第四节 通风设施
一、矿井通风设施
在矿井正常生产中，为保证风流按设计的路线流动，在灾变时期仍能维持正常通风或便于风流调度，而在通风系统中设置的一系列构筑物，叫通风设施。
通风设施按其作用可分为三类：
隔断风流的设施：如井口密闭门、风门和密闭墙等。
引导风流的设施：如风桥、风障、风硐、导风筒、反风设施和扩散器等。 调节控制风量的设施：如调节风窗等。
通风设施是否合乎要求，是造成矿井漏风量大小和有效风量率高低的重要原因。质量低劣的通风设施严重威胁矿井安全生产。某矿矿井通风管理混乱，各种风门、风桥、密闭墙等通风设施，不按设计的材料和规格进行建造，质量低劣，漏风严重，致使采掘工作面有效风量不足，瓦斯经常超限，在事发前16天内就有15次瓦斯超限，其中有7次达到爆炸界限。1991年5月18日，由于井下掉闸停电，局部通风机停转，导致瓦斯大量积聚，未能及时采取果断措施处理，而采掘工作面的工人在停电后，又未撤人，工人在运输大巷正前方拆卸矿灯灯头产生火花而引起瓦斯爆炸事故，造成42名矿工遇难。
二、矿井通风设施用途及构筑规定
1、风门
根据风门用途和开启方式不同，可把风门分为：普通风门、调节风门、自动风门和反向风门几种。
普通风门：用来隔断巷道风流，利用人力开启依靠自重和风压差来实现自行关闭。常设置在行人巷道或行车次数较少的巷道。
调节风门：与普通风门结构相似，只是在风门上方设置一调节风窗来限制巷道中通过的风量。 自动风门：依靠外界力量自动开启和关闭的风门。适用于矿车频繁通过的巷道。
反向风门：在矿井的主要进风巷道设置风门处，要同时设置反向风门，正常时开启，反风时关闭。反向风门又可分为反风反向风门和防突反向风门两种。在煤与瓦斯突出矿井都要设反向风门。在有突出危险的掘进工作面的进风侧，要设置反向风门，放炮时关闭，通过风门墙垛的风筒要设隔挡装置。反向风门必须坚固，要设有两道反向风门，其距离不得少于4m，发生突出后，人员进入检查时，必须把风门打开顶牢。
在倾斜运输巷中，不应设置风门。如果必须设置风门，应安设自动风门或设专人管理，并应有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的安全措施。
构筑永久风门应达到下列质量规定：
(1)每组风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长度。行人风门间距不小于5m。入排风巷之间需设风门处，同时设反向风门，其数量不少于两道。
(2)风门能自动关闭，通车风门实现自动化；矿井总回风和采区回风系统的风门要有闭锁装置；
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风门不能同时敞开。
(3)门框要包边沿口，有衬垫，四周接触严密(以不透光为准，通车门底坎除外)，门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭。
(4)风门墙垛要用不燃性材料建筑，厚度不小于0．5m，严密不漏风(手触无感觉，耳听无声音)。 (5)墙垛周边要掏槽，见硬底、硬帮与煤岩接实。
(6)墙垛平整(1m内凸凹不大于10mm，料石间勾缝除外)。无裂缝(雷管脚线不能插入)、重缝和空缝。
(7)风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎。电缆、管路孔要堵严。 (8)风门前后各5m内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。
构筑临时风门应达到下列质量规定：
(1)每组风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长度，行人风门间距不少于5m。
(2)风门能自动关闭，通行电机车及斜巷运输的风门要有报警信号，否则要设专人负责看守。 (3)风门设在顶、底帮良好处，前后各5m内支护良好，无杂物、积水、淤泥。 (4)门墙四周接触严密。木板墙要鱼鳞搭接，墙面要用灰、泥满抹或勾缝。 (5)门框要包边沿口，有衬垫，四周接触严密。 (6)门扇平整不漏风，与门框接触严密。
(7)通车风门必须设底坎、挡风帘(运输机道风门也需设挡风帘)。
构筑永久调节风窗应达到下列质量规定： (1)调节风窗用不燃性材料建筑。 (2)调节风窗应设在风门的上方。
(3)风窗前后5m内巷道支架良好，无杂物、积水、淤泥。 (4)调节风窗的墙体要掏槽，周边见煤、岩与煤岩接实。设在风门上的调节风窗，其风门不漏风。 构筑临时调节风窗应达到下列质量规定：
(1)风窗设在顶帮良好处，见硬帮硬底，与煤岩接实，并能随意调节风窗面积大小。
(2)设在风墙上的风窗、风墙结构、质量符合密闭质量
要求；设在临时风门墙上的风窗、风门的结构与质量符合临时风门的要求。
(3)风窗前后5m支护完好，无片帮、冒顶、无积水、淤泥和杂物。 2、密闭墙及种类
设置在需要隔断风流同时又不需通车行人的巷道中的构筑物叫密闭墙或叫做挡风墙。 密闭墙的结构按服务年限可分为临时密闭和永久密闭两大类；按密闭的用途可划分为：通风密闭、防火密闭、防水密闭、防爆密闭等。
《煤矿安全规程》规定：采空区必须及时封闭，从巷道通至采空区的风眼，必须随采煤工作面
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的推进逐个予以密闭。采区结束后，至多不超过1个月，必须在所有同已采区相连通的巷道中设置密闭，全部封闭采区。开采有自燃倾向的煤层在采煤工作面回采结束后，必须尽快砌筑永久性封闭，最迟不得超过1．5个月。
临时密闭墙的构筑应达到下列规定：
(1)密闭墙设在顶、帮良好处，见硬底、硬帮与煤岩体接实。 (2)密闭墙前5m内支护完好，无片帮、冒顶、无杂物、积水、淤泥。
(3)密闭墙四周接触严密、木板密闭墙应采用鱼鳞式搭接、密闭墙面要用灰、泥满抹或勾缝、不准漏风。
(4)密闭前要设栅栏、警标和检查牌。 (5)密闭前无瓦斯积聚。 永久密闭应达到下列质量规定：
(1)密闭墙用不燃性材料建筑、严密不漏风(手触无感觉、耳听无声音)，墙体厚度不小于0．5m。 (2)密闭墙前5m内支护完好，无片帮、冒顶，无杂物、积水和淤泥。 (3)密闭墙前无瓦斯积聚。 (4)密闭墙周边要掏槽(砌碹巷道要破碹后掏槽)，见硬底、硬帮。
(5)密闭墙内有水的要设反水池或反水管；有自然发火煤层的采空区要设观测孔，措施孔、孔口封堵严密。
(6)密闭墙前要设栅栏、警标、说明牌板和检查箱(入排风之间的挡风墙除外)。
图2-9 防火门
(7)墙面平整(1m内凹不大于10mm，料石间勾缝除外)；无裂缝、重缝和空缝。 3、防火门
开采有自燃倾向的煤层时，在采区或工作面形成生产和通风系统后10天内，必须按设计确定的位置和规格构筑
好防火门门墙(套)，并储备足够数量的封闭 防火门使用的材料，以便随时封闭。 防火门门墙(套)的构筑应符合下列要求： (1)防火门门墙(套)，必须用不燃性材料构筑。 (2)墙体厚度不得小于600mm。
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(3)墙体四周应与巷壁接实，其掏槽深度不得小于300mm。 (4)墙体无重缝、无干缝、灰浆饱满、不漏风。 (5)防火门门口断面符合行人、通风和运输要求。 (6)防火门采用“内插拆口”结构，其结构如图2-9所示。
(7)封闭防火门所用的板材其厚度不得小于30mm，每块板材宽度不得小于300mm，拆口宽度不小于20mm，并要外包铁板。
(8)封闭防火门用的木板要逐次编号排列，摆放整齐。指定人员负责定期检查，发现变形或丢失要及时更换和补充。 4、风桥
设在进、回风交叉处而又使进、回风互不混合的设施叫做风桥。常见的风桥有绕道式风桥，混凝土风桥和铁筒风桥三种类型,风桥的作用是把同一水平相交的一条进风巷道和回风巷道的风流隔开，以免掺混影响矿井通风质量和安全生产。 风桥的构筑应达到下列规定： (1)风桥用不燃性材料建筑。
(2)桥面平整不漏风(手触感觉不到漏风)。
(3)风桥前后各5m范围内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。 (4)风桥通风断面不小于原巷道断面的五分之四，成流线型，坡度小于30。 (5)风桥两端接口严密，四周见实帮、实底、要填实，结实。 (6)风桥上下不准设风门。 5、测风站的构筑应符合下列要求：
(1)在矿井的总进风巷和总回风巷中，主要进、回风巷中必须建立正规测风站，以便正确测定风量。
(2)测风站应设在平直巷道中，前后10m范围内不得有障碍物和拐弯等局部通风阻力。 (3)测风站如位于巷道断面不规整处；其四壁应用木板或其它材料衬壁呈固定形状断面，长度不得小于4m。
(4)料石砌碹巷道可按上述要求直接选取一段直巷作为测风站；锚喷支护或裸体巷道应用水泥砂浆将测风站四壁抹平，并保证测风站的断面与前后巷道断面相同；棚梁支护巷道的两帮和顶板，要用薄板与巷道帮，顶严密接触，测风站两端的薄板应做成斜面与巷道煤岩壁接触，使巷道风量全部流过测风站。
(5)测风站内应悬挂测风记录板、记录板上记明测风站的断面积、平均风速、风量、空气
温度、大气压力、瓦斯和二氧化碳浓度、测定日期及测定人等项目。
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第三章 矿井风量与风量分配
【提要】本章主要介绍矿井风量的计算方法、采掘工作面和峒室的风量确定等。
第一节 矿井风量计算
一、矿井风量计算的依据和方法
1、风量计算的原则和方法
矿井总风量是井下各个工作地点的有效风量和各条风路上的漏风量的总和。
根据实际需要由里往外细致配风。即先定井下各个工作地点(如采掘工作面、火药库、充电峒室、??等)所需的有效风量，逆风流方向加上各风路上允许的漏风量，确定各风路上的风量和矿井的总进风量，再适当加上因体积膨胀的风量(这项风量约为总进风量的5％)，得出矿井的总回风量，最后加上抽出式主扇井口和附属装置的允许漏风量(即矿井外部漏风勘，得出通过主扇的总风量。对于压入式通风的矿井，则在所确定的矿井总进风量中加上矿井外部漏风量，得出通过压入式主扇的总风量。
2．配风的依据
所配给的风量必须符合《规程》中下列有关规定。关于氧气、沼气、二氧化碳和其它有毒有害气体安全浓度的规定，关于最高风速和最低风速的规定(详见表1-7)，关于采掘工作面和机电峒室最高温度的规定，关于冷空气预热的规定，以及关于空气中粉尘安全浓度的规定等。
沿途漏风，特别是风流短路，对通风的安全性和经济性有较大影响，应该尽量减少。采取
有效的防止漏风措施，并加强管理。在装有局扇的巷道内，巷道内的风量应不小于局扇风量的1.43倍计算。
二、矿井总风量计算
1、
矿井总进风量
(1)按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算： Q进＝Q效×K
＝(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q它) ×K m3／min 式中：Q进一矿井总进风量，m3／min Q效一矿井有效风量，m3／min
Q采—矿井所有采煤工作面和备用工作面风量之和，m3／min；
Q掘一矿井所有掘进工作面风量之和，m3／min Q硐一矿井所有硐室风量之和，m／min；
Q它一矿井所有其它用风地点的风量之和，m3／min；
K一矿井通风系数，一般可取1．2。 (2)按吨煤配风量进行整体计算： Q进＝T×A×K， m3／min 式中：Q进一矿井总进风量，m3／min；
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