矿井风流的管理PPT参考课件.ppt

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1、2021/3/10,授课：XXX,1,第七章 矿井风流的管理,本章主要内容及重点和难点 1、矿井风量的调节 2、矿井风流的管理 3、矿井通风图的绘制,2021/3/10,授课：XXX,2,一个矿井通风系统的网路包括三大部分，即进风部分、出风部分及供各个工作地点的用风部分，一般情况，矿井的进风部分及出风部分的网路结构相对来说比较固定，而用风部分则经常要求调整。所以根据生产发展的需要，不断地建立合理的通风系统，使新鲜风流按质按量送到工作地点，这就是矿井通风管理工作的目的。 第一节 矿井风量调节 随着生产的发展和变化，工作面的推进和更替，巷道风阻、网络结构及所需的风量均在不断变化，要求及时进行风量调

2、节。 从调节设施来看，有通风机、射流器、风窗、风幕和增加并联井巷或扩大通风断面等。按其调节的范围，可分为局部风量调节与矿井总风量调节。从通风能量的角度看，可分为增能调节、耗能调节和节能调节。 一、局部风量调节 局部风量调节是指在采区内部各工作面间，采区之间或生产水平之间的风量调节。调节方法：增阻法、减阻法及辅助通风机调节法。 (一) 增阻调节法（风窗调节） 增阻调节法是在通过在巷道中安设调节风窗等设施，增大巷道中的局部阻力，从而降低与该巷道处于同一通路中的风量，或增大与其关联的通路上的风量。增阻调节是一种耗能调节法 主要措施：(1)调节风窗；(2)临时风帘；(3)空气幕调节装置等。使用最多的是

3、调节风窗。,第七章 矿井风流的管理,2021/3/10,授课：XXX,3,风窗调节法原理分析 如图 ，分支风阻分别 为 R1和R2，风量分别为Q1,Q2。 则两分支的阻力为：h1=R1Q12 h2=R2Q22，且 h1= h2 若分支风量不足。可在 分支中设置调节窗。设调节风 窗产生的局部风阻为R。 (R1+ R)Q12= R2Q22 但增阻后，并联系统总风阻增大。使QQ，由于Q未知，实际计算过程中，假设QQ。已知, R后，可计算调节风窗面积。 使用条件：增阻分支风量有富余。 特点：增阻调节法具有简单、方便、易行、见效快等优点；但增阻调节法会增加矿井总风阻，减少总风量。,2021/3/10,授

4、课：XXX,4,调节风窗开口面积计算： 当 Sc/S0.5 时， 当 Sc/S 0.5 时， Sc调节风窗的断面积，m2；S巷道的断面积，m2；Q通达风量，m3/s；hc调节风窗阻力，Pa；Rc调节风窗的风阻，Ns2/m8； Rchc /Q2。,2021/3/10,授课：XXX,5,(二)减阻调节法 减阻调节法是在通过巷道中采取降阻措施，降低巷道的通风阻力，从而增大与该巷道处于同一通路中的风量，或减小与其关联通路上的风量。 主要措施：(1)扩大巷道断面；(2)降低摩擦阻力系数；(3)清除巷道中的局部阻力物；(4)采用并联风路；(5)缩短风流路线的总长度等。 特点：可以降低矿井总风阻，并增加矿井

5、总风量；但降阻措施的工程量和投资一般都较大，施工工期较长，所以一般在对矿井通风系统进行较大的改造时采用。 (三)增能调节法 增能调节法主要是采用辅助通风机等增加通风能量的方法，增加局部地点的风量。 主要措施：(1)辅助通风机调节法。(2)利用自然风压调节法。 特点：增能调节法的施工相对比较方便，不须降低矿井总风阻，增加矿井总风量，同时可以减少矿井主通风机能耗。但采用辅助通风机调节时设备投资较大，辅助通风机的能耗较大，且辅助通风机的安全管理工作比较复杂，安全性较差。,2021/3/10,授课：XXX,6,二、矿井总风量的调节 当矿井（或一翼）总风量不足或过剩时，需调节总风量，也就是调整主通风机的

6、工况点。采取的措施是：改变主通风机的工作特性，或改变矿井风网的总风阻。 (一) 改变主通风机工作特性 改变主通风机的叶轮转速、轴流式风机叶片安装角度和离心式风机前导器叶片角度等，可以改变通风机的风压特性，从而达到调节风机所在系统总风量的目的。,R,M1,M2,M3,Q,H,2021/3/10,授课：XXX,7,(二) 改变矿井总风阻值 1. 风硐闸门调节法 如果在风机风硐内安设调节闸门，通过改变闸门的开口大小可以改变风机的总工作风阻，从而可调节风机的工作风量。 2. 降低矿井总风阻 当矿井总风量不足时，如果能降低矿井总风阻，则不仅可增大矿井总风量，而且可以降低矿井总阻力。,M1,R1,R2,M

7、2,R3,M3,Q,H,2021/3/10,授课：XXX,8,第二节 通风构筑物 矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。这些设施和装置，统称为通风构筑物。 通风构筑物分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物，如主要通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调节风窗；另一类是隔断风流的通风构筑物，如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等 。 一、风门 按设地点：在通风系统中既要隔断风流又要行人或通车的地方应设立风门。在行人或通车不多的地方，可构筑普通风门。而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应构筑自动风门。,2021/3/10,授课：XXX,9,设置风门的

8、要求： （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。入排风巷道之间要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装有闭锁装置；风门不能同时敞开（包括反风门）； （3）门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密，门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜80至85； （4）风门墙垛要用不燃材料建筑，厚度不小于0.5m，严密不漏风； 墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮与煤岩接实。墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝； （5）风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电管路孔要堵严；风门

9、前后各5m内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。,2021/3/10,授课：XXX,10,二、风桥 当通风系统中进风道与回风道需水平交叉时，为使进风与回风互相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种。 1）绕道式风桥 开凿在岩石里，最坚固耐用，漏风少。 2）混凝土风桥 结构紧凑，比较坚固。 3）铁筒风桥 可在次要风路中使用。,2021/3/10,授课：XXX,11,三、风墙（密闭） 密闭是隔断风流的构筑物。设置在需隔断风流、也不需要通车行人的巷道中。密闭的结构随服务年限的不同而分为两类： 1）临时密闭，常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石灰抹面。 2）永久密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。

10、 四、导风板 应用以下几种导风板。 1）引风导风板 ； 2）降阻导风板； 3）汇流导风板,2021/3/10,授课：XXX,12,五、扇风机反风装置 机械通风的矿井，在主要扇风机房应设置反风装置、以便在发生意外事故或某种原因进行及时反风。反风装置由反风道及闸门等设施构成。抽出式通风时，反风装置如下图所示。正常情况如左图a，废风由风井进入主扇，排往地表；反风时，按右图b所示位置将闸门1关闭，闸门2将通往地表的出口关闭，此时扇风机由地表进风，从反风道压入井下。轴流式扇风机可反转电机造成风流反向。,2021/3/10,授课：XXX,13,六、空气幕 利用特制的供风器(包括扇风机)，由巷道的一侧或两侧

11、，以很高的风速和一定的方向喷出空气，形成门板式的气流来遮断或减弱巷道中通过的风流，称为空气幕，如图下图所示。 它可克服使用调节风窗或辅扇时存在的某些不可避免的缺点，特别是在运输巷道中采用空气幕时，既不妨碍运输，工作又可靠。,2021/3/10,授课：XXX,14,第三节 矿井风流的管理 矿井通风工作的效果，主要应从送到工作面的空气数量及质量、粉尘合格率、有效风量率以及其他卫生标准、经济成本等方面来衡量。所以矿井应建立合理通风系统。但是由于采掘工作面不断变动，通风系统常常遭到破坏往往表现在工作面出现串联风流、漏风、反转风流、循环风流等方面。所以克服串、漏、反、循是通风管理工作必须注意的问题。 一

12、、克服工作面串联风流 1、棋盘式通风 在作业区域内，每隔一定水平距离，保留一条 联通上下各中段并且通达总回风巷道的回风天 井。回风天井用风桥跨过每个运输巷道。平巷 进风，天井回风其典型布置见右图所示。各作 业地点的废风都设法引入回风天井里去，从而 克服了工作面的废风串联，但是增加了通风工 程量。,2021/3/10,授课：XXX,15,2、上下间隔式通风 为了解决多中段同时开采的通风问题，用风门、风墙、风窗等通风构筑物使相邻的两个中段分别进、回风，其典型布置如下图所示。它不需要开凿其它的通风巷道，但在采区爆破频繁时，不利于下行风流采场炮烟的排出。,2021/3/10,授课：XXX,16,3、平

13、行双巷通风 中条山漉子沟矿为缓倾斜多中段有底部结构的崩落采矿法，其电耙巷道垂直于矿体走向，以利用平行双巷分别进、回风，有效地克服了工作面的串联风流。其布置如下左图所示。,2021/3/10,授课：XXX,17,4、梳式通风 盘古山矿为平行密集脉状矿床，每一中段坑道纵横交错，新风与废风难于分开。在每一中段建立一条专用沿脉回风道，并将穿脉巷道断面扩大，用风幛隔成两格，一格运输及通风，另一条回风；或用假顶将穿脉分成上下两格，分别作进、回风通路。回风格与沿脉回风道相接，从而克服了工作面之间的串联风流。由于回风道呈梳式结构，故称梳式通风，其布置如上右图所示。 上述实例，是根据各自矿井的具体情况，采取相应

14、措施，有效地克服了采场间的串联风流。这些例子中包含着一个共同的规律，即为了克服工作面的串联风流，必须根据矿井的具体情况，采取措施，使每个工作面的进风直接与新鲜风流相联，出风直接与废风相联。,2021/3/10,授课：XXX,18,二、克服漏风 最有害的漏风是:新风及废风之间的漏风、工作面之间的漏风、抽出式通风矿井地表向出风部分的漏风、压入式通风矿井进风部分向地表的漏风。前两种属于内部漏风，后两种属于外部漏风。矿井漏风必须具备两个条件，即漏风的通路和漏风地点两侧的压差。不论去掉其中哪一个条件都可以杜绝漏风。所以应从这两方面采取措施来减少和防止漏风。 1、阻塞漏风通道，提高各种通风构筑物的严密性。

15、 2、根据围岩情况的不同，采用不同的供风方式。 3、坚持合理的开采顺序。 4、减小矿井压差，采用分区通风。 5、合理选择主扇位置。 6、可利用空气幕或导风板阻止井口漏风。,2021/3/10,授课：XXX,19,三、克服反转风流 某些风流反转，可减少工作面风量或造成废风串联，破坏合理的通风系统，这是通风管理工作中经常遇到的问题。反转风流一般出现在对角巷道里，原因是其他巷道风阻变化，改变了对角巷道两端的空气压力。所以为了保证对角巷道的风流方向，可以改变有关巷道的风阻，或在对角巷道中安装辅扇。当通风网路较复杂时，应从进出风的布置形式来保证风流的稳定性。 四、克服循环风流 循环风流的出现，不仅导致废

16、风串联，而且废风不能排出矿外。循环风流的出现往往是使用辅扇不当、能力过大而迫使与它平行的风流反转造成循环。辅扇造成的反转风流必然循环；由于风阻改变而形成的对角巷道的反转风流不会循环。循环风流中必有反转风流;反转风流不一定循环。循环风流一定是在风流的闭合回路中出现了新的通风动力，由于这一动力作用，原有的风量分配破坏了，造成新的压差代数和为零而出现的。因此除串联外的通风网路，都为循环风流创造了条件，再加上某种通风动力的作用就出现了循环风流。在矿井里采用辅扇时一定要注意循环风流的出现。这可以用调节辅扇风量或改变辅扇位置来克服循环风流。,2021/3/10,授课：XXX,20,第四节 矿井通风图的绘制

17、 矿井通风图包括： 1、通风平面图 注明风流方向及各种通风构筑物的坑道平面图。 2、通风系统图 根据通风平面图按轴侧投影方法绘制的立体图，并注明风流方向及通风构筑物，称为通风系统图。 3、通风示意图 根据通风平面图或通风系统图的风流路线，作出风流联结关系的图形，称为通风示意图。这种图形对分析通风系统比较方便。 在此只介绍通风系统图的制作方法： 一、投影方式 x、y、z轴可根据需要选用下图所示的投影方式。,2021/3/10,授课：XXX,21,二、比例 若无特殊要求，x、y轴的比例取通风平面图的比例。Z轴的比例按下法选取。矿井中段的真实高度为H米，在通风系统图上取为h米表示，如下图所示。通风系

18、统图上z轴的比例为1：z 而 zH/h 可以看出，h大图纸竖边增大；h小各中段巷道在图纸上重叠多。a为通风平面图图框竖边长度。 一般可取ha/2或a/4。 若各中段的巷道偏于平面图上的一侧。 取 ha/4 否则取 ha/2 。为使作图方便，z应取整数。 三、通风系统图图框的确定 设通风系统图图框的竖边长度为a，横边 长度为b。,2021/3/10,授课：XXX,22,1、正等侧投影（如下左图所示） 2、斜二侧投影（如下右图所示）,2021/3/10,授课：XXX,23,四、作图步骤 （1）看懂通风平面图。 （2）决定通风系统图投影方式。 （3）决定通风系统图的比例。 （4）决定通风系统图的图框尺寸。 （5）按以上决定作出图框及各中段投影平面。,2021/3/10,授课：XXX,24,第七章 习题,7-1,7-4,7-5,7-7,7-8,7-9,7-11,素材和资料部分来自网络，如有帮助请下载!,