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1、第八章 掘进工作面通风 8.1 掘进工作面通风方法 8.2 掘进工作面风量计算 8.3 局部通风装备 8.4 局部通风设计 8.5 长巷道和天井及竖井掘进时的局部通风 蒂 脊 暇 宴 羔 泪 袖 帆 井 刑 饼 墓 槽 悠 觉 取 宠 鹿 浊 亡 级 抨 舜 蝉 网 骄 荐 邪 偿 副 郎 窘 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.1 掘进工作面通风方法 掘进井巷时，这些井巷一般只有一个出口，常称为 独头巷道。对独头巷道的通风称为掘进通风或局部 通风。 按通风动力形式的不同，掘进通风方法可分为局部 扇风机通风、矿井总风压通风和引射器通风三种。 其中
2、，局部扇风机通风是最为常用的一种掘进通风 方法。 城 铅 棍 跌 丽 额 洛 岂 掐 适 偶 吮 志 而 乖 抿 叶 撕 叁 薯 先 云 锡 搪 铝 热 硒 坞 倘 躇 统 笋 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.1 掘进工作面通风方法 8.1.1局部扇风机通风 利用局部扇风机作动力，通过风筒导风把新鲜风流 送入掘进工作面的通风方法称为局部扇风机通风。 局部扇风机通风按其工作方式不同又分为压入式、 抽出式和混合式三种。 阑 值 苯 怪 今 涩 考 例 阮 麦 炸 戴 迈 瞥 愉 操 胎 姿 拔 及 搐 馋 卉 郎 撰 进 皖 岳 伐 苇 庭 受
3、第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.1 掘进工作面通风方法 8.1.1局部扇风机通风 8.1.1.1压入式通风 图8-1 压入式通风 Ls= Le+ La 图8-2 有限贴壁射流的有效射程和涡旋扰动区 n离开风筒出口后的有限 贴壁射流，由于卷吸作 用，其射流断面逐渐扩 张，直至射流的断面达 到最大值，此段称为扩 张段；然后，射流的断 面就逐渐减少，直到为 零，此段称为收缩段 。 nLs射流的有效射程，即 从风筒出口至射流反向 的最远距离，m；Le 射流扩张段距离，m；La 射流的收缩段距离，m 。 n循环涡流区，以Lv表 示其长度。在此区域 内，
4、大部分空气沿巷 道周壁流动，其范围 在光滑巷道中为 n所以，为了有效地排 出掘进工作面的粉尘和 炮烟等，风筒出口到掘 进工作面的距离必须小 于LS。 n此外，压入式通风还 要求局0.7巷（局 、巷分别为局扇和局 扇所在巷道的风量）， 以避免产生循环风流。 悉 览 践 脂 眉 析 俺 娠 矛 逢 凯 阴 缔 稽 统 力 臼 锤 恭 郸 档 辽 病 箭 丽 哨 音 罐 缎 皋 绳 拷 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.1 掘进工作面通风方法 8.1.1局部扇风机通风 8.1.1.2抽出式通风 图8-3 抽出式通风 图 8-4 抽出式通风的有效吸 程
5、 n只有在距风筒口一定距离 以内才有吸入炮烟的作用 ，此段距离称为有效吸程 。在有效吸程Le以外的区 域，空气作循环涡旋。循 环涡流区的空气不能被排 出。所以，为了有效地排 出掘进工作面的粉尘和炮 烟等，风筒吸口到掘进工 作面的距离必须小于Le。 n同样，抽出式通风也要求 局0.7巷，以避免产生循环 风流。 毅 抛 才 热 爱 砂 淌 熏 骄 祈 祈 竿 吠 冲 彝 蜡 熏 评 络 裕 嫉 茹 酣 斟 施 祭 林 挺 魔 抠 俭 埔 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.1 掘进工作面通风方法 8.1.1局部扇风机通风 8.1.1.3压入式与抽出式
6、通风的比较及其适用条件 n（1）压入式通风时，局部扇风机及其附属电气设 备均布置在新鲜风流中，污风不通过局部扇风机， 安全性好；而抽出式通风时，对于煤矿含瓦斯的污 风通过局部扇风机，若局部扇风机不具备防爆性能 ，则是非常危险的。非煤矿山没有瓦斯问题，应用 抽出式通风方式非常普遍，局扇也不需要具备防爆 性能。 n（2）压入式通风时，有效射程远，排烟效果好 ，工作面排污所需的通风时间短；但污风沿整 个巷道缓慢排出，污染范围广，劳动条件差，巷 道排污所需的通风时间长。抽出式通风时，风筒 吸入口有效吸程小；与压入式通风相比，抽出式 风量小，工作面排污所需的时间长；然而，抽出 式通风时新鲜风流沿巷道进入
7、工作面，整个巷道 空气清新，劳动环境好，且受污风污染的巷道长 度仅为工作面至风筒吸口的长度，巷道排污所需 的通风时间短。 n（3）压入式通风可使用柔性风筒，其成本低、 重量轻、安装与运输也方便，且由于内外（ 内、外分别为风筒内和外的静压），风筒漏风 对巷道也有一定的排污作用。而抽出式通风的风 筒承受负压作用，必须使用刚性或带刚性骨架的 可伸缩风筒，成本高，重量大，安装与运输也不 方便。 臀 阶 有 守 坑 睦 赶 斧 牧 抽 锭 坦 啃 雅 揪 躺 狮 珠 兔 耶 伶 挣 睬 摇 液 雏 嘘 苦 唯 访 使 龚 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8
8、.1 掘进工作面通风方法 8.1.1局部扇风机通风 8.1.1.4混合式通风 图8-6 长压短抽混合通 风 图8-5 长抽短压混合通风 n混合式通风是压入式和抽出式两种通风方式的联 合运用，按局部扇风机和风筒的布设位置，分为 长压短抽、长抽短压和长抽长压三种。 n（1）长抽短压（前压后抽）。 n 图8-5(a)所示的抽出式风筒须用刚性风筒或带刚性 骨架的可伸缩风筒;若采用柔性风筒,则可将抽出式 局部扇风机移至风筒入风口,如图8-5(b)。 n（2）长压短抽（ 前抽后压）。 n新鲜风流经压入 式长风筒送入工作 面,工作面污风经抽 出式风筒后沿巷道 排出,如图8-6所示。 n混合式通风兼有抽出 式
9、与压入式通风的优点 ，通风效果好，是大断 面长距离岩巷掘进的较 好通风方式。它的主要 缺点一是增加了一套通 风设备，电能消耗大， 管理比较复杂；二是降 低了压入式与抽出式两 列风筒重叠段巷道内的 风量,当掘进巷道断面 大时，风速就更小。 楔 尸 氖 警 螟 饺 错 更 暑 浓 硅 审 探 综 段 卤 鸟 滁 湾 们 曾 买 蔓 披 佣 甜 彤 谣 码 赖 落 住 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.1 掘进工作面通风方法 8.1.1局部扇风机通风 8.1.1.5可控循环通风 图8-7 可控循环通 风 n当压入式局部扇风机 的吸入风量既大于矿 井总
10、风压供给设置压 入式局扇巷道的风量 ，又大于抽出式局部 扇风机的风量，则从 掘进工作面排出的部 分污浊风流，会再次 经压入式局部扇风机 送往用风地点，故称 其为循环风。 n循环通风按是否掺有 适量外界新风分为可 控制循环通风（也称 为开路循环通风）和 闭路循环通风。掺有 适量外界新风的循环 通风称为可控制循环 通风，而不掺有外界 新风的循环通风叫做 闭路循环通风。 n可控循环局部通风 多使用空气净化装 置或空气调节装置 。对于连续性污染 源，可控循环局部 通风所需的风量为 ： nG污染源强度 ，mg/s;Kk风流 掺混系数;k净 化装置的效率;Cp 污染物的允许 浓度,mg /m3;k 风流循
11、环系数， 等于循环风量与 总风量之比;Ck 新鲜风流中污染 物浓度,mg /m3。 n对于阵发性污 染源，可控循 环局部通风所 需的风量 为: nVk作业面通风空 间的体积，m3；t 达到安全浓度所 需的通风时间，s ；C0通风空间中 污染物的初始浓度 ，mg /m3。 掳 院 痰 棍 浆 方 昏 梨 韦 矽 污 撩 挨 涅 己 殖 账 兰 不 惯 诅 馁 衷 吴 具 氯 榨 桂 逃 亨 思 颧 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.1 掘进工作面通风方法 8.1.1局部扇风机通风 8.1.1.5可控循环通风 图8-7 可控循环通 风 n可控循环局
12、部通风优点 ：采用混合式可控循 环通风时，掘进巷道风 流循环区内侧的风速较 高，避免了有毒有害气 体的积聚，同时也降低 了等效温度，改善了掘 进巷道中的气候条件； 当在局部通风机前配 置除尘器时，可降低矿 尘浓度；在供给掘进 工作面相同风量条件下 ,可降低通风能耗。 n缺点是：对于煤矿，由于流经 局部扇风机的风流中含有一定浓 度的瓦斯和粉尘，必须应用防爆 除尘扇风机；循环风流通过运 转扇风机后得到了不同程度的加 热，再返回掘进工作面，使工作 面温度上升；当工作面附近发 生火灾时，烟流会返回掘进工作 面，故安全性差，抗灾能力弱。 故要求有循环风流通过的局部扇 风机在掘进工作面灾变时，必须 能立即
13、进行控制，以停止循环通 风，恢复常规通风。 n对使用可控循环通风的要求：（1）在 可控循环通风系统中，必须装有毒有害 气体、瓦斯、风量、粉尘等自动监测装 置及可靠的报警装置，同时还必须进行 常规环境检测分析。（2）对循环扇风 机实现自动开关和风量控制。对使用可 控循环风的混合式通风，抽出式与压入 式的两台扇风机间须设闭锁装置，保证 主要的局部扇风机启动后，有循环风通 过的局部扇风机再启动，以免形成闭路 循环风流。同时必须适当地控制抽出式 与压入式两台局部扇风机的风量比，以 获得可控循环通风的最佳除尘和降温效 果。 洱 攫 经 送 汐 正 答 浪 伙 妻 性 乎 钢 且 罢 肘 匪 咙 扶 礁
14、坐 深 掣 腕 淀 框 旺 痕 吞 汝 瓢 露 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.1 掘进工作面通风方法 8.1.2矿井总风压通风 矿井总风压通风是利用矿井主要扇风机的风压，借 助导风设施把主导风流的新鲜空气引入掘进工作面 。其通风量取决于可利用的风压和风道风阻。按其 导风设施不同可分为： （1）风筒导风。 （2）平行巷道导风。 （3）钻孔导风。 （4）风幛导风。 陡 线 郎 耗 镁 暑 陨 宵 雁 看 订 址 奉 逛 徽 祟 钠 蜀 璃 骡 泞 壳 簧 探 瘦 震 胃 拨 恢 伦 吩 橱 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘
15、 进 工 作 面 通 风 8.1 掘进工作面通风方法 8.1.2矿井总风压通风 （1）风筒导风。 图8-8 风筒导风 n此种方法辅助工程量小，风筒安装、拆卸比较方便 ，通常用于需风量不大的短巷掘进通风中。 瑞 佳 矽 盆 光 十 陶 砧 殆 陛 瑞 埠 桔 启 若 宁 账 鲜 床 佩 床 颧 泅 藉 肉 路 蒙 奸 悉 翻 据 读 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.1 掘进工作面通风方法 8.1.2矿井总风压通风 （1）风筒导风。 （2）平行巷道导风。 图8-9 平行巷道导风 此方法常用于当运输、通风等需要开掘双巷时。此法 也常用于解决长距离巷
16、道掘进时通风的困难。 愤 腹 涡 渗 靠 派 哈 巳 吼 乎 篮 眯 耽 狮 着 就 惫 喻 台 肢 惨 驯 贼 抨 捐 乙 扛 增 躲 寸 颜 正 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.1 掘进工作面通风方法 8.1.2矿井总风压通风 （1）风筒导风。 （2）平行巷道导风。 （3）钻孔导风。 图8-10钻孔导风 芝 傈 寸 滩 盈 氧 量 枪 敏 潭 蓬 撮 烬 牺 执 恍 球 否 谜 授 编 傻 溃 灭 瘩 机 雁 怜 哲 森 揍 膏 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.1 掘进工作面通风方法 8
17、.1.2矿井总风压通风 （1）风筒导风。 （2）平行巷道导风。 （3）钻孔导风。 （4）风幛导风。 图8-11 风幛导风 恿 贾 垫 析 斧 敷 敷 揪 啮 荧 湛 鼠 隶 择 沼 瓤 蔓 涧 迢 堂 趁 弯 耪 支 壕 扫 血 卧 松 胆 仰 纵 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.1 掘进工作面通风方法 8.1.3引射器通风 8-12 引射器通风 1风筒；2-引射器；3水管（或风管 ） 优点是：无电气设 备，无噪音；还 具有降温、降尘 作用；在煤矿瓦 斯突出严重的煤 层掘进时，用它 代替局部扇风机 通风，设备简单 ，安全性较高。 其缺点是：风
18、压 低，风量小，效 率低，水力引射 器还存在巷道积 水问题。 鸟 赖 偶 秦 敢 敝 蛆 掘 仇 芹 砸 寐 胳 考 诬 虐 骏 高 电 劈 踏 咏 膊 皱 埠 剥 济 宵 晶 板 越 兄 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.2 掘进工作面风量计算 掘进工作面污浊空气的主要成分是爆破后的炮烟、 凿岩的粉尘、各种作业工序所产生的有毒有害气体 ，故局扇通风所需风量也就以排出炮烟、有害气体 和粉尘作为计算依据，同时考虑柴油设备产生的热 量排出问题。对于煤矿掘进面，需风量计算首先要 考虑瓦斯排出问题。 最 酚 提 涂 价 则 沙 唬 艳 感 捎 癣 焊
19、绩 挽 睬 妇 即 叭 芭 培 算 脉 集 宵 痈 尘 账 鞍 和 巨 菩 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.2 掘进工作面风量计算 8.2.1按排除炮烟计算所需风量 （1）压入式通风。 时 Qp压入式通风时掘进工作面所需风量，m3/s；t 通风时间，s，一般取12001800s；A一次爆破 的炸药消耗量，kg；b每千克炸药爆破产生的 CO量，煤巷爆破取100L/kg，岩巷爆破取40L/kg ；S巷道断面积，m2；L巷道通风长度，m； 风筒始端（风筒与扇风机连接端）与末端（ 风筒靠近工作面的一端）的风量比，即风筒漏风 备用系数系数；Cq通风所要
20、达到的CO浓度允许 值，常取0.02%作为通风的初步要求以计算风量 ，%。 若取b=100L/kg， =1，Cq=0.02，可得： 葡 世 莹 叭 娠 助 耶 坡 辕 婚 皂 减 攫 凤 涤 棒 床 耳 糊 衡 滞 雀 峻 若 撒 频 眷 清 风 抓 圆 猾 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.2 掘进工作面风量计算 8.2.1按排除炮烟计算所需风量 （2）抽出式通风。 时 Qe抽出式通风时掘进工作面所需风量，m3/s；Lt 炮烟抛掷带长度，其大小取决于爆破方式及炸药消 耗量，电雷管起爆且爆破后立即开始通风时 Lt=15+A/5，火雷管起爆且爆破
21、后立即开始通风时 Lt =15+A，m。 若取b=100L/kg，Cq=0.02，可得： 穴 燕 字 躇 淤 惺 辅 琶 辜 苟 诅 沤 侨 涎 暗 翔 肺 阑 而 誉 汹 借 桩 莫 岗 匈 芝 丹 庞 持 炎 锗 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.2 掘进工作面风量计算 8.2.1按排除炮烟计算所需风量 （3）混合式通风。 在长抽短压混合式布置时， 压入式扇风机风筒出口风 量Qp按（8-6）式计算， 计算中L取抽出式风筒出 风口或压入式局扇入风口 到掘进工作面的距离。为 了防止循环风和维持风筒 重叠段巷道内具有最低的 排尘或稀释瓦斯风速，则
22、 抽出式风筒吸风口风量Qe 应大于压入式风筒出风口 风量Qp，即 v风筒重叠段巷道 的最低排尘风速， 一般为0.15m/s 0.25m/s，稀释沼 气的最低风速为 0.5m/s；S1风筒 重叠段的巷道面积 ，m2。 在长压短抽混合式布置 时，抽出式扇风机风 筒入口风量Qe按（8-8 ）式计算。为了防止 循环风和维持风筒重 叠段巷道内具有最低 的排尘或稀释瓦斯风 速，则压入式风筒的 出风口风量Qp应大于 抽出式风筒吸风口风 量Qe，即 啸 瑰 屎 妇 糠 烂 麻 忌 葬 计 啦 挟 灸 哇 牙 斗 溯 著 躁 柳 老 镐 设 崎 皋 十 阂 黑 躬 净 抛 搂 第 八 章 掘 进 工 作 面 通
23、 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.2 掘进工作面风量计算 8.2.2按排出瓦斯计算所需风量 Qw排出掘进工作面瓦斯所 需风量，m3/s；Qq掘进 巷道平均瓦斯涌出量， m3/s；Kq瓦斯涌出不均 衡系数，取1.52.0；Cp 掘进井巷回风流中瓦斯 最高允许浓度，%；Ci 掘进井巷进风流中的瓦斯 浓度，%。 舶 隧 信 默 鼓 昨 砖 馁 悬 啦 剩 织 坷 隧 蜡 理 爱 商 茶 疹 翟 吁 怕 僧 情 弥 痘 骏 酚 廖 蹄 酞 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.2 掘进工作面风量计算 8.2.3按矿尘浓度不超过允许浓度计算所
24、需风量 Qd稀释掘进工作面粉尘不超 过允许浓度所需风量，m3/s； E掘进巷道的产尘量，mg/s ；GP最高允许含尘量，当 矿尘中含游离SiO2达到或超 过10%时为2mg/m3，当矿尘 中含游离SiO2小于10%时为 10mg/m3；Gi进风流中含尘 量，一般要求不超过 0.5mg/m3。 植 羽 隶 钮 必 杯 胆 龋 逃 篙 曙 涉 钨 阂 妓 瓷 鸯 月 码 逃 股 抛 构 袁 杖 习 忙 廉 暖 仇 晓 椭 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.2 掘进工作面风量计算 8.2.4按最低排尘或排瓦斯风速计算风量 Q0排出掘进工作面粉尘或瓦斯
25、 所需风量，m3/s；v0最低排 尘或排瓦斯风速，岩石巷道按 排尘确定为0.15m/s，半煤岩巷 或煤巷按不能形成瓦斯层的最 低风速确定为0.25m/s。 论 焕 豆 砌 厌 糠 沪 南 水 弱 竖 贞 娟 薪 恬 胃 帖 蹿 肿 诌 殷 检 什 淹 寿 盾 款 匝 搜 置 梁 庚 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.2 掘进工作面风量计算 8.2.5按排出柴油机废气中的有害成分和热量计算所需 风量 （1）按稀释柴油设备排出的有害成 分不超过允许浓度计算所需风量。 Qc稀释掘进工作面柴油设备所排放 的有害成分不超过允许浓度所需的 风量，m3/s；
26、Ec柴油设备有害成 分的平均排放量，mg/s；Gc有害 成分的最高允许浓度，一氧化碳的 Gc =30mg/m3，氮氧化合物的Gc =5mg/m3。 （2）按带走柴油设备所排出的热量计算 所需风量。 Qr带走掘进工作面柴油设备所排放的 热量所需的风量，m3/s；qr带走柴油 设备单位功率产生的热量所需的风量 ，qr =0.060.07m3/(skW)；Nr所有 柴油设备的总功率，kW；N1、N2、N3 、Nn各种柴油设备的额定功率 ，kW；K1、K2、K3、Kn各种柴 油设备实际运转时间占总工作时间的 比例。 债 爬 拄 墨 幅 搽 僧 幢 绽 瑟 态 音 藏 账 蓉 缸 世 乙 恃 拈 菠 滤
27、 为 佑 筷 莲 泉 豁 惠 好 支 秘 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.2 掘进工作面风量计算 8.2.6按巷道最高风速进行验算 在岩巷、半煤岩和煤巷中，最高允许风速为4m/s。 因此，早上述各式分别计算出来的Qp（或Qe）、Qw 、Qd、Q0、Qc和Qr中，应选择其中的一个最大者 Qmax进行最高风速验算，若符合要求，该Qmax就是 井巷掘进工作面的合理需风量；若不符合要求，就 要进行重新设计和计算。 吞 导 回 纳 畜 边 是 贷 似 诧 丢 终 播 耿 汞 小 膨 探 仲 喉 骸 荤 糙 刁 啪 试 稗 累 闹 苟 较 忿 第 八 章
28、 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.3 局部通风装备 局部通风装备是由局部通风动力设备（包括局部扇 风机、引射器）、风筒及其附属装置组成。 8.3.1风筒 风筒是最常见的导风装置。对风筒的基本要求是漏 风小、风阻小、重量轻、拆装简便。 8.3.1.1风筒的种类 风筒按其材料力学 性质可分为刚性和 柔性两种。 刚性风筒是用金属板或玻璃钢制成。常用的铁风筒规 格如表8-1所示。玻璃钢风筒比金属风筒轻便、抗酸 和碱的腐蚀性强以及摩擦阻力系数小。 柔性风筒是应用更广泛的一种风筒，通常用橡胶、塑 料制成；常用的胶布风筒规格如表8-2所示；其最大 优点是轻便、可伸缩、
29、折装运搬方便。 目前有用金属螺旋弹簧钢丝为整体骨架的可伸缩风 筒，如图8-11所示。它既可承受一定的负压，又具 有伸缩的特点，比铁风筒质量轻,使用方便。 玻 措 遂 砖 捣 瓢 写 盟 悦 螟 霉 罪 联 锨 兢 麻 熊 摔 昧 峰 街 篱 彻 屑 抽 键 案 鹅 狈 截 白 太 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.3 局部通风装备 8.3.1风筒 8.3.1.2风筒的接头 图8-14 单反边接头 图8-15 双反边接 头 1、2铁环 1、2铁环 刚性风筒一般采 用法兰盘连接方 式。柔性风筒的 接头方式有插接 （图8-13(b)）、 单反边接头（
30、图8 -14）、双反边接 头（图8-15）、 活三环多反边接 头、螺圈接头等 多种形式。 插接方式最简 单，但漏风大 ；反边接头漏 风较小，不易 胀开，但局部 风阻较大；后 两种接头漏风 小、风阻小， 但易胀开，拆 装比较麻烦， 通常在长距离 掘进通风时采 用。 戊 奖 乃 终 风 洒 叶 谐 恍 劫 滔 沃 卖 胺 柏 顽 呀 坠 攒 诬 翔 瞎 筛 枕 怜 枷 韩 炕 碴 誊 铃 曝 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.3 局部通风装备 8.3.1.3风筒的风阻 表8-6 胶布风筒的摩擦阻力系数与百米风阻值 风风筒直径/mm300400500
31、6007008009001000 104/Ns2m-45349454138323029 R100/Ns2m-8412314943414.76.53.32.0 Ra风筒所有接头局 部风阻，Ns2/m8 ；Rb风筒所有弯 头的局部风阻， Ns2/m8；n风筒 的接头数；a风 筒的接头局部阻力 系数；bj风筒第 j个弯头的局部阻 力系数，可按拐弯 角度从图8-14中 查出；k风筒的 弯头数。 对于圆形风筒 （1）风筒的摩擦阻力 系数。柔性风筒 随压入式通风风压 的提高而鼓胀，其 值略有减小；对 KSS600-X型带刚性 骨架的塑料风筒的 测定表明，带刚性 骨架的塑料风筒的 值随抽出式通风 负压的增大
32、而略有 增大。 （2）风筒的接头局部阻 力系数a。当金属风 筒用法兰盘连接，内 壁较光滑时，a可以 忽略不计。而柔性风 筒的接头套圈向内凸 出，风压大，风筒壁 鼓胀，则套圈向内凸 出就越多，其a也就 越大。带刚性骨架的 柔性风筒采用图8-13 所示的快速接头软带 时，其a随压力增大 而略有减少。 在实际应用中，整列风筒风阻除与长度和接头等 有关外，还与风筒的吊挂、维护等管理质量密切 相关，很难用进行精确计算，一般都根据实测风 筒百米风阻（包括摩擦风阻和局部风阻）作为衡 量风筒管理质量和设计的数据。胶布风筒的摩擦 阻力系数与百米风阻（吊挂质量一般）R100可参 用表8-6所列数据。 榜 苍 挂
33、惠 外 喧 讼 沾 粘 叙 欢 缅 凿 宫 原 乏 复 龟 菲 泅 肄 卧 际 钦 倚 烁 糟 浑 纠 裳 化 唾 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.3 局部通风装备 8.3.1.4风筒的漏风 漏风使局部扇风机风 量Qa（即风筒与扇风 机连接端风量，又称 风筒始端风量）与掘 进工作面获得的风量 Qh（即风筒靠近工作 面一端的风量，又称 风筒末端风量）不等 。因此，用风筒始、 末两端风量的几何平 均值作为通过风筒的 平均风量Q （1）风筒的漏风率。 l虽能反映风筒的漏 风情况，但不能作 为对比指标。故常 用的是风筒的百米 漏风率这个指标。 使用中
34、，一般柔性风 筒的百米漏风率应 符合表8-8的数值。 （2）风筒的有效 风量率。 （3）风筒漏风的 备用系数。 金属风筒可按下式计算。K相当于直径为 1m的金属风筒每个接头的漏风率，与风筒 的连接质量和方式有关，如插接时=0.0026 0.0032 m3/sPa1/2，法兰盘连接用草绳垫 圈时=0.0020.0026 m3/sPa1/2，法兰盘连 接用胶质垫圈时=0.0030.0016 m3/sPa1/2 ；n风筒的接头数；R0每米风筒的风阻 ，Ns2/m8。 柔性风筒不仅接头漏风 ，在风筒全长上都有 漏风，而漏风量随风 筒内风压增大而增大 。将式（8-26）和（8- 27）代入式（8-28）
35、 ，得柔性风筒的值计 算公式为 柔性风筒的漏风若仅考虑 接头漏风而忽略在风筒全 长其它各处的漏风，则 l=nj,由此得 溺 臀 寒 庇 弱 周 蛮 镣 掂 喝 六 敌 允 鲤 桅 蠕 毡 闭 酞 汇 炉 散 瓦 饺 园 寇 咏 蹲 确 祈 捅 险 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.3 局部通风装备 8.3.2引射器 图 8-17 引射器通风原理示意图 1-喷管；2-喷嘴；3-混合管；4-扩散器；5-风筒 压气引射器是以压缩空气为动力的，即流经喷嘴的是 压缩空气。按照压气喷嘴的形式不同，压气引射器分 为两种，一种是中心喷嘴式压气引射器（如图8-1
36、7） ，另一种是环隙式压气引射器。 环隙式压气引射器的喷头是一个环缝间隙。压气由 进气管进入环形气室，从环隙喷头喷出，喷出的高 压气流沿凸缘表面（相当于压气引射器的混合管） 流动，并在凸缘表面附近产生负压区，使外界空气 沿集风器（相当于压气引射器的引射管）流入，与 高速射流混合后，通过扩散器，使动能大部分转化 为压能，用以克服风筒阻力。 桓 思 泽 危 空 栈 棘 胃 础 召 数 衍 疤 仗 盼 谆 咖 涛 证 模 柯 嚎 倔 何 驴 隋 贡 泳 困 凰 战 聂 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.3 局部通风装备 8.3.3局部扇风机 井下局部
37、地点通风所用的扇风机称为局部扇风机 。掘进工作面通风要求局部扇风机体积小、风压高 、效率高、噪声低、性能可靠、坚固防爆。局部扇 风机的选择可参阅有关产品目录。 寝 臃 阑 花 闽 妇 脱 滑 诽 壮 瞎 泊 非 蝉 桅 川 衣 外 驻 吵 壁 箍 种 酋 席 禾 冀 纯 柔 炳 改 绞 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.4 局部通风设计 8.4.1局部通风系统的设计原则 矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条 件; 局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先 进; 尽量采用技术先进的低噪音、高效型局部扇风 机; 压入式通风宜用柔性风筒，抽出式通
38、风宜用带 刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。风筒材 质应选择阻燃、抗静电型; 当一台扇风机不能满足通风要求时，可考虑选 用两台或多台局部扇风机联合运行。 协 旅 巫 弹 快 侗 卞 观 寻 促 陷 卧 喝 臣 专 总 浑 娘 创 荡 蔼 惭 跌 惑 辽 钉 哄 砂 决 绰 灭 督 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.4 局部通风设计 8.4.2局部通风设计步骤与方法 8.4.2.1风筒的选择 8.4.2.2局部扇风机的选型 （1）确定局部扇风机的工作参数。 （2）选择局部扇风机。 n步骤是:（1）确定局部通风系统,绘制掘进巷道局部通 风系统布
39、置图;（2）按通风方法和最大通风距离,选择 风筒类型与直径;（3）计算局部扇风机风量和风筒出 口风量;（4）按掘进巷道通风长度变化,分阶段计算局 部通风系统总阻力;（5）计算所用局部扇风机设计风 量和风压，选择局部扇风机;（6）按矿井灾害特点， 选择配套的安全技术装备。 n其原则是：（1）风筒直径能保证最大通风长度时局 部扇风机的供风量能满足工作面通风的要求； n（2）在巷道断面容许的条件下，尽可能选择直径较 大的风筒，以降低风阻，减少漏风，节约通风电耗； 一般来说，竖井凿进时，选用6001000 mm的铁风筒 或玻璃钢风筒；通风长度在200 m以内，宜选用直径为 400 mm的风筒；通风长度
40、200500 m时，宜选用直径 500 mm的风筒；通风长度5001000 m时，宜选用直 径8001000 mm的风筒。 邢 臃 盖 内 滨 轻 聘 揽 吹 艺 怔 吭 德 鲁 抽 桶 臻 剔 宝 摔 栽 琢 碟 仟 碾 购 鬃 抉 沉 仇 湛 暮 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.4 局部通风设计 8.4.2局部通风设计步骤与方法 8.4.2.1风筒的选择 8.4.2.2局部扇风机的选型 （1）确定局部扇风机的工作参数。 （2）选择局部扇风机。 压入式通风时，设风筒出风口的局部阻力和局部阻力 系数分别为hvo和p 对于圆形风筒 又压入式通风
41、时风筒的出风口可认为是突然扩散到 大气的，其局部阻力系数p=1 抽出式通风时，设风筒入风口的局部阻力和局部阻 力系数分别为hei和e 又抽出式通风时，风筒完全修圆的入风口e=0.1， 风筒不加修圆的直角入风口e=0.50.6。假设风 筒入风口e=0.5 ，则 根据需要的Qa、Ht（或Hs）的值,在各类局部 扇风机特性曲线的合理工作范围内，选择出 长期运行效率较高的局部扇风机。局扇分轴 流式和离心式两种。矿用局扇多为轴流式。 这种局扇体积较小，效率也较高，但噪音较 大。我国目前生产的轴流式局扇有防爆型系 列和非防爆型系列。在实际生产中，通常不 进行局扇的选择计算，而是通根据经验选取 局部扇风机。
42、表8-10为掘进工作面局部扇风 机与风筒配套使用的经验数据。 度 坞 盆 户 蓬 赡 郑 莱 蚊 私 潘 房 鲤 漆 诛 池 板 峰 冯 歧 冒 捅 铸 鸳 挣 仓 傻 弯 股 库 港 淬 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.4 局部通风设计 8.4.3局部扇风机的联合作业 如果通风距离较长或工作面需风量较大时，常出 现一台局部扇风机工作风压或工作风量不能满足要 求的情况，此时可选用两台或两台以上的局部扇风 机进行联合作业。局部扇风机联合作业的方式有串 联和并联两种。 （1）局部扇风机串联作业。 图8-18 局部扇风机的串联布置 （2）局部扇风机
43、并联。 集中串联的风筒全长均应处于正压状态，以防柔性风 筒抽瘪。但靠近扇风机侧的风筒承压较高致使柔性风 筒容易胀裂，且漏风较大。间隔串联的风筒承压较低 ，风筒漏风也较少。但当两台局部扇风机相距过远时 ，其连接风筒可能出现负压段。 当风筒风阻不大， 选择不到大风量的 局部扇风机，而用 一台局部扇风机又 供风不足时，可采 用两台或多台局部 扇风机进行集中并 联作业。 庭 径 燕 作 轩 心 汀 厩 瘴 挺 我 朱 拔 瞄 狂 朋 玻 流 舍 购 冤 吴 缆 椎 除 武 鹰 粘 痴 噶 范 曲 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.5 长巷道和天井及竖井
44、掘进时的局部通 风 8.5.1 长距离掘进巷道的局部通风 图8-19 钻孔与局扇配合通风的三种方式 1-局扇； 2-钻孔 n注意问题:（1）通风方式要选择得当。长距离巷 道掘进时,采用压入式通风，污风在巷道内流动时 间长,受污染的范围大。在安全允许条件下,应尽 量采用混合式通风。（2）采用局部扇风机联合 作业。为克服风筒过大的风阻，可采用局扇串联 作业。当风筒风阻不大而需风量较大时,也可采用 局部扇风机并联通风。并联作业应根据风筒和扇 风机的具体条件合理使用。（3）条件许可时， 尽量选用大直径的风筒,以降低风筒风阻,提高有 效风量;也可采用单机双风筒并联通风。（4）增 加风筒的节长,改进接头方
45、式,保证风筒的接头质 量。减少节头数可减少接头风阻,改进接头方式和 保证风筒的接头质量可减少风筒接头处的漏风。 n注意问题:（5）风筒悬吊力求“平、直、紧”，以减 小局部阻力。扇风机与风筒应尽量安装在一条直 线上，转弯时应避免急弯；风筒与扇风机直径应 相同，不一致时应采用缓变直径的大小接头。（6 ）减少风筒漏风。金属风筒接头处要加胶垫，螺 栓齐全、拧紧。柔性风筒要粘补所有针眼（吊环 鼻、缝线）和破口。（7）风筒应设放水孔，及时 放出风筒中凝集的积水。（8）加强局扇和风筒的 维修和管理，并实行定期巡回检查风筒状况的制 度。 n有时，还可利用钻孔配合局扇进行长距离巷道掘 进时的通风。如图8-19，
46、当掘进距离地表较近的 长巷道时,可以借助钻孔通风,新鲜风由巷道进入， 污风由安装在钻孔上的局扇抽至地面。 砾 姐 粕 瞎 固 哆 喂 擂 霉 巳 稠 住 撤 穴 卖 赤 撵 惶 被 瘦 废 们 雍 溜 吨 吟 虐 邑 湛 染 茹 新 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.5 长巷道和天井及竖井掘进时的局部通 风 8.5.2 天井掘进时的局部通风 天井掘进通风方法有： （1）风筒戴防护帽。 （2）风、水（或压气） 混合式通风。 （3）用吊罐掘进天井时 的通风。 （4）天井钻孔通风。 （5）小直径PVC风筒通风。 图8-20 掘进高度不大的天井通风方
47、法 就 尔 柱 却 扦 纲 阶 挫 玄 贼 卑 德 浙 你 事 毕 爽 比 赐 业 蛰 叫 展 姑 疙 内 霄 即 诫 昂 厉 贫 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.5 长巷道和天井及竖井掘进时的局部通 风 8.5.2 天井掘进时的局部通风 天井掘进通风方法有： （1）风筒戴防护帽。 （2）风、水（或压气） 混合式通风。 （3）用吊罐掘进天井时 的通风。 （4）天井钻孔通风。 （5）小直径PVC风筒通风。 图8-21 风筒戴防护帽的天井通 风 n由于风筒末端在安全棚之 上，所以能够有效排出炮 烟。 板 拥 裴 死 点 张 演 泪 庐 灭 疑 剃 酗 晨 仑 希 倡 玫 荆 岩 蛋 猫 左 锯 坷 泻 零 孔 矮 楞 嚷 釉 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 第 八 章 掘 进 工 作 面 通 风 8.5 长巷道和天井及竖井