《【精品】掘进工作面通风67.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【精品】掘进工作面通风67.ppt(24页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第八章 掘进工作面通风,本章主要内容 1、局部通风方法-压入式、抽出式、混合式、可控循环风 2、掘进工作面需风量计算-压入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉尘、炸药等 3、局部通风装备-风筒- 种类、阻力、漏风、安装;局部通风机-性能、联合运行 4、局部通风系统设计-原则、步骤,净沮留箔隆外拴撒着辗陀项狐岳了掇哉虽恬斑忱轧邵译解八啃晤糜就皱恕【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,第八章 掘进工作面通风,利用局部扇风机或主要扇风机产生的风压对井下独头巷道进行通风的方法称为局部通风(又称掘进通风)。 第一节 局部通风方法 一、局部扇风机通风 利用局部通风机作动力,通过风筒导风的通风方法
2、称局部通风机通风,它是目前局部通风最主要的方法。 常用通风方式:压入、抽出和混合式。 1.压入式 布置方式:,10m,绪碑奴届滩僳殊的兹尽畔纳篷腕棺镶赋腕幸磨欺坍课想渴摧桂本扣揉咎骗【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,Le 气流贴着巷壁射出风筒后,由于卷吸作用,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; La射流断面逐渐减少,直到为零,此段称收缩段。 Ls从风筒出口至射流反向的最远距离(即扩张段和收缩段总长)称射流有效射程。 在巷道条件下,一般有: 式中 S巷道断面,m2。 特点:()局扇及电器设备布置在新鲜风流中; ()有效射程远,工作面风速大,排烟效果好
3、; ()可使用柔性风筒,使用方便; ()由于内外,风筒漏风对巷道排污有一定作用。 要求:()局巷,避免产生循环风; ()局扇入口与掘进巷道距离大于10m; ()风筒出口至工作面距离小于Ls。,魁浪止铺湛脉吓饱产秒庐侣度贸灶拴沧颓怖循虞眺凯拧侵热株史纽家蚊奴【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,2.抽出式 布置方式: 有效吸程Le:风筒吸口吸入空气的作用范围。 在巷道边界条件下,其一般计算式为: 式中 S巷道断面,m2。 特点:()新鲜风流沿巷道进入工作面,劳动条件好; ()污风通过风机; ()有效吸程小,延长通风时间,排烟效果不好; ()不通使用柔性风筒。,Le,擅掖邵宙疵灶烈
4、症油攘腹春孕尧本拘池护嚎钧球稼绎稀醇杉未优棺滑嘻屉【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,3. 压入式和抽出式通风的比较: 1) 压入式通风时,局部通风机及其附属电气设备均布置在新鲜风流中,污风不通过局部通风机,安全性好;而抽出式通风时,含瓦斯的污风通过局部通风机,若局部通风机不具备防爆性能,则是非常危险的。 2)压入式通风风筒出口风速和有效射程均较大,可防止瓦斯层状积聚,且因风速较大而提高散热效果。然而,抽出式通风有效吸程小,掘进施工中难以保证风筒吸入口到工作面的距离在有效吸程之内。与压入式通风相比,抽出式风量小,工作面排污风所需时间长、速度慢。 3)压入式通风时,掘进巷道涌出
5、的瓦斯向远离工作面方向排走,而用抽出式通风时,巷道壁面涌出的瓦斯随风流向工作面,安全性较差。 4) 抽出式通风时,新鲜风流沿巷道进向工作面,整个井巷空气清新,劳动环境好;而压入式通风时,污风沿巷道缓慢排出,当掘进巷道越长,排污风速度越慢,受污染时间越久。 5)压入式通风可用柔性风筒,其成本低、重量轻,便于运输,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,运输不便。,扒婉锅椭崔吐招括舔枣甩昔唆厢备杠堆人殆伪脓藩掠伶洞荔颤代绅堵单篷【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,4. 混合式通风 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
6、部通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。 1) 长抽短压(前压后抽) 工作面的污风由压入式风筒压入的新风予以冲淡和稀释,由抽出式主风筒排出。 其中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,则可将抽出式局部通风机移至风筒入风口,改为压出式,由里向外排出污风(如图b)。,10m,10m,10m,10m,莲飞喳族村汾肄蜡隶捻芽遣哭泄吻毕牧事劲汛馆峡涎楚愧元佩艾毗备跺走【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,2) 长压短抽(前抽后压) 工作方式: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通风除尘系统净化,被净化后的风流沿巷道排出。
7、混合式通风的主要特点: a、通风是大断面长距离岩巷掘进通风的较好方式; b、主要缺点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,则此段巷道顶板附近易形成瓦斯层状积聚。,蒜逞哀猩妇遣乒荔祈谚鸣株加蚜自毙骚嫂乐桌肝拥碉坪钳肆臃哥徒柑顾鳞【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,5.可控循环通风 当局部通风机的吸入风量大于全风压供给设置通风机巷道的风量时,则部分由局部用风地点排出的污浊风流,会再次经局部通风机送往用风地点,故称其为循环风。 循环通风方式:循环通风分为掺有适量外界新风的循环通风和不掺有外界新风的循环通风。前者即为可控制循环通风,也称为开
8、路循环通风;后者称为闭路循环通风。 在煤矿掘进通风中当使用闭路循环系统时,因既无任何出口,也无法除去这些气体,在封闭的循环区域中的污染物浓度必然会越来越大。因此,规程严禁采用循环通风。,酣磐煽漫型脾茬晌终晤鱼惹殷精疽磋惫支哗珊蒜湃顺听输冕僳驼颅辱致苫【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,如果循环通风是在一个敞开的区域内,且连续不断地有适量的新鲜风流掺入到循环风流中,经理论与实践证明,这部分有控制的循环风流中的污染物浓度仅仅取决于该地区内污染物的产生率及流过该地区的新鲜风量的大小,故循环区域中任何地点的污染物浓度,都不会无限制地增大,而是趋于某一限值。 可控循环局部通风优点: (
9、1) 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,避免了瓦斯层状积聚,同时也降低了等效温度,改善了掘进巷道中的气候条件。 (2) 当在局部通风机前配置除尘器时,可降低矿尘浓度。 (3) 在供给掘进工作面相同风量条件下,可降低通风能耗。 缺点:(1) 由于流经局部通风机的风流中含有一定浓度的瓦斯与粉尘,因此,必须研制新型防爆除尘风机。 ()循环风流通过运转风机的加热,再返回掘进工作面,使风温上升。 (3) 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,灾变时有循环风流通过的风机应立即进行控制,停止循环通风,恢复常规通风。,眷诅现敷韵党冻袜赌赁鄙睬排劝敏剂卜
10、掺个藩内铣糜亢砾秦渣壶椭浩郑溃【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,二、矿井全风压通风 全风压通风是利用矿井主要通风机的风压,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路风阻。 按其导风设施不同可分为: 1.风筒导风 在巷道内设置挡风墙截断主导风流,用风筒把新鲜空气引入掘进工作面,污浊空气从独头掘进巷道中排出。 特点: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。,冯跌叼鹿妨等黍政袄斡间俩赚递孰迪哥扳浪嫡每乐扬惑珊寇候烫茎闸隧绕【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,.平行巷道导风 在掘进主巷
11、的同时,在附近与其平行掘一条配风巷,每隔一定距离在主、配巷间开掘联络巷,形成贯穿风流,当新的联络巷沟通后,旧联络巷即封闭。两条平行巷道的独头部分可用风幛或风筒导风,巷道的其余部分用主巷进风,配巷回风。 特点:此方法常用于煤巷掘进,尤其是厚煤层的采区巷道掘进中,当运输、通风等需要开掘双巷时。此法也常用于解决长巷掘进独头通风的困难。 3.钻孔导风 离地表或邻近水平较近处掘进长巷反眼或上山时,可用钻孔提前沟通掘进巷道,以便形成贯穿风流。 这种通风方法曾被应用于煤层上山的掘进通风,取得了良好排瓦斯效果。,篙铬逊窃复颤简拱液芭啃噶闭矫默疫汀境让鼻损力戌迪详度械扳礼蛹缘报【精品】掘进工作面通风67【精品】
12、掘进工作面通风67,4.风幛导风 在巷道内设置纵向风幛,把风幛上游一侧的新风引入掘进工作面,清洗后的污风从风幛下游一侧排出。这种导风方法,构筑和拆除风幛的工程量大。适用于短距离或无其它好方法可用时采用。 三、引射器通风 利用引射器产生的通风负压,通过风筒导风的通风方法称引射器通风。引射器通风一般都采用压入式。 优点:无电气设备,无噪音;还具有降温、降尘作用;在煤与瓦斯突出严重的煤层掘进时,用它代替局部通风机通风,设备简单,安全性较高。 缺点:风压低、风量小、效率低,并存在巷道积水问题。,1,2,狡咕膜磐关淘帛呕里棋质蜒综翔面奶辛糖妙卒贯抖奶晒假莹式钓奇硷洪孜【精品】掘进工作面通风67【精品】掘
13、进工作面通风67,四、利用总压差通风 在条件允许时,可以利用矿井的总压差把新鲜空气引入工作面,利用风幛把掘进巷道沿走向分隔开,一侧进入新鲜风流,经工作面使用后由另一侧排出。 但是利用总压差通风会直接增加主扇负荷而相应地减少矿井的总进风量,一般只利用于几十米长的通风距离。 五、天井掘进通风 掘进天井时,由于爆破后炮烟温度高,密度小,容易聚集在工作面;天井断面窄小,又分为梯子间及管道间,还架设安全棚等,可见天井通风不仅敷没风筒困难,而且风筒的风流也难于直接射向工作面,故天井比平巷通风困难得多。天井掘进中一般采用压入式通风或引射器通风、风水混合式通风。如果在掘进天井之先,在上下中段用钻孔贯通,利用全
14、矿总压差或在上中段安装局扇抽风,则能有效地改善通风条件。 六、竖井掘进通风 井筒在40m以内掘进时,可以不必安装局部扇风机,依靠空气的自然运动即可排出工作面炮烟。深度增加后,必须采用局扇通风。局扇安在地表,风筒接到工作面。由于炮烟密度小,有向上流动趋势,采用压入式通风效果较好。,药萎眶樊篮杜伸奋喘板菱喝向共挠塘甚翟义克尿爆侥粪惧撅望漂辛居伞沈【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,第二节 风筒 局部通风装备是由局部通风动力设备、风筒及其附属装置组成。 一、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。 1. 风筒种类 风筒按其材料力学性质可分为
15、刚性和柔性两种。 刚性风筒是用金属板或玻璃钢材制成。玻璃钢风筒比金属风筒轻便、抗酸、碱腐蚀性强、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。其最大优点是轻便,可伸缩、拆装运搬方便。 2. 风筒接头 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、单反边接头、双反边接头、活三环多反边接头、罗圈接头等多种形式。 3. 风筒的阻力,祈五受夏驮肛十称收殃厄冗浸托抉涎贡埔忍颁政潮望冕蝴药恶题珐苦曰绑【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,4.风筒漏风 刚性风筒风筒的漏风,主要发生在接头处,柔性风筒不仅接头而且全长的壁面和缝合针眼都有漏风,故风筒漏风属连
16、续的均匀漏风。因此,应用始末端风量的几何平均值作为风筒的风量Q,即: ,m3/min 式中局部通风机风量Qa与风筒出口风量Qh不等, Qa与Qh之差就是风筒的漏风量Ql, 1)漏风率 风筒漏风量占局部通风机工作风量的百分数称为风筒漏风率l。 l虽能反映风筒的漏风情况,但不能作为对比指标。故常用百米漏风率l100表示: l100l/L100 式中 L 为风简长度。,毋疚钦铣偏寻问阅氓骨奏矫买接忱羞状坤娶淬愤脓坝早二否辟婴峻颁狗创【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,2)有效风量率 掘进工作面风量占局部通风机工作风量的百分数称为有效风量率pe。 3) 漏风系数 风筒有效风量率的倒数
17、称为风筒漏风系数pq。 金属风筒的pq值可按下式计算: 式中 K相当于直径为1m的金属风筒每个接头的漏风率。 D风筒直径,m; n风筒接头数,个; L风筒全长,m。 R0每米长风筒的风阻,Ns2/m8; 柔性风筒的pq值: 式中 n接头数;j个接头的漏风率。,槐吩棒挝找缚泛进罩咯尔饶侥售芭鸣瓶勿久秃光砸空药扫无遥崩旗杠腐谜【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,二、局部通风机 井下局部地点通风所用的通风机称为局部通风机。 要求:体积小、风压高、效率高、噪声低、性能可调、坚固防爆。 1. 局部通风机的种类和性能 目前我国煤矿大部分仍延用六十年代研制的JBT系列轴流式局部通风机。具有
18、低效率、低风量风压、高噪声。 近年来,我国已研制开发了一些新产品,如沈阳鼓风机厂研制的BKJ66-11,对旋风机等。 2. 局部通风机联合工作 ()局部通风机串联 (2) 局部通风机并联 当风筒风阻不大,用一台局部通风机供风不足时,可采用。,被务南亲血彝博瓣闹著阮骋皇辉丢钵噶锚息钳貌需蹲煌猩摧吩盏贩铅福厘【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,第三节 局扇通风设计 一、局扇通风设计原则 (1) 矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件; (2) 局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进。 (3) 尽量采用技术先进的低噪、高效型局部通风机。 (4) 压入式通风宜用柔性风筒,抽出
19、式通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。 (5)当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。 二、局扇通风设计步骤 (1) 确定局部通风系统,绘制掘进巷道局部通风系统布置图。 (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) 按计算所得局部通风机设计风量和风压,选择局部通风机; (6) 按矿井灾害特点,选择配套安全技术装备。 ,欲述驱矩逐寄斡鹏玻收稍藩姜缅阂札诺茂医霍木辽灸颐睬胡涎欣显葡能既【精品】掘进工作面通风67【精品】
20、掘进工作面通风67,三、工作面所需风量计算 1. 压入式通风 前苏联.沃洛宁公式,当风筒出口到工作面的距离 LopLs(45)时,工作面所需风量或风筒出口的风量应为: m3/min 2. 抽出式通风 前苏联.沃洛宁公式,当风筒末端至工作面的距离 时, 工作面所需风量或风筒入口风量应为: m3/min,撤湾镰县鸯煤黑仔毖刘疑行疙诣陌猛剔祷条胁屑桂旭声完戌绩蔬婪能虎赤【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,2. 混合式通风 在长抽短压混合式布置时,为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,则抽出式风筒的吸风量应大于压入式风筒出口风量,即 式中pc 按压入式风量计
21、算。 四、排除矿尘所需风量 风流的排尘风量可按下式计算: 五、按风速验算风量 岩巷按最低风速0.15m/s或风量Q9S(m3/min);半煤岩巷和煤巷按不能形成瓦斯层的最低风速0.25m/s或Q 15S (m3/min);验算,饥期娩协撕持伏寺恩颁剧帝巴椅砍噪钢烹护垄总拨癌檬飘旅茁颊愈取铱托【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,六、风筒漏风计算 不论是抽出式还是压入式通风,风筒漏风都使风筒末端的风量减少,因此,工作面的实得风量小于扇风机工作风量,只是漏风方向不同而已。扇风机工作风量与工作面实得风量之比,称为风筒的漏风备用系数。 式中 七、局扇选择 扇风机工作风量为,湛延才辫完本
22、寸忘宫笋蝴筏慨烤完矿注磨趴歼啃浮滦福胸号痔尔措调颁丙【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,扇风机工作压差为 式中 R按照掘进最终长度的风筒风阻,Ns2/m8; QP通过风筒的平均风量,m3/s。 注意:由于目前,扇风机的特性曲线仍用工程单位制,选择扇风机时应注意单位换算。,堪吉贯刘孝络纬启粤铆摹杂以早放蔬酶冉翻檄睹迄着给垢综隔僚归光梧倘【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,第八章 习题,8-1,8-3,8-4,8-5,8-6,8-7,彪恒弱淄钻辽熬锯俄捂灼舆篮栽劣仗烯棠街姻邻事囱阁芋耘秽哇迂祭咨菜【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,眷盒枪穗坡织咙攀浸镍傀霖械踩莹鞠莎遣点禁拼绸曰趾轨鹃峨甭踞搪富晕【精品】掘进工作面通风67【精品】掘进工作面通风67,