【考試大綱要求】:
1、了解礦井通風(fēng)的目的和通風(fēng)原理;
2、熟悉礦井通風(fēng)系統(tǒng)、通風(fēng)方式、風(fēng)量計(jì)算、配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn);
3、掌握礦井通風(fēng)參數(shù)測定、通風(fēng)建(構(gòu))筑物的設(shè)置、礦井反風(fēng)、局部通風(fēng)等技術(shù)要點(diǎn),通風(fēng)設(shè)備、通風(fēng)設(shè)施的要求。
4、了解礦井瓦斯及其性質(zhì),瓦斯在煤層內(nèi)的存在狀態(tài),礦井瓦斯等級劃分;
5、了解瓦斯災(zāi)害的種類及主要特征,瓦斯災(zāi)害發(fā)生的條件、規(guī)律及危害程度,與煤層瓦斯有關(guān)的主要參數(shù)的內(nèi)涵及測定方法;
6、掌握瓦斯?jié)舛燃芭c預(yù)防瓦斯災(zāi)害有關(guān)的主要參數(shù)的測定方法;
7、掌握瓦斯災(zāi)害的預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)和各種主要防治技術(shù)的技術(shù)要點(diǎn)、實(shí)施方法、選用原則及相應(yīng)裝備、設(shè)施的選擇。
【教材內(nèi)容】:
第二節(jié)礦山主要危害及防治技術(shù)
一、礦井通風(fēng)
(一)礦井通風(fēng)系統(tǒng)
1.礦井通風(fēng)的目的
礦井通風(fēng)的目的有兩個(gè):在正常生產(chǎn)時(shí)期,保證向礦井各用風(fēng)地點(diǎn)輸送足夠數(shù)量的新鮮空氣,用以稀釋有毒有害氣體,排除礦塵和保持良好的工作環(huán)境,確保礦井安全生產(chǎn);在發(fā)生災(zāi)變時(shí),能有效、及時(shí)地控制風(fēng)向及風(fēng)量,并與其他措施結(jié)合,防止災(zāi)害擴(kuò)大。
2.礦井通風(fēng)系統(tǒng)
礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣,排除污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、通風(fēng)動(dòng)力及其裝置和通風(fēng)控制設(shè)施(通風(fēng)構(gòu)筑物)的總稱。
(1)通風(fēng)類型。根據(jù)進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井的布置方式,礦井通風(fēng)系統(tǒng)的類型可以分為中央式(中央并列式和中央分列式)、對角式(兩翼對角式和分區(qū)對角式)和混合式3類。
(2)通風(fēng)方式。根據(jù)主要通風(fēng)機(jī)的工作方法,礦井通風(fēng)方式分為抽出式、壓入式和壓抽混合式。
3.礦井漏風(fēng)
礦井漏風(fēng)是指通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)流沿某些細(xì)小通道與回風(fēng)巷或地面發(fā)生滲漏的短路現(xiàn)象。產(chǎn)生漏風(fēng)的條件是有漏風(fēng)通道并在其兩端有壓力差存在。礦井漏風(fēng)按其地點(diǎn)可分為外部漏風(fēng)和內(nèi)部漏風(fēng),前者是指地表與井下之間的漏風(fēng),后者是指井下各處的漏風(fēng)。
礦井漏風(fēng)會(huì)造成動(dòng)力的額外消耗;使礦井、采區(qū)和工作面的有效風(fēng)量(送達(dá)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量)減少,造成瓦斯積聚、氣溫升高等,影響生產(chǎn)和工人身體健康;大量的漏風(fēng)會(huì)使通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低,風(fēng)流易紊亂,調(diào)風(fēng)困難,易發(fā)生瓦斯事故;會(huì)使采空區(qū)、被壓碎的煤柱和封閉區(qū)內(nèi)的煤炭及可燃物發(fā)生氧化自燃,易發(fā)生火災(zāi);當(dāng)?shù)乇碛兴輩^(qū)時(shí),老窯裂隙的漏風(fēng)會(huì)將采空區(qū)的有害氣體帶入井下,使井下環(huán)境條件惡化而威脅安全生產(chǎn)。
4.礦井反風(fēng)
礦井反風(fēng)是為防止災(zāi)害擴(kuò)大和搶救人員的需要而采取的迅速倒轉(zhuǎn)風(fēng)流方向的措施。
(1)全礦性反風(fēng)。全礦反風(fēng)是指井下各主要風(fēng)道的風(fēng)流全部反向的反風(fēng)。
在礦井進(jìn)風(fēng)井、井底車場、主要進(jìn)風(fēng)大巷或中央石門發(fā)生火災(zāi)時(shí)常采用全礦性反風(fēng),避免火災(zāi)煙流進(jìn)入人員密集的采掘工作面!睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定:礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施,并能在10min內(nèi)改變巷道中風(fēng)流方向,當(dāng)風(fēng)流方向改變后主要風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量40%。每年應(yīng)進(jìn)行1次反風(fēng)演習(xí),反風(fēng)設(shè)施至少每季度檢查1次礦井通風(fēng)系統(tǒng)有較大變化時(shí),應(yīng)進(jìn)行1次反風(fēng)演習(xí)。
(2)局部反風(fēng)。在采區(qū)內(nèi)部發(fā)生災(zāi)害時(shí),維持主要通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn),主要進(jìn)風(fēng)風(fēng)道風(fēng)向不變,利用風(fēng)門開啟或關(guān)閉造成采區(qū)內(nèi)部風(fēng)流反向的反風(fēng)。
(二)礦井風(fēng)量計(jì)算及通風(fēng)參數(shù)測定
1.礦井風(fēng)量計(jì)算
礦井風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算,并選取其中的最大值:
(1)按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算,每人每分鐘供風(fēng)量不少于4m3;
(2)按采煤、掘進(jìn)、硐室和其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。各地點(diǎn)的實(shí)際需要風(fēng)量,必須使該地點(diǎn)的風(fēng)流中的瓦斯、二氧化碳、氫氣和其他有害氣體的濃度,風(fēng)速以及溫度,每人供風(fēng)量符合礦山安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。


2.通風(fēng)參數(shù)測定
(1)壓力。靜壓是單位體積空氣具有的對外做功的機(jī)械能所呈現(xiàn)的壓力,是風(fēng)流質(zhì)點(diǎn)熱運(yùn)動(dòng)撞壓器壁面而呈現(xiàn)的壓力,包括絕對靜壓和相對靜壓。
位壓是單位體積內(nèi)空氣在地球引力作用下,相對于某一基準(zhǔn)面產(chǎn)生的重力位能所呈現(xiàn)的壓力。水平巷道的風(fēng)流流動(dòng)無位壓差,在非水平巷道,風(fēng)流的位壓差就是該區(qū)段垂直空氣柱的重力壓強(qiáng)。
動(dòng)壓是單位體積空氣風(fēng)流定向流動(dòng)具有的動(dòng)能所呈現(xiàn)的壓力,又稱為速壓。風(fēng)流動(dòng)壓通常用皮托管配合壓差計(jì)測定。
全壓是單位體積風(fēng)流具有的(靜)壓能與動(dòng)能所呈現(xiàn)的壓力之和。
總機(jī)械能(總壓力)是礦井風(fēng)流在井巷某斷面具有的(靜)壓能、位能和動(dòng)能的總和。
(2)風(fēng)速。風(fēng)速的測定采用風(fēng)表,風(fēng)表一般分為高速風(fēng)表(≥10m/s)、中速風(fēng)表(0.5~10m/s)和微速風(fēng)表(0.3~0.5m/s)。
(三)礦井通風(fēng)設(shè)備和通風(fēng)構(gòu)筑物
1.礦用通風(fēng)設(shè)備
礦用通風(fēng)設(shè)備中最主要的是通風(fēng)機(jī)。通風(fēng)機(jī)按其服務(wù)范圍的不同,可分為主要通風(fēng)機(jī)、輔助通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī);按通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造和工作原理,可分為離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)。
主要通風(fēng)機(jī)是用于全礦井或礦井某一翼(區(qū))的通風(fēng);輔助通風(fēng)機(jī)是用于礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的某些分支風(fēng)路中借以調(diào)節(jié)其風(fēng)量、幫助主要通風(fēng)機(jī)工作;局部通風(fēng)機(jī)是用于礦井局部地點(diǎn)通風(fēng)的,它產(chǎn)生的風(fēng)壓幾乎全部用于克服它所連接的風(fēng)筒阻力。
通風(fēng)機(jī)工作基本參數(shù)是:風(fēng)量、風(fēng)壓、效率和功率,它們共同表達(dá)通風(fēng)機(jī)的規(guī)格和特性。通風(fēng)機(jī)的合理選擇是要求預(yù)計(jì)的工況點(diǎn)在H--Q曲線的位置應(yīng)滿足兩個(gè)條件:
(1)通風(fēng)機(jī)工作時(shí)穩(wěn)定性好,預(yù)計(jì)工況點(diǎn)的風(fēng)壓不超過H--Q曲線駝峰點(diǎn)風(fēng)壓的90%,而且預(yù)計(jì)工況點(diǎn)更不能落在H--Q曲線點(diǎn)以左——非穩(wěn)定工作區(qū)段;
(2)通風(fēng)機(jī)效率要高,最低不應(yīng)低于60%。
2.通風(fēng)構(gòu)筑物
礦井通風(fēng)建(構(gòu))筑物是礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)流調(diào)控設(shè)施,用以保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要的線路流動(dòng)。礦井通風(fēng)建(構(gòu))筑物可分為兩大類:一類是通過風(fēng)流的構(gòu)筑物,包括主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐、反風(fēng)裝置、風(fēng)橋、導(dǎo)風(fēng)板、調(diào)節(jié)風(fēng)窗和風(fēng)障;另一類是遮斷風(fēng)流的構(gòu)筑物,包括風(fēng)墻和風(fēng)門等。
(四)局部通風(fēng)技術(shù)
利用局部通風(fēng)機(jī)或主要通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓對井下獨(dú)頭巷道進(jìn)行通風(fēng)的方法稱為局部通風(fēng)。
1.局部通風(fēng)方法
向井下局部地點(diǎn)進(jìn)行通風(fēng)的方法。按通風(fēng)動(dòng)力形式的不同,可分為局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)和引射器通風(fēng),其中以局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)最為常用。
(1)局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。局部通風(fēng)機(jī)的常用通風(fēng)方式有壓入式、抽出式、壓抽混合式。
壓入式通風(fēng):局部通風(fēng)機(jī)及其附屬裝置安裝在距離掘進(jìn)巷道口10m以外的進(jìn)風(fēng)側(cè),將新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒輸送到掘進(jìn)工作面,污風(fēng)沿掘進(jìn)巷道排出。
抽出式通風(fēng):局部通風(fēng)機(jī)安裝在距離掘進(jìn)巷道口10m以外的回風(fēng)側(cè)。新鮮風(fēng)流沿巷道流入,污風(fēng)通過風(fēng)筒由局部通風(fēng)機(jī)抽出。
混合式通風(fēng):混合式通風(fēng)是壓入式和抽出式兩種通風(fēng)方式的聯(lián)合運(yùn)用,其中壓入式向工作面供新鮮風(fēng)流,抽出式從工作面抽出污風(fēng),其布置方式取決于掘進(jìn)工作面空氣中污染物的空間分布和掘進(jìn)、裝載機(jī)的位置。
(2)礦井全風(fēng)壓通風(fēng)。全風(fēng)壓通風(fēng)是利用礦井主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓,借助導(dǎo)風(fēng)設(shè)施把新鮮空氣引入掘進(jìn)工作面。其通風(fēng)量取決于可利用的風(fēng)壓和風(fēng)路風(fēng)阻。
(3)引射器通風(fēng)。利用引射器產(chǎn)生的通風(fēng)負(fù)壓,通過風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的通風(fēng)方法稱為引射器通風(fēng)。引射器通風(fēng)一般都采用壓入式。
2.局部通風(fēng)的安全管理規(guī)定
(1)瓦斯噴出和煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出煤層的掘進(jìn)通風(fēng)方式必須采用壓入式;
(2)壓入式局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置,必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中,距掘進(jìn)巷道回風(fēng)口不得小于10m;
(3)瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井中,掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)采用三專(專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路)供電;
(4)嚴(yán)禁使用3臺以上(含3臺)的局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)向1個(gè)掘進(jìn)工作面供風(fēng)。不得使用l臺局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)向2個(gè)掘進(jìn)工作面供風(fēng);
(5)恢復(fù)通風(fēng)前,必須檢查瓦斯。只有在局部通風(fēng)機(jī)及其開關(guān)附近10m以內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷疾怀^0.5%時(shí),方可人工開啟局部通風(fēng)機(jī)。