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      礦井通風基礎知識

      作者:佚名 2011-10-23 22:21 來源:本站原創

      第一章  礦井通風

      第一節   礦井通風基礎知識

      1、什么叫“一通三防”?

      根據原煤炭工業部《國有重點煤礦防治重大瓦斯煤塵事故的規定》中的定義,“一通三防”就是指加強礦井通風,防治瓦斯、防治煤塵、防治火災事故的發生。

      2、礦井通風的基本任務是什么?

      礦井通風的基本任務有以下三個方面:

      1)將足夠的新鮮空氣送到井下,供給井下人員呼吸所需要的氧氣。

      2)將沖淡有害氣體和礦塵后的空氣排出地面,保證井下空氣質量并使礦塵濃度限制在的安全范圍內。

      3)新鮮空氣送到井下后,能夠調節井下巷道和工作場所的氣候條件,滿足井下規定的風速、溫度和濕度的要求,創造良好的作業環境。

      3、礦井通風的任用是什么?

          礦井通風是煤礦生產的一個重要環節。礦井通風與礦井安全密切相關。煤礦井下開采存在著瓦斯及其它有害氣體、煤塵、煤炭自燃等嚴重威脅,搞好煤礦“一通三防”工作,是煤礦安全工作的重中之重,也是杜絕重大災害事故、實現煤礦安全狀況根本好轉的關鍵。為了創造良好的煤礦生產作業環境,對瓦斯、煤塵和火災實施切實可行的防治措施,提高礦井的抗災救災能力,最經濟、最基礎的解決方法就是搞好礦井通風工作。

      4、什么是礦井空氣?礦井空氣與地面空氣有什么不同?

      礦井空氣是指來自地面的新鮮空氣和井下產生的有害氣體及浮塵的混合體。

      礦井空氣的來源是地面空氣,地面空氣進入井下后,空氣的成分,溫度、濕度和壓力都發生了變化。這些變化主要表現在以下四方面:

      1)氧氣濃度減少,二氧化碳濃度增加。

      2)混入了各種有害氣體,主要是一氧化碳、硫化氫、二氧化硫、二氧化碳和沼氣等有毒有害和爆炸性氣體。

      3)混入了煤塵和巖塵。

      4)空氣的溫度、濕度和壓力發生變化。在通常情況下,冬季溫度升高,夏季降低;絕對濕度增大,相對濕度增高;在壓入式通風礦井,壓力變大;在抽出式通風礦井,壓力變小。

      5、什么是礦井氣候條件?

      礦井空氣溫度、濕度、大氣壓力和風速等反映的綜合狀態。

      6、《煤礦安全規程》對礦井空氣溫度是怎樣規定的?

      進風井口以下的空氣溫度必須在2以上。

      生產礦井采掘工作面空氣溫度不得超過26,機電設備硐室的空氣溫度不得超過30

      7、什么是空氣的密度?什么叫空氣的重率?密度和重率有什么關系?

      在單位體積內所含有的空氣質量叫做空氣密度。在標準狀態下空氣的密度為1.293kg/m3

      在單位體積內所含有的空氣重量叫做空氣重率,干空氣的重率為N/ m3

         空氣密度和重率的關系為:ρ=γ/g  ρ密度,γ重率,g—重力加速度(m/s2

      8、什么是空氣的濕度?

      礦井空氣的濕度是指礦井空氣中含水蒸氣的數量。

      井下最適宜的相對濕度為50%-60%,但目前大多數礦井中相對濕度較大,高達80%-90%。要控制適宜的濕度是比較困難的,通常可從空氣的溫度和風速兩方面進行調節。

      9、氧氣(O2)的性質是什么?

      氧氣是一種無色、無味、無臭的氣體,相對密度1.11,絕對密度1.429kg/m3。氧氣的化學性質很活潑,能與大多數元素發生化學反應。

      氧氣能夠幫助燃燒。不同物質所需要含氧量不同,例如沼氣燃燒所需含氧量不得低于15%,木料燃燒所需含量不得低于50%

      氧氣能供人和動物呼吸,植物的生長也離不開氧氣。所以,氧氣是空氣中不可缺少的氣體。

      10、空氣中氧氣濃度對人體健康有何影響?《煤礦安全規程》規定采掘工作面進風流中的氧氣濃度是多少?

      空氣中氧氣濃度減少,人的呼吸就會感到困難,嚴重時會因缺氧而死亡。當空氣中氧氣濃度下降到17%時,人在靜止狀態下尚無影響,如果從事強度較大的活動或勞動時就會呼吸困難和心跳加速,引起喘息;當氧氣濃度下降到15%時,人就會呼吸急促,感到遲鈍,以致不能從事勞動活動;當氧氣濃度下降到10%-12%時,人就會失去理智,如果時間稍長就會對生命構成威脅;當氧氣濃度下降到6%-9%時,人則會失去知覺,如果不及時進行搶救就會造成死亡。

      《煤礦安全規程》規定,采掘工作面進風流中,氧氣濃度不得低于20%

      11、二氧化碳(CO2)的性質是什么?

      二氧化碳是一種無色、無臭、略帶酸味的氣體。不能助燃,也不能供人呼吸,易溶于水,成酸性液體后對人的眼、鼻、口有刺激性;相對密度1.52,絕對密度1.965kg/m3,多積存在通風不良的巷道底部、下山等低矮地方。

      12、井下二氧化碳(CO2)的來源是什么?

      井下二氧化碳主要來源有以下幾方面:

      1)坑木腐朽變質、煤炭及含碳巖層緩慢氧化,這是最主要的來源。

      2)煤層中二氧化碳含量高,有時會發生煤(巖)與二氧化碳突出現象,在極短時間內二氧化碳伴隨著煤(巖)突然大量突出。

      3)采掘工作面的爆破作業。爆破后會生成大量二氧化碳,經測定,每公斤硝銨炸藥爆炸能生成150L二氧化碳。

      4)人的呼吸。一般情況下,人在井下從事勞動時,呼出的二氧化碳量為0.75-0.85L/min

      5)井下發生瓦斯、煤塵爆炸和火災事故時也產生大量的二氧化碳。

      13、二氧化碳(CO2)對人體健康有哪些危害?《煤礦安全規程》對二氧化碳濃度是怎樣規定的?

      二氧化碳對人體健康危害較大,微量二氧化碳能促使人的呼吸加快,呼吸量增加。當空氣中二氧化碳濃度達到1%時,人的呼吸變得急促;二氧化碳濃度達到5%時,人的呼吸感到困難。伴有耳鳴和血液流動加快伯感覺;二氧化碳濃度達到10%-20%時,人的呼吸將處于停頓狀態并失去知覺,時間稍長就會有生命危險;二氧化碳濃度達到20%-25%時,人將窒息死亡。

      《煤礦安全規程》規定,采掘工作面進風流中,二氧化碳濃度不超過0.5%。礦井總回風巷或一翼回風巷中二氧化碳濃度超過0.75%時,必須立即查明原因,進行處理。

      14、一氧化碳(CO)的性質是什么?

      一氧化碳是一種無色、無味、無臭的氣體;相對密度0.97,絕對密度1.25kg/m3;微溶于水;在正常的溫度和壓力條件下,化學性質不活潑,當空氣中一氧化碳濃度達到13%-75%時,能引起燃燒和爆炸。

      15、井下一氧化碳(CO)的主要來源是什么?

      井下一氧化碳的來源主要有以下幾方面:

      1)瓦斯、煤塵爆炸。當瓦斯爆炸發生后,空氣中一氧化碳濃度高達2%-4%;當煤塵爆炸發生后,空氣中一氧化碳濃度一般為2%-3%,個別可高達8%

      2)煤炭的氧化和火災。當發生煤炭氧化自燃及井下外因火災時,空氣中一氧化碳濃度上升很快。在一般情況下,1kg煤燃燒可生成2 m3的一氧化碳。同時,用水進行直接滅火時,也會生成大量的一氧化碳。

      3)采掘工作面的爆破作業。爆破后會生成大量一氧化碳。經測定,每公斤硝銨炸藥爆炸能生成100-300L一氧化碳。

      16、一氧化碳(CO)對人體健康有哪些危害?《煤礦安全規程》對一氧化碳濃度是怎樣規定的?

      一氧化碳毒性很強,它對人體血色素的親和力比氧氣大250-300倍,吸入人體內的一氧化碳會很快地與血色素結合,阻礙氧氣與血色素的正常結合,導致血色素吸氧能力降低,使人體各組織和細胞缺氧,引起中毒、窒息甚至死亡。當空氣中一氧化碳濃度達到0.016%時,數小時后人會感到輕度頭痛;一氧化碳濃度達到0.048%時,將使人產生輕微中毒,出現耳鳴、頭暈、頭痛、心跳加速等現象;一氧化碳濃度達0.128%時,將使人產生嚴重中毒,失去行動能力,感覺遲鈍;一氧化碳濃度達到0.4%時,在很短時間內,人將失去知覺、痙攣,甚至死亡。

      煤礦安全規程》規定,礦井空氣中一氧化碳的最高允許濃度為0.0024%

      17、硫化氫(H2S)的性質是什么?

      硫化氫是一種無色、微甜、帶臭雞蛋味的氣體;相對密度1.19,絕對密度1.52 kg/m3;易溶于水;遇火后能燃燒和爆炸,爆炸界限4.3%-15.5%;硫化氫有劇毒。

      18、井下硫化氫(H2S)的主要來源是什么?

      井下硫化氫的主要來源有以下幾方面:

      ①坑木的腐爛變質。

      ②由廢棄的老巷道或煤(巖)層逸出。

      ③硫化礦物遇水分解、燃燒和爆炸時。

      ④井下發生火災后,所產生的氫氣遇黃鐵礦會生成硫化氫。

      19、硫化氫(H2S)對人體健康有哪些危害?《煤礦安全規程》對硫化氫的濃度是怎樣規定的?

      硫化氫有很強的毒性,刺激人的眼膜和呼吸系統,阻礙人體的氧化過程,使人體缺氧。當空氣中硫化氫濃度達到0.0001%時,人的嗅覺能嗅到氣味;硫化氫濃度達到0.0005%時,在數小時后發生輕度中毒,嚴重流唾液和清鼻涕,呼吸困難;硫化氫濃度達到0.02%時,人將嚴重中毒,出現頭暈、頭痛、嘔吐和四肢無力現象;硫化氫濃度達到0.05%時,人將很快失去知覺,發生痙攣,如不及時搶救會有死亡危險;硫化氫濃度達到0.1%時,人在極短時間內發生死亡。

      煤礦安全規程》規定,礦井空氣中硫化氫的最高允許濃度為0.00066%

      20、什么叫空氣壓力?壓力有哪些表示方法?

      空氣壓力是指空氣分子作用于器壁單位面積上的力。壓力有三種表示方法:

      ⑴用單位面積上的作用力來表示,Pa

      ⑵用液柱高度來表示,mmH2OmmHg

      ⑶用大氣壓力來表示,atmat

      三者關系是:1atm=760mmHg=10332mmH2O1at=10000mmH2O

      21、什么叫通風總壓力?

      井巷風流中任一斷面的靜壓、速壓和位壓之和,叫做該斷面通風總壓力。

      22、什么叫通風總壓差?總壓差在通風中有什么作用?

      井下風流中任意兩個斷面的通風總壓力之差,叫做該兩斷面的總壓差。井巷風流中兩個斷面的總壓差是造成該兩斷面之間空氣流動的根本原因。礦井井巷內的空氣流動就是依靠礦井進風井口斷面與回風井口斷面的總壓差實現的。空氣流動的方向是從總壓力大的斷面流向總壓力小的斷面。

      23、什么叫全風壓?

      礦井通風系統中主要通風機出口側和進口側的總風壓差,叫做全風壓。

      24、什么是全風壓通風?

      利用礦井主要通風機產生的風壓和通風設施向采、掘工作面和硐室等用風地點供風的通風方法。

      25、什么叫自然風壓?什么叫自然通風?

      礦井由于自然條件產生的通風壓力,叫做自然風壓。

      利用自然風壓促使空氣在井下巷道流動的通風方法,叫做自然通風。

      礦井禁止采用自然通風,但自然風壓是客觀存在的,要注意控制自然風壓對礦井通風的不良影響。在礦井發生災變時,有時還需要利用自然風壓。

      26、自然風壓與哪些主要因素有關?

      自然風壓與以下三個主要因素有關:

      ⑴進、回風井的井口標高差。

      ⑵地面溫度的變化。

      ⑶礦井工業廣場小氣候。

      27、什么是主要風巷?

      總進風巷、總回風巷、主要進風巷和主要回風巷的總稱。

      28、什么是進風巷?

      進風風流所經過的巷道。為全礦井或礦井一翼進風用的總進風巷;為幾個采區進風用的叫主要進風巷;為1個采區進風用的叫采區進風巷;為1個工作面進風用的叫工作面進風巷。

      29、什么是回風巷?

      回風風流所經過的巷道。為全礦井或礦井一翼回風用的叫總回風巷;為幾個采區回風用的叫主要回風巷;為1個采區回風用的叫采區回風巷;為1個工作面回風用的叫工作面回風巷。

      30、什么是獨立風流?

      從主要進風巷分出的,經過如爆炸材料或充電硐室等獨立供風點后,再直接進入主要回風巷的風流。

      31、什么是擴散通風?

      利用空氣中分子的自然擴散運動,對局部地點進行通風的方式。

      32、什么是上行通風?

      風流沿采煤工作面由下向上流動的通風方式。

      33、什么是下行通風?

      風流沿采煤工作面由上向下流動的通風方式。

      34、礦井通風能力核定采用哪兩種方法?

      礦井通風能力核定采用總體核算法或由里向外核算法計算。

      總體核算法在產量30t/a以下的礦井可使用;由里向外核算法在產量30t/a以上的礦井可使用。

      35、礦井通風系統能力核定的主要內容是什么?

      1)核查采煤工作面、掘進工作面及井下獨立用風地點的基本狀況。

      2)核查礦井通風機的運轉狀況。

      3)實行瓦斯抽排的礦井,必須核查礦井瓦斯抽排系統的穩定運行情況。

      4)礦井有2個以上通風系統時,應按照每一個通風系統分別進行通風能力核定,礦井的通風系統能力為每一個通風系統能力之和。礦井必須按照每一個通風系統能力合理組織生產。

      36、應從哪幾方面對礦井通風能力進行驗證?

      礦井通風能力應從礦井主要通風機性能、通風網絡、用風地點的有效風量和礦井稀釋瓦斯的能力等方面進行驗證。

      37、煤礦通風系統能力在什么條件下可作為核定生產能力的依據?

      煤礦通風系統能力必須按實際供風量核定,井下各用風地點所需風量要符合規程規范要求。經省煤炭行業管理部門批準的礦井年度通風能力,可作為核定生產能力的依據。

      38、認定為“通風系統不完善、不可靠的”后,應如何處理?

      認定為“通風系統不完善、不可靠的”后,應該立即登記建檔,指定專人負責跟蹤監控,督促企業認真整改,排除隱患。整改完成后,由煤礦主要負責人組織自檢。自檢合格后,向縣級以上政府煤礦安全生產監管部門提出恢復生產的申請報告。驗收合格后方可恢復生產。

      39、什么是風量調節?

      為了滿足采掘工作面和硐室所需風量,對礦井總風量或局部風量進行的調節工作。

      40、礦井風量調節有哪些措施

      可以采取許多措施來對礦井風量進行調節:

      1)采用調節設備設施。如通風機、射流器、風窗和風幕等。

      2)增加并聯井巷。

      3)擴大井巷通風斷面。

      4)縮短通風風流線路。

      5)改變井巷支護形式。

      41、礦井風量測定有哪些規定?

      煤礦安全規程》中規定:

      1)礦井必須建立測風制度,每10天進行1次全面測風。

      2)對采掘工作面和其他用風地點,應根據實際需要隨時測風。

      3)每次測風結果應記錄并定在測風地點的記錄牌上。

      42、礦井風量測定的內容是什么?

      礦井風量測定主要是井巷中風速和斷面面積測定,用測定的風速乘以面積即得出風量

      Q=V×A×60

      式中  Q——通過巷道的風量,m3/min

      V——巷道平均風速,m/s

      A——巷道斷面積,m2

      43、使用風表測量風速時應注意什么問題?

      使用風表對井巷風速進行測量時,應注意以下幾方面問題:

      1)風表翼輪一定要與風流方向垂直,特別是在傾斜巷道中測風時更要注意,否則將產生較大誤差。

      2)風表刻度盤一側要背著風流,否則風表指針將發生倒轉。

      3)風表不能固定在一個位置上,而要不斷地按移動路線移動,移動速度要均勻,或采取定點法,否則測出的風速不是平均速度。

      4)在同一斷面測風次數不得小于3次,各次測量結果之間的誤差不得超過5%,然后取3次測量結果的平均值,否則測出的風速不是精確的。

      5)在井巷中測風時,必須待該巷道中風流穩定后進行。例如,列車通過、人員行走等情況都影響測風的準確性,必須在列車和人員通過后3~5min再測量。

      44、什么是礦井漏風?

      從與礦井生產無關的通道中漏失的風量。

      45、礦井漏風有哪些危害?

      礦井漏風主要有以下幾方面的危害?

      1)造成用風地點的有效風量減少,使用風地點可能形成瓦斯等有毒有害氣體的積聚,還會使作業場所出現不良氣候條件。

      2)如果存在較多的漏風路線,會使通風系統復雜化,影響礦井通風穩定性和可靠性,增加風量調節的困難。

      3)可能使采空區遺煤引起自然發火。

      4)礦井存在大量漏風,必將降低礦井有效風量率、增加礦井通風的電耗。

      46、井下風速過低或過高有什么危害?

      井巷和采掘工作面風速過低或過高都不行。風速過低,汗水不易蒸發,人體多余熱量不易散失掉,人就感到悶熱不舒服,同時還會積聚瓦斯和煤塵,可能引起瓦斯煤塵爆炸或者窒息事故;風速過高,不僅使人體散發過多熱量,易患感冒,而且會引起礦塵飛揚,惡化作業環境,危害人員身體健康,還可能引起煤塵爆炸。

      47、什么叫礦井等積孔?

      衡量礦井或井巷通風難易程度的假想薄壁孔口面積值。

      假定在無限空間有一薄壁,在薄壁上開一面積為Am2)的孔口。當孔口通過的風量等于礦井風量,而且孔口兩側的風壓差等于礦井通風阻力時,則孔口面積A稱為該礦井的等積孔。

      48、礦井等積孔有什么用途?

      礦井等積孔A=1.19/Rm

      式中Rm——礦井總風阻,m2

      由上式可知,ARm的函數,Rm越大,即礦井通風越困難,得出的A越小,故A可以表示礦井通風的難易程度。我國常用礦井等積孔作為衡量礦井通風難易程度的指標。

      礦井通風難易程度分級如下:

      等積孔A2 m2的礦井通風難易程度:容易;

      等積孔A1-2 m2的礦井通風難易程度:中等;

      等積孔A1 m2的礦井通風難易程度:困難。

      但是,用礦井等積孔來衡量礦井通風難易程度仍存在著一些問題。例如,井巷中如發生嚴重漏風或風流短路等情況,則會出現通風狀況雖差而等積孔卻相當大的現象;另外由于現代礦井的規模、開采方法、機械化程度和通風機能力等有了很大的發展和提高,對小型礦井通風狀況還有一定的參考價值;對大型礦井或多風機通風系統的礦井,衡量通風難易程度的指標還有待進一步研究。所以,礦井等積孔這一概念只能作為衡量通風難易手程度的參考之用。

      49、什么是礦井通風阻力?

      礦井風流流動過程中,在風流內部粘滯力和慣性力、井巷壁面的外部阻滯、障礙物的擾動作用下,部分機械能不可逆地轉換為熱能而引起的機械能損失。

      50、什么是礦井通風阻力測定?

      測量礦井井巷中風流的摩擦阻力和局部阻力的工作。

      51、如何降低礦井通風阻力?

      降低礦井通風阻力對保證礦井安全生產和提高經濟效益都具有重要意義。降低礦井通風阻力主要采取以下幾方面的措施

      1)減小井巷摩擦阻力系數。

      2)選用周長較小的井巷形狀。

      3)采用足夠大的井巷斷面。

      4)減小井巷長度。

      5)避免井巷斷面的突然變化和方向的突然改變。

      6)井巷內不得堆積物料、礦車和煤矸等。

      52、什么是礦井通風設計

      在進行礦井開拓、開采設計的同時,依據礦井的自然條件及生產技術條件,確定礦井通風系統、供風量、通風阻力和礦井主要通風設備的工作。

       

      第二節   礦井通風有關規定

      53、什么是礦井通風系統?

      礦井通風方式、主要通風機的工作方法、礦井通風網絡和通風設施的總稱。

      54、根據哪些因素選擇礦井通風方式?

      選擇礦井通風方式一般根據煤層瓦斯含量高低、煤層埋藏深度和賦存條件、沖積層厚度、煤層自燃傾向性、小窯塌陷漏風情況、地形地貌狀態以及開拓方式等因素綜合考慮確定。

      55、什么是礦井通風方式? 礦井通風方式主要有哪幾種基本類型?

      指礦井進風井和出風井的布置方式。根據礦井進、回風井布置形式的不同,礦井通風方式分為以下三種基本類型:

      1)中央式通風。中央式通風是指風井和回風井大致位于井田走向的中央,中央式通風又分為中央并列式和中央邊界式兩種形式。

      2)對角式通風。對角式通風是指進風位于井田中央,回風井分別位于井田淺部走向兩翼邊界采區的中央,對角式通風又分為兩翼對角式和分區對角式兩種形式。。

      3)混合式通風。混合式通風是大型礦井和老礦井進行深部開采時常用的一種通風方式。一般進風井和回風井由3個或3個以上井筒或斜井按(1)、(2)兩種方式組合而成,分為中央分列與對角混合式、中央并列與對角混合式、中央并列與中央分列混合式三種形式。

      56、什么是中央并列式通風?

      進風井和出風井并列位于井田走向中央的通風方式。

      57、中央并列式通風的適用條件是什么?有哪些優缺點?

      適用條件:中央并列式通風適用于煤層傾角較大、走向不長、投產初期暫未設置邊界安全出口,且自然發火不嚴重的礦井。

      優缺點:

      1)初期投資少、采區生產集中,便于管理

      2)節省回風井工業場地,占地少、壓煤少。

      3)進、回井之間風格路較長,風阻較大,漏風較多。

      4)工業場地有噪聲影響。

      58、什么是中央分列式通風(又稱中央邊界式通風)?

      進風井位于井田走向的中央,出風井位于井田沿邊界走向中部的通風方式。

      59、什么是對角式通風?

      進風井位于井田中央,出風井位于兩翼,或出風井位于井田中央,進風井位于兩翼的通風方式。

      60、兩翼對角式通風的適用條件是什么?有哪些優缺點?

      適用條件:兩翼對角式通風適用于煤層走向長、井田面積大、產量較高的礦井。

      優缺點:

      1)初期投資大、建井期較長。

      2)增加兩個回風井場地,壓煤多。

      3)礦井通風阻力小,風路短,漏風小。

      4)工業場地沒有噪聲影響。

      5)比中央式通風的安全可靠性強。特別是對于有瓦斯噴出或有煤與瓦斯(二氧化碳)突出的礦井應采用對角式通風。

      61、分區對角式通風的適用條件是什么?有哪些優缺點?

      適用條件:煤層距地表較淺,或因地表高低起伏較大,無法開鑿淺部的總回風道時,在開采第一水平一般都采用人區對角式通風。同時,分區對角式通風適用于礦井走向長、多煤層開采、高溫、高瓦斯、有瓦斯噴出和有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出的礦井。

      優缺點:

      1)初期投資大,建井期較長。

      2)增加若干個回風井場地,壓煤多。

      3)工業場地沒有噪聲影響。

      4)礦進通風阻力小,風路短,漏風小。

      5)礦井通風安全可靠性強,特別是具有嚴重自然災害威脅的礦井應采用該法。

      62、什么是混合式通風?

      井田中央和兩翼邊界均有進、出風井的通風方式。

      63、混合式通風的適用條件是什么?有哪些優缺點?

      適用條件:

      1)礦井走向距離長以及老礦井的改擴建和深部開采。

      2)多煤層、多井筒的礦井,有利于礦井分區、分期投產。

      3)大型礦井,井田面積大、產量高或采用分區開拓的礦井。

      優缺點:具有中央區通風和對角式通風的優缺點。

      64、什么是機械通風?礦井為什么必須實行機械通風?

      機械通風是相對自然通風而言的,即利用通風機產生的風壓對礦井和井巷進行通風的方法。由于自然風壓主要受進、回井井口高差和井內外溫差的影響,在冬季和夏季、白晝和黑夜,其風流方向和風量是不相同的。例如,當地面溫度低于井內溫度時,地面空氣的比重高于井內,標高高的井口壓力低于標高低的井口壓力,自然風壓由標高低的井口流入,經井下巷道,從標高高的井口排出。相反,地面溫度高于井內溫度時,自然風壓從標高高的井口流入,從標高低的井口排出。瓦斯事故往往發生在氣溫變化、風流不穩定、風向不確定、風量不固定,使瓦斯濃度增加到爆炸界限的時候。所以,《煤礦安全規程》規定,礦井必須采用機械通風,而且必須保證主要通風連續運轉。

      65、什么是主要通風機?

      安裝在地面的,向全礦井、一翼或一個分區供風的通風機。

      66、礦用主要通風機為什么必須安裝在地面?

      礦井主要通風機是保障礦井有效通風的可靠裝備,也是保證礦井安全的重要裝備。礦井主要通風機安裝在地面,可以確保向井下連續不斷地供給穩定的和足夠的新鮮風流,保證礦井有效可靠地通風,有以下好處:

      ⑴地面空氣新鮮、干燥、粉塵少,有利于設備的維護保養。

      ⑵一些附屬的大型設備不必選用防爆系列,設備選型簡單。

      ⑶便于風機及反風等附屬裝置的安裝施工和日常操作檢修管理

      67、主要通風機分為哪幾類?

      按通風機的構造和工作原理可分為離心式和軸流式;軸流式又分為普通式和對旋式。

      68、離心式通風機的工作原理是什么?

      離心式通風機的電機通過傳動裝置帶動葉輪旋轉時,葉片流道間的空氣隨葉片旋轉而旋轉,獲得離心力。經葉端被拋出葉輪,進入機殼。在機殼內速度逐漸減小,壓力升高,然后經擴散器排出。與此同時,在葉片入口(葉根)形成較低的壓力(低于進風口壓力)。于是進風口的風流便在此壓差的作用下流入葉道,自葉根流入,在葉端流出,如此源源不斷,形成連續的流動。

      69、軸流式通風機的工作原理是什么?

      軸流式通風機的葉(動)輪旋轉時,翼柵即以圓周速度移動。處于葉片迎面的氣流受擠壓,靜壓增加;同時葉片背面的氣體靜壓降低,翼柵受壓差作用,但受軸承限制,不能向前運動,于是葉片迎面的高壓氣流由葉道出口流出,翼背的低壓區“吸引”葉道入口側的氣體流入,形成穿過翼柵的連續氣流。其風流流動的特點是:當葉輪轉動時,氣流沿等半徑的圓柱面旋繞流出。

      70、對旋式通風機的工作原理是什么?有何特點?

      對旋式通風機工作時,兩級葉輪分別由兩個等容量、等轉速、旋轉相反的電動機驅動,氣流通過集流器進入第一級葉輪獲得能量后,再經第二級葉輪升壓排出。兩級葉輪互為導葉,第一級后形成旋轉速度,由第二級反向旋轉消除并形成單一的軸向流動。兩個葉輪所產生的理論全壓各為通風機理論全壓的1/2,不僅使通過兩級葉輪的氣流平衡,有利于提高風機的全壓效率,而且使前后級葉輪的負載分配比較合理,不會造成各級電機的超功和過載現象。

          對旋式通風機有以下幾方面特點:

      1)可實現三種運轉方式,第一級、第二級和兩級同時運行,既節省了電能消耗,又可以互為備用,較好地滿足了不同長度的掘進供風需要。

      2)送風距離較長,最長可達1500m左右。

      3)通風機內耗少、陰力損失低,最高效率可達85%以上。

      4)性能好,高效區寬,駝峰區風壓平穩、風流穩定。

      5)噪聲較低。取消了前后消音器。安裝檢修更加方便。

      71、通風機有哪些基本參數?

      通風機有以下幾種基本參數:

      1)風量。指單位時間通過通風機的風量,m3/s

      2)全風壓。指單位體積的空氣通過通風機后所獲得的能量,包括風機靜壓和速壓,PammH2Oatm等。

      3)功率。指通風機的輸入功率(從電動機得到功率)和輸出功率(對外做的功率),kW

      4)效率。指通風機輸出功率與輸入功率之比,%

      5)轉速。指通風機每分鐘轉動的速度。一般以通風機電動機轉子單位時間的轉數計算,r/min

      72、什么是通風機性能測定?

      測定通風機的風壓、功率、效率與風量之間關系的工作。常以通風機性能曲線即通風機產生的風壓H、消耗的功率N和效率η分別與風量Q之間的關系曲線來表征。

      73、什么是通風機工況點?工況調節主要有哪幾種方法?

      通風機個體特性曲線與礦井風阻特性曲線在同一坐標圖上的交點。

      工況調節方法主要有以下幾種:

          1)改變風硐中原有的立式調節閘門位置。

      2)改變風硐中原有的反風時進風用的平式閘門的位置。

      3)在風硐里安設框架增減擋風木板。

      4)在風井出風口利用百葉窗增減擋風木板。

      選擇工況調節方法應與測定主要通風機的其他性能參數(如風量、風壓)結合起來,綜合考慮,做到既能調阻,又能方便測風。

      74、什么是礦井通風方法?

      指礦井主要通風機的工作方法,分為抽出式和壓入式兩種,主要通風機安裝在礦井回風井口從礦井內抽出乏風叫抽出式;安裝在礦井進風井口向礦井內壓入新風叫壓入式。

      75、什么是抽出式通風?抽出式通風有哪些優缺點?其適用條件是什么?

      通風機從井下或局部用地點抽出污濁空氣的通風方法。

      優缺點:

      1)由于井下風流處于負壓狀態,當主要通風機因故停止運轉時,井下風流壓力提高,可使采空區瓦斯涌出量減少,比較安全。

      2)漏風量少,通風管理較簡單。

      3)當相鄰礦井或采區相互貫通時,會把相鄰礦井或采區積聚的有害氣體抽到本礦井下,使礦井有效風量減小。

      適用條件:抽出式是目前我國煤礦廣泛采用的通風方式,特別適用于高瓦斯礦井和開采范圍較大的礦井。

      76、什么是壓入式通風?壓入式通風有哪些優缺點?其適用條件是什么?

      通風機向井下或風筒內壓入空氣的通風方法。

      優缺點:

      1)能用一部分回風將相鄰貫通的小煤窯塌陷區內的有害氣體壓到地面。

      2)由于井下風流處于正壓狀態,當主要通風機因故停止運轉時,井下風流壓力降低,有可能使采空區瓦斯涌出量增大。

      3)進風網絡漏風多,管理困難,風阻大,風量調節困難。

      適用條件:壓入式適用范圍較小,當與本礦貫通的小窯地面塌陷嚴重或通達地表裂縫多時,地面地形復雜無法在回風井設置主要通風機或者總回風巷無法連通或維護困難的條件下,也可采用該法。

      77、為什么礦井必須安裝兩套同等能力的主要通風裝置?

      只有依靠主要通風裝置連續不停的運轉,才能滿足井下連續不斷供風的需要,主要通風機一旦停止運轉,井下將出現瓦斯等有毒有害氣體含量增加的危險,可能引發瓦斯爆炸事故和熏人現象。安裝兩套主要通風裝置,可以1套運轉,1套備用(保持完好狀態),萬一運轉的主要通風機發生故障停轉,備用的主要通風機必須能在10min內開動,保證對井下正常供風。

      安裝兩套同等能力的風機是為保證井下穩定、均勻、可靠地用風。如果備用風機能力較低,將不能滿足井下用風需要;如果備用風機能力較高,又會出現經濟不佳的狀態。

      所以,《煤礦安全規程》規定,礦井必須安裝兩套同等能力的主要通風裝置。

      78、局部通風機或風機群為什么嚴禁作為主要通風機使用?

      局部通風機或風機群作為主要通風機使用,對礦井通風不可靠、不安全,存在以下幾方面的問題:

      1)局部通風機和小型通風機本身質量較差,可靠性較低,在運轉過程中常發生故障。

      2)風機群中若有一臺通風機發生故障而停止運轉,停止的通風機相當于一個短路通道,風機群會由此產生短路循環風,會大大減少對井下的供風量,保證不了井下有效風量的供給。

      3)多臺通風機在同一井口進行并聯運轉,通風機相互之間會發生干擾,使有的通風機排風量減小、風流逆轉、負荷加大等,降低風機群的通風能力。

      4)采用風機群通風的井口,不可能再安裝另一套備用的風機群,當風機群發生故障時,不能保證連續向井下供風。

      5)風機群的進風口和出風口之間,僅使用一道間墻分隔,往往由于封閉不嚴,產生很大的外部漏風。

      所以,《煤礦安全規程》規定,嚴禁采用局部通風機和風機群作為主要通風機使用。

      79、什么是通風機附屬裝置?有哪些附屬裝置?各有什么作用?

      用以引導風流、降低礦井通風點阻力,提高主要通風機的有效靜壓、保護主要通風機免受爆炸沖擊波的破壞,實現災變時期礦井反風的主要通風機的配套裝置。

      主要通風機附屬裝置主要有以下幾種:

      1)風硐——連接通風機和通風井的一段巷道。

      2)擴散器——其作用是降低出口速壓以提高通風機靜壓。

      3)防爆蓋(門)——其作用是一旦井下發生瓦斯、煤塵爆炸事故。防爆蓋(門)受爆炸波的沖擊自動打開,以保護主要通風機免受損毀。

      4)反風裝置——其作用是用來實施井下反風。

      80、主要通風機房防爆門(蓋)有什么安全規定?

      主要通風機房防爆門(蓋)應符合以下幾方面的安全規定:

      1)防爆門(蓋)應與回風井同一軸線,斷面面積不小于回風井。

      2)防爆門(蓋)到風硐的距離比主要通風機到風硐的距離至少小10m

      3)防爆門(蓋)正常時應靠主要通風機的負壓保持關閉狀態,并安設平衡重物。

      4)防爆門(蓋)必須有足夠的強度,并有防腐和防拋出的設施。

      5)防爆門(蓋)嚴密不漏風,冬季應對密封液體進行防凍處理。

      81、礦井主要通風機房內必須有哪些儀器、儀表和圖紙資料?

      主要通風機房內必須安裝水柱計、電流表、電壓表、軸承溫度計等儀表,還必須有直通礦調度室的電話,并有反風操作系統圖、司機崗位責任制和操作規程

      82、主要通風機停止運轉期間,應如何進行礦井通風?

      主要通風機停止運轉期間,對由1臺主要通風機擔負全礦通風的礦井,必須打開井口防爆門和有關風門,利用自然風壓進行礦井通風,對由多臺主要通風機聯合通風的礦井,必須正確控制風流,防止風流紊亂。

      83、礦井主要通風機停止運轉時,受停風影響的地點應采取什么措施?

      主要通風機停止運轉時,受停風影響的地點必須立即停止工作,切斷電源,工作人員先撤到進風巷道中,由值班礦長迅速決定全礦井是否停止生產,工作人員是否全部撤出。

      84、進風井口為什么必須布置在粉塵、有害氣體和高溫氣體不能侵入的地方?

      《煤礦安全規程》對井下空氣中的氧氣、有害氣體的濃度、粉塵的濃度和采掘工作面、機電設備硐室的溫度都有明確的規定。如果進風井口布置在粉塵、有害氣體和高溫氣體能夠侵入的地方,勢必使進入井下的空氣中粉塵、有害氣體的濃度增加,氧氣濃度減少,氣溫升高,有可能達不到規定要求,嚴重影響礦井安全和作業人員的身體健康。

      85、主井兼作回風井應采取哪些措施?

      箕斗井兼作回風井時,井上下裝、卸載裝置和開塔(架)必須有完整、可靠的封閉措施,其漏風率不得超過15%,并應有效果較好的防塵設施。

      安裝有帶式輸送機或礦車提升的斜井兼作回風井時,斜井中風速不得超過6m/s,且必須安設甲烷斷電儀。

      86、主井兼作進風井應采取哪些措施?

      箕斗井兼作進風井時,井筒中風速不得超過6m/s

      安裝有帶式輸送機或礦車提升的斜井兼作進風井時,斜井中風速不得超過4 m/s

      主井兼作進風井,必須設置防塵設施、自動報警及滅火裝置和消防管路。

      87、什么叫輔助通風機?《煤礦安全規程》對安設使用輔助通風機有哪些規定?

      某分區通風阻力過大,主要通風機不能供給足夠風量時,為了增加風量而在該分區使用的通風機叫輔助通風機。

      《煤礦安全規程》規定,井下安設輔助通風機時,必須供給輔助通風機房新鮮風流,在輔助通風機停止運轉期間,必須打開繞道風門。

      88、什么是礦井通風網絡? 它主要有哪些基本形式?

      通風系統中表示風道(分支)連接形式和風流方向的結構系統,即所有井筒、巷道、車場和硐室、工作面等相互連接構成的全部風流流經的路線,習慣稱風網。

      基本形式有以下三種:

      1)串聯風路

      串聯風路指的是井下回風地點的回風再次進入其他用風地點,中間沒有分支的風路。

      2)并聯風路

      并聯風路指的是兩條或兩條以上的通風巷道,在某一點分開后,又在另一點匯合,其中間沒有交叉巷道時所構成的風路。

      3)角聯風路

      角聯風路指的是并聯風路之間增加1條或多條風路與其相連通的風路。

      89、什么叫礦井通風網路特性曲線?它有什么用途?

      礦井風阻與風壓、風量有關:

      式中  R——礦井風阻,N·S2/m6

      h——礦井風壓,Pa

      Q——礦井風量,m3/S

      如果用風壓作縱坐標,用風量作橫坐標,繪制出風阻曲線,它就是礦井網路特性曲線。

      礦井通風網絡特性曲線可以反映礦井通風難易程度,特性曲線越陡,說明礦井通風越困難;反之,特性曲線越緩,說明礦井通風越容易。

      90、什么叫分區通風(并聯通風)?

      井下各用風地點的回風直接進入采區回風巷或總回風巷的通風方式,叫分區通風(并聯通風),又叫獨立通風。

      生產水平和采區必須實行分區通風。

      采區進、回風巷必須貫穿整個采區,嚴禁一段為進風巷、一段為回風巷。

      91、什么叫串聯通風?

      井下用風地點的回風兩次進入其他用風地點的通風方式,叫串聯通風。

      按照《煤礦安全規程》的要求,布置獨立通風有困難時,在制定措施后,可采用串聯通風,但串聯通風的次數不得超過1次。

      開采有瓦斯噴出或有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險的煤層時,嚴禁任何2個工作面之間串聯通風。

      92、串聯風路和并聯風路有什么不同的通風性能?

      如果兩條風路的風阻相等,分別構成串、并聯通風時,并聯風路的總風阻是串聯風路總風阻的1/8。當通過串、并聯風路的總風量相等時,并聯風路的總風壓是串聯風路總風壓的1/8。所以,并聯通風要比串聯風路通風經濟性優越得多。

          另外,并聯風路中各風路都是獨立的新鮮空氣,有利于風流的控制和調節,通風情況好,不易發生事故,即使發生事故,也不至于波及其它風路,對事故風路隔絕處理也方便。所以,并聯風路要比串聯風路的安全可靠程度高得多。

      93、為什么限制掘進工作面的回風串入采煤工作面?

      掘進工作面依靠局部通風供風,安全可靠程度不高,通常是事故多發區域,據統計,全國煤礦瓦斯爆炸事故大約70%發生在掘進工作面;而采煤工作面又是井下作業人員密集的場所。為了確保掘進工作面發生瓦斯事故后,不致因串聯風流波及采煤工作面,將事故影響控制在最小范圍。所以,《煤礦安全規程》規定,限制掘進工作面的回風串入采煤工作面。

      94、角聯風路在通風中有什么危害?

      當礦井通風出現角聯風路時,對角風路中的風流方向有時會發生變化,或者風流停止流動,造成風路的瓦斯積存,或者形成多個工作面串聯通風,給礦井通風帶來極大的危害。為了預防角聯風路存在的不安全隱患,必須使非對角風路的風阻達到一定的比例關系。

      95、什么是風量?什么是礦井有效風量?什么是礦井有效風量率?

      單位時間內流過井巷或風筒的風流體積叫風量。送到采掘工作面、硐室和其他用風地點的風量之總稱叫礦井有效風量。礦井有效風量占礦井總進風量的百分數叫礦井有效風量率。

      96、什么是需風量?如何計算礦井所需風量?

      礦井生產過程中,為供人員呼吸,稀釋和排出有害氣體、浮塵,創造良好氣候條件所需要的風量。礦井所需風量按以下兩種方法分別進行計算,并選取其中最大值:

      1)按井下同時工作的最多人數計算,每人每分鐘供風量4m3

      2)按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需風量的總和計算。

      97、采掘工作面所需風量計算后如何風速進行驗算?

      《煤礦安全規程》規定,采煤工作面、掘進中的煤巷和半煤巖巷允許最低風速0.25m/s、允許最高風速4 m/s;掘進中的巖巷允許最低風速0.15m/s,允許最高風速4 m/s。據此,分別計算采掘工作面在允許最低風速和允許最高風速時,所選取的采掘工作面所需風量的合理性,只有既符合允許最低風速,又符合允許最高風速時,所選取的采掘工作面所需風量才是合理的。

      98、什么是礦井通風圖?如何看懂礦井通風系統圖?

      表示礦井通風系統和通風狀態的圖形。它包括通風系統圖、通風系統立體示意圖、通風網絡圖、通風壓力分布圖、通風壓能圖等。

      看礦井通風系統圖時,一般按以下步驟進行:

      1)看懂并記住礦井通風系統圖的圖例,例如   進風,回風等。一般在整幅圖的右下方都標有圖例說明。

      2)看礦井進風井和回風井的井口位置。一般來說,進風井位于井田中央;回風井位于井田中央或兩翼。由進風井,經過主石門,到達運輸大巷,即為總進風大巷;礦井兩翼分別由總回風大巷經由回風井,將乏風排至地面。

      3)看采區通風系統。在一個采區內看幾條采區上(下)山,其中哪條是進風上(下)山,哪條是回風上(下)山;進(回)風上(下)山是怎樣與礦井總進(回)風大巷連接的。

      4)看采掘工作面通風系統。采掘工作面的進(回)風巷與采區進(回)風上(下)山是怎樣連接的。

      5)在看清礦井通風風流路線的基礎上,進一步看控制風流方向和風量大小的通風設施,例如風門、密閉、調節風窗等。

      99、《煤礦安全規程》對礦井通風阻力測定是如何規定的?測定礦井通風阻力時如何進行計算?

      《煤礦安全規程》規定,新井投產前必須進行1次礦井通風阻力測定,以后每3年至少進行1次。礦井轉入新水平生產或改變一翼通風系統后,必須重新進行礦井通風阻力測定。

      對測定的數據進行整理,按校正儀器的系數逐一校正,然后按下式進行計算。

      1)采用壓差計法時,兩測點間通風阻力為

      H1~2=kh+υ21ρ1/2-υ22ρ2/2

      式中H1~2 ——12測點間通風阻力,Pa

      K——壓差計讀數的精度校正系數;

      h——壓差計的計數,即12兩測點壓差,Pa

         υ1、υ2——12兩測點斷面的平均風速,m/s

         ρ1、ρ2——12兩測點風流密度平均值,kg/m3

      2)采用氣壓計法時,兩測點間通風阻力為

      式中H1~2——12測點間通風阻力,Pa

      KK——氣壓計讀數的精度校正系數;

          h1h2——h1h2時校正氣壓計的計數,Pa

         Z1Z2——前后測點的標高,m

      測量路線的總阻力即為各測點間通風阻力之和。

      100、礦井主要通風機的供電線路有什么規定要求?

      礦井主要通風機是保障煤礦井下安全生產的非常重要的設備,為了確保主要通風機安全可靠地運行,《煤礦安全規程》對其供電線路進行了嚴格的規定。

      主要通風機應有兩回路直接引自變(配)電所饋了的供電線路;受條件限制時,其中的一回路可引自同種設備房的配電裝置。

      上述供電線路應來自各自的變壓器和母線段,線中上不應分接任何負荷。

      主要通風機的控制回路和輔助設備(風門絞車電機、室內照明等)都應有與主要通風機等可靠的備用電源。備用電源應在送電狀態下備用。

      有時為了更加安全可靠地供電,主要通風機電源除由變電所引來兩個主電源之外,還從其他相同用電等級的設備房引來另一備用電源。

      101、什么是礦井反風?對礦井主要通風機反風裝置有哪些要求?

           為防止災害擴大和搶救人員的需要而采取的迅速倒轉風流方向的措施。

      主要通風機反風裝置是用來使井下風流反向的一種設計,以防止進風系統發生瓦斯煤塵爆炸和火災事故時,產生的有害有毒氣體進入采掘工作面或其他作業區域,免遭事故危害。

      重要反風裝置應符合以下幾方面的安全要求;

      1)動作靈敏,能在10min內改變巷道中的風流方向。

      2)結構要嚴密,漏風少,且堅固可靠。

      3)當風流方向改變后,主要通風機的供給風量不應小于正常供風量的40%

      4)定期進行檢修。每季度應至少檢查1次反風裝置,確保反風裝置處于良好狀態。

      5)每年應進行1次反風學習;礦井通風系統有較大變化時,應進行1次反風演習。

      6)所有操作開關應集中安裝,便于值班司機一個人獨立操作。

      102、礦井反風有哪幾種方式?

      礦井反風主要有全礦性反風、區域性反風和局部反風三種方式。

      103、什么叫全礦性反風?它的適用條件是什么?全礦性反風有哪幾種方法?

      實現全礦總進、回風井及采區主要進、回風巷的風流全面反風的反風方式,叫做全礦性反風。

      當礦井井口附近、井筒、井底車場(包括井底車場主要硐室)和與井底車場直接相通的大巷(如中央石門、運輸大巷)發生火災時應采用全礦性反風。

      全礦性反風主要有以下幾種方法:

      1)設專用反風道反風。

      2)利用備用通風機反風道反風。

      3)采用通風機反轉反風。

      4)調節通風機動葉安裝角反風。

      目前,大多數煤礦采用反風道反風和反轉風機反風兩種方法。

      104、什么叫區域性反風?什么叫局部反風?

      在多進風、多回風井的礦井一翼(或某一獨立通風系統)進風大巷中發生火災時,調節1個或幾個主要通風機的反風設施,而實行礦井部分地區的風流反向的反風方式,叫做區域性反風。

      當采區內發生火災時,礦井主要通風機保持正常運行,通過調整采區內預設風門的開關狀態,實現采區內部分巷道風流的反向,把火災煙流直接引向回風道的反風方式,叫做局部反風。

      105、對多臺主要通風機通風的礦井,如何進行礦井反風演習?

      對多臺主要通風機通風的礦井,應分別進行多臺主要通風機同時反風和單臺主要通風機各自反風的演習,以分別觀察其反風效果。

      106、如何檢查礦井反風設施?

      礦井反風設施的檢查工作應由礦機電、通風、安監和救護等人員共同進行。

      檢查礦井反風設施的項目應包括:主要通風機和啟動電氣設備,進風井口樓、反風道,所有地面閘門和風門,電控設備絞車和鋼絲繩、防爆門、反風設備的防凍狀況以及進、回風井之間和主要進、回風道之間的正、反向風門。

      通過聯合檢查,發現礦井反風設施存在問題時,必須限期解決,并把檢查結果記入專用的記錄本內,由機電和通風部門保存備查。

      107、什么是反風風門?采區內設置的風流反向風門有什么規定要求?

      與正常風門開啟方向相反的風門叫反風風門。采區內設置的風流反向風門應符合以下幾方面的要求:

      1)風門應處于合理的開啟狀態。常開風門在正常生產條件下處于開啟狀態,一旦需要局部反風時,應予關閉;常閉風門在正常生產條件下處于關閉狀態,一旦需要局部反風時,應予開啟。

      2)風門應采用不燃性材料構筑。

      3)每組風門不少于2道,以防止漏風。

      4)風門的開啟和關閉,應采用遠距離控制。

      108、礦井反風演習時如何加強火源管理?

      礦井反風演習時,必須切斷電源并加強對其他火源的嚴格管理。

      1)反風演習前應切斷井下電源,對井下火區必須進行封閉或消除。

      2)反風演習持續時間內,在反風后出風井井口附近20m范圍內,以及與反風后出風井井口相連通的井口房等建筑物內,都必須切斷電源,禁止一切火源存在。

      3)反風演習結束,在風流恢復正常后,風流中瓦斯濃度不超過1.0%時,方可恢復送電。

       

      第三節   采區及采煤工作面通風有關規定

      109、在確定采區通風系統時應滿足哪些要求?

      在確定采區通風系統時,應保證采區通風中風流流動的穩定性,盡可能避免對角風路,盡量減少采區漏風量,并且要有利于采空區瓦斯的安全排放及防止采空區內遺煤自然發火,使新鮮風流減輕升溫和污染的威脅。

      110、采區通風系統主要有哪幾種形式?

      采區通風系統主要形式有以下幾種;

      1)兩條通風上(下)山。輸送機上(下)山進風,軌道上(下)山回風;或者輸送機上(下)山回風,而軌道上(下)山進風。

      2)三條通風上(下)山。輸送機上(下)山和軌道上(下)山進風,另一條是專用回風巷。

      111、什么是專用回風巷?什么條件的采區必須設置專用回風巷?

      在采區巷道中,專門用于回風,不得用于運料、安設電氣設備的巷道;在煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出區,專用回風巷內還不得行人。

      高瓦斯礦井、有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險的礦井的每個采區和開采易自燃煤層的采區,必須設置至少1條專用回風巷;低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯合布置的采區,必須設置1條專用回風巷。

      112、礦井進、回風井巷之間的聯絡巷有哪些要求?

      礦井進、回風井之間和主要進、回風巷之間的每個聯絡巷中,必須砌筑永久性風墻;需要使用的聯絡巷,必須安設2道聯鎖的正向風門和2道反向風門。

      113、對井下爆炸材料庫的通風有什么規定要求?

      《煤礦安全規程》中規定:

      1)井下爆炸材料庫必須有獨立的通風系統,回風風流必須直接引入礦井的總回風巷或主要回風巷中。

      2)新建礦井采用對角式通風系統時,投產初期可利用采區巖石上山或用不燃性背板背嚴的煤層上山作爆炸材料庫的回風巷。

      3)必須保證爆炸材料庫每小時能有其容積4倍的風量。

      Q=4V/60=0.07V

      式中  Q庫——井下爆炸材料庫所需風量,m3/minV——井下爆炸庫的體積,m3

      114、對井下機電設備硐室的通風有什么規定要求?

      《煤礦安全規程》中規定:

      1)井下機電設備硐室應設在井風風流中。如果硐室深度不超過6m、入口寬度不小于1.5m而瓦斯涌出,可采用擴散通風。

      2)選擇硐室溫度,須保證機電設備硐室溫度不超過30,其他硐室溫度不超過26

      3)井下個別機電設備硐室,可設在回風流中,但此回風流中的瓦斯濃度不得超過0.5%,并必須安裝甲烷斷電儀。

      4)采區變電所必須有獨立的通風系統。

      115、礦井其他井巷實際需要風量應如何計算?

      礦井其他井巷實際需要風量,按瓦斯涌出量計算,然后按其風速進行驗算。

      1)按瓦斯涌出量計算:

      Q=100qch4·Kch4m3/min

      式中  Q巷——礦井井巷實際用風量,m3/min

      100——礦井井巷中風流瓦斯濃度不超過1%所換算的常數;

      qch4——礦井井巷中最大瓦斯絕對涌出量,m3/min

      Kch4——瓦斯涌出不均衡系數,取1.2~1.3

      2)按其風速驗算:

      Q巷>60×VS巷(m3/min

      式中  V小——礦井井巷要求的允許最低風速,m/s

      S巷——礦井井巷斷面面積,m2

      116、采掘工作面為什么應實行獨立通風?

      煤礦采掘工作面既是瓦斯、煤塵和火災等自然災害發生次數較多的地點,又是作業人員較集中的場所。實行獨立通風后,一旦發生災害事故,其產生的有毒有害氣體和高溫火焰,直接排到回風巷,不致污染、危害其他采掘工作面,可以限制事故范圍擴大和損失加重。

      117、采煤工作面通風系統主要由哪些巷道組成?有哪些形式?

      采煤工作面通風系統主要由工作面進風平巷、回風平巷和工作面組成。

      采煤工作面通風系統主要有U形、Z形、Y形、W形、H形、U+L形和雙Z形等形式。

      118、專用排瓦斯巷對通風方面有哪些規定要求?

      采用專用排瓦斯巷時,對通風方面應做到以下幾方面:

      1)工作面風流控制必須可靠。

      2)專用排瓦斯巷內風速不得低于0.5m/s

      3)專用排瓦斯巷必須貫穿整個工作面推進長度且不得留有盲巷。

      119、如何計算采煤工作面所需風量?

      1)每個采煤工作面實際所需風量,應按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產生量以及工作面氣溫、風速和人數等規定分別進行計算,然后取其中最大值,最后按風速進行驗算。

      2)全礦井采煤工作面所需風量等于礦井各個采煤工作面實際需要風量的總和。

      3)采煤工作面有符合規定的串聯通風時,應按其中一個采煤工作面實際需要的最大風量計算。

      4)備用采煤工作面的需要風量也應按(1)的規定計算,且不得低于其采煤時實際風量的50%

       

      第四節   局部通風及掘進工作面通風有關規定

      120、什么是局部通風?什么是局部通風機?

      利用局部通風機或主要通風機產生的風壓對局部地點進行通風的方法。向井下局部地點供風的通風機叫局部通風機。

      121、局部通風機設備齊全包括什么部件?

      掘進巷道使用的局部通風機,設備齊全應當包括:吸風口有風罩和整流器,高壓部位(包括電纜接線盒)有襯墊(不漏風),同時5.5kw以上的局部通風機還應安設消音器。

      122、局部通風機風筒吊掛有什么質量標準要求?

      答:局部通風機風筒吊掛要求平直、逢環必掛。鐵風筒每節至少吊掛2點。

      123、《煤礦安全規程》對局部通風機有通風方式有哪些規定?

      《煤礦安全規程》規定,煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷的掘進通風方式應采用壓入式,不得采用抽出式(壓氣、水力引射器不受此限),如果采用混合式,必須制定安全措施

      瓦斯噴出區域和煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出煤層的掘進通風方式必須采用壓入式。

      124、什么叫局部通風機壓入式通風?壓入式通風有哪些優缺點?

      局部通風機壓入式通風是指利用局部通風機和風筒將新鮮空氣壓入掘進工作面,而乏風經巷道排出。

      壓入式通風的優點是:風流從風筒末端射向工作面,風流有效射程較長,一般達7-8m。因此容易排出工作面乏風和粉塵,通風效果好。同時,局部通風機安設在新鮮風流中,安全性能較好。

      壓入式通風的缺點是:掘進工作面排出的乏風和粉塵要經過有人作業的巷道,爆破時炮煙排出速度慢、時間長。

      壓入式通風是局部通風機通風最主要的方式。

      125、什么叫局部通風機抽出式通風?抽出式通風有哪些優缺點?

      局部通風機抽出式通風是指利用局部通風機經風筒抽出掘進工作面的乏風和粉塵,而新鮮空氣由巷道進入工作面。

      抽出式通風的優缺點與壓入式通風相反。其優點是:掘進工作面排出的乏風、粉塵和炮煙不需要經過有人作業的巷道,保障作業人員的身體健康和提高掘進效率。其缺點是:風流由風筒末端吸入,通風效果較差;局部通風機安設在乏風中,乏風由局部通風機中流過,安全性能較差。同時,抽出式通風必須使用硬質風筒,或帶剛性骨架的可伸縮風筒,成本高且適應性較差。

      126、在有瓦斯涌出的掘進巷道中,為什么不得采用局部通風機抽出式通風?

      因為在局部通風機抽出式通風方式中,掘進工作面的瓦斯要經過風筒吸入局部通風機內部而排出,一旦抽出式局部通風機防爆性能降低,防止靜電和防止摩擦火花的性能差,就可能引發瓦斯爆炸事故。特別是當風機因故停運后會造成瓦斯積聚,而超過風機吸入風流中的瓦斯濃度規定,無法進行瓦斯排放和恢復通風。所以,《規程》規定,煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷的掘進通風方式應采用壓入式,不得采用抽出式。

      127、什么是循環風?

      局部通風機的回風,部分或全部再進入同一部局部通風機的進風風流中。

      128、局部通風機的風電閉鎖是指什么?局部通風機為什么必須實行風電閉鎖?

      所謂風電閉鎖是指局部通風機的供風與掘進巷道的供電相互閉鎖,局部通風機停止運轉時,能立即自動切斷局部通風機供風巷道中的一切電氣設備的電源,并且在局部通風機未啟動通風前,不能接通巷道中的一切電源。《煤礦安全規程》規定,使用局部通風機供風的地點必須實行風電閉鎖,使用2臺局部通風機供風的,2臺局部通風機都必須同時實現風電閉鎖。

      當局部通風機因故停風后,掘進巷道的瓦斯得不到有效的沖淡和排除,常造成瓦斯積聚濃度超限;同時,非本質安全型電氣設備,如果管理不善,容易發生電火花。電火花與達到爆炸濃度的瓦斯相結合后,即發生瓦斯爆炸事故。如果停風后,能夠切斷,不能接通電源,就減少了產生電火花的危險。同時停電后,工人不能在掘進巷道進行作業,也減少了其他火源的產生和控制現場無風作業。所以,實行風電閉鎖,是預防瓦斯爆炸的一項重要舉措。

      129、為什么嚴禁使用3臺以上(含3臺)的局部通風機同時向1個掘進工作面供風?

      使用3臺局部通風機和1個掘進工作面供風嚴重存在以下缺陷和危險:

      1)掘進巷道安裝3條風筒,不利于通風、行人和運料等。

      2)掘進巷道的頂幫安裝有風筒,不便于該處瓦斯和有害氣體的檢查,以及風筒檢修。

      33臺局部通風機中有1臺出現故障,將造成掘進工作面供風不足而引起瓦斯積聚或超限。

      所以,《煤礦安全規程》規定,嚴禁使用3臺以上(含3臺)的局部通風機同時向1個掘進工作面供風。

      130、什么叫局部通風機風流有效射程?如何計算風流有效射程?

      采用局部通風機壓入式通風時,從風筒出口到達風流射出的最遠距離,叫做局部通風機風流有效射程,單位為m

      風流有效射程估算公式如下:

      LS=4-5

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