矿井通风技术Word文档格式.doc

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为适应生产集中化，开采深度增加、瓦斯涌出量大的情况，以“针对现实、着眼长远、因地制宜、对症下药、综合治理、节能增风”为指导思想，对数百座国有煤矿进行通风系统优化改造，配合一批有条件的生产矿井通过合并井田、扩大开采范围、增加储量进行改扩建的任务。

这类通风系统优化改造主要表现在一下几个方面：

一、通风方式的改造

根据矿区的特点和需要、把中央式通风演变为中央——对角式混合通风系统。

为适应综采集约化生产使工作面单产超过1Mt/y的要求。

矿井采用分区域开拓。

因此，形成区域式通风系统，每个区域均有一组进、回风井，各个区域相对独立的通风技术。

具有通风线路短、风阻小、区域间干扰小、安全性好，便于选择主要通风机的特点，提高了矿井的通风能力和抗灾能力，适用于特大型矿井或因地质条件须把井田划为若干独立生产区域的矿井。

总之，新建大型矿井通风系统以对角式、区域式为主，改扩建的生产矿井以混合式为主，表1-1表示我国各类通风系统分布状况。

表1-1我国大型煤矿通风方式

项目

通风方式

矿井数（个）

所占百分比（%）

备注

中央并列式

119

19．01

1994年统计

中央分列式

116

18．52

对角式

101

16．13

分区式（包括区域式）

31

4．95

混合式

137

21．90

其它

122

19．49

总计

626

100

二．主要通风机的经济运行

为适应通风系统的变化和生产集约化的要求，80年代以来，相继出现2K60系列和GAF系列的轴流式风机和G40-73与K4-73系列的离心式风机；

90年代，依托于国家“八五”科技攻关项目，研制出型的对旋式风机。

该系列风机具有能耗高、效率高的特点。

因而而已迅速灾我国煤矿推广。

在煤炭部九五攻关项目中，研制出驼峰式轴流风机，增大了合理工作区域。

②研制出离心式风机的调速装置如可控硅调速，液力偶合器和变频调速装置。

③加强了通风机及其附属装置管理，减少风硐、风机内部和扩散塔的阻力损失和风量漏换，提高了通风机运行效率。

在生产矿井进行老、旧风机的运行状态改造，主要查出通风机特性与通风网络风阻特性匹配差，主要通风机选型偏大，风机转速偏高，电机容量偏大，使风机长期处于低效区运行等问题，并进行改造，提出一整套风机经济运行的办法，对老、旧风机进行多种方法的技术改造，如采取更换机芯、改造叶轮和叶片等颁发提高风机运行效率。

三．采区通风系统优化布置

改革采区和工作面的通风布置，能有效提高通风能力和排除瓦斯效果。

随着集约化生产和矿井向深部发展，采区和采煤工作面的绝对瓦斯涌出量剧增，要求采区和采煤工作面的通风能力迅速增大。

在采区的通风系统布置方面，出现了3条上山的布置方式，采区内有了独立的进风和回风上山，有利于采区内采煤工作面和掘进工作面的独立通风，提高了采区的通风能力和风流的稳定性，为保证采区的局部反风和作业人员的安全脱险，提供了有利条件。

在采煤工作面的通风布置方面，在常规的U型通风布置的基础上，提出了U十L型方式（或称尾巷布置方式），改变了采空区的流场分布，较有效地防止了采煤工作面上隅角瓦斯积聚，加强了采空区瓦斯的排放。

为了防止尾巷瓦斯超限问题，又提出和采用了Y型的通风布置方式，单独供应新鲜风流直接稀释采空区涌出的瓦斯。

此外还应用W型和Z型等布置方式，在适当条件下均取得了较理想的通风效果，大大地改善了采煤工作面的通风条件，保证了安全回采。

四．通风设施

为适应矿井灾变时期，风流控制的需要，研制出能从地面利用矿井环境监控系统或远程控制系统操纵井下主要风门的自动风门，解决了灾变时期，在矿工和救护人员难以到达区域和烟流入侵区域按救灾要求开启风门的难题。

2矿井通风装备和仪器仪表的改善

一、矿井环境监测系统

80年代以来，原煤炭工业部投入大量经费，在全国大中型矿井大范围地建立起矿井环境监测、监控系统。

通过对重点区域的通风参数和有害气体浓度的连续监测，对于及时连续了解通风系统的变化，发现事故隐患，灾变预警和救灾工作有重要意义。

在实践应用中，对提高矿井安全生产水平和抗灾能力发挥了重要作用。

二、掘进通风装备系列化

掘进巷道的通风受环境条件和生产影响大，其可靠性差，常由于局部通风机的停电停风和风筒的破损造成掘进巷道内无风或风量不足而引起瓦斯积聚，是瓦斯爆炸的多发地区。

为了对掘进工作面进行有效地通风，保证局部通风机的连续运转，为此，在低瓦斯矿井普遍实现了采煤工作面与掘进工作面分别供电、局部通风机实行风电闭锁；

在高瓦斯矿井和突出矿井，实现了以局部通风机供电“三专两闭锁”为主的掘进安全技术装备系列化，确保了局部通风机的可靠运转和掘进巷道的稳定通风。

从1988年开始系列化装备以来，到1993年的5年时间内，国有重点煤矿的瓦斯超限次数下降了33．2％，提高了掘进工作面的安全条件。

三、通风仪器、仪表

随着电子技术和计算机技术的发展，各种类型的环境监测、监控系统，新型的具有多参数检测功能和智能化的气体浓度通风参数检测仪器仪表已应用于日常通风监测工作。

3矿井通风新技术

一、均压通风技术的发展

60年代以来，均压通风技术在控制采空区或火区漏风和自燃方面得到较广泛的应用，取得较显著的效果。

其主要的优点是在不停产、不封闭的条件下，减少漏风和瓦斯涌出，抑制自燃、提高生产的安全性。

但在一些应用实践中，因对均压对相关区域的影响，环境条件变化的影响分析不够。

也出现一些问题，如均压效果不佳，部分采空区自燃控制效果不好，在有煤层群的矿井，自燃由自燃煤层向其它煤层转移，甚至引发瓦斯爆炸事故。

近年来，主要研究各类均压通风方法对不同井下条件的适应性，并配合均压通风技术，开发配套的均压监测，漏风通道检查，新型阻漏材料、阻漏方法以及均压自动调节等方面技术，提高了均压通风在采空区和火区用于减少漏风，防止自燃的实践应用效果。

二．可控循环风

可控循环风技术在80年代引入我国。

可控循环风即有计划地使生产区域部份回风返回该区域地进风流中，同时对通过该区空气的质和量进行监控，并采取相应的安全措施，以保证在正常和异常情况下，确保符合《煤矿安全规程》对风流质量的要求。

应当指出，循环风是事故重大隐患之一，可控循环风尽管采取相应的安全措施，对空气的质和量进行监控，在保证正常情况下的安全比较容易，要保证各类异常情况下（如突出，积聚瓦斯排放、瓦斯异常涌出等）的安全性难度很大，要求可靠的环境监控系统严格，规范的安全措施，并得到认真落实。

因此，可控循环风技术是一种有争议的技术。

即使不得不在矿井边远地区作为临时性措施，也必须慎用。

三．工作面下行风技术应用

采区工作面下行通风也是一种有争议的技术，《煤矿安全规程》对此有明确的限制，但在我国一些煤矿仍有应用。

主要优点是降低工作面温度，进风流避开采区运输机巷，避免运输机巷机电设备散热增加进风流温度，从而降低工作面温度。

缺点是回风风流流经运输机巷，机电设备管理难度加大，其安全性降低。

同时，根据传统观点，含瓦斯风流在工作面下行易造成工作面瓦斯局部积聚（现有一些文献通过实验和现场观测及理论分析对比对比持有异议，但未获得公认）。

因此，下行风一般在瓦斯涌出量低，而地温高，机电设备多的矿井有所应用，但必须加强通风、瓦斯和机电设备防爆管理，用以保证下行风应用的安全性。

四．灾变通风技术

矿井发生火灾、爆炸事故时，为了保证撤人救灾安全，常常需要控制风流流向，避免灾变生成的有毒有害气体入侵人员撤退和救灾的线路，减少灾害影响范围和损失。

风流流向的控制往往是使某些巷道风流反向。

根据灾变发生的位置和矿井系统的结构，选择局部反风或全矿反风的方式，要保证通风措施的顺利实施，近年来控风技术有下列改进，用以提高安全性和可靠性。

（1）控风方案的优化。

应用矿井风流稳态和非稳态模拟技术，了解灾变时期，风流流动状态的时空变化，并根据撤人救灾的需要，应用经验和定性分析方法，确定几种控风方案，再应用风流状态模拟技术，分析这几种控风方案的实施效果，选择可靠性强，控风措施少且便于实施的方案。

这就是定性和定量分析结合的综合控风方法。

这种方法既可以用于实时救灾决策，也可以预先进行，以便制定行之有效的灾变预防处理计划。

（2）提高控风措施实施的可靠性。

研制分别由地面监控系统、井下遥控系统控制的自动风门。

用于在无人工作区域，或烟流威胁区域的主要控风点。

（3）尽可能减少因反风造成的负面影响。

灾变时期，风流反向，在保证井下大部分人员安全撤退及救灾的同时，风流能对原位于进风区的少数人员造成威胁。

因此，正确的控风方案是既保证人员的安全撤退及救灾，又要尽可能保证因风流反向受到烟流威胁区域的人员的安全撤退，其中包括安全技术教育，控风设施的维护，正确的反风程序及各区域人员撤退程序的规定，信息、信号系统保障等措施的制定和实施。

五．矿井热害治理

矿井热害随开采温度增加，井下机电设备的增加而日趋严重。

矿井热害的处理一般采取降温技术，分为机械降温和通风降温。

“六五”、“七五”期间我国在在风温预测及通风降温方法研究取得重要进展。

在新汶孙村矿和平顶山八矿等热害严重矿井建立了井下和地面集中制冷系统，。

近年来主要是通过风流与巷道围岩的热交换计算技术的改进，使风流降温的热负载计算更加准确，从而优选制冷系统设备或通风降温方案。

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