局部通风精品课件.ppt

1、1/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录第六章第六章 局部通风局部通风2/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录第一节第一节 局部通风方法局部通风方法第五节第五节 掘进安全技术装备系列化掘进安全技术装备系列化第二节第二节 掘进工作面需风量计算掘进工作面需风量计算第三节第三节 局部通风装备局部通风装备第四节第四节 局部通风系统设计局部通风系统设计3/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录1.1.上次课内容回顾上次课内容回顾 1)1)、上次课所讲的主要内容、上次课所讲的主要内容 风量分配基本定律风量分配基本定律-

2、三大定律三大定律(阻力定律、节点风量平衡定律、阻力定律、节点风量平衡定律、回路风压平衡定律回路风压平衡定律)、网络图及网络特性网络图及网络特性(简单网络、角联及复杂网简单网络、角联及复杂网络络)、网络的动态分析网络的动态分析(井巷风阻变化规律、风流的稳定性及影响因井巷风阻变化规律、风流的稳定性及影响因素素)、矿井风量调节矿井风量调节(局部风量调节、全矿井风量调节局部风量调节、全矿井风量调节)、计算机解算计算机解算复杂网络。复杂网络。2)2)、能解决的实际问题、能解决的实际问题 （1 1）绘制矿井通风网络图；）绘制矿井通风网络图；（2 2）进行矿井内风量调节；）进行矿井内风量调节；（3 3）矿井

3、通风系统改造方面的课题；）矿井通风系统改造方面的课题；4/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录本章的主要内容：本章的主要内容：1 1、局部通风方法、局部通风方法-压入式、抽出式、混合式、可控循环风，全压入式、抽出式、混合式、可控循环风，全风通风，风通风，2 2、掘进工作面需风量计算、掘进工作面需风量计算-压入式、抽出式、混合式、按瓦斯、压入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉尘、炸药等粉尘、炸药等3 3、局部通风装备、局部通风装备-风筒风筒-种类、阻力、漏风、安装；局部种类、阻力、漏风、安装；局部通风机通风机-性能、联合运行性能、联合运行4 4、局部通风系统设计、局部通

4、风系统设计-原则、步骤原则、步骤5 5、掘进安全技术装备系列化、掘进安全技术装备系列化本章的重点与难点：本章的重点与难点：局部通风方法、掘进工作面需风量计算、局部通风系统设计。局部通风方法、掘进工作面需风量计算、局部通风系统设计。5/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录概述概述 无论是新建、扩建或生产矿井，都需要开拓大量的井巷工程，以便准备新无论是新建、扩建或生产矿井，都需要开拓大量的井巷工程，以便准备新的采区和工作面。为排除自煤岩体涌出的有害气体和爆破的采区和工作面。为排除自煤岩体涌出的有害气体和爆破 产生的炮烟与煤尘，产生的炮烟与煤尘，就需对之进行通风。利用局

5、部通风机或主要通风机产生的风压对井下就需对之进行通风。利用局部通风机或主要通风机产生的风压对井下独头巷道独头巷道(只有一个出口的巷道只有一个出口的巷道)进行通风的方法称为进行通风的方法称为局部通风局部通风（又称掘进通风）。（又称掘进通风）。第一节第一节 局部通风方法局部通风方法 通常局部通风方法通常局部通风方法有：有：自然通风、局部通风式通风、矿井全风压通风、引自然通风、局部通风式通风、矿井全风压通风、引射器通风射器通风，其中，其中局部通风机通风局部通风机通风最常用。最常用。一、自然通风一、自然通风 由于各种自然因素（其中主要是温差）促成空气流动称为由于各种自然因素（其中主要是温差）促成空气流

6、动称为自然通风自然通风。在竖井开凿初期常采用这种方法。在冬季岩温高于气温，空气与在竖井开凿初期常采用这种方法。在冬季岩温高于气温，空气与岩壁进行热交换，使靠近井壁的空气温度高于井筒中心气温，因而形岩壁进行热交换，使靠近井壁的空气温度高于井筒中心气温，因而形成了靠近中壁气流上升和井筒中心气流下降的自然通风现象。成了靠近中壁气流上升和井筒中心气流下降的自然通风现象。6/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录 在夏季相反。在夏季相反。规程规程规定：井下巷道不得采用规定：井下巷道不得采用扩散通风扩散通风。扩散通风就是利用空气扩散通风就是利用空气的自然扩散运动来对掘进地点通风

7、的自然扩散运动来对掘进地点通风。二、局部通风机通风二、局部通风机通风 利用利用局部通风机局部通风机作动力，通过作动力，通过风筒导风风筒导风的通风方法称的通风方法称局部通风机局部通风机通风通风，它是目前局部通风，它是目前局部通风最主要最主要的方法。的方法。常用通风方式：压入、抽出和混合式。常用通风方式：压入、抽出和混合式。1.1.压入式压入式 布置方式：布置方式：局部通风机及其附属装置安装在离掘进巷道口局部通风机及其附属装置安装在离掘进巷道口10m10m以外以外的进风侧，将新鲜风流输入到工作面，的进风侧，将新鲜风流输入到工作面，污浊空气沿巷道排出。污浊空气沿巷道排出。10m7/60河南理工大学河

8、南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录 新鲜风流出风筒形成的射流属于末端封闭的新鲜风流出风筒形成的射流属于末端封闭的有限贴壁射流有限贴壁射流。气流出风筒后，自流断面逐渐扩张，直至达到最大值，此段称为气流出风筒后，自流断面逐渐扩张，直至达到最大值，此段称为扩扩张段，张段，用用LeLe表示；然后，射流断面逐渐减小，直到为零，此段称为表示；然后，射流断面逐渐减小，直到为零，此段称为收缩段收缩段，用，用LaLa表示。表示。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）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）称称射流有效射程射流有效射程，用，用LsLs表示。表示。在巷道条

9、件下，在巷道条件下，LsLs的大小一般有：的大小一般有：式中式中 S S巷道断面巷道断面,m,m2 2。从图中可看出，从图中可看出，要排除炮烟及有毒有害气体，风筒出口与工作面要排除炮烟及有毒有害气体，风筒出口与工作面的距离应不超过有效射程。的距离应不超过有效射程。SLS)54(LeLaLsLv8/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录 其炮烟排出过程分为：其炮烟排出过程分为：工作面迎头区、巷道排烟过程。工作面迎头区、巷道排烟过程。(1)(1)工作面头区的排烟过程工作面头区的排烟过程 如图示，工作面如图示，工作面迎头区（自风筒出口到掘进工作面的空间），迎头区（自风筒出

10、口到掘进工作面的空间），在迎在迎头区内，风筒出口射流与炮烟发生掺混合后沿着风流向外推移。头区内，风筒出口射流与炮烟发生掺混合后沿着风流向外推移。(2)(2)巷道排烟过程。巷道排烟过程。炮烟在巷道向外推移过程中，形成沿风流方向的炮烟波。炮烟在巷道向外推移过程中，形成沿风流方向的炮烟波。对一巷道中任一断面，炮烟波到达后，炮烟浓度逐渐增大，达到最对一巷道中任一断面，炮烟波到达后，炮烟浓度逐渐增大，达到最大值后，又逐渐降低。大值后，又逐渐降低。LeLaLsLv9/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录 特点特点：（）局扇及电器设备布置在新鲜风流中；：（）局扇及电器设备布置在

11、新鲜风流中；（）有效射程远，工作面风速大，排烟效果好；（）有效射程远，工作面风速大，排烟效果好；（）可使用柔性风筒，使用方便；（）可使用柔性风筒，使用方便；（）由于（）由于内内外外，风筒漏风对巷道排污有一定作用。，风筒漏风对巷道排污有一定作用。要求要求：（）局巷，避免产生循环风；：（）局巷，避免产生循环风；（）局扇入口与掘进巷道距离大于（）局扇入口与掘进巷道距离大于10m10m；（）风筒出口至工作面距离小于（）风筒出口至工作面距离小于LsLs。回 风 上 山 进 风 上 山 10/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录2.2.抽出式抽出式 布置方式布置方式：局部通风

12、机安装在离掘进头巷道：局部通风机安装在离掘进头巷道10m10m以外的回风侧，新以外的回风侧，新鲜风流经过，污浊空气由风筒排出。鲜风流经过，污浊空气由风筒排出。有效吸程有效吸程L Le e:风筒吸口吸入空气的作用范围，在巷道边界条件下，其一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：般计算式为：式中式中 SS巷道断面，巷道断面，m m2 2。SLe5.1Le10m11/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录特点：特点：（）新鲜风流沿巷道进入工作面，劳动条件好；（）新鲜风流沿巷道进入工作面，劳动条件好；（）污风通过风机；（）污风通过风机；（）有效吸程小

13、，延长通风时间，排烟效果不好；（）有效吸程小，延长通风时间，排烟效果不好；（）不能使用柔性风筒。（）不能使用柔性风筒。12/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录3 3、压入式通风与抽出式通风比较、压入式通风与抽出式通风比较SLe5.1 Le 压入式通风压入式通风抽出式通风抽出式通风 安全性（污风通过风机）安全性（污风通过风机）有效射程与有效吸程有效射程与有效吸程 掘进巷道涌出瓦斯掘进巷道涌出瓦斯 井巷空气清新程度井巷空气清新程度 风筒运送方便程度及成本风筒运送方便程度及成本SLs)54(当以排除当以排除瓦斯瓦斯为主的为主的煤巷、半煤岩巷煤巷、半煤岩巷掘进时应采用掘

14、进时应采用压入式通风压入式通风；而；而当以排除当以排除粉尘粉尘为主的井筒掘进时，宜采用为主的井筒掘进时，宜采用抽出式通风抽出式通风。突出矿井严禁采用抽出式或混合式。（突出矿井严禁采用抽出式或混合式。（2019 2019 规程）规程）13/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录4.4.混合式通风混合式通风 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,按局部通风机和风按局部通风机和风筒的布设位置，分为筒的布设位置，分为:长压短抽、长抽短压和长抽长压长压短抽、长抽短压和长抽长压。1)1)长抽短压（前压后抽）长抽短压（前

15、压后抽）工作面的污风由工作面的污风由压入式风筒压入式风筒压入压入的新风予以冲淡和稀释，由的新风予以冲淡和稀释，由抽出式抽出式风筒排风筒排出。出。其中抽出式风筒须用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刚性风筒或带刚性骨架的可伸缩风筒，若采用柔性风，若采用柔性风筒，可将筒，可将抽出式局部通风机移至风筒入风口，改为压出式抽出式局部通风机移至风筒入风口，改为压出式，由里向外排污风。，由里向外排污风。10m10m10m10m14/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录2)2)长压短抽长压短抽(前抽后压前抽后压)工作方式工作方式：新鲜风流经压入式长风筒送入工作面：

16、新鲜风流经压入式长风筒送入工作面,工作面污风工作面污风经抽出式通风除尘系统净化经抽出式通风除尘系统净化,被净化后的风流沿巷道排出。被净化后的风流沿巷道排出。混合式通风的主要特点：混合式通风的主要特点：a a、大断面长距离岩巷掘进通风的较好方式；、大断面长距离岩巷掘进通风的较好方式；b 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、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量，当掘进巷道断面大时,风速就更小风速就更小,则此段巷道顶板附近易形则此段巷道顶板附近易形成瓦斯层状积聚。成瓦斯层状积聚。10m10m15/60河南理工大学河南理工大学 安全学院

17、安全学院局部通风局部通风目录5.5.可控循环通风可控循环通风(Page 158)(Page 158)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。送往用风地点，故称其为循环风。循环通风方式：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。前者即为有外界新风的循环通风。前者即为可控制循环通风可控制循环通风，也称为

18、开路循，也称为开路循环通风；后者称为环通风；后者称为闭路循环通风闭路循环通风。16/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录 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，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，来越大。因此，规程规程中规定，煤矿开采中严禁采用闭路循环通中规定，煤矿开采中严禁采用闭路循环通风。风。可控循环通风是由英国学者可控循环通风是由英国学者S.J.LEACHS.J.LEACH和和A.SLACKA.S

19、LACK研究提出，七研究提出，七十年初在英国开始应用。之后，包括中国在内的许多国家也相继对十年初在英国开始应用。之后，包括中国在内的许多国家也相继对可控循环通风进行了研究和应用。可控循环通风进行了研究和应用。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鲜风流掺入到循环风流中,经理论与实践证明，这部分经理论与实践证明，这部分有控制的循环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，地区的新鲜风量的大小，故

20、故循环区域中任何地点的污染物浓度，都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。不会无限制地增大，而是趋于某一限值。17/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录 在低瓦斯矿中在低瓦斯矿中，当采掘工作面位于矿井的，当采掘工作面位于矿井的边远地区边远地区，原有通风系统不，原有通风系统不能保证按需供风，而该地区的回风的能保证按需供风，而该地区的回风的风质又比较好时风质又比较好时，可以在局部通风系，可以在局部通风系统的进、回风之间安置通风设备、设施和监控设备，对回风进行合理循环统的进、回风之间安置通风设备、设施和监控设备，对回风进行合理循环控制加以

21、再利用，以控制加以再利用，以增加用风地点的实际风量增加用风地点的实际风量。此种。此种通风方法称为可控循通风方法称为可控循环风环风。循环率：循环率：(Qc(Qc循环风量，循环风量，Q Q工作面风量，工作面瓦斯涌出量为工作面风量，工作面瓦斯涌出量为q q1 1，)回风巷瓦斯浓度：回风巷瓦斯浓度：%100QQCQcQ循环风机%1001111111CCQQqqQQQQqC18/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录可控循环局部通风优点可控循环局部通风优点:(1)(1)采用混合式可控循环通风时采用混合式可控循环通风时,掘进巷道风流循环区内侧的掘进巷道风流循环区内侧的风速较高，

22、避免了风速较高，避免了瓦斯层状积聚瓦斯层状积聚,同时也降低了同时也降低了等效温度等效温度，改善了，改善了掘进巷道中的掘进巷道中的气候条件气候条件。(2)(2)当在局部通风机前配置当在局部通风机前配置除尘器除尘器时，可降低时，可降低矿尘浓度矿尘浓度。(3)(3)在供给掘进工作面相同风量条件下，可在供给掘进工作面相同风量条件下，可降低通风能耗降低通风能耗。缺点：缺点：(1)(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，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，必须研制因此，必须研制新型防爆除尘风机新型防爆除尘风机。()循环风流通过循环风流通过运转风机的加热运转风机的加热

23、,再返回掘进工作面，使再返回掘进工作面，使风风温上升温上升。(3)(3)当工作面附近发生火灾时，烟流会返回掘进工作面，故当工作面附近发生火灾时，烟流会返回掘进工作面，故安安全性差，抗灾能力弱，全性差，抗灾能力弱，灾变时有循环风流通过的风机应灾变时有循环风流通过的风机应立即进行控立即进行控制制,停止循环通风停止循环通风,恢复常规通风。恢复常规通风。19/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录三、矿井全风压通风三、矿井全风压通风 全风压通风全风压通风是利用矿井是利用矿井主要通风机的风压主要通风机的风压，借助，借助导风设施导风设施把主把主导风流的新鲜空气引入掘进工作面。其

24、通风量取决于可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利用的风压和风路风阻。和风路风阻。按其导风设施不同可分为：按其导风设施不同可分为：1.1.风筒导风风筒导风 在巷道内设置挡风墙截断主导风流，用风筒把新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。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：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。于需风量不大的短巷掘进通风中。20/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部

25、通风局部通风目录 .平行巷道导风平行巷道导风 在掘进主巷的同时，在附近与其平行掘一条配风在掘进主巷的同时，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，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。风，巷道的其余部分用主巷进风，配巷回风。特点：特点：此方法常用于此方法常用于煤巷掘进煤巷掘进，尤其是厚煤层的采区巷道掘进中，当，尤其是厚煤层的采区巷道掘进中，当运输、通风等需

26、要开掘双巷时。此法也常用于解决长巷掘进独头通风的困运输、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。难。21/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录 3.3.钻孔导风钻孔导风 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。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煤层上山的掘进通风，取得了良好排瓦斯效果果。4.4.风幛导风风幛导风 在巷道内设置纵向风幛，把风幛上游一侧的新风引入掘在

27、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。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。22/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录四、引射器通风四、引射器通风 利用引射器产生的通风负压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。风。引射器通风一般都采用压入式。优点：优点：无电气设备，无噪音无电

28、气设备，无噪音;还具有降温、降尘作用还具有降温、降尘作用;在煤与瓦斯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。全性较高。缺点缺点：风压低、风量小、效率低，并存在巷道积水问题。：风压低、风量小、效率低，并存在巷道积水问题。1引射器引射器23/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录第二节第二节 掘进工作面需风量计算掘进工作面需风量计算一、排除炮烟所需风量一、排除炮烟所需风量 1.1.压入式通风压入式通风前苏联前苏联.沃洛宁公式，当风筒出口到工作面的距离沃洛宁公式，当风筒出口到工

29、作面的距离L LopopLLs s(4(45)5)时，工作面所需风量或风筒出口的风量应为：时，工作面所需风量或风筒出口的风量应为：2.2.抽出式通风抽出式通风 前苏联前苏联.沃洛宁公式沃洛宁公式,当风筒末端至工作面的距离当风筒末端至工作面的距离 时时,工作面所需风量或风筒入口风量应为：工作面所需风量或风筒入口风量应为：3/1222456.0pqkpCpLAbStQSeoeLL atheCAbSLtQ254.0 m3/min m3/minm3/minm3/min24/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录2.2.混合式通风混合式通风 在长抽短压混合式布置时，为防止循环

30、风和维持风筒重叠段巷道内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风筒出口风量,即即 式中式中pcpc 按压入式风量计算。按压入式风量计算。二、排除瓦斯所需风量二、排除瓦斯所需风量 在有瓦斯涌出的巷道掘进工作面内，其所需风量应保证在有瓦斯涌出的巷道掘进工作面内，其所需风量应保证巷道内任何巷道内任何地点瓦斯浓度不超限，地点瓦斯浓度不超限，其值可按下式计算：其值可按下式计算：pcecQQ)25.12.1(ipqqhgCCQKQ10025/60河南理

31、工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录三、排除矿尘所需风量三、排除矿尘所需风量 风流的排尘风量可按下式计算：风流的排尘风量可按下式计算：四、按风速验算风量四、按风速验算风量 岩巷按最低风速岩巷按最低风速0.15m/s0.15m/s，或风量或风量Q Q 9S(m9S(m3 3/min);/min);半煤岩巷和煤巷按不能形成瓦斯层的最低风速半煤岩巷和煤巷按不能形成瓦斯层的最低风速0.25m/s0.25m/s，或或Q Q 15S 15S(m(m3 3/min);/min);验算。验算。在实际工作中，一般按通风的主要任务来计算风量；在实际工作中，一般按通风的主要任务来计算风量；如大量

32、瓦斯涌如大量瓦斯涌出的巷道，则出的巷道，则按瓦斯因素按瓦斯因素来计算；无瓦斯涌出的岩巷，则按来计算；无瓦斯涌出的岩巷，则按炮烟和矿尘炮烟和矿尘因素计算；综掘煤巷按因素计算；综掘煤巷按矿尘和瓦斯矿尘和瓦斯因素计算。因素计算。iphdGGGQ26/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录第三节第三节 局部通风装备局部通风装备 局部通风装备是由局部局部通风装备是由局部通风动力设备通风动力设备、风筒及其附属装置风筒及其附属装置组成。组成。一、风筒一、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、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

33、、重量轻、拆装简便。拆装简便。1.1.风筒种类风筒种类 风筒按其材料力学性质可分为风筒按其材料力学性质可分为刚性和柔性刚性和柔性两种。两种。刚性风筒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、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。碱腐蚀性强、摩擦阻力系数小。柔性风筒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。是轻便，可伸缩、拆装运搬方便。2.2.风筒接头风筒接头 刚性风筒刚性风筒一般采用一般采用法兰盘法兰盘连接方式。连接

34、方式。柔性风筒柔性风筒的接头方式有的接头方式有插接插接、单反边单反边接头、双反边接头、活三环多反边接头接头、双反边接头、活三环多反边接头、罗圈接头罗圈接头等多种形式。等多种形式。27/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录一、风筒一、风筒 3.3.风筒的阻力风筒的阻力计算公式参见第三章。摩擦阻力系数和局部阻力系数选计算公式参见第三章。摩擦阻力系数和局部阻力系数选取见书取见书P122P122页。页。同直径的刚性风筒同直径的刚性风筒的值可视为常数。的值可视为常数。柔性风筒和带刚性骨架的柔性风筒柔性风筒和带刚性骨架的柔性风筒的摩擦阻力系数均与其壁面承受风压关的摩擦阻力系数

35、均与其壁面承受风压关系。柔性风筒随压入式通风风压的提高而膨胀，其值减小。带刚性骨架的塑系。柔性风筒随压入式通风风压的提高而膨胀，其值减小。带刚性骨架的塑料风筒的值，随抽出式通风负压的增大而略有增大。料风筒的值，随抽出式通风负压的增大而略有增大。金属风筒金属风筒用法兰盘连接时，内壁较光滑时，风筒接头局部阻力系数可以忽用法兰盘连接时，内壁较光滑时，风筒接头局部阻力系数可以忽略不计。柔性风筒的接头套圈向内凸出，风压大，风筒壁膨胀，则套圈向内略不计。柔性风筒的接头套圈向内凸出，风压大，风筒壁膨胀，则套圈向内凸出越多，其接头阻力系数也越大。凸出越多，其接头阻力系数也越大。风筒拐弯局部阻力系数，可按拐弯角

36、度来计算。风筒拐弯局部阻力系数，可按拐弯角度来计算。压入式，风筒出口局部阻力系数为压入式，风筒出口局部阻力系数为1 1，抽出式通风时，完全修圆的风筒入，抽出式通风时，完全修圆的风筒入口的局部阻力系数为口的局部阻力系数为0.10.1，不加修圆的直角入口为，不加修圆的直角入口为0.50.50.60.6。在实际中，整列、风筒的风阻除与在实际中，整列、风筒的风阻除与长度和接头长度和接头有关，而与有关，而与风筒的吊挂管理风筒的吊挂管理质量质量密切相关，一般采用密切相关，一般采用实测风筒百米风阻实测风筒百米风阻作为衡量风量管理质量和设计数作为衡量风量管理质量和设计数据的依据。据的依据。28/60河南理工大

37、学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录4.4.风筒漏风风筒漏风 刚性风筒刚性风筒风筒的漏风，主要发生在接头处，风筒的漏风，主要发生在接头处，柔性风筒柔性风筒不仅接头而且全长不仅接头而且全长的壁面和缝合针眼都有漏风，的壁面和缝合针眼都有漏风，故风筒漏风属连续的均匀漏风。故风筒漏风属连续的均匀漏风。因此，应用始因此，应用始末端风量的几何平均值作为风筒的风量末端风量的几何平均值作为风筒的风量Q,Q,即：即：，m m3 3/min/min 式中局部通风机风量式中局部通风机风量QaQa与风筒出口风量与风筒出口风量Q Qh h不等，不等，QaQa与与Q Qh h之差就是风筒的之差就是风筒的漏

38、风量漏风量Q Ql l，1)1)漏风率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。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l100l100表示表示：l100l100l l/L/L100 100 式中：式中：L L为风简长度。为风简长度。haQQQ%100%100ahaallQQQQQ29/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录2)2)有效风量率有效风量率 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

39、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p pe e。3)3)漏风系数漏风系数 风筒有效风量率的倒数称为风筒漏风系数风筒有效风量率的倒数称为风筒漏风系数p pq q。金属风筒的金属风筒的p pq q值可按下式计算：值可按下式计算：式中式中 KK相当于直径为相当于直径为1m1m的金属风筒每个接头的漏风率。的金属风筒每个接头的漏风率。DD风筒直径风筒直径,m;n,m;n风筒接头数风筒接头数,个个;L;L风筒全长风筒全长,m,m。R R0 0每米长风筒的风阻每米长风筒的风阻,Ns2/m,Ns2/m8 8;%100)1(%100%100lalaahalQQQQQP20n311LRKD

40、pq30/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录 柔性风筒的柔性风筒的p pq q值：值：式中式中 nn接头数；接头数；j j个接头的漏风率。个接头的漏风率。5 5、风筒的安装与管理、风筒的安装与管理 1 1、适当增大风筒节长，减少风筒数目，降低风筒局部风阻和漏风；、适当增大风筒节长，减少风筒数目，降低风筒局部风阻和漏风；2 2、改进接头方式，减少局部风阻和漏风；、改进接头方式，减少局部风阻和漏风；3 3、风筒吊挂要平、直、稳、紧，逢环必吊，缺环必补，防止急拐弯、风筒吊挂要平、直、稳、紧，逢环必吊，缺环必补，防止急拐弯和突变；和突变；4 4、采用有接缝的风筒时应粘补

41、或灌胶堵所有的针眼防止漏风；、采用有接缝的风筒时应粘补或灌胶堵所有的针眼防止漏风；5 5、每隔一段距离风筒上安装放水嘴，随时放出风筒中的凝结水；、每隔一段距离风筒上安装放水嘴，随时放出风筒中的凝结水；6 6、实行定期巡回检查制，加强维护，发现破漏，及时修补，悬吊不、实行定期巡回检查制，加强维护，发现破漏，及时修补，悬吊不平直及时调整；平直及时调整；7 7、局部通风机启动时，要开停几次，防止因突然升压而使风筒胀裂、局部通风机启动时，要开停几次，防止因突然升压而使风筒胀裂或脱节。或脱节。jqnp1131/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录三、局部通风机三、局部通风机

42、 井下局部地点通风所用的通风机称为井下局部地点通风所用的通风机称为局部通风机局部通风机。要求：要求：体积小、风压高、效率高、噪声低、性能可调、坚固防爆。体积小、风压高、效率高、噪声低、性能可调、坚固防爆。1.1.局部通风机的种类和性能局部通风机的种类和性能 老型号的老型号的JBTJBT系列轴流式系列轴流式局部通风机局部通风机(60(60年代研制年代研制)，效率，效率60%60%70%70%，噪声达噪声达130130118dB(A)118dB(A)；低效率、低风量、风压、高噪声；低效率、低风量、风压、高噪声；沈阳鼓风机沈阳鼓风机BKJ66-11BKJ66-11，效率最高达，效率最高达90%90%

43、，与，与JBTJBT相又，效率提高相又，效率提高15%15%30%30%，噪声为，噪声为989899dB(A)99dB(A)，降低，降低6 68 dB(A)8 dB(A)；对旋性式轴流式对旋性式轴流式局部通风机局部通风机(以湘潭平安电气为优以湘潭平安电气为优)；噪声较小，效；噪声较小，效率较高，且高效区宽，可采用单级或双级运行。率较高，且高效区宽，可采用单级或双级运行。近年开发研制了近年开发研制了环保型风机环保型风机，如，如SCF-6SCF-6型湿式除尘风机型湿式除尘风机(镇江煤矿专镇江煤矿专用设备厂用设备厂)、SBF66-1SBF66-1型水力局部通风机型水力局部通风机(唐山煤科分院研制唐山

44、煤科分院研制)。32/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录2 2、局部通风机联合运转、局部通风机联合运转 (1)(1)局部通风机串联局部通风机串联 当在通风距离长、风筒风阻大，一台局当在通风距离长、风筒风阻大，一台局部通风机风压不能保证掘进需风量时，可部通风机风压不能保证掘进需风量时，可采用两台或多台局部通风机串联。采用两台或多台局部通风机串联。串联的方式有集中串联和间隔串联。串联的方式有集中串联和间隔串联。(2)(2)局部通风机并联工作局部通风机并联工作 当风筒风阻不大，用一台局部通风机供当风筒风阻不大，用一台局部通风机供风不足时，可采用。风不足时，可采用。集中

45、串联间隔串联风机间距过远33/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录第四节第四节 局部通风系统设计局部通风系统设计 一、局部通风系统的设计原则一、局部通风系统的设计原则 (1)(1)矿井和采区通风系统设计应为局部通风矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件创造条件；(2)(2)局部通风系统要局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进安全可靠、经济合理和技术先进。(3)(3)尽量采用技术先进的尽量采用技术先进的低噪、高效低噪、高效型局部通风机。型局部通风机。(4)(4)压入式通风宜用压入式通风宜用柔性柔性风筒，抽出式通风宜用风筒，抽出式通风宜用带刚性骨架的可伸带刚性

46、骨架的可伸缩缩风筒或风筒或完全刚性完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型。的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型。(5)(5)当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用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两台或多台风机联合运行运行。34/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录二、局部通风设计步骤二、局部通风设计步骤 (1)(1)确定局部通风系统，绘制掘进巷道确定局部通风系统，绘制掘进巷道局部通风系统布置图局部通风系统布置图。(2)(2)按按通风方法和最大通风距离通风方法和最大通风距离，选择风筒类型与直径；，选择风筒类型与直径；(3)(3)计算计算

47、风机风量风机风量和风筒和风筒出口风量出口风量；(4)(4)按掘进巷道按掘进巷道通风长度通风长度变化，分阶段计算变化，分阶段计算局部通风系统总阻力局部通风系统总阻力;(5)(5)按计算所得局部通风机设计按计算所得局部通风机设计风量和风压风量和风压，选择局部通风机；，选择局部通风机；(6)(6)按矿井灾害特点，选择配套按矿井灾害特点，选择配套安全技术装备安全技术装备。35/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录（一）风筒的选择（一）风筒的选择 选用风简要与局部通风机选型一并考虑，其原则是：选用风简要与局部通风机选型一并考虑，其原则是：(1)(1)风筒直径能保证最大通风长

48、度时，局部通风机风筒直径能保证最大通风长度时，局部通风机供风量能满足工供风量能满足工作面通风的要求作面通风的要求;(2)(2)在巷道断面容许的条件下，尽可能选择在巷道断面容许的条件下，尽可能选择直径较大直径较大的风简，以降的风简，以降低风阻，减少漏风，节约通风电耗。低风阻，减少漏风，节约通风电耗。一般来说，立井凿井时，选用一般来说，立井凿井时，选用6006001000 mm1000 mm的的铁风筒铁风筒或或玻璃钢风筒玻璃钢风筒；通风长度在通风长度在200 m200 m以内，宜选用直径为以内，宜选用直径为400 mm400 mm的风简，通风长度的风简，通风长度200200500 m500 m，宜

49、选用直径，宜选用直径500 mm500 mm的风筒；通风长度的风筒；通风长度500500l000ml000m，宣选用直径，宣选用直径8008001000m1000m的风筒。的风筒。36/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录（二）局部通风机的选型（二）局部通风机的选型 已知，掘进面需要的风量和所采用的风筒，求出风筒的通风阻力，已知，掘进面需要的风量和所采用的风筒，求出风筒的通风阻力，根据通风阻力和风量，选择风机。根据通风阻力和风量，选择风机。1 1、确定局部通风机的工作参数、确定局部通风机的工作参数 工作面需风量工作面需风量Q Qa a，风机风量，风机风量Q Qh

50、h，P Pa a漏风系数漏风系数 压入式通风时，压入式通风时，h hv0v0为出口动能损失，局部通风机全压为出口动能损失，局部通风机全压H Ht t，R Rf f为风筒的为风筒的总风阻。总风阻。抽出式通风时，风筒入口局部阻力系数抽出式通风时，风筒入口局部阻力系数=0.5=0.5，则局部几的静压，则局部几的静压H Hs s：aahQPQ240.811htfahvofahQHR Q QhR Q QD240.406hsfahQHR Q QD37/60河南理工大学河南理工大学 安全学院安全学院局部通风局部通风目录（二）局部通风机的选型（二）局部通风机的选型 2 2、选择局部通风机、选择局部通风机 根据