课程名称：《矿井通风与安全》摘要第七章掘进通风第一节掘进通风方法授课题目（章、节）第二节节掘进工作面所需风量计算第三节掘进通风设备的选择第四节5掘进通风的技术管理和安全措施本讲目的要求及重点难点：【目的要求】通过本章的学习，要求学生了解和掌握掘进通风及需风量计算。【重点】掘进通风方法，所需风量计算方法。【难点】掘进通风需风量计算。内容【本讲课程的引入】掘进通风时，为了稀释和排出煤岩体涌出的有害气体，爆破产生的炮烟和矿尘，以及创造良好的气候条件，必须对独头掘进工作面进行通风。这种通风叫做掘进通风。【本讲课程内容】第七章掘进通风第一节掘进通风方法用矿井总风压的通风方法、用局部动力设备的通风方法一、总风压通风方法这种方法不须增设其它动力设备，直接利用矿井主扇造成的风压对掘进巷道和工作面进行通风，为了将新鲜风流引入工作面并排出污风，必须利用挡风墙，风蟑和风筒等导风设施。1、利用纵向风墙导风材料为砖、石风墙，木板墙和帆布塑料等柔性风幛。后两种漏风大，只适用于短距离的导风，前者漏风小，导风距离可超过500mm
课程名称：《矿井通风与安全》 摘 要 授课题目（章、节） 第七章 掘进通风 第一节 掘进通风方法 第二节 掘进工作面所需风量计算 第三节 掘进通风设备的选择 第四节 掘进通风的技术管理和安全措施 本讲目的要求及重点难点： 【目的要求】通过本章的学习，要求学生了解和掌握掘进通风及需风量计算。 【重 点】掘进通风方法，所需风量计算方法。 【难 点】掘进通风需风量计算。 内 容 【本讲课程的引入】 掘进通风时，为了稀释和排出煤岩体涌出的有害气体，爆破产生的炮烟 和矿尘，以及创造良好的气候条件，必须对独头掘进工作面进行通风。这种 通风叫做掘进通风。 【本讲课程内容】 第七章 掘进通风 第一节 掘进通风方法 用矿井总风压的通风方法、用局部动力设备的通风方法 一、总风压通风方法 这种方法不须增设其它动力设备，直接利用矿井主扇造成的风压对掘进 巷道和工作面进行通风，为了将新鲜风流引入工作面并排出污风，必须利用 挡风墙，风幛和风筒等导风设施。 1、利用纵向风墙导风 材料为砖、石风墙，木板墙和帆布塑料等柔性风幛。后两种漏风大，只 适用于短距离的导风，前者漏风小，导风距离可超过 500mm
E-2、利用风筒导风。AAYAYAYAYAAASKRASAN3、利用平行巷道导风。在掘进主巷的同时，居住向10～20m，另掘一条平行的配风巷，主、配巷之间按一定距离离开掘联络眼，前一个联络眼掘通后，后一个联络眼就封闭，主巷进风，配巷回风，两条独头巷道可用风幛或风筒导风。利用总风压通风最大的优点就是安全可靠，管理方便，但要有足够的总风压，以克服导风设施的阻力，否则不能采用。TRRYANYAYAVAYAYNAYNAASRAMAUYAK9RSASAAS二、使用局部动力设施的通风方法当总风压不能满足掘进通风的要求时，必须借助专门的通风设备对掘进巷导进行局部通风。其中按动力源分为引射器通风、局扇通风。1、引射器原理：利用压力水或压缩空气经喷咀高速射出产生射流，周围的空气被卷吸到射流中。井下常用的射器有：环隙式压气引射器、高压水射器。引射器通风具有设备简单、安全，水引射器有利于除尘和降温的优点，但产生的风压低，送风量小，效率低，费用高。2、局扇通风广泛采用的一种掘进通风方法有：压入时、抽出式、混合式。1）压入式通风
2、利用风筒导风。 3、利用平行巷道导风。 在掘进主巷的同时，居住向 10～20m，另掘一条平行的配风巷，主、配 巷之间按一定距离离开掘联络眼，前一个联络眼掘通后，后一个联络眼就封 闭，主巷进风，配巷回风，两条独头巷道可用风幛或风筒导风。利用总风压 通风最大的优点就是安全可靠，管理方便，但要有足够的总风压，以克服导 风设施的阻力，否则不能采用。 二、使用局部动力设施的通风方法 当总风压不能满足掘进通风的要求时，必须借助专门的通风设备对掘进 巷导进行局部通风。其中按动力源分为引射器通风、局扇通风。 1、引射器原理：利用压力水或压缩空气经喷咀高速射出产生射流，周围 的空气被卷吸到射流中。 井下常用的射器有：环隙式压气引射器、高压水射器。 引射器通风具有设备简单、安全，水引射器有利于除尘和降温的优点， 但产生的风压低，送风量小，效率低，费用高。 2、局扇通风 广泛采用的一种掘进通风方法有：压入时、抽出式、混合式。 1）压入式通风
局扇和启动装置安装在离掘进巷道10m以外的进风侧，局扇把新鲜风流进风筒压送到掘进工作面，污风沿巷道排出。如图所示，工作面爆破后，烟、尘充满迎头，形成一个炮烟抛掷区，风流由风筒射出后，按紊动射流的特性使炮烟被卷吸到射出的风流中，二者掺混共同向前移动。风流从风筒出口到转向点的距离叫有效射程。为了能有效的排出炮烟，风筒出口与工作面的距离不能超过有效射程」，否则会在工作面附近出现烟流停滞区。因此，压入式通风出口到工作面的距离1p约为：l≤l, =(4~5) s, m(7-1)式中：S一掘进巷到净断面积。2）抽出式通风局扇安装在离井口10m以外的回风侧，新鲜风流沿巷道流入，污风通过铁风筒由局扇排出。在风筒吸口附近形成一股流入风筒的风流，离风筒越远风流越小，只能在一定距离内有吸入炮烟的作用，这断距离叫有效吸程Is。在有效吸程以外的炮烟处于停滞状态。因此，抽出式风筒离工作面的距离应小于有效吸程，即l.≤l，=1.5s，m。3）混合式通风有压入式和抽出式联合工作，兼有两者的优点，其布置方式和有关说明，优缺点等见表7-1(P193)，这种方式效果好，适用于大断面长距离山岩，半煤岩瓦斯涌出量不大的煤巷掘进。第二节掘进工作面所需风量的计算生产矿井掘进工作面所需风量可以按第六章讲的方法确定，对于新设计矿并可用下列方法计算。1、压入式通风Op=7.83/A(la.s)2/t,m2/min式中t一通风时间A一一次爆破的炸药消耗量KgS—掘进巷道的净段面积L一从工作面炮烟被稀释到安全浓度的距离Ld= 400A/s当掘进巷道的长度小于La时，可用巷道长度置换Ld
局扇和启动装置安装在离掘进巷道 10m 以外的进风侧，局扇把新鲜风流 进风筒压送到掘进工作面，污风沿巷道排出。 如图所示，工作面爆破后，烟、尘充满迎头，形成一个炮烟抛掷区，风 流由风筒射出后，按紊动射流的特性使炮烟被卷吸到射出的风流中，二者掺 混共同向前移动。 风流从风筒出口到转向点的距离叫有效射程。 为了能有效的排出炮烟，风筒出口与工作面的距离不能超过有效射程 lj， 否则会在工作面附近出现烟流停滞区。 因此，压入式通风出口到工作面的距离 lp 约为： l p l j = (4 ～5）s，m （7-1） 式中：s—掘进巷到净断面积。 2）抽出式通风 局扇安装在离井口 10m 以外的回风侧，新鲜风流沿巷道流入，污风通过 铁风筒由局扇排出。 在风筒吸口附近形成一股流入风筒的风流，离风筒越远风流越小，只能 在一定距离内有吸入炮烟的作用，这断距离叫有效吸程 ls。在有效吸程以外 的炮烟处于停滞状态。 因此，抽出式风筒离工作面的距离应小于有效吸程， 即 l l s e s = 1.5 ，m。 3）混合式通风 有压入式和抽出式联合工作，兼有两者的优点，其布置方式和有关说明， 优缺点等见表 7-1(P193)，这种方式效果好，适用于大断面长距离山岩，半煤 岩瓦斯涌出量不大的煤巷掘进。 第二节 掘进工作面所需风量的计算 生产矿井掘进工作面所需风量可以按第六章讲的方法确定，对于新设计 矿井可用下列方法计算。 1、压入式通风 Q A l s t P d 7.8 ( . ) / 3 2 = ，m3 /min 式中 t—通风时间 A—一次爆破的炸药消耗量 Kg s—掘进巷道的净段面积 Ld—从工作面炮烟被稀释到安全浓度的距离 Ld= 400A/s 当掘进巷道的长度小于 Ld 时，可用巷道长度置换 Ld
(B)(R)2、抽出式通风Obe=18Al,.s/t,m/min式中：L一炮烟抛掷长度，它取决于起爆方式和炸药消耗量电雷管起爆时L=15+A/5火雷管起爆时L=15+A。3、混合式通风在长抽短压的通风方式中，应满足抽出式风筒入口的风量Qbe大于压入式风筒出口的风量Qbp，以防止循环风和维持风筒重选段内的巷道中具有排尘或稀释沼气的最低速度。即有：Qbe=Qbp+60VSObp = 7.83/ A(lg.s)2 / t注意：用上式计算出的风量都应进行风速验算，包括（1）用最低风速验算（2）岩巷：用最低排尘风速0.15m/s计算，最低风量Qbs≥9xs，m/min半煤岩和煤巷：按不能形成瓦斯层的最低风速0.5m/s计算，最低风量，Qb≥30×s，m*/min（3）用最高风速验算岩巷，半煤岩和煤巷都用最高风速4m/s计算，掘进工作面风量Qh≤240×s，m°/min第三节掘进通风设备的选择一、风筒选择1、风筒种类目前使用的风筒有金属风筒和帆布，胶布，人造革等柔性风筒，柔性风筒重量轻，易于储存和搬运，连接悬吊也简便，胶布和人造革风筒防水性能好，但柔性风筒只适用于压入式通风。2、风筒的风阻风筒的风阻包括：风筒的摩擦风阻Rr和局部风阻Rer。局部风阻包括：接头风阻Rfo；弯头风阻Rb：风筒的出口风阻Ron；入口风阻Rin。金属风筒内壁粗糙度大致相同，摩擦阻力系数只与直径有关，接头用法兰盘连接，内壁较光滑，不计算接头风阻
2、抽出式通风 Q Al s t be t =18 . / ，m3 /min 式中：Lt—炮烟抛掷长度，它取决于起爆方式和炸药消耗量 电雷管起爆时 Lt=15+A/5；火雷管起爆时 Lt=15+A。 3、混合式通风 在长抽短压的通风方式中，应满足抽出式风筒入口的风量 Qbe 大于压入 式风筒出口的风量 Qbp，以防止循环风和维持风筒重选段内的巷道中具有排尘 或稀释沼气的最低速度。 即有：Qbe=Qbp+60VS Q A l s t bP d 7.8 ( . ) / 3 2 = 注意：用上式计算出的风量都应进行风速验算，包括 （1）用最低风速验算 （2）岩巷：用最低排尘风速 0.15m/s 计算，最低风量 Qbs≥9×s，m3 /min 半煤岩和煤巷：按不能形成瓦斯层的最低风速 0.5m/s 计算，最低风量， Qbc≥30×s，m3 /min （3）用最高风速验算 岩巷，半煤岩和煤巷都用最高风速 4m/s 计算，掘进工作面风量 Qb≤240×s， m3 /min 第三节 掘进通风设备的选择 一、风筒选择 1、风筒种类 目前使用的风筒有金属风筒和帆布，胶布，人造革等柔性风筒，柔性风 筒重量轻，易于储存和搬运，连接悬吊也简便，胶布和人造革风筒防水性能 好，但柔性风筒只适用于压入式通风。 2、风筒的风阻 风筒的风阻包括：风筒的摩擦风阻 Rf和局部风阻 Rer。 局部风阻包括：接头风阻 Rfo；弯头风阻 Rb；风筒的出口风阻 Ron；入口 风阻 Rin。 金属风筒内壁粗糙度大致相同，摩擦阻力系数只与直径有关，接头用法 兰盘连接，内壁较光滑，不计算接头风阻
柔性风筒随着风压变化，其内壁的粗糙度也变化，一般柔性压入式风筒随风压的增大摩擦阻力减少。而带刚性骨架的柔性风筒其摩擦阻力系数略有增大，另外，柔性压入式风筒接头的局部阻力系数随压力增大而曾大。带刚性骨架的柔性风筒接头的局部阻力系数随压力的增加而减少。在实际应用中，风筒风阻除与长度和接头方法有关外，还与风筒的吊挂，维护等管理质量有关，难以精度计算，一般都是根据实测百米风筒平均风阻作为衡量风筒管理质量和设计的数据。3、风筒漏风正常情况下，金属和透气性极小的塑料风筒的漏气主要是发生在接头处，胶布风筒不仅接头而且全长都有漏风。漏风层连接均匀漏风。漏风使风筒的始端风量（即局扇工作风量Qr）与风筒末端风量（即工作面风量Q）不等。故用始末两端风量的几何平均值作为通过风筒的平均风量QQ=/0,9m2/s显然风筒的漏风量Q=Qr-Q反映风程度的指标有三：1）风筒漏风率-.*-风筒漏风量占局扇工作风量的百分数。Le=（Qc/Qr）100=[（Qp—Q）/Q]100%LE一虽然反映某一风筒的漏风情况，但不能作为比较的指标，故常用百米漏风率LE100，LE100=[（QP—Q）/LQF100%式中，L一风筒的使用长度。要求柔性风筒的百米漏风率符合表7-42）风筒的有效风量率掘进工作面风量占局扇工作风量的百分数Ef=（Q/Qr）100%=（Qr-Q）/Qr=（1-L）100%3）风筒漏风备用系数4=（Qr/Q）100%=100/E=1/（1-Le）里值也可以下公式计算金属风筒，=[1+（1/3）KDnRL]K一相当于直径为1m的金属风筒每个接头的漏风系数，须实测得出D一风筒直径n一风筒接头数，个Ro一风筒每米长风阻，N.S-/M°L一风筒全长柔性风筒，=1/（1-nL）式中n一接头数L一一个接头的漏风率4、风筒直径风筒直径的选择主要取决于送风量，送风距离以及巷道断面的大小等因素。生产中一般根据经验选取标准直径。表7-5是一些经验数据。二、局扇的选择1、确定局扇的工作参数1）局扇的工作风量QF
柔性风筒随着风压变化，其内壁的粗糙度也变化，一般柔性压入式风筒 随风压的增大摩擦阻力减少。而带刚性骨架的柔性风筒其摩擦阻力系数略有 增大，另外，柔性压入式风筒接头的局部阻力系数随压力增大而曾大。带刚 性骨架的柔性风筒接头的局部阻力系数随压力的增加而减少。 在实际应用中，风筒风阻除与长度和接头方法有关外，还与风筒的吊挂， 维护等管理质量有关，难以精度计算，一般都是根据实测百米风筒平均风阻 作为衡量风筒管理质量和设计的数据。 3、风筒漏风 正常情况下，金属和透气性极小的塑料风筒的漏气主要是发生在接头处， 胶布风筒不仅接头而且全长都有漏风。 漏风层连接均匀漏风。漏风使风筒的始端风量（即局扇工作风量 QF）与 风筒末端风量（即工作面风量 Q）不等。故用始末两端风量的几何平均值作 为通过风筒的平均风量 Qa Qa= Qf .Q m3 /s 显然风筒的漏风量 Qa= QF-Q 反映风程度的指标有三： 1）风筒漏风率-风筒漏风量占局扇工作风量的百分数。LE=（QC/QF） 100=[（QF—Q）/QF]100% LE—虽然反映某一风筒的漏风情况，但不能作为比较的指标，故常用百 米漏风率 LE100，LE100=[（QF—Q）/LQF]100% 式中，L—风筒的使用长度。要求柔性风筒的百米漏风率符合表 7-4 2）风筒的有效风量率 掘进工作面风量占局扇工作风量的百分数 Ef=（Q/QF）100%=（QF-Qe）/QF=（1-LE）100% 3）风筒漏风备用系数 Ψ Ψ=（QF/Q）100%=100/Ef=1/（1-LE） Ψ 值也可以下公式计算 金属风筒，Ψ=[1+（1/3）KDn 2 R L] O K—相当于直径为 1m 的金属风筒每个接头的漏风系数，须实测得出 D—风筒直径 n—风筒接头数，个 Ro—风筒每米长风阻，N.S2 /M8 L—风筒全长 柔性风筒，Ψ=1/（1-nLi） 式中 n—接头数 Li—一个接头的漏风率 4、风筒直径 风筒直径的选择主要取决于送风量，送风距离以及巷道断面的大小等因 素。生产中一般根据经验选取标准直径。表 7-5 是一些经验数据。 二、局扇的选择 1、确定局扇的工作参数 1）局扇的工作风量 QF