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礦井通風(fēng)培訓(xùn)

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礦井通風(fēng)的作用：就是不斷地向井下各個(gè)作業(yè)點(diǎn)供給足夠數(shù)量的新鮮空氣，稀釋并排出各種有害、有毒及放射性氣體和粉塵，調(diào)節(jié)井下空氣的溫度和濕度，保持井下空氣有合適的氣候條件，給井下工作人員造成一個(gè)良好的工作環(huán)境，以便不斷提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
礦井通風(fēng)及通風(fēng)機(jī)
礦井內(nèi)常見的對安全生產(chǎn)威脅最大的有毒氣體有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氫等等。(CO、NO2 、SO2 、H2S )
這些有毒有害氣體的來源主要途徑是：爆破時(shí)所產(chǎn)生的炮煙、柴油機(jī)工作時(shí)所產(chǎn)生的廢氣，硫化礦物的氧化、井下燃火、瓦斯和煤粉爆炸、井下涌出的沼氣，由于地?zé)嶙饔煤蜋C(jī)電設(shè)備散發(fā)的熱量等等。

礦井通風(fēng)安全工作是保護(hù)工人安全健康、促進(jìn)采礦工業(yè)高速發(fā)展的一個(gè)很重要的方面。我國《礦山安全規(guī)程》對礦井內(nèi)污蝕空氣有以下規(guī)定：

礦內(nèi)空氣中氧含量不得低于20%；
有人工作或可能有人到達(dá)的井巷，二氧化碳不得大于0.5%,總回風(fēng)流中,二氧化碳不超過1%；
井下空氣中硫化氫含量不得超過0.0005%；
礦井通風(fēng)的有效風(fēng)量率不得低于60%。

1、通風(fēng)方式
通風(fēng)方法分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。
礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)。
機(jī)械通風(fēng)方式分為：抽出式和壓入式。
2、通風(fēng)系統(tǒng)
礦井通風(fēng)系統(tǒng)是通風(fēng)設(shè)備、向礦井各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣并排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)路和通風(fēng)控制設(shè)施的總稱。
通風(fēng)系統(tǒng)類型分為：
中央式、對角式和混合式。

（一）通風(fēng)機(jī)類型
      礦山常用通風(fēng)機(jī)，按氣體在通風(fēng)機(jī)葉輪中的流動(dòng)情況，分為離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)兩大類。
       氣體沿軸向進(jìn)入葉輪，并沿徑向流出的通風(fēng)機(jī)稱為離心式通風(fēng)機(jī)。
     氣體沿軸向進(jìn)入葉輪，仍沿軸向流出的通風(fēng)機(jī)稱為軸流式通風(fēng)機(jī)。
礦用通風(fēng)機(jī)按照其服務(wù)范圍和所起的作用分為三種：
    1. 主扇（主力扇風(fēng)機(jī)）。 用于全礦井或礦井某一翼區(qū)通風(fēng)的通風(fēng)機(jī)。
       2. 輔扇（輔助扇風(fēng)機(jī)）。用于礦井通風(fēng)網(wǎng)路內(nèi)的某一些分支風(fēng)路中借以調(diào)節(jié)其風(fēng)量、幫助主扇工作的通風(fēng)機(jī)。
       3.局扇（局部扇風(fēng)機(jī)）。供井下某一局部地點(diǎn)通風(fēng)使用的通風(fēng)機(jī)，稱為局部通風(fēng)機(jī)。一般服務(wù)于井巷掘進(jìn)通風(fēng)。
       礦用通風(fēng)機(jī)按照構(gòu)造和工作原理不同，又可分為離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)。
一、離心式通風(fēng)機(jī)
      圖4-4是離心式通風(fēng)機(jī)的構(gòu)造及其在礦井通風(fēng)井口作抽出式通風(fēng)的示意圖。
      離心式通風(fēng)機(jī)主要由工作輪、蝸殼體、主軸和電動(dòng)機(jī)等部件構(gòu)成。工作輪是由固定在機(jī)軸上的輪轂以及安裝在輪轂上的一定數(shù)量的機(jī)翼形葉片構(gòu)成。風(fēng)流沿葉片間的流道流動(dòng)。葉片按其在流道出口處安裝角β2的不同，可分為前傾式（β2＜90。）、徑向式（β2＝90。）、后傾式（β2＞90。）三種。
離心式通風(fēng)機(jī)
       型式： 離心式——多用于氣體輸送；
                     軸流式——一般用于通風(fēng)換氣。
離心式和軸流式通風(fēng)機(jī)示意圖
(a)
離心式
(b)
軸流式
  (1) 離心式通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理
     ① 結(jié)構(gòu)：
           主要部件：葉輪、蝸殼；
             葉片形式： 低壓風(fēng)機(jī) ——葉片平直；
          中、高壓風(fēng)機(jī)—— 葉片彎曲。
 ② 工作原理 ：同離心泵
1－機(jī)殼
2－葉輪
3－吸入口
4－排除口
二、軸流式通風(fēng)機(jī)
       軸流式通風(fēng)機(jī)主要由進(jìn)風(fēng)口、工作輪、整流器、主體風(fēng)筒、擴(kuò)散器和傳動(dòng)軸等部件組成。如圖4-6所示。
     軸流式通風(fēng)機(jī)葉片的構(gòu)造如圖4-7所示。
      葉片用螺栓固定在輪轂上，呈中空梯形，橫截面和機(jī)翼形狀相似。在葉片迎風(fēng)側(cè)作一外切線，稱為弦線，弦線與工作輪旋轉(zhuǎn)方向（u）的夾角稱為葉片安裝角，以θ表示。
      為減少能量損失和提高通風(fēng)機(jī)的工作效率，還設(shè)有集風(fēng)器和流線體。集風(fēng)器是在通風(fēng)機(jī)入風(fēng)口處呈喇叭狀圓筒的機(jī)殼，以引導(dǎo)氣流均勻平滑地流入工作輪；流線體是位于第一級工作輪前方的呈流線型的半球狀罩體，安裝在工作輪的輪轂上，用以避免氣流與輪轂沖擊。
     目前我國生產(chǎn)的軸流式通風(fēng)機(jī)中，適用于煤礦作主要通風(fēng)機(jī)的有：2K60型、GAF型、2K56型、KZS型等。

圖2-5   FBCZ通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖
1、集流器；2-導(dǎo)流體；3-進(jìn)風(fēng)管；4、電動(dòng)機(jī)；5-銅環(huán)；6-葉輪；7-擴(kuò)散器
FBCZ系列軸流式通風(fēng)機(jī)外形圖
軸流式風(fēng)機(jī)的特點(diǎn):
(1)軸流式風(fēng)機(jī)可采用能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片，即利用動(dòng)葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變?nèi)~片的安裝角來達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。利用動(dòng)葉調(diào)節(jié)，可基本保證原來工作點(diǎn)的效率，或者說調(diào)節(jié)后的效率降低甚少。因此，一般說來采用動(dòng)葉調(diào)節(jié)的軸流式風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率比其他類型的風(fēng)機(jī)高，而且高效工作區(qū)較大。
(2) 軸流式風(fēng)機(jī)的流量大，特大型軸流風(fēng)機(jī)的流量可達(dá)150×106m3/h。因此，風(fēng)量要求特大的情況下，軸流風(fēng)機(jī)幾乎是唯一可選擇的機(jī)型。
 (3) 軸流風(fēng)機(jī)外形尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。因而，可節(jié)約金屬材料，節(jié)省加工時(shí)間。另外，風(fēng)機(jī)占地面積少，機(jī)房建筑面積小，能有效節(jié)省投資，縮短基建工期。
 (4) 軸流風(fēng)機(jī)最大缺點(diǎn)是壓頭太低，全壓值一般在1×104Pa以下，因而，應(yīng)用范圍受到很大限制。
三、對旋式通風(fēng)機(jī)
        對旋式局部通風(fēng)機(jī)也是一種軸流式通風(fēng)機(jī)，和傳統(tǒng)軸流式通風(fēng)機(jī)相比較，具有高效率、高風(fēng)壓、大風(fēng)量、性能好、高效區(qū)寬、噪聲低、運(yùn)行方式多、安裝檢修方便等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)在我國已經(jīng)研制成功新一代高效節(jié)能礦用防爆對旋式主要通風(fēng)機(jī)。。

圖2-6   FBCDZ通風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖
1、集流器；2-前主體風(fēng)筒；3-一級電機(jī)；4、一級中間筒；5-一級葉輪；6-二級中間筒；7-二級葉輪8-后主體筒；9-二級電機(jī)；10-擴(kuò)散器；11-擴(kuò)散塔
        集流器與流線型導(dǎo)流體的作用是使空氣均勻地沿軸向進(jìn)入葉輪，以減小氣流沖擊。葉輪是由輪轂、葉片和葉柄等組成，是傳遞能量的重要零件，葉片為中空鋼板結(jié)構(gòu)的機(jī)翼扭曲形，減小了氣流在葉輪內(nèi)的徑向流動(dòng)與環(huán)流，減小了損失，氣動(dòng)效率高。銅環(huán)設(shè)置在風(fēng)機(jī)筒體內(nèi)葉輪回轉(zhuǎn)部分，以防止葉片在高速運(yùn)行中與筒體摩擦產(chǎn)生火花，使風(fēng)機(jī)運(yùn)行安全、可靠。擴(kuò)散器的作用是減小風(fēng)機(jī)出口動(dòng)能，使一部分動(dòng)壓轉(zhuǎn)化為靜壓，提高風(fēng)機(jī)效率。電動(dòng)機(jī)4為專用防爆電機(jī)，安裝在主體風(fēng)筒中與瓦斯污風(fēng)相隔絕的隔流腔內(nèi)，隔流腔的進(jìn)風(fēng)道和排風(fēng)道與機(jī)殼外的大氣相通，用新鮮風(fēng)流冷卻電動(dòng)機(jī)，并與葉輪直聯(lián)，傳動(dòng)效率高 
        FBCDZ系列風(fēng)機(jī)兩工作葉輪相對安裝，旋轉(zhuǎn)方向相反，氣流方向相同。它比兩臺(tái)同型號(hào)的單級軸流式通風(fēng)機(jī)串聯(lián)風(fēng)量大，風(fēng)壓高。擴(kuò)散塔與擴(kuò)散器的作用相同，只是擴(kuò)散塔向上排風(fēng)，可將污風(fēng)排至上空，保護(hù)周圍環(huán)境并降低噪音。
        FBCZ、FBCDZ系列風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)安裝在風(fēng)機(jī)主體風(fēng)筒內(nèi)，減少了長軸傳動(dòng)的傳動(dòng)損失和“S”型流道的通風(fēng)阻力損失，提高了運(yùn)行效率。該型通風(fēng)機(jī)剎車后可直接反轉(zhuǎn)反風(fēng)，反風(fēng)量可達(dá)60%，滿足《煤礦安全規(guī)程》對反風(fēng)量不小于正常供風(fēng)量40%的要求。通風(fēng)機(jī)的葉片安裝角可調(diào)，用戶可以根據(jù)礦井前后期所需風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整，使工況點(diǎn)始終保持在高效區(qū)?，F(xiàn)在一些風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家可根據(jù)用戶要求，安裝變頻調(diào)速電機(jī)，以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。

對旋式通風(fēng)機(jī)由集流器、一級通風(fēng)機(jī)、二級通風(fēng)機(jī)、擴(kuò)散筒和擴(kuò)散塔組成。風(fēng)機(jī)采用對旋式結(jié)構(gòu)，一、二級葉輪相對安裝，旋轉(zhuǎn)方向相反；葉片采用機(jī)翼形扭曲葉片，葉面也互為反向，省去了一般軸流式通風(fēng)機(jī)的中、后導(dǎo)葉，減少了壓力損失，提高了風(fēng)機(jī)效率。
圖4-8BDK65型軸流式通風(fēng)機(jī)
      風(fēng)機(jī)的工作原理是：工作時(shí)兩級工作輪分別由兩個(gè)等容量、等轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向相反的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)氣流通過集流器進(jìn)入第一個(gè)工作輪獲得能量后，再經(jīng)第二級工作輪升壓排出。兩級工作輪互為導(dǎo)葉，第一級后形成的旋轉(zhuǎn)速度，由第二級反向旋轉(zhuǎn)消除并形成單一的軸向流動(dòng)。
    目前，對旋式通風(fēng)機(jī)有數(shù)十個(gè)系列。作為煤礦主要通風(fēng)機(jī)使用的有BD或BDK系列高效節(jié)能礦用防爆對旋式主要通風(fēng)機(jī)，最高靜壓效率可達(dá)85%，噪聲不大于85dB（A）。局部通風(fēng)機(jī)主要有FDC-1№6/30型、FSD-2×18.5型、DSF-6.3/60型、DSFA-5型、BDJ60系列、2BKJ-6.0/3.0型、KDF型等。 
四、主要通風(fēng)機(jī)附屬裝置
    礦井使用的主要通風(fēng)機(jī)，除了主機(jī)之外尚有一些附屬裝置。主要通風(fēng)機(jī)和附屬裝置總稱為通風(fēng)機(jī)裝置。附屬裝置有風(fēng)硐、擴(kuò)散器、防爆門和反風(fēng)裝置等。
1.風(fēng)硐
風(fēng)硐是連接通風(fēng)機(jī)和風(fēng)井的一段巷道，如圖4-9所示。
      良好的風(fēng)硐應(yīng)滿足以下要求：
      (1)應(yīng)有足夠大的斷面，風(fēng)速不宜超過15m／s。
      (2)風(fēng)硐的風(fēng)阻不應(yīng)大于0.0196Ns2／m8，阻力不應(yīng)大于100～200Pa。風(fēng)硐不宜過長，與井筒連接處要平緩，轉(zhuǎn)彎部分要呈圓弧形，內(nèi)壁要光滑，并保持無堆積物，拐彎處應(yīng)安設(shè)導(dǎo)流葉片，以減少阻力。
      (3)風(fēng)硐及閘門等裝置，結(jié)構(gòu)要嚴(yán)密，以防止漏風(fēng)。
      (4)風(fēng)硐內(nèi)應(yīng)安設(shè)測量風(fēng)速和風(fēng)流壓力的裝置，風(fēng)硐和主通風(fēng)機(jī)相連的一段長度不應(yīng)小于10～12D(D為通風(fēng)機(jī)工作輪的直徑)。
      (5)風(fēng)硐與傾角大于30。的斜井或立井的連接口距風(fēng)井1~2m處應(yīng)安設(shè)保護(hù)柵欄，以防止檢查人員和工具等墜落到井筒中；在距主要通風(fēng)機(jī)入風(fēng)口1~2m處也應(yīng)安設(shè)保護(hù)柵欄，以防止風(fēng)硐中的臟、雜物被吸入通風(fēng)機(jī)。
      (6)風(fēng)硐直線部分要有流水坡度，以防積水。
2.防爆門
    防爆門是在裝有通風(fēng)機(jī)的井口上為防止瓦斯或煤塵爆炸時(shí)毀壞通風(fēng)機(jī)而安裝的安全裝置。
    圖4-10所示為出風(fēng)
井口的防爆門，正常通風(fēng)
時(shí)它可以隔離地面大氣
與井下空氣。當(dāng)井下發(fā)
生爆炸事故時(shí)，防爆門
即能被爆炸波沖開，起
到卸壓作用以保護(hù)通風(fēng)
機(jī)。
 3.反風(fēng)裝置
      當(dāng)?shù)V井在進(jìn)風(fēng)井口附近、井筒或井底車場及其附近的進(jìn)風(fēng)巷中發(fā)生火災(zāi)、瓦斯和煤塵爆炸時(shí)，為了防止事故蔓延，縮小災(zāi)情，以便進(jìn)行災(zāi)害處理和救護(hù)工作，有時(shí)需要改變礦井的風(fēng)流方向?！兑?guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，并能在l0min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向；當(dāng)風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的40％。每季度應(yīng)至少檢查1次反風(fēng)設(shè)施，每年應(yīng)進(jìn)行1次反風(fēng)演習(xí)；當(dāng)?shù)V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)。
    1）離心式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)裝置
      
    離心式通風(fēng)機(jī)只能用反風(fēng)門與旁側(cè)反風(fēng)道的方法反風(fēng)，如圖4-11所示。
    通風(fēng)機(jī)正常工作時(shí)，
反風(fēng)門1和2處于實(shí)線位
置，反風(fēng)時(shí)將反風(fēng)門1
提起，把反風(fēng)門2放下，
地表空氣自活門2進(jìn)入
通風(fēng)機(jī)，再從活門1進(jìn)
入旁側(cè)反風(fēng)道3，進(jìn)入
風(fēng)井流入井下，達(dá)到
反風(fēng)的目的。
2）軸流式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)裝置
    軸流式通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)方法有三種：
  （1）利用反風(fēng)門與旁側(cè)反風(fēng)
道反風(fēng)，如圖4-12所示。
    通風(fēng)機(jī)正常工作時(shí)反風(fēng)門a、
b位于實(shí)線位置(風(fēng)流方向如實(shí)線
箭頭所示)，反風(fēng)時(shí)，可提起反
風(fēng)門a，放下反風(fēng)門b(如虛線位
置)，地表空氣經(jīng)百葉窗、活門
b進(jìn)入通風(fēng)機(jī)，再由活門a進(jìn)入旁
側(cè)反風(fēng)道，進(jìn)入風(fēng)井流入井下
(如虛線箭頭所示)，達(dá)到反風(fēng)的目的。
   （2）調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)葉片角度反風(fēng)。GAF
型軸流式通風(fēng)機(jī)有兩種方法調(diào)整葉片安
裝角，一是運(yùn)行中采用液壓調(diào)節(jié)，常在
電廠的通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)中采用。二是采用機(jī)
械式調(diào)節(jié)，如圖4-13所示。
   （3）反轉(zhuǎn)通風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)方向反風(fēng)。
4.擴(kuò)散器
    在通風(fēng)機(jī)出口處外接的具有一定長
度、斷面逐漸擴(kuò)大的風(fēng)道，稱為擴(kuò)散器。
其作用是降低出口速壓以提高通風(fēng)機(jī)的
靜壓。

五、通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓及實(shí)際特性
（一）、通風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)
      反映通風(fēng)機(jī)工作特性的基本參數(shù)有4個(gè)，即通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q通、壓力H通、功率N通和效率η。
1.通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q通
風(fēng)量：單位時(shí)間內(nèi)通風(fēng)機(jī)輸送的氣體的體積量，稱為風(fēng)量。
      Q通表示單位時(shí)間內(nèi)通過通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，單位為m3／s。
      當(dāng)通風(fēng)機(jī)抽出式工作時(shí)，通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量等于回風(fēng)道總排風(fēng)量與井口漏入風(fēng)量之和；當(dāng)通風(fēng)機(jī)壓入式工作時(shí)，通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量等于進(jìn)風(fēng)道的總進(jìn)風(fēng)量與井口漏出風(fēng)量之和。
2.通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓H通
風(fēng)壓：單位體積的空氣流經(jīng)通風(fēng)機(jī)后所獲得的總能量，稱為風(fēng)壓 。      通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓有通風(fēng)機(jī)全壓(H通全)、靜壓(H通靜)和動(dòng)壓
(h通動(dòng))之分。
風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比，適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速就能增大風(fēng)壓。

在管道系統(tǒng)中，風(fēng)壓也可用調(diào)節(jié)閘門來改變。

通風(fēng)機(jī)的全壓表示單位體積的空氣通過通風(fēng)機(jī)后所獲得的能量，單位為Nm／m3或Pa，其值為通風(fēng)機(jī)出口斷面與入口斷面上的總能量之差。因?yàn)槌隹跀嗝媾c入口斷面高差較小，其位壓差可忽略不計(jì)，所以通風(fēng)機(jī)的全壓為通風(fēng)機(jī)出口斷面與入口斷面上的絕對全壓之差，即：      
H通全=P全出－P全入，Pa        (4-6)
     通風(fēng)機(jī)的全壓包括通風(fēng)機(jī)的靜壓與動(dòng)壓兩個(gè)部分，即：
H通全＝H通靜＋h通動(dòng)，Pa	    (4-7)
        由于通風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓是用來克服風(fēng)流自擴(kuò)散器出口斷面進(jìn)到地表大氣(抽出式)或風(fēng)硐(壓入式)的局部阻力，所以擴(kuò)散器出口斷面的動(dòng)壓等于通風(fēng)機(jī)的動(dòng)壓，即：
h擴(kuò)動(dòng)=h通動(dòng)	              (4-8)

風(fēng)流的基本性質(zhì)
大氣壓力：在地球的表面，空氣的流動(dòng)產(chǎn)生的氣流就是風(fēng)。由于各地海拔高度，溫度和濕度的不同，形成了有的地方氣壓高，有的地方氣壓低?？諝馐菑臍鈮焊叩牡胤搅飨驓鈮旱偷牡胤?，氣壓的高低差就是引起空氣流動(dòng)的原因。這種空氣流動(dòng)的現(xiàn)象就是風(fēng)流。
	在一條水平巷道的兩端，若空氣壓力不同，就會(huì)產(chǎn)生風(fēng)流。但在傾斜及垂直巷道的兩端，由于空氣具有不同的能量，僅用空氣壓力的大小說明風(fēng)流的運(yùn)動(dòng)方向就不夠確切。而礦井空氣流動(dòng)是從能量大的一端流向能量小的一端，這就是風(fēng)流運(yùn)動(dòng)的必要條件。
	礦井通風(fēng)是借助于通風(fēng)機(jī)壓力驅(qū)動(dòng)空氣流動(dòng)，供給井下通風(fēng)空間足夠的風(fēng)量。
	單位體積空氣所具有的質(zhì)量稱為空氣的密度。當(dāng)溫度為20攝氏度、相對濕度為50%、絕對壓力為760毫米汞柱、重力加速度為9.807米/秒時(shí)，干燥空氣的狀態(tài)稱為大氣的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。在標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)下空氣的密度為1.293公斤/米3，，也就是說每一立方米空氣的重量在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下只有1.293公斤，它對地面產(chǎn)生的壓力叫做大氣壓力。
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760毫米汞柱=10336毫米水柱
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760毫米汞柱=10336毫米水柱通風(fēng)機(jī)的壓力，就是利用水柱高度來表示的，稱為毫米水柱。（mmH2O）。
靜壓：空氣的靜壓是氣體分子間的點(diǎn)壓力或氣體分子對容器壁所施加的壓力，所以，空氣某一點(diǎn)的靜壓在各個(gè)方向都相等。
靜壓有絕對靜壓與相對靜壓之分，絕對靜壓是以真空狀態(tài)為零點(diǎn)計(jì)算的壓力，某點(diǎn)絕對靜壓的值，就是該點(diǎn)空氣壓力的真實(shí)值，因此絕對靜壓總是一個(gè)大于零的值。
礦井通風(fēng)中所說的空氣壓力指的都是壓強(qiáng)，即單位面積上的壓力。
礦進(jìn)通風(fēng)中常使用的靜壓一般是相對壓力，就是以當(dāng)?shù)卮髿鈮毫橛?jì)算基準(zhǔn)的靜壓差。這個(gè)差值往往是由于通風(fēng)機(jī)械或某種自然力所造成的。因而，相對靜壓所表示的不是該點(diǎn)壓力的真實(shí)大小，而是該點(diǎn)的真實(shí)壓力與當(dāng)?shù)赝粯?biāo)高大氣壓之差，所以其值可為正，也可為負(fù)。
動(dòng)壓：空氣流動(dòng)時(shí)，施加于與風(fēng)流垂直的平面上的壓力除靜壓外，還有動(dòng)壓，動(dòng)壓的大小與風(fēng)流的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。
只有運(yùn)動(dòng)的風(fēng)流才有動(dòng)壓，靜止的空氣沒有動(dòng)壓，并且動(dòng)壓永遠(yuǎn)是大于零的值。
全壓：風(fēng)流的全壓是該點(diǎn)的靜壓和動(dòng)壓的疊加，這里值得指出的是，靜壓和動(dòng)壓的疊加不單純是一種計(jì)算方法，而且顯示了兩者內(nèi)在聯(lián)系，這兩種壓力實(shí)際是空氣具有的兩種不同形式的能量，在一定條件下，這兩種形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化。全壓則表示這兩種能量之和。
礦井風(fēng)流的壓差
空氣在全壓的作用下沿著一定的通道，向能量低的地方運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)過程中消耗本身的能量，從這個(gè)意義上講，壓差是產(chǎn)生風(fēng)流的原因，所謂壓差，就是風(fēng)流中不同斷面上兩點(diǎn)的總能量差，上風(fēng)點(diǎn)的能量必定大于下風(fēng)點(diǎn)的能量。如果管道中兩個(gè)不同斷面的能量相等，則不產(chǎn)生風(fēng)流。
風(fēng)流中任意一點(diǎn)必須具有三個(gè)能量：靜壓、動(dòng)壓、相對于某上水平的位能。
礦井空氣流動(dòng)，就是利用通風(fēng)機(jī)造成壓差，達(dá)到通風(fēng)的目的。
3.通風(fēng)機(jī)的功率P
(1)軸功率 電動(dòng)機(jī)傳遞給通風(fēng)機(jī)軸的功率，即通風(fēng)機(jī)的輸入功率，用P通入表示。
(2)有效功率 單位時(shí)間內(nèi)空氣自通風(fēng)機(jī)所獲得的實(shí)際能量，即通風(fēng)機(jī)的輸出功率
 
       通風(fēng)機(jī)的輸入功率P通入表示通風(fēng)機(jī)軸從電動(dòng)機(jī)得到的功率，單位為KW，通風(fēng)機(jī)的輸入功率可用下式計(jì)算：
  
      P通入＝                                 ，KW   (4-9)

通風(fēng)機(jī)的輸出功率P通出也叫有效功率，是指單位時(shí)間內(nèi)通風(fēng)機(jī)對通過的風(fēng)量為Q的空氣所做的功，即：

P通出 ＝                ，KW 	     (4-10)

4.通風(fēng)機(jī)的效率η  (效率是指有效功率和軸功率的比值。) 
      通風(fēng)機(jī)的效率是指通風(fēng)機(jī)輸出功率與輸入功率之比。因?yàn)橥L(fēng)機(jī)的輸出功率有全壓輸出功率與靜壓輸出功率之分，所以通風(fēng)機(jī)的效率分全壓效率    通全與靜壓效率   通靜，即：

通全 ＝                 ＝	                 （4-11）

通靜 ＝                 ＝		      （4-12）

六、通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性及合理工作范圍
1.個(gè)體特性曲線
      通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率和效率這四個(gè)基本參數(shù)可以反映出通風(fēng)機(jī)的工作特性。每一臺(tái)通風(fēng)機(jī)，在額定轉(zhuǎn)速的條件下，對應(yīng)于一定的風(fēng)量，就有一定的風(fēng)壓、功率和效率，風(fēng)量如果變動(dòng)，其它三者也隨之改變。表示通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、功率和效率隨風(fēng)量變化而變化的關(guān)系曲線，稱為通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線。這些個(gè)體特性曲線不能用理論計(jì)算方法來繪制，必須通過實(shí)測來繪制。
 1）風(fēng)壓特性曲線
       圖4-14為離心式通風(fēng)機(jī)的靜壓特性曲線。圖4-15為軸流式通風(fēng)機(jī)的全壓、靜壓特性曲線以及全壓效率與靜壓效率曲線。在煤礦中因主通風(fēng)機(jī)多采用抽出式通風(fēng)，因此要繪制靜壓特性曲線；當(dāng)采用壓入式通風(fēng)時(shí)，則繪制全壓特性曲線。
      從圖4-14與圖4-15可看出，離心式與軸流式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性曲線各有其特點(diǎn)：離心式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性曲線比較平緩，當(dāng)風(fēng)量變化時(shí)，風(fēng)壓變化不太大；軸流式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性曲線較陡，并有一個(gè)“馬鞍形”的“駝峰”區(qū)，當(dāng)風(fēng)量變化時(shí)，風(fēng)壓變化較大。
2）功率曲線
   圖中N通入為通風(fēng)機(jī)的輸入功率曲線。從兩個(gè)圖中可看出：離心式通風(fēng)機(jī)當(dāng)風(fēng)量增加時(shí)，功率也隨之增大，所以啟動(dòng)時(shí)，為了避免因啟動(dòng)負(fù)荷過大而燒毀電動(dòng)機(jī)，應(yīng)先關(guān)閉閘門然后待通風(fēng)機(jī)達(dá)到正常工作轉(zhuǎn)速后再逐漸打開。當(dāng)供風(fēng)量超過需風(fēng)量過多時(shí)，礦井常常利用閘門加阻來減少工作風(fēng)量，以節(jié)省電能。軸流式通風(fēng)機(jī)在B點(diǎn)的右下側(cè)功率是隨著風(fēng)量的增加而減小，所以啟動(dòng)時(shí)應(yīng)先全敞開或半敞開閘門，待運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后再逐漸關(guān)閉閘門至其合適位置，以防止啟動(dòng)時(shí)電流過大，引起電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷。
3）效率曲線
   如圖4-14、4-15中η為通風(fēng)機(jī)的效率曲線。當(dāng)風(fēng)量逐漸增加時(shí)，效率也逐漸增大，當(dāng)增大到最大值后便逐漸下降。因?yàn)檩S流式通風(fēng)機(jī)葉片的安裝角是可調(diào)控的，因此葉片的每個(gè)安裝角θ都相應(yīng)地有一條風(fēng)壓曲線和功率曲線。 
 為了使圖清晰，軸流式通風(fēng)機(jī)的效率一般用等效率曲線來表示，如圖4-16所示。
      等效率曲線是把各條風(fēng)壓曲線上的效率相同的點(diǎn)連接起來繪制成的。等效率曲線的繪制方法如圖4-17所示，軸流式通風(fēng)機(jī)兩個(gè)不同的葉片安裝角θ1與θ2的風(fēng)壓特性曲線分別為1與2，效率曲線分別為3與
4。自各個(gè)效率值(如0.2、0.4、
0.6、0.8)畫水平虛線，分別
和3與4曲線相交，可得4對
效率相等的交點(diǎn)，從這4對交
點(diǎn)作垂直虛線分別與相應(yīng)的
個(gè)體風(fēng)壓曲線1與2相交，又
在曲線1與2上得出4對效率
相等的交點(diǎn)，然后把相等效
率的交點(diǎn)連結(jié)起來，即得出
圖中4條等效率曲線：η＝0.2、0.4、0.6、0.8。
通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)及合理工作范圍
      當(dāng)以同樣的比例把礦井總風(fēng)阻曲線繪制于通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線圖中時(shí)，則風(fēng)阻曲線與風(fēng)壓曲線交于A點(diǎn)，此點(diǎn)就是通風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)，如圖4-14、4-15所示。從圖4-15中工作點(diǎn)A可看出，此時(shí)通風(fēng)機(jī)的靜壓為3kPa，風(fēng)量為115m3／s，功率為450kW(Ａ′點(diǎn)決定)，靜壓效率為0.68(Ｅ′點(diǎn)決定)。試驗(yàn)證明，如果軸流式通風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)位于風(fēng)壓曲線“駝峰”的左側(cè)時(shí)(Ｄ點(diǎn)左側(cè))，通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)就可能產(chǎn)生不穩(wěn)定狀況，即工作點(diǎn)發(fā)生跳動(dòng)，風(fēng)量忽大忽小，聲音極不正常，所以通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓不應(yīng)大于最大風(fēng)壓的0.9倍，即工作點(diǎn)應(yīng)在B點(diǎn)以下。為了經(jīng)濟(jì)，主通風(fēng)機(jī)的效率不應(yīng)低于0.6，即工作點(diǎn)應(yīng)在C點(diǎn)以上。BC段就是通風(fēng)機(jī)合理的工作范圍。對于圖4-16，其合理工作范圍為圖中陰影部分。
抽出式通風(fēng)礦井，一般測算通風(fēng)機(jī)的靜壓特性曲線、輸入功率曲線和靜壓效率曲線；壓入式通風(fēng)礦井，一般測算通風(fēng)機(jī)全壓特性曲線、輸入功率曲線和全壓效率曲線 。

七、主扇工作方式
   主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有三種：抽出式、壓入式、壓抽混合式。                  
1、 抽出式   
   主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口，在抽出式主要通風(fēng)機(jī)的作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，比較安全。
2、壓入式 
   主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在入風(fēng)井口，在壓入式主要通風(fēng)機(jī)作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達(dá)地面時(shí)，壓入式通風(fēng)礦井采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力降低。
3、壓抽混合式 
   在入風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)作壓入式工作，回風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)作抽出式工作。通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓，回風(fēng)部分處于負(fù)壓，工作面大致處于中間，其正壓或負(fù)壓均不大，采空區(qū)通連地表的漏風(fēng)因而較小。其缺點(diǎn)是使用的通風(fēng)機(jī)設(shè)備多，管理復(fù)雜。
壓入式
    在一般情況下，抽出式通風(fēng)應(yīng)用比較廣泛，其優(yōu)點(diǎn)主要是無需在主要進(jìn)風(fēng)道安設(shè)控制風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，便于運(yùn)輸，行人和通風(fēng)管理工作，采場炮煙也易于排出。  
   但是下列情況適于采用壓入式通風(fēng)。          
  （1）在回采過程中，回風(fēng)系統(tǒng)易受破壞難于維護(hù)。
  （2）礦井有專用進(jìn)風(fēng)井巷，能將新鮮風(fēng)流直接送往工作面。
  （3）當(dāng)用崩落法采礦而覆蓋巖層透氣性很強(qiáng)，構(gòu)成大量漏風(fēng)，從而減少工作面實(shí)得風(fēng)量時(shí)。
  （4）巖石裂隙及采空區(qū)中的氡，對進(jìn)風(fēng)部分造成污染。
   下列情況適于采用壓抽混合式：
  （1）采場距地表近，漏風(fēng)大，采用壓抽混合可平衡坑內(nèi)外壓差，控制漏風(fēng)量。
  （2）具有自燃危險(xiǎn)的礦井，為了防止大量風(fēng)流漏入采空區(qū)引起自燃。
  （3）開采具有放射性氣體危害的礦井時(shí)，壓入式主扇的正壓控制進(jìn)風(fēng)和整個(gè)作業(yè)區(qū)段，以控制氡的滲流方向，減少氡的析出；抽出式主扇控制回風(fēng)段，以使廢風(fēng)迅速排出地表。

八、主要通風(fēng)機(jī)的使用及安全要求
    為了保證通風(fēng)機(jī)安全可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，《規(guī)程》中規(guī)定： 
    1.主要通風(fēng)機(jī)必須安裝在地面；裝有通風(fēng)機(jī)的井口必須封閉嚴(yán)密，其外部漏風(fēng)率在無提升設(shè)備時(shí)不得超過5%，有提升設(shè)備時(shí)不得超過15%。
    2. 必須保證主要通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
    3. 必須安裝2套同等能力的主要通風(fēng)機(jī)裝置，其中一套作備用，備用通風(fēng)機(jī)必須能在10min內(nèi)開動(dòng)。在建井期間可安裝1套通風(fēng)機(jī)和1部備用電動(dòng)機(jī)。生產(chǎn)礦井現(xiàn)有的2套不同能力的主要通風(fēng)機(jī)，在滿足生產(chǎn)要求時(shí)，可繼續(xù)使用。
      4.嚴(yán)禁采用局部通風(fēng)機(jī)或局部通風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)使用。
      5.裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門，防爆門每6個(gè)月檢查維修1次。
      6.新安裝的主要通風(fēng)機(jī)投入使用前，必須進(jìn)行1次通風(fēng)機(jī)性能測定和試運(yùn)轉(zhuǎn)工作，以后每5年至少進(jìn)行1次性能測定。主要通風(fēng)機(jī)至少每月檢查1次。改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或葉片角度時(shí)，必須經(jīng)礦技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。
      7.主要通風(fēng)機(jī)因檢修、停電或其它原因停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必須制訂停風(fēng)措施。

1、為什么要進(jìn)行礦井通風(fēng)？礦井通風(fēng)的任務(wù)是什么？
答：煤礦井工生產(chǎn)是地下作業(yè)，自然條件比較復(fù)雜。地面空氣在進(jìn)入井下并流經(jīng)各作業(yè)場所的過程中，將摻入有毒有害氣體和礦塵，成分逐漸發(fā)生變化。同時(shí)，由于地?zé)嶙饔?，人體和機(jī)械的散熱、水分的蒸發(fā)等，井下空氣的溫度和濕度都會(huì)顯著提高，造成不良的氣候條件。因此，對礦井必須進(jìn)行通風(fēng)。?礦井通風(fēng)的任務(wù)是：?（1）供給足夠的井下工作人員呼吸用的新鮮空氣。?（2）沖淡和排除有害氣體及浮游礦塵，使之符合《煤礦安全規(guī)程》的要求。?（3）提供適宜的溫、濕度良好的氣候條件；維持合適的勞動(dòng)條件。
2、礦井通風(fēng)系統(tǒng)是怎樣組成的？通風(fēng)方法有幾種？
答：礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)兩部分組成。風(fēng)流由入風(fēng)井口進(jìn)入礦井后，經(jīng)過井下各用風(fēng)場所，然后進(jìn)入回風(fēng)井，由回風(fēng)井排出礦井，風(fēng)流所經(jīng)過的整個(gè)路線稱為礦井通風(fēng)系統(tǒng)。 　　礦井通風(fēng)方法以風(fēng)流獲得的動(dòng)力來源不同，可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種。 ??（1）自然通風(fēng)：利用自然氣壓產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，致使空氣在井下巷道流動(dòng)的通風(fēng)方法叫做自然通風(fēng)。自然風(fēng)壓一般都比較小，且不穩(wěn)定，所以《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：每一礦井都必須采用機(jī)械通風(fēng)。??（2）機(jī)械通風(fēng)：利用扇風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，致使空氣在井下巷道流動(dòng)的通風(fēng)方法叫做機(jī)械通風(fēng)。采用機(jī)械通風(fēng)的礦井，自然風(fēng)壓也是始終存在的，并在各個(gè)時(shí)期內(nèi)影響著礦井的通風(fēng)工作，在通風(fēng)管理工作中應(yīng)給予充分重視，特別是高沼氣礦井尤應(yīng)注意。
3、礦井常用的通風(fēng)設(shè)施有幾種？各有什么作用？
答：礦井常用的通風(fēng)設(shè)施有風(fēng)門、密閉、風(fēng)橋、測風(fēng)站等四種。 
風(fēng)門按用途分為永久性風(fēng)門、臨時(shí)性風(fēng)門以及帶調(diào)風(fēng)窗用來調(diào)節(jié)風(fēng)量的調(diào)節(jié)風(fēng)門。風(fēng)門是用以在需要通車和行人的巷道隔斷風(fēng)流或調(diào)節(jié)風(fēng)量的設(shè)施。 
密閉是在不許通車、行人的巷道截?cái)囡L(fēng)流的設(shè)施。永久性密閉應(yīng)以磚、石、水泥等材料構(gòu)筑；臨時(shí)密閉則用木板、坑木、黃泥構(gòu)筑。 　　風(fēng)橋的作用是使分別從兩巷道流經(jīng)的新鮮風(fēng)流與乏風(fēng)流交叉相遇時(shí)，采用立體交叉方式分開通過的構(gòu)筑物。 　　測風(fēng)站是指固定的測風(fēng)地點(diǎn)。 
4、為什么對井下風(fēng)流風(fēng)速作出規(guī)定？ 
答：對最高風(fēng)速的限制理由：一是風(fēng)速過高對人體健康不利，二是風(fēng)速過高會(huì)增加巷道通風(fēng)阻力；三是風(fēng)速高時(shí)可使煤塵飛揚(yáng)。 井巷中規(guī)定最低風(fēng)速，主要是防止巷道或工作面中的風(fēng)流呈紊流狀態(tài)。
5、什么叫串聯(lián)通風(fēng)？其主要害處有哪些？ 
答：串聯(lián)通風(fēng)是指風(fēng)流經(jīng)過用風(fēng)地點(diǎn)或區(qū)域后，不排入回風(fēng)系統(tǒng)而進(jìn)入另一用風(fēng)地點(diǎn)的通風(fēng)方式。其主要害處有：?（1）前一個(gè)工作面的沼氣、二氧化碳、炮煙、粉塵及其有毒有害氣體被帶入下一個(gè)工作面，故使被串聯(lián)的工作面的空氣質(zhì)量下降；??（2）串聯(lián)通風(fēng)風(fēng)路比并聯(lián)要長，風(fēng)阻大，影響采區(qū)供風(fēng)量；??（3）一旦發(fā)生火災(zāi)、瓦斯（煤塵）爆炸或煤與瓦斯突然事故，會(huì)擴(kuò)大災(zāi)害范圍，因此必須對使用串聯(lián)通風(fēng)的條件加以限制。 	
6、局扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)和恢復(fù)送風(fēng)時(shí)，各需要采取哪些安全措施？ 
答：局扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必須撤出人員，切斷電源，設(shè)上“免進(jìn)”柵欄。 恢復(fù)送風(fēng)前，必須檢查瓦斯，在局扇和開關(guān)地點(diǎn)附近10m內(nèi)風(fēng)流中沼氣濃度不超過0.5%，在停風(fēng)區(qū)中沼氣和二氧化碳分別不超過1%和0.5%的情況下，方可人工開動(dòng)局扇恢復(fù)通風(fēng)。否則必須制定排除瓦斯的安全措施，控制風(fēng)流，使排出的風(fēng)流同全風(fēng)壓風(fēng)流混合處的沼氣或二氧化碳濃度都不得超過1.5%，回風(fēng)系統(tǒng)必須停電撤人。只有經(jīng)過檢查，證實(shí)恢復(fù)通風(fēng)巷道中沼氣濃度降到1%以下，方可向掘進(jìn)巷道中的電氣設(shè)備送電。 
7、什么叫新鮮風(fēng)流？什么叫乏風(fēng)？
答：地面的空氣進(jìn)入礦井后，成分就要發(fā)生變化，這種變化主要是氧含量減少，二氧化碳、沼氣、一氧化碳、硫化氫、水蒸氣增加。井下主要進(jìn)風(fēng)井井底車場、運(yùn)輸大巷的空氣與地面空氣相關(guān)不大，稱之為新鮮風(fēng)流。 經(jīng)過采掘工作面以及其他用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)流稱為乏風(fēng)。
8、《煤礦安全規(guī)程》對主要通風(fēng)機(jī)的要求。
        第一百二十一條規(guī)定，礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)。

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