第一節：為什么要進行礦井通風

 

煤礦井下為什么要進行通風？不進行通風不行嗎？經過實踐證明，不進行通風是不行的。因為井下要生產就要有人，人沒有氧氣就不能生存。其次人們在井下生產過程中不斷產生有毒有害氣體，如：一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氫、沼氣等，如果不排除這些氣體人們也無法生產。井下由于受地溫等因素的影響需要對井下惡劣氣候條件進行調節。礦井通風的基本任務是：

（1）、供給井下足夠的新鮮空氣，滿足人員對氧氣的需要。

（2）、沖淡井下有毒有害氣體和粉塵，保證安全生產。

（3）、調節井下氣候，創造良好的工作環境。

井下必須進行通風，不通風就不能保證安全和維持生產。故礦井通風是礦井生產環節中最基本的一環，它在礦井建設和生產期間始終占有非常重要的地位。

 

第二節：空氣

 

一、地面空氣：

地面空氣是我們居住的地球表面包圍著的地面大氣，它由干空氣和水蒸氣組成的混合氣體，在正常情況下干空氣由下列幾種成分組成：

氣體名稱體積濃度

氮（N2）78.13%

氧（O2）20.90%

二氧化碳（CO2）0.03%

氬（Ar）0.93%

其它0.01%

二、井下空氣：

地面空氣進入井下后，因發生物理和化學兩種變化，使其成份和濃度發生改變。

1、 物理變化：

氣體混入：煤層中含有瓦斯、二氧化碳等氣體，礦井在生產過程中這些氣體便混入井下空氣中。

固體混入：井下各作業環節所產生的巖、煤塵和其它微小雜塵混入井下空氣中。

氣象變化：由于井下溫度、氣壓和濕度的變化引起井下空氣的體積和濃度變化。

2、 化學變化：

井下一切物質的緩慢氧化、爆破工作、火區氧化等這些變化均對井下空氣產生影響。

經過上述的物理、化學變化井下空氣同地面空氣相比較發生了較大變化，成分增多、濃度發生變化、氧濃度相對減少。井下空氣的成分種類共有：O_2、N₂、CH₄、CO、CO₂、H₂S、SO₂、H₂、NH₃、NO_2、水蒸氣和浮塵十二種。但由于各礦條件不同，各礦的井下空氣成分種類和濃度都不相同。

三、井下空氣的主要成分：

1、 氧（O₂）

氧氣的性質：是一種無色、無味、無臭的氣體，它對空氣的比重是1.11，其化學性質很活潑，可以和所有的氣體相化合，氧能助燃，氧是人和動物新陳代謝不可缺少的物質，沒有氧氣人就不能生存。氧氣對人影響見下表：

氧的濃度%	人體的癥狀反應
17	靜止狀態無影響，工作時引起喘息、呼吸困難、心跳。
10--12	失去知覺、對人的生命有嚴重威脅。
9以下	在短時間內窒息死亡。

《煤礦安全規程》中規定：在采掘工作面的進風風流中，按體積計算，空氣中的于20%。

2、氮（N₂）

氮氣的性質：是一種無色、無味、無臭的氣體，它對空氣的比重是0.97，不助燃、不能維持呼吸。在正常情況下，氮對人體無害，當空氣中含氮量過多時，就會降低氧氣含量，可以因缺氧而使人窒息。

井下來源：坑木等有機物質的腐爛會產生氮氣，炸藥爆炸也會產生氮氣、煤和巖石的裂縫內還會涌出氮氣。

4、 二氧化碳（CO₂）

二氧化碳性質：是一種無色、略帶酸味的惰性氣體，它對空氣的比重是1.52，易溶于水、不助燃、不能維持呼吸，略帶毒性，對眼、喉嚨和鼻的粘膜有刺激作用。

《煤礦安全規程》中規定：在采掘工作面的進風風流中，按體積計算，二氧化碳濃度不得超過0.5%。

井下來源：煤和坑木等物質的氧化、煤體和圍巖中涌出、爆破工作，瓦斯和煤塵爆炸、人體呼吸等。

四、井下空氣的主要有害氣體及其防治措施

井下空氣由于受礦井生產的物理、化學變化的影響,使井下空氣中存在一些有毒有害氣體:

一、主要有害氣體:

一)、一氧化碳(CO)

1、性質:

一氧化碳是一種無色、無味、無臭的氣體,它對空氣的比重為0.97,微溶于水。在一般溫度與壓力下,一氧化碳的化學性質不活潑,但濃度達到13%--17%時遇火能引起爆炸。

一氧化碳之所以毒性很強是因為它對人體內血紅球所含的血色素的親和力比氧大250--300倍。因此,一氧化碳吸入人體后就阻礙了氧和血色素的正常結合,使人體各部分組織和細胞缺氧,引起窒息和中毒死亡。

2、一氧化碳的濃度與中毒程度的關系:

一氧化碳 0.016 0.048	中毒時間       中毒程度         中毒癥狀 數小時                      無征兆或輕微頭痛 1小時以內      輕微中毒     耳鳴、頭痛、頭暈、心跳
0.128    0。5--1小時     嚴重中毒   除上述癥狀外四肢無力、嘔吐、感覺 遲盹、喪失行動能力 0.4        短時間內     致命中毒    喪失知覺、痙攣、呼吸停頓、假死

《煤礦安全規程》規定井下空氣中一氧化碳的濃度不得超過0.0024%。

3、井下一氧化碳地來源:

(1)、井下火災;煤層自燃。

(2)、沼氣與煤層爆炸。

(3)、爆破工作。

二)、二氧化碳見上節。

三)、硫化氫氣體。

1、性質:

硫化氫氣體是一種無色微甜,有臭雞蛋氣味的氣體,它對空氣的比重為1.19,溶于水,能燃燒,當濃度達4.3%--46%時還具有爆炸性。

2、硫化氫的濃度與中毒關系:

H2s%	中毒時間	中毒癥狀
0.01	嗅到	流唾液、清鼻涕
0.05	0.5小時	嚴重中毒
0.1	短時間	有生命危險

《煤礦安全規程》中規定井下空氣中硫化氫的濃度不得超過0.00066%

3、井下來源:

(1)、坑木析腐爛。

(2)、含硫礦物(如:黃鐵礦、石膏等)遇水分解。

(3)、從采空區廢舊巷道涌出或煤圍巖中放出。

(4)、爆破工作產生。

;四)、二氧化硫:

1、性質:

二氧化硫是一種無色具有強烈硫黃燃燒味的氣體,它對空氣的比重為2.2,易溶于水。它對眼睛和呼吸器官有強烈刺激作用。

2、二氧化硫濃度與中毒程度關系:

SO2%	中毒時間	中毒癥狀
0.0005	嗅到	聞到有剌激味
0.002	嗅到	有強烈的刺激味、頭痛、喉痛
0.005	短時間內	急性支氣管炎和肺水腫、死亡

《煤礦安全規程》規定井下空氣中二氧化硫氣體濃度不得超過0.0005%。

3、井下來源:

(1)、含硫礦物的自燃或緩慢氧化。

(2)、從煤圍巖中放出。

(3)、在硫礦物中爆破生成。

五、二氧化氮（NO₂）

1、                  性質:二氧化氮為紅褐色氣體,它對空氣的比重為1.57,極易溶于水,對眼睛鼻腔、呼吸道及肺部有強烈的刺激作用,二氧化氮與水結合生成硝酸,因此對肺部組織起腐蝕破壞作用,可以引起肺部浮腫。

2、二氧化氮的濃度與中毒程度關系:

NO2%	中毒時間	中毒癥狀
0.006	短時間	對呼吸系統有刺激作用、咳嗽、胸部發痛
0.01	短時間	對呼吸器官有強烈刺激作用、咳嗽、嘔吐、神經麻木
0.025	短時間	很快中毒死亡

《煤礦安全規程》規定井下空氣中二氧化氮氣體濃度不超過0.00025%。

井下來源:

主要是放炮產生。

六)沼氣:沼氣的數量約占礦井瓦斯總和的90%以上,重點放在下一章闡述。

二、防止有害氣體的措施:

1、加強通風。適當增加風量,把這些有害氣體排出或沖淡到《煤礦安全規程》規定的安全濃度以下,是常用也是有效防止井下有害氣體危害的最根本的措施。

2、加強檢查,用各種瞧骷嗍泳?賂髦鐘瀉ζ?宓畝??以便及時采取相應的措施。

3、如果某種有害氣體的含量較大可采取抽放措施。如瓦斯抽放。

4、井下通風不良的地區或不通風的舊巷道內積聚大量的有害氣體。故在這些舊巷口要設柵欄,掛警標,防止他人誤入。如果必須進入,需要詳細檢查各種有害氣體方可進入。

5、若有人由于缺氧窒息或呼吸有毒有害氣體中毒時立即將中毒者移到有新鮮空氣的巷道或地面并進行人工呼吸(NO₂、H₂S中毒除外)施行急救。

三、礦井通風設施:

 

為了使井下風流沿指定路線流動分配,就必須在某些巷道內建筑引導控制風流的構筑物即通風設施,它分為引導風流和隔斷風流的設施。

一)引導風流的設施:

1、風峒:風峒是聯接扇風機裝置和風井的一段巷道。

風峒多用混凝土、磚石等建材構筑成圓形式矩形巷道,這是由風筒的特點所決定的。

2、風橋:風橋是將兩股平面交*的新、污風流隔成立體交*新、污風分開的一種通風設施。

根據結構特點不同風橋可分為三種:

(1)繞道式風橋。

(2)、混凝土風橋。

(3)、鐵筒風橋

3、風窗(卡)

風窗是在巷道內設在墻或門上,在墻或門上留一個可調空間窗口,通過調節空間窗口面積從而達到調節風量的目的。

4、風障:

在巷道內利用木板、葦席、風筒布做布障起到引導風流的作用。常用此方法處理高冒處、落山角等處積聚瓦斯。

5、風筒:

在巷道中利用正壓或負壓通風動力通過管道把指定的風量送到目的地,這個管道就叫風筒。

二)、隔斷風流設施:

1、防爆門(帽)

防爆門是裝在扇風機筒,為防止井下發生煤塵瓦斯爆炸時產生的沖擊波毀壞扇風機的安全設施。當井下發生煤塵、瓦斯爆炸時,防爆門即能被氣浪沖開,爆炸波直接沖入大氣,從而起到保護扇風機的作用。

2、擋風墻

在不允許風流通過,也不允許行車行人的井巷如采空區、舊巷、火區以及進風與回風大巷之間的聯絡小眼都必須設置擋風墻,將風流截斷。以免造成漏風,風流形成短路使通風系統失去合理穩定性而發生事故。

擋風墻分為:臨時擋風墻、永久擋風墻。

1)臨時擋風墻:一般是在立柱上釘木板,木板上抹黃泥建成臨時擋風墻。

使用條件:服務年限不長,巷道圍巖壓力小,漏風率要求不不嚴時使用。

2)永久擋風墻:一般使用料石、磚土、水泥、混凝土建筑。

使用條件:服務年限長,巷道圍巖壓力大,漏風率要求嚴時使用。

3、風門:

在不允許風流通過,但需行人或行車的巷道內,必須設置風門。

按結構分:普通風門和自運風門。

4、通風設施管理規定：

（1）、通風部門做好系統的調整，盡量減少風卡以自然分配風量為主。

（2）、愛護通風設施做到：風門嚴禁同時打開或用車撞風門、風門損壞及時匯報通風調度，如果影響系統風量受影響區域停電、撤人修復后再生產，安監調度組織分析處理。

（3）、通風設施由通風部門管理，其他單位無權移動、拆除等權力，如需要拆除、移動需要提前和通風部門聯系。

（4）、嚴禁跨入欄桿、拆除欄桿、閉墻、風卡等通風設施。

四、風量的測定:

礦井通風的主要參數之一就是風量,即:單位時間內通過井巷空氣的體積。

一)、測風站要求:

1、必須設在直線巷道中。

2、測風站長度不少于4m。

3、測風站前后10m內沒有拐彎和其它障礙。

4、測風站應掛有記錄牌,注明編號、地點、斷面積、平均風速、風量、測風日期、測風點。

5、測風站應設在沒有漏風、支架齊全、斷面變化不大的巷道內。

二)、測風方法:

測風采用定點法、九點法和線路法,求出平均風速。

在同一斷面測風次數不少于三次,每次測量結果的誤差不應超過5%,然后取三次的平均值。測得平均風速后通過測風站的斷面積計算出巷道風量。

集團公司規定各礦必須建立測風制度,至少每三天要進行一次全面風量測定同時要測量瓦斯和二氧化碳濃度。

4、通風設施管理規定：

（1）、通風部門做好系統的調整，盡量減少風卡以自然分配風量為主。

（2）、愛護通風設施做到：風門嚴禁同時打開或用車撞風門、風門損壞及時匯報通風調度，如果影響系統風量受影響區域停電、撤人修復后再生產，安監調度組織分析處理。

（3）、通風設施由通風部門管理，其他單位無權移動、拆除等權力，如需要拆除、移動需要提前和通風部門聯系。

（4）、嚴禁跨入欄桿、拆除欄桿、閉墻、風卡等通風設施。

四、風量的測定:

礦井通風的主要參數之一就是風量,即:單位時間內通過井巷空氣的體積。

一)、測風站要求:

1、必須設在直線巷道中。

2、測風站長度不少于4m。

3、測風站前后10m內沒有拐彎和其它障礙。

4、測風站應掛有記錄牌,注明編號、地點、斷面積、平均風速、風量、測風日期、測風點。

5、測風站應設在沒有漏風、支架齊全、斷面變化不大的巷道內。

二)、測風方法:

測風采用定點法、九點法和線路法,求出平均風速。

在同一斷面測風次數不少于三次,每次測量結果的誤差不應超過5%,然后取三次的平均值。測得平均風速后通過測風站的斷面積計算出巷道風量。

集團公司規定各礦必須建立測風制度,至少每三天要進行一次全面風量測定同時要測量瓦斯和二氧化碳濃度。

第四節：掘進通風

在掘進巷道時,為了供給人員呼吸,排除稀釋掘進工作面瓦斯或爆破后產生的有害、有害氣體和礦塵要進行通風。掘進巷道的通風叫掘進通風。掘進通風方法分全負壓通風、引射器通風和局扇通風。由于我集團公司主要采用局扇通風，故主要講局扇通風。

一、局扇通風:

局扇通風是我國礦井廣泛采用的一種掘進通風方法,它是利用局扇和風筒把新鮮風流送入掘進工作面的。

一)、局扇通風方式:

壓入式;抽出式;混合式

1、壓入式:就是利用局扇將新鮮空氣經風筒壓入工作面,而泛風則由巷道排出。

壓入式通風局扇安裝在新鮮風流中,泛風不經過局扇,因而局扇一旦發生電火花,不易引起瓦斯、煤塵爆炸,故安全性好,可用硬質風筒也可用柔性風筒,適應性較強。其缺點是:工作面泛風沿獨頭巷道排往回風巷,不利于巷道中作業人員呼吸。放炮后炮煙由巷道排出的速度慢,時間較長,影響掘進速度。

2、抽出式通風:

抽出式通風與壓入式通風相反,新鮮空氣由巷道進入工作面,泛風經風筒由局扇排出。

抽出式通風由于污風經風筒排出,保持巷道為新鮮空氣故勞動衛生條件較好,放炮后所需要排煙的速度快,有利于提高掘進速度。但由于風筒末端的有效吸程比較短,放炮時易崩壞風筒,如吸程長則通風效果不好,污風經過局扇安全性差,抽出式通風必須使用硬性風筒,適應性差。

3、混合式:

混合式通風把上述兩通風方式同時混合使用。雖然克服了上述的一些缺點,但由于設備多,電耗大,管理復雜,未被推廣使用。壓入式通風由于安全性好,設備簡單適應性好,效果好而被廣泛應用。

二)、局部通風管理:

1、局扇:

1)、指定專人負責管理,不準任意停開局扇,保持正常運轉。

2)、局扇安裝必須上雙風機雙電源且安裝開停監測裝置。

3)、局扇安設在進風巷中。距回風流不得少于10m,不許發生循環風。

4)、局扇安裝與掘進工作面的電器設備必須有延時風電閉鎖裝置。

5)、局扇因故停運,必須撤人釘柵欄,按有關規定進行排放瓦斯。

2、風筒:

1)、推廣使用Φ700mm軟質阻燃風筒,提高局扇出風率。

2)、提高接頭質量,減少接頭漏風,堅持使用反邊式雙邊接頭。

3)、風筒要吊掛平直,拉緊吊穩,逢環必吊,提高局扇供風量。

4)、加強檢查和管理,及時修補。并擱專人負責。

5)、經常及時接風筒,保證風筒出口到煤頭不超距。