矿井通风任务及矿井通风系统
(一)矿井通风任务
矿井通风的基本任务是:
(1)向井下各工作场所连续不断地供给适宜的新鲜空气;
(2)把有毒有害气体和矿尘稀释到安全浓度以下,并排出矿井之外;
(3)提供适宜的气候条件,创造良好的生产环境,以保障职工的身体健康和生命安全及机械设备正常运转,进而提高劳动生产率。
此外,矿井一旦发生瓦斯、煤尘爆炸或火灾事故时,往往依靠采取正确的控制风流的方法来防止事故扩大。
(二)矿井通风系统
风流由入风井口进入井下,经过各用风场所,然后由回风井排出矿井,所经过的整个路线称为矿井通风系统。矿井通风系统包含矿井通风方式、通风方法、通风网络和通风设施方面内容,
1.矿井通风方式
根据进风井筒与回风井筒之间的相互位置关系而言,矿井通风方式可分为中央式、对角式和混合式三类。
1)中央式通风系统。
按井筒在井田倾斜方向位置的不同又分为两种
(1)中央并列式:进风井与出风井均并列布置于井田的走向中央,如图3-1所示
(2)中央边界式:进风井大致位于井田走向中央,出风井大致位于井田浅部边界沿走向的中央。如图3-2所示。
中央式的布置方式中,矿井通风路线是折返的,故比其他通风方式的通风阻力大,且阻力变化幅度也大,易使主要通风机工作不稳定,效率低,电能消耗大。由于风流折返与阻力大,使进、回风侧间的压力差大、漏风大,易引起采空区自燃,但中央式,尤其是中央并列式基建费用少,建设时间短,投产快。另外,地面建筑集中,便于管理。井筒延深工作方便和易实现矿井反风等优点。这种通风方式适用于煤层倾角大、埋藏较深、井田范围不大的中小型矿井。
2)对角式通风系统
进风井大致位于井田中央,出风井位于井田浅部走向上方的通风系统。按出风井在走向位置不同又可分为
(1)两翼对角式:进风井大致位于井田走向中央,出风井位于沿浅部走向的两翼附近。如图3-3所示
(2)分区对角式:进风井大致位于井田走向中央,每个采区各有一个出风井,如图3-4所示
对角式通风的布置方式和中央式通风的特点相反,虽基建工程量大,但可用两翼风井进行施工,投产快。对角式布置具有风流流经路线短又无折返,通风阻力小,漏风少,矿井风压稳定的优点,但回风井和所用的主要通风机多,投资大,布置分散不便管理。
3)混合式通风系统。
混合式即中央式与对角式的混合布置,因此混合式至少要有三个井筒,混合式可有以下几种:中央并列与双翼对角混合、中央边界与双翼对角混合及中央并列与中央边界混合式等。
中央边界与双翼对角混合通风系统如图35所示
混合式虽基建工程量大,但在开采初期可采用中央式布置,随开采发展再形成与两翼对角混合式的通风系统,混合式通风方式适用于井田范围大、产量大、煤自然发火倾向严重和有煤与瓦斯突出的矿井。