矿井通风与瓦斯防治技术

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1、矿井通风与瓦斯防治技术中国矿业大学安全工程学院陈开岩教授联系电话：13951355580Email:kychen109@126.com内容提要1、概述2、矿井通风系统优化改造技术3、采煤工作面通风与瓦斯防治技术4、掘进工作面通风与瓦斯防治技术5、矿井通风系统可视化实时动态模拟技术一、概述矿井通风：依靠通风动力，不间断地将地面新鲜空气沿矿井进风路线输送到井下各个作业地点，冲洗后的污浊空气沿矿井回风路线排出地面的过程。矿井通风的基本任务：采用安全、经济、有效的通风方法，向井下作业场所供给足够的新鲜空气，稀释和排除有毒有害气体和粉尘

2、，改善气候条件，创造适宜的劳动环境，保证井下空气的质量和数量符合国家安全卫生标准。以防止矿井各种灾害事故的发生和扩大，保护作业人员的安全、健康，提高劳动生产率。通风方法防治各种灾害矿井通风系统的定义矿井通风系统通风井巷网络通风设施通风动力装置矿井通风系统是向矿井各用风点供给新鲜空气，排出污浊空气的通风方式（中央式，对角式，混合式），通风方法（抽出式，压入式，抽压混合式），通风网络和通风控制设施的总称。矿井通风系统的意义矿井通风系统是矿井安全生产的第一生命线从许多重特大事故原因分析来看，事故的发生和发展都与通风系统有关构建安全高

3、效的通风系统是煤矿安全生产最重要的基础工程之一。瓦斯爆炸事故区域通风系统图山西某高产高效集约生产矿井（500万t/a），2009年2月22日发生特别重大瓦斯爆炸事故，造成78人死亡。局部通风机安装位置不合理。局部通风距离延长，联巷两端压差逐渐变小，导致联络巷风量减少，处于微风状态，造成瓦斯积聚；联巷没有及时调风消除隐患。矿井通风方式为并列式，主、副斜井进风、回风斜井回风，主扇型号为FBCDZ-8-№27(2×450kW)。主斜井进风量为3564m3/min，供6个掘进工作面(12回风石门、12集中运输石门、主斜井井底车场、井底

4、车场联络巷、13302底板瓦斯抽采巷、13302底板瓦斯抽采巷专用回风巷)的用风；副斜井进风量为2880m3/min，供4个掘进工作面（水仓通道、炸药库通道、13301底板瓦斯巷进风巷、13302回风顺槽联络巷）的用风。矿井总进风量为6444m3/min，矿井总回风量为6552m3/min。安设了KJ90NA矿井监测系统，1台主机，设有6个分站，安有甲烷和风速传感器。事故地点：13302底板瓦斯抽采巷，底板标高+1100m，埋深673m。该巷开口于副斜井井底车场距35b煤层底板约27m，52.6m平巷后起坡15°掘进，至事故发

5、生时该巷道共掘进67m。半圆拱形断面，U型棚锚喷联合支护，宽4m，高3.5m，12.28m2。采用炮掘工艺，耙斗机装岩。压入式局部通风，FBDNO7.1(2×45kW)，吸风量为439m3/min;800风筒铺设长度约390m,出口风量为386m3/min。无压风自救系统。突出煤量2051t，突出堆积长度188m。瓦斯涌出量35.2×104m3事故原因：K33煤层具有煤与瓦斯突出危险，事故地点附近地质构造十分复杂，巷道掘进过程中未进行层位探测，在已揭露煤层的情况下未采取防突措施，导致发生煤与瓦斯突出事故。事故扩大原因：掘进通风

6、不独立，无专用回风，通风系统不完善。矿井通风系统的特点动态性通风网络拓扑结构随时间的变化通风巷道和通风构筑物的空气动力学性能老化通风机空气动力学性能老化非稳定性通风机设备维修倒台井巷运输提升设备活动风门的启闭风窗的调节矿井通风理论与技术研究通风模拟通风预测风量调节通风管理信息系统通风断面优化系统改造矿井需风量计算通风规划设计采掘接替规划通风系统评价通风能力核定基本应用层6个方面基本理论层6个方面可视化技术矿井通风阻力测定通风机性能测定过渡层3个方面矿井通风理论的分类稳定通风理论非稳定通风理论矿井稳定通风理论与应用稳定通风模拟通

7、风网络风量优化调节通风网络稳定性与敏感性分析多风机联合运转稳定性分析通风网络瓦斯流动模拟井巷气候条件模拟井巷大气污染（粉尘）扩散模拟可靠性与有效性模拟矿井非稳定通风理论与应用瓦斯集聚排除过程模拟灾变时期通风模拟风机开停过程模拟矿井反风过程模拟非稳定通风模拟矿井通风系统实时监测、分析与控制通风系统实时模拟与分析通风系统可视化通风监测数据调节系统工况消除故障系统是否存在故障二、矿井通风系统优化技术矿井通风系统是由矿井通风网络、主要通风机装置和通风设施组成。矿井通风网络风流结构、主要通风机工作方法、通风设施布置与风流控制的合理性对通

8、风系统的安全可靠性和经济性具有重大的影响。矿井通风网络结构很大程度上取决于矿井开拓开采巷道布置，而矿井通风能力又影响着矿井生产能力。由于矿井通风系统随矿井开采布局和开采条件的变化而变化，因此优化矿井通风系统不仅要做到设计优化而且还要做到运行优化。二、矿井通风系统优化技术1）矿