礦井通風與安全重點的總結

時間：2024-10-08 00:53:30

礦井通風與安全重點的總結范文

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　　一、簡答

　　1.礦井內常見有害氣體及最低允許濃度

　　CO是一種無色、無味、無臭的氣體，礦內空氣中CO濃度不得超過0.0024%。H2S無色、微甜、有濃烈的臭雞蛋味，《規程》規定H2S的允許濃度為0.00066%。NO2是一種褐紅色的氣體,有強烈的刺激氣味,《規程》規定，氮氧化合物不得超過0.00025%。SO2為無色氣體，有強烈的硫黃氣味及酸味，允許濃度為0.0005%。NH3一種無色、有濃烈臭味的氣體，《規程》NH3允許濃度為0.004%。CH4是一種無色、無味、無臭的氣體，。H2無色、無味、無毒，允許濃度為0.5%。

　　2.通風阻力的形式及降低摩擦阻力的措施，

　　形式：通常礦井通風阻力分為摩擦阻力與局部阻力兩類

　　措施：

　　①降低摩擦阻力系數

　　②擴大巷道斷面

　�、圻x用周界較小的井巷

　�、軠p少巷道長度⑤避免巷道內風量過大

　　3.在井巷中任一位置都有哪些能量及其定義

　　在井巷中，任一斷面上的能量（機械能）都由位能、壓能和動能三部分組成。

　　物體在地球重力場中因受地球引力的作用，由于相對位置不同而具有的一種能量叫重力位能，簡稱位能，用Ep0表示。由分子熱運動產生的分子動能的一部分轉化過來的能量，并且能夠對外做功的機械能叫靜壓能，(Ep)。當空氣流動時，除了位能和靜壓能外，還有空氣定向運動的動能，質量為 m 的物體所具有的動能用Ev。

　　4.等積孔的概念及用途，一個礦井的等積孔大小說明什么問題

　　為了形象化，習慣引用一個和風阻的數值相當、意義相同的假想的面積值（m2）來表示井巷或礦井的通風難易程度。這個假想的孔口稱作井巷或礦井的等積孔（又稱當量孔）。等積孔就是用一個與井巷風阻值相當的理想孔的面積值來衡量井巷通風的難易程度。用A來表示。

　　5.什么是自然風壓，其影響因素是什么，自然風壓能否代替機械通風，為什么

　　由于空氣進入井下后必與各種熱源進行熱交換，致使井下各段空氣密度不斷發生變化，造成進風和回風兩側空氣柱的重力不平衡，因而產生能量差，推動風流沿井巷流動，形成自然風壓（由礦井自然條件產生的能量差，則為自然風壓）。影響因素：

　　1.地表氣溫的變化

　　2.礦井深度

　　3.地面大氣壓。機械通風的風壓與自然通風的風壓都是礦井通風的動力，但自然風壓一般郊縣且隨季節變化，難以滿足礦井尤其是煤礦

　　通風的要求，因此礦井必須采用機械通風。

　　6.用圖說明壓入式通風和抽出式通風的工作原理，并比較其優缺點

　　壓入式與抽出式通風優缺點比較：

　�、賶喝胧酵L時，局部通風機及其附屬電氣設備均布置在新鮮風流中，污風不通過局部通風機，安全性好；而抽出式通風時，含瓦斯的污風通過局部通風機，若局部通風機防爆性能出現問題，則非常危險。

　�、趬喝胧酵L風筒出口風速和有效射程均較大，可防止瓦斯層狀積聚，且因風速較大而提高散熱效果。而抽出式通風有效吸程小，掘進施工中難以保證風筒吸入口到工作面的距離在有效吸程之內。與壓入式通風相比，抽出式風量小，工作面排污風所需時間長、速度慢。

　　③壓入式通風時，掘進巷道涌出的瓦斯向遠離工作面方向排走，而用抽出式通風時，巷道壁面涌出的瓦斯隨風流流向工作面，安全性較差。

　　④抽出式通風時，新鮮風流沿巷道進入工作面，整個井巷空氣清新，勞動環境好；而壓入式通風時，污風沿巷道緩慢排出，掘進巷道越長，排污風速越慢，受污染時間越久。這種情況在大斷面長距離巷道掘進中尤為突出。

　�、輭喝胧酵L可用柔性風筒，其成本低、重量輕，便于運輸，而抽出式通風的風筒承受負壓作用，必須使用剛性或帶剛性骨架的可伸縮風筒，成本高，重量大，運輸不便。⑥基于上述分析，當以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進時應采用壓入式通風，而當以排除粉塵為主的井巷掘進時，宜采用抽出式通風。

　　7.礦井局部風量調節的措施及優缺點

　　局部風量調節：在采區內部各個工作面之間、采區之間或生產水平之間的風量調節。調節方法有增阻調節法、降阻調節法和增壓調節法。

　　增阻調節法：以并聯網路中阻力大的風路的阻力值為基礎，在各阻力較小的風路中增加局部阻力（安裝調節風門、窗），使各條風路的阻力達到平衡，以保證各風路的風量按需供給。

　　降阻調節法：以并聯網路中阻力較小風路的阻力值為基礎，使阻力較大的風路降低風阻，以達到并聯網路各風路的阻力平衡。

　　增壓調節法：以阻力較小的一風路的阻力值為依據，在阻力較大的風路內安設一臺輔助通風機，讓輔助通風機產生的風壓和主要通風機能夠供給并聯風路的風壓共同來克服兩風路的阻力。

　　優缺點：增阻調節法具有簡便、易行的優點，它是采區內巷道間的主要調節措施。但這種調節法使礦井的總風阻增加，如果風機風壓曲線不變，勢必造成礦井總風量下降，要想保持總風量不減少，就得改變風機風壓曲線，提高風壓，增加通風電力費用。因此，在安排產量和布置巷道時，盡量使網孔中各風路的阻力不要相差太懸殊，以避免在通過風量較大的主要風路中安設調節風門。降阻調節法的優點是使礦井總風阻減少。若風機風壓曲線不變，采用降阻調節后，礦井總風量增加。因而，在增加風量的風路中風量的增加值將大于另一風路的風量減少值，其差值就是礦井總風量的增加值。但這種調節法工程量最大，投資較多，施工時間也較長。所以降阻調節多在礦井產量增大或原設計不合理，或者某些主要巷道年久失修的情況下，用來降低主要風流中某一段巷道的阻力。一般，當所需降低的阻力值不大時，應首先考慮減少局部阻力。另外，也可在阻力大的巷道旁側開掘并聯巷道。在一些老礦中，應注意利用廢舊巷道供通風用。增壓調節法和降阻調節法比較，由于前者在阻力較大的風路中安裝輔助通風機，故可不必提高主要通風機用于這條風路上的風壓，而風量增大了，相當于主要通風機對這條風路的工作風阻下降，這點和降阻調節法很類似。但比降阻調節法施工快，施工也較方便，但管理工作較復雜，安全性比較差。和增阻調節法比較：雖然增壓調節法要增加輔助通風機的購置費，安裝費，電力費和繞道的開掘費等，但它若能使主要通風機的電力費降低很多，服務時間又長時，還是比較經濟的。缺點是管理工作比較復雜，安全性比較差，施工比較困難。并聯風網中各條風路的阻力相差比較懸殊，主要通風機風壓滿足不了阻力較大的風路，不能采用增阻調節法，而采用降阻調節法又來不及時，可采用增壓調節法。

　　8.U型通風的概念及優缺點

　　U型通風方式系指采煤工作面有二條巷道，一條為進風道，一條為回風道，上行通風時，其下順槽為進風道，上順槽為回風道，下行通風時，則相反。后退式U型通風方式對了解煤層賦存情況，掌握瓦斯、火的發生、發展規律，較為有利。由于巷道均維護在煤體中，因而巷道的漏風率較少。但存在下列缺點：

　　1）煤炭自燃威脅較大。

　　2)上隅角瓦斯濃度高。

　　U型后退式通風方式多適用于瓦斯涌出量不大，且不易自然發火的煤層開采中，對瓦斯涌出量很大，且易自然發火的煤層，必須采用一系列特殊技術措施，才可應用。

　　9.上行通風與下行通風的概念及優缺點

　　上行風和下行風是指風流方向與煤層傾向的關系而言的。

　　(1)上行風：當采煤工作面進風巷道水平低于回風巷道水平時，采煤工作面的風流沿工作面的傾斜方向由下向上流動，稱上行風，也叫上行通風。

　　(2)下行風：當采煤工作面進風巷道水平高于回風巷道水平時，采煤工作面的風流沿工作面的傾斜方向由上向下流動，稱下行風，也叫下行通風。上行風與下行風的優缺點：

　　①上行風優點：瓦斯比空氣輕，有一定的上浮力，其自然流動的方向和上行風流的方向一致，有利于帶走瓦斯、較快地降低工作面的瓦斯濃度，在正常風速下，瓦斯分層流動和局部積聚的可能性較小；采用上行風時，工作面運輸平巷中的運輸設備位于新鮮風流中，安全性較好；工作面發生火災時，采用上行風在起火地點發生瓦斯爆炸的可能性比下行風要小些；除淺礦井的夏季之外，采用上行風時，采區進風流和回風流之間產生的自然風壓和機械風壓的作用方向相同，對通風有利些。

　�、谏闲酗L缺點：上行風流方向與運煤方向相反，易引起煤塵飛揚，使采煤工作面進風流及工作面風流中的煤塵濃度增大；煤炭在運輸過程中所釋放出的瓦斯，披上行風流帶人工作面，使進風流和工作面風流中的瓦斯濃度升高，影響了工作面的安全衛生條件；采用上行風時，進風風流流經的路線較長，風流溫度會由于壓縮和地溫加熱而升高；又加上運輸巷內設備運轉時所產生的熱量對風流的加熱作用，故上行風比下行風工作面的氣溫要高些。

　　③下行風優點：采煤工作面及其進風流中的煤塵、瓦斯濃度相對較小些；采煤工作面及其進風流中的空氣被加熱的程度較��；下行風流方向與瓦斯自然流向相反，當風流保持足夠的風速時，就能對向上輕浮的瓦斯具有較強的擾動、混合能力、因此不易出現瓦斯分層流動和局部積聚的現象。

　�、芟滦酗L缺點：采用下行風時，運輸設備在回風巷道中運轉，安全性鉸差；工作面一旦起火，所產生的火風壓和下行風工作面的機械風壓作用方向相反，會使工作面的風量減少，瓦斯濃度升高，故下行風在起火地點引起瓦斯爆炸的可能性比上行風要大些，滅火工作困難一些；除淺礦井的夏季之外，采用下行風時，采區進風流和回風流之間產生的自然風壓和機械風壓的作用方向相反，降低了礦井通風能力，而且一旦主要通風機停止運轉，工作面的下行風流就有停風或反風的可能。

　�、菥C上所述，上行風和下行風各有利弊，但一般認為上行風稍優于下行風，盡管國內外有些礦井為了降低工作面氣溫、減少工作面的瓦斯和煤塵濃度，采用了下行通風方式，并取得了較好的效果。

　　10.影響瓦斯含量的因素

　　1、煤的變質程度；

　　2、煤層的地質歷史；

　　3、煤層和圍巖的透氣性；

　　4、地質構造；

　　5、煤層露頭；

　　6、埋藏的深度和地形。隨著深度的加深，甲烷所占的比例越來越大；

　　7、地下水的活動.在地下水活躍的區域，瓦斯也得到流動、排放。

　　11.什么是煤層瓦斯抽采

　　煤層瓦斯抽采一般是指利用瓦斯泵或其他抽采設備抽取煤層中高濃度的瓦斯，并通過與巷道隔離的管網，把抽出的高濃度瓦斯進行合理利用或排放至地面或礦井總回風巷中。煤層瓦斯抽采不僅是降低礦井瓦斯涌出量，防止瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出災害的重要措施，而且抽出的瓦斯還可變害為利，作為優質清潔能源加以開發利用。

　　12.煤炭自燃發火過程各個階段及其特點

　　煤炭自燃發火條件、影響因素、過程（階段）煤炭自燃的充要條件：

　�、儆凶匀純A向的煤被開采后呈破碎狀態，堆積厚度一般大于0.4m；

　�、谟休^好的蓄熱條件；

　�、塾羞m量的通風供氧；

　�、苌鲜鋈齻€條件共存的時間大于煤的自燃發火期。上述四個條件缺一不可，前三個是必要條件，最后一個是充分條件。

　　煤炭自燃過程3階段：

　�、贊摲�，此階段煤體溫度變化不明顯，煤重量略增，著火點溫度降低氧化性被活化，氧化緩慢產生熱量少，需要一個較長的蓄熱過程；

　�、谧詿崞冢趸俣仍黾�，氧化產生的熱量使煤溫急劇上升，氧化進程加快，產生芳香族的碳氫化合物、氫氣以及更多的一氧化碳；

　　②燃燒期，氧化產生的熱量使溫度達到臨界溫度，煤開始自行燃燒；影響煤炭自然發火的因素（內因）：

　�。�1）煤的變質程度

　　（2）煤巖成分

　�。�3）煤的含硫量

　　（4）煤的粒度、孔隙特性和破碎程度

　　（5）煤的瓦斯含量

　�。�6）煤的水分；（外因）煤層地質賦存條件、開拓開采條件、通風條件

　　13.煤塵爆炸的必要條件及特征

　　煤塵爆炸條件、點火源方式、防治措施：條件：煤塵本身具有爆炸性；煤塵必須懸浮于空氣中，并達到一定的濃度；存在能引燃煤塵爆炸的高溫熱源。特征：

　�。�1）形成高溫、高壓、沖擊波；

　　（2）煤塵爆炸具有連續性，易形成連續爆炸；

　　（3）煤塵爆炸也有一個感應期，即煤塵受熱分解產生足夠數量的可燃氣體形成爆炸所需的時間。

　　（4）揮發分減少或形成“粘焦”；

　�。�5）產生大量的CO。

　　二、論述

　　1.煤與瓦斯突出的定義及其發生規律

　　煤與瓦斯突出的現象，特征，防治措施，發生規律：

　�、佻F象：煤礦地下采掘過程中，在很短時間內，從煤巖壁內部向采掘工作空間突然噴出煤巖和瓦斯的動力現象。

　�、谔卣鳎和怀龅拿合蛲鈷伋鼍嚯x較遠，具有明顯的分選現象；拋出的煤堆積角小于煤的自然安息角；拋出的煤破碎程度高，含有大量的塊煤和手捻無粒感的煤粉；有明顯的動力效應，破壞支架，推到礦車，破壞和拋出安裝在巷道內的設施；有大量的瓦斯涌出。瓦斯涌出量遠遠超出突出煤的瓦斯含量，有時會使風流逆轉；突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形以及其他分叉形等。

　�、鄯乐未胧�

　　⑴區域性防突措施：實施以后可使較大范圍煤層消除突出危險性的措施：開采保護層、預抽煤層瓦斯、煤層注水。

　�、凭植啃苑劳淮胧簩嵤┮院罂墒咕植繀^域消除突出危險性的措施：石門揭煤時的局部防突措施，松動爆破、鉆孔排放瓦斯、水力沖孔、金屬骨架；煤巷掘進時的防突措施，超前鉆孔、超前支架、水力沖孔、泄壓槽、震動放炮。

　　④發生規律：

　�、磐怀雠c地質構造的關系，絕大多數突出發生在地質構造帶內。

　�、仆怀雠c瓦斯的關系，煤層中瓦斯壓力和瓦斯含量越大，突出危險性越大。

　�、峭怀雠c地壓的關系，地壓愈大，突出的危險性愈大。

　�、韧怀雠c煤層構造的關系，煤層構造主要是指煤的破壞類型和煤的強，煤的破壞類型愈高，強度愈小，突出危險性愈大，故突出多發生在軟煤層或軟分層中。

　�、赏怀雠c圍巖性質的關系，在煤層頂底板為堅硬而致密的巖層、厚度又較大時，彈性能與集中應力都比較大，煤層瓦斯含量又比較大，突出的危險性也就比較大，反之較小。

　　⑹突出與水文地質的關系，煤層比較濕潤，礦井涌水量比較大，則突出的危險性比較小，反之較大。

　�、送怀銮熬哂幸欢ㄕ髡祝好簩咏Y構、構造方面的預兆，地壓增大的預兆，瓦斯及其他方面的預兆。

　�、掏怀鼍哂醒悠谛�，突出的延期性是指震動放炮后沒有立刻發生突出，而是延緩了一段時間，這一現象又叫延期突出。

　　2.煙流逆退及風流逆轉的原因及如何防止

　　簡述礦井火災時期風流發生紊亂的原因及防治措施:外因火災使火災及附近地點空氣的溫度迅速上升，這就使空氣產生熱膨脹。與此同時，由于熱的作用會帶來兩方面的影響：一方面，由于對空氣的加熱使其密度下降，在非水平的巷道分支將產生附加火風壓；另一方面，通風巷道中會產生熱膨脹，這就會減少主干通風巷道的質量流量，即產生節流效應。以上的兩項作用將改變礦井通風系統的壓力分布，從而可能改變原有的礦井風量分配，可能產生風流紊亂，擴大事故范圍，帶來嚴重后果。礦井火災造成的風流紊亂主要有煙流逆退和風流逆轉。預防風流紊亂就是要預防外因火災的發生，因此防治措施：井下盡量使用不燃或耐燃的材料與制品，特別是輸送機膠帶、機電設備用油、巷道支護材料等采用耐燃或不燃材料。防止失控的高溫熱源。生產和在建礦井必須制定井上、下防火措施，嚴格遵守《規程》的有關規定，不能存有任何麻痹僥幸的心理。

　　三、名詞解釋

　　1.地溫梯度

　　巖層溫度隨深度變化率，℃/m，常用百米地溫梯度，即℃/100 m

　　2.絕對濕度V、相對濕度α及含濕量:

　　絕對濕度：指單位體積或單位質量濕空氣中含有水蒸氣的質量

　　相對濕度：指濕空氣中實際含有水蒸汽量與同溫度下的飽和濕度之比的百分數。

　　含濕量：含有1 kg干空氣的濕空氣中，所挾帶的水蒸汽質量，稱濕空氣的含濕量

　　3.穩定流動

　　如果流體在某一點的速度、壓力、溫度和密度不隨時而變化稱為穩定流動或定常流

　　4.摩擦阻力與局部阻力

　　摩擦阻力：風流在井巷中作均勻流動時，沿程受到井巷固定壁面的限制，引起內外摩擦而產生的阻力。

　　通風阻力：當空氣沿井巷運動時，由于風速的黏滯性和慣性以及井巷壁面等對風流的阻滯，擾動作用而形成的阻力。