执笔抒情习题四 矿井通风动力及设备
专业：安全技术及工程 年级：2009级 姓名：李锦峰 学号：2009201123 一、解释题 1、矿井通风系统
矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气，排出污浊空气的通风网路、通风动力和通风控制设施的总称。
（1）、按全矿统一或分区划分：1）、统一通风，一个矿井构成一个整体的通风系统称为统一通风。统一通风具有排风比较集中，使用通风设备较少，便于集中管理的优点，对于开采范围不大，通地表出口不多的矿井，特别是深矿井，采用全矿统一通风比较合理； 2）、分区通风，一个矿井划分成若干个相对独立的通风系统，各自系统均有各自的进、排风井巷和通风动力，巷道间虽有联系，但风流互不干扰，相互独立，称为分区通风。分区通风具有风路短，阻力小，漏风少，能耗低以及网路简单、风流易于控制，有利减少污风串联和风量按需分配等优点，能收到较好的通风效果，在一些矿体埋藏较浅且分散的矿山或开采浅部矿体和通地面的井巷较多的矿井，得到广泛应用。
（2）、按进、排风井的布置划分：每一个通风系统至少要有一个可靠的进风井和一个可靠的排风井，在一般情况下，均以罐笼提升井兼做进风井，但近十几年来，我国有些矿井开凿了专用进风井，排风井一般均为专用，因排风风流中含有大量有毒气体和粉尘。按进风井与排风井的相对位置，可分为中央式、对角式和中央对角混合式三种不同的布置形式：
A、中央式：进、排风井均位于矿体走向中央，风流在井下的流动路线是折返式的，中央式布置具有基建费用少、投产快、地面建筑集中、便于管理、井筒延深工作方便、容易实现反风等优点，中央式布置多用于开采层状矿体。
B、对角式：进风井在矿体一翼，排风井在矿体另一翼的称为单翼对角式；进风井在矿体中央，回风井在两翼的称为两翼对角式；当矿体走向很长，进风井和排风井沿走向间隔布置或矿体厚度特大，进、排风井环绕矿体周围间隔布置称间隔对角式。对角式通风时风流在井下的流动路线是直向式的，对角式布置具有风流线路短、风压损失小、漏风少、矿井生产期间凤压较稳定，风量分配较均匀、排出地表的污风距工业场地较远等优点，金属矿山普遍采用对角式布置方式。
C、中央对角混合式：当矿体走向长，开采范围广，采用中央开拓，可在矿体中部布置进、排风井，用于解决中部矿体开采时的通风；而在矿井两翼另开掘排风井，解决边远矿体开采时的通风，有的整个矿体既有中央式又有对角武，形成中央对角混合式。进、排风井的
布置形式，虽可归纳为上述几种，但由于矿体赋存条件复杂，开拓、开采方法各异，在矿井设计和生产实践中，要根据各矿的具体条件，因地制宜地进行布置，而不受上述几种的局限。
（3）、按扇风机工作方式划分，扇风机工作方式有三种：压入式、抽出式和压抽混合式。
A、压入式：压入式通风是使整个通风系统在压入式主扇作用下，形成高于当地大气压力的正压状态。压入式通风由于风流集中，风量大，在进风段造成较高的压力梯度，可使新鲜风流沿指定的通风路线迅速送入井下，避免受其他作业所污染，风质好。压入式通风的缺点是风门等风流控制设施需要设在进风段。由于运输、行人频繁，不易管理与控制，井底车场漏风大，在排风段主扇形成低压力梯度，不能迅速地将污风按指定路线排出风井，使井下风流紊乱，加上自然风流的干扰，甚至会发生风流反向，污染新风的现象。
B、抽出式：抽出式通风是使整个通风系统在抽出式主扇的作用下，形成低于当地大气压力的负压状态。抽出式通风由于排风集中，排风量大，在排风侧造成高压力梯度，使各作业面的污风迅速向排风道集中，排风系统的烟尘不易向其他巷道扩散，排烟速度快，这是抽出式通风的一大优点。此外，风流的调节控制设施均安设在排风道中，不妨碍行人运输，管理方更，控制可靠。抽出式通风的缺点是当排风系统不严密时，容易造成短路吸风现象，特别是当采用崩落法开采，地表有塌陷区与采空区相连通的情况下，这种现象更为严重。此外，作业面和整个进风系统风压较低，各进风风路之间受自然风压影响，容易出现风流反向，造成井下风流紊乱。
C、压抽混合式：压抽混合式通风是在进风侧和排风侧都利用主扇控制，使进、排风段在较高的风压和压力梯度作用下，风流可按指定路线流动，排烟快、漏风减少、也不易受自然风流干扰而造成风流反向。这种通风方式兼压入式和抽出式两种通风方式的优点，是提高矿井通风效果的重要途径。它的缺点是所需通风设备较多，且不能控制需风段的风流，入风侧井底车场和排风侧塌陷区的漏风仍将存在，但程度上要小得多，国内金属矿山采用压抽混合式通风系统的为数不多。 2、自然通风与机械通风
自然通风：风流流经井巷时，由于进风井与排风井空气的受热条件不同，气温出现差异，排风井里空气重率比进风井里的空气重率小，因而两个井筒底部的空气压力不相等，其压差即为自然风压。在自然风压作用下，风流不断流经矿井，形成自然通风过程。
采用自然动力的通风又叫自然通风，是指在自然风压作用下风流不断流过矿井形成自然通风的过程。风流流过井巷时与岩矿发生热交换，使得进、回风井里的气温出现差异，回风
井里的空气重率比进风井里的空气重率小，因而两个井筒底部的空气压力不相等，其压差称为自然风压。
机械通风：利用通风机的运转给空气一定的能量,造成通风压力以克服矿井通风阻力,使地面空气不断地进入井下,沿着预定路线流动,然后将污风再排出井外的通风方法叫机械通风，矿井必须采用机械通风，而且必须保证主要通风连续运转。 二、填空题
1、矿井通风方法按风流获得的动力来源不同，可分为（自然）通风和（机械）通风2种。由于《规程》要求“矿井必须采用机械通风”，因此，矿井通风方法也可仅指（机械通风）的工作方法。
2、矿井通风机按结构和工作原理不同可分为（离心式风机）和（轴流式风机）2种；按服务范围不同可分为（主扇）、（辅扇）和（局扇）。
3、主要通风机的工作方法有（压入式）、（抽出式）和（压抽混合式）3种，目前我国大部分矿井采用。
4、矿井通风方式是指（进、排风井）的布置方式。矿井通风方式可分为：（中央式）、（对角式）和（中央对角混合式）3种类型。
三、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）
1、采用机械通风的矿井，自然风压始终存在，并在各个时期内影响着矿井通风工作。（√）采矿手册6卷：有扇风机工作的矿井当扇风机工作制度改变，进、排风井风流方向变化时，由于井筒中气温发生变化，能够强制的形成与原有自然风压方向和大小不同的新的自然风压。 四、简答题
1、什么叫自然风压？自然风压有哪些主要特性？
自然风压：如果把地表大气视为断面无限大，风阻为零的假想风路，则通风系统可视为一个闭合的回路。在冬季，由于进、排风井间空气柱平均温度差异，形成平均空气密度较大差异，导致两空气柱作用在井底水平面上的重力不等，其重力之差就是该系统的自然风压。
自然风压的特性：(1)自然风压随地表气温变化而有所波动，对于山区平硐开拓的矿井或深部露天矿转地下开采的矿井，自然风压一年四季波动较大；竖井开拓的深矿井，自然风压受地面气温变化影响小些； (2)自然风压随矿井深度成正比例增加。千米深的矿井自然通风能约占总通风能的30%左右；(3)地面大气压力，气体成分和温度对自然风压的影响较小；(4)矿井风量变化对自然风压影响不大。在一定的气温条件下，可认为自然风压不随风量变化。自然风压在Hn～Qn坐标图上通常用近似平行于Qn轴的水平线来表示；(5)有扇风机工
作的矿井，当扇风机工作制度改变，进、排风井风流方向变化时，由于井筒中气温发生变化，能够强制地形成与原有自然风压方向和大小不同的新的自然风压；(6)多水平自然通风的矿井，各水平的自然通风量主要取决于各水平的自然风压和相关的风阻。相当子各个水平安有一台相应的小扇风机联合作业。
2、目前我国大部分矿井的主要通风机都采用抽出式通风，为什么？
抽出式通风是使整个通风系统在抽出式主扇的作用下，形成低于当地大气压力的负压状态。抽出式通风由于排风集中，排风量大，在排风侧造成高压力梯度，使各作业面的污风迅速向排风道集中，排风系统的烟尘不易向其他巷道扩散，排烟速度快，这是抽出式通风的一大优点。此外，风流的调节控制设施均安设在排风道中，不妨碍行人运输，管理方更，控制可靠。
抽出式通风的缺点是当排风系统不严密时，容易造成短路吸风现象，特别是当采用崩落法开采，地表有塌陷区与采空区相连通的情况下，这种现象更为严重。此外，作业面和整个进风系统风压较低，各进风风路之间受自然风压影响，容易出现风流反向，造成井下风流紊乱。
我国金属矿和其他非煤矿大部分采用抽出式通风。
