礦井通風防塵

摘要：礦井的通風防塵乃是礦山開采的重中之重，本文圍繞這個問題和解決措施進行了研究和探討，這對于實際的礦井施工意義重大。

關鍵詞：礦井開采 通風防塵

1 礦井通風

1.1 礦井通風的基本任務

供給井下適量的新鮮空氣；沖淡并排除有害氣體和煙塵；造成良好的氣候條件。

1.2 實現通風的必要條件

①合理的通風系統———指地面空氣在主扇風機的作用

下流經井下一系列巷道，并排出地面過程的總稱。

冬季地表空氣密度大，冬季風流流動1—>2—>3

夏季地表空氣密度小，夏季風流流動3—>2—>1

礦井通風必須采用機械通風，消滅自然通風。

③ 控制風流的設施

根據礦井風量分配，安裝風門、調節風窗、風簾、導風板、板閉等

1.3 礦井所需風量的計算

① 按井下同時工作的最多人數計算

Q礦進=4N(每人每分鐘4立方風 m3/min)

Q礦進—礦井總進風量 m3/min

N—井下同時工作的最多人數

② 按采礦、掘進、硐室和其他地點實際需風量總和計算

回采工作面：

a Q采=25A

25—是推導公式，1公斤炸藥產生100升一氧化碳，要求在20分鐘的通風時間降到0.02%，推導出1公斤炸藥需供25立方風

A—回采工作面，一次爆破的最大炸藥用量（公斤）

b Q采=4N

Q采—回采工作面同時工作的最多人數，每人每分鐘需供4立方風

c 上述兩種方法計算風量，取其最大值，進行風速驗算。

15S采≤Q采大≤240S采

回采工作面的允許風速：0.25m/秒～4m/秒

最低允許風速：0.25m/秒×60秒=15m/分

最高允許風速：4m/秒×60秒=240m/分

S—回采工作面測風斷面

掘進工作面：

ａ Q掘=25A

b Q掘=4N

上述兩種風量計算方法與回采工作面風量計算方法相同

c Q掘=Q扇×i

Q掘—掘進工作面扇風機的實際吸入風量（m3/min）

i—掘進工作面同時通風的局扇臺數（必須是并聯通風，串聯通風只計算一臺局扇的吸入風量）。

d 按照以上三種方法計算風量，取其最大值，進行風速驗算。

9S掘≤Q掘大≤240S掘

掘進工作面的允許風速：0.15 m/秒～4m/秒

最低允許風速：0.15m/秒×60秒=9m/分

最高允許風速：4m/秒×60秒=240m/分

S—掘進工作面測風斷面

硐室所需風量：

ａ 機電硐室

Q機=(860×w×θ)/(1.2×0.24×60×t)m3/min

860—推導公式（熱和功）

w—機電硐室中運轉的電機總功率（千瓦）

1.2—空氣的重率

0.24—空氣定壓比熱單位：大卡/公斤·度 即1公斤空氣，溫度升高1度，需0.24大卡熱量。

t—機電硐室進、回風流的溫差（℃）

θ—機電硐室的發熱系數，空壓機房取0.2～0.23，泵房取0.02～0.04

60—（秒換算分）

b 火藥庫

Q火=0.07V火（m3/min）

規程規定，每小時供火藥庫總容積4倍的風量。

V火—火藥庫的總容積

4×V火/60min=0.07V火（m3/min）

注意：將上述回采工作面、掘進工作面、硐室和其他實際用風地點的實際需風量相加總和與井下同時工作的最多人數用風量進行比較，取其最大值，并進行風速驗算，風速符合規程規定，即為計算該礦井的所需風量。

1.4 風量的測定

Q=V×S

Q—測定風量(m3/min)

V—風表測定風速m/秒

S—測風巷道斷面，減去人體0.4m2

1.5 局部通風

③ 掘進工作面長距離通風，如果風量不足，可增加通風動力。

ａ 集中串聯。在兩臺局扇之間連接一段長1～2的鐵風筒。

b 間隔串聯。局扇分別布置在風筒的一端和中間，兩臺風機之間間隔距離不超過風筒總長的1/3，第一臺風機風筒的末端與第二臺風機用10m長的鐵風筒連接。

JBT—51(5.5kw)

JBT—52(11kw)

上述兩種型號的風機，風量一樣，風壓不一樣。

JBT—61(14kw)

JBT—62(28kw)

14kw風機和28kw風機，風量都是350m3/min，風壓不一樣，通風動力不一樣，送風距離不一樣。

1.6 風量調節

① 增加風阻調節：安裝風門、風簾、調節風窗、導風板、板閉等，進行礦井風量分配。② 減少風阻調節：擴大巷道斷面或并聯通風，降低通風阻力。③ 增加風壓調節：工作面風量不足，可安裝輔扇壓入或抽出，增壓通風。

1.7 提高掘進工作面有效風量的途徑

① 降低通風阻力 局扇安裝要墊高或吊掛；風筒拉緊吊穩，緩慢拐彎，吊掛平直，減少風阻。

② 減少漏風 杜絕局扇高壓襯墊、電纜孔漏風；風筒做到逢環必掛，缺環必補，采用反壓邊接頭，及時粘補破口，減少針眼漏風。

1.8 礦井通風的主要參數

① 礦井有效風量率

P效=∑Q效/Q進×100%

P效—礦井有效風量率，>85%

∑Q效—礦井有效風量總和

Q進—礦井總進風量

② 礦井漏風率

P漏=（Q扇-Q有效）/Q扇×100%

P漏—礦井漏風率，<15%

Q扇—主扇風機工作風量

Q有效—礦井有效風量

③ 礦井通風等積孔（A）

A—礦井通風等積孔（m2）

Q—主扇風機與風硐連接處的風量（m3/秒）

h—V2/2g×γ （主扇風機工作速壓：Pa）

V—風硐的風速

g—9.81

γ—1.2（空氣重率）

2 礦井防塵

根據多年矽肺患者臨床調查

礦井防塵措施：

2.1 組織措施 ①健全通風防塵機構，落實專職的防塵隊伍。②加強教育，提高員工群體防塵意識。③建立規章制度、崗位責任制，并嚴格貫徹執行。④加強個體防護。

使用武安—3型防塵口罩，阻塵效果好。

2.2 技術措施

①減少巖塵生成

a 濕式鑿巖。打干眼，巖塵濃度為1300～1600mg/m33，打濕眼，巖塵濃度為4～8mg/m33，嚴禁干打眼。b 風動鑿巖機，風源壓力控制在0.8～0.85Mpa。鑿巖機釬頭對巖層的沖擊力大，鉆孔底粗粒巖粉多，細粒少。保持釬刃鋒利，巖粒在炮孔內被研磨的時間越長，細粒越多，每打兩個眼換一個釬頭。c 放炮使用水炮泥。炸藥爆炸時，水在炮眼中霧化。目前世界各國都使用水泡泥，降塵60%，降炮煙50%，降有害氣體37～46%。同時由于水袋內受壓膨脹，提高爆破效率，降低炸藥消耗。

②降塵除塵措施

a 井下各轉載點和裝巖機行走輪產塵量大，采用山東新汶礦務局孫村煤礦研制的光電水幕自動捕捉巖塵。b 完善防塵供水系統，掘進工作面裝巖灑水噴透，定期沖刷巷道巖幫，降低放炮震動外力作用下的巖塵懸浮和游離。c 選廠的破碎車間，鍔式破碎機和圓錐破碎機，產塵量大，采取給料口灑水、密閉塵源、風機除塵等綜合防塵措施。d 加強通風，合理風速，采用優風質。掘進工作面的最好風速為0.63m/秒，回采工作面的最好風速為1.2～1.6m/秒。采用優質風速，掘進工作面回風流所含塵量<0.25mg/m33，回采工作面回風流所含塵量<0.5mg/m33。

③定期測塵。粉塵中游離sio2含量小于10%，總粉塵小于10mg/m33，呼吸性粉塵小于3.5mg/m33；粉塵中游離sio2含量10～50%，總粉塵小于2mg/m33，呼吸性粉塵小于1mg/m33。

總粉塵，每月測定2次，呼吸性粉塵，每3個月測定一次。

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