《矿井通风与安全》课件.pptVIP

矿井通风与安全欢迎参加《矿井通风与安全》课程。本课程将深入探讨矿井通风系统的基本原理、设计方法和安全管理，以及与矿井安全密切相关的瓦斯、火灾、粉尘和水害等灾害的防治技术。矿井通风是保障矿工安全和健康的首要条件，良好的通风系统能有效稀释和排除有害气体，控制井下温度和湿度，防止灾害事故的发生。通过本课程的学习，您将掌握矿井通风与安全的核心知识，提高矿井安全生产的技术水平。

课程目标与学习要求知识目标掌握矿井通风基本原理、瓦斯防治技术、矿井防灭火、防尘及防水等安全技术的基础理论与应用方法能力目标能够分析矿井通风系统，计算通风参数，设计简单的通风网络，制定矿井通风安全管理措施素质目标培养安全生产意识，具备矿井灾害预防与应急处理能力，形成科学严谨的工作态度本课程要求学生具备采矿工程基础知识，熟悉矿井开拓布置和生产系统。学习过程中需勤于思考，积极参与实践环节，掌握通风安全技术在实际矿井中的应用。

矿井空气成分氮气氧气二氧化碳氩气其他气体新鲜空气主要由氮气、氧气、二氧化碳和微量惰性气体组成。进入矿井后，空气成分会发生变化，氧气含量降低，二氧化碳、甲烷等有害气体含量增加。矿井空气质量直接影响矿工健康和安全生产。正常工作环境要求氧气浓度不低于20%，二氧化碳浓度不超过0.5%。通风系统的主要任务是保持矿井空气成分在安全范围内。

有害气体及其安全浓度标准气体名称化学符号安全限值(%)危害特性甲烷CH?≤1.0爆炸性二氧化碳CO?≤0.5窒息性一氧化碳CO≤0.0024毒性硫化氢H?S≤0.00066毒性二氧化氮NO?≤0.00025毒性矿井中常见的有害气体包括甲烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢和氮氧化物等。这些气体来源于煤层瓦斯释放、煤岩氧化、爆破作业和机械设备排放。各种有害气体均有严格的安全浓度标准，超标会对矿工健康造成危害，甚至引发爆炸、窒息等重大安全事故。矿井必须严格执行气体监测制度，确保有害气体浓度在安全范围内。

矿井气候条件温度因素矿井深度每增加100米，岩层温度约升高2.5-3℃。深部矿井温度可达30-40℃，严重影响工人工作效率和健康。根据规定，采掘工作面温度不应超过26℃，相对湿度应控制在75%以下。湿度因素矿井相对湿度通常在85%-95%之间，高湿环境减弱人体散热能力，加剧热应激反应。湿度过高还会加速设备腐蚀，影响电气设备安全和使用寿命。压力因素矿井深部大气压力增加，会影响人体生理功能和气体溶解度，间接影响瓦斯释放规律。深部开采需考虑压力变化对通风系统的影响，合理设计风量和风速。矿井气候条件是通风设计的重要考虑因素，必须通过合理的通风降温措施，创造适宜的工作环境。

温度、湿度和风速的影响温度影响高温降低工作效率，超过32℃时效率下降50%以上长期高温作业导致热衰竭、中暑等健康问题温度变化加速岩石风化和顶板破坏湿度影响高湿环境阻碍汗液蒸发，降低散热效率相对湿度超过85%时，明显增加热应激风险湿度过高加速金属材料腐蚀和电气设备绝缘老化风速影响风速低于0.25m/s时，通风效果不明显风速过高(4m/s)会引起煤尘飞扬，增加爆炸危险适宜风速可有效改善热环境，提高舒适度温度、湿度和风速三者共同构成矿井气候环境，相互影响。通风系统设计时必须综合考虑这三个因素，创造符合安全标准的作业环境。

矿井通风基本原理1.2kg/m3空气密度标准状态下矿井空气平均密度，随温度升高而降低0.25m/s最低风速规定的工作面最低有效风速，确保有害气体稀释8m/s最高风速主要通风巷道允许的最高风速，超过会增加能耗4Pa/m风阻系数典型矿井通风巷道的单位长度风阻，关系到风压损失矿井通风基于流体力学原理，通过建立压差驱动空气流动。通风动力来源于机械通风机或自然通风力，前者可靠稳定，后者受外界条件影响较大。通风系统遵循两个基本定律：一是流量连续性，进出任一节点的风量守恒；二是能量守恒，风路网络中的总阻力等于总风压。这些原理是通风网络设计和分析的理论基础。

风压与风量关系风量(m3/s)风压(Pa)风压与风量的关系遵循平方反比定律：h=RQ2，其中h为风压，R为风阻，Q为风量。当风阻不变时，风压与风量的平方成正比。通风机的特性曲线表示其提供的风压与风量的关系。矿井风阻曲线与通风机特性曲线的交点即为工作点，决定了实际运行的风量和风压。合理选择工作点，可以使通风机在高效区运行，节约能源并延长设备寿命。

矿井通风阻力计算阻力公式应用计算不同巷道类型和条件下的通风阻力值风阻系数确定根据巷道支护类型、粗糙度和断面形状确定阻力系数当量风阻概念将复杂风路简化为等效单一阻力，便于计算分析基本风阻计算R=αLP/S3，其中α为阻力系数，L为巷道长度，P为巷道周长，S为断面积矿井通风阻力是风流通过巷道时所受到的阻碍，由巷道几何尺寸、表面粗糙度、支护方式和局部阻力等因素决定。准确计算通