在2024年中级注安师《煤矿》考试中,通风设施的作用与管理是考生需要重点掌握的知识之一,同时也是容易产生混淆和错误的地方。煤矿通风设施是确保矿井内空气质量和防止瓦斯、煤尘积聚的关键设施,其正常运行对于煤矿工人的生命安全至关重要。
考点 :通风设施
因为生产的需要,井下巷道总是纵横交错、彼此贯通的。所以,为保证风流按拟定的路线流动,就必须在某些巷道内建筑相应的通风设施对风流的流动进行控制。通风设施分两类,一类是引导风流的设施,另一类为隔断风流的设施。
(一)引导风流的设施
(二)隔断风流的设施
(一)引导风流的设施
引导风流的设施主要有风硐、风桥等。
1.风硐
风硐是连接通风机装置和风井的一段巷道,风硐断面如图所示。因为通过风硐的风量很大,而且风硐内外的压力差较大,故对其设计和施工的质量要求较高;又由于风硐的服务年限长,故风硐多用混凝土、砖石等材料建筑。
较好的风硐应符合如下条件:
(1)风硐应有足够大的断面,要求风速不超过 15m/s。
(2)风硐不宜过长,与井筒连接处要平缓,靠近通风机一段不能有直角拐弯,断面以圆形为最好,内壁要光滑,拐弯要平缓,要保持风硐内无堆积物,良好的风硐的风阻值应较小,风硐阻力不宜过大。
(3)风硐及闸门等装置结构要严密,以防止大量漏风。
2.风桥
风桥是将两股平面交叉的新、污风流隔成立体交叉的一种通风设施,污风从桥上通过,新风从桥下通过。根据结构特点不同,风桥可分为:绕道式风桥、混凝土风桥和铁筒风桥。
(1)绕道式风桥,当服务年限很长,通过风量在 20m3/s 以上时,可以采用。开凿在岩石里,最坚固耐用,漏风少。
(2)混凝土风桥,当服务年限较长,通过风量为 10~20m3/s 时,可以采用。结构紧凑,比较坚固。
(3)铁筒风桥,一般在服务年限很短,通过风量在 10m3/s 以下时,可以采用。可在次要风路中使用。
(二)隔断风流的设施
隔断风流的设施主要有防爆门(盖)、挡风墙和风门。
1.防爆门(盖)
防爆门(盖)是装有通风机的井筒为防止瓦斯爆炸时毁坏通风机的安全设施。当井下发生瓦斯爆炸时,防爆门(盖)即能被气浪冲开,爆炸波直接冲入大气,从而起到保护通风机的作用。此外,当通风机停止运转时,打开防爆门(盖),还可使矿井保持自然通风。
2.挡风墙
在不允许风流通过,也不允许行人、行车的井巷,如采空区、旧巷、火区以及进风大巷与回风大巷之间的联络巷,都必须设置挡风墙,将风流截断,以免造成漏风、风流短路以及引起自然发火或火区内火势扩大、有害气体扩散等。按结构及服务年限的不同挡风墙分为临时性挡风墙和永久性挡风墙。临时性挡风墙一般是在立柱上钉木板,木板上抹黄泥建成。但当巷道岩压不稳定,且挡风墙的服务年限不长(2 年以内)时,可用长度约 1m 的木段和黄泥等可缩性材料建筑挡风墙,这种挡风墙的特点是可以缓冲顶板压力,使挡风墙不产生大量裂缝,从而减少漏风,但在湿度较大的巷道里(尤其是回风巷道)容易腐烂。永久性挡风墙一般是在服务年限长(2 年以上)时使用。挡风墙材料一般用砖、石、水泥等,巷道压力大时,特别宜用混凝土建筑。为了便于检查密闭区内的气体成分及密闭区内发火时便于灌浆灭火,挡风墙上应设观测孔和注浆孔,密闭区内如有水时,应设放水管或反水沟以排出积水。为了防止放水管在无水时漏风,放水管一端应制成 U 形,保持水封。
3.风门
在不允许风流通过,但需行人或行车的巷道内,必须设置风门。风门的风扇安设在挡风墙的门框上。墙垛可用砖、石、木段和水泥砌筑。按其材料的不同,风门可分为木材、金属材料、混合材料。按其结构的不同,可分为普通风门和自动风门。自动风门中按其动力的不同,又可分为撞杆式、水压式、气动式、电动式。水压、气动、电动自动风门的电源触动开关,可采用无触点光敏电阻(光电管)或超声波电路开关,使风门的动作更加灵活、可靠。自动风门还可实行载波遥控与集中监视。
考点来源:第二章矿井通风第五节矿井通风设计
习题 8列出该矿井构筑的通风设施。
【案例】某煤矿开采 4 号煤层,核定年生产能力为 3Mt。该矿有主斜井、副斜井、回风立井 3个井筒,采用中央边界式通风。副斜井主进风,回风立井回风,地面建有永久瓦斯抽放系统。综采工作面采用 U 型通风,上隅角附近设置木板隔墙引导风流稀释冲淡瓦斯,该工作面采取了喷雾降尘措施,未进行煤层注水。掘进工作面采用局部通风机压入式通风,选用 FBDN06.3/2×30 局部通风机,配套柔性风筒。备用采煤工作面进风巷内设置调节风门进行风量调节。采区进风上山和回风上山之间的联络巷内按要求砌筑永久性挡风墙隔断风流。相邻采煤工作面之间设置了隔爆水棚。
永久性挡风墙、木板隔墙、调节风门、防爆盖、风硐。
希望考生能够对煤矿通风设施的相关知识有更加深刻的理解,并在考试和实际工作中避免混淆和错误。通风设施作为煤矿安全生产的重要组成部分,其正确使用与管理直接关系到矿工的安全与健康,同时,顺利迎接2024年中级注安考试。