情境情境8 通风设施施工与管理通风设施施工与管理主要任务主要任务任务1 通风设施施工管理任务2 提高矿井有效风量措施 情境情境8 通风设施施工与管理通风设施施工与管理 教学过程设计流程 组织教学提出任务引入教学内容项目教学分组讨论布置任务完成任务 8.1 通风构筑物通风构筑物 通风设施是控制矿井风流流动的通风构筑物的总称。 矿井通风设施，按其作用不同可分为两类。一类是引导风流的设施，如主要通风机的风硐、风桥、调节风窗、导风板等，如图8.1所示。另一类是隔断风流的设施，如风门、挡风墙、风幛等，如图8.2所示。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.1 通风构筑物通风构筑物图8.1引导风流的设施a-绕道式风桥；b-混凝土风桥；c-铁筒风桥；d-引风导风板；e-降阻导风板；f-汇流导风板；1-导风板；2-入风石门；3-采区巷道；4-车场绕道任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 引导风流的设施引导风流的设施1）风桥 （1）绕道式风桥 如图8.1（a）所示。开凿在岩石中，坚固耐用，漏风小，但工程量较大。主要用于服务年限很长，通过风量在20m3/s以上的主要风路中。 （2）混凝土风桥 如图8.1（b）所示。结构紧凑，比较坚固。当服务年限较长，通过风量为1020m3/s时，可以采用。 （3）铁筒风桥 如图8.1（c）所示，由铁筒与风门组成。铁筒直径不小于0.81m，风筒壁厚不小于5mm，每侧应设两道以上风门。一般用于服务年限短，通过风量为10m3/s的次要风路中使用。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理8.1 通风构筑物通风构筑物 8.1 通风构筑物通风构筑物 风桥的质量标准： 用不燃材料建筑； 桥面平整不漏风； 风桥前后各5m范围内巷道支护良好，无杂物、积水和淤泥； 风桥的断面不小于原巷道断面的4/5，成流线型，坡度小于30。； 风桥的两端接口严密，四周实帮、实底，要填实； 风桥上下不准设风门。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.1 通风构筑物通风构筑物2）导风板 矿井中常用的导风板有以下几种： （1）引风导风板 （2）降阻导风板 （3）汇流导风板任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.1 通风构筑物通风构筑物8.1.2 隔断风流的设施隔断风流的设施1）密闭 (又称挡风墙) 密闭是隔断风流的构筑物。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、火区以及进风与回风大巷之间的联络巷道，都必须设置密闭，将风流截断。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.1 通风构筑物通风构筑物 密闭按其结构及服务年限的不同，可分为临时密闭和永久密闭两类： （1）临时密闭。 （2）永久密闭。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.1 通风构筑物通风构筑物 永久密闭的的质量标准： 用不燃性材料建筑，严密不漏风，墙体厚度不小于0.5m。 密闭前无瓦斯积聚，5m内支架完好，无片帮、冒顶，无杂物、积水和淤泥。 密闭周边要掏槽，见硬底、硬帮，与煤岩接实，并抹有不少于0.1m的裙边。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.1 通风构筑物通风构筑物 密闭内有水的要设反水池与反水管；有自燃发火的采空区密闭要设观测孔、灌浆孔，孔口要堵严密。 密闭前要设栅栏、警标、说明牌板和检查箱。 墙面要平整、无裂缝、重缝和空缝。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.1 通风构筑物通风构筑物2）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。风门的门扇安设在挡风墙墙垛的门框上。墙垛可用砖、石、木段和水泥砌筑。按其材料的不同，风门的建筑材料有木材、金属材料，混合材料等三种。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.1 通风构筑物通风构筑物任务1通风设施施工管理通风设施施工管理图8.2 隔断风流的设施 8.1 通风构筑物通风构筑物任务1通风设施施工管理通风设施施工管理图8.2 隔断风流的设施1-门扇；2-牵引绳；3-滑块；4-螺杆；5-电动机；6-配重；7-导向滑轮a-永久密闭；b-普通风门；c-碰撞式自动风门；d-水力配重自动风门；e-电动风门 8.1 通风构筑物通风构筑物 （1）普通风门：用人力开启，一般多用木板或铁皮制成，图8-2(b)所示的是单扇木质沿口普通风门。 （2）自动风门是借助各种动力来开启与关闭的一种风门，按其动力不同分为碰撞式、气动式、电动式和水动式等。 碰撞式自动风门 气动或水动风门 电动风门任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.1 通风构筑物通风构筑物（3）永久风门的质量标准： 每组风门不少于两道。通车风门间距不小于一列车长度，行人风门间距不少于5m。进、回风巷道之间需要设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道。 风门能自动关闭。通车风门实现自动化，矿井总回风和采区回风系统的风门要安装闭锁装置；风门不能同时敞开（包括反风门）。 门框要包边沿口有垫衬，四周接触严密。门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜8085。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.1 通风构筑物通风构筑物 风门墙垛要用不燃性材料建筑，厚度不小于0.5m，严密不漏风。墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮，与煤体接实。墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝。 风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电管路孔要堵严。风门前后各5m内巷道支护良好，无杂物、积水和淤泥。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理密闭施工方法密闭施工方法（1）准备工作 装运材料要有专人负责。 料车入井前必须与矿井调度室及有关单位联系，运送时应严格遵照运输部门的有关规定。 施工人员随身携带的小型材料和工具要拿稳，利刃工具要装入护套，材料应捆扎牢固，要防止触碰架空线。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2 通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理（1）准备工作 井下装卸笨重材料要相互照应，靠巷帮堆放的材料要整齐，不得影响运输、通风、行人。 人力运输过溜煤眼时，要注意安全。 施工前必须对施工地点、规格、要求了解清楚，做到安全施工。 密闭位置应选择在顶底帮坚硬、未遭破坏的煤岩巷道内，避免设在动压区。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理（1）准备工作 施工地点必须通风良好，瓦斯、二氧化碳等有害气体的浓度不超过规程的规定。 必须由外向里逐步检查施工地点前后5m的支架、顶板情况。 拆除密闭地点的支架，必须先加固其附近巷道支架；若顶板破碎，应先用托棚或探梁将梁托住，再拆棚腿，不准空顶作业。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理 掏槽时应注意以下几点： a.掏槽一般应按先上后下的原则进行，掏出的煤、矸等物要及时运走，巷道应清理干净。 b.掏槽深度必须符合规定要求，见实帮实底。 c.砌碹巷道密闭要拆碹掏槽，并按专门安全措施施工。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理（2）永久密闭施工操作 在有水沟的巷道中建筑的永久密闭，要保证水流畅通，但不能漏风。 用砖、料石砌墙时，竖缝要错开，横缝要水平，排列必须整齐；砂浆要饱满，灰缝要均匀一致；干砖要浸湿；墙心逐层用砂浆填实；墙厚要符合标准。 双层砖或料石中间填黄土的密闭，黄土湿度不宜过大，且应随砌随填，层层用木锤捣实。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理 砌墙到中上部时要预留观测孔及灌浆孔，铁管孔口应伸入密闭内1 m以上，外口距密闭墙至少0.2 m，外口要设阀门，不用时关闭。 密闭封顶要与顶帮接实。当顶板破碎时，托棚或探梁上的原支架棚梁应随砌墙进度而逐渐拆下，且应除去浮煤、矸后再掏槽砌墙。 密闭墙砌实后要勾缝或抹面，墙四周要包边抹，其宽度不少于0.2m。要求抹平，打光压实。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理（3）临时密闭施工操作 用砖建筑的临时密闭的厚度不应小于240mm，其它质量要求与永久密闭相同。 建筑木板临时密闭时应满足以下要求： a.应根据巷道断面大小，确定打立柱的数量。立柱要打牢固，且与巷道顶、底板接实。 b.木板条采用鱼鳞式搭接方式。自上往下依次压茬排列钉在立柱上，压茬宽度不小于15mm，四周木板均要伸入槽内接实。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理 木板钉严实后，必须清除杂物，然后用白石灰加黄泥或水泥加黄泥浆沿木板压茬缝及墙四周堵抹平整严密。建木段临时密闭时应满足以下要求： a.先在巷道底部铺一层黄泥，上铺一层木段，然后依次铺黄泥、木段，层层用锤砸实，木段外露处要排列均匀整齐。 b.墙内有水时，必须预先埋下一根铁管排水，水管外口要装水闸门。 c.木段墙与巷道顶帮之间的缝隙要用黄泥填实，并用黄泥加白灰或水泥把墙面抹平整。 任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理（4）密闭施工中的注意事项 掏槽只能用大锤、钎子、手镐、风镐施工，不准采用放炮方法。 在立眼或急倾斜巷道中施工时，必须配带保险带，并制定安全措施。 砌墙高度超过2m时，要搭手脚架，保证安全牢靠。 施工完毕后，要认真清理现场，做到密闭前5m支架完好，在距巷道岔口12m处应设置栅栏，揭示警标，悬挂说明牌。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理风门施工方法风门施工方法1）施工前的准备工作 （1）装运材料及施工前的准备工作与密闭施工时的相同。 （2）在有电缆线、管路处施工时，要妥善保护电缆、管路，防止破坏。需移动高压电缆时，要事先与机电部门取得联系。 （3）墙垛四周要掏槽，其深度必须符合质量要求。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理2）永久风门施工操作（1）稳门框时应按以下规定进行： 先稳下门坎，下坎的上平面要稍微高于轨面，下坎设好后再安装门框及上坎横梁，要求门框与门坎互成直角，上、下坎应互相平行。 根据风压大小，门框应朝顺风的方向倾斜一定的角度，一般以850左右为宜。调好门框倾角后，用棍棒、铁丝将门框稳固。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理（2）在有水沟的巷道中砌风门墙垛前，必须先砌反水池；砌墙垛时应按永久施工操作要求施工；两边墙垛施工要平行进行，逐渐把门框牢固嵌入墙垛内。（3）若需要在风门墙垛中通过电缆线路，在砌墙时要预留孔口孔位。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理（4）反向风门要与正向风门同时施工，除门框倾斜角度、开关方向与正向风门相反外，其余要求与正风门相同。（5）风门墙垛砌好后，墙两边均要用细灰沙浆勾缝或满抹平整，做到不漏风。水泥沙浆凝固后，方可施工风门门扇。（6）安装门轴时，应将做好的门轴带螺丝的一端打入在门框上钻取的孔内，并搭正装牢。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理（7）安装门扇时，应将门带上的圆孔套入门框的轴上，并使门扇与门框四周接触严密，要求风门不坠、不歪，开关自如。（8）风门下部及水沟应钉挡风帘，确保严密不漏风；管线孔应用黄泥封堵严实。（9）安设有自动开关装置的主要通车风门时，应保证其灵敏可靠，开关自如。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理3）临时木板风门的安设操作（1）立柱安设要牢固，且要有一定倾角；回风侧门要打撑木，风压大时回风侧门上坎过梁上要设横梁，并牢固嵌入巷道两帮。稳门框操作与上述相同。（2）稳框后钉木板时，上下木板之间要求采用鱼鳞式搭接，且应由上往下钉，其压茬宽度不得小于20mm，顶帮及下帮要压边并接触槽内实茬。（3）木板钉齐后要清渣抹缝，杂物要清除干净，并用黄泥掺水泥或白灰浆勾缝或抹满，保证墙面、四周不漏风。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理4）调节风窗安装操作（1）密闭墙上需设调节风窗时，窗框预留在墙的正上方；风门上设有调节风窗时，窗框预留在风门扇的的上方。（2）当密闭、风门墙砌筑到预留位置时，即可将制好的调节风窗嵌入墙内。调节窗口要备有可调节的插板。（3）调节风窗除窗口施工外，其余质量标准和施工操作要求与风门密闭的质量标准和施工操作相同。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理5）风门施工安全注意事项（1）在架线电机车巷道中设风门及进行有关工作时，必须先和有关单位联系，在停电、挂好“有人工作，不准送电”的停电牌、设好临时地线及保护好架空线后方能施工。施工完毕后立即取掉临时地线，摘下停电牌，合闸送电。（2）在运输巷道中设风门时，要注意来往车辆，做到安全施工。（3）每个风门施工完毕后，其前后5m内的支架要保护完好，并应清理剩余材料，保证清洁、畅通。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理风桥施工方法风桥施工方法1）施工前的准备工作 （1）施工前，必须掌握施工图纸要求和安全技术措施，并按要求施工。 （2）施工地点要进行通风，并检查瓦斯、二氧化碳等情况，保证施工安全。 （3）准备好施工所需材料及工具，妥善保护施工地点敷设的管路、电缆等设备，并检查巷道支护情况，发现问题及时处理。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理2）风桥施工操作（1）两坡挑顶的要求如下： 挑顶前先加固顶板及起坡点外5m内的支架。 根据施工要求打炮眼，放炮挑顶。 装药、放炮必须由专职放炮员按有关规定进行。放炮前必须撤出人员，在巷道交岔口外设好警戒，发出信号后再放炮。 放炮后由施工负责人和放炮员共同验炮。验炮后应一人监护，并进行临时支柱后再清碴。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理（2）挑正顶的要求如下： 挑正顶前，先将炮眼打好，然后回掉原支架；装药时，必须认真检查顶板，并打好临时支柱；放炮只能放小炮。 挑正顶时必须先加强下巷支架，必要时可在棚梁下打临时支柱。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理（3）卧底时，应先在附近支架棚梁处打上临时支柱，维护好顶板。（4）对砌墙的要求如下： 可用砖、料石砌墙，风桥两端坡度不能大于300，呈流线型。 砌墙应先放好中腰线，并按规定掏槽，见实帮实底。 墙面要砌平整，勾缝或抹面应符合质量标准要求，顶帮应接严填实。 风桥前墙及桥面用水泥预制板铺密，后墙用砖或料石砌筑，墙中加填黄土，层层用木锤掏实，用砂浆将桥面抹平。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理（5）上巷支护需要支棚打柱时，必须穿鞋；正顶打的棚腿要打在下巷棚梁上；坡巷的支架必须牢固，起坡处棚柱要与巷道顶部垂直。（6）服务年限短，风量小于10m3/s时，可采用铁筒式风桥。（7）风桥施工完毕后，要将管路、电缆悬挂整齐，现场清理干净。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.2通风设施的施工方法与管理通风设施的施工方法与管理3）风桥施工时的注意事项 （1）用铁筒做风桥时，每个接头均要加衬垫、拧紧，两端应呈流线型。 （2）施工时，现场负责人要经常检查支架顶板情况，发现问题应及时处理，并应将人员撤到安全地点，然后向通风调度汇报。 （3）风桥中不准设风门，上、下巷联通的绕道需设风门时，按风门施工的要求进行。 （4）风桥建成后，要将内外墙全面整修勾缝或抹面。竣工后，报通风部门验收，凡不符合质量标准处，必须返工。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.3通风设施的管理通风设施的管理（1）规程规定，控制风流的风门、风桥、风墙等通风设施必须可靠。不应在倾斜运输巷道中设置风门；如果必须设置风门，应设自动风门或专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的安全措施。开采突出煤层时，工作面回风侧不应设调节风窗。（2）正确选择通风设施的位置，通风设施必须进行设计，按图纸及要求进行施工。（3）建立健全通风设施的管理制度。（4）提高自动化程度。（5）加强管理并按通风质量标准进行检查。任务1通风设施施工管理通风设施施工管理 8.4 漏风漏风漏风的概念及危害漏风的概念及危害1）漏风的概念）漏风的概念 矿井通风系统中，进入井巷的风流未达到使用地点之前沿途漏出或漏入的现象统称为矿井漏风。漏出和漏入的风量称为漏风量。采掘工作面及各硐室的实际供风量称为有效风量。任务2提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施 8.4 漏风漏风2）产生漏风的地点及危害）产生漏风的地点及危害（1）漏风的原因很多，主要是由于漏风区两端有压力差和通道。（2）矿井漏风的分类 外部漏风（或称为井口漏风）。 内部漏风（或称为井下漏风）。任务2提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施 8.4 漏风漏风3）矿井漏风的危害：（1）漏风会使工作面有效风量减少，造成瓦斯积聚，煤尘不能被带走，气温升高，形成不良的气候条件，不仅使生产效率降低，而且影响工人的身体健康。（2）漏风量大的通风网路，必然使通风系统复杂化，因而能使通风系统的稳定性、可靠性受到一定程度的影响，增加风量调节的困难。任务2提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施 8.4 漏风漏风（3）采空区、留有浮煤的封闭巷道以及被压碎煤柱等的漏风，可能促使煤炭自然发火。地表塌陷区风量的漏入，会将采空区的有害气体带入井下，直接威胁着采掘工作面的安全生产。（4）大量漏风会引起电能的无益消耗，造成通风机设备能力的不足。如果离心式通风机漏风严重时，会使电机产生过负荷现象。任务2提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施 8.4 漏风漏风矿井有效风量率及漏风率矿井有效风量率及漏风率 矿井有效风量、漏风率和有效风量率是反映矿井通风状况的重要指标，用此指标表示矿井漏风程度，有利于衡量通风管理工作的质量标准，有的放矢地解决漏风问题，提高矿井有效风量。任务2提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施 8.4 漏风漏风1）矿井的有效风量（Q有效） 矿井的有效风量是指通过井下各用风地点（包括独立通风的采煤工作面、掘进工作面、硐室和其它用风地点）实际需要风量的总和，按式（8-1）计算： Q有效Q采i+Q掘i+Q硐i+Q其它i 任务2提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施 8.4 漏风漏风2）矿井有效风量率(P有效) 矿井有效风量率指矿井有效风量与各台主要通风机工作风量总和的百分比，即： P有效Q有效/ Q通i100 % 任务2提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施 8.4 漏风漏风3）矿井外部漏风量(Q外漏) 矿井外部漏风量是指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏风的风量总和。由各台主要通风机风量的总和减去矿井总回（或进）风量求得，可按式（8-3）计算： Q外漏Q通iQ井i m3/s任务2提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施 8.4 漏风漏风4）矿井外部漏风率( P外漏) 矿井外部漏风率指外部漏风量与各台主要通风机工作风量总和的百分比，即： P外漏Q外漏/Q通i 100 5）矿井漏风系数(K) 指矿井总进风量与矿井总有效风量之比，即： KQ总进/ Q有效 任务2提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施 8.5提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施防止漏风的措施防止漏风的措施 （1）合理选择通风系统。因通风系统的进、回风井位置和通风网路结构决定了通风设施的位置、数量其所受的压力差和漏风条件，所以，应尽量选择漏风小的通风系统。任务2提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施 8.5提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施防止漏风的措施防止漏风的措施 （2）合理地选择矿井开拓系统和采煤方法。矿井开拓系统、开采顺序和采煤方法对漏风有很大影响。服务年限长的主要风巷应开掘在岩石内；应尽量采用后退式及下行式开采顺序，用冒落法管理顶板的采煤方法应适当增加煤柱尺寸或砌石垛以杜绝采空区漏风。任务2提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施 8.5提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施（3）为减少塌陷区和地表之间的漏风，应及时充填地面塌陷坑洞及裂隙。地表附近的小煤窑和古窑必须查明，标在巷道图上，相关的通道必须修建可靠的密闭，必要时要填砂、填土或注浆。（4）为了减少井口的漏风，对于斜井可多设几道风门并加强其工程质量，对于立井应加强井盖的密封。此外，也应防止反风装置和闸门等处的漏风。任务2提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施 8.5提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施（5）为了减少箕斗井井底贮煤仓的漏风，应使贮煤仓中的存煤保持一定的厚度。（6）往采空区注浆、洒水等，可以提高其压实程度，减少漏风。（7）采空区和不用的通风联络巷必须及时封闭。（8）为了防止井下通风设施的漏风，通风设施安设位置、类型及质量必须规范化、系列化，保证工程质量，通风设施不应设在有裂隙的地点，压差大的巷道中应采用质量高的通风设施。任务2提高矿井有效风量措施提高矿井有效风量措施