矿井通风技术.doc

教案 矿井通风技术 授课人穆洪涛 单位生产科 主要内容 1. 矿井通风的任务 2. 煤矿安全规程 对风流的“质”和“量”的要求 3． 矿井通风阻力和通风动力 4. 矿井通风系统 5. 煤矿主要通风机使用状况与趋势 一、 矿井通风的任务 首先满足井下工作人员呼吸所必须的新鲜风量 1. 有效的稀释和排除矿井生产过程中产生的瓦斯和各种有毒有害气体达到允许的浓度 2. 给井下工作人员创造一个良好的工作环境 所以要保证井下风流的质量（成分、温度、湿度和速度）和数量符合国家安全卫生标准，防止各种伤害和爆炸事故， 保障井下人员身体健康和生命安全。 a 人呼吸所需要的氧气量 状态 静 止 工 作 劳动 强度大 需氧量l/min 0.25 1--3 3 b 氧气浓度和人的感觉间的关 氧气浓度（） 17 15 10-12 人的感觉 工作时喘息和呼吸困难 失去劳动能力 丧失理智 时间长会死亡 c 不同国家关于氧气浓度的规定 国家或组织 国际 劳工局 俄罗斯 德国 美国 日本 地点 进风流 工作地点 行人巷道 氧气浓度（） 19 20 19 二、 矿井气候条件 1.矿井气候条件是指井下空气温度、湿度和风速三者的综合作用。人不论在体息或在工作时，身体不断的产生热量和散失热量，以保持热平衡，使体温保持在36.5-37℃，如果失去了这种平稳，人体就感到不舒服。这种热平衡直接受周围气候条件的影响。因此，气候条件的好坏，对人体的健康和劳动生产率的提高有着密切的关系。 2.煤矿安全规程 对风流的“质”和“量”的要求 矿井通风管理就是要让风流“有序流动、按需分配”。具体就是要保证风流的“质”和“量”。 风流的质包括 风流中氧气的浓度 瓦斯和各种有毒有害气体的浓度 风流的速度、风流的温度和湿度 煤矿安全规程中对这些都有具体的规定。 第三章 通风、瓦斯、煤尘和安全监测。 该章共四节、60条（第106-165条），占规程条文总数的11.5 * 第一节中对井下空气成分、井巷中的风流速度、生产矿井采掘工作面的空气温度、矿井风量和通风系统、局部通风、通风机的使用和安装及检修，以及对通风机构的设置、人员配备提出了具体的要求。 * 第二节中，对矿井瓦斯等级划分，矿井总回风，采区、采掘工作面回风流和工作面风流及局部积聚的瓦斯浓度作了规定，并提出了遇有超限时应采取的安全措施；对瓦斯抽放设施、管理制度和工程质量标准，以及瓦检员、通风员和各级领导干部应负的责任提出了要求。 * 在第三、四节中，对井下产生煤尘的地点必须采取的综合防尘措施和矿井防尘洒水管路系统和矿井安全监测工作的领导、管理，以及安全监测仪的使用、维护管理和安装、维修质量标准也作了规定。 一、 关于风流中氧气、瓦斯和各种有毒有害气体浓度的规定 * 1、第100条 井下空气成分必须符合下列要求 采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20，二氧化碳浓度不超过0.5。有害气体的浓度不超过表1规定。 关于空气温度的规定 2、第102条 a 进风井口以下的空气温度（干球温度，下同）必须在2℃以上。 b 生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，机电设备硐室的空气温度不得超过30℃；当空气温度超过时，必须缩短超温地点工作人员的工作时间，并给予高温保健待遇。 c 采掘工作面的空气温度超过30℃、机电设备硐室的空气温度超过34℃时，必须停止作业。 d 新建、改扩建矿井设计时，必须进行矿井风温预测计算，超温地点必须有制冷降温设计，配齐降温设施。 e 设有梯子间的井筒或修理中的井筒，风速不得超过8m/s；梯子间四周经封闭后，井筒中的最高允许风速可按表2规定执行。 f 无瓦斯涌出的架线电机车巷道中的最低风速可低于表2的规定值，但不得低于0.5m/s。 g 综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，其最大风速可高于表2的规定值，但不得超过5m/s。 h 为什么要规定各种井巷中的最低和最高风速 3、 防止瓦斯的局部积聚和边界层瓦斯积存 a 对采区巷道和采掘工作面的最低风速的规定，主要是考虑了使巷道中的风流完全呈紊流状态流动，这样流入井巷中的新鲜风流就能较有效地稀释矿层和生产过程中逸出的有害气体， 并随风流流向回风流 。 b 对于有瓦斯涌出的架线电机车大巷， 本条文也规定了最低风速为1.0m/s的要求。这主要是考虑了由于风速低在大巷的顶部容易积聚瓦斯， 形成瓦斯层（又称瓦斯云）， 当架线电机车通过时常会发生瓦斯燃烧与爆炸事故。 c 最高允许风速的规定 d 井巷中的最高允许风速的规定，主要是从人体的劳动安全和健康及作业环境的要求来考虑的。 e 大巷中风速超过一定的数值，行走不便， 听觉也受一定的影响， 在一些机车巷道中行走安全性差。 f 采掘工作面和采区的最高允许风速的规定，主要是从采掘工作面和采区风巷的通风能力和防尘防止粉尘飞扬等因素考虑的。风速过高对降尘不利。一般认为最优排尘风速为1.5-2.0m/s。 4、 矿井需要的风量 第103条 矿井需要的风量应按下列要求分别计算，并选取其中的最大值 a 按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3。 b 按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和进行计算。各地点的实际需要风量，必须使该地点的风流中的瓦斯、二氧化碳、氢气和其他有害气体的浓度，风速以及温度，每人供风量符合本规程的有关规定。 c 按实际需要计算风量时，应避免备用风量过大或过小。煤矿企业应根据具体条件制定风量计算方法，至少每5年修订1次。 5、确定各个用风地点的风量原则 a 满足每人每分钟4m3的要求 b 按沼气和二氧化碳涌出量计算，回风流的沼气浓度不得超过1 c 按工作面气温与风速的关系计算，保证有良好的气候条件 d 按炸药量计算 e 按局部通风机吸风量计算 f 按规定的最低和最高风速进行验算 6、用以上方法对采区内每个独立通风的回采工作面、备用工作面、掘进工作面选择最大值作为该用风地点所需要的风量 a 按使用炸药量计算每使用1kg炸药的供风量25m3/min； 工作面气温与风速的关系计算 工作面进风流气温 ℃ 工作面风速 m/s 15 1518 1820 2023 2326 0.30.5 0.50.8 0.81.0 1.01.5 1.51.8 b 煤矿安全规程中关于通风的其他规定 第105条 * 矿井必须建立测风制度，每10天进行1次全面测风。对采掘工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。 * 应根据测风结果采取措施，进行风量调节。 第106条 矿井必须有足够数量的通风安全检测仪表。仪表必须由国家授权的安全仪表计量检验单位进行检验。 第110条 箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作风井使用时，应遵守下列规定 * 箕斗提升井兼作回风井时，井上下装、卸载装置和井塔（架）必须有完善的封闭措施，其漏风率不得超过15％，并应有可靠的防尘措施。装有带式输送机的井筒兼作回风井时，井筒中的风速不得超过6m/s，且必须装设甲烷断电仪。 * 箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作进风井时，箕斗提升井筒中的风速不得超过6m/s、装有带式输送机的井筒中的风速不得超过4m/s，并应有可靠的防尘措施，井筒中必须装设自动报警灭火装置和敷设消防管路。 * 第111条 进风井口必须布置在粉尘、有害和高温气体不能侵入的地方。已布置在粉尘、有害和高温气体能侵入的地点的，应制定安全措施。 * 第114条 采、掘工作面应实行独立通风 同一采区内，同一煤层上下相连的2个同一风路中的采煤工作面、采煤工作面与其相连接的掘进工作面、相邻的2个掘进工作面，布置独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风，但串联通风的次数不得超过1次。 采区内为构成新区段通风系统的掘进巷道或采煤工作面遇地质构造而重新掘进的巷道，布置独立通风确有困难时，其回风可以串入采煤工作面，但必须制定安全措施，且串联通风的次数不得超过1次；构成独立通风系统后，必须立即改为独立通风。 对于本条规定的串联通风，必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪，且瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5，其他有害气体浓度都应符合本规程第一百条的规定。 第116条 采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区。 无煤柱开采沿空送巷和沿空留巷时，应采取防止从巷道的两帮和顶部向采空区漏风的措施。 水采工作面由采空区回风时，工作面必须有足够的新鲜风流，工作面及其回风巷的风流中的瓦斯和二氧化碳浓度必须符合本规程第一百三十六条、第一百三十八条和第一百三十九条的规定。 第131条 井下充电室必须有独立的通风系统，回风风流应引入回风巷。 井下充电室，在同一时间内，5t及其以下的电机车充电电池的数量不超过3组、5t以上的电机车充电电池的数量不超过1组时，可不采用独立的风流通风，但必须在新鲜风流中。 井下充电室风流中以及局部积聚处的氢气浓度，不得超过0.5。 二、 矿井通风阻力和通风动力 1. 矿井通风阻力 a 风流流动时， 必须具有一定的能量（通风压力）， 用以克服井巷及空气分子间的摩擦对风流所产生的阻力和风流本身剧烈的冲击产生的能量损失。一般通风阻力分为摩擦阻力和局部阻力两类。 b 摩擦阻力是井巷周壁与风流互相摩擦以及空气分子间的扰动和摩擦产生的阻力，由此阻力引起的风压损失既称为摩擦阻力损失。通常摩擦阻力要占总阻力的80-90，它是矿井通风设计， 选择通风机主要参数，也是生产中分析和改善通风系统工作的主要对象。 c 井巷通风阻力是引起风压损失的主要根源。降低井巷通风阻力，特别是降低摩擦阻力，就能用较少的风压消耗而通过较多的风量。往往原来是阻力大、通风困难的矿井降低阻力后即变为阻力小、通风容易的矿井。 所以降低井巷通风阻力对改善矿井的通风状况， 进行安全生产， 节约通风动力费用有着重要的意义。 2、局部阻力 风流流经井巷的某些局部地点----突然扩大或缩小、转弯、交叉以及堆积物或矿车等， 由于速度或方向发生突然的变化， 导致风流本身产生剧烈的冲击， 形成极为紊乱的涡流， 从而损失能量。 造成这种冲击与涡流的阻力称为局部阻力， 由此产生的风压损失就叫做局部阻力损失。 3、降低局部通风阻力的措施 a 可以通过降低局部风阻来降低局部通风阻力。 b 在容易发生局部阻力的地点，把连接的边缘作成斜线形或圆弧形，在巷道转弯的内侧或内外两侧成斜线形或圆弧形，将位于风流正面的某些必要构件或设备作成流线形等。 c 尽量避免在主要巷道内任意停放矿车、堆积木材、器材等。 d 由于局部阻力和通过该处风量的平方成正比，所以应努力作到降低高风量处的局部阻力。特别注意降低总回风道和风峒的局部阻力。为此要及时清扫风峒内的堆积物，把井下风流进入风峒的转弯处作成圆滑的壁面，设置导风板等。 4、总阻力 通风阻力 h 摩擦阻力 hf 局部阻力 hL 对于特定井巷，当空气密度和摩擦阻力系数不变时，其风阻R为定值。 5、矿井等积孔 a 用矿井总风阻来表示矿井通风难易程度，不够形象，且单位又复杂。因此，常用矿井等积孔作为衡量矿井通风难易程度的指标。 b 假定在无限空间有一薄壁，在薄壁上开一面积为A的孔口，如图所示。当孔口通过的风量等于矿井风量，而且孔口两侧的风压差等于矿井通风阻力时，则孔口面积A称为该矿井的等积孔。 c 等积孔可以表示矿井通风的难易程度，且单位简单，又比较形象。同理，矿井中任一段井巷的风阻也可换算为等积孔，但实际意义不大。根据矿井总风阻或等积孔，通常把矿井按通风难易程度分为三级。 d 井巷阻力特性 e 用纵坐标表示通风阻力或压力，横坐标表示通过风量，当风阻为及时，则每一风量Q值，便有一阻力h，值与之对应，根据坐标点Q，h即可画出一条抛物线，如图所示。这条曲线就叫该井巷的阻力特性曲线。风阻R越大，曲线越陡。 6、矿井通风动力 为了克服矿井风流在井巷中流动过程中产生的通风阻力， 就必须给矿井风流提供能量， 所提供的能量叫做矿井通风动力。这种能量的产生如果是由通风机造成的，则称为机械风压；若是矿井自然条件产生的， 则称为自然风压。机械风压和自然风压均是矿井通风动力， 用以克服矿井的通风阻力， 促使空气流动。 7、自然通风 a 定义利用自然因素产生的通风动力，致使空气在井下巷道流动的通风方法叫做自然通风 b 产生自然风压是由于矿井通风系统闭合回路中各点风流的密度存在差异而形成的。 c 大小矿井的自然风压hn一般都比较小，一般不大于 200-300pa，是矿井通风的次要动力 d 影响对通风机工作时产生的机械风压有一定的影响，有时需要了解它的数量变化。可根据当地四季气温的变化规律， 在某一年每个季节内选择hn最大和最小时进行测定， 掌握自然风压的变化规律。 e 规程规定由于自然风压很小。且不稳定，所以煤矿安全规程规定每一矿井都必须采用机械通风。 f 自然风压对主要通风机风压影响 g 炎热夏季的矿区， 矿井自然风压可能反对主要通风机风压， 使矿井风量减少， 这时要采取提高主要通风机风压的措施。此外自然风压可能会改变某些井巷内的风流方向， 要注意预防。例如某矿通风系统如图 所示，曾经发生夏季平峒1-2内风流停止，围岩裂隙涌出瓦斯积聚，因在喂煤机附近不慎因电火花引起瓦斯爆炸。 8、机 械 通 风 定义利用通风机运转产生的通风动力，致使空气在井下巷道流动的通风方法叫做机械通风 9、机械通风与自然风压 a 采用机械通风的矿井，自然风压也是始终存在的，并在各个时期内影响着矿井的通风工作，在通风管理工作中应给予充分重视，特别是高沼气矿井尤应注意。 b 矿用通风机按其服务范围和作用不同， 可分为主要通风机（简称主要通风机）、辅助通风机（简称辅扇）和局部通风机（简称局部通风机）。 c 主要通风机好象是矿井的“肺脏”， 对矿井安全生产、职工的健康关系很大。矿井主要通风机不停的运转着， 它所消耗的电量约占全矿井用电量的20-30，个别矿井甚至高达50， 故合理地选择通风机， 在经济上也有很大的意义。 10、矿用通风机分类（按其构造分） a 轴流式通风机 当矿井总风阻变化时， 风量变化较小 适用于风阻变化大要求风量变动小的矿井 b 离心式通风机 当矿井总风阻变化时， 风量变化较大 11、通风机个体特性曲线和工况点 a 通风机个体特性曲线对于任何一台通风机， 其风压Hf、功率Nf、效率与通风机风量Qf之间存在有一定的关系，反映该通风机风压、功率、效率和通风机风量之间关系的一组曲线叫做该通风机的个体特性曲线。 b 对主要通风机的要求 c 第121条 矿井必须采用机械通风。 d 主要通风机的安装和使用应符合下列要求 e 主要通风机必须安装在地面；装有通风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5，有提升设备时不得超过15。 f 必须保证主要通风机连续运转。 g 必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在10min内开动。在建井期间可安装1套通风机和1部备用电动机。生产矿井现有的2套不同能力的主要通风机，在满足生产要求时，可继续使用。 h 对主要通风机的要求 i 装有主要通风机的出风井口应安装防爆门，防爆门每6个月检查维修1次。 j 防爆门 防爆门是指装有通风机的井筒为防止瓦斯爆炸时毁坏风饥的安全设施。其作用有二一是当井下发生瓦斯爆炸时，防爆门能被气浪冲开，爆炸波直接冲入大气，从而起到保护通风机的作用。二是当通风机停止运转时，打开防爆门，可使矿井保持自然通风。三是可以起防止风流短路的作用 12、 对主要通风机的要求 a 严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。 b 至少每月检查1次主要通风机。改变通风机转数或叶片角度时，必须经矿技术负责人批准。 c 新安装的主要通风机投入使用前，必须进行1次通风机性能测定和试运转工作，以后每5年至少进行1次性能测定。 13、矿井通风动力和矿井通风阻力的关系 a 矿井通风动力给矿井风流提供能量，用这部分的能量来克服矿井通风阻力。在任何一个闭合回路中，矿井通风动力等于矿井通风阻力。 HfHN H Hf 闭合回路中通风机的风压； HN 闭合回路中的自然风压； H 闭合回路中各巷道通风阻力之和 上述方程式可以看出当某一台通风机的工况点发生改变时，会引起矿井总风量的变化，从而导致另外一台通风机工况点的变化。 b 第119条 新井投产前必须进行1次矿井通风阻力测定，以后每3年至少进行1次。矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定。 14、矿井通风系统通风方式进风井和出风井的布置方式，可 分为中央式、对角式和混合式三类。 15、通风方法矿井主要通风机的工作方法， 可分为抽出式、压入式和压抽混合式等三种。 16、通风网路 采区或矿井通风系统中风路的连接形式。通常用不按比例的单线条示意图来表示， 叫做通风网路图。它是分析、研究采区或矿井通风系统合理性、解算网路、改善通风管理等的基础资料。 对矿井（采区）通风系统的要求 17、在确定采区通风系统时，必须遵守安全、经济、技术合理等原则，故应满足下列基本要求 a 采掘工作面、峒室应采用分区通风， 要按照瓦斯、气候条件等的实际需要配风， 并符合卫生要求。（第113条、第114条） b 保证风流流动的稳定性。在采区通风系统中， 应消除对角风路或使其数量尽可能减少。 （第115条） c 通风网路简单， 以便在发生事故时易于控制风流和撤退人员。为此， 在采区通风系统中尽量减少通风构筑物（如风门、风桥等）的数量。第118条 d 采区漏风量应当尽量减少。进入工作面的新鲜风流在其流动路线上被加热与被污染的程度最小（第109条、第112条、第116条、第131条） e 要有利于采空区瓦斯的合理排放及防止采空区遗留煤自燃。（第116条） f 控制风流的设施 因为生产的需要，井下的各种巷道总是纵横交错，彼此贯通，它们对风量的需求不尽一致。为了保证风流按拟定的路线流动，使各个用风地点得到所需要的风量，就必须在某些巷道内建筑相应的设施，对风流进行控制。我们称这些设施为控制风流的设施，也称通风构筑物，它是矿井通风设施的重要组成部分。控制风流的设施可分为2大类一为引导风流的设施，一为隔断风流的设施。 18、风量按需调节 a 目的 井下各用风地点的风量必须保证质量，按需供应， 不能任其自流， 否则安全生产就没有保证。 为此， 就需要采取控制或调节风量的措施。风量的按需调节也是通风管理工作的重要一环。 b 调节种类 局部风量调节和矿井风量调节 c 局部风量调节 采区内、采区之间和各水平之间的风量调节 d 矿井风量调节 对全矿井的总风量进行调节 e 局部风量调节的方法 增加风阻调节法 降低风阻调节法 增加风压调节法 f 通风机工况点 通风机风量 Qf Q12 Q34 QIQII 100m3 通风机风压 I号采区实际需要风量QI’ 45m3/s II号采区实际需要风量QII’ 55m3/s g 所以必须对通过两个采区的风量进行调节。当两个采区通过实际所需要风量时的风压或通风阻力为 h 可见， 当通过两个采区的风量为实际所需要的风量时，两个采区通风阻力不相等，I 号采区的通风阻力比II 号采区的通风阻力高306.25pa。所以必须进行调节。 i 增阻调节法 j 增加II 号采区的风阻值，使其通风阻力与I 号采区的通风阻力相等。需要增加阻力306.25pa。须增加风阻值 k 降阻调节法 l 降低 I 号采区的风阻值，使其通风阻力与 II 号采区的通风阻力相等。需要降低阻力306.25pa。须降低风阻值 m 增加风压调节法 n 就是在阻力大的风路中安设辅扇 o 辅扇的风量应为 45m3/s 第一百二十五条 矿井通风系统中，如果某一分区风路的风阻过大，主要通风机不能供给其足够风量时，可在井下安设辅助通风机，但必须供给辅助通风机房新鲜风流；在辅助通风机停止运转期间，必须打开绕道风门。 严禁在煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中安设辅助通风机。 矿井总风量调节 当矿井（或一翼）总风量不足或过剩时，需调节总分量，也就是调整主通风机的工况点。措施有 * 改变主要通风机的工作特性 1.改变主要通风机的叶轮转速 2.轴流式风机叶片安装角度 离心式风机前导器叶片角度 * 改变矿井总风阻 1.风峒闸门调节法 2.降低矿井总风阻 矿井通风能力核定 * 第104条 必须按实际供风量核定矿井产量。 * 目前有些生产矿井或改建矿井， 生产系统和地质情况已改变或产量增加， 但是矿井的通风系统和通风能力没有做相应的调整， 在实际生产中往往就存在矿井通风能力不足的问题， 生产过程中往往会发生瓦斯超限、风量分配不足， 通风不畅等隐患问题，给矿井生产造成被动和不安全因素。 为此规程规定必须按矿井通风能力（实际供风量）来核定矿井产量，即“以风定产”， 保证矿井在生产时有足够的风量供给， 以保证矿井安全生产的要求。 * 我国在1980年和 1991年 进行了两次全国范围的煤矿生产能力核定，1997年又进行了第三次全国煤矿生产能力核定工作。 目前使用的通风能力核算方法 低瓦斯矿井 矿井总进风量Q的确定 * 矿井当前运行状况下的通风能力 Q 矿井总进风量 * 风网结构调整后的通风能力 根据调整后的风网参数,进行网路解算求矿井总进风量 Q 矿井总进风量 * 矿井当前的最大通风能力 风网结构调整、通风机在叶片角度、电机转速尽可能调至最大条件进行网路解算求矿井总进风量 Q 矿井总进风量 5． 掘进通风 * 定义掘进巷道的通风称为掘进通风或局部通风。 * 掘进通风方法 矿井总风压通风 局部通风机通风 水利或压气引射器通风 局部通风机通风是掘进巷道的主要通风方法。 矿井总风压通风 局部通风机通风通风方法 * 局部通风机通风压入式通风、抽出式通风 混合式通风三种方式 压入式通风与抽出式通风比较 混合式通风的主要缺点是降低了压入式与抽出式两列风筒重叠段巷道的风量，当掘进巷道断面大时，风速就更小，则此段巷道顶板附近易形成瓦斯层状积聚。因此，两台风机之间的风量要合理匹配，以免发生循环风，并使风筒重叠段的风速大于最低风速。 多用于大断面长距离岩巷掘进。 循环通风当局部通风机的吸入风量大于全风压供给设施通风机巷道的风量时，则部分由局部用风地点排出的污浊风流，会再次经局部通风机送往用风地点，故称为循环风。 可控循环通风 * 开路循环风掺有适当外界新风的循环通风称为开路循环通风。 * 闭路循环风不掺有外界新风的循环通风。 掘进通风局部通风机 风量的有关规定 确定局部通风机风量所遵循的原则 * 满足人员呼吸、冲淡有毒有害气体、炮烟、温度的要求 * 全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量，局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合本规程第101条的有关规定。 6. 煤矿主要通风机使用状况与趋势 作为煤矿大型设备和主要耗电设备的矿井主要通风机，其耗电量约占煤矿总耗电量的20左右，因此，煤矿主要通风机的使用和运行状况，对煤矿安全生产和经济效益将产生明显的影响。 通过对河南省焦作、义马、鹤壁和郑州矿区1992年、1997年、2004年三个时期煤矿主要通风机资料及运行状况的比较分析，谈一下煤矿主要通风机的使用状况与趋势，以供参考。 6.1主要通风机类型、型号及工作方式 * 1992年、1997年、2004年三个时期河南省焦作、义马、鹤壁和郑州矿区煤矿主要通风机类型、型号统计如表1所示（在下表中，型号为2K56、2K58、2K60的风机台数统计在“2K”列中，型号为DK、BK、BD的风机台数统计在“BDK”列中；其中2004年仅为焦作、鹤壁两矿区数据）。 * 所有风机的工作方式均为抽出式。 表1煤矿主要通风机类型、型号统计 新型号风机 * 1997 、2004年与1992年相比，增加了BDK及GAF两种新型号风机。 * BDK 、BD系列主要通风机为防爆对旋轴流式风机，是对传统风机的关键部件进行深层次技术改造后研制的新型产品，其最高静压效率可达85.2，噪声可降至85dB（A）以下。 * GAF主要通风机是上海鼓风机厂引进德国TLT公司先进技术生产的适合矿山使用的高效风机，其风机叶片角度调节方便，调节范围大，具有高负压、大风量、运行效率高等特点。 轴流式风机与离心式风机的比较 * 从风机类型来看，1992年、1997年、2004年三个时期轴流式风机所占比例依次为65.3、70.7、84.6，其比例不断提高。 * 轴流式风机与离心式风机相比，安装简便，反风时可以反转反风，节约了反风道，风机房占地面积小，加之近年来高效低噪轴流式风机的出现，所以使轴流式风机所占比例上升，也是今后矿用主要通风机发展的趋势。 落后风机 * 三个时期2By和70B2落后风机所占比例依次是44.0、31.0、11.5。 * 到2004年，这两种淘汰型号的风机从数量和比例上减少很多，但仍占风机总数的11.5，其运行效率很低，影响主要通风机的经济运行。 6.2主要通风机运行状况 从通风机运行效率、风压、风量这三个方面对比分析三个时期煤矿主要通风机运行状况。 6.2.1主要通风机运行效率 * 1992年、1997年、2004年三个时期主要通风机运行效率统计如下表所示 运行效率提高 * 运行效率在60以上的风机所占比例1992年、1997年、2004年分别是38.7、39.7、69.2，低于40的分别是28.0、21.6、7.7。 * 由此可见，1992年以来，大、中型煤矿主要通风机效率明显提高，这与在用主要通风机的改造、新一代风机的使用、管理水平的提高直接相关。 三个时期同型号风机运行效率统计 同型号风机效率在不同时期比较 * BD、 BDK、 GAF等新一代风机的运行效率明显高于2By和70B2风机的运行效率。但也有一些新型风机运行效率较低，原因是风机选型不合理，风网和风机的匹配性不好。 * 与新型风机相比，陈旧风机的运行效率低。2By和70B2风机的运行效率一般在30～50。若一台配用额定功率为630kW的风机，其效率提高10，则每年大致可节约耗电量44万kWh，可节约电费22万元。 6.2.2 主要通风机工作风压 * 1992年、1997年、2004年主要通风机工作风压统计如下表所示 工作风压变化分析 * 三个时期工作风压在2000Pa以上的主要通风机占总数比例分别是25.3、44.6、88.5，其中2004年工作风压在3000Pa以上的风机占38.5。鹤壁十矿小付井风机风压为3924Pa，鹤壁九矿新风井负压为4150Pa，鹤壁八矿桐家庄风井负压高达4700Pa。 * 风机负压与矿井向深部、井田边界开采通风路线长，矿井用风量增大有关，也与通风巷道失修率有关。比如，鹤壁某矿通风巷道失修率达17.9。 6.2.3主要通风机排风量 * 1997年和2004年主要通风机实际排风量统计如下表所示 风量变化分析 * 其中，实际排风量在3000m3/min以上的风机1997年占63.6，2004年占76.9，显示了增大的趋势。 * 需风量、排风量的大小与诸多因素有关，如生产规模、瓦斯涌出量、地温等。 * 2002年以来，煤矿普遍扩大了生产能力，如鹤壁四矿1992年实际生产能力为90万t/a，2004年为163万t/a；义马矿区耿村煤矿2002年生产能力为240万t/a，2004年为380万t/a。生产能力的增加使得需风量随之增加。 * 另外，矿井随着向深部开采，导致瓦斯涌出量增加、地温升高，使吨煤需风量增加，也是主要通风机排风量增加的原因。 6.3 主要通风机配用电机功率与通风节能 6.3.1 配用电机功率 功率变化分析 * 可以看出，1992年和1997年额定功率在300～399kw和400～599kw这两个区间的比例最大，两个区间之和都在45以上，到2004年，仅额定功率在600～1000kw区间的电机就占57.7，电机功率增大明显。风机配用电机功率的增大是其风压、风量增加的必然。因此，煤矿主要通风机的发展趋势是高负压、大风量、大功率。 * 从电机的负荷率来看，三个时期均有一共同现象，电机功率越大，其负荷率越小，但2004年96.2的主要通风机配用电机的负荷率都在60以上，“大马拉小车”的现象很少。 6.3.2通风节能 * 从主要通风机的方面来说，通风节能与通风机本身、配用电机的合理性及矿井通风网络与通风机的匹配性有关。 * 更换陈旧风机设备是节能的主要途径，目前国产高效风机中，BD系列风机的静压效率可高达85，GAF风机可达85，而永夏矿区的城郊煤矿使用的丹麦进口风机（型号为ANN-2500/1250）运行效率高达90。 风机工况调节 * 目前，轴流式通风机一般通过改变叶片安装角度来调节，而离心式通过调节前导器角度调节。BDK风机改变叶片安装角度时，必须进行手动调节，GAF可通过液压动叶调节机构调节，调节较为方便。方便的调节方式可以及时使风机与通风网络相匹配，使风机尽可能的运行在高效区。 * 离心式风机调整前导器角度的调节方法，使效率下降，浪费大量电能，而使用变频调速调节风量，可保持风机高效运行，达到节能目的。 煤矿主要通风机的使用趋势 * 新型高效低噪轴流式风机成为主流； * 中高风压（工作风压在2000-3000Pa以上），大风量的风机数量增多； * 使用变频调速的风机数量增多