煤矿通风系统管理
设计与分析
张矿集团蔚西公司
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一、煤矿通风系统的作用与重要性
二、煤矿通风系统的组成与每部分的功能
三、煤矿通风系统的运行与维护
四、煤矿通风系统自动控制的实现方法
五、煤矿通风系统的发展
主要内容
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一、煤矿通风系统的作用与重要性
（一）矿井通风
（二）矿井通风系统
（三）矿井通风系统的作用
（四）矿井通风系统的重要性
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（一）矿井通风
矿井通风是指借助于机械或自然风压，向井
下各用风地点连续输送适量新鲜空气，供给人员
呼吸，稀释并排除各种有害气体和浮尘，以降低
环境温度,创造良好气候条件，并在发生灾变时
能够根据撤人救灾的需要调节和控制风流流动路
线的作业。
一、煤矿通风系统的作用与重要性
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一、煤矿通风系统的作用与重要性
（二）矿井通风系统
矿井通风系统是向矿井各用风地点供给新鲜空气，排出
污风的通风方式（进/回风井布置的方式-中央式、对角式、
混合式）、通风方法（主要通风机的工作方法-抽出式、压入
式、混合式）、通风网络（由风流流经的巷道及相关设施组
成）和通风控制设施（通风构筑物）的总称。---常被称为矿
井的“心脏”与“动脉”。
矿井通风系统是一个复杂、动态的系统，受众多、复杂的
内外因素影响。
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一、煤矿通风系统的作用与重要性
（三）矿井通风系统的作用
1、保证在正常生产条件下，向井下各采掘工作面、硐室、
井巷等地点合理、可靠、连续不断地供给新鲜、足够的风量。
2、在矿井发生灾变时，尽可能在一定范围内控制风流，
减少灾害对矿井通风系统的破坏程度，减少高温、有毒、有
害气体的影响，保证人员撤退和救灾人员的安全，及时救灾，
减少事故损失。
矿井通风系统要达到：系统稳定、风量足够、风速合理、
设施可靠
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（四）矿井通风系统的重要性
矿井通风系统常被称为矿井的“心脏”与“动脉”。
（1）矿井主要通风如同“心脏”，一旦停电停风，人员无
法保证呼吸，设备不能运转，井下有害气体增加超限，温度升
高，可能导致爆炸、中毒事故发生，造成损失。
（2）通风井巷网络如同“经脉”，保证风流按规定路线流
动，一旦堵塞或短路，风流无法到达需要的地点。
（3）通风设施的调控作用可实现系统可靠稳定，经济合理
运行。
一、煤矿通风系统的作用与重要性
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二、煤矿通风实现系统的组成
及每部分的功能
（一）矿井通风系统的组成
（二）组成及每部分的功能
1、通风动力及其装置
2、通风井巷网络
3、通风设施
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（一）矿井通风系统的组成
1、通风动力及其装置
2、通风井巷网络
3、通风设施
矿井通风系统的安全性包含两层意思：一是保证矿井正常生产；二是能够
预防和控制灾害的发生和发展。具体应满足下列要求：
1、矿井通风系统的结构合理完备，整套系统稳定可靠。
2、井下各用风地点的风量、风速满足要求，且可控性强。
3、有利于排除瓦斯、矿尘、热源和防止煤炭自燃。
4、具有控制各种自然灾害能力，既能抑制事故发生，又能在由其他原因
引起事故时及时控制和消除事故。
二、煤矿通风实现系统的组成及每部分的功能
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二、煤矿通风实现系统的组成及每部分的功能
（二）矿井通风系统组成部分的功能
1、通风动力及其装置
《煤矿安全规程》第121条规定：矿井必须采用机械通风。其风硐、
防爆门、扩散器及反风设施等的设置和使用符合要求，实现供电可靠、
运转连续。其功能主要如下：
（1）用以克服矿井的通风阻力，促使空气沿巷道流动。
（2）扩散器可以起到消音、减少动压损失、提高风机效率的作用。
（3）防爆门在发生爆炸时可以保护主要通风机免受损坏。
（4）反风设施可实现井下火灾、爆炸等灾害时进行反风，减少事故损
失。
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二、煤矿通风实现系统的组成及每部分的功能
（二）矿井通风系统组成部分的功能
2、通风井巷网络
通风方式：矿井进回风井的位置关系。
（1）中央式：进回井位于井田中央的折返式通风，线路长
（2）对角式：进风井位于中央，回风井位于边界两翼
（3）分区式：每个盘区区域均有各自独立的进回风井
（4）混合式：进回风井数量较多，相对位置较难分清
通风方法：主要通风机的工作方法。
（1）抽出式：进风井筒进风，安装风机的回风井回风
（2）压入式：新鲜风通过风机进入井下，由回风回出
（3）混合式：抽压混合使用
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二、煤矿通风实现系统的组成及每部分的功能
（二）矿井通风系统组成部分的功能
2、通风网络
通风井巷的联接形式主要有串联、并联、角联和复杂混合联接。
其作用主要如下：
（1）为生产、运输、供排水、供电通讯服务。
（2）正常条件下行人和灾变时进行避灾。
（3）风流流经路线 。
《煤矿安全规程》第21条规定：巷道必须满足行人、运输、通风
和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。
通风井巷网络要简单，多独立通风的并联，减少串联，杜绝角联。
井巷施工要求通风阻力小，避免断面突然变大或变小，减少拐弯，及
时清除巷道内的材料、设备和堆积物。
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二、煤矿通风实现系统的组成及每部分的功能
（二）矿井通风系统组成部分的功能
3、通风设施
为保证井下风流沿规定的路线、方向供给采掘工作面、硐室等
用风地点而在系统中设置的通风构筑物。主要有风门、风窗、风桥、
风墙（挡风墙、密闭、防火墙）、测风站等，其作用主要如下：
（1）隔断和控制风流沿规定路线到达用风地点。
（2）调控各用风地点的风量、风速符合规定。
（3）保证行人、运输、供排水、供电通讯需要。
（4）满足控制灾害和救灾需要。
《煤矿安全规程》第118条规定：控制风流的风门、风窗、风桥、
风墙等设施必须可靠。
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三、煤矿通风系统的运行与维护
（一）一般规定
（二）运行管理
1、矿井主要通风机运行管理
2、通风设施管理
3、通风系统调整
（三）系统优化
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三、煤矿通风系统的运行与维护
（一）一般规定
1、入井空气温度及采掘工作面、机电硐室温度符合规定。
2、井巷风速及采掘工作面风量配备符合规定。
3、有害气体浓度符合规定。
4、专用回风巷、专用排瓦斯巷、总回风巷及采区进回风巷管
理符合规定。
5、矿井、水平、采区、采掘工作面及主要硐室通风符合规定。
6、采掘工作面通风方式符合规定；串联通风符合规定。
7、掘进工作面采用局部通风机通风符合规定。
8、矿井通风阻力测定符合规定。
9、矿井救灾演习符合规定。
10、瓦斯排放作业符合规定。
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三、煤矿通风系统的运行与维护
（二）运行管理
1、矿井主要通风机的运行管理
（1）主要通风机安装及漏风率符合规定。
（2）主要通风机台数、能力及配套电机符合规定，必
须保证连续运转。
（3）防爆门至少每6个月检查维修1次。
（4）主要通风机至少每月检查1次。
（5）主要通风机定期进行性能测定。
（6）每季度检查1次反风设施，反风演习符合规定。
（7）主要通风机专职司机培训、操作符合规定。
（8）辅助通风机管理符合规定。
（9）主要通风机停电检修符合规定。
（10）通风机开停传感设置符合规定。
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三、煤矿通风系统的运行与维护
（二）运行管理
2、矿井通风设施管理
（1）进回风井之间及主要进回风巷之间的每个联络巷中，必须
砌筑永久性挡风墙；需要使用的联络巷，必须安设2道联锁的正向风
门和反向风门。
（2）采空区必须及时封闭。必须随着采煤工作面的推进逐个封
闭通至采空区的连通巷道。采区开采结束45天内，必须在所有与采
区相连通的巷道中设置防火墙，封闭采空区。
（3）不应在倾斜的运输巷中设置风门；如果必须设置，应设置
自动风门或设专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰
坏风门的措施。
（4）开采突出煤层时，工作面回风侧不应设置风窗。
（5）主要风门应设置风门开关传感器。
（6）建立通风设施检查台帐和检查维修制度。
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三、煤矿通风系统的运行与维护
（二）运行管理
3、矿井通风系统的调整
（1）改变全矿井通风系统时，必须编制通风设计及
安全措施，由企业技术负责人审批。
（2）巷道贯通必须符合108条规定。
（3）改变主要通风机转数及叶片安装角度时，必须
经矿技术负责人审批。
（4）建立定期测风制度，及时根据需要调整工作面
风量。
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三、煤矿通风系统的运行与维护
（三）矿井通风系统的改造与优化
随着矿井生产能力的不断提高、开采水平的延伸及范围的扩大，
矿井通风系统一直处于一个动态的过程，需要不断地进行维护、优
化和改造。满足新的安全生产要求。
（1）分阶段确定通风系统的目标任务。
（2）及时调查掌握和分析评价通风系统现状。
（3）拟定方案
（4）方案实施
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三、煤矿通风系统的运行与维护
一）及时调查掌握通风系统现状
1、进行主要通风机装置的性能测定，了解主要通风机的性能。要
求测定风机内部和各种间隙，检查叶片、导叶的安装角度以及风硐中
风流控制设施的严密程度，查看风硐和扩散器的结构、断面、转弯和
扩散器出口风流的速度分布；测定电机的负荷率。
2、预测待采地区的瓦斯涌出量和地温变化。
3、对矿井最大通风阻力路线进行测定，了解其阻力分布和阻力超
常区段，为降低阻力提供依据；对主要分支的风阻值以及典型巷道的
阻力系数进行测算，为网络解算提供数据。
4、查明矿井内外部漏风情况。
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三、煤矿通风系统的运行与维护
二）分析评价通风系统现状
1、核算矿井的通风能力
（1）主要通风机装置通风能力核定
（2）井巷通过能力核定
2、矿井最大阻力路线的阻力分布
3、矿井生产布局分析评价，是否存在集中生产
4、矿井抽采系统能力的分析评价，提高抽采效果
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三、煤矿通风系统的运行与维护
三）方案拟定
拟定原则：立足现状，着眼长远，因地制宜，对症下药，投资少，
见效快，既要保证安全生产，又要增风节能。
1、先考虑现系统的维护与优化，再考虑改造，新开掘巷道、开新
井和设备更新。
2、注意采取新措施。
3、降低最大阻力路线上的通风阻力，提高主要通风机的综合效率。
4、对多主要通风机系统进行综合考虑，充分发挥各个系统能力。
5、多方案优选。
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三、煤矿通风系统的运行与维护
四）主要措施
1、改变通风网络。适当开掘新巷道，增加并联风
路，封闭旧的串联风路。
2、开掘新风井，改变通风系统。
3、调整和改善通风系统。
4、改造通风网络，降低通风阻力。
5、改造主要通风机及其装置，提高通风机效率。
6、提高通风设施质量，加强通风管理，减少内外
部漏风，提高有效风量率。
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四、煤矿通风系统自动控制的实现
（一）矿井通风安全监控系统
（二）矿井通风网络解算
（三）矿井通风仿真系统
（四）矿井通风系统可靠性预警仿真
（五）设施、设备远程自动化控制
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一、矿井通风安全监控系统
1、监控各地点的通风、瓦斯参数
2、监控通风设施、主要通风机、局部
通风机的运行状态
3、监控其他设施、设备的工作状态
4、反馈信号、发出控制指令
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二、矿井通风仿真系统
辽宁工程技术学院的刘剑教授等研
制的矿井通风仿真系统运用于通风
网络的解算、模拟。输入通风设备、
设施及有关参数，预先进行模拟后，
进行通风系统优化、改造。
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三、矿井灾害预警及救灾系统
由中国矿业大学、重庆煤科分院等开发
研究的矿井灾害预警及救灾系统，主要
用于矿井瓦斯、煤尘爆炸，煤与瓦斯突
出、矿井火灾等方面的预警与处理，减
少灾害损失。
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五、煤矿通风系统的发展
（一）现代煤矿通风系统的特点
（二）矿井通风系统的设计
（三）煤矿通风系统的发展
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一、现代煤矿通风系统的特点
1、我国大部分井工煤矿采用机械抽出式通风，其中个别自然发
火严重的矿井采取压入式枵压抽混合式通风。
2、煤层瓦斯和自然发火不太严重、井田面积较小的中、小型矿
井多采用中央式（并列式或边界式）通风。
3、老矿井多采用混合式通风；新的大型及特大型矿井主要采取
分区式通风；条件较好的矿井采取对角式通风。
4、矿井通风系统由采区式向条带式转变，系统巷道大为简化。
5、井筒、巷道断面积增大，系统通风能力大。
6、矿井主要通风机功率大，负压高，风量大，效率高。
7、通风设施的构筑工艺、技术、材料、质量发展快。
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（二）通风系统设计
矿井通风设计的基本任务是结合矿井的开拓与开采设计，建立一个
安全可靠、技术先进、经济合理和便于管理的通风系统，并在此基础上
计算各用风地点所需风量、总风量与总风压，选择矿井通风设备。
1、拟定矿井通风系统，绘制通风系统图；
2、矿井总风量的计算与分配。
3、计算矿井的通风总阻力。
4、选择矿井通风设备。
5、矿井通风费用概算。
6、安全措施。
二、煤矿通风系统的设计
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（三）通风系统的发展
1、随着井型的增大，通风系统向大型化方向发展，虽然井巷减少，但属于
分区式通风 ，通风系统较为复杂，管理难度加大。
2、矿井采掘速度加快，通风系统的动态变化加快，通风系统的调整、改造
工作频繁，系统的不稳定性加大。
3、井巷断面积增加，通风设施的构筑工艺、材料要求提高，设施的工程大，
维护量和难度大。
4、矿井开采深度增加带来瓦斯涌出量和地温问题日趋严重 ，通风、降温
设备多 。
5、通风系统的自动化技术发展迅速，要求快速解算，早期预警，处置及时。
三、煤矿通风系统的发展
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谢谢！
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