(1)矿井自然通风的基本概念
自然通风是利用自然风压对矿井或井巷进行通风的方法;机械通风是利用通风机产生的风压,对矿井或井巷进行通风的方法。小型矿山,特别是那些山区平硐开拓的中小型矿井,自然通风起了相当的作用。自然通风对机械通风有一定的影响,当自然风压与机械风压一致时,对矿井通风有利,能增加矿井的风量,反之会影响矿井通风。
(2)矿井自然通风的特性
根据现有的研究和认识,自然通风的规律和特点分为以下几点。
①自然风压大小和方向。影响自然风压大小和方向的因素很多,可归纳为:地表气温的变化、矿井深度、地面大气压、矿井内空气的成分和湿度、扇风机工作的影响、风量的影响。
②矿井有几个水平,则各个水平皆有各自的自然风压。当没有主扇而是自然通风时,各水平的自然通风风量取决于各自水平的自然风压和相关的风阻;即使上部水平原已采完和封闭,而后一旦偶然启开,也不会出现用主扇通风是的那种上部短路现象而显著影响下部水平的通风量。当有主扇通风时,各个水平的自然风压将与主扇共处于矿井通风网络中联合作业,全矿井巷及其各个水平的通风风流状况(风向与风量大小),应作具体分析才能了解。
③水平的深矿井,竖井开拓,进回风井对角式布置,自然通风时,由于进风气温的变化,故常见上部水平停风或者风流反向,而下部水平却始终保持一定的风流方向。
(3)矿井自然通风的利用与控制
生产实践表明,小型矿山,特别是那些山区平硐开拓的中小型矿井,自然通风起了相当的作用。今后仍需掌握自然通风的规律,合理地利用它,以帮助机械通风。从矿井向深部发展的角度来看,深矿井的自然通风风压增大,也需要合理地予以利用,以帮助主扇工作,节约通风动力费。
在矿山生产经验和对自然通风规律的认识的基础上,特提出以下几方面的途径,以实现有效地利用自然通风。
①设计和建立合理的通风系统。在拟定通风系统时,要从全年着眼,利用低温季节的上行自然风流为主,而对高温季节的下行自然风流采取适当的限制措施,以期不致扰乱和破坏拟定的上行通风状况。对于大范围贯通地表的密闭工程。排风硐口必要时设置挡风墙。
②降低风阻。在一定时期、一定范围内自然风压基本上是定值,因此降低风阻就能提高风量。降低风阻主要措施有:在采场进风侧规划好进风风路,尽可能组织多条平行平巷进风;各采场之间皆用并联通风;疏通采场回风天井及其进口断面;采场回风侧的回风道应予疏通,清除杂物扩大过风断面;如果回风道接近通地表的采空区,可以在上风季节适当利用采空区回风。
③人工调整进、回风井内空气的温差。有些矿井在进风井巷设置水幕或者淋水,以期冷却空气,同时也可净化风流。如果大量淋水,势必增加排水动力,因此经济上不合理,除非矿井下部具有疏干放水平硐。
④高温季节从上部采空区下行自然风流的利用。实践表明,控制的方法仍然是加强密闭,采用小型扇风机抵制。必要时,还可在下部中段设置风机往上送风,以抵制自然风压,这可能是一种可行的控制方法。
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