第3章煤礦開采基本知識

1、第一節(jié) 礦井地質基本知識第二節(jié) 礦井開采基本知識第三節(jié) 礦井通風基本知識復習思考題第一節(jié) 礦井地質基本知識 一、 煤層的賦存特征 1.煤層的形成 在成煤的古地質年代，大量的植物死亡后，堆積在停滯水體中的植物遺體經(jīng)泥炭化作用，轉變成泥炭或腐泥；泥炭或腐泥被埋藏后，由于盆地基底下降而沉埋至地下深部，經(jīng)成巖作用而轉變成褐煤；溫度和壓力逐漸增高，再經(jīng)變質作用后轉變成煙煤至無煙煤。成煤以后被上覆巖層埋在地下。第一節(jié) 礦井地質基本知識 2.煤層的形態(tài)與結構 煤在地下通常是呈層狀埋藏的，煤層在空間的展布特征，稱為煤層形態(tài)。根據(jù)煤層在空間的連續(xù)情況，可分為層狀、似層狀、不規(guī)則狀、馬尾狀等煤層形態(tài)。第一節(jié) 礦井

2、地質基本知識 煤層結構是指煤層中夾矸的數(shù)量和分布特征。按是否含有夾矸層，常將煤層分為以下2種： （1） 簡單結構煤層，是指不含夾矸的煤層。 （2） 復雜結構煤層，是指含有夾矸的煤層。第一節(jié) 礦井地質基本知識 3.煤層的頂板與底板 （1） 頂板。正常層序的含煤地層中覆蓋在煤層上面的巖層稱為頂板。根據(jù)巖層相對于煤層的位置和垮落性能、強度等特征的不同，頂板可分為偽頂、直接頂和基本頂3種。在采煤過程中，直接頂是頂板管理的重要部位。第一節(jié) 礦井地質基本知識 偽頂是指位于煤層之上，隨采隨落的極不穩(wěn)定巖層。其厚度一般在0.5 m以下，多由頁巖、碳質頁巖組成，不易支護。 直接頂是指位于煤層或偽頂之上，具有一定

3、的穩(wěn)定性，移架或回柱后能自行垮落的巖層。其厚度一般為12 m，多由頁巖、泥巖、粉砂巖及少量的石灰?guī)r組成。第一節(jié) 礦井地質基本知識 基本頂是指位于直接頂或煤層之上，通常厚度及巖石強度較大且難以垮落的巖層。基本頂一般只發(fā)生緩慢下沉，在采空區(qū)上方懸露一段時間，達到相當面積之后才垮落一次。其巖性多為砂巖、礫巖和石灰?guī)r等堅硬巖石。第一節(jié) 礦井地質基本知識 （2） 底板。正常層序的含煤地層中賦存于煤層之下的巖層稱為底板。底板可分為直接底和基本底2種。 直接底是指位于煤層之下硬度較低的巖層，厚度一般幾十厘米至幾米左右，通常為泥巖、頁巖或黏土巖。 基本底是指位于直接底或煤層之下較硬巖層，通常為厚層砂巖、石灰?guī)r

4、等。第一節(jié) 礦井地質基本知識 4.煤層的厚度 煤層厚度是指煤層頂、底板之間的垂直距離，又稱為真厚度。 根據(jù)礦井開采的技術特點，煤層厚度可大致分為以下3類：第一節(jié) 礦井地質基本知識 （1） 薄煤層，是指厚度為1.3 m以下的煤層。 （2） 中厚煤層，是指厚度為1.33.5 m的煤層。 （3） 厚煤層，是指厚度為3.5 m以上的煤層。第一節(jié) 礦井地質基本知識 在實際工作中，習慣上把厚度大于8 m的煤層稱為特厚煤層。 在復雜結構的煤層中，煤層厚度可分為總厚度和有益厚度?？偤穸仁侵赴▕A矸在內(nèi)的全厚度；有益厚度是指除去夾矸的純煤厚度。ab走向線； cd傾向線； ce傾斜線；煤層傾角； 1煤層層面；2水

5、平面第一節(jié) 礦井地質基本知識 5.煤（巖）層的產(chǎn)狀 煤層產(chǎn)狀是指煤層在空間的位置及特征。煤層產(chǎn)狀要素有走向、傾向和傾角，如圖（煤層產(chǎn)狀）。 （1） 走向。煤層走向線是指煤層層面與水平面相交的線。走向線兩端所指的方向稱為走向。走向代表煤層在水平面中的延伸方向。第一節(jié) 礦井地質基本知識 （2） 傾向。煤層層面上與走向垂直的線稱為傾斜線。傾斜線由高向低在水平面投影所指的方向稱為傾向。 （3） 傾角。煤層層面與水平面所夾的最大銳角稱為傾角。第一節(jié) 礦井地質基本知識 根據(jù)礦井開采技術的特點，煤層按傾角大致可分為4類： 近水平煤層，是指傾角為8以下的煤層。 緩傾斜煤層，是指傾角為825的煤層。 傾斜煤層，

6、是指傾角為2545的煤層。 急傾斜煤層，是指傾角為45以上的煤層。第一節(jié) 礦井地質基本知識 二、 地質構造 地質構造是指煤巖體在地殼運動作用下發(fā)生變化留下的形態(tài)或跡象。礦井地質構造包括井田范圍內(nèi)的褶皺、斷層、節(jié)理和層間滑動等。礦井地質構造是影響煤礦生產(chǎn)和安全最重要的地質條件，也是巖體失穩(wěn)的重要地質因素。1背斜；2向斜第一節(jié) 礦井地質基本知識（一） 常見的構造形態(tài)1.褶皺構造 巖層或煤層在地應力作用下形成一系列連續(xù)的彎曲形態(tài)稱為褶皺構造。每個單獨的彎曲稱為褶曲。巖層向上凸起，并且核部是老地層、兩側為新地層者稱為背斜；巖層向下凹陷，并且核部是新地層、兩側為老地層者稱為向斜，如圖（背斜和向斜）。第一

7、節(jié) 礦井地質基本知識 2.斷裂構造 煤（巖）層受力后發(fā)生斷裂，出現(xiàn)斷裂面，失去了連續(xù)完整性的構造形態(tài)稱為斷裂。斷裂面兩側煤（巖）層沒有發(fā)生明顯位移的斷裂構造稱為裂隙或節(jié)理；斷裂面兩側煤（巖）層產(chǎn)生明顯位移的斷裂構造稱為斷層。傾角； ab走向；cd傾向；1斷層面；2上盤；3下盤第一節(jié) 礦井地質基本知識 斷層要素包括斷層面、斷層線、上盤、下盤和斷距等，如圖（斷層要素）。第一節(jié) 礦井地質基本知識 根據(jù)斷層上、下盤相對運動的方向，斷層可分為正斷層、逆斷層和平推斷層。 正斷層 （1） 正斷層，是指上盤相對下降，下盤相對上升的斷層，如圖（正斷層）。平推斷層逆斷層第一節(jié) 礦井地質基本知識 （2） 逆斷層，是

8、指上盤相對上升，下盤相對下降的斷層，如圖（逆斷層）。 （3）平推斷層，是指兩盤沿斷層面作水平方向相對位移的斷層，如圖（平推斷層）。（a）沖蝕；（b）沖刷包裹體第一節(jié) 礦井地質基本知識 3.沖蝕、陷落柱和巖漿侵入 （1） 沖蝕，是指成煤后水流侵蝕了煤層、頂板甚至底板，而過后又被砂石充填的現(xiàn)象，又稱沖刷帶。有的還在煤層內(nèi)形成包裹體，如圖（沖蝕和沖刷包裹體）。第一節(jié) 礦井地質基本知識 （2） 陷落柱，是指煤系地層下部可溶性巖石在地下水溶蝕和重力作用下產(chǎn)生的坍塌現(xiàn)象。由于坍塌呈圓形或不甚規(guī)則的橢圓形柱狀體，所以稱為“陷落柱”，如圖。巖溶陷落柱第一節(jié) 礦井地質基本知識 陷落柱內(nèi)有大小不等的煤塊、巖塊和其

9、他雜質膠結在一起，不堅硬，有的有積水、瓦斯等。在水文地質復雜的礦井中，陷落柱常是地下水的良好通道。陷落柱頂板難于管理。巖溶陷落柱第一節(jié) 礦井地質基本知識 （3） 巖漿侵入體。含煤區(qū)域內(nèi)的巖漿活動，無論是侵入、穿插或接觸煤層，均可導致煤層的破壞和煤的變質，有的巖漿巖體還直接破壞煤層頂?shù)装澹鬼數(shù)装迨ゾ恍?，如圖。煤層受巖漿侵入破壞1頂板；2煤層；3巖漿巖；4底板第一節(jié) 礦井地質基本知識 巖漿侵入體的存在，是影響煤礦正常生產(chǎn)和安全的地質因素之一。煤層受巖漿侵入破壞1頂板；2煤層；3巖漿巖；4底板第一節(jié) 礦井地質基本知識 （二） 地質構造對煤礦安全生產(chǎn)的影響 1.褶皺的影響 大型背、向斜軸部附近頂

10、板壓力常有增大現(xiàn)象，必須加強支護，否則容易發(fā)生冒頂事故，給頂板管理帶來困難。有瓦斯突出傾向的礦井，向斜附近往往是瓦斯突出易發(fā)區(qū)域。第一節(jié) 礦井地質基本知識 2.斷層的影響 （1） 斷層帶巖石破碎，裂隙發(fā)育，易冒落，頂板管理困難。 （2） 較大的斷層破碎帶充滿水后，可形成一個較大的儲水構造；同時，斷層破碎帶還可以溝通若干個含水層，形成導水構造。當施工至這類含水構造時，容易造成水災。第一節(jié) 礦井地質基本知識 （3） 斷層破碎帶透氣性能較好，在高瓦斯礦井中，瓦斯極易在此積聚，可能會造成瓦斯突出，給安全生產(chǎn)帶來威脅。斷層的開放性、封閉性對附近瓦斯涌出形式有較大影響。 （4） 斷層破壞了煤層的連續(xù)性，給

11、采區(qū)劃分、工作面布置帶來難度。較大斷層可形成較寬的無煤帶，即損失寶貴的煤炭資源，又使采煤工藝復雜化，給煤礦安全生產(chǎn)帶來不利影響。第二節(jié) 礦井開采基本知識 一、 礦井開拓方式 開拓巷道在井田內(nèi)的總體布置方式，稱為礦井開拓方式。由這些井巷構成的生產(chǎn)系統(tǒng)稱為礦井開拓系統(tǒng)。第二節(jié) 礦井開采基本知識 通常按井筒形式將礦井開拓劃分立井開拓、斜井開拓、平硐開拓和綜合開拓4種方式，如圖所示。開拓系統(tǒng)1平硐；2立井；3斜井；4上山第二節(jié) 礦井開采基本知識 1.立井開拓 立井開拓是指利用垂直巷道由地面進入地下，并通過一系列巷道通達礦體（煤層）的開拓方式。立井開拓是廣泛應用的一種開拓方式。第二節(jié) 礦井開采基本知識

12、2.斜井開拓 斜井開拓是指利用傾斜巷道由地面進入地下，并通過一系列巷道通達礦體（煤層）的一種開拓方式。當井田劃分為階段或盤區(qū)時，利用斜井來集中開拓，稱為斜井分區(qū)式開拓（或集中斜井開拓）。當井田劃分為一個水平開采時，稱為斜井單水平分區(qū)式開拓；劃分為多水平時，則稱為斜井多水平分區(qū)式開拓。第二節(jié) 礦井開采基本知識 3.平硐開拓 平硐開拓是指利用水平巷道從地面進入地下并通過一系列巷道通達礦體（煤層）的開拓方式。平硐開拓一般設主、副平硐或階梯平硐。當受到地形限制時，也可以只設一個平硐供煤炭運輸及輔助運輸用，而在淺部露頭另設通風平硐或通風小井，作為回風和安全出口。第二節(jié) 礦井開采基本知識 4.綜合開拓 綜

13、合開拓是指借助于2種或2種以上井筒形式從地面進入地下，并通過一系列巷道通達礦體（煤層）的開拓方式。第二節(jié) 礦井開采基本知識 二、 礦山壓力 地下的煤巖層，在未采動之前，處于應力平衡狀態(tài)。采掘工程使其應力重新分布，這種由于應力重新分布而存在于采掘空間周圍巖體內(nèi)和作用在支護物上的力稱為礦山壓力，簡稱礦壓。在礦山壓力作用下，圍巖和支護物會呈現(xiàn)各種力學現(xiàn)象，稱為礦山壓力顯現(xiàn)，如頂板下沉、底板鼓起，巷道變形，巖體大面積冒落等，這些都會給地下開采工作造成不同程度的危害。第二節(jié) 礦井開采基本知識 三、巷道掘進方法 巷道掘進方法是掘進方法和工藝的總稱，包括鉆爆掘進和機械化掘進等。其主要工序有破巖、裝巖、運巖和

14、支護等。第二節(jié) 礦井開采基本知識 1.破巖 鉆爆破巖是指利用電鉆或風鉆進行打眼、裝藥爆破的方法。光面爆破（簡稱光爆）是指在鉆眼爆破過程中，通過采取一定措施，使爆破后的巷道斷面形狀、尺寸基本符合設計要求，并盡量使巷道輪廓以外的圍巖不受破壞的一種破巖方法。綜合機械化破巖是指利用綜掘機對煤巖體進行切割和破碎的方法，具有掘進速度快、效率高、施工質量好等優(yōu)點，在煤巷掘進中得到廣泛應用。第二節(jié) 礦井開采基本知識 2.裝巖與運巖 裝運巖煤有人工裝運和機械裝運2種方法。目前，我國常用的裝巖機有耙斗式和鏟斗式2種。運輸普遍采用礦車，用人或電機車調車。掘進煤巷時可以直接用刮板輸送機或帶式輸送機運煤，綜掘設備本身連

15、接有裝煤運煤設施。第二節(jié) 礦井開采基本知識 3.巷道支護 維持巷道的有效斷面，保持巷道安全使用空間的工作稱為巷道支護，其目的是阻止圍巖變形和垮落，防止頂板事故發(fā)生。巷道支護種類有架棚支護（金屬拱形支護、木支護）、錨桿支護、錨噴支護、砌碹支護等。其中，錨噴支護和砌碹支護屬于巷道永久支護，其服務年限較長。第二節(jié) 礦井開采基本知識 （1） 架棚支護。架棚支護按棚式支架的材料構成，可分為木支架、金屬支架和鋼筋混凝土支架3種；按巷道斷面形狀可分為梯形支架和拱形支架；按支架結構可分為剛性支架和可縮性支架。第二節(jié) 礦井開采基本知識 （2） 錨桿、錨噴支護。錨桿支護就是將錨桿預設在圍巖中，使巖體得以加固，形成

16、一個完整的支護結構。錨噴支護是錨桿支護、噴射混凝土支護和錨桿與噴射混凝土聯(lián)合支護的總稱。第二節(jié) 礦井開采基本知識 （3） 砌碹支護。砌碹支護的主要形式是直墻拱頂式。該支護具有堅固、耐久、防火、通風阻力小等優(yōu)點。缺點是施工復雜、勞動強度大、成本高和進度慢等。直墻拱頂支護由拱、墻和基礎3部分組成。第二節(jié) 礦井開采基本知識 四、 采煤工藝 在采煤工作面內(nèi)按照一定順序完成各項工序及其配合，稱為采煤工藝。采煤工藝與回采巷道布置及其在時間上、空間上的相互配合總稱為采煤方法。我國常見的采煤工藝有爆破采煤（簡稱炮采）、普通機械化采煤（簡稱普采）、綜合機械化采煤（簡稱綜采）、綜采放頂煤等。第二節(jié) 礦井開采基本知

17、識 1.爆破采煤工作面采煤工藝 炮采工藝的主要特點是采用爆破落煤。 （1） 落煤。用鉆眼爆破的方法把煤從煤壁上崩落下來，稱為爆破落煤，它包括鉆眼、裝藥、連線和爆破等工序。第二節(jié) 礦井開采基本知識 （2） 裝煤、運煤。裝煤一般采用爆破拋擲裝煤和人工裝煤2種方式。運煤方式主要有自重運輸和刮板輸送機運輸2種。刮板輸送機可分為拆移式和可彎曲式2種?？蓮澢焦伟遢斔蜋C采用液壓千斤頂或其他類型的千斤頂移置。 （3） 工作面支護。工作面的支護方式一般采用單體液壓支柱和鉸接頂梁支護，使得液壓支柱在傾斜方向上呈直線狀。第二節(jié) 礦井開采基本知識 （4） 采空區(qū)處理。采煤工作面控頂距以外的空間稱為采空區(qū)。采空區(qū)的處

18、理方法有全部垮落法、充填法、煤柱支撐法和緩慢下沉法等。爆破采煤工作面采空區(qū)處理一般采用全部垮落法。第二節(jié) 礦井開采基本知識 2.普通機械化采煤工作面采煤工藝 普采工藝的主要特點是用采煤機落煤。采煤機主要有刨煤機和滾筒采煤機2類。滾筒采煤機主要有單滾筒和雙滾筒2種。 （1） 落煤、裝煤。普采工作面的落煤與裝煤由采煤機完成。第二節(jié) 礦井開采基本知識（2） 運煤。普采工作面運煤采用可彎曲刮板輸送機。推移輸送機時，利用液壓千斤頂將輸送機移到目的地，并使輸送機平、直，符合要求。第二節(jié) 礦井開采基本知識 （3） 支護。普采工作面使用單體液壓支柱與鉸接頂梁組成的懸臂支架支護頂板。 （4） 采空區(qū)處理。采空區(qū)

19、處理與炮采工藝相同，一般采用全部垮落法。對極堅硬的頂板，可以利用深孔爆破方法強制放頂以保證工作面的安全生產(chǎn)。第二節(jié) 礦井開采基本知識 3.綜合機械化采煤工作面采煤工藝 綜采工藝的主要特點是采用采煤機落煤，用整體自移式液壓支架支護頂板，落煤、裝煤、運煤、支護全部工序實現(xiàn)了機械化。綜采工作面設備的配套很關鍵，尤其應使采煤機、刮板輸送機和液壓支架這三大設備均符合工作面的條件，并在生產(chǎn)能力、設備強度、空間尺寸等方面配套。第二節(jié) 礦井開采基本知識 （1） 割煤、運煤。綜采工作面主要采用雙向割煤，往返一次進兩刀，斜切式進刀。采用可彎曲刮板輸送機運煤。 （2） 支護。綜采工作面支護主要采用自移式液壓支架，工

20、作面兩端一般采用端頭支架支護。按支架與圍巖的相互作用方式，支架可分為支撐式、掩護式及支撐掩護式3種基本類型。第二節(jié) 礦井開采基本知識 （3） 刮板輸送機和支架的移動。支架的形式不同則移架和移刮板輸送機的方式也不同。整體式支架、移架和推移刮板輸送機共用一個液壓千斤頂連接支架底座和刮板輸送機槽，互為支點、進行推、拉刮板輸送機和支架。第二節(jié) 礦井開采基本知識邁步式自移支架的移動，依靠本身兩框架互為支點，用一千斤頂推拉兩框架分別前移，另用一千斤頂推移刮板輸送機。 （4） 采空區(qū)處理。綜采工作面主要用垮落法處理采空區(qū)。第二節(jié) 礦井開采基本知識 4.綜采放頂煤采煤工藝 綜采放頂煤工藝的主要特點是采用采煤機

21、割煤和放頂煤。綜采放頂煤工藝是在厚煤層中沿煤層底板布置采煤工作面，煤壁采用采煤機割煤，頂煤從支架后部放煤口放煤，用前后2個刮板輸送機運煤的采煤工藝。第二節(jié) 礦井開采基本知識綜采放頂煤與綜采工藝基本相似，只是綜采放頂煤適用于厚煤層開采，且多一道放煤工序。放煤是利用礦山壓力將工作面頂部煤在工作面推進過后破碎，在支架掩護梁上的放煤窗口放落，并將冒落頂煤通過后部刮板輸送機運出。第二節(jié) 礦井開采基本知識 放頂煤綜采機械由采煤機、自移式液壓支架及2部刮板輸送機所組成。其中，液壓支架與普通支架有所不同，即：在掩護梁上具有一個液控落煤窗口，在掩護梁下安裝第2臺刮板輸送機。第二節(jié) 礦井開采基本知識 五、 礦井生

22、產(chǎn)系統(tǒng) 煤礦的生產(chǎn)系統(tǒng)主要有采煤系統(tǒng)、掘進系統(tǒng)、運輸提升系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、壓風系統(tǒng)等。它們由一系列的井巷工程和機械、設備、儀器、管線等組成。第二節(jié) 礦井開采基本知識 1.采煤系統(tǒng) 煤礦生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)是利用各種采煤方法進行采煤作業(yè)。采煤系統(tǒng)包括合理的巷道布置和適宜的采煤工藝（包括破煤、裝煤、運煤、支護、采空區(qū)處理等）。第二節(jié) 礦井開采基本知識 2.掘進系統(tǒng) 掘進系統(tǒng)就是按照井田開采規(guī)劃的總體部署和采煤設計要求，開掘各種類型的巷道，合理而有序地開采煤炭資源的準備系統(tǒng)。采掘銜接是礦井生產(chǎn)均衡的重要保證，掘進作業(yè)是其中的重要環(huán)節(jié)。第二節(jié) 礦井開采基本知識 3.提升運輸系統(tǒng)

23、礦井運輸和提升系統(tǒng)的主要任務，是將井下煤炭和廢矸運到地面，將井下需要的材料和設備運入井下使用地點，以及井下人員的運送等。第二節(jié) 礦井開采基本知識 4.通風系統(tǒng) 新鮮空氣由進風井進入礦井后，經(jīng)過井下各用風場所，然后從回風井排出礦井，風流所經(jīng)過的整個路線及其配套的通風設施稱為礦井通風系統(tǒng)。礦井通風系統(tǒng)是煤礦井下生產(chǎn)中重要的系統(tǒng)之一。為煤礦井下提供新鮮適宜的空氣，營造一個舒適的氣候環(huán)境，是搞好安全生產(chǎn)的前提。第二節(jié) 礦井開采基本知識 5.排水系統(tǒng) 礦井排水系統(tǒng)包括泵房、水倉、水泵、管路等設施。它的作用就是將礦井水不斷排到地面，防止礦井被淹沒，保證人身安全和正常生產(chǎn)。第二節(jié) 礦井開采基本知識 6.供電

24、系統(tǒng) 供電系統(tǒng)主要是為井下機械設備提供動力。常用的煤礦供電系統(tǒng)是：地面變電所井下中央變電所采區(qū)變電所（移動式變電站）工作面配電點。第二節(jié) 礦井開采基本知識煤礦井下除采煤、掘進、運輸、通風、供電、供排水系統(tǒng)外，還有一些輔助系統(tǒng)，如煤礦安全避險系統(tǒng)、灌漿系統(tǒng)等，都為煤礦安全生產(chǎn)提供技術、設施設備保障。第三節(jié) 礦井通風基本知識 一、 礦井通風概述 礦井空氣是來自地面的新鮮空氣、井下產(chǎn)生的有害氣體和浮塵的混合體。地面空氣是由氧氣（O2）、氮氣（N2）、二氧化碳和其他一些微量氣體所組成的混合氣體。地面空氣進入井下以后，由于煤巖和其他物質的氧化、人的呼吸等，使氧氣減少而二氧化碳增加。第三節(jié) 礦井通風基本知

25、識 另外，井下工作面在作業(yè)過程中，不斷產(chǎn)生甲烷、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫（SO2）、硫化氫、一氧化碳、氨氣（NH3）等有害氣體；采掘、運輸過程中產(chǎn)生巖塵、煤塵。為了保障井下作業(yè)人員的職業(yè)健康和對氧氣的需求，預防各類事故發(fā)生，礦井必須具有完善的通風系統(tǒng)。礦井通風是“一通三防”（通風，防瓦斯、防塵、防火）工作的基礎，是煤礦安全生產(chǎn)的重要基礎保障。第三節(jié) 礦井通風基本知識 1.礦井通風的任務 （1） 向井下各工作場所連續(xù)不斷地供給適宜的新鮮空氣，供人呼吸。 （2） 把有毒有害氣體和礦塵稀釋到安全濃度以下，并排到礦井之外。第三節(jié) 礦井通風基本知識 （3） 提供適宜的氣候條件，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境，以

26、保障職工的身體健康和生命安全及機械設備的正常運轉。 （4） 提高礦井抗災能力。第三節(jié) 礦井通風基本知識 2. 煤礦安全規(guī)程的相關規(guī)定 煤礦作業(yè)人員在井下工作時，需要一個適宜的氣候條件，包括適宜的溫度、濕度、風速。因此，煤礦安全規(guī)程對此都有明確的規(guī)定。 （1） 采掘工作面的進風流中，氧氣濃度不低于20，二氧化碳濃度不超過0.5。第三節(jié) 礦井通風基本知識 （2） 礦井有害氣體的最高允許濃度如表3-1所示。瓦斯、二氧化碳和氫氣的允許濃度按煤礦安全規(guī)程的有關規(guī)定執(zhí)行。第三節(jié) 礦井通風基本知識 （3） 采掘工作面的空氣溫度不得超過26 ，機電硐室的空氣溫度不得超過30 。采掘工作面的空氣溫度超過30 、

27、機電設備硐室的空氣溫度超過34 時，必須停止作業(yè)。 （4） 采煤工作面、掘進中的煤巷和半煤巖巷最低允許風速為0.25 m/s，掘進中的巖巷最低允許風速為0.15 m/s，最高允許風速均為4 m/s。第三節(jié) 礦井通風基本知識二、 礦井通風系統(tǒng)1.礦井通風方法礦井通風方法是指礦井主要通風機對井下供風的工作方法。煤礦安全規(guī)程規(guī)定每一礦井必須采用機械通風。機械通風就是利用通風機產(chǎn)生的風壓，對礦井和井巷進行通風的方法。第三節(jié) 礦井通風基本知識礦井主要通風機對井下供風的工作方式可分為抽出式、壓入式和抽壓混合式3種。礦井必須安裝2套同等能力的主要通風機裝置，其中1套作備用，備用通風機必須能在10 min內(nèi)開

28、動。第三節(jié) 礦井通風基本知識生產(chǎn)礦井主要通風機必須裝有反風設施，并能在10 min內(nèi)改變巷道中的風流方向；當風流方向改變后，主要通風機的供給風量不應小于正常供風量的40。2.礦井通風方式根據(jù)進風井與回風井之間的相互位置關系不同，礦井通風方式可分為中央式、對角式和混合式3類。第三節(jié) 礦井通風基本知識 （1） 中央式通風。中央式通風是指進風井與回風井大致位于井田走向的中央。按進、回風井在井田傾斜方向位置的不同又分為中央并列式和中央邊界式2種。 （2） 對角式通風。對角式通風是指進風井大致位于井田中央，回風井位于井田淺部走向上方的通風系統(tǒng)。根據(jù)回風井在走向位置的不同又可分為兩翼對角式、分區(qū)對角式2種

29、。第三節(jié) 礦井通風基本知識 （3） 混合式通風?；旌鲜酵L即中央式與對角式的混合布置，常見的混合式有中央并列與雙翼對角混合、中央邊界與雙翼對角混合及中央并列與中央邊界混合等。3.礦井通風網(wǎng)絡礦井通風網(wǎng)絡是指風流流經(jīng)井巷的分布形式。第三節(jié) 礦井通風基本知識 （1） 串聯(lián)網(wǎng)絡。多條風路依次連接起來的網(wǎng)絡稱為串聯(lián)網(wǎng)絡。井下2條或2條以上的通風井巷首尾相連，前一井巷的出風端是下一井巷的進風端。其特點是：串聯(lián)的通風井巷越多，風阻越大；若進風側發(fā)生災害，勢必影響到回風側；各段巷道中的風量不能隨意改變。第三節(jié) 礦井通風基本知識 （2） 并聯(lián)網(wǎng)絡。2條或2條以上的風路從某一點分開到達另一點匯合，中間設有分岔的

30、網(wǎng)絡稱為并聯(lián)網(wǎng)絡。其特點是：并聯(lián)的通風井巷越多，各井巷分得的風量越少，風阻也越小，并且各井巷互不干擾，安全性好。第三節(jié) 礦井通風基本知識 （3） 角聯(lián)網(wǎng)絡。有1條或多條風路把2條并聯(lián)風路連通的網(wǎng)絡稱為角聯(lián)網(wǎng)絡。并聯(lián)網(wǎng)絡中的2條井巷之間，被1條或多條井巷橫跨接通，橫跨于并聯(lián)網(wǎng)絡中的井巷稱為對角巷或對角風路。對角風路中的風流方向不穩(wěn)定，在礦井設計中應盡量避免出現(xiàn)角聯(lián)網(wǎng)絡。第三節(jié) 礦井通風基本知識 4.礦井通風設施為了保證風流沿需要的路線流動，就必須在某些巷道中設置相應的通風設施（又稱通風構筑物），如風門、風橋、風墻、風窗等，以便對風流進行控制。第三節(jié) 礦井通風基本知識（1） 風門。在井下平時行人、

31、行車的巷道內(nèi)設置的能夠隔斷風流和對風量進行調節(jié)的通風構筑物稱為風門。第三節(jié) 礦井通風基本知識 （2） 風橋。在進、回風巷道的交叉點，為避免風流短路而建造的通風構筑物稱為風橋。根據(jù)風橋的服務年限，可分為永久性風橋和臨時性風橋兩大類。永久性風橋有繞道式風橋和混凝土（或磚石）風橋；臨時性風橋一般用木板或鐵風筒構成。第三節(jié) 礦井通風基本知識（3） 風墻。風墻又稱“密閉”，是為截斷風流而在巷道中設置的隔墻。凡是不運輸、不行人，又需遮斷風流的井巷都應設有風墻，可用它來封閉采空區(qū)、火區(qū)和廢棄的舊巷等。第三節(jié) 礦井通風基本知識（4） 風窗。風窗又稱“調節(jié)風門”，是安裝在風門或其他通風設施上可調節(jié)風量的窗口。在并聯(lián)網(wǎng)絡中，若一個風路中風量需要增加，則可在另一風路中安設風窗，使并聯(lián)風網(wǎng)中的風量按需供應，達到風量調節(jié)的目的。第三節(jié) 礦井通風基本知識三、 礦井通風基本要求1.采區(qū)通風采區(qū)通風系統(tǒng)是礦井通風系統(tǒng)的基本組成部分，是指礦井風流從主要進風巷進入采區(qū)，流經(jīng)有關巷道，清洗采掘工作面、硐室和其他用風巷道后，排到礦井主要回風巷的整個風流路線。第三節(jié) 礦井通風基本知識（1） 每一個生產(chǎn)水平和采區(qū)，必須布置單獨的回風巷，實行分區(qū)通風。采區(qū)進、回風巷必須貫穿整個采區(qū)的長度