普通高等教育規(guī)劃教材：礦井通風(fēng)與安全

第一章礦井空氣1

第一節(jié)礦井空氣成分1

一、地面空氣與礦井空氣1

二、礦井空氣主要成分的基本性質(zhì)及安全標準1

三、礦井空氣主要成分的檢測方法3

第二節(jié)礦井空氣中的有害氣體及其檢測3

一、礦井空氣中有害氣體的基本性質(zhì)及安全標準3

二、有害氣體的檢測方法6

三、防止有害氣體危害的措施7

第三節(jié)礦井氣候條件及改善7

一、礦井氣候?qū)θ梭w熱平衡的影響8

二、礦井空氣的溫度、濕度和風(fēng)速8

三、衡量礦井氣候條件的指標和安全標準10

四、礦井空氣溫度和濕度的測定11

五、礦井氣候條件的改善13

第四節(jié)井巷中風(fēng)速與風(fēng)量的測定14

一、測風(fēng)儀表14

二、測風(fēng)方法及步驟16

三、微風(fēng)測量18

第二章礦井空氣流動理論基礎(chǔ)20

第一節(jié)空氣的主要物理參數(shù)20

一、空氣的壓力（壓強）20

二、空氣的密度20

三、空氣的比容21

四、空氣的黏性21

第二節(jié)礦井風(fēng)流的能量與壓力21

一、靜壓能—靜壓

二、動壓能—動壓

三、位壓能—位壓

四、全壓和勢壓23

五、點壓力和總壓力23

第三節(jié)空氣壓力測量及壓力關(guān)系23

一、測壓儀器23

二、壓力測量及壓力之間的關(guān)系27

第四節(jié)礦井通風(fēng)中的能量方程及其應(yīng)用28

一、空氣流動連續(xù)性方程28

二、礦井通風(fēng)中能量方程29

三、能量方程在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用30

第三章井巷通風(fēng)阻力35

第一節(jié)概述35

一、通風(fēng)阻力定義35

二、通風(fēng)阻力分類35

三、風(fēng)流的流動狀態(tài)35

第二節(jié)摩擦阻力36

一、摩擦阻力計算公式36

二、摩擦阻力系數(shù)與摩擦風(fēng)阻38

第三節(jié)局部阻力41

一、局部阻力產(chǎn)生的原因及地點41

二、局部阻力的計算41

三、局部風(fēng)阻42

第四節(jié)礦井總風(fēng)阻與礦井等積孔42

一、礦井通風(fēng)阻力定律42

二、礦井總風(fēng)阻43

三、礦井等積孔43

第五節(jié)降低礦井通風(fēng)阻力措施45

一、降低井巷摩擦阻力措施45

二、降低局部阻力措施46

第六節(jié)礦井通風(fēng)阻力測定46

一、通風(fēng)阻力測定的方法及步驟46

二、礦井通風(fēng)阻力測定報告的編寫50

第四章礦井通風(fēng)動力53

第一節(jié)自然風(fēng)壓53

一、自然風(fēng)壓的形成53

二、自然風(fēng)壓的影響因素及變化規(guī)律53

三、自然風(fēng)壓的控制和利用54

四、自然風(fēng)壓的測定54

第二節(jié)礦井主要通風(fēng)機55

一、離心式通風(fēng)機55

二、軸流式通風(fēng)機56

三、對旋式通風(fēng)機57

第三節(jié)通風(fēng)機附屬裝置58

一、風(fēng)硐58

二、擴散器（擴散塔）58

三、防爆門（或防爆井蓋）58

四、反風(fēng)裝置和功能58

第四節(jié)通風(fēng)機實際參數(shù)及實際特性曲線59

一、通風(fēng)機的工作參數(shù)59

二、通風(fēng)機的個體特性曲線60

三、通風(fēng)機合理工作范圍61

四、通風(fēng)機風(fēng)壓與通風(fēng)阻力關(guān)系61

第五節(jié)通風(fēng)機聯(lián)合運轉(zhuǎn)62

一、通風(fēng)機串聯(lián)工作62

二、通風(fēng)機并聯(lián)工作63

第六節(jié)礦井主要通風(fēng)機性能測定63

一、測定前的準備64

二、測定方法與步驟64

三、數(shù)據(jù)的整理與特性曲線的繪制65

第五章礦井通風(fēng)系統(tǒng)69

第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)69

一、礦井通風(fēng)方法69

二、礦井通風(fēng)方式70

三、礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)72

四、礦井通風(fēng)設(shè)施73

第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)73

一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求73

二、采區(qū)進、回風(fēng)上（下）山的選擇74

三、采、掘工作面的串聯(lián)通風(fēng)及要求74

四、采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)的類型和特點75

五、采煤工作面上行通風(fēng)與下行通風(fēng)的分析78

第三節(jié)通風(fēng)設(shè)施79

一、通風(fēng)設(shè)施的種類和質(zhì)量要求79

二、通風(fēng)設(shè)施的管理82

第四節(jié)礦井漏風(fēng)及其預(yù)防82

一、漏風(fēng)的概念及危害82

二、礦井有效風(fēng)量率及漏風(fēng)率的表示法83

三、防止漏風(fēng)的措施83

第五節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖84

一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖84

二、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖及其繪制85

第六章礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配規(guī)律與調(diào)節(jié)87

第一節(jié)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)量分配規(guī)律87

一、風(fēng)網(wǎng)中風(fēng)流流動的普遍規(guī)律87

二、簡單風(fēng)網(wǎng)的特殊規(guī)律87

三、角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)特性88

四、串聯(lián)、并聯(lián)及角聯(lián)通風(fēng)方式基本規(guī)定89

第二節(jié)礦井風(fēng)量按需調(diào)節(jié)89

一、局部風(fēng)量調(diào)節(jié)89

二、礦井總風(fēng)量的調(diào)節(jié)93

第三節(jié)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的解算94

一、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的目的94

二、解算通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)方法94

第七章掘進通風(fēng)97

第一節(jié)掘進通風(fēng)方法97

一、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)97

二、引射器通風(fēng)98

三、局部通風(fēng)機通風(fēng)98

第二節(jié)局部通風(fēng)設(shè)備100

一、局部通風(fēng)機100

二、風(fēng)筒106

第三節(jié)掘進工作面風(fēng)量計算109

一、排出炮煙所需風(fēng)量109

二、排除瓦斯所需風(fēng)量110

三、排出礦塵所需風(fēng)量110

四、按風(fēng)速驗算風(fēng)量110

第四節(jié)掘進通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計110

一、局部通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計原則110

二、局部通風(fēng)設(shè)計步驟和選型111

第五節(jié)掘進通風(fēng)技術(shù)管理112

一、加強風(fēng)筒管理的措施112

二、保證局部通風(fēng)機安全可靠運轉(zhuǎn)113

三、掘進通風(fēng)安全技術(shù)裝備系列化114

四、局部通風(fēng)機消聲措施115

第八章礦井通風(fēng)設(shè)計116

第一節(jié)擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)116

一、擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求116

二、確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)的方法117

第二節(jié)計算和分配礦井總風(fēng)量117

一、礦井需風(fēng)量的計算原則117

二、礦井需風(fēng)量的計算方法117

三、礦井總風(fēng)量的分配121

第三節(jié)計算礦井通風(fēng)總阻力121

一、礦井通風(fēng)總阻力的計算原則121

二、礦井通風(fēng)總阻力的計算方法121

第四節(jié)選擇礦井通風(fēng)設(shè)備122

一、選擇礦井通風(fēng)設(shè)備的基本要求122

二、主要通風(fēng)機的選擇123

第五節(jié)概算礦井通風(fēng)費用124

一、噸煤通風(fēng)電費124

二、其他噸煤通風(fēng)費用124

第六節(jié)生產(chǎn)礦井通風(fēng)設(shè)計125

一、生產(chǎn)礦井通風(fēng)設(shè)計的特點125

二、生產(chǎn)礦井通風(fēng)設(shè)計的內(nèi)容和步驟125

第九章礦井瓦斯129

第一節(jié)煤層瓦斯賦存與含量129

一、瓦斯的生成129

二、瓦斯的存在狀態(tài)129

三、煤層瓦斯含量及其影響因素130

第二節(jié)礦井瓦斯涌出131

一、瓦斯涌出形式131

二、礦井瓦斯涌出量132

三、影響瓦斯涌出的因素132

四、瓦斯涌出不均系數(shù)134

五、礦井瓦斯等級134

第三節(jié)瓦斯噴出和煤與瓦斯突出及其預(yù)防135

一、瓦斯噴出及其預(yù)防136

二、煤與瓦斯突出及其預(yù)防137

第四節(jié)礦井瓦斯爆炸及其預(yù)防142

一、瓦斯爆炸過程及其危害142

二、瓦斯爆炸的條件及影響因素143

三、煤礦井下瓦斯爆炸事故原因分析145

四、預(yù)防瓦斯爆炸的措施146

第五節(jié)瓦斯測定150

一、礦井瓦斯檢測儀器150

二、瓦斯測定153

三、煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)簡介154

第六節(jié)礦井瓦斯抽放158

一、礦井瓦斯抽放條件158

二、礦井瓦斯抽放方法159

三、抽放設(shè)備162

第七節(jié)巷道貫通與瓦斯排放管理163

一、巷道貫通管理163

二、排放瓦斯管理164

第十章礦井火災(zāi)防治169

第一節(jié)概述169

一、礦井火災(zāi)的概念169

二、礦井火災(zāi)的分類及其特點169

三、礦井火災(zāi)的危害170

第二節(jié)煤炭自燃171

一、煤炭自燃原因171

二、煤炭自燃的發(fā)展過程171

三、煤炭自燃條件及影響煤炭自燃的因素171

四、煤炭自燃傾向性的鑒定173

五、煤炭自燃的早期識別173

第三節(jié)礦井防火175

一、礦井防火的一般性措施175

二、外因火災(zāi)預(yù)防措施176

三、內(nèi)因火災(zāi)預(yù)防措施177

第四節(jié)礦井火災(zāi)的處理182

一、發(fā)生礦井火災(zāi)時應(yīng)采取的措施182

二、火災(zāi)時期的滅火方法184

三、火區(qū)管理與啟封187

第十一章礦塵防治189

第一節(jié)礦塵性質(zhì)、危害及測定189

一、礦塵的含義及分類189

二、礦塵含量的表示方法及衛(wèi)生標準189

三、礦塵的分散度及其表示方法190

四、礦塵的產(chǎn)生、影響因素及危害190

五、礦塵質(zhì)量含量測定190

第二節(jié)礦工職業(yè)病192

一、塵肺病及其發(fā)病機理192

二、塵肺病的發(fā)病癥狀及影響因素193

第三節(jié)煤塵爆炸及預(yù)防193

一、煤塵爆炸的機理及特征193

二、煤塵爆炸的條件194

三、影響煤塵爆炸的因素195

四、煤塵爆炸與瓦斯爆炸的比較196

五、煤塵爆炸事故分析196

六、煤塵爆炸性鑒定197

七、預(yù)防煤塵爆炸的技術(shù)措施197

第四節(jié)礦山綜合防塵199

一、通風(fēng)除塵199

二、濕式作業(yè)200

三、凈化風(fēng)流201

四、個體防護201

第十二章礦井防治水203

第一節(jié)概述203

一、礦井水災(zāi)的概念203

二、礦井水災(zāi)對煤礦安全生產(chǎn)的影響203

第二節(jié)礦井水災(zāi)發(fā)生的規(guī)律203

一、礦井水災(zāi)的基本條件203

二、造成水災(zāi)的主要原因205

三、透水的預(yù)兆205

第三節(jié)水災(zāi)防治技術(shù)206

一、地面防治水206

二、井下防治水207

第十三章礦工自救、互救與現(xiàn)場急救216

第一節(jié)礦工自救與互救216

一、發(fā)生事故時在場人員的行動原則216

二、礦工自救設(shè)施與設(shè)備217

三、各類災(zāi)害事故時避災(zāi)措施220

第二節(jié)現(xiàn)場急救222

一、傷員類別及處置原則222

二、現(xiàn)場急救技術(shù)222

三、急救方法226

第十四章爆破材料及井下放炮228

第一節(jié)爆破材料的儲存228

第二節(jié)爆破器材的安全管理228

一、加強對爆破材料的管理，防止爆破材料散失228

二、爆破材料的領(lǐng)退229

三、井下爆破材料的安全運送229

第三節(jié)井下爆破安全技術(shù)230

一、裝配引藥230

二、裝藥231

三、炮泥和封泥232

四、連線233

五、爆破234

第十五章煤礦典型事故案例分析240

第一節(jié)瓦斯爆炸事故案例分析240

第二節(jié)煤塵爆炸事故案例分析244

第三節(jié)瓦斯煤塵爆炸事故案例分析249

第四節(jié)煤與瓦斯突出事故案例分析254

第五節(jié)礦井火災(zāi)事故案例分析256

附錄264

附錄一FBCDZ（原BDK）系列風(fēng)機選型參數(shù)264

附錄二FBCDZ裝置性能曲線265

附錄三礦井通風(fēng)安全質(zhì)量標準化標準及考核評級辦法281

附錄四煤礦通風(fēng)能力核定有關(guān)規(guī)定及辦法291

參考文獻299

第二版前言

《礦井通風(fēng)與安全》是綜合機械化采煤專業(yè)系列教材之一，屬綜合機械化采煤技術(shù)專業(yè)的主干教材，與《煤礦開采技術(shù)》等教材配套使用。

本書根據(jù)2006年4月在北京召開的煤礦綜合機械化專業(yè)教材編寫會議精神，由山西大同大學(xué)、陽泉學(xué)院、呂梁學(xué)院教師共同編寫，并于2007年8月第一次出版。自2007年出版6年來，深得廣大讀者好評。一致認為“簡潔、實用、先進、系統(tǒng)、靈活”為該書最大特點，同時認為該書再版時應(yīng)及時修正原教材在排版、編輯、內(nèi)容等方面存在的紕漏和差錯，尤其是隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步，該書應(yīng)根據(jù)新規(guī)程、新規(guī)范、新條例等要求，修改瓦斯等級劃分依據(jù)及等級，增加巷道貫通與瓦斯排放、爆破材料及井下放炮、瓦斯抽放、通風(fēng)能力核定、通風(fēng)質(zhì)量標準化、回采工作面通風(fēng)方式、掘進通風(fēng)新裝備等內(nèi)容以及煤礦典型事故案例分析，刪減國家明令淘汰設(shè)備和落后技術(shù)的介紹，如JBT局部通風(fēng)機和過濾式自救器等?；谏鲜鲆庖?，陽泉學(xué)院蔡永樂同志對全書進行了全面審閱和修訂，以滿足讀者需求。

本教材共分十五章，具體分工如下：

山西呂梁學(xué)院李瑞英編寫第一章、第十一章；

山西大同大學(xué)胡創(chuàng)義編寫第二章、第三章、第十章；

山西陽泉學(xué)院蔡永樂編寫第四章、第五章、第七章、第十五章、第九章的第六節(jié)和第七節(jié)，以及附錄一、附錄三、附錄四。

山西陽泉學(xué)院李秀杰編寫第六章、第八章。

山西大同大學(xué)朱潤生編寫第九章第一節(jié)至第五節(jié)、第十二章、第十三章。

山西陽泉學(xué)院姜有編寫第十四章、附錄二。

在本書編寫過程中，中國礦業(yè)大學(xué)北京研究生部吳兵教授在百忙之中進行了主審，對全書章節(jié)布局及有關(guān)內(nèi)容進行了專業(yè)的指導(dǎo)，在此向吳兵教授表示誠摯的敬意和衷心的感謝。

由于編者水平有限，書中不妥之處，懇請同仁批評指正。

編者2013年6月

第一版前言

本書是高職高專綜合機械化采煤專業(yè)系列教材之一，屬綜合機械化采煤技術(shù)專業(yè)的主干教材，與《煤礦開采技術(shù)》等教材配合使用。

根據(jù)2006年4月在北京召開的煤礦綜合機械化專業(yè)教材會議精神，我們承擔(dān)了《礦井通風(fēng)與安全》教材的編寫任務(wù)。在編寫過程中，我們結(jié)合綜合機械化專業(yè)的特點，收集了大量現(xiàn)代煤礦現(xiàn)場管理技術(shù)資料，借鑒以往《礦井通風(fēng)與安全》教材版本的優(yōu)點，注重教材的適應(yīng)性、使用性、先進性和系統(tǒng)性。本書重點闡明了通風(fēng)基本理論，同時又加強新技術(shù)的實際應(yīng)用，力求做到理論知識夠用，重視實踐應(yīng)用，增強了教材的實用性和靈活性。

本教材由蔡永樂、胡創(chuàng)義擔(dān)任主編。共分十三章，具體分工如下。

山西呂梁高等專科學(xué)校李瑞英編寫了第一章、第十一章。

山西大同大學(xué)胡創(chuàng)義編寫了第二章、第三章、第十章。

山西陽泉學(xué)院蔡永樂編寫了第四章、第五章、第七章。

山西陽泉學(xué)院李秀杰編寫了第六章、第八章。

山西大同大學(xué)朱潤生編寫了第九章、第十二章、第十三章。

蔡永樂、胡創(chuàng)義對全書進行了統(tǒng)稿。感謝同煤集團、神華公司等煤礦單位給予大力協(xié)作和支持，感謝各參編院校積極參與和通力合作。特別更要感謝的是山西大同大學(xué)教授朱天安在百忙中對本教材的認真審閱，并提出了很多寶貴的建議，使本教材更加完善。

物之初出，其形必丑。由于編者水平有限，加上時間緊迫，書中不妥之處在所難免，懇請同仁批評指正。

編者2007年5月

《普通高等教育規(guī)劃教材:礦井通風(fēng)與安全(第2版)》可作為普通高校綜合機械化采煤、通風(fēng)及安全專業(yè)教材，也可作為大型煤礦職工培訓(xùn)教材或工程技術(shù)人員參考用書。

《普通高等教育規(guī)劃教材:結(jié)構(gòu)力學(xué)》可作為高等學(xué)校土木工程及其相關(guān)專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的教材，也可供相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員參考。

《普通高等教育規(guī)劃教材：工程材料》是針對21世紀我國機械工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀編寫的“工程材料”課教材?！镀胀ǜ叩冉逃?guī)劃教材：工程材料》為大學(xué)生——一未來的機械設(shè)計者和制造者講授了面l臨社會競爭所必備的工程材料知識和有關(guān)的基本理論。書中重點介紹了各類工程材料的成分和組織與性能（加工工藝性能和使用性能）的關(guān)系，以及各自的應(yīng)用范圍，使讀者初步掌握學(xué)習(xí)及研究材料的方法。鑒于目前機械工業(yè)中材料應(yīng)用的多樣化，增加了鎂合金以及非金屬材料的內(nèi)容。　該書為汽車、農(nóng)機、礦機、機械、食品機械、管理工程等各類工科專業(yè)大學(xué)本科必修課教材，電可以為從事機械設(shè)計和制造的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

《建筑裝飾裝修構(gòu)造(第2版)》：普通高等教育規(guī)劃教材