一、“一通三防”基本概念解析

 一通：礦井通風(fēng)，三防：防瓦斯，防煤塵，防火。

（一）“一通”——礦井通風(fēng)概述

礦井通風(fēng)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是把地面新鮮空氣源源不斷地送入井下的過(guò)程。這一過(guò)程看似平常，實(shí)則在整個(gè)煤礦安全生產(chǎn)中占據(jù)著基礎(chǔ)性的地位。

井下的環(huán)境相對(duì)封閉，空氣無(wú)法自然順暢地流通與更新。而礦井通風(fēng)就像是為井下打造了一套“呼吸系統(tǒng)”，為井下工作人員的正常呼吸提供了必要的保障。大家都知道，人要生存就離不開(kāi)氧氣，井下作業(yè)人員同樣如此，礦井通風(fēng)能夠?qū)⒌孛娓缓鯕獾男迈r空氣輸送到井下各個(gè)角落，滿(mǎn)足人員對(duì)氧氣的需求。

同時(shí)，煤礦開(kāi)采過(guò)程中，會(huì)不可避免地產(chǎn)生諸多有毒有害氣體，像一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氫、甲烷等，而且還會(huì)有大量的粉塵產(chǎn)生。通過(guò)礦井通風(fēng)，可以有效地沖淡并排除這些有毒有害氣體及浮游礦塵，使其符合煤礦安全規(guī)程的要求，從而營(yíng)造一個(gè)相對(duì)安全、健康的井下作業(yè)環(huán)境。另外，井下由于受地溫等因素影響，氣候條件往往比較惡劣，通風(fēng)還能對(duì)井下的溫度、濕度等氣候因素起到調(diào)節(jié)作用，創(chuàng)造良好的勞動(dòng)條件，讓井下工作人員能夠在適宜的環(huán)境中開(kāi)展工作?？偠灾?，礦井通風(fēng)是礦井生產(chǎn)得以正常進(jìn)行、保障人員安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不可或缺。

（二）“三防”具體內(nèi)容闡釋

1.防瓦斯

瓦斯主要成分是甲烷，它是在煤炭形成過(guò)程中伴生的一種氣體，在煤礦井下常常會(huì)自然涌出。瓦斯是一種易燃易爆的氣體，當(dāng)它在空氣中的濃度達(dá)到一定范圍（5% - 16%）時(shí)，遇到火源就極易發(fā)生爆炸，會(huì)產(chǎn)生高溫、高壓氣體以及強(qiáng)大的沖擊波，同時(shí)還會(huì)伴生大量的一氧化碳等有毒有害氣體，對(duì)井下人員的生命安全以及井下設(shè)施設(shè)備等都會(huì)造成毀滅性的打擊。

所以，防瓦斯工作至關(guān)重要。一方面要通過(guò)合理的通風(fēng)，將井下涌出的瓦斯及時(shí)稀釋并排出，使其濃度始終控制在安全范圍以?xún)?nèi)，避免瓦斯積聚達(dá)到爆炸界限；另一方面，要做好瓦斯的監(jiān)測(cè)監(jiān)控工作，利用先進(jìn)的瓦斯檢測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)掌握井下各個(gè)區(qū)域的瓦斯?jié)舛惹闆r，一旦發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛犬惓Ｉ?，能夠及時(shí)預(yù)警并采取相應(yīng)的處理措施，例如加大通風(fēng)量或者暫停相關(guān)區(qū)域的作業(yè)等。此外，對(duì)于一些瓦斯含量較高的煤層，還可以采用瓦斯抽采的方式，提前將煤層中的瓦斯抽出一部分，降低開(kāi)采過(guò)程中的瓦斯涌出量，從源頭上減少瓦斯帶來(lái)的安全隱患，保障煤礦生產(chǎn)安全有序地進(jìn)行。

2.防煤塵

煤塵是指粒徑小于1mm的粉煤，主要有浮游煤塵和沉積煤塵兩種存在狀態(tài)。井下煤塵的來(lái)源十分廣泛，比如采煤工作面的采煤機(jī)落煤、裝煤、運(yùn)煤、液壓支架移架、運(yùn)輸轉(zhuǎn)載、人工攉煤、爆破及放煤口放煤等大多數(shù)工序都會(huì)產(chǎn)生大量煤塵，掘進(jìn)工作面中的機(jī)械破巖（煤）、裝載、爆破、煤炭運(yùn)輸轉(zhuǎn)載及錨噴等工序同樣也會(huì)產(chǎn)生大量煤塵，還有巷道維修的錨噴現(xiàn)場(chǎng)、煤炭的裝卸點(diǎn)等也都是煤塵產(chǎn)生的“源頭”，尤其是煤炭轉(zhuǎn)載處的瞬時(shí)礦塵濃度，有時(shí)甚至?xí)_(dá)到煤塵爆炸濃度界限，成為威脅煤礦從業(yè)人員生命安全的一個(gè)重要危險(xiǎn)源。

防煤塵的目的就是防止煤塵飛揚(yáng)、積聚，避免煤塵爆炸事故的發(fā)生以及降低煤塵對(duì)井下人員身體健康的危害。為此，需要采取一系列的防塵措施，像煤層注水，通過(guò)在順槽超前工作面一定距離向煤體打孔注水，將水壓入煤層層理裂隙中，達(dá)到軟化煤體、減少開(kāi)采時(shí)產(chǎn)塵量的目的；在放炮時(shí)采用水泡泥封堵炮眼，借助放炮時(shí)爆破沖擊力使水散成霧狀，濕潤(rùn)煤粒來(lái)降塵；還有在井下集中產(chǎn)塵點(diǎn)安設(shè)噴霧灑水裝置，包括放炮噴霧、轉(zhuǎn)載噴霧灑水、采掘機(jī)內(nèi)外噴霧、裝載灑水、沖洗煤壁、風(fēng)流凈化水幕等，讓已經(jīng)產(chǎn)生的煤塵能夠迅速沉降，減少其飛揚(yáng)的數(shù)量與時(shí)間；并且要定期清掃沉積在巷道中的煤塵，以免其再次飛揚(yáng)變成浮游煤塵，為煤塵爆炸提供物質(zhì)基礎(chǔ)。通過(guò)這些綜合的防塵舉措，與礦井通風(fēng)相互配合，因?yàn)橥L(fēng)能夠及時(shí)將揚(yáng)起的煤塵排出井下或者吹散稀釋?zhuān)档兔簤m濃度，從而保障井下的安全生產(chǎn)環(huán)境。

3.防火

煤礦井下防火意義重大，因?yàn)橐坏┌l(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)在井下有限的空間內(nèi)很容易迅速蔓延，而且會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，高溫濃煙充斥巷道，不僅會(huì)直接威脅井下人員的生命安全，還可能造成井下設(shè)備設(shè)施的損壞，導(dǎo)致整個(gè)礦井生產(chǎn)陷入癱瘓。

井下火災(zāi)的引發(fā)原因多種多樣，比如煤層自燃，由于煤炭本身具有一定的氧化性，在特定的條件下（如漏風(fēng)、溫度適宜等）會(huì)發(fā)生緩慢氧化，當(dāng)熱量積聚到一定程度就可能引發(fā)自燃；還有電氣設(shè)備故障產(chǎn)生電火花、井下爆破作業(yè)、井下使用明火等都有可能成為火源，點(diǎn)燃周?chē)囊兹嘉镞M(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。

在防火工作方面，首先要做好預(yù)防措施，比如保證井下電氣設(shè)備的防爆性能良好，防止因電火花引發(fā)火災(zāi)；嚴(yán)格管控井下的動(dòng)火作業(yè)，嚴(yán)禁違規(guī)使用明火；同時(shí)加強(qiáng)對(duì)煤層自燃傾向性的監(jiān)測(cè)，對(duì)于容易自燃的煤層采取預(yù)防性灌漿、噴灑阻化劑等措施，抑制煤層的氧化自燃。而一旦發(fā)生火災(zāi)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理控制就顯得尤為關(guān)鍵，通過(guò)調(diào)節(jié)通風(fēng)風(fēng)流的方向、風(fēng)量等，可以避免火災(zāi)產(chǎn)生的有毒有害氣體和濃煙向人員作業(yè)區(qū)域擴(kuò)散，還能防止火災(zāi)借助風(fēng)流快速蔓延擴(kuò)大，并且可以為井下人員的逃生以及后續(xù)的滅火救援工作創(chuàng)造有利條件。

總之，“三防”工作中的每一項(xiàng)都與礦井通風(fēng)緊密相連、相互影響，礦井通風(fēng)為“三防”提供了必要的條件，而“三防”工作的有效落實(shí)也保障了通風(fēng)系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行，共同為煤礦井下的安全生產(chǎn)筑牢堅(jiān)實(shí)的防線。

二、礦井通風(fēng)的重要任務(wù)與目的

（一）通風(fēng)的三大任務(wù)

1.供給井下工作人員新鮮空氣

井下作業(yè)環(huán)境特殊，處于相對(duì)封閉的地下空間，自然通風(fēng)往往難以滿(mǎn)足需求，這就凸顯出礦井通風(fēng)在輸送新鮮空氣方面的關(guān)鍵作用。人每時(shí)每刻都需要呼吸氧氣來(lái)維持生命活動(dòng)，井下工作人員同樣如此。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給的風(fēng)量不得少于4立方米，并且采掘工作面進(jìn)風(fēng)流中氧氣不得低于20%。礦井通風(fēng)系統(tǒng)通過(guò)合理的風(fēng)道布局、通風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行等，將地面富含氧氣的新鮮空氣源源不斷地輸送到井下各個(gè)作業(yè)地點(diǎn)，保障工作人員周?chē)諝夂趿窟_(dá)標(biāo)，使其能夠正常呼吸，進(jìn)而維持正常的工作狀態(tài)，避免因氧氣不足而出現(xiàn)喘息、呼吸困難甚至失去勞動(dòng)能力、失去理智乃至死亡等危險(xiǎn)情況。

2.沖淡和排除有毒有害氣體及浮游礦塵

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生多種有毒有害氣體，像一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO?）、二氧化硫（SO?）、硫化氫（H?S）、氨（NH?）等，還會(huì)有大量的浮游礦塵出現(xiàn)。例如一氧化碳是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭但劇毒的氣體，它的產(chǎn)生來(lái)源較多，像爆破、燃燒、爆炸等過(guò)程都可能產(chǎn)生一氧化碳；而硫化氫具有臭雞蛋氣味，常從老空區(qū)涌出，也是毒性很強(qiáng)的氣體；浮游礦塵則在采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸?shù)戎T多工序中大量產(chǎn)生，這些礦塵不僅危害人體健康，當(dāng)其濃度達(dá)到一定界限時(shí)還可能引發(fā)爆炸事故。礦井通風(fēng)能借助風(fēng)流的流動(dòng)，對(duì)這些有毒有害氣體及浮游礦塵起到?jīng)_淡和排除的作用，使其濃度降低到符合《煤礦安全規(guī)程》的要求范圍之內(nèi)，從而營(yíng)造一個(gè)相對(duì)安全、健康的井下作業(yè)環(huán)境，防止工作人員中毒以及避免因瓦斯、煤塵等積聚引發(fā)爆炸等嚴(yán)重事故。

3.提供良好氣候條件

井下由于受地?zé)嶙饔?，再加上人體散熱、機(jī)械散熱以及水分蒸發(fā)等因素影響，空氣的溫度、濕度等氣候條件往往比較惡劣。溫度過(guò)高時(shí)，人體會(huì)感覺(jué)悶熱甚至中暑；溫度過(guò)低，又容易使人發(fā)冷、易感冒；濕度過(guò)大，同樣會(huì)讓人感覺(jué)不適，影響工作效率。而礦井通風(fēng)通過(guò)合理控制風(fēng)流的速度、風(fēng)量以及流向等，可以調(diào)節(jié)井下不同區(qū)域的溫度、濕度，創(chuàng)造良好的氣候條件，維持合適的勞動(dòng)條件，讓井下工作人員能夠在相對(duì)舒適的環(huán)境中開(kāi)展工作，提高勞動(dòng)生產(chǎn)的效率，也有助于保障整個(gè)礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）達(dá)成的最終目的

礦井通風(fēng)的最終目的是使風(fēng)流能夠按擬訂的路線流動(dòng)，維持正常的通風(fēng)，進(jìn)而保證礦井的安全。井下的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)猶如人體的血管脈絡(luò)一樣復(fù)雜，各個(gè)采掘工作面、機(jī)電硐室等用風(fēng)地點(diǎn)都需要有穩(wěn)定且合適的風(fēng)流經(jīng)過(guò)，這就要求通風(fēng)系統(tǒng)能精準(zhǔn)地引導(dǎo)風(fēng)流按照預(yù)定路線循環(huán)流動(dòng)。只有這樣，才能確保新鮮空氣被輸送到需要的地方，同時(shí)將污濁的空氣、有毒有害氣體等排出到地面。

在保障礦井安全方面，正常的通風(fēng)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。一旦通風(fēng)出現(xiàn)問(wèn)題，比如通風(fēng)不暢、風(fēng)流短路、風(fēng)量不足等情況，有毒有害氣體就可能在井下積聚，瓦斯?jié)舛瓤赡艹?，煤塵無(wú)法及時(shí)排出而濃度升高，這些都極易引發(fā)瓦斯爆炸、煤塵爆炸、人員中毒窒息等重大安全事故，還可能在發(fā)生火災(zāi)等災(zāi)害時(shí)，導(dǎo)致濃煙、有毒氣體快速蔓延，使井下人員無(wú)法安全撤離，進(jìn)一步擴(kuò)大事故的危害范圍。所以，維持正常的通風(fēng)，讓風(fēng)流有序流動(dòng)，對(duì)于整個(gè)礦井生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定、安全地運(yùn)行起著至關(guān)重要的基礎(chǔ)性作用，關(guān)乎著井下每一位工作人員的生命安全以及煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。

三、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成要素

（一）通風(fēng)方式分類(lèi)及特點(diǎn)

1. 中央式通風(fēng)

中央式通風(fēng)方式又可細(xì)分為中央并列式和中央分列式（又稱(chēng)中央邊界式）兩種。

·中央并列式：進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井都布置在礦區(qū)井田的中央，兩風(fēng)井相隔很近，一般相距30 - 50米。這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)在于初期投資少，采區(qū)生產(chǎn)相對(duì)集中，便于管理，而且能節(jié)省回風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地，占地少、壓煤也少。例如一些煤層傾角較大、走向不長(zhǎng)、投產(chǎn)初期暫未設(shè)置邊界安全出口，且自然發(fā)火不嚴(yán)重的礦井，就比較適用中央并列式通風(fēng)。不過(guò)它也存在一定的缺點(diǎn)，由于進(jìn)、回井之間風(fēng)路較長(zhǎng)，風(fēng)阻較大，所以漏風(fēng)較多，并且工業(yè)場(chǎng)地會(huì)受到噪聲影響。

·中央分列式：進(jìn)風(fēng)井布置在礦區(qū)井田中央，而回風(fēng)井則布置在礦區(qū)井田上部邊界沿走向的中央，回風(fēng)井相隔一定距離。相較于中央并列式，它在通風(fēng)路線方面有所優(yōu)化，通風(fēng)阻力相對(duì)較小一些，在一定程度上減少了漏風(fēng)情況。適用于一些特定地質(zhì)條件和開(kāi)采規(guī)模的礦井，能在保障通風(fēng)效果的同時(shí)，更好地維持井下環(huán)境穩(wěn)定。

2. 對(duì)角式通風(fēng)

對(duì)角式通風(fēng)方式包含兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式兩種形式。

·兩翼對(duì)角式：進(jìn)風(fēng)井布置在礦區(qū)井田的中央，兩個(gè)風(fēng)井分別布置在礦區(qū)井田兩翼上部。它比較適用于煤層走向長(zhǎng)、井田面積大、產(chǎn)量較高的礦井。其優(yōu)勢(shì)明顯，礦井通風(fēng)阻力小，風(fēng)路短，漏風(fēng)小，而且工業(yè)場(chǎng)地沒(méi)有噪聲影響，安全可靠性相比中央式通風(fēng)要強(qiáng)很多，尤其是對(duì)于有瓦斯噴出或有煤與瓦斯（二氧化碳）突出的礦井，兩翼對(duì)角式通風(fēng)是很好的選擇。當(dāng)然，這種通風(fēng)方式初期投資大、建井期也較長(zhǎng)，并且需要增加兩個(gè)回風(fēng)井場(chǎng)地，會(huì)存在壓煤多的情況。

·分區(qū)式：各個(gè)采區(qū)的上部都開(kāi)回風(fēng)井，不開(kāi)主要回風(fēng)巷。在煤層距地表較淺，或因地表高低起伏較大，無(wú)法開(kāi)鑿淺部的總回風(fēng)道時(shí)，在開(kāi)采第一水平一般會(huì)采用分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)。同時(shí)，它也適用于礦井走向長(zhǎng)、多煤層開(kāi)采、高溫、高瓦斯、有瓦斯噴出和有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出的礦井。其優(yōu)點(diǎn)和兩翼對(duì)角式類(lèi)似，能有效降低通風(fēng)阻力、減少漏風(fēng)，提升通風(fēng)安全可靠性，不過(guò)同樣存在初期投資大、建井期長(zhǎng)以及增加若干個(gè)回風(fēng)井場(chǎng)地、壓煤多等問(wèn)題。

3. 區(qū)域式通風(fēng)

區(qū)域式通風(fēng)是在井田的每個(gè)生產(chǎn)區(qū)域各布置進(jìn)、回風(fēng)井，分別構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。這種通風(fēng)方式使得各個(gè)生產(chǎn)區(qū)域的通風(fēng)相對(duì)獨(dú)立，互不干擾，便于根據(jù)不同區(qū)域的開(kāi)采情況、瓦斯含量、地質(zhì)條件等因素，靈活調(diào)整通風(fēng)參數(shù)，更好地滿(mǎn)足各區(qū)域?qū)π迈r空氣的需求以及對(duì)有毒有害氣體、礦塵等的排出要求，尤其適用于井田面積較大且各區(qū)域開(kāi)采條件差異較大的大型煤礦，有助于提升整個(gè)礦井通風(fēng)的精細(xì)化管理水平和安全性。

4. 混合式通風(fēng)

混合式通風(fēng)是中央式和對(duì)角式組合成的一種通風(fēng)方式，常見(jiàn)的組合形式有中央分列與對(duì)角混合式通風(fēng)、中央并列與對(duì)角混合式通風(fēng)、中央并列與中央分列混合式通風(fēng)等。例如在一些礦井走向距離長(zhǎng)以及老礦井的改擴(kuò)建和深部開(kāi)采過(guò)程中，單一的通風(fēng)方式可能難以滿(mǎn)足復(fù)雜多變的通風(fēng)需求，這時(shí)采用混合式通風(fēng)，就可以綜合不同通風(fēng)方式的優(yōu)點(diǎn)。像中央式通風(fēng)在采區(qū)生產(chǎn)集中管理方面的優(yōu)勢(shì)，與對(duì)角式通風(fēng)風(fēng)路短、漏風(fēng)小等優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，能讓風(fēng)流在井下的分布更加合理，更好地保障各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的通風(fēng)質(zhì)量，適用于多煤層、多井筒的礦井，有利于礦井分區(qū)、分期投產(chǎn)，以及大型礦井，井田面積大、產(chǎn)量高或采用分區(qū)開(kāi)拓的礦井等情況。

（二）通風(fēng)方法介紹

1. 抽出式通風(fēng)

抽出式通風(fēng)下，主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在回風(fēng)井口。其工作原理是依靠通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的負(fù)壓，使井下空氣從進(jìn)風(fēng)井口進(jìn)入，沿著巷道流經(jīng)各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)后，被吸入通風(fēng)機(jī)，然后排出到地面。這樣井下井巷大氣處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。

這種通風(fēng)方法的優(yōu)點(diǎn)在于能夠及時(shí)有效地將井下各工作地點(diǎn)產(chǎn)生的污濁空氣、有毒有害氣體以及浮游礦塵等抽出，使井下空氣保持相對(duì)清新，而且通風(fēng)管理相對(duì)方便，通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好。比如在一些瓦斯涌出量相對(duì)穩(wěn)定、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)相對(duì)完善的礦井中，抽出式通風(fēng)可以很好地維持井下正常的空氣環(huán)境。

不過(guò)它也有缺點(diǎn)，由于通風(fēng)機(jī)需要長(zhǎng)期處理含塵、含污風(fēng)，對(duì)通風(fēng)機(jī)的磨損較大，要求通風(fēng)機(jī)具備較好的耐磨和防爆等性能，設(shè)備維護(hù)成本相對(duì)較高。其適用條件通常是在適合構(gòu)建穩(wěn)定通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、能夠保障回風(fēng)系統(tǒng)順暢的礦井環(huán)境中，尤其是對(duì)通風(fēng)安全性要求較高、需要嚴(yán)格控制井下有害氣體濃度的礦井。

2. 壓入式通風(fēng)

壓入式通風(fēng)中，主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在入風(fēng)井口。在通風(fēng)機(jī)的作用下，礦井井巷大氣處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ恼龎籂顟B(tài)，新鮮空氣被強(qiáng)制壓入井下，然后沿著巷道流動(dòng)，最后通過(guò)回風(fēng)巷道等排出。

它的優(yōu)點(diǎn)是污風(fēng)不經(jīng)風(fēng)機(jī)，射 程遠(yuǎn)，可用柔性風(fēng)筒，漏風(fēng)還能稀釋污風(fēng)，通風(fēng)設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，初期投入成本較低，在一些小型礦井或者通風(fēng)距離相對(duì)較短的巷道中應(yīng)用較為便捷。例如一些短距離掘進(jìn)的巷道，采用壓入式通風(fēng)能快速為工作面提供新鮮空氣。

但缺點(diǎn)是污風(fēng)經(jīng)巷道排出，污風(fēng)排出時(shí)間長(zhǎng)，容易造成巷道內(nèi)局部區(qū)域空氣污濁，而且在有瓦斯積聚風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域，若通風(fēng)控制不當(dāng)，容易使瓦斯等有害氣體在巷道內(nèi)擴(kuò)散，存在一定安全隱患。它比較適用于巷道有瓦斯，但巷道不長(zhǎng)，瓦斯突出巷等情況。

3. 壓抽混合式通風(fēng)

壓抽混合式通風(fēng)的主要通風(fēng)機(jī)分別設(shè)置于進(jìn)回風(fēng)井口。這種通風(fēng)方式多用于壓入、抽出互相轉(zhuǎn)換的過(guò)渡期，能夠在不同的開(kāi)采階段或者通風(fēng)需求變化時(shí)，靈活調(diào)整通風(fēng)狀態(tài)。

它的優(yōu)點(diǎn)是兼有壓入式和抽出式通風(fēng)的優(yōu)缺點(diǎn)，既能通過(guò)壓入式將新鮮空氣快速有效地輸送到井下各個(gè)需要的地點(diǎn)，又能利用抽出式及時(shí)將污濁空氣排出，使井下通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)流控制更加靈活多樣。

然而，其缺點(diǎn)就是設(shè)備配置相對(duì)復(fù)雜，需要同時(shí)維護(hù)和管理進(jìn)風(fēng)井口與回風(fēng)井口的通風(fēng)機(jī)，成本較高，而且對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)性要求也較高，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，可能影響整個(gè)通風(fēng)效果。一般適用于巷道長(zhǎng)、無(wú)瓦斯等通風(fēng)條件相對(duì)復(fù)雜、對(duì)通風(fēng)穩(wěn)定性和靈活性都有一定要求的礦井環(huán)境。

（三）通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的基本形式

·串聯(lián)：串聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)是指風(fēng)流依次通過(guò)各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)，就像串珠子一樣，前一個(gè)地點(diǎn)的回風(fēng)成為后一個(gè)地點(diǎn)的進(jìn)風(fēng)。這種形式的特點(diǎn)是通風(fēng)線路簡(jiǎn)單，通風(fēng)管理相對(duì)容易，但缺點(diǎn)也很明顯，一旦其中一個(gè)地點(diǎn)出現(xiàn)通風(fēng)問(wèn)題，比如瓦斯積聚、通風(fēng)不暢等，會(huì)直接影響后續(xù)所有串聯(lián)地點(diǎn)的通風(fēng)質(zhì)量，容易造成有害氣體在整個(gè)串聯(lián)線路中積聚，通風(fēng)安全性較差，所以在實(shí)際應(yīng)用中，一般要嚴(yán)格控制串聯(lián)通風(fēng)的使用范圍，只有在符合特定安全規(guī)定的少數(shù)情況下才會(huì)采用。

·并聯(lián)：并聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)是指多個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)各自獨(dú)立，通過(guò)各自的風(fēng)道與主通風(fēng)系統(tǒng)相連。其優(yōu)點(diǎn)在于各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)之間通風(fēng)互不干擾，一處出現(xiàn)通風(fēng)故障不會(huì)影響其他地點(diǎn)，通風(fēng)可靠性高，而且能根據(jù)不同地點(diǎn)的實(shí)際用風(fēng)需求，靈活分配風(fēng)量，保障各個(gè)工作區(qū)域都能獲得充足且質(zhì)量良好的新鮮空氣，是礦井通風(fēng)中比較理想的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)形式，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。

·角聯(lián)：角聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)是指風(fēng)流在分岔、匯合線路中存在一些非典型的連接方式，形成類(lèi)似三角形等復(fù)雜的連接結(jié)構(gòu)。這種通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)形式下，風(fēng)流的穩(wěn)定性相對(duì)較差，容易受到相鄰巷道通風(fēng)阻力變化等因素的影響，導(dǎo)致風(fēng)流方向和風(fēng)量發(fā)生改變，甚至可能出現(xiàn)風(fēng)流停滯、短路等異常情況，增加了通風(fēng)管理的難度和通風(fēng)安全風(fēng)險(xiǎn)，所以在礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)和日常管理中，需要特別關(guān)注角聯(lián)巷道的通風(fēng)狀況，采取相應(yīng)措施確保通風(fēng)穩(wěn)定。

（四）井下主要通風(fēng)設(shè)施

·風(fēng)墻：風(fēng)墻也叫密閉墻，主要功能是隔斷風(fēng)流，防止風(fēng)流在不需要的地方流動(dòng)，從而控制井下不同區(qū)域的通風(fēng)范圍和風(fēng)流方向。它通常設(shè)置在一些廢棄的巷道、采空區(qū)等與正常生產(chǎn)巷道的交界處，避免這些區(qū)域的有害氣體、污濁空氣等流入正常通風(fēng)的巷道，影響井下空氣質(zhì)量和通風(fēng)安全。風(fēng)墻的建造要保證其密封性良好，一般采用磚石、混凝土等材料進(jìn)行砌筑，并且要定期檢查其墻體是否有裂隙、漏風(fēng)等情況，及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)維護(hù)。

·風(fēng)門(mén)：風(fēng)門(mén)是安裝在巷道內(nèi)，能夠允許人員、車(chē)輛等通行，同時(shí)又可以隔斷或調(diào)節(jié)風(fēng)流的通風(fēng)設(shè)施。在井下一些需要經(jīng)常通行但又要控制風(fēng)流的地方，比如聯(lián)絡(luò)巷等位置會(huì)設(shè)置風(fēng)門(mén)。風(fēng)門(mén)分為常閉式和常開(kāi)式，常閉式風(fēng)門(mén)在正常情況下處于關(guān)閉狀態(tài)，只有在人員、車(chē)輛通過(guò)時(shí)才打開(kāi)，通過(guò)后要及時(shí)關(guān)閉，防止風(fēng)流短路；常開(kāi)式風(fēng)門(mén)則根據(jù)通風(fēng)需求保持開(kāi)啟，起到調(diào)節(jié)風(fēng)量的作用。日常要注意檢查風(fēng)門(mén)的開(kāi)關(guān)靈活性、關(guān)閉密封性以及風(fēng)門(mén)的連鎖裝置是否正常等，確保其能有效發(fā)揮作用。

·調(diào)節(jié)風(fēng)窗：調(diào)節(jié)風(fēng)窗主要設(shè)置在通風(fēng)巷道的側(cè)壁上，通過(guò)改變風(fēng)窗開(kāi)口的大小來(lái)調(diào)節(jié)巷道內(nèi)的風(fēng)量和風(fēng)壓。它可以對(duì)各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，使風(fēng)流按照預(yù)定的分配方案在井下流動(dòng)，滿(mǎn)足不同作業(yè)區(qū)域?qū)︼L(fēng)量的不同需求。例如在采掘工作面等用風(fēng)需求變化較大的地方，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)窗來(lái)合理分配風(fēng)量，保障通風(fēng)效果。平時(shí)要關(guān)注風(fēng)窗的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是否靈活，避免因積塵、變形等原因?qū)е聼o(wú)法準(zhǔn)確調(diào)節(jié)風(fēng)量。

·風(fēng)橋：風(fēng)橋是用于讓風(fēng)流在交叉的巷道中互不干擾通過(guò)的一種通風(fēng)設(shè)施，通常在進(jìn)風(fēng)巷道與回風(fēng)巷道交叉時(shí)建造。它的作用就是保證進(jìn)風(fēng)能夠順利進(jìn)入需要的區(qū)域，回風(fēng)也能正常排出，避免風(fēng)流混合，維持井下通風(fēng)系統(tǒng)的正常秩序。風(fēng)橋的結(jié)構(gòu)要牢固，通風(fēng)阻力要小，并且要定期檢查其結(jié)構(gòu)完整性，防止出現(xiàn)漏風(fēng)、損壞等情況影響通風(fēng)效果。

四、不同區(qū)域的通風(fēng)系統(tǒng)特點(diǎn)

（一）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)多樣形式

1. U形通風(fēng)系統(tǒng)

U形通風(fēng)系統(tǒng)在我國(guó)煤礦中應(yīng)用十分廣泛，它主要由工作面進(jìn)風(fēng)巷、采煤工作面和工作面回風(fēng)巷組成。其風(fēng)流走向清晰明了，新鮮空氣從進(jìn)風(fēng)巷進(jìn)入，沿著采煤工作面流動(dòng)，在這個(gè)過(guò)程中為工作人員提供充足的氧氣，并對(duì)工作面產(chǎn)生的有毒有害氣體及浮游礦塵等進(jìn)行沖淡稀釋?zhuān)S后污濁空氣經(jīng)回風(fēng)巷排出。

從優(yōu)勢(shì)方面來(lái)看，U形通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，易于管理和維護(hù)，通風(fēng)路線較為直接，能有效地保障采煤工作面的通風(fēng)效果。比如在一些煤層賦存條件相對(duì)穩(wěn)定、瓦斯涌出量適中的煤礦中，U形通風(fēng)系統(tǒng)能夠很好地滿(mǎn)足通風(fēng)需求，確保井下空氣的正常循環(huán)與更新，為采煤作業(yè)營(yíng)造安全的環(huán)境。而且，這種通風(fēng)系統(tǒng)在通風(fēng)設(shè)施的布置和風(fēng)量調(diào)節(jié)等方面操作起來(lái)也較為便捷，不需要過(guò)于復(fù)雜的調(diào)控手段，就可以使風(fēng)流按照既定的路線穩(wěn)定流動(dòng)，保障各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)都能獲得質(zhì)量合格的新鮮空氣。

2. 其他通風(fēng)系統(tǒng)（Z、Y、雙Z、W和H形等）

Z形通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于其進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷的布置呈現(xiàn)出類(lèi)似“Z”字的形態(tài)。它的風(fēng)流走向相對(duì)獨(dú)特，一般是新鮮空氣從一側(cè)進(jìn)入后，經(jīng)過(guò)采煤工作面等區(qū)域，再以特定的轉(zhuǎn)折路線從另一側(cè)排出。這種通風(fēng)系統(tǒng)適用于一些特定的地質(zhì)條件和開(kāi)采工況，例如在某些煤層傾角較小、走向長(zhǎng)度適中，且對(duì)通風(fēng)要求有一定特殊性的采煤工作面，Z形通風(fēng)能夠依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，較好地分配風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣的目的。

Y形通風(fēng)系統(tǒng)，其進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷的布局如同“Y”字，有多個(gè)分支來(lái)引導(dǎo)風(fēng)流。它的優(yōu)點(diǎn)在于可以從不同方向?yàn)椴擅汗ぷ髅嫣峁┬迈r空氣，增加了通風(fēng)的靈活性，并且在處理一些瓦斯涌出不均衡或者需要多個(gè)通風(fēng)分區(qū)的工作面時(shí)，能夠發(fā)揮出較好的作用。比如在多煤層開(kāi)采且各煤層瓦斯含量有差異的情況下，Y形通風(fēng)系統(tǒng)可以針對(duì)不同煤層的特點(diǎn)，合理分配風(fēng)量，保障各個(gè)區(qū)域的通風(fēng)安全。

雙Z形通風(fēng)系統(tǒng)，顧名思義，其通風(fēng)路線形似兩個(gè)“Z”字疊加，有著更為復(fù)雜的風(fēng)流走向和通風(fēng)分區(qū)。這種通風(fēng)系統(tǒng)通常適用于煤層地質(zhì)條件復(fù)雜、瓦斯涌出量大且需要精細(xì)化通風(fēng)管理的大型采煤工作面。它能夠通過(guò)合理劃分通風(fēng)區(qū)域，使風(fēng)流在不同的“Z”形路線中流動(dòng)，有效地防止瓦斯積聚、控制礦塵飛揚(yáng)等，提升整個(gè)采煤工作面的通風(fēng)安全性。

W形通風(fēng)系統(tǒng)則是進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷的布置構(gòu)成“W”形狀，具備多個(gè)通風(fēng)通道和風(fēng)流交匯點(diǎn)。它可以在一些長(zhǎng)壁采煤工作面或者開(kāi)采范圍較大的區(qū)域應(yīng)用，通過(guò)多個(gè)通風(fēng)分支的協(xié)同作用，增強(qiáng)通風(fēng)的均勻性和穩(wěn)定性，讓新鮮空氣能夠更全面地覆蓋到采煤工作面的各個(gè)角落，同時(shí)也便于對(duì)不同區(qū)域的風(fēng)量進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，以應(yīng)對(duì)諸如局部瓦斯超限、礦塵濃度過(guò)高等通風(fēng)問(wèn)題。

H形通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有兩條平行的進(jìn)風(fēng)巷和兩條平行的回風(fēng)巷，中間通過(guò)采煤工作面等區(qū)域相連接。這種通風(fēng)系統(tǒng)在處理一些高瓦斯、易自燃煤層的開(kāi)采時(shí)有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能夠形成穩(wěn)定的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，便于對(duì)瓦斯進(jìn)行抽采，同時(shí)也可以更好地控制煤層自燃發(fā)火的風(fēng)險(xiǎn)，保障采煤工作的安全有序進(jìn)行。

與U形通風(fēng)系統(tǒng)相比，這些通風(fēng)系統(tǒng)各有其獨(dú)特之處，適用于不同的特定工況，能夠根據(jù)煤礦井下復(fù)雜多變的地質(zhì)條件、瓦斯情況以及開(kāi)采工藝要求等，提供更加多樣化、針對(duì)性更強(qiáng)的通風(fēng)解決方案，從而滿(mǎn)足礦井安全生產(chǎn)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的嚴(yán)格要求。

（二）掘進(jìn)工作面通風(fēng)方式

1. 全風(fēng)壓通風(fēng)

全風(fēng)壓通風(fēng)是利用礦井主要通風(fēng)機(jī)所造成的總風(fēng)壓，通過(guò)導(dǎo)風(fēng)設(shè)施將新鮮空氣引入掘進(jìn)工作面，污濁空氣排出的一種通風(fēng)方式。其原理在于，主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在井下形成一定的風(fēng)壓差，促使風(fēng)流沿著巷道流動(dòng)，當(dāng)在合適的位置設(shè)置導(dǎo)風(fēng)裝置，如導(dǎo)風(fēng)筒、風(fēng)障等，就可以引導(dǎo)風(fēng)流按照預(yù)定的路線到達(dá)掘進(jìn)工作面，為其提供通風(fēng)保障。

全風(fēng)壓通風(fēng)有著顯著的優(yōu)勢(shì)，首先它具有通風(fēng)連續(xù)、可靠和安全性好的特點(diǎn)，只要礦井主要通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就能持續(xù)不斷地為掘進(jìn)工作面供給新鮮空氣，不會(huì)出現(xiàn)通風(fēng)中斷等突發(fā)情況，大大降低了因通風(fēng)問(wèn)題引發(fā)安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。而且，它在管理方面相對(duì)方便，不需要額外配置復(fù)雜的通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的調(diào)控，只要定期對(duì)導(dǎo)風(fēng)設(shè)施進(jìn)行檢查維護(hù)即可。例如在一些地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定、礦山壓力較小，長(zhǎng)度較短，或者使用通風(fēng)設(shè)備不安全或技術(shù)上不可行的局部地點(diǎn)巷道掘進(jìn)中，全風(fēng)壓通風(fēng)就能夠發(fā)揮出很好的作用，滿(mǎn)足掘進(jìn)工作面的通風(fēng)需求。

然而，全風(fēng)壓通風(fēng)也存在一定的局限性，它必須依靠礦井本身的總風(fēng)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)，如果總風(fēng)壓不足，就難以保證足夠的風(fēng)量輸送到掘進(jìn)工作面，而且通風(fēng)距離也會(huì)受到較大限制，通常適用于距離不長(zhǎng)的巷道掘進(jìn)。另外，在使用全風(fēng)壓通風(fēng)時(shí)，導(dǎo)風(fēng)設(shè)施的設(shè)置需要結(jié)合巷道的實(shí)際情況進(jìn)行合理規(guī)劃，要確保其密封性和穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)漏風(fēng)、風(fēng)流短路等問(wèn)題影響通風(fēng)效果，同時(shí)還要注意導(dǎo)風(fēng)設(shè)施不能妨礙正常的運(yùn)輸、行人等作業(yè)活動(dòng)。

2. 局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)

局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是掘進(jìn)工作面常用的通風(fēng)手段，它主要包含壓入式、抽出式、抽一壓混合式這幾種工作方式。

壓入式通風(fēng)是將局部通風(fēng)機(jī)及其附屬裝置安裝在距離掘進(jìn)巷道口一定距離（通常10m以外）的進(jìn)風(fēng)側(cè)，利用通風(fēng)機(jī)將新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒輸送到掘進(jìn)工作面，污風(fēng)則沿掘進(jìn)巷道排出。這種通風(fēng)方式的優(yōu)點(diǎn)眾多，局部通風(fēng)機(jī)及其附屬電氣設(shè)備均布置在新鮮風(fēng)流中，污風(fēng)不通過(guò)局部通風(fēng)機(jī)，所以安全性好，不易引發(fā)瓦斯和煤塵爆炸等危險(xiǎn)情況；其風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程均較大，可防止瓦斯層狀聚集，并且因風(fēng)速較大還能提高散熱效果，同時(shí)，壓入式通風(fēng)可用柔性風(fēng)筒，成本低、重量輕，便于運(yùn)輸和安裝。例如在以排瓦斯為主的煤巷或半煤巷掘進(jìn)中，壓入式通風(fēng)就比較適用，能夠快速有效地為工作面輸送新鮮空氣，保障工作人員的呼吸安全以及沖淡排出有害氣體。

抽出式通風(fēng)則是把局部通風(fēng)機(jī)安裝在距離煤礦掘進(jìn)工作面巷道出風(fēng)側(cè)一定距離（一般也是10m以外），通風(fēng)機(jī)從風(fēng)筒內(nèi)抽取污濁氣流，風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)口安裝在巷道工作面處，污濁空氣從此處被抽入風(fēng)筒，形成低氣壓區(qū)，新鮮空氣在此氣壓差下被抽入巷道。它的優(yōu)點(diǎn)在于含塵的污濁風(fēng)流直接被抽出，使得整個(gè)井巷空氣清新，勞動(dòng)環(huán)境好，并且抽出式通風(fēng)在排塵方面效率較高，適合用于以礦塵為主要排出物的井筒或巖巷掘進(jìn)等情況。不過(guò)，抽出式通風(fēng)也有缺點(diǎn)，其通風(fēng)有效吸程小，在掘進(jìn)施工中難以保證風(fēng)筒吸入口到工作面的距離一直在有效吸程之內(nèi)，而且含瓦斯的污風(fēng)通過(guò)局部通風(fēng)機(jī)，若局部通風(fēng)機(jī)不具備防爆性能，則存在較大安全隱患，同時(shí)，抽出式通風(fēng)的風(fēng)筒承受負(fù)壓作用，必須使用剛性或帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒，成本高、重量大、運(yùn)輸不便。

抽一壓混合式通風(fēng)是將壓入式和抽出式結(jié)合起來(lái)的一種通風(fēng)方式，在巷道口和工作面分別采用兩種通風(fēng)方式，新鮮空氣采用壓入式通風(fēng)送入工作面，污濁空氣采用抽出式通風(fēng)抽出巷道。它兼有壓入式與抽出式通風(fēng)的優(yōu)缺點(diǎn)，既能通過(guò)壓入式將新鮮空氣快速有效地輸送到井下各個(gè)需要的地點(diǎn)，又能利用抽出式及時(shí)將污濁空氣排出，使井下通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)流控制更加靈活多樣。例如在巷道較長(zhǎng)、通風(fēng)條件相對(duì)復(fù)雜、對(duì)通風(fēng)穩(wěn)定性和靈活性都有一定要求的掘進(jìn)工作面，抽一壓混合式通風(fēng)就能發(fā)揮出其優(yōu)勢(shì)，更好地滿(mǎn)足通風(fēng)需求，保障工作面的空氣質(zhì)量和安全生產(chǎn)。

在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于不同長(zhǎng)度、瓦斯含量等條件的巷道，需要根據(jù)具體情況來(lái)選擇合適的局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)方式。比如對(duì)于短距離且瓦斯涌出量不大的巷道掘進(jìn)，可以?xún)?yōu)先考慮采用壓入式通風(fēng)，成本低且通風(fēng)效果好；而對(duì)于長(zhǎng)距離且瓦斯含量較低，但礦塵產(chǎn)生較多的巷道，則可以選擇抽出式通風(fēng)來(lái)保障巷道內(nèi)的空氣清潔；要是遇到巷道長(zhǎng)度長(zhǎng)、通風(fēng)情況復(fù)雜，既有瓦斯涌出又有較多礦塵產(chǎn)生的情況，抽一壓混合式通風(fēng)往往就是較為理想的選擇，能夠兼顧多方面的通風(fēng)需求，確保掘進(jìn)工作面的通風(fēng)安全和正常生產(chǎn)作業(yè)。

五、礦井通風(fēng)相關(guān)機(jī)械及設(shè)備

（一）離心式通風(fēng)機(jī)

離心式通風(fēng)機(jī)是礦井通風(fēng)中常用的重要設(shè)備之一，其工作原理基于葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力。當(dāng)葉輪在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣體從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入葉輪中心部位，隨著葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，氣體在離心力的作用下被甩向葉輪邊緣，然后通過(guò)外殼的引導(dǎo)，從出風(fēng)口排出，從而實(shí)現(xiàn)了氣體的輸送與通風(fēng)的功能。

從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)看，離心式通風(fēng)機(jī)主要由葉輪、集流器（進(jìn)風(fēng)口）和外殼等部件構(gòu)成。葉輪作為核心部件，通常由前盤(pán)面、后盤(pán)面和葉片組成，用于礦井通風(fēng)的離心式通風(fēng)機(jī)多采用機(jī)翼形葉片，這種葉片的空氣動(dòng)力學(xué)性能較好，且多屬于中、低壓風(fēng)機(jī)，安裝角一般處于18～75°之間，像常見(jiàn)的4—72和4—73模型機(jī)的葉輪葉片數(shù)目均為10片。集流器的作用是保證氣流平穩(wěn)地進(jìn)入葉輪，常見(jiàn)的是錐弧形，它可以使氣流先緩慢加速，在喉部形成高速氣流，而后又均勻擴(kuò)散，均勻地充滿(mǎn)整個(gè)葉輪流道，其喉部形狀和喉部直徑對(duì)風(fēng)機(jī)效率有著較大影響。外殼的截面呈螺旋狀，其螺殼的型線與氣流要求有關(guān)，它的主要功能是匯集從葉輪流出的氣流，并輸送到外殼的出口。

在礦井通風(fēng)中的性能表現(xiàn)方面，離心式通風(fēng)機(jī)有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。它能夠產(chǎn)生相對(duì)較高的風(fēng)壓，可達(dá)到0.2MPa左右，適用于需要克服一定通風(fēng)阻力的情況，比如在一些通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)相對(duì)復(fù)雜、巷道距離較長(zhǎng)或者需要將新鮮空氣輸送到較深井下區(qū)域的礦井中，離心式通風(fēng)機(jī)可以憑借其較好的風(fēng)壓性能，確保風(fēng)流能夠按照預(yù)定路線順利到達(dá)各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)。同時(shí)，離心式通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量范圍也較為寬泛，能夠根據(jù)礦井的實(shí)際用風(fēng)需求進(jìn)行合理選型，滿(mǎn)足不同規(guī)模和開(kāi)采條件礦井的通風(fēng)要求。

其適用場(chǎng)景比較廣泛，像在一些通風(fēng)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定、風(fēng)量需求變化不大的礦井中，離心式通風(fēng)機(jī)可以持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行，為井下提供可靠的通風(fēng)保障。而且在一些對(duì)通風(fēng)安全性要求較高，例如瓦斯涌出量相對(duì)穩(wěn)定、需要嚴(yán)格控制井下有害氣體濃度的礦井環(huán)境里，它也能很好地發(fā)揮作用，及時(shí)將污濁空氣排出，維持井下空氣的清新。

對(duì)于離心式通風(fēng)機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)，重點(diǎn)在于多個(gè)方面。要定期檢查葉輪的磨損情況，因?yàn)槿~輪長(zhǎng)期高速旋轉(zhuǎn)，與氣體的摩擦以及可能攜帶的粉塵顆粒撞擊等，容易造成葉片的磨損，一旦發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重，需及時(shí)更換葉輪或者進(jìn)行修復(fù)，以免影響風(fēng)機(jī)的性能和通風(fēng)效果。同時(shí)，要關(guān)注集流器與葉輪入口部分之間的間隙，應(yīng)盡可能采用較小的間隙尺寸，并且保證其密封良好，防止出現(xiàn)泄漏氣流干擾主氣流，導(dǎo)致通風(fēng)效率降低的問(wèn)題。此外，還需對(duì)電機(jī)、軸承等部件進(jìn)行定期潤(rùn)滑、檢查溫度和振動(dòng)情況等，確保整個(gè)通風(fēng)機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)其使用壽命，保障礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）軸流式通風(fēng)機(jī)

軸流式通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行原理是依靠葉輪旋轉(zhuǎn)，葉片產(chǎn)生升力來(lái)輸送流體，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為流體能量。當(dāng)原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪在機(jī)殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)軸和螺旋槳狀葉片間一定的安裝角對(duì)氣體產(chǎn)生推力作用，推動(dòng)氣體沿機(jī)軸方向連續(xù)流動(dòng)，使氣體不斷吸入與排出，由于流體進(jìn)入和離開(kāi)葉輪都是軸向的，故而得名軸流式通風(fēng)機(jī)。

其構(gòu)造特征表現(xiàn)為，一般礦用軸流式通風(fēng)機(jī)的主要?dú)鈩?dòng)部件有葉輪、導(dǎo)葉（前導(dǎo)葉、中導(dǎo)葉、后導(dǎo)葉）、外殼、進(jìn)風(fēng)口（集流器、疏流罩）以及出口處的擴(kuò)散器等。葉片均勻布置在輪轂上，數(shù)目一般為2～24片，葉片越多，風(fēng)壓越高，葉片安裝角通常在10°～45°之間，安裝角越大，風(fēng)量和風(fēng)壓也就越大。而且現(xiàn)代軸流通風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉或?qū)~常做成可調(diào)節(jié)的，即其安裝角可調(diào)，這樣不僅大大擴(kuò)大了運(yùn)行工況范圍，還顯著提高了變工況下的效率。

相較于離心式通風(fēng)機(jī)，軸流式通風(fēng)機(jī)有著明顯的不同之處。在風(fēng)壓方面，軸流式通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓相對(duì)較低，一般在450Pa～4500Pa之間，屬于低壓到高壓的范圍，而離心式通風(fēng)機(jī)可達(dá)到更高的風(fēng)壓；在風(fēng)量上，軸流式通風(fēng)機(jī)呈現(xiàn)出風(fēng)量大的特點(diǎn)，比較適合大風(fēng)量需求的場(chǎng)合。外觀形狀上，軸流式通風(fēng)機(jī)外觀基本上呈圓筒狀，離心式通風(fēng)機(jī)的外觀則呈蝸牛狀。從電機(jī)連接方式看，軸流風(fēng)機(jī)的電機(jī)連接一般都在風(fēng)機(jī)的機(jī)體內(nèi)，離心風(fēng)機(jī)的電機(jī)則靠軸連接，通常外置在風(fēng)機(jī)抽風(fēng)筒外。

在特定礦井環(huán)境下，軸流式通風(fēng)機(jī)有著自身的優(yōu)勢(shì)和適用情況。比如在一些需要大流量通風(fēng)的礦井區(qū)域，像大型采煤工作面、長(zhǎng)距離的巷道通風(fēng)等，軸流式通風(fēng)機(jī)憑借其大風(fēng)量的特點(diǎn)，能夠快速地將新鮮空氣輸送到各個(gè)角落，保障井下工作人員有充足的氧氣供應(yīng)以及沖淡和排除有毒有害氣體、浮游礦塵等。而且在一些對(duì)通風(fēng)靈活性要求較高的礦井中，由于其動(dòng)葉可調(diào)的特性，可以根據(jù)實(shí)際通風(fēng)需求，方便地調(diào)整風(fēng)量和風(fēng)壓，使其在不同的開(kāi)采階段或者通風(fēng)工況變化時(shí)，都能更好地滿(mǎn)足礦井通風(fēng)要求，維持良好的通風(fēng)效果，所以軸流式通風(fēng)機(jī)在很多大型礦井、對(duì)通風(fēng)精細(xì)化管理要求較高的礦井等場(chǎng)景中得到了廣泛的應(yīng)用。

六、礦井通風(fēng)常見(jiàn)問(wèn)題與應(yīng)對(duì)策略

（一）通風(fēng)系統(tǒng)存在的常見(jiàn)問(wèn)題

在礦井生產(chǎn)作業(yè)中，通風(fēng)系統(tǒng)的良好運(yùn)行至關(guān)重要，但實(shí)際情況中往往會(huì)存在一些問(wèn)題，影響其安全性與可靠性。

首先，通風(fēng)系統(tǒng)本身可能存在不安全因素。部分礦井的通風(fēng)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之時(shí)，未能充分結(jié)合礦井的實(shí)際開(kāi)采規(guī)模、地質(zhì)構(gòu)造以及煤層瓦斯含量等情況，導(dǎo)致通風(fēng)能力無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需求，出現(xiàn)總風(fēng)量不足的現(xiàn)象，使得井下一些區(qū)域處于微風(fēng)甚至無(wú)風(fēng)狀態(tài)，而有的礦井管理者為追求經(jīng)濟(jì)效益，在明知通風(fēng)系統(tǒng)存在這類(lèi)隱患的情況下，仍強(qiáng)行安排采掘工作，全然不顧礦工的生命安全，這顯然是沒(méi)有處理好眼前利益與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益關(guān)系的不負(fù)責(zé)任行為。

從通風(fēng)系統(tǒng)與安全監(jiān)察系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)來(lái)看，二者常常出現(xiàn)脫節(jié)的情況。我國(guó)煤礦安全監(jiān)察系統(tǒng)本就有待進(jìn)一步完善，而其與通風(fēng)系統(tǒng)之間又缺乏有效的互動(dòng)協(xié)作機(jī)制。一方面，通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的一些安全隱患難以及時(shí)被監(jiān)察系統(tǒng)察覺(jué)并督促整改；另一方面，監(jiān)察系統(tǒng)所提出的要求和規(guī)范也未能很好地在通風(fēng)系統(tǒng)管理中落實(shí)到位，這無(wú)疑加重了通風(fēng)系統(tǒng)原本就存在的不安全問(wèn)題，給整個(gè)煤礦的安全生產(chǎn)帶來(lái)了極大的負(fù)面影響。

再者，通風(fēng)管理監(jiān)督方面也存在不力的狀況。一些煤礦企業(yè)的相關(guān)管理人員在通風(fēng)設(shè)備質(zhì)量把控、安置位置確定等工作上缺乏嚴(yán)謹(jǐn)標(biāo)準(zhǔn)，做事馬虎。比如井下進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)風(fēng)門(mén)的安置位置不符合要求，風(fēng)門(mén)數(shù)量和質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，連鎖性能差且漏風(fēng)嚴(yán)重等問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。還有部分規(guī)模較小、資金緊張的煤礦，受限于巷道斷面狹窄，將通風(fēng)設(shè)備安裝在回風(fēng)巷或離風(fēng)口過(guò)近的地方，進(jìn)而引發(fā)吸循環(huán)風(fēng)等不良后果。并且，通風(fēng)系統(tǒng)管理人員在履行職責(zé)時(shí)往往不夠認(rèn)真負(fù)責(zé)，檢查工作浮于表面，即便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題也不重視、不處理，最終可能導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故發(fā)生。

此外，隨著井下采掘工作的持續(xù)推進(jìn)，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)不斷發(fā)生變化，通風(fēng)巷道和設(shè)施可能出現(xiàn)變形、老化，導(dǎo)致風(fēng)阻增大，風(fēng)門(mén)、風(fēng)墻等漏風(fēng)現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重，各種通風(fēng)動(dòng)力設(shè)備也會(huì)因磨損、銹蝕而性能逐漸下降，使得通風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生改變，若不能及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和調(diào)整，通風(fēng)效果必然大打折扣。

（二）針對(duì)性的解決辦法

為有效應(yīng)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)存在的上述問(wèn)題，保障通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，可從以下幾個(gè)方面采取相應(yīng)的解決辦法。

一是加強(qiáng)科技保障?？茖W(xué)技術(shù)作為第一生產(chǎn)力，對(duì)于提升礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性起著關(guān)鍵作用。煤礦企業(yè)應(yīng)積極投入資金，用于更新和升級(jí)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備，例如采用更先進(jìn)、高效且智能化的通風(fēng)機(jī)、傳感器等設(shè)備，以便實(shí)時(shí)精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)井下通風(fēng)參數(shù)以及進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)等操作。同時(shí)，利用信息化技術(shù)構(gòu)建智能通風(fēng)管控系統(tǒng)，通過(guò)布置各類(lèi)傳感器（如風(fēng)量傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)壓傳感器、溫度傳感器、氧氣傳感器、濕度傳感器和有害氣體傳感器等），實(shí)時(shí)收集井下各種通風(fēng)參數(shù)信息，借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理和繪圖，并在可視化顯示系統(tǒng)上展示，一旦數(shù)值超出設(shè)定的危險(xiǎn)值，實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)（如聲光報(bào)警器）及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員采取措施。而且，這樣的系統(tǒng)還可設(shè)置專(zhuān)家系統(tǒng)、自動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)和手動(dòng)控制系統(tǒng)，專(zhuān)家系統(tǒng)能依據(jù)數(shù)據(jù)分析提供解決方案，自動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)可自動(dòng)執(zhí)行部分操作，遇到自動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)無(wú)法解決的問(wèn)題，還可通過(guò)手動(dòng)控制系統(tǒng)人工干預(yù)，人工操作的反饋信息又能更新專(zhuān)家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，使后續(xù)分析和決策更為準(zhǔn)確可靠。此外，對(duì)于一些關(guān)鍵的通風(fēng)設(shè)備，研發(fā)和應(yīng)用具備更好耐磨、防爆、耐腐蝕性能的新材料，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，減少因設(shè)備故障帶來(lái)的通風(fēng)隱患。

二是強(qiáng)化制度建設(shè)。一方面，要完善相關(guān)的法律法規(guī)以及煤礦企業(yè)自身的管理制度，明確在礦井通風(fēng)系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)中，礦工、管理人員以及企業(yè)的權(quán)利和義務(wù)，做到事故責(zé)任清晰明確，以此提高全體生產(chǎn)參與者的責(zé)任意識(shí)。例如規(guī)定礦井通風(fēng)系統(tǒng)必須按照科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行建設(shè)，變更通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)需嚴(yán)格履行審批手續(xù)；通風(fēng)設(shè)備要定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和檢測(cè)，并有詳細(xì)的記錄等。另一方面，建立嚴(yán)格的監(jiān)督考核機(jī)制，對(duì)通風(fēng)管理人員的工作進(jìn)行定期考核，對(duì)于在通風(fēng)管理工作中認(rèn)真負(fù)責(zé)、表現(xiàn)優(yōu)秀的人員給予獎(jiǎng)勵(lì)，而對(duì)于那些玩忽職守、不按規(guī)定執(zhí)行通風(fēng)管理任務(wù)的人員，要進(jìn)行嚴(yán)肅的處罰，以此激勵(lì)管理人員切實(shí)履行好自身職責(zé)，加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)日常的監(jiān)督管理，確保通風(fēng)系統(tǒng)始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

三是優(yōu)化管理監(jiān)督。在通風(fēng)設(shè)施管理方面，要規(guī)范通風(fēng)器材的選用以及合理確定其放置位置。選用通風(fēng)器材時(shí)，不能僅僅考慮成本因素，更要注重器材的質(zhì)量和性能是否適配礦井的實(shí)際通風(fēng)需求；放置位置則要依據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案以及井下巷道布局等因素科學(xué)確定，例如風(fēng)門(mén)的安裝位置要既能滿(mǎn)足通風(fēng)調(diào)節(jié)要求，又能避免出現(xiàn)風(fēng)流短路、漏風(fēng)等問(wèn)題。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)管理，隨著井下采掘工作的推進(jìn)和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的變化，及時(shí)安排專(zhuān)業(yè)人員對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估，提前制定通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整優(yōu)化方案，包括對(duì)通風(fēng)方式、通風(fēng)方法、通風(fēng)設(shè)施布局等方面的調(diào)整，以適應(yīng)新的生產(chǎn)狀況，保障通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性。另外，重視對(duì)通風(fēng)管理人員和井下作業(yè)人員的培訓(xùn)工作，提高他們對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)重要性的認(rèn)識(shí)以及操作維護(hù)通風(fēng)設(shè)備、應(yīng)對(duì)通風(fēng)突發(fā)狀況的能力，確保每一個(gè)環(huán)節(jié)的人員都能在保障通風(fēng)安全上發(fā)揮積極作用。

總之，只有通過(guò)多方面的綜合舉措，不斷加強(qiáng)和改進(jìn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，才能切實(shí)解決通風(fēng)系統(tǒng)存在的常見(jiàn)問(wèn)題，為礦井安全生產(chǎn)筑牢堅(jiān)實(shí)的通風(fēng)安全防線。