??? 一、礦井通風(fēng)
??? (一)礦井通風(fēng)的目的
??? 供給礦井新鮮風(fēng)量，沖淡并排出有毒、有害氣體和礦塵，保證井下風(fēng)流質(zhì)量和數(shù)量符合國家安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；創(chuàng)造安全、健康的工作環(huán)境，防止各種傷害和爆炸事故；保障井下人員身體健康和生命安全，保護(hù)國家資源和財(cái)產(chǎn)。
??? (三)礦井供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)
??? 礦井所需風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算并選取其中最大值：
??? (1)井下同時(shí)工作的最多人數(shù)乘以單位時(shí)間內(nèi)每人所需風(fēng)量；
??? (2)井下采煤、掘進(jìn)、硐室和其他地點(diǎn)需風(fēng)量的總和。
??? (四)礦井反風(fēng)
??? 為防止災(zāi)害擴(kuò)大和搶救人員的需要而采取的迅速倒轉(zhuǎn)風(fēng)流方向的措施。
??? 1．礦井反風(fēng)方式
??? (1)全礦性反風(fēng)。井下各主要風(fēng)道的風(fēng)流全部反向的反風(fēng)。
??? 在礦井進(jìn)風(fēng)井、井底車場、主要進(jìn)風(fēng)大巷或中央石門發(fā)生火災(zāi)時(shí)常采用全礦性反風(fēng)，避免火災(zāi)煙流進(jìn)入人員密集的采掘工作面。
??? (2)局部反風(fēng)。在采區(qū)內(nèi)部發(fā)生災(zāi)害時(shí)，維持主要通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，主要進(jìn)風(fēng)風(fēng)道風(fēng)向不變，利用風(fēng)門開啟或關(guān)閉造成采區(qū)內(nèi)部風(fēng)流反向的反風(fēng)。
??? 2．礦井反風(fēng)注意事項(xiàng)
??? (1)遵守《煤礦安全規(guī)程》對于礦井反風(fēng)設(shè)施、主要通風(fēng)機(jī)管理必須滿足風(fēng)流方向改變時(shí)間(10min)、反風(fēng)后主要風(fēng)機(jī)供風(fēng)量(不少于正常供風(fēng)量40％)、反風(fēng)設(shè)施檢查(至少每季度1次)和反風(fēng)演習(xí)(每年1次)的規(guī)定。
??? (2)反風(fēng)演習(xí)應(yīng)注意井下各區(qū)域的供風(fēng)量變化、瓦斯?jié)舛纫约皩饏^(qū)和采空區(qū)氣體的影響。
??? (3)注意反風(fēng)后影響區(qū)域人員的通訊聯(lián)系和撤退。
??? (4)平常對井下人員進(jìn)行反風(fēng)知識的教育。
??? (五)礦井風(fēng)流呈現(xiàn)壓力及測定儀表
??? 1．靜壓
??? 單位體積空氣具有的對外做功的機(jī)械能所呈現(xiàn)的壓力，是風(fēng)流質(zhì)點(diǎn)熱運(yùn)動(dòng)撞壓器壁面而呈現(xiàn)的壓力。
??? 絕對靜壓：單位體積空氣的壓能，以真空零壓力為計(jì)量基準(zhǔn)的靜壓值。常用空盒氣壓計(jì)、水銀氣壓計(jì)或精密氣壓計(jì)等儀器測定。
??? 相對靜壓：井巷某點(diǎn)的絕對靜壓與該點(diǎn)同標(biāo)高大氣壓力之差。常用皮托管和壓差計(jì)配合測定。
??? 2．位壓
??? 單位體積內(nèi)空氣在地球引力作用下，相對于某一基準(zhǔn)面產(chǎn)生的重力位能所呈現(xiàn)的壓力。水平巷道的風(fēng)流流動(dòng)無位壓差，在非水平巷道，風(fēng)流的位壓差就是該區(qū)段垂直空氣柱的重力壓強(qiáng)。
??? 3．動(dòng)壓
??? 單位體積空氣風(fēng)流定向流動(dòng)具有的動(dòng)能所呈現(xiàn)的壓力，又稱為速壓。風(fēng)流動(dòng)壓通常用皮托管配合壓差計(jì)測定。
??? 4．全壓
??? 單位體積風(fēng)流具有的(靜)壓能與動(dòng)能所呈現(xiàn)的壓力之和。
??? 5．總機(jī)械能(總壓力)
??? 礦井風(fēng)流在井巷某斷面具有的總機(jī)械能等于其具有的(靜)壓能、位能和動(dòng)能的總和。
??? 6．風(fēng)流總能量
??? 礦井風(fēng)流在井巷某斷面具有的流動(dòng)能量為其總機(jī)械能及內(nèi)能之和。
??? (六)礦井通風(fēng)阻力
??? 礦井風(fēng)流流動(dòng)過程中，在各種阻滯力作用下，風(fēng)流的部分機(jī)械能不可逆地轉(zhuǎn)換為熱能而引起的機(jī)械能損失。
??? 1．摩擦阻力(沿程阻力)
??? 礦井風(fēng)流沿程流動(dòng)過程中因與井巷壁面摩擦及風(fēng)流內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的能量損失。
??? 2．局部阻力
??? 因井巷邊壁條件變化，風(fēng)流的均勻流動(dòng)在局部地區(qū)因阻礙物(巷道斷面突變、巷道彎曲、風(fēng)流分合、斷面阻塞等)的影響而被破壞，風(fēng)流流速大小、方向或分布發(fā)生變化，產(chǎn)生渦流而造成的能量損失。
??? 3．通風(fēng)阻力定律
??? 表示井巷通風(fēng)阻力與風(fēng)阻、風(fēng)量之間的關(guān)系，其阻力與風(fēng)量的平方成正比。
??? 4．降低通風(fēng)阻力的措施
??? 擴(kuò)大巷道斷面、開掘關(guān)聯(lián)風(fēng)路、減少風(fēng)路長度、使礦井總進(jìn)風(fēng)早分開和總回風(fēng)晚匯合，選用摩擦阻力系數(shù)小的支護(hù)方式，盡量避免巷道急拐彎和風(fēng)道斷面突然變化、主要風(fēng)道內(nèi)禁止堆放木材等障礙物，等等。
??? (七)礦井風(fēng)阻
??? 描述礦井或井巷通風(fēng)難易程度的指標(biāo)，包括摩擦風(fēng)阻和局部風(fēng)阻。
??? (1)井巷風(fēng)阻：描述由一條或多條構(gòu)成的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的通風(fēng)難易程度的指標(biāo)。
??? (2)礦井總風(fēng)阻：描述一個(gè)礦井通風(fēng)難易程度的指標(biāo)，其值取決于通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和各風(fēng)路的風(fēng)阻值。
??? (3)風(fēng)阻特性曲線：表示礦井或井巷的通風(fēng)阻力和風(fēng)量關(guān)系特征的曲線，又稱為阻力特性曲線。
??? (九)局部通風(fēng)
??? 1．局部通風(fēng)的技術(shù)管理和主要安全措施
??? (1)保證工作面有足夠的新鮮風(fēng)量。不準(zhǔn)隨意停風(fēng)和減少風(fēng)量；提高有效風(fēng)量。
??? (2)保證局部通風(fēng)機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
??? 2．局部風(fēng)量調(diào)節(jié)
??? 在采區(qū)內(nèi)，采區(qū)之間和生產(chǎn)水平之間的風(fēng)量調(diào)節(jié)稱為局部風(fēng)量調(diào)節(jié)。
??? 3．風(fēng)筒(導(dǎo)風(fēng)筒)
??? 引導(dǎo)風(fēng)流沿一定方向流動(dòng)的管道。
??? (十)礦井漏風(fēng)
??? (1)漏風(fēng)及產(chǎn)生原因。礦井通風(fēng)中漏風(fēng)是普遍存在的現(xiàn)象，減少漏風(fēng)是通風(fēng)管理部門的基本任務(wù)，產(chǎn)生漏風(fēng)的主要原因是有裂隙通道并有風(fēng)壓差的存在。
??? (2)漏風(fēng)對礦井通風(fēng)的不利影響。大量漏風(fēng)會造成動(dòng)力的額外消耗；使礦井、采區(qū)和工作面的有效風(fēng)量(送達(dá)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量)減少，造成瓦斯積聚、氣溫升高等，影響生產(chǎn)和工人身體健康；大量的漏風(fēng)會使通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，風(fēng)流易紊亂，調(diào)風(fēng)困難，易發(fā)生瓦斯事故；會使采空區(qū)、被壓碎的煤柱和封閉區(qū)內(nèi)的煤炭及可燃物發(fā)生氧化自燃，易發(fā)生火災(zāi)；當(dāng)?shù)乇碛兴輩^(qū)時(shí)，采空區(qū)裂隙的漏風(fēng)會將采空區(qū)的有害氣體帶入井下，使井下環(huán)境條件惡化而威脅安全生產(chǎn)。
??? (3)漏風(fēng)風(fēng)流的流動(dòng)狀態(tài)。漏風(fēng)風(fēng)流的流動(dòng)狀態(tài)有層流和紊流兩種，與漏風(fēng)介質(zhì)的孔隙率有關(guān)，孔隙率小呈層流狀態(tài)，孔隙率大呈紊流狀態(tài)。
??? 二、煤礦瓦斯
??? (一)瓦斯的基本概念
??? 1．礦井氣體的組成
??? 國內(nèi)外對煤層瓦斯組分的大量測定表明，其中可能含有約20種氣體：甲烷及其同系烴類氣體(乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等)、二氧化碳、氮、二氧化硫、一氧化碳和稀有氣體(氦、氖、氬、氪、氙)等。但最主要的成分為甲烷，按體積比例可達(dá)70％～99％，平均在90％以上；其次為氮?dú)夂投趸迹骄糠謩e為3％～4％，而其他氣體成分的含量通常都是非常低的。
??? 2．煤層瓦斯賦存狀態(tài)
??? 瓦斯在煤層中的賦存形式主要有以下兩種狀態(tài)：游離狀態(tài)(也稱自由狀態(tài))、吸附狀態(tài)。
??? (二)煤層瓦斯含量及壓力
??? 1．煤層瓦斯含量
??? 煤層瓦斯含量是指單位質(zhì)量煤體中所含瓦斯的體積，一般用m3／t表示，煤層瓦斯含量是確定礦井瓦斯涌出量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是礦井通風(fēng)及瓦斯抽放設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。煤層在天然條件下，未受采動(dòng)影響時(shí)的瓦斯含量稱原始含量；受采動(dòng)影響，已有部分瓦斯排出后而剩余在煤層中的瓦斯量，稱殘存瓦斯含量。
??? 影響煤層原始瓦斯含量的因素很多，主要有煤化程度、煤層賦存條件、圍巖性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件。
??? 2．瓦斯含量的測定方法
??? 煤層瓦斯含量測定方法目前主要有地勘鉆孔測定法，實(shí)驗(yàn)室間接測定法和井下快速直接測定法3種。
??? 3．煤層瓦斯壓力及測定方法
??? (1)煤層瓦斯壓力存在于煤層孔隙中的游離瓦斯分子熱運(yùn)動(dòng)對煤壁所表現(xiàn)的作用力。煤層瓦斯壓力是用間接法計(jì)算瓦斯含量的基礎(chǔ)參數(shù)，也是衡量煤層瓦斯突出危險(xiǎn)性的重要指標(biāo)。
??? (2)測定方法。直接測定法、間接測壓法。
??? (三)礦井瓦斯涌出量
??? 1．礦井瓦斯涌出的形式
??? 煤層被開采時(shí)，煤體受到破壞或采動(dòng)影響，貯存在煤體內(nèi)的部分瓦斯就會離開煤體而涌入采掘空間，這種現(xiàn)象稱為瓦斯涌出。礦井瓦斯涌出形式可分普通涌出和特殊涌出兩種。
??? 2．影響瓦斯涌出量的主要因素
??? 影響礦井瓦斯涌出量的因素主要有煤層瓦斯含量、開采規(guī)模、開采程序、采煤方法與頂板管理方法、生產(chǎn)工序、地面大氣壓力的變化、通風(fēng)方式、采空區(qū)管理方法。
??? 3．礦井瓦斯涌出量的表示方法
??? 礦井瓦斯涌出量是指開采過程中正常涌入采掘空間的瓦斯數(shù)量，通常用單位時(shí)間或單位質(zhì)量的煤所放出的瓦斯數(shù)量來表示，瓦斯涌出量的表示與計(jì)算方法有以下兩種：絕對瓦斯涌出量、相對瓦斯涌出量。
??? 4．礦井瓦斯涌出量的測定
??? 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，一個(gè)礦井中只要有一個(gè)煤(巖)層發(fā)現(xiàn)瓦斯，該礦井即為瓦斯礦井，瓦斯礦井必須依照礦井瓦斯等級進(jìn)行管理。礦井瓦斯等級，根據(jù)礦井相對瓦斯涌出量、礦井絕對瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式劃分為：低瓦斯礦井、高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井。每年必須對礦井進(jìn)行瓦斯等級和二氧化碳涌出量的鑒定工作。
??? 5．礦井瓦斯涌出量預(yù)測
??? 新礦井、新水平和新采區(qū)投產(chǎn)前，都應(yīng)進(jìn)行礦井瓦斯涌出量預(yù)測，現(xiàn)有的礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法可以概括為兩大類：一是礦山統(tǒng)計(jì)預(yù)測法，二是根據(jù)煤層瓦斯含量進(jìn)行預(yù)測的分源預(yù)測法。
