矿井通风

一、  课程的性质和任务

课程性质:采矿工程的主要专业课、必修课。

主要任务:通过本课程学习使学生掌握矿井通风与安全的基本理论和技术方法,初步具备从事矿井通风与安全科研和实践能力。

二、  课程内容及基本要求

课程内容:

本课程主要介绍井巷风流的基础理论、通风阻力、通风动力、通风网络与风量调节、通风系统与通风设计、矿井瓦斯、火灾、矿尘、水灾以及矿山救护等理论和技术知识。

课程的基本要求:

理解矿井通风的主要作用,熟悉矿内空气成分及主要有害气体的基本知识;

掌握矿井风流的基本理论及其应用方法;

基本掌握矿井通风动力性能、装备及选用方法;

掌握矿井通风测定和通风系统分析的方法;

能够正确地进行矿井(采区)通风设计;

掌握矿井瓦斯、矿尘、矿井火灾、矿井水灾等自然灾害的发生机理,发展规律和防治技术措施;

了解矿井灾变时期的基本原则和救灾方案决策、矿工自救方法、救护组织及装备等。

三、  课程重点与难点

课程重点:

矿内空气及其基本性质;

井巷风流的基本规律;

矿井通风动力;

通风网路中风量的分配与调节;

通风系统与通风设计;

掘进通风;

矿井瓦斯、矿尘、火等灾害的基本理论和防治技术。

课程难点:

1   井巷风流的能量方程及应用;

2   通风机的工作特性及合理运行;

3   通风网路解算与风量调节;

4   矿井瓦斯、自燃的防治技术。

四、  本课程与其他课程的关系

本课程要求学生先具备“流体力学与流体机械”、“工程热力学”、“地质学”等课程的基本知识;该课程与“采矿学”、“井巷工程”等专业课相配套;同时,本课程是毕业设计或专题的必要准备。 

五、  教学进度及教学方法建议

该课程要求在“流体力学与流体机械”、“工程热力学”、“地质学”、“采矿学”等课开设以后开课。

教学方法上以课堂讲解为主,辅以案例、图像、视频、专题研究等多种形式的教学形式,媒体资料、加强课程作业、教学辅导、答疑等教学环节,同时要强化课程实验、实习和课程设计。

第二部分 大纲内容

一、  课程内容:

第一章 矿井空气

矿井空气的成分,矿井主要有害气体的性质、来源、危害及安全标准;矿井空气的主要物理参数;矿井气候及其指标。

重点:矿井主要有害气体的性质、危害及安全标准。

第二章 井巷空气流动的基本规律

风流的能量与压力的概念及测定;矿井通风能量方程及其在矿井通风中的应用;矿井风流状态,矿井通风阻力的类别,矿井通风阻力定律;通风阻力计算及测定,降低通风阻力的方法;矿井通风阻力特性及矿井等积孔。

重点:风流能量与压力;矿井通风的能量方程;摩擦阻力。。

第三章   矿井通风动力

自然风压的形成、变化规律及测算;矿用主要通风机的结构及附属装置;通风机运转的基本参数、特性及工况;通风机联合运转的运作特点;矿井通风设备选型及矿井主要通风机性能测试方法。

重点:通风机的性能曲线、工作参数及测算。

第四章  矿井通风网络

风网中风流流动的基本规律;简单风网中风流流动参数的关系;复杂风网中自然分配风量的求算方法;矿井风量按需调节的方法、原理及实施要求。

重点:风网中风流流动的基本规律;矿井风量按需调节。

第五章   掘进通风方法

掘进工作面的通风方法;掘进工作面需风量计算;通风装备;局部通风系统设计;掘进通风的安全要求。

重点:掘进工作面的通风方法。

第六章   矿井通风系统与矿井通风设计

矿井通风系统;采区通风系统;通风构筑物及矿井漏风;可控循环通风概述;矿井通风设计要求、方法;矿井总风量的计算与分配;矿井通风阻力的计算;通风设备选择;通风费用概算;生产矿井通风设计简述;矿井通风能力核定方法。

重点:矿井需风量的计算。

第七章  矿井空气调节

矿井空调及其发展;矿井热源分析与计算;矿井风流温湿度预测方法;矿井空气调节系统。

重点:采掘工作面风流热交换与风温计算

第八章  矿井瓦斯

瓦斯在煤层中的存在状态,煤层瓦斯含量及其影响因素;矿井瓦斯涌出量及影响涌出的因素;矿井瓦斯等级划分;煤与瓦斯突出规律及防治技术;矿井瓦斯爆炸的条件及其防治技术;矿井瓦斯抽放技术。

重点:矿井瓦斯等级;瓦斯爆炸及其预防

第九章  火灾防治

矿井火灾类型;外因火灾及其预防;煤炭自燃的条件及影响因素;煤炭自燃的过程及其特点;煤炭自燃倾向性及鉴定方法;  自燃发火期及早期预报方法;煤炭自燃的防治技术;火灾时期风流紊乱、发生原因及相应的防治方法;矿井火灾的治理技术。

重点:煤炭自燃及其防治技术。

第十章   矿尘防治

矿尘产生的及分类;矿尘的性质及危害;尘肺病、发病机理及影响因素;煤尘爆炸机理及特征;煤尘爆炸的条件及影响因素;煤尘爆炸性鉴定;防治煤尘爆炸的技术措施;矿山综合防尘技术。

重点:煤尘爆炸的条件、影响因素及防治技术措施。

第十一章  矿山防水

地面水综合治理;井下水的探水、放水及截水;矿井水灾预测及透水事故的处理。

重点:井下防治水。

第十二章   矿山救护

矿山救护组织及技术装备;矿山救护工作原则;事故现场人员的行动原则;矿工自救及自救装置。

重点:事故现场人员行动原则。

第十三章  矿井重大事故应急救援

应急救援体系和应急救援组织;应急救援预案及其内容;应急救援预案的编制、管理、评审与改进;应急救援行动。

教学实验

矿井空气参数的测定;

风流点压力和通风阻力测定;

3   通风机性能测定;

    4  瓦斯浓度的检测及瓦斯爆炸

   5  粉尘浓度测定。