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建议学时：2
实验类型：演示
实验要求：必做
通过实验加深对现代化矿井通风的认识和对课本理论知识的理解；加深对掘进通风与安全以及轴流式通风系统各组成部分的理解。
加深对煤矿生产中不同通风方式的优缺点和适用条件的理解，并能够根据不同的煤矿地质、技术、经济等因素选择合理的矿井通风方式；掌握矿井反风的原因、方式；能够理解掘进安全装备系列化的原因，加深对局部通风机可靠运转知识的掌握；能够加深对煤矿必须配备“三专两闭锁”原因和相关知识的理解和轴流式通风系统各组成部分的直观理解。
1.实验设备
现代化矿井通风与安全系统模型如图 5.1 所示。
本模型由地面和地下两部分组成。地面部分有工业广场、井塔、皮带巷、煤仓、风井、植被等。地下部分有井筒、井底车场、运输大巷、运输上山、轨道上山、上中下部车场、掘进巷、回采工作面等。本模型再现了现代化矿井的整体布局，显示了井下各系统间的相互关联和空间位置关系。
本模型主要演示矿井通风系统即对角式、分区式、中央边界式及中央并列式等通风系统。各种系统的显示全部通过开关来实现。安全措施方面本模型制作有瓦斯抽放、注浆等演示。用流水灯流动的方向来表示风流的方向，绿灯表示新鲜风流，黄灯表示乏风。
图 5.1 现代化矿井通风系统与安全演示装置
2.操作步骤（由教师操作讲解）
①打开“电源”开关，系统带电，可进行下一步操作。
②打开“对角式”开关，光带即显示对角式通风方式（流水灯流动，流动方向代表风流方向，绿灯为新鲜风流，黄灯为乏风风流，请学生观察，绿灯的流经路线和黄灯的流经路线）。风流路线：副井—井底车场—运输大巷—（分两翼）经采区下部车场到轨道上山—采区运输平巷—采煤工作面—采区回风平巷—回风石门—回风大巷—两翼风井至地面。
③打开“分区式”开关，光带即显示分区式通风方式。风流基本路线同上。风流至回风大巷后，经每个采区单独的风井至地面。
④打开“边界式”开关，光带即显示边界式通风方式。风流基本路线同上。每个采区的回风经回风大巷全部经中央风井排出。
⑤打开“中央并列式”开关，光带即显示中央并列式通风方式。风流基本路线同上。每个采区的回风经回风大巷—回风石门后，经主井排出。
⑥打开“全矿井反风”开关，光带即显示全矿井反风系统。
⑦打开“注浆”开关，光带显示采空区注浆。
⑧打开“瓦斯抽放”开关，光带显示瓦斯抽放。
⑨打开“主井”开关，演示主井箕斗上下运动提煤。
⑩打开“副井”开关，演示副井罐笼上下运动。
⑪演示完毕，将所有的开关复位。
3.注意事项
①模型主体采用木结构和有机玻璃制作，要防潮、防晒、远离热源，避免有机玻璃变形开裂。
②要有专人负责模型的日常维护、保养、清洁、操作。
③严禁非专业人员接触电路。
④供电电压为交流 220 V。工作时严禁触摸内部电路，保证安全操作。
⑤搬移时，小心轻放，以免损伤内部各元件。
1.实验设备
掘进通风与安全演示装置如图 5.2 所示。
图 5.2 掘进通风与安全演示装置
任何一个新建矿井或生产矿井，在开拓、开采过程中，都必须开掘大量井巷，在井巷掘进时，为了排除瓦斯、矿尘和炮烟，需要对掘进工作面进行通风。但是由于掘进工作面没有贯穿风流，通风比较困难，所以掘进工作面发生有害气体中毒和爆炸事故所占比例相当高。为了保障煤矿职工的生命安全和健康，保障煤矿的安全生产，就必须做好掘进的通风工作。掘进工作面“三专两闭锁”双风机双电源能有效地解决矿井通风、供电与瓦斯间的矛盾，实现风电闭锁、瓦斯电闭锁，提高安全生产的效率，增强矿井的抗灾能力。
本模型除了反映实物的各种装置外，还可进行部分电动演示。它可由不可动部分反映高瓦斯掘进工作面的基本布局，还可进行个别部分的电动模拟演示。参观讲解时，首先介绍模型的整体情况，对不可动部分进行主要的讲解，以观看为主，在充分熟悉的基础上，再进行电动演示，给予学生更为直观的印象。
本模型是以“三专两闭锁”为主线而联系其他各个部分的，电动操作主要是针对其而定的。
2.操作步骤
①检查各部件是否有卡死、脱落现象，确认正常后，再进行操作。
②接通电源，按下电源开关。
③综掘面演示：a.按下“QA1”开关，风扇开始通风，控制网络通电。此时，CH4 开关“K1、K2”须先闭合。b.按下总馈电开关“QA2”，电能由变电所送至掘进巷。c.按下“QA3”开关，掘进巷回风流段通电。此时可开启皮带机。d.按下“QA4”开关，掘进头通电。此时可开启掘进机及各运输机。
④掘进头“瓦斯电”闭锁演示：掘进头处的瓦斯仪显示瓦斯浓度，当浓度达到 1%时，报警声响起，但不断电；当浓度达到 1.5%时，掘进头断电。
⑤如断开回风流瓦斯仪开关“K2”，表示回风流巷瓦斯超限。此时，掘进巷全巷停电。
⑥“风电”闭锁演示：按下停止开关“TA1”时，风扇停止转动，随即切断一切电源。
⑦在演示模型和模拟演示盘上分别布置了炮采工作面，其风电、瓦斯闭锁原理与综掘相同。
3.注意事项
①在演示之前将各功能开关复位。非专业人员切勿打开模拟盘，以免损坏线路。
②装置内部线路不要随意触摸，以免触电。需要搬动设备时，切记不要拉断电线。
③要严格按照操作说明进行操作，否则互锁功能不解除，不能启动相应设备。
1.实验设备
轴流式通风机装置系统模型如图 5.3 所示。
图 5.3 轴流式通风机装置系统模型
对旋轴流式通风机结构组成比较简单，主要由进风口集流器、一级主机、二级主机、扩散器、圆变方风筒、消音器、扩散塔等部件组成。风机内置两台电机和二级工作叶轮，叶轮悬挂在电机轴端，采用毂键直联方式固定。风机工作时，二级叶轮反向旋转，形成对旋。风机内电机为专用防爆电动机，置于隔流腔内，并设通风道与外部大气相通，便于内置电机散热。在风机叶轮回转部分设铜环装置，避免摩擦产生火花，增加风机运行安全性。
对旋轴流式通风机自身结构简单，其性能优于其他风机，主要表现为电动机与风机叶轮为直联，改变了传统的长轴传动方式，减少了风道内通风阻力，降低了能耗，提高了传动效率。
模型采用透明材料制作，布置有电动机、联轴节、前隔板、主轴、进风口、中隔板、叶轮、主体风筒、中导叶、后导叶、后隔板、轴承、扩散芯筒、防爆盖、测压管、倒机风门、小绞车、消声装置、反风绕道、检查口等。
2.操作步骤
①打开“电源”开关，系统处于待机状态。
②打开“风机”开关，风机运行。
③打开“进风门 1 开”开关，进风门 1 打开。
④打开“进风门 1 关”开关，进风门 1 关闭。
⑤打开“进风门 2 开”开关，进风门 2 打开。
⑥打开“进风门 2 关”开关，进风门 2 关闭。
⑦打开“反风门 1 开”开关，反风门 1 打开。
⑧打开“反风门 1 关”开关，反风门 1 关闭。
⑨打开“反风门 2 开”开关，反风门 2 打开。
⑩打开“反风门 2 关”开关，反风门 2 关闭。
3.注意事项
①模型不能在日光下暴晒，以防止有机玻璃变形损坏。
②模型不能长时间停放在潮湿的环境中。
③所有的开关，在演示完毕后一定要复位并切断电源。
④模型要由专人负责管理、维护和保养。
①矿井通风系统的类型有哪些？各有什么优缺点及适用条件？
②采区通风系统由哪些部分组成？
③掘进通风方法有哪些？利用局部通风机通风有几种工作方式？各自的优缺点是什么？
④煤矿井下为什么要安装“双电源”“双风机”？
⑤什么是“三专两闭锁”？煤矿井下为什么需要进行“三专两闭锁”要求？
⑥轴流式通风机系统由哪些部分组成？