礦井通風課程

第 1 課 • 基本氣流原理

介紹應用於礦井風道的流體力學概念。學生將獲得分析通風網路所需的物理學基礎。

第 2 課 • 礦井空氣的性質

探討與井下環境相關的空氣物理及化學性質。將空氣成分與工人安全及設備性能連結起來。

第 3 課 • 通風在採礦中的角色

涵蓋礦山通風的主要功能及其所減緩的危害。為所有後續技術內容提供動機基礎。

第 1 課 • 自然通風壓力

解釋進風井與回風井之間的溫差如何產生自然通風壓力。學生評估自然壓力何時有助於或阻礙風扇系統。

第 2 課 • 風道阻力概念

將阻力定義為礦井開口對氣流的阻礙。建立所有通風網路計算的數學基礎。

第 3 課 • 風道中的壓力損失

區分摩擦損失與衝擊損失，並量化每種類型。準備讓學生辨識通風網路中的主要損失來源。

第 4 課 • 風道阻力修改

探討襯砌、擴大與移除障礙物如何改變阻力。學生應用阻力概念來優化現有風道。

第 1 課 • 礦井網路中的克希荷夫定律

將克希荷夫壓力與流量定律應用於通風迴路。這些定律是所有網路分析方法的核心數學基礎。

第 2 課 • 網路優化策略

應用優化原理，在滿足氣流目標的同時最小化能源消耗。將網路分析與運營成本降低連結起來。

第 3 課 • 通風網路軟體

介紹業界使用的電腦化網路模擬工具。學生能建立數位模型並針對手算結果進行驗證。

第 4 課 • 哈迪克羅斯疊代法

教授用於平衡環狀網路中氣流的哈迪克羅斯疊代程序。學生練習收斂準則與修正係數計算。

第 1 課 • 串聯與並聯風扇

分析組合式風扇配置以提升壓力或風量。學生預測多風扇安裝的操作點。

第 2 課 • 風扇特性曲線

解讀礦山風扇的壓力-風量、功率與效率曲線。曲線分析對於預測風扇在不同系統阻力下的行為至關重要。

第 3 課 • 風扇選用與採購

引導從工作點規格到供應商選擇的規格制定流程。學生應用選擇標準，包括效率、噪音與維護通道。

第 4 課 • 系統阻力曲線

根據網路分析結果建構系統阻力曲線。系統阻力曲線與風扇曲線的交點定義了實際操作點。

第 1 課 • 壓力調查技術

涵蓋用於繪製壓力分佈的壓力計-軟管法與氣壓計法。壓力調查揭示了整個網路的阻力分佈。

第 2 課 • 氣體與粉塵採樣

介紹礦井風道中空氣傳播氣體與可吸入性粉塵的採樣規範。結果有助於指導通風調整與合規報告。

第 3 課 • 風量量測

教授使用葉片式風速計、煙管與示蹤氣體法量測氣流風量。準確的風量資料可驗證網路模型。

第 4 課 • 調查規劃與準備

概要說明設計全面性通風調查計畫的步驟。妥善的規劃可確保資料完整性，並減少重複巡查。

第 1 課 • 工作面的監控與控制

描述用於維持安全工作面條件的即時監控儀器與聯鎖裝置。連續監控連結了設計與操作安全之間的環節。

第 2 課 • 獨頭巷道危害

辨識無貫通氣流的開拓巷道所獨有的通風挑戰。危害辨識為後續章節中討論的設計需求提供了動機。

第 3 課 • 輔助風扇尺寸選定

應用風管阻力與洩漏計算，為目標工作面風量選定輔助風扇尺寸。學生完成端到端的輔助系統設計練習。

第 4 課 • 壓入式、抽出式與重疊系統

比較用於巷道通風的壓入式、抽出式與重疊式風管配置。每種系統的優點與限制有助於根據特定條件進行選擇。

第 1 課 • 熱應力指數與限制

介紹用於評估熱應力風險的濕球黑球溫度、有效溫度及其他指數。這些指數將熱環境條件與生理限制連結起來。

第 2 課 • 礦井空氣的濕度學分析

使用濕度圖與方程式追蹤空氣條件沿風道的變化。濕度學分析可預測工作面的條件。

第 3 課 • 基於通風的降溫

評估增加氣流量的降溫能力及其在深井礦山中的實際限制。學生判斷何時僅靠通風不足，需要冷凍系統。

第 4 課 • 冷凍與降溫系統

涵蓋地表與地下冷凍廠配置、製冰系統及定點冷卻器。學生能根據給定的熱負荷選定降溫容量。

第 1 課 • 通風的持續改善

建立用於持續通風優化的關鍵績效指標與審查週期。學生設計能減少能源使用並提升安全性的改善方案。

第 2 課 • 礦山生命週期內的通風排程

規劃通風基礎設施以配合產能擴張與開採深度增加。分階段規劃可防止代價高昂的改造與生產中斷。

第 3 課 • 緊急通風程序

設計針對火災、爆炸與瓦斯突出的通風應對措施。緊急程序必須預先規劃並定期演練。

第 4 課 • 礦場佈置之通風設計

應用網路分析與風扇選擇，為不同的採礦方法設計通風系統。早期做出的佈局決策對通風效率有持久影響。