通風(fēng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)前言采區(qū)是礦井生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)不可或缺的組成部分，在采區(qū)生產(chǎn)過(guò)程中要有源源不斷的新鮮空氣送到采區(qū)各個(gè)作業(yè)地點(diǎn)以供給作業(yè)員呼吸、稀釋和排除井下各種有毒有害氣體和礦塵、創(chuàng)造良好的礦內(nèi)環(huán)境、保障采區(qū)內(nèi)作業(yè)人員的身體健康和勞動(dòng)安全。向采區(qū)內(nèi)供應(yīng)新鮮的空氣和良好的供風(fēng)系統(tǒng)是分不開(kāi)的，所以在礦井建設(shè)的過(guò)程中一定要設(shè)計(jì)優(yōu)良的通風(fēng)系統(tǒng)，這樣不僅可以滿足井下供風(fēng)的要求，還能很好的節(jié)約礦井通風(fēng)的費(fèi)用。安全在我們進(jìn)行礦山生產(chǎn)活動(dòng)中顯得尤為重要，因此，本設(shè)計(jì)嚴(yán)格堅(jiān)持了“安全第一”的安全方針和以人為本的理念，同時(shí)還兼顧了經(jīng)濟(jì)和效益最優(yōu)的原則。本設(shè)計(jì)是針對(duì)礦井的某一采區(qū)，提出了行之有效的通風(fēng)

2、系統(tǒng)，分別計(jì)算了采區(qū)內(nèi)風(fēng)量、風(fēng)壓和阻力，并按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行了合理的分配，在此基礎(chǔ)選用了礦井主要通風(fēng)機(jī)，設(shè)計(jì)的通風(fēng)系統(tǒng)滿足了采區(qū)的要求。 1. 采區(qū)概況1.1 采區(qū)的位置、范圍、地質(zhì)煤層概況1). 采區(qū)位置：該采區(qū)沿走向東鄰尚未開(kāi)采的采區(qū)的采區(qū)邊界，西鄰正在開(kāi)采的中央采區(qū)的邊界線。2）. 采區(qū)的范圍：采區(qū)走向長(zhǎng)度2530m，傾向長(zhǎng)度為1055m，采區(qū)面積2669150，傾角平均為14.74°，采區(qū)內(nèi)共有一層煤，煤厚4.2m。3）. 地質(zhì)煤層概況：局部有斷層，無(wú)褶曲和火成巖侵入，相對(duì)瓦斯涌出量6.2m³/t。1.2 采區(qū)儲(chǔ)量與服務(wù)年限1.2.1 采區(qū)儲(chǔ)量采區(qū)儲(chǔ)量煤層巖性厚度（m）

3、頁(yè)巖13砂頁(yè)巖83#煤層4.2粉砂巖10頁(yè)巖6砂頁(yè)巖6中砂巖20采區(qū)儲(chǔ)量計(jì)算表煤層 編號(hào)投 影面 積傾 角（度）實(shí) 際面 積（） 煤 厚（m）容 重 （t/m³）工業(yè)儲(chǔ)量（Mt）煤層采區(qū)回采率（%）可 采儲(chǔ) 量（Mt）3#2581068.0514.7426691501.0344.21.4516.37511.55工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算：工業(yè)儲(chǔ)量=塊段水平投影的面積/平均傾角余切×塊段平均厚度×容重 =2581068.05×1.034×4.2×1.45 =16255123.5t=16.3Mt可采儲(chǔ)量的計(jì)算：邊界煤柱20m，區(qū)段煤柱10m，停采線煤

4、柱20m,上山煤柱20m。 (1-1) =2×20×1055×1.45×4.2+2×20×1055×1.45×4.2+20×1055×1.45×4.2+4×10×2530×4.2×1.45 =899493t =0.9Mt （1-2） =（16.3-0.9）×0.75 =11.55 Mt式中 可采儲(chǔ)量，；工業(yè)儲(chǔ)量，；永久煤柱損失，；采區(qū)回采率。1.2.2 服務(wù)年限采區(qū)的儲(chǔ)量、煤層賦存的狀況、地質(zhì)條件和開(kāi)采技術(shù)等因素是確定礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力大

5、小的依據(jù)，除此之外還應(yīng)考慮到今后市場(chǎng)對(duì)煤炭的需求量。根據(jù)以上各因素結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況，確定本設(shè)計(jì)礦井每年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)噸。 （1-2） =11.55/（0.9×1.4） =9.2a式中 采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，; 采區(qū)生產(chǎn)能力，; 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，K值取。1.3 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)述運(yùn)煤系統(tǒng)：工作面區(qū)段運(yùn)輸平巷中部車場(chǎng)運(yùn)輸上山采區(qū)煤倉(cāng)采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)運(yùn)輸大巷排矸系統(tǒng)：工作面區(qū)段回風(fēng)平巷軌道上山下部車場(chǎng)采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)運(yùn)輸大巷運(yùn)料系統(tǒng)：運(yùn)輸大巷采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)下部車場(chǎng)軌道上山區(qū)段回風(fēng)平巷工作面通風(fēng)系統(tǒng)：運(yùn)輸大巷采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)下部車場(chǎng)軌道上山中部車場(chǎng)下區(qū)段回風(fēng)平巷聯(lián)絡(luò)巷區(qū)段運(yùn)輸平巷工作面區(qū)段回風(fēng)平巷

6、采區(qū)回風(fēng)石門(mén)回風(fēng)大巷1.4.1采煤方法由于煤層傾角大于12°，所以采用單一走向長(zhǎng)壁采煤法。1.4.2回采工藝1）. 截煤方式：采煤機(jī)型號(hào)及規(guī)則：MG680OWD斜切進(jìn)刀，割三角煤2）. 刮板運(yùn)輸機(jī)型號(hào)可選為：5MC-830/500上下山運(yùn)輸;采用帶式輸送機(jī)運(yùn)輸：DSP-1200/125 運(yùn)輸平巷輸送機(jī)：SSJ1200/3*2003）. 支架：煤層傾角為14.74°，采用綜采，直接頂為砂頁(yè)巖為二級(jí)直接頂，故選擇液壓支架，選擇：ZZ5600/16.5/26.5，支撐掩護(hù)式支架，工作阻力為5600N，最小支撐高度1.65m，最大支撐高度2.65m。2. 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)擬定2.1 采

7、區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)主要取決于采煤系統(tǒng)(采煤方法)，但又能在定程度上影響著采區(qū)的巷道布置系統(tǒng)。其合理與否不僅影響采區(qū)內(nèi)的風(fēng)量分配，發(fā)生事故時(shí)的風(fēng)流控制，生產(chǎn)的順利完成，而且影響到全礦井的通風(fēng)質(zhì)量和安全狀況。完備的采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)能有效地控制采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流方向，風(fēng)量和風(fēng)質(zhì)，采區(qū)應(yīng)該有足夠的供風(fēng)量，并按需分配到各個(gè)采、掘工作面。為此，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)滿足下列基本要求：1）. 每一個(gè)采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。煤層群或分層開(kāi)采的每個(gè)上、下山采區(qū)，采用聯(lián)合布置時(shí)，都必須至少設(shè)置一條專門(mén)的回風(fēng)巷。采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷，必須貫穿整個(gè)采區(qū)的長(zhǎng)度或高度。嚴(yán)禁將一條上、下山或盤(pán)區(qū)的風(fēng)巷分為兩段，其中一

8、段為進(jìn)風(fēng)巷，另一段為回風(fēng)巷。2）. 保證風(fēng)流流動(dòng)的穩(wěn)定性，在采區(qū)逆風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)盡量避免或減少角聯(lián)通風(fēng)。3). 通風(fēng)系統(tǒng)力求簡(jiǎn)單，以便在發(fā)生事故時(shí)易于控制風(fēng)流和撤走人員。4). 采煤工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時(shí)應(yīng)符合規(guī)程有關(guān)規(guī)定。5). 煤層傾角大于12°的采煤工作面采用下行通風(fēng)時(shí)，報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，并須遵守下列規(guī)定：采煤工作面的風(fēng)速，不得低于lm/s；機(jī)電設(shè)備設(shè)在回風(fēng)巷時(shí)，其風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔坏贸^(guò)1%，并應(yīng)裝有瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電裝置；進(jìn)、回風(fēng)巷中，都必須設(shè)置消防供水管路。有煤與瓦斯(二氧化碳)突出的采煤工作面嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)。6). 采煤工作面和掘進(jìn)工作

9、面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)或冒落區(qū)。水采工作面由采空區(qū)和冒落區(qū)回風(fēng)時(shí)，必須使水采工作面有足夠的新鮮風(fēng)流，保證水采工作面及其回風(fēng)巷的風(fēng)流中的瓦斯和CO2濃度都必須符合規(guī)程規(guī)定。7). 采空區(qū)須及時(shí)封閉。隨著回采工作面的推進(jìn)，通至采空區(qū)的風(fēng)眼須逐一封閉，采區(qū)結(jié)束后，至多不超過(guò)一個(gè)月，必須設(shè)密閉全部封閉采區(qū)。8). 機(jī)電硐室須設(shè)在進(jìn)風(fēng)流中。硐室深度不超過(guò)6m，入門(mén)寬度不小于1.5m者，可用擴(kuò)散通風(fēng)。個(gè)別機(jī)電硐室經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)，可設(shè)在回風(fēng)流中，但其中瓦斯?jié)舛炔坏贸^(guò)0.5%，并應(yīng)安裝瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電裝置。9). 改變采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)。掘進(jìn)巷道與其它巷道貫通前，通風(fēng)部門(mén)必須

10、做好調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作，貫通后須立即調(diào)整系統(tǒng)，防止瓦斯積聚，待風(fēng)流穩(wěn)定后，才可恢復(fù)工作。10). 采掘工作面空氣溫度不得超過(guò)26；機(jī)電硐室不得超過(guò)30。2.2 采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)上山的選擇從生產(chǎn)角度出發(fā)，采區(qū)至少有兩條上山，一條為運(yùn)輸上山，另一條為軌道上山，兩條上山即為采區(qū)內(nèi)的進(jìn)、回風(fēng)巷道。可以采用運(yùn)輸上山作進(jìn)風(fēng)道，軌道上山作回風(fēng)道；也可以采用軌道上山作進(jìn)風(fēng)道，回風(fēng)上山作回風(fēng)道。有些大型礦井采區(qū)走向比較長(zhǎng)，當(dāng)采區(qū)生產(chǎn)能力大、產(chǎn)量集中、瓦斯涌出量大時(shí)可以采用三條上山。除上面兩條上山外，有一條專門(mén)的回風(fēng)上山，供通風(fēng)、行人之用。這樣按標(biāo)高布置這三條上山成為“品”字形巷道布置，專用回風(fēng)上山(巷)在上面，

11、并且在其他兩條上山的中間，運(yùn)輸上山和軌道上山均為進(jìn)風(fēng)巷道，主要是靠專用回風(fēng)上山(巷)回風(fēng)。軌道上山進(jìn)風(fēng)、運(yùn)輸上山回風(fēng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：1). 軌道上山的采區(qū)下部車場(chǎng)可以直接和階段運(yùn)輸大巷相連通，不必在該處設(shè)置風(fēng)門(mén)。從而，避免了因運(yùn)料列車通過(guò)該處，導(dǎo)致風(fēng)門(mén)漏風(fēng)。2). 在運(yùn)輸上山的運(yùn)煤過(guò)程中，煤流將釋放瓦斯并產(chǎn)風(fēng)煤塵，運(yùn)煤設(shè)備將釋放熱量。然而，軌道上山進(jìn)風(fēng)，可使新鮮風(fēng)流免受瓦斯、煤塵的污染，有利于保證較優(yōu)的風(fēng)質(zhì)。3). 軌道上山發(fā)生火災(zāi)事故的機(jī)率較低，且可避免運(yùn)輸上山發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，有害氣體侵入采、掘作業(yè)地點(diǎn)，而造成的嚴(yán)重危害。4). 軌道上山進(jìn)風(fēng)方式的主要不足是： 區(qū)段運(yùn)輸巷不宜直接和運(yùn)輸上山相聯(lián)

12、通。在該聯(lián)接處，既需保證運(yùn)煤的方便和暢通，又需設(shè)置風(fēng)門(mén)、防止新鮮風(fēng)流直接由運(yùn)輸上山排入總回風(fēng)巷形成短路。顯然，在該處設(shè)置的風(fēng)門(mén)常存在較大的漏風(fēng)。軌道上山的上部車場(chǎng)和區(qū)段回風(fēng)巷不能直接相通也需有風(fēng)門(mén)。從而，引起了運(yùn)料串車通過(guò)該處風(fēng)門(mén)時(shí)的漏風(fēng)。當(dāng)運(yùn)輸上山采用多臺(tái)運(yùn)輸機(jī)串聯(lián)運(yùn)輸時(shí)，其上部運(yùn)輸機(jī)的動(dòng)力設(shè)備系設(shè)在不能確保新鮮風(fēng)流的地點(diǎn)，這是規(guī)程所不允許的。當(dāng)煤層傾角大于2123°時(shí)，運(yùn)煤上山采用溜槽自溜運(yùn)煤方式時(shí)，運(yùn)煤過(guò)程中產(chǎn)生的煤塵很大，為保證風(fēng)質(zhì)，一般不宜采用運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)方式。如煤層傾角大于1517°，運(yùn)煤上山無(wú)法使用皮帶運(yùn)輸機(jī)而只好風(fēng)用多臺(tái)鏈板運(yùn)輸機(jī)時(shí)，為避免在回風(fēng)巷道中，布置

13、運(yùn)輸機(jī)的機(jī)電設(shè)備，一般多宜采用運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)方式。當(dāng)煤層傾角小于1517°，運(yùn)煤上山中只需安設(shè)一臺(tái)皮帶運(yùn)輸機(jī)時(shí)，則視運(yùn)料（運(yùn)矸）工作量的大小和來(lái)料地點(diǎn)而異。一般由運(yùn)輸水平來(lái)料且運(yùn)輸量較大時(shí)，宜采用軌道上山進(jìn)風(fēng)方式。由回風(fēng)水平來(lái)料或運(yùn)料(矸)工作量較少時(shí)，則宜采用運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)方式。以上兩種采區(qū)通風(fēng)方式均在我國(guó)廣泛采用?！捌贰弊中蔚娜龡l上山布置，煤礦安全規(guī)程第113條規(guī)定：高瓦斯礦井、有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的礦井的每個(gè)采區(qū)和開(kāi)采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設(shè)置至少1條專用回風(fēng)巷；低瓦斯礦井開(kāi)采煤層群和分層開(kāi)采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必須設(shè)置1條專用回風(fēng)巷。對(duì)于高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出

14、礦井或一般礦井只要采區(qū)走向和傾斜較長(zhǎng)，瓦斯涌出量較大，為安全起見(jiàn)，常用“品”字形布置三條上山，就克服了上述兩種布置法的缺點(diǎn)。綜上所述，在該礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)中采用軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸上山回風(fēng)的通風(fēng)方式。2.3 采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)方式2.3.1采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的子系統(tǒng)?；夭晒ぷ髅妫蔷虏擅旱墓ぷ鞯攸c(diǎn)，又是井下人員最集中的地點(diǎn)，因此它的通風(fēng)系統(tǒng)的好與壞對(duì)礦井安全生產(chǎn)有直接影響。采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)是由進(jìn)、回風(fēng)巷(順槽)、工作面、采空區(qū)和通風(fēng)設(shè)施等構(gòu)成。它包括采煤工作面的通風(fēng)方法、風(fēng)流流動(dòng)形式、通風(fēng)方式和采空區(qū)漏風(fēng)方式等。1）. 釆煤工作面通風(fēng)方法采煤工作面通風(fēng)方法

15、是指采煤工作面采用正壓、負(fù)壓或混合式通風(fēng)。當(dāng)采煤工作面無(wú)輔助扇風(fēng)機(jī)時(shí)，它取決于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)方法。該礦井所采用的釆煤工作面通風(fēng)方法是負(fù)壓。2）. 采煤工作面風(fēng)流流動(dòng)形式回采工作面的風(fēng)流流動(dòng)形式是指工作面采用上行風(fēng)和下行風(fēng)。上行風(fēng)是煤礦采用最廣泛的風(fēng)流流動(dòng)形式，適用范圍很廣。從國(guó)內(nèi)外采用下行風(fēng)的經(jīng)驗(yàn)看，對(duì)降低氣溫、減少工作面瓦斯?jié)舛鹊榷加蟹e極作用但采用下行風(fēng)必須遵守煤礦安全規(guī)程相關(guān)規(guī)定。2.3.2采煤工作面的通風(fēng)方式采煤工作面的通風(fēng)系統(tǒng)由釆煤工作面的瓦斯、溫度和煤層自然發(fā)火等因素所確定的，主要是指采煤工作面的進(jìn)、回風(fēng)巷的布置方式和數(shù)量。根據(jù)采煤工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道的布置方式和數(shù)量，可將工作面通

16、風(fēng)系統(tǒng)分為以下幾種類型：（1）U型與Z型通風(fēng)系統(tǒng)（如圖1）這二種采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)有一條進(jìn)風(fēng)巷道和一條回風(fēng)巷道。U型后退式通風(fēng)系統(tǒng)在我國(guó)使用比較普遍。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，巷道施工維修量小，工作面采空區(qū)漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理等；缺點(diǎn)是上隅角瓦斯易超限、工作面進(jìn)、回風(fēng)巷要提前掘進(jìn)，維護(hù)工作量大?？梢栽诠ぷ髅嫔嫌缃前苍O(shè)導(dǎo)風(fēng)設(shè)施或采用抽放瓦斯的措施，也可采取改變工作面通風(fēng)系統(tǒng)來(lái)解決上隅角瓦斯易超限問(wèn)題。前進(jìn)式通風(fēng)系統(tǒng)的維護(hù)工作量小，不存在采掘工作面串聯(lián)通風(fēng)問(wèn)題，在巷旁支護(hù)好、漏風(fēng)不大時(shí)，有一定優(yōu)越性。采用前進(jìn)式U型通風(fēng)系統(tǒng)的工作面的采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，而是涌向回風(fēng)平巷。采用Z型后退式通風(fēng)系統(tǒng)的工

17、作面的采空區(qū)瓦斯不會(huì)涌入工作面，面是涌向回風(fēng)巷，工作面采空區(qū)回風(fēng)側(cè)能用鉆孔抽放瓦斯，但進(jìn)風(fēng)側(cè)不能抽放瓦斯。采用Z型前進(jìn)式通風(fēng)系統(tǒng)的工作面的進(jìn)風(fēng)側(cè)沿采空區(qū)可以抽放瓦斯，采空區(qū)的瓦斯易涌向工作面，特別是上隅角，回風(fēng)側(cè)不能抽放瓦斯。Z型通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)空區(qū)漏風(fēng)，介于風(fēng)用U型后退式和U型前進(jìn)式通風(fēng)系統(tǒng)之間，該通風(fēng)系統(tǒng)需沿空支護(hù)巷道和控制經(jīng)過(guò)采空區(qū)的漏風(fēng)，其難度較大 U型通風(fēng) Z型通風(fēng)圖1（2）Y型、W型通風(fēng)系統(tǒng)（如圖2）這三種采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)均為兩進(jìn)一回或一進(jìn)兩回的采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)。據(jù)進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷的數(shù)量和位置的不同，Y型通風(fēng)系統(tǒng)可以有多種不同的方式。生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用較多的是在回風(fēng)側(cè)，加入附加的新鮮風(fēng)流

18、，與工作面回風(fēng)匯合后從采空區(qū)側(cè)流出的通風(fēng)系統(tǒng)，工作面采用Y型通風(fēng)系統(tǒng)會(huì)使回風(fēng)巷道風(fēng)量加大，但上隅角及回風(fēng)巷道的瓦斯不易超限，并可在上部進(jìn)風(fēng)道內(nèi)抽放瓦斯。后退式W型通風(fēng)系統(tǒng)，用于高瓦斯的長(zhǎng)工作面或雙工作面。該系統(tǒng)的進(jìn)、回風(fēng)平巷都布置在煤體中。當(dāng)由中間及下部平巷進(jìn)風(fēng)，上部平巷回風(fēng)時(shí)，上、下段工作面均為上行式通風(fēng)，但上段工作面的風(fēng)速高，對(duì)防塵不利，上隅角瓦斯可能會(huì)超限，所以在瓦斯涌出量很大時(shí)，常采用上、下平巷進(jìn)風(fēng)，中間平巷回風(fēng)的W型通風(fēng)系統(tǒng)；或者反之，采用由中間巷進(jìn)風(fēng)，上、下平巷回風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)以增加風(fēng)量，提高產(chǎn)量。在中間巷內(nèi)布置抽放瓦斯鉆孔時(shí)，抽放孔由于處于抽放區(qū)域的中心，因而抽放率比采用U型通風(fēng)系

19、統(tǒng)的工作面提高50%。W型前進(jìn)式通風(fēng)系統(tǒng)的巷道維護(hù)在采空區(qū)內(nèi)，巷道維護(hù)困難，漏風(fēng)大，采空區(qū)涌出的瓦斯量也大。 Y型通風(fēng) W型通風(fēng) 圖2（3）H型通風(fēng)系統(tǒng)（如圖3）在H型通風(fēng)系統(tǒng)中，兩進(jìn)兩回的通風(fēng)系統(tǒng)。其特點(diǎn)是：工作面通風(fēng)量大，采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，氣象條件好，增加了工作面的安全出口，工作面機(jī)電設(shè)備都在新鮮風(fēng)流巷道中，通風(fēng)阻力小，在采空區(qū)的回風(fēng)巷道中可抽放瓦斯，易于控制上隅角的瓦斯。但沿空支護(hù)巷困難；由于有附加巷道，可能影響通風(fēng)的穩(wěn)定性，管理復(fù)雜。在工作面和采空區(qū)的瓦斯涌出量都較大，在入風(fēng)側(cè)和回風(fēng)側(cè)都需增加風(fēng)量以稀釋整個(gè)工作面的瓦斯時(shí)，可考慮采用H型通風(fēng)系統(tǒng)。除上述通風(fēng)方式外，隨煤層開(kāi)采條件、

20、開(kāi)采技術(shù)、瓦斯貯存與排放、自然發(fā)火傾向性等因素的不同，實(shí)際應(yīng)用中還有U+L型、雙U型、三進(jìn)兩回等通風(fēng)方式。結(jié)合工作面的地質(zhì)和開(kāi)采條件，本采區(qū)采用U型 。3. 采區(qū)風(fēng)量計(jì)算與風(fēng)量分配3.1工作面風(fēng)量計(jì)算原則與要求3.1.1風(fēng)量計(jì)算原則1）.采區(qū)和采掘工作面的供風(fēng)量，均按實(shí)際用風(fēng)地點(diǎn)，按照風(fēng)量計(jì)算依據(jù)，分別計(jì)算出各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際需風(fēng)量；2). 用各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的計(jì)算的最大需風(fēng)量求出該采區(qū)需風(fēng)量的總和；3). 按確定的通風(fēng)方式選取或直接按規(guī)定選取合理的通風(fēng)備用系數(shù)；4). 將用各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的計(jì)算的最大需風(fēng)量求出該采區(qū)需風(fēng)量的總和與選取的通風(fēng)備用系數(shù)的積，確定為該地點(diǎn)的需要風(fēng)量。即由采、掘工作面、硐室

21、和其他用風(fēng)地點(diǎn)計(jì)算到各個(gè)采區(qū)總風(fēng)量。3.1.2工作面風(fēng)量計(jì)算要求3.2 回采與掘進(jìn)工作面、硐室風(fēng)量計(jì)算3.2.1回采工作面風(fēng)量計(jì)算采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)按下列4個(gè)步驟分別計(jì)算；選取其中最大值進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算后符合煤礦安全規(guī)程第101條的有關(guān)最大、最小風(fēng)速規(guī)定，方可確定該工作面的風(fēng)量。1）. 按瓦斯涌出量計(jì)算：=×A （3-1） =6.2×900000÷330÷24÷60=11.7m³/min式中：； A日產(chǎn)量，t/d。當(dāng)采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量大于5m3/min時(shí)，用通風(fēng)的方法不能解決工作面瓦斯問(wèn)題時(shí)，應(yīng)采用瓦斯抽采的措施，使瓦斯絕對(duì)涌出量

22、降至5m3/min以下，再計(jì)算需風(fēng)量。因?yàn)?1.7m³/min5m3/min，所以要先用該礦井的永久瓦斯抽放系統(tǒng)對(duì)該采區(qū)進(jìn)行瓦斯抽采，使瓦斯絕對(duì)涌出量降至5m3/min以下，在進(jìn)行配風(fēng)。 (3-2) =100×5×1.5 =750 m3/min式中：Qfi第i個(gè)采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min；qgfi第i個(gè)采煤工作面瓦斯平均絕對(duì)涌出量，m3/min。kgfi第i個(gè)采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。通常根據(jù)采煤方法可按表3-1選取。表3-1 各種采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)采煤方法Kgfi機(jī)采工作面炮采工作面水采工作面1.21.61.42.02.

23、03.02）. 按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算：采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件。進(jìn)風(fēng)流溫度可根據(jù)風(fēng)流溫度預(yù)測(cè)方法進(jìn)行計(jì)算。其氣溫與風(fēng)速應(yīng)符合3-2的規(guī)定：表3-2 采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對(duì)應(yīng)表采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫（）采煤工作面風(fēng)速（m/s）<15151818202023232603050508081010151518采煤工作面的需要風(fēng)量按式(2-3)計(jì)算： (3-3) =60×1.1×8.6×1.3 =738m3/min式中 vfi第i個(gè)采煤工作面的風(fēng)速，按采煤工作面進(jìn)風(fēng)流溫度從表2中選取，ms；Sfi第i個(gè)采煤工作面的平均有效斷面，按最大和最小控頂有效斷面的平均值

24、計(jì)算，m2；Kf1i第i個(gè)工作面的長(zhǎng)度系數(shù)?？砂幢?-3選取。表3-3采煤工作面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)表采煤工作面長(zhǎng)度（m）工作面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)（kf1i）<15508080120120150150180>1800.80.91.01.11.21.301.403）. 按使用炸藥量計(jì)算：按每公斤炸藥爆破后稀釋炮煙所需的新鮮風(fēng)量為500m3計(jì)算： (3-3) =20×500÷25 =400 m3/min式中 Afi第i個(gè)采煤工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg； t爆破后稀釋炮煙的通風(fēng)時(shí)間，min，一般取2030min。4).按工作人員數(shù)量計(jì)算：按每人每分鐘應(yīng)供給4m3新鮮風(fēng)量計(jì)

25、算： (3-4) =4×14 =56m3/min式中 nfi第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。5）. 按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：將上述4種計(jì)算方法中最大的風(fēng)量作如下驗(yàn)算：按煤礦安全規(guī)程規(guī)定的最低風(fēng)速，驗(yàn)算最小風(fēng)量： (3-5) 750 m3/min60×0.25×8.6=129m3/min式中 Qfi-計(jì)算風(fēng)量最大值綜采和綜放工作面的最小風(fēng)量應(yīng)按式(2-6)驗(yàn)算： (3-6) 750 m3/min60×0.5×8.6=258m3/min按煤礦安全規(guī)程規(guī)定的最高風(fēng)速，驗(yàn)算最大風(fēng)量： (3-7) 750 m3/min60×4×8.6

26、=2064m3/min式中 Sfi第i個(gè)采煤工作面的平均有效斷面積，m2。采煤工作面風(fēng)量計(jì)算和驗(yàn)算后，最終確定的該采區(qū)的工作面風(fēng)量為750m3/min。3.2.2 掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算煤巷、半煤巖巷和巖巷掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量，應(yīng)按下列4個(gè)步驟分別計(jì)算；選取其中最大值進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算后符合煤礦安全規(guī)程第101條的有關(guān)最大、最小風(fēng)速規(guī)定，該最大值確定為該工作面的風(fēng)量。1）. 按瓦斯涌出量計(jì)算： (3-8) =100×1.8×1.5 =270m3/min式中 Qdi第i個(gè)掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量，m3/min； qgdi第i個(gè)掘進(jìn)工作面的平均絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min。按該工作面煤層的地質(zhì)

27、條件、瓦斯含量和掘進(jìn)方法等因素進(jìn)行計(jì)算，抽放礦井的瓦斯涌出量，應(yīng)扣除瓦斯抽放量。生產(chǎn)礦井可按條件相似的掘進(jìn)工作面來(lái)推算之; kgdi第i個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。通常，機(jī)掘工作面取kgdi1.52.0。炮掘工作面取kgdi1.82.5。2）. 按炸藥量計(jì)算：該掘進(jìn)工作面用機(jī)掘，所以不要炸藥。3）. 按工作人員數(shù)量計(jì)算： (3-9) =4×10 =40 m3/min式中 ndi第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。4）. 按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算（適用于多臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)向一個(gè)掘進(jìn)工作面供風(fēng)的方式） （3-10） =253×1.2 =303m3/min式中：Qdf

28、i第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的和，m3/min；Kdfi為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.21.3，進(jìn)風(fēng)巷中無(wú)瓦斯涌出時(shí)取1.2，有瓦斯涌出時(shí)取1.3。5）. 按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：（1）按煤礦安全規(guī)程規(guī)定的最低風(fēng)速，驗(yàn)算最小風(fēng)量：無(wú)瓦斯涌出的巖巷： (3-11) 303.6 m3/min60×0.15×8.0=72m3/min式中 Qdi-計(jì)算風(fēng)量最大值;Sdi第i個(gè)掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m2。（2）按煤礦安全規(guī)程規(guī)定的最高風(fēng)速，驗(yàn)算最大風(fēng)量： (3-12) 303.6 m3/min60×4×8.0=1920m3/min

29、掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算和驗(yàn)算后，最終確定的掘進(jìn)工作面的風(fēng)量為303m3/min。6）. 按上述條件計(jì)算的最大值，再按配置獨(dú)立送風(fēng)局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)和型號(hào)的額定吸風(fēng)量總和計(jì)算： (3-13) =264×1.15 =303m3/min式中 Qafi同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的總和，m3/min； kafi防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，進(jìn)風(fēng)巷中無(wú)瓦斯時(shí)取1.15，有瓦斯涌出時(shí)取1.25;3.2.3 硐室風(fēng)量計(jì)算各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室的供風(fēng)量：1）. 機(jī)電硐室：按經(jīng)驗(yàn)值確定絞車房和變電所的風(fēng)量為70m3/min。2）. 爆破材料庫(kù)：按經(jīng)驗(yàn)值確定爆破材料庫(kù)的風(fēng)量為80m3/min。3）. 充電硐室

30、：按經(jīng)驗(yàn)值確定充電硐室的風(fēng)量為116m3/min。 3.2.4其他用風(fēng)巷道的需風(fēng)量計(jì)算其他用風(fēng)巷道的需風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量和風(fēng)速分別進(jìn)行計(jì)算，采用其最大值。1）. 按瓦斯涌出量計(jì)算：采區(qū)內(nèi)的其他用風(fēng)巷道 (3-14) =100×1.5×1.2 =180m3/min采區(qū)外的其他用風(fēng)巷道 (3-15) =133×1.5×1.2 =239m3/min式中 qgei第i個(gè)其他用風(fēng)巷道的瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min； kgei第i個(gè)其他用風(fēng)巷道瓦斯涌出不均勻的風(fēng)量備用系數(shù)，一般可取kgei1.11.3。2）. 按風(fēng)速驗(yàn)算：一般巷道 (3-16) 239m3/mi

31、n60×0.15×8.6=77.4 m3/min有架線機(jī)車行走的巷道 (3-17) 239m3/min60×1.0×3.6216m3/min 式中：Sei第i個(gè)其他用風(fēng)井巷凈斷面積，m2。3.3 采區(qū)總風(fēng)量計(jì)算與采區(qū)風(fēng)量分配3.3.1 采區(qū)總風(fēng)量計(jì)算采區(qū)所需的總風(fēng)量QP是采區(qū)內(nèi)各用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量之和，并考慮適當(dāng)?shù)膫溆孟禂?shù)，進(jìn)行計(jì)算： (3-18) =（750+303+70+80+116+180+239）×1.1 =1912m3/min式中 Qp采區(qū)所需總風(fēng)量，m3/min； Qpfi該采區(qū)內(nèi)各采煤工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3/min； Q

32、pdi該采區(qū)內(nèi)務(wù)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/min； Qpri該采區(qū)內(nèi)務(wù)硐室所需風(fēng)量之和，m3/min； QPei該采區(qū)內(nèi)其他用風(fēng)巷道風(fēng)量之和，m3/min； kP包括采區(qū)的漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素的備用風(fēng)量系數(shù)。應(yīng)從實(shí)測(cè)中統(tǒng)計(jì)求得，一般可取1.11.2。3.3.2采區(qū)風(fēng)量分配1）. 采區(qū)風(fēng)量分配原則：采區(qū)總風(fēng)量確定后，分配到各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量，不得低于其計(jì)算的需風(fēng)量；所有巷道都應(yīng)分配一定的風(fēng)量；分配后的風(fēng)量，應(yīng)保證井下各處瓦斯及有害氣體濃度、風(fēng)速等滿足煤礦安全規(guī)程的各項(xiàng)規(guī)定。2). 分配的方法：先將以上計(jì)算得出的采區(qū)總風(fēng)量Qp中減去獨(dú)立回風(fēng)的掘進(jìn)風(fēng)量Qpdi和峒室風(fēng)量Qpri，再按以下原則對(duì)剩

33、余的風(fēng)量進(jìn)行大致的分配； (3-19) =1912-(303+70+80+116) =1343 m3/min式中 Qre 采區(qū)總風(fēng)量中減去獨(dú)立回風(fēng)的掘進(jìn)風(fēng)量和峒室風(fēng)量后的剩余風(fēng)量，m3/min；Qp 采區(qū)總風(fēng)量, m3/min；Qpdi各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/min；Qpri各硐室所需風(fēng)量之和，m3/min；剩余風(fēng)量分配方法是：先用下式計(jì)算回采工作面日產(chǎn)一噸煤所需配給的風(fēng)量q,即： (3-20) = =0.328式中 q回采工作面日產(chǎn)一噸煤所需配給的風(fēng)量， Ta各個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量之和，t/d；Ta各個(gè)備用工作面的計(jì)劃日產(chǎn)量之和，t/d。在剩余風(fēng)量中，各個(gè)回采工作面分配的風(fēng)量，按照與

34、產(chǎn)量成正比的原則進(jìn)行分配；分配給各個(gè)回采工作面的風(fēng)量為： (3-21) =0.328×900000÷330 =895m3/min4. 采區(qū)通風(fēng)總阻力計(jì)算與風(fēng)量調(diào)節(jié)4.1 采區(qū)通風(fēng)阻力計(jì)算原則采區(qū)通風(fēng)阻力應(yīng)沿著該采區(qū)的最大通風(fēng)阻力風(fēng)路，分別計(jì)算各段井巷的通風(fēng)阻力，然后累加起來(lái)，作為該采區(qū)的通風(fēng)總阻力。最大通風(fēng)阻力風(fēng)路可根據(jù)風(fēng)量和巷道參數(shù)（斷面積、長(zhǎng)度等）直接判斷確定；采區(qū)井巷的局部阻力的計(jì)算原則：新建礦井（包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算；擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計(jì)算。4.2采區(qū)通風(fēng)阻力計(jì)算方法沿采區(qū)通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，分別用下式計(jì)算各段井巷

35、的摩擦阻力： （4-1）表5-1 采區(qū)通風(fēng)井巷摩擦阻力計(jì)算表 節(jié)點(diǎn)序號(hào)巷道名稱幾何形狀支護(hù)形式×（N.）L(m)U（m）S()()R×()Q(m³/s)()h(pa)V(m/s)采區(qū)運(yùn)輸石門(mén)半圓805013.0410.91295.0340.2631.91017.6140.972.93采區(qū)下部車場(chǎng)半圓8015015.816.094164.0945.5331.91017.6146.331.98軌道上山半圓80105513.8312.161798.1649.1631.91017.61660.592.62中部車場(chǎng)繞道半圓8014515.816.094164.0944.01

36、12.5156.256.880.78下區(qū)段回風(fēng)平巷梯形100126514.9813.162279.18831.8412.5156.25129.910.95運(yùn)輸平巷梯形100126514.9813.162279.18831.8412.5156.25129.910.95工作面梯形40013213.3110.321099.08639.4112.5156.2599.911.21回風(fēng)平巷梯形100126514.9813.162279.18831.4312.5156.25129.910.95采區(qū)回風(fēng)石門(mén)半圓805013.0410.91295.0340.2631.91017.6140.972.93由上表可知

37、40.97+46.33+660.59+6.88+129.91+129.91+99.91+129.91+40.97=1285.38pa局部阻力為=×10%=128.5pa采區(qū)通風(fēng)總阻力=1285.38+128.5=1413.88pa4.3 采區(qū)風(fēng)量調(diào)節(jié)1）. 理論依據(jù)：依據(jù)風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律、阻力定律。2）. 局部風(fēng)量調(diào)節(jié)：局部風(fēng)量調(diào)節(jié)是指在采區(qū)內(nèi)部各工作面間，采區(qū)之間或生產(chǎn)水平之間的風(fēng)量調(diào)節(jié)。具體調(diào)節(jié)方法：增阻法、減阻法及輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法。 增阻調(diào)節(jié)法增阻調(diào)節(jié)法是在通過(guò)在巷道中安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗等設(shè)施，增大巷道中的局部阻力，從而降低與該巷道處于同一通路中的風(fēng)量，或增大與其關(guān)聯(lián)的通路

38、上的風(fēng)量。主要措施有調(diào)節(jié)風(fēng)窗、臨時(shí)風(fēng)簾、空氣幕調(diào)節(jié)裝置等。使用最多的是調(diào)節(jié)風(fēng)窗法，其特點(diǎn)為：a. 增阻調(diào)節(jié)法具有簡(jiǎn)單、方便、易行、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)；b. 增阻調(diào)節(jié)法會(huì)增加礦井總風(fēng)阻，減少總風(fēng)量。減阻調(diào)節(jié)法減阻調(diào)節(jié)法原理是：在通過(guò)在巷道中采取降阻措施，降低巷道的通風(fēng)阻力，從而增大與該巷道處于同一通路中的風(fēng)量，或減小與其關(guān)聯(lián)的通路上的風(fēng)量。主要措施：a. 擴(kuò)大巷道斷面；b. 降低摩擦阻力系數(shù)；c. 清除巷道中的局部阻力物；d. 采用并聯(lián)風(fēng)路；e. 縮短風(fēng)流路線的總長(zhǎng)度等。降阻調(diào)解法特點(diǎn)：a. 可以降低礦井總風(fēng)阻，并增加礦井總風(fēng)量；b. 但降阻措施的工程量和投資一般都較大，施工工期較長(zhǎng)。c. 適用條件：

39、對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行較大的改造時(shí)采用。增能調(diào)節(jié)法增能調(diào)節(jié)法主要是采用輔助通風(fēng)機(jī)等增加通風(fēng)能量的方法，增加局部用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量。主要措施：a. 輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法。b. 利用自然風(fēng)壓調(diào)節(jié)法。增能調(diào)解法優(yōu)點(diǎn)：a. 增能調(diào)節(jié)法的施工相對(duì)比較方便，不須降低礦井總風(fēng)阻；b. 增加礦井總風(fēng)量，同時(shí)可以減少礦井主通風(fēng)機(jī)能耗。增能調(diào)節(jié)法的缺點(diǎn)：a. 采用輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)時(shí)設(shè)備投資較大；b. 輔助通風(fēng)機(jī)的能耗較大；c. 輔助通風(fēng)機(jī)的安全管理工作比較復(fù)雜。增能調(diào)解法適用條件：a. 主要通風(fēng)機(jī)不能獨(dú)立完成供風(fēng)的較遠(yuǎn)的區(qū)域；b. 個(gè)別需要調(diào)節(jié)風(fēng)壓的區(qū)域。5. 掘進(jìn)工作面通風(fēng)設(shè)計(jì)5.1 掘進(jìn)工作面通風(fēng)的設(shè)計(jì)原則與步驟5.1.1

40、掘進(jìn)工作面通風(fēng)的設(shè)計(jì)原則根據(jù)開(kāi)拓、開(kāi)采巷道布置、掘進(jìn)區(qū)域煤巖層的自然條件以及掘進(jìn)工藝，確定合理的局部通風(fēng)方法及其布置方式，選擇風(fēng)筒類型和直徑，計(jì)算風(fēng)筒出入口風(fēng)量，計(jì)算風(fēng)筒通風(fēng)阻力，選擇局部通風(fēng)機(jī)。局部通風(fēng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，其新風(fēng)取自礦井主風(fēng)流，其污風(fēng)又排入礦井主風(fēng)流。其設(shè)計(jì)原則可歸納如下：1）. 礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件；2）. 局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)；3）. 盡量采用技術(shù)先進(jìn)的低噪、高效型局部通風(fēng)機(jī)；4）. 壓人式通風(fēng)宜用柔性風(fēng)筒，抽出式通風(fēng)宜用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型；5）. 當(dāng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)不能滿

41、足通風(fēng)要求時(shí)可考慮選用兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。5.1.2掘進(jìn)工作面通風(fēng)的步驟1）. 確定局部通風(fēng)系統(tǒng)，繪制掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置圖；2）. 按通風(fēng)方法和最大通風(fēng)距離，選擇風(fēng)筒類型與直徑；3）. 計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)筒出口風(fēng)量；4）. 按掘進(jìn)巷道通風(fēng)長(zhǎng)度變化分階段計(jì)算局部通風(fēng)系統(tǒng)總阻力；5）. 按計(jì)算所得局部通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)量和風(fēng)壓，選擇局部通風(fēng)機(jī)；6）. 按礦井災(zāi)害特點(diǎn)，選擇配套安全技術(shù)裝備。5.2掘進(jìn)工作面通風(fēng)方式與通風(fēng)方法5.2.1掘進(jìn)工作面通風(fēng)方式該掘進(jìn)面采用壓入式局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。5.2.2掘進(jìn)工作面通風(fēng)方法掘進(jìn)通風(fēng)方法按通風(fēng)動(dòng)力形式分為：局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)、全風(fēng)壓通風(fēng)、引射器通風(fēng)。其中又以局部通

42、風(fēng)機(jī)通風(fēng)最為常用。此法是由局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒組成掘進(jìn)工作面供風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)掘進(jìn)工作面進(jìn)行通風(fēng)。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)方式分為：壓入式、抽出式、混合式通風(fēng)1）. 壓入式通風(fēng)（如圖4）局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置必須安裝在離掘進(jìn)回風(fēng)巷道口10m以外的進(jìn)風(fēng)側(cè)，局部通風(fēng)機(jī)把新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒壓送到掘進(jìn)工作面，污風(fēng)沿巷道排出。工作面爆破后，煙塵充滿迎頭形成一個(gè)炮眼拋擲區(qū)，風(fēng)流由風(fēng)筒射出后按紊動(dòng)射流的特性使炮煙被卷吸到射出的風(fēng)流中，二者參與混合共同向前移動(dòng)，其流速在軸流方向逐漸減小，達(dá)到一定距離后向巷道口方向運(yùn)動(dòng)，為了有效的排出炮煙，風(fēng)筒出口與工作面的距離不能超過(guò)有效射程，其距離應(yīng)符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定，一般煤巷掘進(jìn)不大于5m,巖巷掘進(jìn)

43、不大于10m，末端風(fēng)筒應(yīng)加以防護(hù)，并且按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行吊掛，否則會(huì)出現(xiàn)煙流停滯區(qū)。2）. 抽出式通風(fēng)（如圖5）局部通風(fēng)機(jī)安裝在離掘進(jìn)巷道口10m以外的回風(fēng)側(cè)，新鮮風(fēng)流沿巷道流入，污風(fēng)通過(guò)風(fēng)筒由局部通風(fēng)機(jī)抽出。此種局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)選用防爆除塵專用風(fēng)機(jī)。3）. 混合式通風(fēng)(如圖6)它是由壓入式和抽出式聯(lián)合工作，可分為長(zhǎng)壓短抽方式和長(zhǎng)抽短壓方式，適用于大斷面長(zhǎng)距離的巖、半煤巖和煤巷掘進(jìn)。上述方式各有利弊，如壓入式通風(fēng)，由于局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置都位于新鮮風(fēng)流中，在瓦斯礦井運(yùn)轉(zhuǎn)安全，風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程較大，排煙能強(qiáng)，工作面通風(fēng)時(shí)間短以及可采用柔性風(fēng)筒，故為井下廣泛采用。5.3 掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算已經(jīng)在第三

44、章做出計(jì)算，此處不再做重復(fù)計(jì)算5.4掘進(jìn)工作面通風(fēng)設(shè)備選擇1）. 風(fēng)筒的選擇風(fēng)筒的種類掘進(jìn)通風(fēng)使用的風(fēng)筒分為：鋼性風(fēng)筒、柔性風(fēng)筒和半柔性風(fēng)筒。剛性風(fēng)筒有：金屬風(fēng)筒和抗靜電、阻燃的塑料風(fēng)筒。此種風(fēng)筒阻力小，內(nèi)壁光滑減少了摩擦阻力，拐彎處采用特制彎頭，減少了局部阻力。其缺點(diǎn)是：不易搬運(yùn)，吊掛困難，容易變形、破裂，存放時(shí)占據(jù)空間大等。柔性風(fēng)筒有：帆布、膠布、人造革制作的風(fēng)筒。 柔性風(fēng)筒具有重量輕，易于貯存和搬運(yùn)，連接和懸吊掛方便，膠布和人造革風(fēng)筒防水性能好，且柔性風(fēng)筒適于壓入式通風(fēng)等優(yōu)點(diǎn)，因此可選用直徑為600的膠布風(fēng)筒。風(fēng)筒特性如表5-1。表5-1風(fēng)筒特性表風(fēng)筒類別風(fēng)筒直徑接頭方式百米風(fēng)阻Ns2/

45、m8備注膠布風(fēng)筒600雙反邊15.8830m一節(jié)半柔性風(fēng)筒：用螺旋鋼筋做骨架支撐的帆布、膠布、人造革制作風(fēng)筒。此種風(fēng)筒具有柔剛相間的優(yōu)點(diǎn)，其摩擦阻力和局部阻力均大于剛性風(fēng)筒，小于柔性風(fēng)筒。選用風(fēng)筒要參照局部通風(fēng)機(jī)選型，進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，其原則是；a. 風(fēng)筒直徑的選擇：能保證最大通風(fēng)長(zhǎng)度時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量滿足掘進(jìn)工作面需風(fēng)量要求；b. 在巷道斷面容許的條件下，盡可能選擇直徑較大的風(fēng)筒，以降低風(fēng)阻，減少漏風(fēng)，節(jié)約電耗；一般來(lái)說(shuō)，立井鑿井時(shí)，選用600-1000mm的鐵風(fēng)筒或玻璃鋼風(fēng)筒；通風(fēng)長(zhǎng)度在200m以內(nèi)，宜選用直徑為400mm的風(fēng)筒，通風(fēng)長(zhǎng)度200-500m，宜選用直徑500mm的風(fēng)筒；通風(fēng)長(zhǎng)度

46、500-l000m，宜選用直徑800-l000mm的風(fēng)筒。風(fēng)筒漏風(fēng)金屬和透氣性極小的塑料風(fēng)筒的漏氣主要是發(fā)生在風(fēng)機(jī)與風(fēng)筒，風(fēng)筒與風(fēng)筒的接頭處；膠皮風(fēng)筒不僅接頭漏風(fēng)嚴(yán)重，而且全長(zhǎng)的壁面和針眼都有漏風(fēng)，所以風(fēng)筒漏風(fēng)量屬連續(xù)的均勻的漏風(fēng)。通過(guò)風(fēng)筒的風(fēng)量Q用下式計(jì)算： ， m3/s （5-1）式中 Q通過(guò)風(fēng)筒的風(fēng)量，m3/s；Qf風(fēng)筒和局部通風(fēng)機(jī)連接端的風(fēng)量，m3/s；Qh風(fēng)筒靠近工作面的風(fēng)量Qh，風(fēng)筒末端出口風(fēng)量，m3/s。風(fēng)筒的漏風(fēng)量Ql用下式計(jì)算：Ql Qf Qh m3/s （5-2）式中 Qf風(fēng)筒和局部通風(fēng)機(jī)連接端的風(fēng)量，m3/s；Qh風(fēng)筒靠近工作面的風(fēng)量，即風(fēng)筒末端出口風(fēng)量，m3/s。影響風(fēng)

47、筒漏風(fēng)量的因素：風(fēng)筒種類，接頭數(shù)目，通風(fēng)方法和風(fēng)筒質(zhì)量質(zhì)量，風(fēng)筒直徑 ，風(fēng)壓等因素有關(guān)，主要影響因素是：與風(fēng)筒的維護(hù)，管理等因素密切相關(guān)。反應(yīng)風(fēng)筒漏風(fēng)程度的指標(biāo)參數(shù)有三：a. 風(fēng)筒漏風(fēng)率風(fēng)筒漏風(fēng)量Ql與局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量Qf的百分比。風(fēng)筒漏風(fēng)率Le用下式計(jì)算： （5-3）式中 Le風(fēng)筒的漏風(fēng)率， ；Ql風(fēng)筒漏風(fēng)量，m3/s；Qf-局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量，m3/s。b. 風(fēng)筒有效風(fēng)量率掘進(jìn)工作面需風(fēng)量Qk與局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量Qf的百分比。風(fēng)筒有效風(fēng)量率Pe用下式計(jì)算： （5-4）式中 Pe風(fēng)筒的有效率， ；Qk掘進(jìn)工作面需風(fēng)量，m3/s；Qf局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量，m3/s。c. 風(fēng)筒漏風(fēng)備用系數(shù)風(fēng)筒漏

48、風(fēng)備用系數(shù)pq與風(fēng)筒有效風(fēng)量率Pe成倒數(shù)關(guān)系： （5-5）柔性風(fēng)筒的pq值可用下式計(jì)算： （5-6）式中 pq風(fēng)筒漏風(fēng)備用系數(shù)，無(wú)因次；n接頭數(shù)；Lei一個(gè)接頭的漏風(fēng)系數(shù)，插接時(shí)取0.010.02；反邊連接時(shí)取0.005。2）. 局部通風(fēng)機(jī)的選擇主要參數(shù)：局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量Qf，局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量Qf 根據(jù)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量Qh和風(fēng)筒的漏風(fēng)備用系數(shù)pq，用下式計(jì)算局部通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量Qf。 （5-7）局部通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓hf局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓用于克服風(fēng)筒的通風(fēng)阻力，由于風(fēng)筒漏風(fēng)，計(jì)算風(fēng)筒通風(fēng)阻力時(shí)，應(yīng)按通風(fēng)方式不同選用不同方法。壓入式通風(fēng)時(shí)，設(shè)風(fēng)筒出口動(dòng)壓損失為hv，則局部通風(fēng)機(jī)的全壓Ht為： （5-8）式中Ht-局部通風(fēng)機(jī)全壓，Pa;Rf壓入式風(fēng)筒的總風(fēng)阻。風(fēng)筒總風(fēng)阻計(jì)算參照教材礦井通風(fēng)P195進(jìn)行計(jì)算。式中涉及系數(shù)可由圖7-14、7-15查得。Qk掘進(jìn)工作