礦井通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)計(jì)課件

1、第七章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)與 通風(fēng)設(shè)計(jì)第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)第二節(jié) 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)第三節(jié) 通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)第四節(jié) 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)1.上次課內(nèi)容回顧 1)、上次課所講的主要內(nèi)容 1、局部通風(fēng)方法-壓入式、抽出式、混合式、可控循環(huán)風(fēng)，全風(fēng)通風(fēng)， 2、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算-壓入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉塵、炸藥等 3、局部通風(fēng)裝備-風(fēng)筒- 種類、阻力、漏風(fēng)、安裝； 4、局部通風(fēng)機(jī)-性能、聯(lián)合運(yùn)行 5、局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)-原則、步驟 6、掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化 2)、能解決的實(shí)際問(wèn)題 1)采用何種局部通風(fēng)方法； 2)局部通風(fēng)選型設(shè)計(jì)； 3)礦井局部風(fēng)量調(diào)節(jié)、礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)2、本章的重點(diǎn)： 1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)-類型

2、、適應(yīng)條件、主要通風(fēng)機(jī)工作方式 、安裝地點(diǎn)、通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 2、采區(qū)通風(fēng)-基本要求、進(jìn)回風(fēng)上山選擇、采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng) 3、通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)-風(fēng)門(mén)、風(fēng)橋、密閉、導(dǎo)風(fēng)板；礦井漏風(fēng)、漏風(fēng)率、有效風(fēng)量率、減少漏風(fēng)措施 4、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)-內(nèi)容與要求、優(yōu)選通風(fēng)系統(tǒng)、礦井風(fēng)量計(jì)算、阻力計(jì)算、通風(fēng)設(shè)備選擇3、本章的難點(diǎn)： 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì) 4、本章的思考題 1）局部工作地點(diǎn)需風(fēng)量應(yīng)如何計(jì)算？ 2）生產(chǎn)工作地點(diǎn)風(fēng)量應(yīng)如何計(jì)算？ 3）在生產(chǎn)地點(diǎn)，適宜風(fēng)速多少合適，其依據(jù)是什么？ 第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)路、通風(fēng)動(dòng)力和通風(fēng)控制設(shè)施的總稱。一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的

3、類型及其適用條件 按進(jìn)、回井在井田內(nèi)的位置不同，通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式、對(duì)角式、區(qū)域式及混合式。1、中央式 進(jìn)、回風(fēng)井均位于井田走向中央。根據(jù)進(jìn)、回風(fēng)井的相對(duì)位置，又分為中央并列式和中央邊界式（中央分列式）。中央并列式中央分列式2、對(duì)角式 1）兩翼對(duì)角式 進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，兩個(gè)回風(fēng)井位于井田邊界的兩翼（沿傾斜方向的淺部），稱為兩翼對(duì)角式，如果只有一個(gè)回風(fēng)井，且進(jìn)、回風(fēng)分別位于井田的兩翼稱為單翼對(duì)角式。2）分區(qū)對(duì)角式 進(jìn)風(fēng)井位于井田走向的中央，在各采區(qū)開(kāi)掘一個(gè)不深的小回風(fēng)井，無(wú)總回風(fēng)巷。兩翼對(duì)角式分區(qū)對(duì)角式3、區(qū)域式 在井田的每一個(gè)生產(chǎn)區(qū)域開(kāi)鑿進(jìn)、回風(fēng)井，分別構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。如圖。

4、4、混合式 由上述諸種方式混合組成。例如，中央分列與兩翼對(duì)角混合式，中央并列與兩翼對(duì)角混合式等等。二、主要通風(fēng)機(jī)的工作方式與安裝地點(diǎn) 主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有三種：抽出式、壓入式、壓抽混合式。 1、 抽出式 主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口，在抽出式主要通風(fēng)機(jī)的作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，比較安全。2、壓入式 主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在入風(fēng)井口，在壓入式主要通風(fēng)機(jī)作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達(dá)地面時(shí)，壓入式通風(fēng)礦井采區(qū)的有害氣體通過(guò)塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力降低。3、壓

5、抽混合式 在入風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)作壓入式工作，回風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)作抽出式工作。通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓，回風(fēng)部分處于負(fù)壓，工作面大致處于中間，其正壓或負(fù)壓均不大，采空區(qū)通連地表的漏風(fēng)因而較小。其缺點(diǎn)是使用的通風(fēng)機(jī)設(shè)備多，管理復(fù)雜。三、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、礦井瓦斯涌出量、煤層自燃傾向性等條件，在確保礦井安全、兼顧中、后期生產(chǎn)需要的前提下，通過(guò)對(duì)多種個(gè)可行的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 中央式通風(fēng)系統(tǒng)具有井巷工程量少、初期投資省的優(yōu)點(diǎn)。因此，礦井初期宜優(yōu)先采用。 有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井、高瓦斯礦井、煤層易自燃的礦井及有熱害的

6、礦井，應(yīng)采用對(duì)角式或分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)； 當(dāng)井田面積較大時(shí)，初期可采用中央通風(fēng)，逐步過(guò)渡為對(duì)角式或分區(qū)對(duì)角式。 礦井通風(fēng)方法一般采用抽出式。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、露頭發(fā)育老窯多、采用多風(fēng)井通風(fēng)有利時(shí)，可采用壓入式通風(fēng)。第二節(jié) 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng) 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成單元, 包括：采區(qū)進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道組成的風(fēng)路連接形式及采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流控制設(shè)施。一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求1、每一個(gè)采區(qū)， 都必須布置回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。2、采煤和掘進(jìn)工作面應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時(shí)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。3、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)，4、采煤和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回

7、風(fēng)，都不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)或冒落區(qū)。二、采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山的選擇 上（下）山至少要有兩條；對(duì)生產(chǎn)能力大的采區(qū)可有3條或4條上山。 1、軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng) 2、運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng)比較：軌道上山進(jìn)風(fēng)，新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響，輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸過(guò)程中所釋放的瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流的瓦斯和煤塵濃度增大，影響工作面的安全衛(wèi)生條件。串聯(lián)通風(fēng)，必須在進(jìn)入被串聯(lián)工作面的風(fēng)流中裝設(shè)甲烷斷電儀，且瓦斯和二氧化碳濃度都不得超過(guò)0.5%，其他有害氣體濃度都應(yīng)符合本規(guī)程第一百條的規(guī)定。 三、采煤工作面上行風(fēng)與下行風(fēng) 上行風(fēng)與下行風(fēng)是指進(jìn)風(fēng)流方向與采煤工作面的關(guān)系而言。當(dāng)采煤工作面進(jìn)

8、風(fēng)巷道水平低于回風(fēng)巷時(shí)，采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜向上流動(dòng)，稱上行通風(fēng)，否則是下行通風(fēng)。優(yōu)缺點(diǎn)： 、下行風(fēng)的方向與瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出現(xiàn)瓦斯分層流動(dòng)和局部積存的現(xiàn)象。 、上行風(fēng)比下行風(fēng)工作面的氣溫要高。 、下行風(fēng)比上行風(fēng)所需要的機(jī)械風(fēng)壓要大； 、下行風(fēng)在起火地點(diǎn)瓦斯爆炸的可能性比上行風(fēng)要大。上行通風(fēng)運(yùn)煤方向 新風(fēng) 污風(fēng) 下行通風(fēng)運(yùn)煤方向 新風(fēng) 污風(fēng) 四、工作面通風(fēng)系統(tǒng)1、U型與Z型通風(fēng)系統(tǒng) 2、Y型、W型及雙Z型通風(fēng)系統(tǒng) 3、H型通風(fēng)系統(tǒng)第三節(jié) 通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)路中適當(dāng)位置安設(shè)的隔斷、引導(dǎo)和控制風(fēng)流的設(shè)施和裝置，以保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要流動(dòng)。這些設(shè)施和裝置，統(tǒng)稱為通風(fēng)

9、構(gòu)筑物。一、通風(fēng)構(gòu)筑物 分為兩大類：一類是通過(guò)風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，如主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐、反風(fēng)裝置、風(fēng)橋、導(dǎo)風(fēng)板和調(diào)節(jié)風(fēng)窗；另一類是隔斷風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，如井口密閉、擋風(fēng)墻、風(fēng)簾和風(fēng)門(mén)等 。 1、風(fēng)門(mén) 按設(shè)地點(diǎn)：在通風(fēng)系統(tǒng)中既要隔斷風(fēng)流又要行人或通車(chē)的地方應(yīng)設(shè)立風(fēng)門(mén)。在行人或通車(chē)不多的地方，可構(gòu)筑普通風(fēng)門(mén)。而在行人通車(chē)比較頻繁的主要運(yùn)輸?shù)郎?，則應(yīng)構(gòu)筑自動(dòng)風(fēng)門(mén)。風(fēng)門(mén)表示方式調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)表示方式設(shè)置風(fēng)門(mén)的要求： （1）每組風(fēng)門(mén)不少于兩道，通車(chē)風(fēng)門(mén)間距不小于一列車(chē)長(zhǎng)度，行人風(fēng)門(mén)間距不小于5m。入排風(fēng)巷道之間要需設(shè)風(fēng)門(mén)處同時(shí)設(shè)反向風(fēng)門(mén)，其數(shù)量不少于兩道； （2）風(fēng)門(mén)能自動(dòng)關(guān)閉；通車(chē)風(fēng)門(mén)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，礦井總回風(fēng)和采區(qū)

10、回風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門(mén)要裝有閉鎖裝置；風(fēng)門(mén)不能同時(shí)敞開(kāi)（包括反風(fēng)門(mén)）； （3）門(mén)框要包邊沿口，有墊襯，四周接觸嚴(yán)密，門(mén)扇平整不漏風(fēng)，門(mén)扇與門(mén)框不歪扭。門(mén)軸與門(mén)框要向關(guān)門(mén)方向傾斜80至85； （4）風(fēng)門(mén)墻垛要用不燃材料建筑，厚度不小于0.5m，嚴(yán)密不漏風(fēng)； 墻垛周邊要掏槽，見(jiàn)硬頂、硬幫與煤巖接實(shí)。墻垛平整，無(wú)裂縫、重縫和空縫； （5）風(fēng)門(mén)水溝要設(shè)反水池或擋風(fēng)簾，通車(chē)風(fēng)門(mén)要設(shè)底坎，電管路孔要堵嚴(yán)；風(fēng)門(mén)前后各5m內(nèi)巷道支護(hù)良好，無(wú)雜物、積水、淤泥。2、風(fēng)橋 當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)中進(jìn)風(fēng)道與回風(fēng)道需水平交叉時(shí)，為使進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)互相隔開(kāi)需要構(gòu)筑風(fēng)橋。按其結(jié)構(gòu)不同可分為三種。1）繞道式風(fēng)橋 開(kāi)鑿在巖石里，最堅(jiān)固耐用，漏風(fēng)少。2

11、）混凝土風(fēng)橋 結(jié)構(gòu)緊湊，比較堅(jiān)固。3）鐵筒風(fēng)橋 可在次要風(fēng)路中使用。3、密閉 密閉是隔斷風(fēng)流的構(gòu)筑物。設(shè)置在需隔斷風(fēng)流、也不需要通車(chē)行人的巷道中。密閉的結(jié)構(gòu)隨服務(wù)年限的不同而分為兩類： 1）臨時(shí)密閉，常用木板、木段等修筑，并用黃泥、石灰抹面。 2）永久密閉，常用料石、磚、水泥等不燃性材料修筑。4、導(dǎo)風(fēng)板應(yīng)用以下幾種導(dǎo)風(fēng)板。 1）引風(fēng)導(dǎo)風(fēng)板 ； 2）降阻導(dǎo)風(fēng)板； 3）匯流導(dǎo)風(fēng)板 放水孔注漿孔觀察孔表示方式二、漏風(fēng)及有效風(fēng)量1、礦井漏風(fēng)及其危害性 有效風(fēng)量：礦井中流至各用風(fēng)地點(diǎn)，起到通風(fēng)作用的風(fēng)量。 漏風(fēng)：未經(jīng)用風(fēng)地點(diǎn)而經(jīng)過(guò)采空區(qū)、地表塌陷區(qū)、通風(fēng)構(gòu)筑物和煤柱裂隙等通道直接流（滲）入回風(fēng)道或排出地

12、表的風(fēng)量。 漏風(fēng)的危害：使工作面和用風(fēng)地點(diǎn)的有效風(fēng)量減少，氣候和衛(wèi)生條件惡化，增加無(wú)益的電能消耗，并可導(dǎo)致煤炭自燃等事故。 減少漏風(fēng)、提高有效風(fēng)量是通風(fēng)管理部門(mén)的基本任務(wù)。2、漏風(fēng)的分類及原因1）漏風(fēng)的分類 礦井漏風(fēng)按其地點(diǎn)可分為：（1）外部漏風(fēng)（或稱井口漏風(fēng)）泛指地表附近如箕斗井井口，地面主通風(fēng)機(jī)附近的井口、防爆蓋、反風(fēng)門(mén)、調(diào)節(jié)閘門(mén)等處的漏風(fēng)。（2）內(nèi)部漏風(fēng)（或稱井下漏風(fēng)）是指井下各種通風(fēng)構(gòu)筑物的漏風(fēng)、采空區(qū)以及碎裂的煤柱的漏風(fēng)。2）漏風(fēng)的原因 當(dāng)有漏風(fēng)通路存在，并在其兩端有壓差時(shí)，就可產(chǎn)生漏風(fēng)。漏風(fēng)風(fēng)流通過(guò)孔隙的流態(tài)，視孔隙情況和漏風(fēng)大小而異。3、礦井漏風(fēng)率及有效風(fēng)量率1）礦井有效風(fēng)量Qe

13、 是指風(fēng)流通過(guò)井下各工作地點(diǎn)實(shí)際風(fēng)量總和。2）礦井有效風(fēng)量率： 礦井有效風(fēng)量率是礦井有效風(fēng)量Qe與各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比。礦井有效風(fēng)量率應(yīng)不低于85%。3）礦井外部漏風(fēng)量 指直接由主要通風(fēng)機(jī)裝置及其風(fēng)井附近地表漏失的風(fēng)量總和。可用各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的總和減去礦井總回（或進(jìn)）風(fēng)量。4）礦井外部漏風(fēng)率 指礦井外部漏風(fēng)量QL與各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比。 礦井主要通風(fēng)機(jī)裝置外部漏風(fēng)率無(wú)提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)5，有提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)15。4、減少漏風(fēng)、提高有效風(fēng)量 (1)外部漏風(fēng)：漏風(fēng)風(fēng)量與漏風(fēng)通道兩端的壓差成正比，和漏風(fēng)風(fēng)阻的大小成反比。應(yīng)增加地面主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)硐、反風(fēng)道及附近的風(fēng)門(mén)的氣密性，以減少

14、漏風(fēng)。 (2)內(nèi)部漏風(fēng)： 、采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)中時(shí)進(jìn)、回風(fēng)井保持一定距離防止井筒漏風(fēng)； 、進(jìn)回風(fēng)巷間的巖柱和煤柱要保持足夠的尺寸，防止被壓裂而漏風(fēng)，進(jìn)、回間應(yīng)盡量減少聯(lián)絡(luò)巷，必須設(shè)置兩道以上的高質(zhì)量的風(fēng)門(mén)及兩道反向風(fēng)門(mén)； 、提高構(gòu)筑物的質(zhì)量，防止漏風(fēng)，加強(qiáng)通風(fēng)構(gòu)筑物的嚴(yán)密性是防止礦井漏風(fēng)的基本措施； 、采空區(qū)要注漿、灑漿、灑水等，可提高壓實(shí)程度，減少漏風(fēng)； 、利用箕斗中回風(fēng)時(shí)，井底煤倉(cāng)要有一定煤量，防止漏風(fēng)； 、采空區(qū)和不用的風(fēng)眼及時(shí)封閉。 第四節(jié) 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)一、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求 其基本任務(wù)是建立一個(gè)安全可靠、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)一般分為兩個(gè)時(shí)期，即基

15、建時(shí)期與生產(chǎn)時(shí)期，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1、基建時(shí)期的通風(fēng)：多采用局扇通風(fēng)，當(dāng)進(jìn)、回風(fēng)井貫通后，主要通風(fēng)機(jī)安裝完畢后，可采用全風(fēng)壓通風(fēng)。 2、礦井生產(chǎn)時(shí)期的通風(fēng)：指礦井正常投產(chǎn)后，全礦井開(kāi)拓、采煤、準(zhǔn)備及其他井巷的通風(fēng)。礦井服務(wù)年限不長(zhǎng)時(shí)（1520年）只做一次設(shè)計(jì)，初期為容易時(shí)期，后期為困難時(shí)期，根據(jù)這兩個(gè)時(shí)期選擇通風(fēng)設(shè)備。 礦井服務(wù)年限較長(zhǎng)時(shí)，可分兩期或更多設(shè)計(jì)，一般為第一水平為第一期，對(duì)根據(jù)該時(shí)期的通風(fēng)容易和困難時(shí)期來(lái)選擇通風(fēng)設(shè)備。第二期的通風(fēng)設(shè)計(jì)一般只做原則上規(guī)劃。3、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的要求 將足夠的新鮮空氣有效地送到井下工作場(chǎng)所，保證生產(chǎn)和良好的勞動(dòng)條件； 通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理，具有

16、抗災(zāi)能力； 發(fā)生事故時(shí)，風(fēng)流易于控制，人員便于撤出； 有符合規(guī)定的井下環(huán)境及安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或檢測(cè)措施； 通風(fēng)系統(tǒng)的基建投資省，營(yíng)運(yùn)費(fèi)用低、綜合經(jīng)濟(jì)效益好。4、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)； 礦井風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配； 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算； 選擇通風(fēng)設(shè)備； 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用； 特殊的礦井還要進(jìn)行礦井空氣溫度調(diào)節(jié)的計(jì)算。二、優(yōu)選礦井通風(fēng)系統(tǒng) 1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求 1)每一礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。 2)進(jìn)風(fēng)井囗應(yīng)按全年風(fēng)向頻率，必須布置在不受粉塵、煤塵、灰塵、有害氣體和高溫氣體侵入的地方。 3)箕斗提升井或裝有膠帶輸送機(jī)的井筒不應(yīng)兼作進(jìn)風(fēng)井，如果兼作回風(fēng)井使用，必須采取措施，滿足安全的要求

17、。 4)多風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，在滿足風(fēng)量按需分配的前提下，各主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓應(yīng)接近。 5)每一個(gè)生產(chǎn)水平和每一采區(qū)，必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。 6)井下爆破材料庫(kù)必須有單獨(dú)的新鮮風(fēng)流，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)巷或主要回風(fēng)巷中。 7)井下充電室必須單獨(dú)的新鮮風(fēng)流通風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。、確定礦井通風(fēng)系統(tǒng) 根據(jù)礦井瓦斯涌出量、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、煤層自燃傾向性及兼顧中后期生產(chǎn)需要等條件，提出多個(gè)技術(shù)上可行的方案，通過(guò)優(yōu)化或技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)。三、礦井風(fēng)量計(jì)算（一）、礦井風(fēng)量計(jì)算原則 礦井需風(fēng)量，按下列要求分別計(jì)算，并必須采取其中最大

18、值。 (1)按井下同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3； (2)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。(二）礦井需風(fēng)量的計(jì)算1、采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算 每個(gè)回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中最大值。 (1)、低瓦斯礦井的采煤工作面按氣象條件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量計(jì)算，采用高瓦斯計(jì)算公式）確定需要風(fēng)量，其計(jì)算公式為： Q采=Q基本K采高K采面長(zhǎng)K溫 式中: Q采采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min；Q基本不同采煤方式工作面所需的基本風(fēng)量，m3/min。Q基本工作面控頂距工

19、作面實(shí)際采高工作面有效斷面70%適宜風(fēng)速（不小于1m/s）；K采高回采工作面采高調(diào)整系數(shù)（見(jiàn)下表）；K采面長(zhǎng)回采工作面長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)（見(jiàn)下表）；K溫回采工作面溫度調(diào)整系數(shù)（見(jiàn)下表）。 K采高回采工作面采高調(diào)整系數(shù)采 高200長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)(K長(zhǎng))1.01.01.31.31.5K溫回采工作面溫度與對(duì)應(yīng)風(fēng)速調(diào)整系數(shù)回采工作面空氣溫度（）采煤工作面風(fēng)速（m/s）配風(fēng)調(diào)整系數(shù)K溫 4N （m3/min） 每千克炸藥供風(fēng)25m3/min： Q采25A （m3/min）式中： N工作面最多人數(shù)， A一次爆破炸藥最大用量，Kg。 (5)、按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算： 15SQ采4N （m3/min） 每千克炸藥供風(fēng)25m3

20、/min： Q采25A （m3/min）式中： N工作面最多人數(shù)， A一次爆破炸藥最大用量，Kg。 (4)、按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算:巖巷掘進(jìn)最低風(fēng)量， Q巖掘9S掘 （ m3/min）煤巷掘進(jìn)最低風(fēng)量， Q煤掘15S掘 （m3/min）巖煤巷道最高風(fēng)量， Q掘240S掘 （m3/min）、硐室需風(fēng)量計(jì)算 獨(dú)立通風(fēng)硐室的供風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同類型的硐室分別進(jìn)行計(jì)算：（）機(jī)電硐室 發(fā)熱量大的機(jī)電硐室，按硐室中運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量進(jìn)行計(jì)算：式中 Qri第個(gè)機(jī)電硐室的需風(fēng)量，m3/min 機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)（變壓器）總功率，KW 機(jī)電硐室的發(fā)熱系數(shù)，空氣密度，一般取1.25kg/m3cp空氣的定壓比熱，一般可

21、取1KJ/kgkt機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)流的溫度差，采區(qū)變電所及變電硐室，可按經(jīng)驗(yàn)值確定需風(fēng)量 m3/min （2）爆破材料庫(kù) 式中 v庫(kù)房空積，m3（3）充電硐室 按其回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計(jì)算 式中 qrhi第個(gè)充電硐室在充電時(shí)產(chǎn)生的氫氣量，m3/min5、礦井總風(fēng)量計(jì)算 礦井的總進(jìn)風(fēng)量，應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和: 式中Qwl采煤工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3/min； Qhl掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/min； Qrl硐室所需風(fēng)量之和，m3/min； km礦井通風(fēng)系統(tǒng)（包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素）備用系數(shù)，宜取1.151.25。四、礦井通風(fēng)總阻力計(jì)

22、算(一) 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則1、礦井通風(fēng)設(shè)的總阻力，不應(yīng)超過(guò)3000Pa。2、礦井井巷的局部阻力，新建礦井按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算，擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計(jì)算。（二）礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 礦井通風(fēng)總阻力：風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井口起，到回風(fēng)井口止，沿一條通路（風(fēng)流路線）各個(gè)分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，簡(jiǎn)稱礦井總阻力，用hm表示。 對(duì)于礦井有兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)主要通風(fēng)機(jī)工作，礦井通風(fēng)阻力按每臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)所服務(wù)的系統(tǒng)分別計(jì)算。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最小時(shí)稱通風(fēng)容易時(shí)期。通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時(shí)亦稱為通風(fēng)困難時(shí)期。 對(duì)于通風(fēng)困難和容易時(shí)期，要分別畫(huà)出通風(fēng)系統(tǒng)圖。按照采掘工作面及硐室的需要分配風(fēng)量，再由各段

23、風(fēng)路的阻力計(jì)算礦井總阻力。計(jì)算方法： 沿著風(fēng)流總阻力最大路線，依次計(jì)算各段摩擦阻力hf，然后分別累計(jì)得出容易和困難時(shí)期的總摩擦阻力 hf1 和 hf2。 hf 按下式計(jì)算： 通風(fēng)容易時(shí)期總阻力 ： 通風(fēng)困難時(shí)期總阻力：五、礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇 礦井通風(fēng)設(shè)備是指主要通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)。（一）礦井通風(fēng)設(shè)備的要求： 1、礦井必須裝設(shè)兩套同等能力(同型號(hào))的主要通風(fēng)設(shè)備，其中一套作備用。 2、選擇通風(fēng)設(shè)備應(yīng)滿足第一開(kāi)采水平各個(gè)時(shí)期工況變化，并使通風(fēng)設(shè)備長(zhǎng)期高效率運(yùn)行。 3、風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有一定的余量，軸流式其葉片安裝角度要比允許角度小5，離心式的轉(zhuǎn)速不大于最高允許轉(zhuǎn)速的90%。 4、進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差在15

24、0m以上，或進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高相同，但井深400m以上時(shí)，宜計(jì)算礦井的自然風(fēng)壓。（二）主要通風(fēng)機(jī)的選擇 1、計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qf式中： Qf主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量，m3/s; Qm礦井需風(fēng)量，m3/s； k漏風(fēng)損失系數(shù)，風(fēng)井不提升用時(shí)取1.1；箕斗井兼作回風(fēng)用時(shí)取1.15；回風(fēng)回升降人員時(shí)取1.2。2、計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 離心式通風(fēng)機(jī)（提供的大多是全壓曲線）： 容易時(shí)期 困難時(shí)期 軸流式通風(fēng)機(jī)（提供的大多是靜壓曲線）： 容易時(shí)期 困難時(shí)期 hm通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力； hd通風(fēng)機(jī)附屬裝置（風(fēng)硐和擴(kuò)散器）的阻力； hvd 擴(kuò)散器出口動(dòng)能損失； N自然風(fēng)壓，當(dāng)自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用相同時(shí)取“+”；自然風(fēng)壓與通

25、風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用反向時(shí)取“-”。3、初選通風(fēng)機(jī) 根據(jù)計(jì)算的礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)機(jī)的Qf、Hsdmin(或Htdmin)和礦井通風(fēng)困難通風(fēng)機(jī)的Qf、Hsdmax(或Htdmax)在通風(fēng)機(jī)特性曲線上，選出滿足礦井通風(fēng)要求的通風(fēng)機(jī)。4、求通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn) 因?yàn)楦鶕?jù)Qf、Hsdmin(或Htdmin)和Qf、Hsdmax(或Htdmax)確定的工況點(diǎn)，但設(shè)計(jì)工況點(diǎn)不一定恰好在所選擇通風(fēng)機(jī)的特性曲線上，必須根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工作阻力，確定其實(shí)際工況點(diǎn)。步驟： 1）計(jì)算通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻 用靜壓特性曲線時(shí)： 用全壓特性曲線時(shí)：2）確定通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn) 在通風(fēng)機(jī)特性曲線上作通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻曲線，與風(fēng)壓曲線的交點(diǎn)即為實(shí)際工況點(diǎn)。Q(m3/s)H (Pa)(Hmin,Qfmin)(Hmax,Qfmax)RmaxRminMmaxMmin5、確定通風(fēng)的型號(hào)和轉(zhuǎn)速 根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工況參數(shù)（Qf 、Hsd 、N）對(duì)初選的通風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全性比較，最后確定通風(fēng)機(jī)的型號(hào)和轉(zhuǎn)速。6、電動(dòng)機(jī)選擇 (1)、通風(fēng)機(jī)的輸入功率按通風(fēng)容易和困難時(shí)期，分別計(jì)算風(fēng)所需的輸入功率Nmin ，max 。 或 (2)、電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)及種類 當(dāng)Nmin0.6Nmax時(shí)，可選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率為： 當(dāng)Nmin