【正文】 煤用，井為罐籠井升降人員、材料、矸石，也作為進(jìn)風(fēng)井用，并設(shè)有梯子間。 在開(kāi)采的時(shí)候先開(kāi)采 K1煤層，之后開(kāi)采 K2煤層，并且按照先上山開(kāi)采 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 3 后下山開(kāi)采的順序。并且另普采和綜采面相互交替的順序，保證同一采區(qū)能夠同時(shí)向下推進(jìn)。 部分巷道名稱、長(zhǎng)度、支護(hù)形式，斷面幾何特征參數(shù)列入表 1。 井內(nèi)的氣象參數(shù)按表 3 所列的平均值選取，除綜采工作面采用 4－ 6 工作制外，其它均采用三八工作制。 井 下同時(shí)作業(yè)的最多人數(shù)為 700 人，綜采工作面同時(shí)作業(yè)最多人數(shù) 40人，高檔普采工作面同時(shí)作業(yè)最多人數(shù) 60 人。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的主要組成部風(fēng)，它包含礦井通風(fēng)方式、通風(fēng)方法和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。 通風(fēng)方式簡(jiǎn)介 礦井通風(fēng)方式是指進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井的布置，按照進(jìn)、回風(fēng)井的相對(duì)位置可以分為中央并列式（包括中央并列式和中央分列式）、對(duì)角式、混合式，以及分區(qū)式。各種通分系統(tǒng)的形式如圖 21，優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如表 21： 表 21 礦井通風(fēng)系統(tǒng)分類 分類 通分系統(tǒng) 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 中央式 中央并列式 進(jìn)、回風(fēng)井大致并列位于井田中央 適用于煤層傾角較大，走向不長(zhǎng)（一般小于4km），投產(chǎn)初期暫未設(shè)置邊界安全出口，且自然發(fā)火不嚴(yán)重的礦井： 1． 初期投資少，采區(qū)生產(chǎn)集中，并便于管理； 2． 節(jié)省風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地，占地少，比在井田內(nèi)打邊界風(fēng)井壓煤少； 3． 進(jìn)、出風(fēng)井之間的漏風(fēng)較大，風(fēng)路較長(zhǎng)，阻力較大； 4． 工業(yè)場(chǎng)地有噪音影響 中央分列式 進(jìn)、回風(fēng)井大致位于井田走向中央，沿傾向有一定的距適用于煤層傾角小，走向長(zhǎng)度不大的礦井 1． 比中央并列式安全性好； 2． 礦井通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)少，有利于 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 4 離，回風(fēng)井位于淺部煤層處 對(duì)瓦 斯、自然發(fā)火的管理； 3． 工業(yè)場(chǎng)地沒(méi)有噪音影響； 4． 多一個(gè)風(fēng)井場(chǎng)地，壓煤較多 對(duì)角式 進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向中央，回風(fēng)井位于淺部走向兩翼 一般適用于煤層走向長(zhǎng)度（超過(guò) 4km），井田面積大，產(chǎn)量較大的礦井。其優(yōu)缺點(diǎn)與中央并列式相反，比中央分列式安全性要好，但初期投資大，建井期較長(zhǎng) 對(duì)于有瓦斯突出或瓦斯噴出的礦井，應(yīng)采用對(duì)角式的通風(fēng)方式 混合式 進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井由三個(gè)以上井筒中央式與對(duì)角式混合組成。其中有中央分列式與對(duì)角式混合，中央并列與對(duì)角混合，以及中央并列式與中央分列混合 混合式是前幾種的發(fā)展，適用于 ： 1． 礦井走向距離很長(zhǎng)以及老礦井的擴(kuò)建和深部開(kāi)采； 2． 多煤層多井筒的礦井。有利于礦井分區(qū)分期投產(chǎn)； 3． 大型礦井井田面積大，產(chǎn)量大或采用分區(qū)開(kāi)拓的礦井 分區(qū)式 分區(qū)通風(fēng) 各分區(qū)有獨(dú)立的進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，但與中央進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)大巷沒(méi)有通風(fēng)設(shè)施隔絕。 1． 各分區(qū)有獨(dú)立的通風(fēng)路線，互不影響是此方式的主要優(yōu)點(diǎn)，便于管理； 2． 建井工期短； 3． 安全生產(chǎn)好； 4． 分區(qū)進(jìn)風(fēng)井多，需增加風(fēng)井場(chǎng)地，通風(fēng)機(jī)管理分散 分區(qū)回風(fēng) 進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向中央，在采區(qū)開(kāi)掘回風(fēng)井，并分別按設(shè)通風(fēng)機(jī)分區(qū)抽出 適用于每層距地表較淺，或因地表高低起伏較大，無(wú)法開(kāi)鑿淺部的總回 風(fēng)道。在開(kāi)采第一水平時(shí)，只能采用這種分區(qū)方式。另外礦井走向長(zhǎng)，多煤層開(kāi)采，高溫礦井，亦有采用此方式 對(duì)有瓦斯噴出或有煤與瓦斯突出的礦井應(yīng)采用分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng) 除適用于上述條件外，還適用于高瓦斯礦井和具備一定條件的大型礦井 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 5 通風(fēng)方式選擇 在該礦中，由于井田長(zhǎng)度為 5km，明顯超出了 4km，所以如果使用中央式，就一定會(huì)造成回風(fēng)巷道太長(zhǎng)，阻力增大，掘進(jìn)專用通風(fēng)巷道長(zhǎng)等缺 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 6 點(diǎn)，和采用兩翼對(duì)角式相比要多開(kāi)掘 2500m 的階段回風(fēng)大巷 ，而如果采用兩翼對(duì)角的方式，將回風(fēng)井布置在兩翼的運(yùn)輸上山的上邊界處，并用回風(fēng)石 門連通運(yùn)輸上山和回風(fēng)井。綜合考慮這些因素，提出了兩套通風(fēng)系統(tǒng)方式： 方案一、兩翼對(duì)角式 方案二、在初期采用中央分列式，后期采用中央并列式和中央分列混合式 下面對(duì)這兩種方式做技術(shù)和經(jīng)濟(jì)對(duì)比如下 ： （ 1）安全因素比較：該礦井為低瓦斯礦井，但是煤塵爆炸指數(shù)為 36%，煤塵的爆炸強(qiáng)度和爆炸指數(shù)的關(guān)系如表 2— 2： 表 2— 2 煤塵爆炸指數(shù)與爆炸性的關(guān)系 煤塵爆炸指數(shù) 10 10~15 15~28 28 爆炸性 除個(gè)別外，基 本無(wú)爆炸性 爆炸性弱 爆炸性較強(qiáng) 爆炸性很強(qiáng) 可見(jiàn)該煤塵具有很強(qiáng)的爆炸性。 在通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)必須要予以充分考慮。如果采用方案二，則當(dāng)發(fā)生煤塵爆炸是就可以危及整個(gè)礦井，但是如果采用方案一就可以很好的解決這一問(wèn)題，將煤塵爆炸的危險(xiǎn)限制在一翼。從這方面考慮才 用第二中通風(fēng)方案會(huì)比第一種通風(fēng)方案要好。 （ 2）通風(fēng)難易程度：采用方案二時(shí)，在通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)流最短路線近似 3325m，通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)流經(jīng)過(guò)的最長(zhǎng)距離大概為 7475m；在采用方案一時(shí)，在通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)流的路程為 2075m 通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)流的最長(zhǎng)路線大概為 6225m，可見(jiàn)采用第一種通風(fēng)方案的時(shí)候礦井的風(fēng)流的路程比第二中多了 1250 米，導(dǎo) 致通風(fēng)阻力增大，不利于通風(fēng)，并且這樣就在長(zhǎng)久的同風(fēng)過(guò)程中浪費(fèi)電源。從這方面考慮采用第二種通風(fēng)方案會(huì)比第一種要好。 （ 3）井巷工程量：在方案二中共需要掘進(jìn)兩條回風(fēng)大巷，長(zhǎng)度共 5000m，需要掘進(jìn)兩條回風(fēng)井，長(zhǎng)度總共 845m；而在方案一當(dāng)中就沒(méi)有必要掘進(jìn)專門的回風(fēng)大巷，需要掘進(jìn)的兩條回風(fēng)井總長(zhǎng)度為 630m。比較可見(jiàn)采用方案一可以減少井巷工程。 （ 4）初期投資：在方案一中由于要先開(kāi)采兩條回風(fēng)井，需要四個(gè)主要通風(fēng)機(jī)（其中有兩個(gè)是備用的），而在方案二當(dāng)中只需要建設(shè)一條回風(fēng)井，需要兩個(gè)主要通風(fēng)機(jī)，但是在方案一中需要開(kāi)拓 一條回風(fēng)大行巷。需要詳細(xì)計(jì)算才能知道兩種方案的初期投資情況，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)可以知道方案一可以節(jié)省初期投資，早產(chǎn)煤。 綜合上面各方面因素的比較，可以很容易選定方案一要優(yōu)于方案二，所以選用方案一 。 通風(fēng)方法一般根據(jù)煤層瓦斯含量高低，煤層埋藏深度和賦存狀態(tài)，沖擊層厚度，煤層自然發(fā)火性，小窯塌陷漏風(fēng)情況、地形條件，以及開(kāi)拓方式等綜合考慮確定。通風(fēng)方式分為壓入式、抽出式、抽壓混合式 3 類，其使用條件和優(yōu)缺點(diǎn)分析見(jiàn)表 2— 3。 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 7 表 2— 3 通風(fēng)方式分類 通風(fēng)方式 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 抽出式 是當(dāng)前通風(fēng)方式 的主要形式，適應(yīng)性較廣泛，尤其對(duì)高瓦斯礦井，更有利于對(duì)瓦斯的管理，也適用于礦井走向長(zhǎng)，開(kāi)采面積大的礦井 優(yōu)點(diǎn)： 1．井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故障停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下的風(fēng)流壓力提高可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全； 2．漏風(fēng)量小，通風(fēng)管理較簡(jiǎn)單； 3．與壓入式比較，不存在過(guò)度到下水平時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難； 缺點(diǎn)：當(dāng)?shù)孛嬗行「G塌陷區(qū)并和采空區(qū)溝通時(shí)，抽出式會(huì)把小窯積存的有害氣體抽到井下使有效風(fēng)量減少。 壓入式 低瓦斯礦的第一水平，礦井地面比較復(fù)雜，高差起伏，無(wú)法在高山上設(shè)置通風(fēng)機(jī)?？偦仫L(fēng)巷 無(wú)法連通或維護(hù)困難的條件下 優(yōu)缺點(diǎn)： 1． 壓入式的優(yōu)缺點(diǎn)與抽出式相反，能用一部分回風(fēng)把小窯塌陷區(qū)的有害氣體壓到地面； 2． 進(jìn)風(fēng)線路漏風(fēng)大，管理困難； 3． 風(fēng)阻大、風(fēng)量調(diào)節(jié)困難； 4． 由第一水平的壓入式過(guò)渡到深部水平的抽出式有一定困難； 5． 通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)通風(fēng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，風(fēng)流壓力降低，又可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。 抽壓聯(lián)合式 可產(chǎn)生較大的通風(fēng)壓力，能適應(yīng)大阻力礦井需要，但通風(fēng)管理困難，一般新建礦井和高瓦斯礦井不宜采用，只是個(gè)別用于老井延伸或改建的低瓦斯礦井。 由于該礦井地處平原，井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，不存 在小窯漏風(fēng)情況，走向長(zhǎng)度 5000 米，又由于煤的瓦斯相對(duì)涌出量為 ，為了便于管理，通風(fēng)安全，減少漏風(fēng)，所以選用抽出式礦井通風(fēng)方法。 一般把礦井或采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)流分流、匯合的線路結(jié)構(gòu)形式統(tǒng)稱為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。由于礦井開(kāi)采方式和采區(qū)巷道布置不同，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)連接方式也就不一樣。大致可風(fēng)味串聯(lián)、并聯(lián)、角立案和復(fù)雜連接四縱類型。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖和立體圖見(jiàn)附件 1— 4 。 一般來(lái)說(shuō)，采區(qū)上（下）山至少要有兩條，即運(yùn)輸上山和軌道上山，對(duì)生產(chǎn)能力大的采區(qū)可有 三條或四條上山。只設(shè)兩條上山時(shí)，一條進(jìn)風(fēng)，另一條回風(fēng)。新風(fēng)流由大巷經(jīng)進(jìn)風(fēng)上（下）山、進(jìn)風(fēng)平巷進(jìn)入采煤工作面，回風(fēng)經(jīng)回風(fēng)巷、回風(fēng)上（下）山到采區(qū)回風(fēng)石門。當(dāng)采區(qū)生產(chǎn)能力大、產(chǎn)量集中、瓦斯涌出量大，上下多區(qū)段同時(shí)生產(chǎn)或采區(qū)有煤與瓦斯突出危險(xiǎn) 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 8 時(shí)，可增設(shè)專用的通風(fēng)上山。 軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng) 如圖 3— 1 所示，新鮮風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)大巷 →采區(qū)進(jìn)風(fēng)石門 →下部車場(chǎng) →軌道上山??。故下部車場(chǎng)繞道中不設(shè)風(fēng)門。軌道上山的上部及中部車場(chǎng)凡與回風(fēng)巷連接處，均設(shè)置風(fēng)門與回風(fēng)隔離，為此車場(chǎng)航道要有一定的長(zhǎng)度，以及決通風(fēng) 與運(yùn)輸?shù)拿堋? 運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng) 如圖 3— 2，運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)時(shí)，風(fēng)流與煤流方向相反。運(yùn)輸機(jī)上山的下部與進(jìn)風(fēng)大巷間必須設(shè)聯(lián)絡(luò)巷入風(fēng)，禁止從溜煤眼進(jìn)風(fēng)。運(yùn)輸上山的中部、上部與回風(fēng)巷或回風(fēng)上山連接的巷道中均設(shè)置風(fēng)門或風(fēng)墻。軌道上山回風(fēng)，它與各區(qū)段回風(fēng)巷與回風(fēng)石門連通。為了將軌道上山與采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷隔離，其下部車場(chǎng)中應(yīng)設(shè)兩道風(fēng)門，風(fēng)門間隔不應(yīng)小于一列車長(zhǎng)度；否則運(yùn)料與通風(fēng)發(fā)生矛盾，風(fēng)門易于被破壞或敞開(kāi)，導(dǎo)致工作面風(fēng)量不足，可能引發(fā)事故。 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 9 兩種通風(fēng)方式比較 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，軌道上山的絞車房易于通風(fēng)；變電所設(shè)在兩上山之間，其回風(fēng)口設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，利用兩上山之間按風(fēng)壓差通風(fēng)。 輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，由于風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，易于引起煤塵飛揚(yáng)，運(yùn)輸煤炭釋放大量瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流的煤塵和瓦斯?jié)舛仍龃?，影響工作面的安全衛(wèi)生條件；輸送機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量，使風(fēng)流溫度增高。此外須在軌道上山的下部車場(chǎng)內(nèi)安設(shè)風(fēng)門，此外運(yùn)輸?shù)V車來(lái)往頻繁，需要加強(qiáng)管理，防止風(fēng)流短路。 該礦井的煤塵具有強(qiáng)爆炸性，所以運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)容易引起煤塵飛揚(yáng)，并釋放出大量瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流中的煤塵和瓦 斯?jié)舛仍龃?，給安全生產(chǎn)帶來(lái)了嚴(yán)重的隱患。所以在該礦井的設(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。 采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)要求 （ 1）回采工作面要獨(dú)立通風(fēng)。 （ 2）風(fēng)流穩(wěn)定。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，回采工作面分支應(yīng)盡量避免處在角聯(lián)分支或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)分支上；當(dāng)無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施。 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 10 （ 3）漏風(fēng)少。應(yīng)盡量減小回采工作面的內(nèi)部及外部漏風(fēng)，特別應(yīng)避免從外部向回采工作面的漏風(fēng)。 （ 4）會(huì)才工作面的調(diào)風(fēng)措施可靠。 （ 5）保證風(fēng)流暢通。 采煤工作面通風(fēng)系 統(tǒng)分類 （ 1）按照回采工作面回風(fēng)方向分為上行通風(fēng)和下行通風(fēng)，他們的優(yōu)缺點(diǎn)比較如表 3— 1。 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，煤層傾角大于 12o工作面都要采用上行通風(fēng)。如果采用下行通風(fēng)時(shí)，必須報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，并遵守系列規(guī)定： A．回采工作面風(fēng)速不得低于 1m/s。 B．機(jī)電設(shè)備設(shè)在回風(fēng)道時(shí)，回采工作面回風(fēng)道中瓦斯?jié)舛炔坏贸^(guò) 1%，并應(yīng)裝有瓦斯自動(dòng)報(bào)警斷電裝置。 C．應(yīng)有能夠控制逆轉(zhuǎn)風(fēng)流、防止火災(zāi)氣體涌入金風(fēng)流的安全措施。 在煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的、傾角大于 12o的煤層中，嚴(yán)禁回采工作面采用下行通風(fēng)。 表 3— 1 回采工作面上、下行通風(fēng)適應(yīng)條件及優(yōu)缺點(diǎn) 通風(fēng)系統(tǒng) 適應(yīng)條件及優(yōu)缺點(diǎn) 上行通風(fēng) 煤層傾角大于 120的回采工作面，都應(yīng)采用上行通風(fēng) 優(yōu)缺點(diǎn)： 1． 瓦斯自然流動(dòng)方向和風(fēng)流方向一致，有利于較快地降低工作面瓦斯?jié)舛龋? 2． 風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，引起煤塵飛揚(yáng)，增加了回采工作面進(jìn)風(fēng)流中煤塵濃度；同時(shí)，煤炭在運(yùn)輸中放出的瓦斯又隨風(fēng)流帶到回采工作面，增加了工作面的瓦斯?jié)舛龋? 3． 運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的熱量隨進(jìn)風(fēng)流散發(fā)到回采工作面，使工作面氣溫上升 下行通風(fēng) 在沒(méi)有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出威脅的、傾角小于 12o的煤層中， 可考慮采用下行通風(fēng) 工作面下行通風(fēng)，除了可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈囟韧猓€可以減少煤塵含量，降低水砂充填工作面的空氣濕度，有利于提高工作面的產(chǎn)量。 但是運(yùn)輸設(shè)備處于回風(fēng)流中，不太安全。 由于煤層的傾角為 15o，并且為了減少采用下行通風(fēng)帶來(lái)的不必要的浪費(fèi)，所以選用上行通風(fēng)。 （ 2）按進(jìn)、回風(fēng)巷數(shù)目分類，見(jiàn)表 3— 2 表 3— 2 工作面通風(fēng)方式 通風(fēng)方式 適應(yīng)條件及優(yōu)缺點(diǎn) U型通風(fēng)方后退式 一進(jìn)一回，在我國(guó)使用比較普遍，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，巷道維修量小，工作面漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理，但上隅角瓦斯容 易超限，工作面進(jìn)、回風(fēng)巷要提前掘進(jìn)。此種通風(fēng)方是對(duì)了解煤層賦存狀況，掌