【正文】 壓入式通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)和啟動裝置都位于新鮮風(fēng)流中， 23 運(yùn)轉(zhuǎn)較為安全。采區(qū)掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置如圖 41； 圖 41 采區(qū)掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置 風(fēng)筒及局部通風(fēng)機(jī)選擇 根據(jù)本采區(qū)得實際情況和風(fēng)筒的特點(diǎn)，本采區(qū)采用的是帆布風(fēng)筒。掘進(jìn)長度按最長的算由圖可量出來 1200m,換算可得 n 為 24 )1/(1 fq np ??? =1/(140)= 根據(jù)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量 Qh 和風(fēng)筒的漏風(fēng) 情況，用下式計算風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量 ： 3 8 03 0 ???? hq QpQ 本礦井采用壓入式通風(fēng)，設(shè)風(fēng)筒出口動壓損失為 hvo，則局部通風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓 Ht(Pa)； 240 . 8 1 1 2 3 0 0ht f a h v o f a h QH R Q Q h R Q Q P aD? ? ? ? ? （ 43） 根據(jù)需要的 Qa、 Ht值在各類局部通風(fēng)機(jī)特性曲線上， 結(jié)合本采區(qū)實際情況 ,選取型號為 YBT30/222 的局部通風(fēng)機(jī)，一個掘進(jìn)工作面 2 臺。 （ 3） 箕斗提升井或膠帶運(yùn)輸井不應(yīng)兼作進(jìn)風(fēng)井，如果兼作進(jìn)風(fēng)井使用時，必須遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定：當(dāng)箕斗或膠帶運(yùn)輸井兼作進(jìn)風(fēng)井時，箕 斗井風(fēng)速不得大于6m/s、膠帶井風(fēng)速不得大于 4m/s，應(yīng)有可靠的降塵措施，保證粉塵濃度符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，膠帶井還應(yīng)設(shè)有消防設(shè)施。 （ 2） 井口工程地質(zhì)及井筒施工地質(zhì)條件簡單。 （ 6） 使專用通風(fēng)巷道的數(shù)目最少，風(fēng)路最短，貫通距離短，井巷工程量省。 （ 10） 井下爆破材料庫必須有單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)流，回風(fēng)必須直接引入礦井主要回風(fēng)道。 1 選擇通分系統(tǒng)主要考慮因素： （ 1） 自然因素：煤層賦存狀態(tài)、埋藏深度、沖積層厚度、礦井瓦斯等級、煤層爆炸性、煤層自然發(fā)火性、礦井地形條件、井田尺寸及礦井年生產(chǎn)能力等。 表 51 各種通風(fēng)系統(tǒng)的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)分析 分類 通風(fēng)系統(tǒng) 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 中 央 式 中 央 并 列 式 出風(fēng)井與進(jìn)風(fēng) 井大致并列于 井田中央 適用于煤層傾角較大，走向不長 (一般小于 4km 左右 )，投產(chǎn)初期暫未設(shè)置邊界安全出口。有利于礦井分區(qū)分期投產(chǎn)； ，產(chǎn)量大或采用分區(qū)開拓的 28 中央分列與對角混合式 ， 中央并列與對 角混合以及中央并列與中央分列混合等 礦 井 分 區(qū) 式 分 區(qū) 回 風(fēng) 進(jìn)風(fēng)井大致位 于井田走向的中央 ， 在采區(qū)開掘回風(fēng)井，并分別安設(shè)通風(fēng) 機(jī)分區(qū)抽出 適用于煤層距地表較淺，或因地表高低起伏較大，無法開鑿淺部的總回風(fēng)道。同時結(jié)合礦井開拓布置及首采區(qū)位置，設(shè)計初期采用 29 分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)，后期采用中央并列與對角式混合通風(fēng)系統(tǒng) ?？偦仫L(fēng)巷無法連通或維護(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)把把小窖塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面； 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； 30 ④ 由第一水平的壓入式過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)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加 抽壓混合式 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，只是個別用于老井延深或改建的低瓦斯礦井 通過對三種通風(fēng)方法優(yōu)缺點(diǎn)的比較，并結(jié)合本礦井的地質(zhì)條件：傾角較小 （ 平均 33176。將根據(jù)基本原則：以采、掘、開工作面為計算單位，備用工作面按同樣要求滿足瓦斯、二氧化碳、風(fēng)流溫度等規(guī)定計算需風(fēng)量，而且不低于其回采時需風(fēng)量的 50%，取各種計算方法的風(fēng)量的最大值。 31 表 53 回風(fēng)巷類型比較 類型 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 一 進(jìn) 一 回 U 型后退式：應(yīng)用普遍，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，巷道維修量小，工作面漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。缺點(diǎn)是采空區(qū)漏風(fēng)不易管理，且需沿空護(hù)巷。 U 型 +尾巷排放，優(yōu)點(diǎn)同上，不需邊界回風(fēng)上山，但要另作一條專用回風(fēng)順槽 二 進(jìn) 一 回 二 進(jìn) 二 回 雙 Z 型后退式通風(fēng)系統(tǒng)，工作面風(fēng)量較 U型可增加一倍；漏風(fēng)帶涌出的瓦斯不進(jìn)入工 作面，比較安全，但工作面漏風(fēng)較大，需沿空護(hù)巷和設(shè)置邊界回風(fēng)上山雙 Z 型前進(jìn)式通風(fēng)系統(tǒng)，工作面風(fēng)量較 U 型可增加一倍；工作面漏風(fēng)較大，需在采空區(qū)同時維護(hù)兩條巷道 W 型后退式：是高瓦斯礦井綜采工作面的主要通風(fēng)系統(tǒng)。即 “由里往外 ”的計算原則，由采掘工 作面、硐室和其他用風(fēng)地點(diǎn)計算出各采區(qū)風(fēng)量，最后求出全礦井總風(fēng)量。通常，機(jī)采工作面可取 ～ ；炮采工 作面可取 ～ ；水平工作面可取 ～ ； 本設(shè)計取 。按試行辦法查得其風(fēng)速為 。 179。即回采工作面風(fēng)量滿足要求： 15 Sc≤ Q 采 ≤240 Sc （ 55） 式中 ： Sc—— 回采工作面平均有效斷面， 178。 kd =100179。通常，機(jī)掘工作面取 ～ ；炮掘工作面取 ～ 。 K 掘通 （ 57） =100179。 Q 采 =45=20m3/min （ 4） 按局扇的吸風(fēng)量計算 根據(jù)上述三項確定出掘進(jìn)工作面風(fēng)筒末端風(fēng)量，再考慮掘進(jìn)工作面的長度和風(fēng)筒漏風(fēng)情況確定掘進(jìn)工作面的供風(fēng)量Q 掘。 則： Q 硐 =120+150+150++120+806=1020m3/min （ 2） 其他井巷實際需要風(fēng)量 按礦井其他用風(fēng)量的總和計算 37 ? ??? n1i Q 其他其他Q （ 515） 式中： Q 其它 ——其他井巷的用風(fēng)量， m3/min。本礦井設(shè)計產(chǎn)量 ，且采用 分區(qū) 式通風(fēng) ，取 ； 容易時期： ∑Q 總 =(15002+1500+6+1170+) =8357m3/min=139 m3/s 困難時期： ∑Q 總 =( 15002+1500+6+1170+) = 8747m3/min=146m3/s 礦井風(fēng)量分配 1 分配原則及方法 （ 1）分配原則 礦井總風(fēng)量確定后，應(yīng)將其分配到各用風(fēng)點(diǎn)，其主要分 38 配原則是： 分配到各用風(fēng)地點(diǎn) (包括回采面、掘進(jìn)面、硐室 )的風(fēng)量，應(yīng)不低于上面所計算出的風(fēng)量； 風(fēng)量分配后，應(yīng)保證井下各處瓦斯?jié)舛?，有害氣體，風(fēng)速等滿足《煤礦安全規(guī)程》的各項要求 . （ 2） 分配方法 當(dāng)?shù)V井總風(fēng)量確定后，首先按照采區(qū)布置圖給各回采工作面、掘進(jìn)面、硐室分配用風(fēng)量； 從總風(fēng)量中減去各回采工作面、掘進(jìn)面、硐室用的風(fēng)量，余下的風(fēng)量按按采區(qū)產(chǎn)量、采掘面數(shù)目、硐室數(shù)目等分配到各采區(qū)。經(jīng)過調(diào)節(jié)后使整個網(wǎng)絡(luò)自然分風(fēng)滿足人們的意愿。 (2) 有害氣體的濃度不超過表 (5—7)規(guī)定。 (5) 生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過 26℃ ，機(jī)電設(shè)備硐室得空氣溫的不得超過 30℃ 、機(jī)電設(shè)備硐室得空氣溫度超過 34℃ 時必須停止作業(yè)。 綜合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后，其最大風(fēng)速可高于表的規(guī)定值，但不得超過5m/s。 礦井通風(fēng)阻力的計算 礦井通風(fēng)阻力包括摩擦阻力和局部阻力。 ，并按照要求酌情簡化，見前期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖 51，后期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖 52。 ，自然風(fēng)壓和固定風(fēng)量的數(shù)據(jù)，標(biāo)明風(fēng)流方向。造成這種沖擊與渦流的 阻力即局部阻力，由這種阻力所產(chǎn)生的風(fēng)壓損失就叫局部阻力損失。 二采區(qū) ∑ h 局 =10%∑h 摩 =179。 二采區(qū) ∑ h 局 =10%∑h 摩 =179。影響空氣密度的因素有氣溫、氣壓、相對濕度、空氣成分、地形地貌等。在南方，氣溫高，產(chǎn)生的自然風(fēng)壓比北方小，風(fēng)流反向時間長，影響較大。在其他條件相同的情況 下，高山地區(qū)礦井自然風(fēng)壓大，平原地區(qū)自然風(fēng)壓小。另外，開采深度對自然風(fēng)壓變化趨勢也有一定的影響，對于淺礦井，圍巖與入風(fēng)流的熱交換作用弱，受地表氣溫影響大，一年之間的風(fēng)壓都有明顯的變化，但對于深井，圍巖與入風(fēng)流的熱交換充分，受地表氣溫的影響小，一年之間自然風(fēng)壓變化小。 進(jìn)行近似計算時，可以使用下式： ρ=(～ )P/T (517) 本設(shè)計礦井所在地地面大氣壓力為 750mmHg，在通風(fēng)容易時期 (夏季 )，進(jìn)風(fēng)平均溫度為 20℃ ,出風(fēng)井溫度為 25℃ ；通風(fēng)困難時：進(jìn)風(fēng)平均溫度為 5℃ ，出風(fēng)井溫度為 10℃ 。 179。(273+25) 6 = kg/m3 故自然風(fēng)壓為： Hn=∑ hiρig∑ hjρj g =500179。 179。 （ 273+10） = kg/m3 自然風(fēng)壓為： Hn=∑ hiρig∑ hjρjg = 500() = 礦井通風(fēng)總阻力 井巷通風(fēng)總阻力計算計算方法： 總h =∑ 摩擦h + 局h +hn （ 518） 容易時期： 一采區(qū)風(fēng)井風(fēng)阻 阻小h =∑ 摩擦h + 局h +hn =++=。 所以，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》中的規(guī)定：礦井通風(fēng)的設(shè)計正 (負(fù) )壓，不應(yīng)超過 2940pa。礦井等積孔計算公式見表 514。 hfsmin =hrmin。 表 514 礦井等積孔計算 礦井種類 計算公式 符號注釋 單臺通風(fēng)機(jī)礦井 A=A等積孔 ， m2； Q風(fēng)量， m3/s； h風(fēng)壓， Pa 雙臺通風(fēng)機(jī)礦井 A1= Q1/ 1h A2= Q2/ 2h A 總 = （ Q1+ Q2） / 1 1 2 2 1 2Q h + Q h /Q + Q A A2兩風(fēng)機(jī)之間的等積孔， m2； Q Q2兩風(fēng)機(jī)之間的風(fēng)量， m3/s； 8 h h2兩風(fēng)機(jī)之間的風(fēng)壓，Pa； 多臺通風(fēng)機(jī)礦井 An= A 總 = 32Q總 / i=nhii=1Q? An風(fēng)機(jī) n 之間等積孔， Qn 風(fēng)機(jī) n 之間風(fēng)量，m3/s； hn風(fēng)機(jī) n 之間風(fēng)壓， Pa； A 總 礦井總等積孔， m2； Q 總 礦井總風(fēng)量， m3/s； Q多風(fēng)機(jī)礦井中每臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量， m3/s； hi多太風(fēng)機(jī)中每臺的風(fēng)壓， Pa； 因為本礦井選擇的是兩臺通風(fēng)機(jī)，所以選擇 A1= Q1/ 1h公式 容易時期一采區(qū)： A 總 == 二采區(qū)： A 總 == 困難時期一采區(qū)： A 總 =73/ = 二采區(qū)： A 總 =73/ = 表 515 礦井通風(fēng)阻力等級分類 等積孔 風(fēng)阻 (Ns178。它是反映井巷或礦井通風(fēng)阻力和風(fēng)量依存關(guān)系的數(shù)值。 困難時期： 一采區(qū)風(fēng)井風(fēng)阻 阻大h =∑ 摩擦h + 局h +hn =++=。 750 179。（ ） = 通風(fēng)困難時： 進(jìn)風(fēng)流平均密度： ρ1== 179。 750 179。 由一般公式 517 計算得： 通風(fēng)容易時期： 進(jìn)風(fēng)流平均密度： ρ1= =179。（ P/T）179。 (2） 開采深度 開采深度是影響礦井自然風(fēng)壓的另一個主要因素。同一地點(diǎn)大氣壓力變化幅度不大，對自然風(fēng)壓影響較??；條件相同的礦井海拔愈高，大氣壓力愈小，自然風(fēng)壓愈小；海拔愈低，大氣壓力愈大，自然風(fēng)壓愈大。入風(fēng)流氣溫受地面氣溫影響較大，回風(fēng)流氣溫常年保持穩(wěn)定。 自然風(fēng)壓 1 自然風(fēng)壓的產(chǎn)生 在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，由于進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井空氣溫度以及地形高差不同，進(jìn)出風(fēng)井空氣柱密度也不同，從而造成進(jìn)出風(fēng)井兩側(cè)空氣柱重量的不同而產(chǎn)生壓差即自然風(fēng)壓。 困難時期一采區(qū) ∑ h 局 =10%∑h 摩 =179。 容易時期一采區(qū) ∑ h 局 =10%∑h 摩 =179。繪制風(fēng)網(wǎng)圖的方法如下： ，沿風(fēng)流方向在各個分支節(jié)點(diǎn)處順序編號； ，一般由下而上或由左而右按節(jié)點(diǎn)的編號順序和井巷的聯(lián)結(jié)形式繪出單線條的連接關(guān)系圖； 繪制主干線后繪支線盡量減少風(fēng)路的交叉； ； 、回風(fēng)井口，只要標(biāo)高一樣均可編為同一號碼，視為一個通大氣的節(jié)點(diǎn)； ，可以按具體情況適當(dāng)簡化美化，盡量繪成光滑弧狀的對稱形； ，畫在風(fēng)網(wǎng)圖中； ，各采面排布在一條直線上； ，以利于與原圖相對照； 、通風(fēng)設(shè)備和設(shè)施以及工作面的位置。分支編號的次序是先固定風(fēng)量 分支，再風(fēng)機(jī)分支，最后一般分支。摩擦阻力一般占礦