【正文】 接替，前期東西兩翼各安排兩個獨立通風的煤層平巷掘 進頭，后期東西兩翼各安排兩個獨立通風的煤層平巷掘進頭和一個巖石下山掘進頭。并且另普采和綜采面相互交替的順序，保證同一采區(qū)能夠同時向下推進。 礦井通風系統是礦井生產系統的主要組成部風，它包含礦井通風方式、通風方法和通風網絡。其中有中央分列式與對角式混合，中央并列與對角混合，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． 礦井走向距離很長以及老礦井的擴建和深部開采； 2． 多煤層多井筒的礦井。另外礦井走向長，多煤層開采，高溫礦井，亦有采用此方式 對有瓦斯噴出或有煤與瓦斯突出的礦井應采用分區(qū)通風系統 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 學 課設計 5 通風方式選擇 在該礦中，由于井田長度為 5km，明顯超出了 4km，所以如果使用中央式，就一定會造成回風巷道太長，阻力增大，掘進專用通風巷道長等缺 礦井通風 學 課設計 6 點，和采用兩翼對角式相比要多開掘 2500m 的階段回風大巷 ，而如果采用兩翼對角的方式，將回風井布置在兩翼的運輸上山的上邊界處，并用回風石 門連通運輸上山和回風井。從這方面考慮才 用第二中通風方案會比第一種通風方案要好。比較可見采用方案一可以減少井巷工程。 通風方法一般根據煤層瓦斯含量高低，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，小窯塌陷漏風情況、地形條件，以及開拓方式等綜合考慮確定?？偦仫L巷 無法連通或維護困難的條件下 優(yōu)缺點： 1． 壓入式的優(yōu)缺點與抽出式相反，能用一部分回風把小窯塌陷區(qū)的有害氣體壓到地面； 2． 進風線路漏風大，管理困難； 3． 風阻大、風量調節(jié)困難； 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． 通風機使井下風流處于正壓狀態(tài)，當通風機停止轉動時，風流壓力降低，又可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。由于礦井開采方式和采區(qū)巷道布置不同，通風網絡連接方式也就不一樣。只設兩條上山時，一條進風，另一條回風。故下部車場繞道中不設風門。運輸上山的中部、上部與回風巷或回風上山連接的巷道中均設置風門或風墻。 輸送機上山進風，由于風流方向與運煤方向相反，易于引起煤塵飛揚，運輸煤炭釋放大量瓦斯，可使進風流的煤塵和瓦斯?jié)舛仍龃螅绊懝ぷ髅娴陌踩l(wèi)生條件；輸送機設備所散發(fā)的熱量，使風流溫度增高。 采煤工作面通風系統要求 （ 1）回采工作面要獨立通風。應盡量減小回采工作面的內部及外部漏風，特別應避免從外部向回采工作面的漏風。 《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。 在煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險的、傾角大于 12o的煤層中，嚴禁回采工作面采用下行通風。 （ 2）按進、回風巷數目分類，見表 3— 2 表 3— 2 工作面通風方式 通風方式 適應條件及優(yōu)缺點 U型通風方后退式 一進一回，在我國使用比較普遍，其優(yōu)點是結構簡單，巷道維修量小，工作面漏風小，風流穩(wěn)定，易于管理，但上隅角瓦斯容 易超限，工作面進、回風巷要提前掘進。這種通風系統適用于推進距離，低瓦斯，自燃傾向性弱的煤層 Y型通風方式 兩進一回，在回采工作面的上、下端各設一條進風巷道，另外在采空區(qū)一側設回風道。但是容易引起工作面上隅角瓦斯超限。 E 型巷道要開采三條通風巷道，這樣開采是合理的，但是和 U 型后退式相比需要多開采一條巷道，所以在該礦井的通風設計中選用 U 型后退式。在一號和四號工作面布置綜采工作面，在二號和三號工作面布置高檔普采工作面，將高檔普采備采工作面布置在東翼采區(qū)，為了使風量早分開減少通風阻力將憊采工作面布置在靠近主要運輸大巷的位置，這樣也方 便 礦井通風 學 課設計 12 開采上水平的煤，減少了突水，礦壓等難題。 因為井下同時作業(yè)的最多人數為 700 人，并且取 ? ，代入上式可以得到： 34 700 3500( / m i n)Qm? ? ? ?。 , / m i nnna a i a iiiQ Q Q m?????? （ 4— 4） 式中： aiQ —— 第 i 個采煤工作面實際需要的風量， 3/minm ； 39。備用工作面亦應滿足瓦斯、二氧化碳、氣溫和風速等規(guī)定計算風量，且不得低于其采煤時的實際需要風量的 50%。 表 4— 1 工作面溫度和風速關系 工作面空氣溫度， oC 工作面風速 ,/aiV ms 15 ~ 15~18 ~ 18~20 ~ 20~23 ~ 23~26 ~ 26~28 ~ 長臂工作面實際需要風量（ aiQ ），按下式計算： 36 0 , / m ina i a i a iQ V S m? ? ? （ 4— 7） 式中： aiV — 第 i 個工作面風速， m/s； aiS — 第 i 個采煤工作面的平均斷面積， 2m 。 考慮工作面漏風問題，取漏風備用系數為 。 6 0 % 9 5 8 . 8 0 . 6 5 7 5 . 2 8 (m / m i n )aa ? ? ? ? ? 考慮漏風情況，要求工作面上下 順槽內通過的風量為： / minm ； 對于東翼采區(qū)： 33 4 139。上下順槽工作面的斷面面積為 ，所以平均每天掘進采煤為 396m ，煤 的密度取 ，掘進不均衡系數取 ，所以工作面瓦斯涌出量可以計算為： 3i 1 . 2 5 1 . 3 9 6 6 . 6= = 0 . 7 1 5 m / m in2 4 6 0bq ? ? ?? 。 B．按風速驗算 計算的風量要滿足巷道內風速的要求，按最低，最高風速驗算，各個煤巷或半煤巖巷掘進工作面的風量要滿足： 15 24 0bi bi biS Q S?? ， （ 4— 13） 即要求： 144 2304biQ?? ，可見按照瓦斯涌出量計算的風量不滿足巷道內最低風速的要求，所以取掘進頭的風量為 3145 /minm 。 （ 3）硐室實際需要風量計算 A．按照經驗，采區(qū)絞車房風量取 370 /minm ，變電所風量取 375 /minm 。由通風容易時期的通風平面圖和通風網絡圖，可以知道通風阻力最大的風流路線為 ： 新風路線：進風井（副井）→井底車場→主要石門→主要運輸大巷→軌道上山→區(qū)段平石門→區(qū)段運輸平巷→工作面 污風路線：工作面→區(qū)段回風平巷→回風石門→回風井 先求東翼通風容易時期的最大通風阻力，當按照風流過綜采工作面時，一一計算風阻如表 4— 2，按照風流過高檔普采工作面時，一一計算風阻如表 4— 3： 表 4— 2 東翼通風容易時期過綜采工作面風阻計算風阻計算 編號 井巷名稱 410?? 長度（ m） 斷面（ m2） 周長（ m） 風量 (m3/s) 阻力 （ Pa） 1 副井井 筒 530 2 井底車場及主石門 90 200 3 井底運輸大巷 90 1250 4 采區(qū)下部車場 90 50 5 軌道 上山 車場到準備采區(qū) 140 15 準備采取到掘進巷 140 645 掘進巷到采區(qū) 140 15 5 6 區(qū)段平石門 95 245 礦井通風 學 課設計 18 5 7 綜采區(qū)段進風平巷 260 1240 8 液壓支架工作面 330 150 9 綜采區(qū)段回風平巷 170 1240 10 采區(qū)回風石門 95 325 11 風井 35 315 通風阻力總計 表 4— 3 東翼通風容易時期過普采工作面風阻計算風阻計算 編號 井巷名稱 410?? 長度（ m） 斷面（ m2） 周長（ m） 風量 (m3/s) 阻力 （ Pa） 1 副井井筒 530 2 井底車場及主石門 90 200 3 井底運輸大巷 90 1250 4 采區(qū)下部車場 90 50 5 軌道 上山 車場到準備采區(qū) 140 15 準備采區(qū)到掘進巷 140 645 掘進巷到采區(qū) 140 15 6 區(qū)段平石門 95 245 7 普采區(qū)段進風平巷 260 1240 8 單體液壓支柱工作面 450 150 9 普采區(qū)段回風平巷 170 1240 10 采區(qū)回風石門 95 325 11 風井 35 315 礦井通風 學 課設計 19 通風阻力總計 由表 4— 2 和標 4— 3 可以知道，容易時期東翼通風阻力最大為過綜采工作面的阻力，為： 。 在開采 2k 煤層時，當下山開采第一水平快要開采結束的時候是最困難的時期。計算的結果如下： 綜采工作面需風量： m in/6 2 2 4 1 31 mQ a ? ，由于由于存在漏風等因素，備用系數取 所以在工作面的上下順槽內，風量計算為 min/142 7. 87 3m 。 因為在開采下部煤層時，風量增加都是很好的，并且主要是在綜采工作面上由差別，為了使東西兩翼的風量盡量平衡，巖巷掘進布置在西翼 采區(qū)。其結果見表 4— 7： 表 4— 7 東西兩翼不同時期風量風壓關系 東翼采區(qū) 西翼采區(qū) 風量sm/3 風壓aP 風阻 82/mNs 等積孔 2m 風量sm/3 風壓aP 風阻82/mNs 等積孔 （ 2m ） 通風容易時期 34 69 8 29 56 6 通風困難時期 17 6 6 98 7 2 礦井等積孔和通風難易程度的關系見表 4— 8： 表 4— 8 等積孔和通風難易的關系 等積孔大小 ( 2m ) 通風阻力等級 通 風難易程度 礦井通風 學 課設計 24 1? 大阻力礦井 困難 2~1 中阻力礦 中等 2? 小阻力礦 容易 可見在通風容易時期，東翼為小阻力空，通風比較容易，而西翼采區(qū)為中阻力空，通風難易程度中等；在通風困難時期，東西兩翼都為中阻力空，通風難以程度中等。自然風壓和主要通風機的風壓相同時，則輔助主要通風機工作；當自然風壓和主要通風機的風壓相反時，則阻礙主要通風機通風工作。在選擇主要通風機的時候，在通風容易時期要考減去自然風壓的輔助作用，在通風困難時期要加上自然風壓的阻礙作用。因此，可將主要通風機的風壓、功率和效率變化而變化的關系，分別用曲線表示出來，即成為主要通風機的個體特性曲線。工況點的坐標值就是該主要通風機實際產生的靜壓和風量。 下限：通風機的運轉效率，不得低于 。二級葉輪為 45176。 困難時期工況點為： 2780 aP ，風量為 77 3/ms，葉片角度為 35 o ，效率為 。有效功率與輸入功率之比，叫風機效率，用 ? 表示。 初期電機功率為： m i n 1 2 7 . 8 3 0 1 . 5 1 . 1 5 / ( 0 . 9 2 0 . 9 5 ) 2 5 8 . 3 ( )eN k W? ? ? ? ? 后期電機功率為： 3 0 1 .5 1 .1 5 /( 0 .9 2 0 .9 5 ) 3 9 6 .7 ( )eN k W? ? ? ? 根據周圍的工作環(huán)境，通風機一般選用開啟 式或防護式電動機。 重復以上方法選定西翼電機： 通風容易時期通風所需要輸入的功率為： m in 57 12 50 ( 10 00 0. 63 ) 11 3. 09 ( )N k W? ? ? ? 通風困難時期通風所需要輸入的功率為： m a x 6 6 2 4 4 0 .0 3 ( 1 0 0 0 0 .7 1 ) 2 2 6 .8 ( )N k W? ? ? ? 由于 min ? ，所以要選用兩臺電機。 ２通風設備的自動監(jiān) 控系統完備。進行反風是井下發(fā)生火災、爆炸事故時防止災害擴大的重要設施，主要通風機必須安裝反風設施， 并能在 10min 內改變巷道內風流方向且風量不小于正常值的 40％。 風附屬裝置及其安全技術 為了保證主扇運轉的安全可靠，除扇風機機體外，仍需設置一系列附屬裝置，如反風裝置、防爆門、風硐和擴散器等。本設計選取 2K58 型軸流風機，這種風機反轉后的風量可以達到正常時期風量的 40%，故不須設置反風裝置進 行反風。如圖 81 所示 礦井通風 學 課設計 32 圖 81 立井井口防爆蓋示意圖 1防爆井蓋； 2密封液槽； 3滑輪； 4平衡重錘； 5壓腳； 6風硐 本設計選用由圓錐形內筒和外筒構成的環(huán)狀擴散器，它可以將風機出口的大部分速壓轉變?yōu)殪o壓，以減少風機出風口的速壓損失，提高風機