【正文】 炭工業(yè)設(shè)備手冊(cè) [M]:徐州 :中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 1992 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 34 附 ：通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖 242322 21201917161413121098754東普采工作面東掘進(jìn)四東掘進(jìn)三東變電所東備采工作面東炸藥庫(kù)西炸藥庫(kù)西變電所西掘進(jìn)二西掘進(jìn)一西綜采工作面西普采工作面1815116321東絞車房東綜采工作面西絞車房 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 35 附 ：通風(fēng)容易時(shí)期網(wǎng)絡(luò)立體圖 安全04201040168 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 36 附 ： 通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖 通 風(fēng) 困 難 時(shí) 期巖石下山西絞車房西普采工作面西綜采工作面西掘進(jìn)一西掘進(jìn)二西變電所西炸藥庫(kù)東炸藥庫(kù)東備采工作面東變電所東掘進(jìn)三東掘進(jìn)四東普采工作面東綜采工作面東絞車房123456
。當(dāng)進(jìn)風(fēng)井附近和井底車場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)或瓦斯煤塵爆炸時(shí)，為了避免大量的 CO 和 CO2等有害氣體進(jìn)入采掘空間，危及井下工人的生命安全，則利用反風(fēng)裝置迅速使風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。 ３反風(fēng)系統(tǒng)的靈活程度要高。 由以上計(jì)算可知道，東翼礦井，在初期和后期都可以選公用高壓鼠籠電動(dòng)機(jī)。 由于風(fēng)流在風(fēng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊、摩擦等各種能量損失，故輸入主要通風(fēng)機(jī)的功率要大于有效功率。 右限：葉片安裝角θ的最大值，對(duì)一級(jí)葉輪為 40176。 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 26 以同樣的比例把礦井總風(fēng)阻 R 曲線繪制于通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線圖中，則風(fēng)阻 R 曲線與風(fēng)壓曲線交于 A 點(diǎn)，此點(diǎn)就是通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)或工作點(diǎn)。 冬季自然風(fēng)壓為： adong PghP )()( 21 ??????? ?? 夏季自然風(fēng)壓為： ax ia PghP 0 7)(5 3 )( 21 ???????? ?? 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 25 圖 51 主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和自然風(fēng)壓的關(guān)系 可見(jiàn)在冬季自然風(fēng)壓輔助主要通風(fēng)機(jī)的工 作，夏季自然風(fēng)壓妨礙風(fēng)機(jī)的工作。 東翼采區(qū)通風(fēng)壓力計(jì)算如表 4— 5： 表 4— 5 東翼 通風(fēng)困難時(shí)期過(guò)綜采工作面風(fēng)阻計(jì)算風(fēng)阻計(jì)算 編號(hào) 井巷名稱 410?? 長(zhǎng)度（ m） 斷面（ m2） 周長(zhǎng)（ m） 風(fēng)量 (m3/s) 阻力 （ Pa） 1 副井井筒 530 2 井底車場(chǎng)及主石門(mén) 90 200 3 井底運(yùn)輸大巷 90 1250 4 采區(qū)下部車場(chǎng) 90 50 5 軌道 下山 到火藥庫(kù)和變電所 140 15 火藥庫(kù) 140 495 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 22 到掘進(jìn)巷 掘進(jìn)巷到采區(qū) 140 15 6 區(qū)段平石門(mén) 95 140 7 綜采區(qū)段進(jìn)風(fēng)平巷 260 1240 8 液壓支架工作面 330 150 9 綜采區(qū)段回風(fēng)平巷 170 1240 10 區(qū)段平風(fēng)石門(mén) 95 100 11 采區(qū)運(yùn)輸上山 采區(qū)到掘進(jìn)巷 175 15 掘進(jìn)巷到變電所 175 660 變電所到風(fēng)井 175 825 12 風(fēng)井 35 315 通風(fēng)阻力總計(jì) 西翼采區(qū)通風(fēng)壓力計(jì)算如表 4— 6： 表 4— 6 西翼通風(fēng)困難時(shí)期過(guò)綜采工作面風(fēng)阻計(jì)算風(fēng)阻計(jì)算 編號(hào) 井巷名稱 410?? 長(zhǎng)度（ m） 斷面（ m2） 周長(zhǎng)（ m） 風(fēng)量 (m3/s) 阻力 （ Pa） 1 副井井筒 530 2 井底車場(chǎng)及主石門(mén) 90 200 3 井底運(yùn)輸大巷 90 1250 4 采區(qū)下部車場(chǎng) 90 50 5 軌道 下山 到火藥庫(kù)和變電所 140 15 火藥庫(kù)到掘進(jìn)巷 140 645 掘進(jìn)巷到采區(qū) 140 165 6 區(qū)段平石門(mén) 95 140 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 23 7 綜采區(qū)段進(jìn)風(fēng)平巷 260 1240 8 液壓支架工作面 330 150 9 綜采區(qū)段回風(fēng)平巷 170 1240 10 區(qū)段平風(fēng)石門(mén) 95 100 11 采區(qū)運(yùn)輸上山 采區(qū)到掘進(jìn)巷 175 15 掘進(jìn)巷到變電所 175 660 變電所到風(fēng)井 175 825 12 風(fēng)井 35 315 通風(fēng)阻力總計(jì) 將以上對(duì)通風(fēng)困難和通風(fēng)容易時(shí)期的風(fēng)量和風(fēng)壓的計(jì)算結(jié)果總結(jié)如下，并按照等積孔的計(jì)算方法：等積孔Q hA ?計(jì)算等積孔的大小。 綜采 綜采綜采綜采 普采備備普采普采 普采 圖 4— 4 通風(fēng)困難時(shí)期庫(kù)平面圖 按照通風(fēng)容易時(shí)期計(jì)算風(fēng)量的方法計(jì)算通風(fēng)困難 時(shí)期各采煤工作面和各掘進(jìn)頭的通風(fēng)量。通風(fēng)容易時(shí)期的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖見(jiàn)附錄 1。一般情況下，按照瓦斯 涌出量計(jì)算的風(fēng)量就是最大的需風(fēng)量，所以這里就只按照瓦斯涌出量來(lái)計(jì)算。漏風(fēng)備用系數(shù)同樣取為 ，計(jì)算出工作面上下順槽內(nèi)通過(guò)的風(fēng)流為： / minm 對(duì)于備用工作面，在另其通過(guò)風(fēng)量為實(shí)際采煤時(shí)的 60% ，可得，備用工作面風(fēng)量為： 31139。 一號(hào)綜采工作面其按照瓦斯?jié)舛扔砍隽康挠?jì)算為： 31 1 0 0 7 . 4 2 5 1 . 4 1 0 3 9 . 5 ( / m i n )aQm? ? ? ? （ 4— 6） B．按照工作面溫度計(jì)算： 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 14 采煤工作面應(yīng)有良好的勞動(dòng)氣象條件，其溫度和風(fēng)速應(yīng)符合表 4— 1。 (1) 采煤實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按礦井各個(gè)采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算： 311 39。 由于在 k1煤層開(kāi)采時(shí)的速度較在 k2時(shí)開(kāi)采的慢，所以在 k1煤層開(kāi)采上水平煤，當(dāng)工作面快要采掘結(jié)束的時(shí)為通風(fēng)最容易時(shí)期，此時(shí)通風(fēng)線路較短。優(yōu)點(diǎn)：使下回風(fēng)平巷和下部工作面回風(fēng)速度降低，抑制煤塵飛揚(yáng)，降低采空區(qū)溫度。 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)。 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。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。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)。 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。 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)。 （ 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(mén)的回風(fēng)大巷，需要掘進(jìn)的兩條回風(fēng)井總長(zhǎng)度為 630m。在開(kāi)采第一水平時(shí)，只能采用這種分區(qū)方式。 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。每采區(qū)各布置一個(gè)綜采工作面和一個(gè)高檔普采工作面，工作面長(zhǎng)度 150m，區(qū)段平巷及區(qū)段煤柱 15m，綜采工作面產(chǎn)量在K1煤層時(shí)為 1620t/d，在 K2煤層時(shí)為 1935t/d，日進(jìn) 6 刀，截深 ，高檔普采工作面產(chǎn)量在 K1煤層時(shí)為 1080t/d，在 K2煤層時(shí)為 1290t/d，日進(jìn) 4 刀，截深 米，東翼還另布置一備用的高檔普采工作面。 本文是針對(duì)礦井的建設(shè)，提出了行之有效的通風(fēng)系統(tǒng)，采用兩翼對(duì)角式的通風(fēng)方式，在采區(qū)采用軌道上山進(jìn)新風(fēng)，運(yùn)輸上山回污風(fēng)的通風(fēng)方法，并起在工作面采用上行通風(fēng)。向井下供應(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。每個(gè)采區(qū)上山和下山部分各分為五個(gè)區(qū) 段回采。 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。 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。從這方面考慮采用第二種通風(fēng)方案會(huì)比第一種要好。 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。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖和立體圖見(jiàn)附件 1— 4 。 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。 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)舛仍龃螅o安全生產(chǎn)帶來(lái)了嚴(yán)重的隱患。 （ 5）保證風(fēng)流暢通。 但是運(yùn)輸設(shè)備處于回風(fēng)流中，不太安全。 E型通風(fēng)方式 兩進(jìn)一回，下兩天為進(jìn)風(fēng)巷，上面為回風(fēng)巷。 按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，設(shè)計(jì)礦井的風(fēng)量應(yīng)由?。▍^(qū)）煤炭局確定，且需依照礦井整個(gè)服務(wù)年限內(nèi)各個(gè)時(shí)期的通風(fēng)要求分水平進(jìn)行計(jì)算，以保證合理通風(fēng)。 備采工作面 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 13 實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算 ()a b c d tQ Q Q Q Q K? ? ? ? ?? ? ? ? 3/minm （ 4— 3） 式中： aQ? —— 采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和， 3/minm ； bQ? —— 掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和， 3/minm ； cQ? —— 硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和， 3/minm ； dQ? —— 除了采煤、掘進(jìn)和硐室地點(diǎn)外其他需要通風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量總和， 3/minm 。通常機(jī)采工作面可取 ~ ? ；炮采工作面可取 ~12aiK ? 。由于二號(hào)和三號(hào)工作面的狀況相同，所以二號(hào)和三號(hào)工作面的風(fēng)量相等。 另外還要按照掘進(jìn)工作面一次爆破的最大炸藥用量，局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際風(fēng)量，掘進(jìn)工作面同時(shí)工作時(shí)最多人數(shù)等因素計(jì)算。 以上的計(jì)算已經(jīng)考慮了局部漏風(fēng)問(wèn)題，將各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)所需要的風(fēng)量相加乘以外部漏風(fēng)系數(shù)就可以得到礦井需要的總風(fēng)量，取外部漏風(fēng) 系數(shù)為 東翼采區(qū)： 3(2 9 5 9 . 6 1 7 1 5 6 . 8 2 7 0 7 5 1 0 0 ) 1 . 2 4 2 2 1 . 8 6 0 4 ( / m i n )dongQm? ? ? ? ? ? ? ? 西翼采區(qū)： 3( 2 2 9 8 . 0 4 5 1 5 6 . 8 2 7 0 7 5 1 0 0 ) 1 . 2 3 4 2 7 . 9 7 4 ( / m i n )xi ? ? ? ? ? ? ? ? 為了計(jì)算通風(fēng)容易時(shí)期的風(fēng)壓，就首先要找到一條通風(fēng)壓力最大的通風(fēng)路線。如圖 6— 4。 新風(fēng)路線：進(jìn)風(fēng)井（副井） → 井底車場(chǎng) →主要石門(mén)→主要運(yùn)輸大巷→軌道下山→區(qū)段平石門(mén)→區(qū)段運(yùn)輸平巷→工作面 污風(fēng)路線：工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→區(qū)段回平石門(mén)→軌道上山→回風(fēng)井。自然風(fēng)壓和主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓關(guān)系見(jiàn)圖 71 。其曲線見(jiàn)圖 5— 2。二級(jí)葉輪為 15176。也可按照下式計(jì)算： 3 c o s1000 dcUIN K W? ??? （ 5— 3） 式中： U — 線電壓，Ｖ； I — 線電流，Ａ； cos? — 功率因數(shù)； d? — 電 礦井通風(fēng) 學(xué) 課設(shè)計(jì) 29 動(dòng)機(jī)效率，％； c?