【正文】 時期的工作點，是否都在通風(fēng)機個體特性曲線的合理工作范圍內(nèi)。因此，為了滿足礦井各用風(fēng)點和各風(fēng)流分支對風(fēng)量的需求及整個通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)量和風(fēng)壓的平衡，在上述兩節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進行風(fēng)量調(diào)節(jié)，然后再對前兩節(jié)的計算結(jié)果進行修正。使用最多的是調(diào)節(jié)風(fēng)窗。 主要措施： (1)輔助通風(fēng)機調(diào)節(jié)法。 （一）局部通風(fēng)機通風(fēng) 局部通風(fēng)機是井下局部地點通風(fēng)所用的通風(fēng)設(shè)備。 在有效吸程以 外的獨頭巷道循環(huán)渦流區(qū)，炮煙處于停滯狀態(tài)。 （ 二 ） 礦井全風(fēng)壓通風(fēng) 礦井全風(fēng)壓通風(fēng)，是直接利用礦井主通風(fēng)機所造成的風(fēng)壓，借助風(fēng)幛和風(fēng)筒等導(dǎo)風(fēng)設(shè)施將新風(fēng)引入 14 工作面，并將污風(fēng)排出掘進巷道。 二、掘進工作面風(fēng)量的計算 掘進工作面需風(fēng)量的計算參見前述第二部分第二章的相關(guān)內(nèi)容。為減少阻力，應(yīng)盡可能采用較大直徑的風(fēng)筒。 s2／ m8； R 入 —— 風(fēng)筒人口局部風(fēng)阻， N可用下式計算： 16 0W=T DEE A ?? )( ， 元 /t （ 261） 式中 Wo—— 噸煤通風(fēng)電費，元 /t E—— 主要通風(fēng)機年耗電量， kW 通風(fēng)工作人員工資費 噸煤通風(fēng)工作人員工資費用 W3 按下式計算： 3W = TA， 元 /t （ 264） 式中 A—— 礦井通風(fēng)工作人員每年工資總額，元 /a。各煤層厚度，間距及頂?shù)装鍘r性參見綜合柱狀圖。井為箕斗井提煤用，井為罐籠井升降人員、材料、矸石，也作為進風(fēng)井用，并設(shè)有梯子間。為此采區(qū)通風(fēng)方式有兩 種方案。 由于本礦井的準(zhǔn)備巷道是二條上山，故只能采用 U 型通風(fēng)，再 加上本礦井的煤層傾角 15176。采煤工作面和掘進工作面的進風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)和冒落區(qū)。 所以 ，通過比較，選擇抽出式通風(fēng)，通風(fēng)管理較容易，安全可靠性好。 Vwi ——第 i 個采煤工作面的風(fēng)速，按其進風(fēng)流溫度選取 ?？紤]到本礦為底瓦斯礦，且又用兩翼對角式通風(fēng)，故本礦巖巷巷掘進工作面風(fēng)量定為 150 m3/min，煤巷掘進工作面定為 250 m3/min。如不考慮因 體積膨脹的風(fēng)量，即得出通過主要通風(fēng)機的總風(fēng)量。 通風(fēng)路線的確定： 最容易時期的最大風(fēng)阻風(fēng)路： 東翼：副井 → 運輸大巷 → 軌道上山 → 區(qū)段進風(fēng)石門 → 綜采進風(fēng)平巷 → 綜采工作面 → 綜采回風(fēng)平巷 → 回風(fēng)石門 → 風(fēng)井 對應(yīng)于礦井通風(fēng)容易時期通風(fēng)系統(tǒng)立體圖用節(jié)點號表示為： 0→4→22→24→28→30→38→40→86 西翼：副井 → 運輸大巷 → 軌道上山 → 區(qū)段進風(fēng)石門 → 綜采進風(fēng)平巷 → 綜采工作面 → 綜采回風(fēng)平巷 → 回風(fēng)石門 → 風(fēng)井 對應(yīng)于礦井通風(fēng) 容易時期通風(fēng)系統(tǒng)立體圖用節(jié)點號表示為： 0→3→19→21→23→25→31→35→75 當(dāng)一水平開采到下山第四個區(qū)段時為礦井通風(fēng)困難時期，最困難時期的最大風(fēng)阻風(fēng)路： 東翼：副井 → 運輸大巷 → 軌道下山 → 區(qū)段進風(fēng)石門 → 綜采進風(fēng)平巷 → 綜采工作面 → 綜采回風(fēng)平巷 → 運輸上下山 → 風(fēng)井 28 對應(yīng)于礦井通風(fēng)容易時期通風(fēng)系統(tǒng)立體圖用節(jié)點號表示為： 0→58→62→64→68→70→76→78→86 西翼：副井 → 運輸大巷 → 軌道下山 → 區(qū)段進風(fēng)石門 → 綜采進風(fēng)平巷 → 綜采工作面 → 綜采回風(fēng)平巷 → 運輸上下山 → 風(fēng)井 對應(yīng)于礦井通風(fēng)容易時期通風(fēng)系統(tǒng)立體 圖用節(jié)點號表示為： 0→39→47→49→51→61→75 計算方法 沿兩個時期東、西兩翼的通風(fēng)阻力最大路線，分別用下式算出各段巷道的摩擦阻力。 礦井通風(fēng)總阻力的計算原則： 礦井通風(fēng)總阻力是指風(fēng)流由進風(fēng)井口止，沿一條通路（風(fēng)流路線）各個分支的摩擦 阻力和局部阻力的總和，簡稱礦井總阻力，用 hm 表示。 ∑Qot ―― 其他用風(fēng)地點所需風(fēng)量之和，為以上工作面所需風(fēng)量的總和的 3％ m3/min。 用以上四種方法對采區(qū)每個獨立通風(fēng)的回采工作面進行計算，選擇最值作為每個回采工作面所需風(fēng)量，把這些風(fēng)量和采區(qū)內(nèi) 獨立通 風(fēng)的備用工作面所需風(fēng)量累加起來，就是采區(qū)內(nèi)回采工作面和備用工作面所需的總風(fēng)量。 Qgwi ＝日產(chǎn)量 （ 2460） 綜采： K1 煤層： Qwi＝ 100Qgwikgwi ＝ 100 ＝ 891 m3/min K2 煤層： Qwi＝ 100Qgwikgwi ＝ 100 ＝ 1064 m3/min 高檔普采： K1 煤層： Qwi＝ 100Qgwikgwi ＝ 100 ＝ 594 m3/min K2 煤層： Qwi＝ 100Qgwikgw i ＝ 100 ＝ 709 m3/min 備用高檔普采工作面需風(fēng)量按正常生產(chǎn)的工作面需風(fēng)量的 50%計算 70950%＝ 355 m3/min。當(dāng)主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流的壓力降低。回采工作面和掘進工作面都應(yīng)采用獨立通風(fēng)。并且新鮮風(fēng)流首先通過采空區(qū)，漏風(fēng)嚴重，且風(fēng)流會帶著采空區(qū)涌出的瓦斯進入工作面，容易使瓦斯超限。 ⑶ 采煤工作面和掘進工作面的進風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)和冒落區(qū)。 采區(qū)軌道上山均布置在 K2 煤層的底板穩(wěn)定細砂石中，區(qū)段回風(fēng)平巷與運輸上山，區(qū)段運輸平巷與軌道上山采用石門連接，為了保證生產(chǎn)正常接替，前期東西兩翼各安排兩個獨立通風(fēng)的煤層平巷掘進頭，后期東西兩翼各安排兩個獨立通風(fēng)的煤層平巷掘進頭和一個巖石下山掘進頭。根據(jù)開采條件，煤炭供求狀況及 “規(guī)程 ”規(guī)定，確定此礦為年產(chǎn) 150 萬噸的大型礦井，服務(wù)年限為 72 年。 二、其它噸煤通 風(fēng)費用 設(shè)備折舊費 通風(fēng)設(shè)備折舊費與設(shè)備數(shù)量、成本及服務(wù)年限有關(guān)，可用表 261 計算。它包括噸煤通風(fēng)電費和通風(fēng)設(shè)備折舊費、材料消耗費、工作人員工資、專用通風(fēng)巷道折舊與維護費、儀表購置與 維修費等其它通風(fēng)費用。 根據(jù)風(fēng)筒的風(fēng)阻、工作面風(fēng)量和局部通風(fēng)機工作風(fēng)量，即可求出壓人式與抽出式局部通風(fēng)機應(yīng)產(chǎn)生的風(fēng)壓。風(fēng)筒直徑應(yīng)根據(jù)通風(fēng)距離和通過的風(fēng)量來考慮。缺點是供風(fēng)量小，需要水源或壓氣。其中壓入式向工作面供新風(fēng)，抽出式從工作面排出污風(fēng)。適用于以排出瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進通風(fēng)。 第六章 掘進通風(fēng) 一、掘進通風(fēng)方式的選擇 掘進通風(fēng)方法按通風(fēng)動力形式不同分為局部通風(fēng)機通風(fēng)、礦井全風(fēng)壓通風(fēng)和引射器通風(fēng)三種。 特點：可以降低礦井總風(fēng)阻，并增加礦井總風(fēng)量；但降阻措施的工程量和投資一般都較大，施工工期較長，所以一般在對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進行較大的改造 時采用。 增阻調(diào)節(jié)法 增阻調(diào)節(jié)法是在通過在巷道中安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗等設(shè)施，增大巷道中的局部阻力，從而降低與該巷道處于同一通路中的風(fēng)量，或增大與其關(guān)聯(lián)的通路上的風(fēng)量。其優(yōu)點是低負荷運轉(zhuǎn)時， 用來改善電網(wǎng)功率因數(shù)，使礦井經(jīng)濟用電；缺點是這種電動機的購置和安裝費較高。 對于壓入式通風(fēng)礦井，式（ 244）及（ 244）中的 h 擴 應(yīng)改為出風(fēng)井的出口動壓。 Q 礦 ， m3/s （ 241） 式中 Q 礦 —— 礦井總風(fēng)量， m3/s ； k—— 漏風(fēng)損失系數(shù)。 表 231 礦井通風(fēng)容易（困難）時期井巷摩擦阻力計算表 節(jié)點序號 巷道名稱 支護形式 α (Ns2/m4) L （ m） U (m) S (m2) S3 (m6) R (Ns2/m8) Q (m3/s) Q2 (m6/s2) h 摩 （ Pa） v (m/s) ① ② ? 用下式計算兩個時期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔。為此，必須先繪出這兩個時期的通風(fēng)網(wǎng)路圖。 六、礦井總風(fēng)量的分配。 （ 2）按風(fēng)速驗算： ① 一般巷道 gigi SQ ?? …………………………………( 2221) ② 有架線機車行走的巷道 gigi SQ ?? ……………………………………( 2222) 式中： Sei—— 第 i 個其他用風(fēng)井巷凈斷面積， m2。 硐室需風(fēng)量計算： 各個獨立通風(fēng)硐室的供風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同類型的硐室分別進行計算： （ 1）機電硐室： 發(fā)熱量大的機電硐室，按硐室中運行的機電設(shè)備發(fā)熱量進行計算： tC WQ Pri ??? ?603600? ?……………………………………( 2216) 7 式中： Qri—— 第 i 個機電硐室的需 風(fēng)量， m3/min； ∑ W—— 機電硐室中運轉(zhuǎn)的電動機 (或變壓器 )總功率 (按全年中最大值計算 )， kW； θ —— 機電硐室的發(fā)熱系數(shù)，可根據(jù)實際考察由機電硐室內(nèi)機械設(shè)備運轉(zhuǎn)時的實際熱量轉(zhuǎn)換為相當(dāng)于電器設(shè)備容量作無用功的系數(shù)確定，也可按表 225 選?。? ρ —— 空氣密度，一般取 ρ ＝ ； CP—— 空氣的定壓比熱，一般可取 CP＝ 6kJ/(kg K)。炮掘工作面取 kgdi＝ ～。 （ 5）按風(fēng)速進行驗算： ① 按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最低風(fēng)速，以式 (325)驗算最小風(fēng)量： fifi SQ ?? ………………………………( 225) 綜采和綜放工作面的最小風(fēng)量應(yīng)按式 (326)驗算： fifi SQ ?? ………………………………( 226) ② 按《煤礦 安全規(guī)程》規(guī)定的最高風(fēng)速，以式 (327)驗算最大風(fēng)量： fifi SQ 460 ?? …………………………………( 227) 式中： Sfi—— 第 i 個采煤工作面的平均有效斷面積， m2。生產(chǎn)礦井可根據(jù)各個工作面正常生產(chǎn)條件時，在整個工作面開采期間，均勻間隔的選取不少于 5 個晝夜，進行觀測，得出 5 個比值，取其最大值。按礦井當(dāng)?shù)氐臍鉁?、地溫、井下機械設(shè)備等熱源、其他熱源和巖石的熱物理性能，計算井下各通風(fēng)巷道和采、掘工作面的風(fēng)流溫度。 按該用風(fēng)地點同時工作的最多人數(shù)計算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于 4m3； 按該用風(fēng)地點的風(fēng)流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其他有害氣體的濃度，風(fēng)速以及溫度等都符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)各項規(guī)定要求，分別計算，取其最大值。井下充電硐室必須獨立通風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。新建礦井不宜在同一井口選用幾臺主要通風(fēng)機聯(lián)合運轉(zhuǎn)。通到地面的2 個安全出口和 2 個水平間的安全出口，都必須有便于行人的設(shè)施（臺階和梯子間等）。 七、采區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)系統(tǒng)：運煤、運料、通風(fēng)、排水、供電等。 面鍋爐房設(shè)備：地面鍋爐數(shù)量、型號等。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)： 說明礦井的通風(fēng)方式、通風(fēng)方法等通風(fēng)情況；礦井通風(fēng)線路。 (2)副井：副井的技術(shù)參數(shù)、支護形式；提升運輸方式、提升運輸設(shè)備的型號、數(shù)量、功率等情況。 井田開拓 ： （ 1）開拓方式、井筒個數(shù)、位置、用途、斷面尺寸、裝備等情況。 二、井田開發(fā)概況 ：井田范圍、走向長、傾斜長、上下標(biāo)高；礦井的開發(fā)歷史；相鄰井田（礦區(qū)）的情況。 五、煤層（附 煤層特征表）：井田內(nèi)可采煤層的層數(shù)、厚度、間距、傾角、走向、傾向及煤層變化情況；煤層內(nèi)夾石及火成巖浸入情況；煤層頂?shù)装鍘r石性質(zhì)、厚度、穩(wěn)定性及對采掘的影響；煤的硬度、容重。 （ 4）井下主要機電硐室、火藥庫、消防材料庫等布置情況。 主排水設(shè)備 概述礦井的涌水情況，正常涌水量；最大涌水量；水泵房的位置標(biāo)高；各排水泵的型號、流量、揚程及配套電機功率；礦井各主排水管路系統(tǒng)及排水能力。 井上、下供配電系統(tǒng)概述。 二、采區(qū)內(nèi)煤層賦存條件、埋藏特征、煤層層數(shù)、厚度等。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)和礦井的開拓、開采設(shè)計一起考慮，并通過技術(shù)、經(jīng)濟比較之后確定。 箕斗提升井一般不應(yīng)兼作進風(fēng)井或出風(fēng)井。 盡可能降低通風(fēng)阻力。礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具有較強的抗災(zāi)能力，當(dāng)井下一旦發(fā)生災(zāi)害性事故后，所確定的通風(fēng)系統(tǒng)能將災(zāi)害控制在最小范圍，并能迅速恢復(fù)生產(chǎn)。 三、礦井風(fēng)量計算的基礎(chǔ)資料 新井設(shè)計、生產(chǎn)礦井的改、擴建和新水平延深時的采、掘工作面、硐室和其他用風(fēng)地點的配置數(shù)量、工程設(shè)計、平面布置圖和地質(zhì)說明書。 采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)按下列因素分別 計算，取其最大值。進風(fēng)流溫度可根據(jù)風(fēng)流溫度預(yù)測方法進行計算。 掘進工作面需風(fēng)量計算： 煤巷、半煤巖巷和巖巷掘進工作面的需風(fēng)量，應(yīng)按下列因素分別計算，取其最大值： （ 1）按瓦斯涌出量計算 ： g d ig d idi kqQ ??? 100 …………………………( 228) 式中： Qdi—— 第 i 個掘進工作面的需風(fēng)量， m3/min； qgdi—— 第 i 個掘進工作面的平均絕對瓦斯涌出量， m3/min。 （ 3）按工作人員數(shù)量計算： didi nQ ??4 …………………………………………………( 2210) 式中： ndi—— 第 i 個掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，人。 （ 2）爆破材料庫： 按庫內(nèi)空氣每小時更換四次計算： 604 VQri ??…………………………………( 2217)