【正文】 式中： V—— 庫(kù)房容積， m3。 礦井總需風(fēng)量計(jì)算： （ 1）礦井所需總風(fēng)量 Qm 是礦井井下各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量之和，并考慮漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等的備用風(fēng)量系數(shù)，按式 (2224)進(jìn)行計(jì)算： mme imr imd imf im kQ ????? ? ??? )( ………………( 2224) 式中： Qm—— 礦井所需總風(fēng)量， m3/min； ∑ Qmfi—— 各采煤工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和， m3/min； ∑ Qmdi—— 各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和， m3/min； ∑ Qmri—— 各硐室所需風(fēng)量之和， m3/min； ∑ Qmei—— 其他用風(fēng)巷道所需風(fēng)量之和， m3/min； km—— 礦井內(nèi)部漏風(fēng)和調(diào)風(fēng)不均勻等因素的備用風(fēng)量系數(shù)。即： )( m r im d imre ????? ?????????? (2226) 式中： Qre—— 礦井總風(fēng)量中減去獨(dú)立回風(fēng)的掘進(jìn)風(fēng)量和峒室風(fēng)量后的剩余風(fēng)量， m3/min； Qm—— 礦井總風(fēng)量 , m3/min； ∑ Qmdi—— 各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和， m3/min； ∑ Qmri—— 各硐室所需風(fēng)量之和， m3/min； 剩余風(fēng)量 Qre分配方法是：先用下式計(jì)算回采工作面日產(chǎn)一噸煤所需配給的風(fēng)量 q,即： )2/( 39。 礦井通 風(fēng)總阻力不應(yīng)超過(guò) 2940 Pa。當(dāng)工況變化較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦井分 期時(shí)間及節(jié)能情況，分期選擇電動(dòng)機(jī)。當(dāng)自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓同向時(shí)取“ ”；反之取“ +”。 選定以后，即可得出兩個(gè)時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)的型號(hào)、動(dòng)輪直徑、動(dòng)輪葉片安裝角（指軸流式或?qū)π斤L(fēng)機(jī)）、轉(zhuǎn)速、風(fēng)壓、風(fēng)量、效率和輸入功率等技 術(shù)系數(shù)，并列表整理。 從理論上來(lái)講礦井風(fēng)量調(diào)節(jié) 依據(jù)風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律、阻力定律， 從調(diào)節(jié)設(shè)施來(lái)看，有通風(fēng)機(jī)、射流器、風(fēng)窗、風(fēng)幕和增加并聯(lián)井巷或擴(kuò)大通風(fēng)斷面等。 特點(diǎn)：增阻調(diào)節(jié)法具有簡(jiǎn)單、方便、易行、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)；但增阻調(diào)節(jié)法會(huì)增加礦井總風(fēng)阻，減少總風(fēng)量。 (2)利用自然風(fēng)壓調(diào)節(jié)法。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是利用局部通風(fēng)機(jī)作動(dòng)力，用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)把新鮮風(fēng)流送入掘進(jìn)工作面。因此，抽出式通風(fēng)風(fēng)筒吸入口距工作面的距離應(yīng)小于有效吸程，才能取得好的通風(fēng)效果。 （三） 引射器通風(fēng) 利用引射器產(chǎn)生的通風(fēng)負(fù)壓，通過(guò)風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的通風(fēng)方法稱為引射器通風(fēng)。 三、局部通風(fēng)設(shè)備的選擇 局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)設(shè)備，應(yīng)根據(jù)局部通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量和工作風(fēng)壓來(lái)選擇。一般長(zhǎng)度在 1000 m 以內(nèi)的單巷掘進(jìn)，可選直徑為 500mm 以下的風(fēng)筒；長(zhǎng)度在 1000 m 以上的單巷掘進(jìn)，宜選用 600mm 以上的大直徑風(fēng)筒。 s2／ m8。h/a； 通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期共選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí) E =纜變電電大 ?? ??k N8760 ， kW 專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費(fèi)和維護(hù)費(fèi) 折算至噸煤的費(fèi)用為 W4(元 /t)。礦井相對(duì)瓦斯涌出量為 3/t，煤層有自然發(fā)火的危險(xiǎn)，發(fā)火期為 16～ 18 個(gè)月，煤塵有爆 炸性，爆炸指數(shù)為 36%。 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－ 1 表 1－ 1 20 21 風(fēng)井 2 3152＝ 504 從表 2－ 1 中可以看出中央邊界式風(fēng)流在井下的流動(dòng)線路為折返式，風(fēng)流線路長(zhǎng)，阻力較大不適合現(xiàn)在的高產(chǎn)高效礦井。 方案一、軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng) 方案二、運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng) 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)置調(diào)節(jié)風(fēng)窗，利用兩上山間的風(fēng)壓差通風(fēng)。屬于中等，并且本礦井相對(duì)瓦斯涌出量為 3/t，屬于中等偏上，由于瓦斯比空氣輕，為了減少在上隅角產(chǎn)生瓦斯積聚，因此采用上行通風(fēng)方式。 表 2—3 23 因?yàn)橹豢紤]服務(wù)年限 的頭 25 年故混合式不于考慮。 第二章 礦井風(fēng)量計(jì)算及確定 第一節(jié) 采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算 采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)按下列因素分別計(jì)算，取其最大值 （ 1） 按瓦斯涌出量計(jì)算 24 Qwi＝ 100Qgwikgwi 式中： Qwi——第 i 個(gè)采煤工作面需要風(fēng)量， m3/min。 Swi ——第 i 個(gè)采煤工 作面有效斷面，取最大和最小控頂時(shí)有效斷面的平均值 m2。 根據(jù)風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算： 每個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量為： 每個(gè) 煤巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量為： 式中： Swi——第 i 個(gè)掘進(jìn)巷道段面積， m2 巖巷： 60=91 m3/min 煤巷： 60=144 m3/min 根據(jù)風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)工作面的風(fēng)量都符合要求。 所配給的風(fēng)量必須符合《規(guī)程》中相關(guān)規(guī)定： 27 關(guān)于氧氣、沼氣、二氧化碳和其他有毒有害氣體安全濃度的規(guī)定；關(guān)于最高風(fēng)速和最低風(fēng)速的規(guī)定；關(guān)于采掘工作面和機(jī)電硐室最高溫度的規(guī)定；關(guān)于冷空氣預(yù)熱 i 的規(guī)定，以及關(guān)于空氣中粉塵安全濃度的規(guī)定等。 Hf＝ LUQ2/S3， Pa 式中： Hf―― 巷道摩擦阻力， Pa. ―― 巷道摩擦阻力系數(shù)， Ns2/m4 L―― 井巷長(zhǎng)度， m Q―― 通過(guò)井巷的風(fēng)量， m3/s U―― 井巷凈斷面周長(zhǎng)， m. S―― 井巷凈斷面積， S2 井巷凈斷面積及周長(zhǎng)由表 1—1 求得： 礦井最大通風(fēng)阻力路線上各段通風(fēng)阻力計(jì)算見(jiàn) 表 3表 3表 3表 34 所示。 ⑶ 當(dāng)風(fēng)量按照各用風(fēng)地點(diǎn)的需要或自然分配后，選擇達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)通風(fēng)容易時(shí)和最困難時(shí)通風(fēng)阻力大的風(fēng)路，然后分別計(jì)算這兩條風(fēng)路中各段井巷通風(fēng)阻力，分別累加后即得到礦井通風(fēng)最容易和最困難兩個(gè)時(shí)期的最大通風(fēng)阻力。 ∑Qrt ―― 硐室所需風(fēng)量之和， m3/min。 綜采： Qwi ＝ 4nwi＝ 440＝ 160 m3/min 普采： Qwi ＝ 4nwi＝ 460＝ 240 m3/min （ 4）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最小風(fēng)量： Qwi≥60Swi 按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最大風(fēng)量： Qwi ≤604Swi 按最低風(fēng)速驗(yàn)算最小風(fēng)量： K1 高檔普采： 60＝ 141 m3/min K2 高檔普采： 60＝ 141 m3/min 按最高風(fēng)速驗(yàn)算最大風(fēng)量： K1 高檔普采： 604＝ 2256 m3/min K2 高檔普采： 604＝ 2256 m3/min 按最低風(fēng)速驗(yàn)算最小風(fēng)量： K1 綜采： 60＝ 117 m3/min K2 綜采： 60＝ 117 m3/min 按最高風(fēng)速驗(yàn)算最大風(fēng)量： K1 綜采： 604＝ 1872 m3/min K2 綜采： 604＝ 1872 m3/min 根據(jù)風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)工作面的風(fēng)量都符合要求。通常機(jī)采工作面取 kgwi＝ ～ ；炮采工作面取 kgwi＝ ～ ；水采工作面取 kgwi＝～ 。在冒落裂隙通達(dá)地面時(shí)，壓入式通風(fēng)礦井采區(qū)的有害氣體通過(guò)塌陷區(qū)向外停止漏出。每一個(gè)生產(chǎn)水平和每一個(gè)采區(qū)，都必須布置回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。 ㈡采煤工作面通風(fēng)方式 確定采煤工作面的通風(fēng)方式并作技術(shù)比較 工作面的回采順序有前進(jìn)式和后退式，前進(jìn)式與后退式相比，回采時(shí)不用提前掘出回采巷道，可以邊采邊掘，但是回采巷道的上、下順槽的維護(hù)費(fèi)用多。 ⑵ 采煤工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。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， 19 綜采工作面產(chǎn)量為在 K1 煤層時(shí)為 1620 噸 /日，在 K2 煤層時(shí)為 1935 噸 /日，日進(jìn) 6 刀，截深 ，高檔普采工作面產(chǎn)量為在 K1 煤層時(shí)為 1080 噸 /日，在 K2 煤層時(shí)為 1290 噸 /日，日進(jìn) 4 刀，截深 ，東翼還另布置一個(gè)備用的高檔普采工作面，綜采工作面裝備的部分機(jī)電設(shè)備 如表 1－2 所示，采區(qū)巷道采用 集中聯(lián)合布置。井田上界以標(biāo)高－ 165m 為界，下界以標(biāo)高－ 1020m 為界，兩邊以斷層為界，井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，井田可采儲(chǔ)量約 億噸。h ； η 變 —— 變壓器效率，可取 ； η 纜 —— 電纜輸電效率，取決于電纜長(zhǎng)度和每米電纜耗損，在 ~ 內(nèi)選取。 表 262 局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒配套經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 通風(fēng)距離 m 掘進(jìn)工作面有效風(fēng)量 m3/min 選用風(fēng)筒直徑 min 選用 局部通風(fēng)機(jī) 備注 BKJ 型 功率 kW 臺(tái)數(shù) 200 300 300 60~70 60~70 120 385 385 460~485 BKJ60№ 4 BKJ60№ 4 BKJ56№ 5 2 4 1 1 1 300~500 60~70 120 120 460~485 460~485 600 BKJ56№ 5 2BKJ56№ 5 BKJ56№ 5 11 1 1 1 500~1000 60~70 60~70 600 460~485 600 600 2BKJ56№ 5 BKJ56№ 5 2BKJ56№ 5 11 11 1 1 1 1000 1500 2021 60~70 250 500 600 800 1200 2BKJ56№ 5 BKJ56№ 6 BKJ56№ 6 11 28 28 1 1 1 節(jié)長(zhǎng) 50m 第 七章 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用 礦井通風(fēng)費(fèi)用是通風(fēng)設(shè)計(jì)和管理的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，一般用噸煤通風(fēng)成本，即礦井每采一噸煤的通風(fēng)總費(fèi)用表示。 m3/s。 （ 2）風(fēng)筒選擇 我國(guó)煤礦的局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，目前一般都采用柔性風(fēng)筒。在煤與瓦斯突出嚴(yán)重的煤層掘進(jìn)時(shí)，用它代替局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，設(shè)備簡(jiǎn)單，比較安全。 混合式通風(fēng) 混合式通風(fēng)是一個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)采用壓入式和抽出式聯(lián)合工作。缺點(diǎn)是污風(fēng)沿巷道排出，污染范圍大；炮煙從掘進(jìn)巷道排出的速度慢，需要的通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)。采取的措施是：改變主通風(fēng) 機(jī)的工作特性，或改變礦井風(fēng)網(wǎng)的總風(fēng)阻。 13 主要措施： (1)擴(kuò)大巷道斷面； (2)降低摩擦阻力系數(shù)； (3)清除巷道中的局部阻力物； (4)采用并聯(lián)風(fēng)路； (5)縮短風(fēng)流路線的總長(zhǎng)度等。 調(diào)節(jié)方法：增阻法、減阻法及輔助通風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法。 12 電動(dòng)機(jī)功率在 400～ 500 kW 以上時(shí)，宜選用同步電動(dòng)機(jī)。因此，對(duì)抽出式通風(fēng)礦井： 離心式通風(fēng)機(jī)： 容易時(shí)期 H 全小 = h 阻小 +h 硐 +h 擴(kuò) H 自 （ 243） 困難時(shí)期 H 全大 = h 阻大 +h 硐 +h 擴(kuò) +H 自 （ 244） 軸流式（或?qū)π剑┩L(fēng)機(jī)： 容易時(shí)期 H 靜小 = h 阻小 +h 硐 H 自 （ 245） 困難時(shí)期 H 靜大 = h 阻大 +h 硐 +H 自 （ 246） 自然風(fēng)壓在容易時(shí)期取負(fù)值，困難時(shí)期取正值，是為了確保所選的通風(fēng)機(jī)在這兩個(gè)（極端）時(shí)期均有能力滿足礦井通風(fēng)要求。 二、主要通風(fēng)機(jī)的選擇 計(jì)算通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 Q 通 考慮到外部漏風(fēng)（即井口防爆門及主要通風(fēng)機(jī)附近的反風(fēng)門等處的漏風(fēng)），主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量可用下式計(jì)算： Q 通 =k 即： 阻大h=（ ~）∑ 摩大h ??????????（ 232） 阻小h=（ ~）∑ 摩小h ??????????（ 233） 兩個(gè)時(shí)期的摩擦阻力可按表 231 進(jìn)行計(jì)算。 aa qtQ ? ?????????? (2229) 第三章 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 一、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則 如果礦井 服務(wù)年限不長(zhǎng)（ 10~20 年），選擇達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量后通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期分別計(jì)算其通風(fēng)阻力；若礦井服務(wù)年限較長(zhǎng)（ 30~50 年），只計(jì)算頭 15~25 年左右通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)阻力。 計(jì)算報(bào)告中要對(duì)礦井實(shí)際風(fēng)量和以上計(jì)算結(jié)果 比較，分析礦井的通風(fēng)情況，考察實(shí)際的通風(fēng)能力能否滿足生產(chǎn)需要。 （ 1）按瓦斯涌出量計(jì)算： ① 采區(qū)內(nèi)的其他用風(fēng)巷道 g h ig h igi kqQ ??? 100 ……………………………( 2219) ② 采區(qū)外的其他用風(fēng)巷道 g h ig h igi kqQ ??? 133 ……………………………( 2220) 式中： qgei—— 第 i 個(gè)其他用風(fēng)巷道的瓦斯絕對(duì)涌出量， m3/min；