【正文】 14 風、軌道上山回風。按工作面進、回風巷的數(shù)量和位置，可分為 U 型、 Y 型、 E 型、 W 型、 Z 型等通風方式，其中 U 型應用最為普遍。 W型 (1)減少了巷道的開掘和維護費用。 僅適用于低瓦斯礦井。 雖然煤炭自然威脅較大，上隅角瓦斯?jié)舛雀?，但根據八礦現(xiàn)場實測數(shù)據，工作面平均氣溫為 22℃，且低瓦斯，所以煤炭自然和瓦斯?jié)舛冗_到爆炸點的可能性不大。 (3) 工作面發(fā)生火災時，采用上行風在起火地點發(fā)生瓦斯爆炸的可能性比下行風要小些。 (3) 下行風流方向與瓦斯自然流向相反，不易出現(xiàn)瓦斯分層流動和局部積聚的現(xiàn)象。出于掘進面通風必須做到風質好，風量穩(wěn)定等多方面的考慮。壓入式局部通風機可隨工作面的推進及時向前移動，與工作面距離保持在 4050 米左右。 （ 4）抽出式通風只能使用剛性風筒或帶剛性圈的柔性風筒，壓入式通風可以使用柔性風筒。,； L— 從工作面至炮煙濃度稀釋至安全濃度的距離，可用下式計算： L=400A/S，則 L=400 (備注： 此處的支護方式對巷道的開掘面積的影響較小，故此處開掘巷道凈斷面積取16m2) t— 掘進巷道的通風時間，一般取 2030min,取 20min。 AQb ??25 （ 44） 式中： 25— 使用 一克炸藥的供風量， m3/min； A— 該掘進工作面一次爆破所使用的最大炸藥量，取 。 表 柔性風筒百米漏風率 p 風筒接頭類型 風筒 100m 漏風率 p/% 膠接 多反邊 多層反邊 3m i n 9 1 5 .4 3 1 3 8 .8 7 m i nQm? ? ?3m a x 2 4 0 1 5 . 4 3 3 7 0 3 . 2 m i n? ? ?011 10000fQ pLQ? ???《礦井通風與安全》課程設計 24 插接 帶入數(shù)據，則柔性風筒的漏風風量備用系數(shù)為：Φ = 2）局部通風機選型 （ 1）局部通風機工作風量 Qa： ka ?? （ 4— 6） 式中： ψ — 風筒的漏風風量備用系數(shù)，根據上面的計算取 ； Qk— 掘進工作面所需風量， m3/min。 保證局部通風機的安全運轉 （ 1）局部通風機必須有專人負責管理，局部通風機和啟動裝置必須裝在進風道中，距回風口不小于 10m，局部通風機吸收風量必須小于全風壓供給該處的風量，以免發(fā)生循環(huán)風。 按井下同時工作的最多人數(shù)計算 井下工作人員呼吸所需風量： 式中： N— 井下同時工作的最多人數(shù)； 4 tQ N K? ? ?《礦井通風與安全》課程設計 26 — 礦井通風系數(shù)，一般可取 — 本礦井井下同時作業(yè)的最多人數(shù)為 400 人，礦井通風系數(shù)取 則： Q=4 400 =1920m3/min 按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需風量 采煤、掘進、硐室及其他地點實際需風量的總和 ： （ 51） 式中： — 采煤工作面和備用工作面實際需要風量的總和，； — 掘進工作面實際需要風量的總和，； — 硐室實際需要風量的總和，； — 除了采煤、掘進和硐室地點外其他需要通風地點風量總和。 按最低風速 ： Qai=15* =， m3/min 按最高風速 4m/s： Qai=240* =， m3/min 在風速驗算范圍內對以上風量進行比較取最大值，最終 綜采工作面 風量為 m3/min，滿足要求。 表 礦井通風系數(shù)表 通風方式 Kt 取值 中央并列式 ~ 中央分列式或混合式 ~ 對角式或分區(qū)式通風 ~ 綜上所述， 按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需風量 的總和計算得 礦井所需風量總和為： Q＝ (∑ Qai+∑ Qbi+∑ Qci+∑ Qdi) Kwz， m3/min 式中 : ∑ Qai—— 各回采工作面和備用工作面所需風量之和， m3/min ； ∑ Qbi—— 各掘進工作面所需風量之和； ∑ Qci—— 各峒室所需風量之和； ∑ Qdi—— 除上述各用風地點外，其它巷道所需風量之和； Kwz—— 礦井風量備用系數(shù)，包 括礦井內部漏風和配風不均勻等因素影響，礦井通風方式有關，一般可取 ～ 。s 1 校核值 校核結果 副井井筒 8 合格 軌道大巷 8 合格 軌道上山 8 合格 綜采工作面 合格 采區(qū)變電所 80 合格 區(qū)段運輸平巷 合格 區(qū)段回風平巷 合格 回風大巷 8 合格 回風井 15 合格 《礦井通風與安全》課程設計 32 6 礦井通風阻力計算 礦井通風阻力的大小事選擇通風設備的主要依據，所以，選擇礦井主要通風機之前，必須要計算通風總阻力的大小。 該礦井通風困難時期為東三采區(qū)第三個工作面開采、西三采區(qū)第三個工作面?zhèn)溆玫臅r期。 （ 2）通風困難時期等積孔 通風困難時期總摩擦阻力 hfd= 通風困難時期總阻力 hmd==*= 通風困難時期等積孔 Ad=√ hmd=*√ = 通風難易程度判斷 根據下表判斷礦井通風的難易程度： 《礦井通風與安全》課程設計 37 表 礦井通風難易程度評價 等積孔（ m2） 通風阻力等級 難易程度評價 ＜ 1 大阻力礦 難 1— 2 中阻力礦 中 ＞ 2 小阻力礦 易 綜合考慮，通風容易困難時期等積孔均大于 2，所以該礦井是小阻力礦，通風容易 . 《礦井通風與安全》課程設計 38 7 礦井通風設備選型 通風機選型基本原則 選用的通風機不僅應安全可靠、技術先進、經濟指標好，還應： （ 1）通風機應滿足第一水平各時期的阻力變化要求并適當照顧下一水平通風機的需要。主要通風機靜風壓： 式中： hrmax—— 表示通風困難時期礦井通風總阻力， Pa； h 自然 —— 自然表示困難時期反對通風的自然風壓， Pa； h 損失 —— 通風機附屬裝置和擴散器出口的風壓損失，取 50 Pa。= Pa 主要通風機選擇 主要通風機在兩個時期分別應滿足的風量、風壓見 表 。備用通風機必須能在 10min 內開動。本礦每年進行反風演習一次，每季度都要檢查反風功能，保證隨時可以。反風裝置能在 10min 內改變巷道內風流方向且風量不小于正常值的 40%。噸煤通風成本是通風設計和管理的重要經濟指標 。 （ 3）擴散器 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風速壓轉變?yōu)殪o壓，以減少風機出口的速壓損失，提高風機靜壓。改變通風機轉數(shù)或風葉角度，必須報礦總工程師批準； （ 6）進風井口必須布置在不受粉塵、灰塵、有害和高溫氣體侵入的地方；進風井筒冬季結冰，對工人健康和提升設施有一定的危害，必須設暖風設備。 礦井選擇 型軸流式風機型軸流式風機，在該風機的特性曲線上繪制風阻線，由作圖求出初選風機容易和困難時期的實際工況點， 如圖 所 示。 容易時期： Qfmin=*=困難時期： Qfmax=*= 礦井總風阻 礦井總風阻按下式計算： R=hf/（ Qf）178。 （ 2）留有一定的余量，軸流式通風機在最大設計風量和風壓，葉片安裝角度一般比最大允許使用值小 5 度，離心式通風機的轉數(shù)一般不大于允許值的 90%。如上圖所示。 主要通風機的選擇，工作風壓要滿足最大阻力，因此要確定通風容易與通風困難時期的最大阻力路線。 Q＝ (++250*2+610+) = 綜合兩種計算方法，取其最大值，所以，整個礦井總需風量為 m3/min。 因此，可得： Qdi=*50%= m3/min 掘進工作面需風量 由 的計算結果可得一個煤巷掘進工作面所需風量為 250 m3/min，一個巖巷掘進工作面所需風量取 m3/min。 （ 1） 按瓦斯涌出量計算 Qai＝ 100*q kai， m3/min 式中， Qai—— 回采工作面實際需風量， m3/min； qs—— 回采工作面回風巷風流中瓦斯的平均絕對涌出量， m3/min； kai—— 采面瓦斯涌出不均衡通風系數(shù) 。 （ 3）局部通風機和機電設備必須配有延時風電閉鎖裝置。/min 局部通風機工作風壓 壓入式局部通風機工作全風壓 Ht（ Pa）為： Pa8 1 42 ，DRQH hhat ??? （ 4— 7） 式中： Ht— 局部通風機工作全風壓， Pa； R— 風筒總風阻， N根據配風經驗取 250 m179。 根據規(guī)程規(guī)定 :回采工作面瓦斯涌出量大于 5 ，掘進工作面瓦斯涌出量大于 3 時，僅靠通風排除瓦斯是不合理的，本礦井的掘進工作面的瓦斯涌出量為 m3/min，未超過 3 《礦井通風與安全》課程設計 22 m3/min，在保證安全的前提之下，為了盡量減少工程量，按照規(guī)程規(guī)定，本礦井可以不進行瓦斯抽放。為了保證掘進工作面的安全生產，本礦井設計采用壓入式掘進通風。 圖 混合式通風 由于混合式通風適用于大斷面長距離的巖巷掘進通風的較好方式，由于采煤工作面屬于普通斷面，短距離巖巷掘進，因此本次設計只考慮壓入式和抽出式兩種方式。局部通風機通風按其工作方式分為：壓入式通風，抽出式通風和混合式通風。 (2) 工作面一旦起火，產生的火風壓和下行風工作面的機械風壓作用方向相反，使工作面風量減少，瓦斯?jié)舛壬?，下行風在起火地點引起瓦斯爆炸的可能性比上行風要大些，滅火工作困難一些。 相反，易引起煤塵飛揚，使采煤工作面進風流及工作面風流中的煤塵濃度增大。 U 型通風方式布置方便，通風簡單， U 型后退式通風上下順槽均維護在煤體中，漏風量小，瓦斯、煤炭自然方向與風流方向一直，有利于降低工作面瓦斯?jié)舛取? 適用于瓦斯涌出量大的采煤工作面。 (3)便于回收安裝維修采煤設備。 (1)煤炭自然威脅較大； (2)上隅角瓦斯?jié)舛雀摺? 軌道上山進風 采用軌道上山進風、輸送機上山回風的通風系統(tǒng)，雖能避免上述的缺點，但輸送機設備處于回風流中，軌道上山的上部和中部甩車場都要安裝風門，風門數(shù)目較多。 表 通風方式分類對比表 通風方式 適用條件及優(yōu)缺點 抽出式 優(yōu)點：井下風流處于負壓狀態(tài)，當主要通風機因故停止運轉時，井下的風流壓力提高肯那個使采空區(qū)沼氣涌出量減少，比價安全；漏風量小，通風管理較簡單；與壓入式比，不存在過度到下水平時期通風系統(tǒng)和風量變化的因素 缺點：當?shù)孛嬗行〗阉輩^(qū)井和采取溝通時，抽出式會不小窖積存的有害氣體抽到井下使有效礦井風量減少。兩翼對角式通風設備購置費用礦井主通風機、配套電機設備購置費按 70 萬元計算，主要通風機房必須安裝兩套主要通風機及配套電機。 日產量 120*90%/300= 萬噸 =3600 噸 刀產量 247***= 噸 日進刀數(shù) 3600/= 刀≈ 5刀 工作面日推進長度 5*=3 刀 東一采區(qū) 一個 工作面開采時間（（ 1301+） /2） /3=396 天 開采工作面數(shù) 1523/247=≈ 6個 服務年限 396*6/300= 年 西一采區(qū) 一個工作面開采時間（（ 1320+） /2） /3=378 天 開采工作面數(shù) 1059/247=≈ 4個 服務年限 378*4/300= 年 東三采區(qū) 一個工作面開采時間（（ 1533+1432） /2） /3=494 天 開采工作面數(shù) 1183/247=≈ 5個 服務年限 494*5/300= 年 西三采區(qū) 一個工作面開采時間（（ 1532+1700） /2） /3=539 天 開采工作面數(shù) 1160/247=≈ 5個 服務年限 539*5/300= 年 根據通風實際要求知，設計服務年限為 25 年的通風方式，故在 25 年內，可《礦井通風與安全》課程設計 11 開采東一采區(qū) 6 個工作面、西一采區(qū) 4 個工作面、東三采區(qū) 4個工作面、西三采區(qū) 3 個工作面。 《礦井通風與安全》課程設計 9 圖 分區(qū)對角抽出式通風方式 圖 分區(qū)對角壓入式通風方式 方案五 混合式通風方式 混合式是進風井與出風井由三個以上井筒按上述各種方式混合組成。 工作面 用先移架后推溜的及時支護方式。