【正文】 這里，按照經(jīng)驗值給出風量 3100 /minm 。 31 0 0 0 . 7 1 5 2 1 4 3 ( m / m i n ) ,biQ ? ? ? ? 所以對于四個掘進頭而言，每個掘進頭通風量為 3143(m /min) 。所以為滿足工作面風量需求，在工作面上下順槽內(nèi)需要通過 的風量為： / minm 按照上面同樣的方法計算二號工作面的風量為： / minm 。 A． 按瓦斯?jié)舛扔砍隽坑嬎悖? 31 0 0 , / m i na i a i a iQ q K m? ? ? （ 4— 5） 式中： aiq —— 第 i 個采煤工作面的瓦斯絕對涌出量， 3/minm ； aiK —— 第 i 個采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，它是各個采煤工作面瓦斯絕對涌出量的最大值與其平均值之比，須在各個工作面正常生產(chǎn)條件下，至少進行 5 晝夜的觀測，測出 5 個比值，取其最大值。 （ 4— 2） 兩個回風井的風量總和不應小于 3500 3/minm 。 礦井總風量即井下各工作地點的有效風量與各條風路上的漏 風之總和。優(yōu)點為：可以很好的解決工作面上隅角瓦斯超限問題，改善了工作環(huán)境， 提高回收率。 表 3— 1 回采工作面上、下行通風適應條件及優(yōu)缺點 通風系統(tǒng) 適應條件及優(yōu)缺點 上行通風 煤層傾角大于 120的回采工作面，都應采用上行通風 優(yōu)缺點： 1． 瓦斯自然流動方向和風流方向一致，有利于較快地降低工作面瓦斯?jié)舛龋? 2． 風流方向與運煤方向相反，引起煤塵飛揚，增加了回采工作面進風流中煤塵濃度；同時，煤炭在運輸中放出的瓦斯又隨風流帶到回采工作面，增加了工作面的瓦斯?jié)舛龋? 3． 運輸設(shè)備運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的熱量隨進風流散發(fā)到回采工作面，使工作面氣溫上升 下行通風 在沒有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出威脅的、傾角小于 12o的煤層中， 可考慮采用下行通風 工作面下行通風，除了可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈囟韧猓€可以減少煤塵含量，降低水砂充填工作面的空氣濕度，有利于提高工作面的產(chǎn)量。 （ 4）會才工作面的調(diào)風措施可靠。此外須在軌道上山的下部車場內(nèi)安設(shè)風門，此外運輸?shù)V車來往頻繁，需要加強管理，防止風流短路。軌道上山的上部及中部車場凡與回風巷連接處，均設(shè)置風門與回風隔離，為此車場航道要有一定的長度，以及決通風 與運輸?shù)拿?。大致可風味串聯(lián)、并聯(lián)、角立案和復雜連接四縱類型。通風方式分為壓入式、抽出式、抽壓混合式 3 類，其使用條件和優(yōu)缺點分析見表 2— 3。 （ 2）通風難易程度：采用方案二時，在通風容易時期風流最短路線近似 3325m，通風困難時期風流經(jīng)過的最長距離大概為 7475m；在采用方案一時，在通風容易時期風流的路程為 2075m 通風困難時期風流的最長路線大概為 6225m，可見采用第一種通風方案的時候礦井的風流的路程比第二中多了 1250 米，導 致通風阻力增大，不利于通風，并且這樣就在長久的同風過程中浪費電源。有利于礦井分區(qū)分期投產(chǎn)； 3． 大型礦井井田面積大，產(chǎn)量大或采用分區(qū)開拓的礦井 分區(qū)式 分區(qū)通風 各分區(qū)有獨立的進風系統(tǒng)，但與中央進風系統(tǒng)大巷沒有通風設(shè)施隔絕。 部分巷道名稱、長度、支護形式，斷面幾何特征參數(shù)列入表 1。根據(jù)開拓開采設(shè)計確定，采用立井多水平上下山開拓，第一水平標高 380m，傾斜長為 825 2m，服務年限為 27 年，因為走向較短，兩翼各布置一個采區(qū)。而地下作業(yè)首 先面臨的是通風問題，在礦井生產(chǎn)過程中要有源源不斷的新鮮空氣送到井下各個作業(yè)地點，以供人員呼吸，以稀釋和排除井下各種有毒有害氣體和礦塵，創(chuàng)造良好的礦內(nèi)環(huán)境，保障井下作業(yè)人員的身體健康和勞動安全。風別計算 了通風容易時期和通風困難時期的風量和風壓，并以此為基礎(chǔ)選用了礦井主要通風機和電機，設(shè)計的通風系統(tǒng)滿足了礦井通風的要求。 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。 礦井通風系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的主要組成部風，它包含礦井通風方式、通風方法和通風網(wǎng)絡。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(tǒng) 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(shè)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(shè)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。比較可見采用方案一可以減少井巷工程?？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(diào)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(zhuǎn)動時，風流壓力降低，又可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。只設(shè)兩條上山時，一條進風，另一條回風。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(shè)置風門或風墻。 采煤工作面通風系統(tǒng)要求 （ 1）回采工作面要獨立通風。 《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。 （ 2）按進、回風巷數(shù)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(jié)構(gòu)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。但是容易引起工作面上隅角瓦斯超限。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(shè)計 12 開采上水平的煤，減少了突水，礦壓等難題。 , / 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。 表 4— 1 工作面溫度和風速關(guān)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 。 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(nèi)通過的風量為： / minm ； 對于東翼采區(qū)： 33 4 139。 B．按風速驗算 計算的風量要滿足巷道內(nèi)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(nèi)最低風速的要求，所以取掘進頭的風量為 3145 /minm 。由通風容易時期的通風平面圖和通風網(wǎng)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(shè)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(shè)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： 。計算的結(jié)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(shù)取 所以在工作面的上下順槽內(nèi)，風量計算為 min/142 7. 87 3m 。其結(jié)果見表 4— 7： 表 4— 7 東西兩翼不同時期風量風壓關(guān)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(guān)系見表 4— 8： 表 4— 8 等積孔和通風難易的關(guān)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(shè)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。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。工況點的坐標值就是該主要通風機實際產(chǎn)生的靜壓和風量。二級葉輪為 45176。有效功率與輸入功率之比，叫風機效率，用 ? 表示。 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。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(shè)施，主要通風機必須安裝反風設(shè)施， 并能在 10min 內(nèi)改變巷道內(nèi)風流方向且風量不小于正常值的 40％。本設(shè)計選取 2K58 型軸流風機，這種風機反轉(zhuǎn)后的風量可以達到正常時期風量的 40%，故不須設(shè)置反風裝置進