【文章內(nèi)容簡介】 工作面，但需要邊界準備專用回風巷上山，增加了巷道掘進、維護費用。 “ U”型通風系統(tǒng)布置方便，通風簡單，工作面可采用后退式回采。上、下順槽在煤體中維護，漏風量小，風流流動為上行方向，上、下順槽布置于煤體中，漏風量小；瓦斯自然流動方向和風流方向一致，有利于較快降低工作面瓦斯?jié)舛取ｉ_掘井巷費用低，同時結合煤層的儲存形式，本設計在回采工作面應用“ U”型通風系統(tǒng)。 12 4 掘進通風系統(tǒng)設計 開掘井巷時，為了稀釋和排除自煤（巖）體涌出的有害氣體、爆破產(chǎn)生的炮煙和礦塵以及保持良好的氣候條件，必須利用其他動力對掘進工作面進行不間斷的通風，該礦井設計達產(chǎn)時，配備兩個掘進頭。 掘進通風系統(tǒng)的設計原則 （ 1）礦井和采區(qū)通風系統(tǒng)設計應為掘進通風創(chuàng)造條件。 （ 2）掘進通風系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟合理、技術先進。 （ 3）盡量采用先進技術先進的低噪、高效型局部通風機。 （ 4）壓入式通風宜采用柔性風筒，抽出式宜用帶剛性骨架的可伸縮風筒或完全剛性的風筒。風筒材質(zhì)應選擇阻燃、抗靜電型。 （ 5）當一臺風機不能滿足通風 要求時可考慮選用兩臺或多臺風機聯(lián)合運行。 掘進通風方法選擇 向獨頭掘進巷道進行通風的方法按照動力形式不同，可分為局部通風機通風、礦井全壓通風和引射器通風。由掘進通風系統(tǒng)的設計原則，采用局部通風機通風的掘進通風方式。 局部通風機通風方式利用局部風機做動力，通過風筒導風的方法，是目前掘進通風的主要的辦法。局部通風機的常用通風方式有壓入式、抽出式和壓抽混合式。局部通風機通風的三種通風方式布置方式、優(yōu)缺點見下表 41。 表 掘進頭通風方式及其優(yōu)缺點 局部通風機通風方式 布置方式示意圖 優(yōu)缺點 適用條件 壓入式 10ml p ，局部通風井巷及其附屬電器設備布置在新鮮風流中，污風不通過局部通風機，安全性好。 有效射程均比較大，可防止瓦斯層狀聚集及提高散熱效果。 ，污風沿井巷緩慢流動，掘進巷道越長，排污風俗越慢，受污染時間越久。 筒，其成本低，質(zhì)量輕，便于運輸。 當以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進通風。 13 抽出式 10m ，喊瓦斯的污風通過局部風機，若局部風機防爆性出現(xiàn)問題，則非常危險。 ，掘進施 工中難以保證風筒吸入口到工作面的距離在有效吸程之類，抽出式風量少，工作面排污風所需時間長，速度慢。 ，巷道壁面涌出的瓦斯隨風流流向工作面，安全性差。 ，新鮮風流沿巷道進入工作面，整個井巷空氣清新，勞動環(huán)境好。 作用，必須使用剛性或帶剛性骨架的可伸縮風筒，成本高，質(zhì)量大，運輸不便。 當以排除粉塵為主的井巷掘進通風。 壓抽混合式 10m10m 出式兩者優(yōu)點。 降低了壓入式與抽出式兩列風筒重疊段巷道內(nèi)的風量 。 。 大斷面長距離巖巷掘進通風。 本礦井因是帶區(qū)布置，較三條大巷的巖巷掘進量，區(qū)段巷道的煤巷掘進量大，因此掘進通風主要煤巷的掘進通風，對應上述三種掘進通風方式的優(yōu)缺點及使用條件，我們選定壓入式局部通風機通風方式。 掘進工作面所需風量計算 每個獨立通風的掘進工作面實際需要風量，應按照瓦斯或者二氧化碳涌出量、炸藥用量、局部風機實際吸風量、風速和人數(shù)等規(guī)定要求分別進行計算，并取其中最大值。 1）按壓入式通風方式通風時 237 .8 ( ) /yQ A LS t?? （ 41） 式中： yQ — 采用壓入式通風時，稀釋、排出掘進巷道炮煙所需風量， 3/minm ； 14 A— 為同時爆破的炸藥量， kg ；最大為 ； S— 掘進巷道的凈斷面積， 3m ； 3m ； 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 400 /L A S? ，則， L = 400 t— 掘進巷道的通風時間，一般取 2030min ，這里取 20min 。 m i n/)( 33 2 mQ y ????? 2）按瓦斯涌出量計算 根據(jù)《礦井安全規(guī)程》規(guī)定，按工作面回風風流中沼氣的濃度不得超過 1%的要求計算，即： 10 0 (1 )b b bQ q K K ?? ? ? （ 42） 式中： bQ — 掘進工作面實際需風量， 3/minm ； bq — 該掘進工作面瓦斯的平均絕對涌出量， 5 3/minm ； bK — 該掘進工作面的瓦斯涌出不均衡的風量系數(shù)，根據(jù)實際觀測 K? — 礦井瓦斯抽放率，為 80%。 工作面需風量： 3100 6 ( 1 ) 180 / m inbQm? ? ? ? ? ? 3）按人數(shù)計算 按每人每分鐘所需風量和掘進工作面的最多人數(shù)計算工作面所需風量計算： 4bQN?? （ 43） 式中： 4— 每人每分鐘供給 4 3m 的規(guī)定風量， 3/minm ； N— 該掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，取 40人。 故連采機掘進工作面風量： 34 0 160 / m inb ? ? ? ? 4）按炸藥量計算 巖石大巷的掘進一般采用炮掘，所以風量計算要按照炸藥量計算： 25bQA?? （ 44） 式中： 25— 使用一千克炸藥的供風量， 3/minm ； A— 該 掘進工作面一次爆破所使用的最大炸藥量，取 。 15 325 180 / m inbQm? ? ? 由以上四種方法計算的掘進巷道所需風量最大值為： 3180 / m inb ? 5）按風速進行驗算 （ 1）按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定煤巷掘進工作面的風量滿足： 3m in3m a x/ m in/ m inQ SmQ Sm? ??? ?? ? 式中： S為煤巷掘進巷道斷面積， 2m ； 3m in3m a x198 / m in 3168 / m in? ?? ? ???? ?? ??? ? ? 由風速驗算可知，318 0 / m inQm?不符合風速要求。 根據(jù)配風經(jīng)驗取 3003 /minm。 （ 2）按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定巖巷掘進工作面的風量滿足： 3m in3m a x/ m in/ m inQ SmQ Sm??? ?? ? 式中： S為巖巷掘進巷道斷面積， 2m ； 3m in3m a x/ m in/ m in? ? ? ????? ? ?????? ??? ? ????? ? ???? 按照以上方法 4可以計算出巖巷掘進最大需風量 180 3 /minm ，不滿足風速驗算要求。 16 掘進通風設備選型 1）風筒選擇的原則： 選用風筒要與局部通風機選型一并考慮。原則是： (1) 風筒直徑能保證最大通風長度時，局部通風機供風量能滿足工作面通風的要求。 (2) 風筒直徑主要取決于送風量及送風距離。 2）風筒的選擇 因我們選擇的是壓入式通風，所以我們選擇的是柔性風筒，掘進通風的柔性風筒有帆布、膠布、人造革等，柔性風筒重量輕，易于儲運和搬運，連接和懸吊比較方便，膠布和人造革風筒防水性能好，且膠布風筒造價比較低，因此原則 膠皮風筒，其具體參數(shù)見表 。 表 膠皮風筒參數(shù) 風筒類型 風筒直徑（ mm ） 接頭方法 百米風阻28( / )NS m 節(jié)長 ()m 壁厚 ()mm 風筒質(zhì)量( / )kg m 膠皮風筒 1000 雙反邊 2 30 (1) 風筒風阻 風筒的風阻包括摩擦風阻和局部風阻，由其百米風阻值 得風筒風阻為： 100100p LRR?? 式中： L — 風筒長度，取1800m； 100R — 風筒百米風阻，取 282/NS m 則：281800 2 36 /100pR N S m? ? ? (2) 風筒的漏風率 柔性風筒的漏風風量備用系數(shù) ? 值可用下式計算： 011 10000fQ pLQ? ? ?? （ 45） 式中： ? — 柔性風筒的漏風風量備用系數(shù)； fQ — 局部通風機的供風量， 3 /minm ； 0Q — 風筒末端的風量， 3 /minm ； p — 風筒 100m長度的漏風率，取 %，百米漏風率可以從表 ； L — 風筒總長度， m。 17 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 插接 則：01 18001 10000f? ? ? ??? 3）局部通風機選型 （ 1）局部通風機工作風量 aQ ab?? （ 46） 式中： ? — 風筒的漏風風量備用系數(shù)，根據(jù)上面計算為； bQ — 掘進工作面所需風量， 3/minm ； 則局部通風機工作風量為： 0 300 330 / m inaQm? ? ?。 （ 2）局部通風機工作風壓 壓入式局部通風機工作全風壓 tH 為： 20 1 ( )bt p a b v p a h QH R Q Q h R Q Q PaD?? ? ? ? （ 47） 式中： tH — 局部通風機工作全風壓， aP ； PR — 風筒總風阻，根據(jù)上面計算取2836 /NS m； aQ — 局部通風機工作風量，根據(jù)上面計算為3330 / minm； bQ — 掘進工作面所需風量，根據(jù)上面計算為3300 / ? — 空氣密度， /kg m D — 風筒直徑， 1m 。 則局部通風機的工作風壓為： 18 24330 300 300 / 360036 1 1014 .360 60 1tH Pa? ? ? ? ? ? ? (4) 局部通風機的選擇 局部通風機分為軸流式和離心式兩種，軸流式通風機具有體積小，便于安裝和串聯(lián)運轉(zhuǎn)，效率高等優(yōu)點。根據(jù)上述計算所得的局部通風機風量 aQ 和工作全風壓 tH 選取 FBD 型 ? 礦用防爆壓入式對旋軸流式局部通風機，主要技術參數(shù)如表 表 FBD 型 ? 礦用防爆壓入式對旋軸流式局部通風機主要技術參數(shù) 型號規(guī)格 功率 KW 風 量 3/minm 全壓 aP 最高全壓效率 % 噪聲 dBa ? 211? 330~220 550~3600 80? 25? 掘進通風技術管理和安全措施 （ 1）保證工作面有足夠的新鮮風流 ① 局部通風機通風時，無論是工作和交接班都不準停風或減少風量。 ② 提高有效風量。應減少導風設施的漏風，減低導風設施的風阻，要采用接頭嚴密漏風小的反邊接頭法，及時修補風筒和堵補風筒針眼，選用大直徑風筒，提高設備的安裝質(zhì)量。 （ 2）保證局部通風機的安全運轉(zhuǎn) 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。 ② 防止局部通風機電動機燒壞，采用 QC8380型磁力啟動器。 ③ 局部通風機和機電設備須配有延時風電閉鎖裝置。 ④ 安設瓦斯自動檢測報警斷電裝置，局部通風機應采用雙回路供電，以保證局部通風機連續(xù)運轉(zhuǎn)。 （ 3）局部通風機的管理工作，主要是保證局部通風機安全正常運轉(zhuǎn)，減少漏風，降低風筒阻力，提高工作面的有效風量，加強局部通風機管理及檢查。 5 礦井風量計算與分配 礦井總風量的計算 礦井總風量是井下各個工作地點的有效風量和各條風路上的漏風的總和。本設計采用按實際需要由里往外細致配風的算法。生產(chǎn)礦井總進風量按以下要求分別計算，并取其中的最大值。 1) 按井下同時工作的最多人數(shù)計算： 4 tQ N K? ? ? 19 式中： N —— 井下同時工作的最多人數(shù)， 700人； tK —— 礦井通風系數(shù)，一般可取 ～ ，本設計取 。 本礦井井下同時作業(yè)的最多人數(shù)為 700人，則 4 7 0 0 1 .2 5 3 5 0 0Q ? ? ? ?（ 3/minm ） 2) 按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需要風量的總和計算： 首先計算出各用風地點的風量，再乘以一定的系數(shù)，得出總風量。即： ()a b c d e tQ Q Q Q Q Q K? ? ? ? ??