【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 少要有兩個(gè)通往地面的安全出口，以便于人員撤出。 ⑥ 使專用通風(fēng)巷道的數(shù)目最少，風(fēng)路最短，貫通距離短，井巷工程量省。 ⑦ 盡可能使每個(gè)采區(qū)的產(chǎn)量均衡，阻力接近，避免過多的風(fēng)量調(diào)節(jié)，盡量少設(shè)置通風(fēng)構(gòu)筑物，以免引起大量漏風(fēng)。 ⑧ 多風(fēng)機(jī)抽出式通風(fēng)時(shí)，為了保證風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，應(yīng)盡量降低總進(jìn)風(fēng)道公共風(fēng)路段的風(fēng)阻 (一般要求公共區(qū)段的負(fù)壓不超過任何一個(gè)通風(fēng)機(jī)負(fù)壓的 30%)。 ⑨ 新設(shè)計(jì)礦井不宜在同一井口采用多臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)串、并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)。 礦井通風(fēng)系 統(tǒng)的選擇 按進(jìn)、回風(fēng)井的相對(duì)位置分為中央式（包括中央并列與中央分列）、對(duì)角式、混合式（包括中央并列與對(duì)角、中央分列與對(duì)角、中央并列與分列式等），以及區(qū)域式。 （ 1）選擇通分系統(tǒng)主要考慮因素： ① 自然因素：煤層賦存狀態(tài)、埋藏深度、沖積層厚度、礦井瓦斯等級(jí)、煤層爆炸性、煤層自然發(fā)火性、礦井地形條件、井田尺寸及礦井年生產(chǎn)能力等。 ② 經(jīng)濟(jì)因素：井巷工程量大、通風(fēng)運(yùn)營(yíng)費(fèi)、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、維修和管理?xiàng)l件等。另外根據(jù)開采技術(shù)條件，要考慮灌漿、注水以及瓦斯抽放 等要求。 見表 。 通風(fēng)方式 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 中 央 式 中 央 并 列 式 適用于煤層傾角較大，走向不長(zhǎng) (一般小于 4km 左右 )，投產(chǎn)初期暫未設(shè)置邊界安全出口。且自然發(fā)火不嚴(yán)重的礦井。 ① 初期投資少，采區(qū)生產(chǎn)集中，并便于管理； ② 節(jié)省風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地，占地少，比在井田內(nèi)打邊界風(fēng)井壓煤少； ③ 進(jìn)出風(fēng)井之間的漏風(fēng)較大，風(fēng)路較長(zhǎng)，阻力較大 ④ 工業(yè)場(chǎng)地有噪音影 響 中 央 邊 界 式 適用于煤層傾角小，走向長(zhǎng)不大的礦井 ① 比中央并列式安全性要好； ② 礦井通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)少，有利于對(duì)瓦斯、自然發(fā)火的管理； ③ 工業(yè)場(chǎng)地沒有噪音影響； ④ 多一個(gè)風(fēng)井場(chǎng)地、壓煤較多 對(duì) 角 式 兩 翼 對(duì) 角 式 適用于煤層走向大于 4㎞，井型較大，瓦斯與自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井；或低瓦斯礦井，煤層走向較長(zhǎng)，產(chǎn)量較大的礦井 優(yōu)點(diǎn)：風(fēng)流在井下流 動(dòng)路線是直向式，風(fēng)流線路短，阻力小。內(nèi)部漏風(fēng)少，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)。便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，礦井風(fēng)壓比較穩(wěn)定 缺點(diǎn)：井筒安全煤柱壓煤較多，初期投資大，投產(chǎn)較晚 分 區(qū) 對(duì) 角 式 適用于煤層埋藏淺，或因地表高低起伏較大，無法開掘總回風(fēng)巷 優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)采取有獨(dú)立通風(fēng)路線，互不影響，便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)，建井工期短，初期投資少，出煤快 缺點(diǎn)：占用設(shè)備多，管理分散，礦井反風(fēng)困難 區(qū) 域 式 適用井田面積大、儲(chǔ)存量豐富或瓦斯含量大的大型礦井 優(yōu)點(diǎn)：既可改善通風(fēng)條件，又能利用風(fēng)井準(zhǔn) 備采區(qū)，縮短建井工期。 風(fēng)流線路短，阻力小。漏風(fēng)少，網(wǎng)路簡(jiǎn)單，風(fēng)流易于控制，便于主要通風(fēng)機(jī)的選擇 缺點(diǎn)：通風(fēng)設(shè)備多，管理分散 混 合 式 混合式是前幾種的發(fā)展，適用于： ① 礦井走向距離很長(zhǎng)以及老礦井的改擴(kuò)建和深部開采； ② 多煤層多井筒的礦井。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 優(yōu)點(diǎn)：回風(fēng)井輸了多，通風(fēng)能力大，布置靈活，適應(yīng)性強(qiáng) 缺點(diǎn)：通風(fēng)設(shè)備多 表 各種通風(fēng)系統(tǒng)的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 礦井風(fēng)量計(jì)算 礦井需風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算，并采取其中最大值。 按井下同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于 4m3； 按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他實(shí)際需風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。 按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)進(jìn)行計(jì)算 NKQ 4? (31) 式中 Q—礦井總供風(fēng)量， min3m ； 4—每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)， min3m 每人； N—井下同時(shí)工作的最多人數(shù)， 65 人； K—風(fēng)量備用系數(shù)，中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)取 ； 則： smmQ 33 i n3 2 ????? 按井下采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的總和計(jì)算 ? ? mrtrthtwtm kQ ????? ? ? ? ? (32) 式中： ?wtQ ―― 回采工作面風(fēng)量之和 ， sm3 ； ?htQ ―― 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量之和 ， min3m ； ?rtQ ―― 獨(dú)立回風(fēng)硐室需風(fēng)量之和， min3m ； ?otQ ―― 除了采煤、掘進(jìn)和硐室外其他井巷需風(fēng)量之和， min3m ； km ―― 礦井通風(fēng)系數(shù)，取 。 （ 1） 52 號(hào)煤綜采工作面風(fēng)量 ① 按瓦斯涌出量計(jì)算 g w ig w iwt k ??? 100 (33) 式中 wiQ —采煤工作面需風(fēng)量， min3m ； gwiQ —瓦斯絕對(duì)涌出量；相對(duì)瓦斯涌出量取 ?q tm3 （ 2021 年鑒定數(shù)據(jù)）， 綜采工作面平均日產(chǎn)量， ? ? ????? min3m gwik —工作面因瓦斯（或二氧化碳）涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，機(jī)采工作面取 。 因此 smmQ wi 33 i 6 0 0 ????? ② 按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算 wiwiwiwi kSvQ ??? 式中 wiv —回采工作面適宜風(fēng)速， m/s，取 ； wiS —回采工作面平均有效斷面，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計(jì)算，取8m2； wik —工作面長(zhǎng)度系數(shù)，取 ； 因 此 smQ wi ???? ③ 按工作面人員數(shù)量計(jì)算 采煤工作面的需風(fēng)量 : wiwi nQ ??4 (34) 式中 4—每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量， min3m ； nwi —采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取 20 人； smmQ wi 33 i n80204 ???? 按 ① 、 ② 、 ③ 項(xiàng)中取最大值原則，根據(jù)附近煤礦工作面配風(fēng)情況及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)確定 52 煤綜采工作面風(fēng)量 sm3 。 ④ 按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 根據(jù)現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，采煤工作面的最低風(fēng)速不得小于 sm ，最大風(fēng)速不得大于 4 sm 的要求進(jìn)行驗(yàn)算，即采煤工作面風(fēng)量應(yīng)滿足： wiwiwi SQS ???? (35) 式中 wiQ －回采工作面平均有效斷面， 2m ???? wiQ 即 wiQ ∈ ［ 2， 32］ 所以， 52 煤綜采工作面的需風(fēng)量取 sm3 。 （ 2）掘進(jìn)工作面風(fēng)量 ① 按 瓦斯涌出量計(jì)算 g h ig h ihi k ??? 100 (36) 式中 hiQ —掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量， sm3 ； ghiQ —掘進(jìn)工作面平均瓦斯涌出量，取 min3m ； ghik —掘進(jìn)工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，取 ； smmQ g h i 33 i 2 326 1 0 0 ????? ② 按掘進(jìn)工作面最大人員數(shù)量計(jì)算 smmnQ hihi 33 m i n481244 ?????? ③ 按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》讀本第 128 條，為保證局部扇風(fēng)機(jī)不發(fā)生循環(huán)風(fēng)，按局部扇風(fēng)機(jī)地點(diǎn)（巷道）的供風(fēng)量必須大于局部扇風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量的 倍，即 Q 巷 局。 綜掘面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量為 300m3/min；炮掘 260m3/min。 按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算，綜掘面需要的風(fēng)量為： hiQ ＝ 300＝ 402 min3m 即 sm3 ，取 sm3 炮掘面需要的風(fēng)量為： hiQ ＝ 260＝ min3m ，即 sm3 ，取 sm3 。 ④ 按風(fēng)速驗(yàn)算 根據(jù)現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，煤巷、半煤巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿足 [15]： dihidi SQS ???? (37) 式中 sdi－掘進(jìn)工作面巷道過風(fēng)斷面， m2 12≤ hiQ ≤412即 hiQ ∈ [3， 48] 按 ① 、 ② 、 ③ 項(xiàng)中取最大值原則，且參照生產(chǎn)礦井實(shí)際配風(fēng)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)綜掘工作面配風(fēng)量取 sm3 。 （ 3）井下獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算 井下需獨(dú)立通風(fēng)的硐室有盤區(qū)變電所配風(fēng) 3 sm3 。 盤區(qū)變電所按硐室中運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量進(jìn)行計(jì)算： tC NQ pri ???? ??? ?6036 00? ? (38) 式中 —機(jī)電硐室供風(fēng)量 min3m ； ?N —機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)（或變壓器）總功率 kw ； ?—機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù)，變電所一般取 ； ?—空氣密度 ,一般取 ? = 3mkg ； Cp—空氣的定壓氣熱 ,一般取 Cp = ? ?kkgkj ? ； t? —機(jī)電硐室進(jìn)回風(fēng)流的溫度差 ,℃ ； 3600—熱功當(dāng)量 ,1 hkw? ＝ 3600kj ； 則 smmQri 33 i ????? ???。 （ 6）其它地點(diǎn)需風(fēng)量 稀釋柴油機(jī)車尾氣配風(fēng)量。根據(jù)《煤礦用防爆柴油機(jī)無軌膠輪 車安全使用規(guī)范》規(guī)定：行駛車輛的巷道，應(yīng)按同時(shí)運(yùn)行的最多車輛數(shù)增加巷道配風(fēng)，配風(fēng)量應(yīng)不小于4m3/minkW。 根據(jù)機(jī)車運(yùn)行實(shí)際情況，柴油機(jī)車配風(fēng)量按以下 2 種組合方式計(jì)算。 ① 上下班時(shí)間 3 臺(tái) WC24RE 型運(yùn)人膠輪車同時(shí)運(yùn)行 ?otQ ＝ 5034＝ 600 min3m ＝ 10 sm3 (39) ② 其它時(shí)間段 3 臺(tái) WC3E 型無軌膠輪車和 2 臺(tái) WC2J（ A）型生產(chǎn)指揮車同時(shí)運(yùn)行 ?otQ ＝ 5034＋ 4524 ＝ 960 min3m ＝ 16 sm3 （ 7）礦井總風(fēng)量 ? ? smQ m ??????? (310) 上述計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果，按取大值的原則，設(shè)計(jì)礦井總風(fēng)量取 sm3 。 本章小結(jié) 本章對(duì) 趙家梁 煤礦 52 號(hào)煤層的瓦斯涌出量進(jìn)行了計(jì)算，并確定其通風(fēng)系統(tǒng)所必需遵循的原則和 52號(hào)煤層需風(fēng)量進(jìn)行了計(jì)算得到以下結(jié)論：開鑿有主斜井﹑副斜井及一號(hào)回風(fēng)斜井。礦井初期裝備兩個(gè)綜采工作面和 2 個(gè)綜掘工作面。根據(jù) 趙家梁 礦井開拓布置及地質(zhì)條件：傾角較?。ㄆ骄?15176。）煤層瓦斯含量低，煤層埋藏深度淺，設(shè)計(jì)初期采用抽出式通風(fēng)方式，中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，主﹑副斜井進(jìn)風(fēng)，一號(hào)回風(fēng)斜井回風(fēng)。風(fēng)量計(jì)算有多種方法，應(yīng)依次計(jì)算取其最大值。最后求和就是礦井總風(fēng)量。 4 趙家梁煤礦 52號(hào)煤層通風(fēng)阻力計(jì)算 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 礦井通風(fēng)阻力包括摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力是風(fēng)流與井巷周壁以及空氣分子間的擾動(dòng)和摩擦而產(chǎn)生的阻力，由此阻力而引起的風(fēng)壓損失即摩擦阻力損失。摩擦阻力一般占礦井通風(fēng)阻力 90%左右，它是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)、選擇扇風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)。 ???ni fif hh 1 (41) 23α ii iiifi QS ulh = (42) （ 1） 容易通風(fēng)阻力 通風(fēng)最容易時(shí)期最大通風(fēng)阻力路線由進(jìn)到出：1—2—3—4—5—6—7—8—32—34—35—36—1 通風(fēng)摩擦阻力為： H=h12+h23+h34+h45+h56+h67+h78++h832+h3234+h3435+h3536+h361 =+++++++++++ = （ 2）困難通風(fēng)阻力 通風(fēng)困難時(shí)期最大通風(fēng)阻力路線由進(jìn)到出： 1—2—3—4—5—6—13—16—14—15—37—38—43—44—45—46—47—1 通風(fēng)總阻力為： H=h12+h23+h34+h45+h56+h613+h1316+h1614+h1415+h1537+h3738+h3843+h4344+h4445+ h4546+ h4647+h471 =++++++++++++11+++ = 風(fēng)流經(jīng)過井巷的一 些局部地點(diǎn) ,如井巷突然擴(kuò)大或縮小、轉(zhuǎn)彎、交叉以及堆積物或遇礦車等 ，由于風(fēng)流速度或方向發(fā)生突然的變化，導(dǎo)致風(fēng)流本身產(chǎn)生劇烈的沖擊，形成極為紊亂