【文章內容簡介】 握甲烷、火的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，較為有利。由于巷道均維護在煤體重， 礦井通風 學 課設計 11 式 因而巷道的漏風率減少，適用于低瓦斯礦井 前進式 一進一回，可緩和采，掘緊張關系，采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，而涌向回風順曹。其缺點是：采空區(qū)漏風不易管理，且需沿空護巷。這種通風系統(tǒng)適用于推進距離，低瓦斯，自燃傾向性弱的煤層 Y型通風方式 兩進一回，在回采工作面的上、下端各設一條進風巷道，另外在采空區(qū)一側設回風道。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。 E型通風方式 兩進一回，下兩天為進風巷，上面為回風巷。優(yōu)點：使下回風平巷和下部工作面回風速度降低，抑制煤塵飛揚，降低采空區(qū)溫度。但是容易引起工作面上隅角瓦斯超限。 W型通風方式 兩進一回，或一進兩回。優(yōu)點：相鄰工作面公用一個進或回風巷，減少了巷道的開掘和維護，漏風少，利于防火，在近水平煤層的綜采工作面中應用較廣。 Z型通風方式 一進一回，前期掘進巷道工程量小，風流比較穩(wěn)定，采空區(qū)漏風介于U型后退和 U型前進式之間，但需要沿空護巷和控制經過踩空區(qū)的漏風，其難度較大 采煤工作面通風 系統(tǒng)選定 由于該礦井要求東西兩翼各布置兩個工作面，所以在上下山的一側開采一個區(qū)段，沒有兩個臨近工作面同時開采的條件，所以不使用 W 型通風方式； Y 型和 E 型有巷道在采空區(qū)，這樣給巷道的維護帶來困難，此礦為低瓦斯礦井所以不必要使用這樣方式來防止上隅角瓦斯超限，所以可以不使用這兩種通風方式，同樣也不使用 U 型前進式通風方式。 E 型巷道要開采三條通風巷道，這樣開采是合理的，但是和 U 型后退式相比需要多開采一條巷道，所以在該礦井的通風設計中選用 U 型后退式。 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。 按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，設計礦井的風量應由省（區(qū)）煤炭局確定，且需依照礦井整個服務年限內各個時期的通風要求分水平進行計算，以保證合理通風。 由于在 k1煤層開采時的速度較在 k2時開采的慢，所以在 k1煤層開采上水平煤，當工作面快要采掘結束的時為通風最容易時期，此時通風線路較短。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 課設計 12 開采上水平的煤，減少了突水，礦壓等難題。同時將炸藥庫和變電室也布置在靠近主要運輸大巷的位置，這樣就新風在進入軌道上山后就可以馬上風流，減少在軌道上山的阻力。在東西兩翼各布置兩個獨立通風的煤層平巷掘進頭，掘進頭緊隨開采工作面，為下一工作面作準備，如圖 4— 1 所示 圖 4— 1 通風最容易時期平面圖 生產礦井總風量按下列要求分別計算，并取其中最大值。 按井下同時工作的最多人數(shù)計算 34 / m inttK Q N K m? ? ? ? （ 4— 1） 式中： N —— 井下同時工作的最多人數(shù)，人； tK —— 礦井通風系數(shù)，包括礦井內部漏風和配風不均勻等因素，一般可取 ~ ? 。 因為井下同時作業(yè)的最多人數(shù)為 700 人，并且取 ? ，代入上式可以得到： 34 700 350 0( / m in)Qm? ? ? ?。 （ 4— 2） 兩個回風井的風量總和不應小于 3500 3/minm 。 備采工作面 礦井通風 學 課設計 13 實際需要風量的總和計算 ()a b c d tQ Q Q Q Q K? ? ? ? ?? ? ? ? 3/minm （ 4— 3） 式中： aQ? —— 采煤工作面實際需要風量的總和， 3/minm ； bQ? —— 掘進工作面實際需要風量的總和， 3/minm ； cQ? —— 硐室實際需要風量的總和， 3/minm ； dQ? —— 除了采煤、掘進和硐室地點外其他需要通風地點風量總和， 3/minm 。 (1) 采煤實際需要風量，應按礦井各個采煤工作面實際需要風量的總和計算： 311 39。 , / m innna 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。aiQ —— 第 i 個備用采煤工作面實際需要的風量， 3/minm 。 各個采煤工作面實際需要風量，應按瓦斯，二氧化碳涌出量，爆破后的有毒有害氣體產生量、工作面的氣溫和風速以及人數(shù)因素分別進行計算后，采取其中最大值 。 采煤工作面有串聯(lián)通風時，應按其中一個采煤工作面實際需要的最大風量計算。備用工作面亦應滿足瓦斯、二氧化碳、氣溫和風速等規(guī)定計算風量，且不得低于其采煤時的實際需要風量的 50%。 A． 按瓦斯?jié)舛扔砍隽坑嬎悖? 310 0 , / m inai ai aiQ 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條件下，至少進行 5 晝夜的觀測，測出 5 個比值，取其最大值。通常機采工作面可取 ~ ? ；炮采工作面可取 ~12aiK ? 。 一號綜采工作面其按照瓦斯?jié)舛扔砍隽康挠嬎銥椋? 31 1 0 0 7 .4 2 5 1 .4 1 0 3 9 .5 ( / m in )aQm? ? ? ? （ 4— 6） B．按照工作面溫度計算： 礦井通風 學 課設計 14 采煤工作面應有良好的勞動氣象條件，其溫度和風速應符合表 4— 1。 表 4— 1 工作面溫度和風速關系 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 inai ai aiQ 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 。 對于一號采煤工作面，取溫度為 25oC ，則風速為 ，采煤面面積為 2m ，代入上式可得： 31 60 1. 7 7. 8 79 5. 6( / m in)aQm? ? ? ? （ 4— 8） C．按照人數(shù)計算實際需要風量（ aiQ ）： 34 / m inai iQ N m? （ 4— 9） 式中 : iN — 第 i 格采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，人 對于一號綜采工作面，同時作業(yè)最多人數(shù)為 40 人，代入上式得： 31 4 4 0 1 6 0 ( / m in)aQm? ? ? 按照以上三種計算風量的方法，選擇計算的最大風量，所以一號工作面的風量為： / minm D．按風速進行驗算： 按最低風速驗算，各個采煤工作面的最低風量（ aiQ ）： 31 5 , / m inai aiQ S m? （ 4— 10） 式中： aiS — 第 i 格采煤工作，的平均斷面積， 2m 。 礦井通風 學 課設計 15 按最高風速驗算，各個采煤工作面的最低風量（ aiQ ）： 324 0 , / m inai aiQ S m? （ 4— 11） 一號工作面的面積為 2m ，代入上式 33111 5 1 5 7 .8 1 1 7 ( / m in ) , 2 4 0 2 4 0 7 .8 1 8 7 2 ( / m in )aaS m S m? ? ? ? ? ? 所以工作面的風量為 / minm 滿足風速要求，即為一號工作面風量。 因為四號和一號工作面環(huán)境相同，所以四號工作面風量也為： / minm 。 考慮工作面漏風問題，取漏風備用系數(shù)為 。所以為滿足工作面風量需求，在工作面上下順槽內需要通過 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 。由于二號和三號工作面的狀況相同，所以二號和三號工作面的風量相等。漏風備用系數(shù)同樣取為 ，計算出工作面上下順槽內通過的風流為： / minm 對于備用工作面，在另其通過風量為實際采煤時的 60% ，可得，備用工作面風量為： 31139。 60 % 95 8. 8 0. 6 57 5. 28 ( m /m in)aa ? ? ? ? ? 考慮漏風情況，要求工作面上下 順槽內通過的風量為： / minm ； 對于東翼采區(qū)： 33 4 139。 1 1 9 5 .4 2 5 1 1 0 2 .6 2 6 6 1 .5 7 2 2 9 5 9 .6 1 7 ( m /m in )d a a a aQ Q Q Q? ? ? ? ? ? ? 對于西翼采區(qū)： 312 1 1 9 5 .4 2 5 1 1 0 2 .6 2 2 2 9 8 .0 4 5 ( m /m in )x a a aQ Q Q? ? ? ? ? （ 2） 掘進工作面實際需要風量計算： 各個獨立通風的掘進工作面實際需要風量，應按照瓦斯或二氧化碳涌出量、炸藥量、局部通風機實際吸風量、風速和人數(shù)等規(guī)定要求風別進行計算，必須采用其中最大值。 A．按照瓦斯涌出量計算： 310 0 , m /m inbi bi biQ q K? ? ? （ 4— 12） 式中： biq — 第 i 個掘進工作面的瓦斯絕對涌出量， 3m/min biK — 第 i 個掘進工作面瓦斯涌出不均衡的風量系數(shù)，應根據實 礦井通風 學 課設計 16 際觀測的結果確定，一般機掘工作面取 ~2，炮掘工作面取 ~。 因為工作面推進速度是每天 ，所以在為了能滿足工作面正常接替，每個掘進工作面的掘進速度最少應該為每天 ，這是只考慮掘進工作面上下順槽所需要的最低掘進速度，考慮到還要開掘硐室，繞道和聯(lián)絡巷等，這里按照每天月掘進 300m 的速度計算。上下順槽工作面的斷面面積為 ，所以平均每天掘進采煤為 396m ，煤 的密度取 ，掘進不均衡系數(shù)取 ，所以工作面瓦斯涌出量可以計算為： 3i 1 . 2 5 1 . 3 9 6 6 . 6= = 0 . 7 1 5 m / m in2 4 6 0bq ? ? ?? 。 310 0 0 .71 5 2 14 3( m /m in) ,biQ ? ? ? ? 所以對于四個掘進頭而言，每個掘進頭通風量為 3143(m /min) 。 另外還要按照掘進工作面一次爆破的最大炸藥用量，局部通風機的實際風量，掘進工作面同時工作時最多人數(shù)等因素計算。一般情況下，按照瓦斯 涌出量計算的風量就是最大的需風量，所以這里就只按照瓦斯涌出量來計算。 B．按風速驗算 計算的風量要滿足巷道內風速的要求，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： 1 5 2 4 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最低風速的要求，所以取掘進頭的風量為 3145 /minm 。 四個獨立通風的煤層平巷掘進頭所需要 的風量按照相等計算。 考慮到風通漏風問題，所以通過局部通風機的風量要大于掘進頭所需要的實際風量，這里取百米漏風率為 %。局部通風機的風筒長度最長時為1250m，所以為滿足掘進頭的風量實際需要的風量為：3145 1 5 6 . 8 ( m /m in )1 0 . 6 % 1 2 . 5bQ ???? 在煤礦開采的后期有一個煤層，有一個巖石下山的掘進頭，也需要獨立通風，按照經驗取其通風風量為 3200 /minm 。 （ 3）硐室實際需要風量計算 A．按照經驗，采區(qū)絞車房風量取 370 /minm ，變電所風量取 375 /minm 。 B．炸藥庫需要風量 cQ ，應按照每小時 4 次換氣量計算： 7 , / m incQ V m? (4— 14) 礦井通風 學 課設計 17 式中： V — 包括聯(lián)絡巷在內的爆破材料庫的空間總體積， 3m ； 在這里，按照經驗值給出風量 3100 /minm 。 以上的計算已經考慮了局部漏風問題，將各個用風地點所需要的風量相加乘以外部漏風系數(shù)就可以得到礦井需要的總風量，取外部漏風 系數(shù)為 東翼采區(qū)： 3( 2 9 5 9 .6 1 7 1 5 6 .8 2 7 0 7 5 1 0 0 ) 1 .2 4 2 2 1 .8 6 0 4 ( / m in )dongQm? ? ? ? ? ? ? ? 西翼采區(qū)： 3( 2 2 9 8 .0 4 5 1 5 6 .8