【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和煤塵濃度增大，影響工作面的安全衛(wèi)生條件，輸送機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量，使進(jìn)風(fēng)流溫度升高。此外，需在軌道上山的下部車場(chǎng)內(nèi)安設(shè)風(fēng)門，運(yùn)輸?shù)V車來(lái)往頻繁，需要加強(qiáng)管理，防止風(fēng)流短路。 本設(shè)計(jì)礦井相對(duì)瓦斯涌出量為 1520m3/T， ,屬于高瓦斯礦井。結(jié)合礦井的實(shí)際條件，采區(qū)上山采用二進(jìn)一回的通風(fēng)方式，采用軌道上山、運(yùn)輸上 山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)。具體操作是在上水平軌道上山進(jìn)大量的風(fēng)，運(yùn)輸上山只進(jìn)少量的風(fēng)目的是供行人和檢修設(shè)備；風(fēng)回風(fēng)上山回風(fēng)。這樣布置的優(yōu)點(diǎn)是使運(yùn)輸上山的風(fēng)速較小，不致激起煤塵，也使軌道上山風(fēng)速不致太大。車輛通過(guò)方便，上山絞車房便于得到新鮮風(fēng)流，進(jìn)風(fēng)流污染少，工作面環(huán)境好。本設(shè)計(jì)礦井為高瓦斯礦井，煤塵有爆炸性，采用此法比較合理。 回采工作面通風(fēng)方式 （ 1） 回采工作面通風(fēng)系統(tǒng) 回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)主要有四種，見(jiàn)圖 27，各優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件如下 ： “ U”型通風(fēng)系統(tǒng) “ Y”型通風(fēng)系統(tǒng) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書 15 “ Z”型通風(fēng)系統(tǒng) “ W”型通風(fēng)系統(tǒng) 圖 27 采煤工作面通風(fēng)方式 “ U”型通風(fēng)系統(tǒng)，工作面采用后退式回采。上、下順槽在煤體中維護(hù)，風(fēng)流系統(tǒng)簡(jiǎn)單，漏風(fēng)量小。但風(fēng)流線路長(zhǎng)，變化大，工作面偶角易積聚瓦斯。這種通風(fēng)方式如果瓦 斯不太大，工作面通風(fēng)能滿足要求即可采用。 “ Y”型通風(fēng)系統(tǒng)，工作面采用后退式回采。上、下順槽同時(shí)進(jìn)風(fēng)，可以稀釋回風(fēng)流中的瓦斯，防止工作面偶角積聚瓦斯，改善了回風(fēng)巷的氣象條件。但需要邊界準(zhǔn)備專用回風(fēng)上山，增加了巷道掘進(jìn)、維護(hù)費(fèi)用。 “ Z”型通風(fēng)系統(tǒng)，工作面采用前進(jìn)式或沿傾斜方向回采?；仫L(fēng)巷在煤體前方維護(hù)，須預(yù)先掘進(jìn)，上、下順槽同時(shí)進(jìn)風(fēng)，在相同風(fēng)速下，風(fēng)量可增大一倍；但進(jìn)風(fēng)巷在采空區(qū)內(nèi)維護(hù)，密封不好，漏風(fēng)量大。 “ W”型通風(fēng)系統(tǒng)，工作面采用后退式回采。進(jìn)、回風(fēng)巷均在煤體中維護(hù)，工作面通過(guò)風(fēng)量大，有利于工作 面降溫和排除瓦斯。 根據(jù)該礦實(shí)際情況，采用“ U”型通風(fēng)系統(tǒng)，下行通風(fēng)，上、下順槽在煤體中維護(hù)，漏風(fēng)量小，有利于較快地降低工作面溫度和煤塵含量。 “ U”型通風(fēng)系統(tǒng)布置方便，通風(fēng)簡(jiǎn)單，工作面可采用后退式回采。上、下順槽在煤體中維護(hù)，漏風(fēng)量小，風(fēng)流流動(dòng)為上行方向，上、下順槽布置于煤體中，漏風(fēng)量??；瓦斯自然流動(dòng)方向和風(fēng)流方向一致，有利于較快降低工作面瓦斯?jié)舛?。開(kāi)掘井巷費(fèi)用低，同時(shí)結(jié)合煤層的儲(chǔ)存形式，本設(shè)計(jì)在回采工作面應(yīng)用“ U”型通風(fēng)系統(tǒng)。 （ 2）回采工作面上下行通風(fēng) 回采工作面上行通風(fēng)和下行通風(fēng)的比較見(jiàn)表 28 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書 16 表 28 回采工作面上、下行通風(fēng)適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 通風(fēng)系統(tǒng) 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 上 行 通 風(fēng) 在煤層傾角大于 12 度的回采工作面，都應(yīng)采用上行通風(fēng)。優(yōu)缺點(diǎn)： 瓦斯自然流動(dòng)方向和風(fēng)流方向一致，有利于較快地降低工作面瓦斯?jié)舛取? 風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，引起煤塵飛揚(yáng)，增加了回采工作面的進(jìn)風(fēng)流中煤塵濃度；同時(shí)，煤炭在運(yùn)輸中放出的瓦斯又隨風(fēng)流帶到回采工作面，增加了工作面的瓦斯?jié)舛取? 運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的熱量隨風(fēng)流散發(fā)到回采工作面，使工作面氣溫升高。 下 行 通 風(fēng) 在沒(méi)有煤（巖）與沼氣（二氧化碳）突出 危險(xiǎn)的、傾角小于12 度的煤層中，可考慮采用下行通風(fēng)。 工作面下行通風(fēng)，除了可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈囟韧?，還可以減少煤塵含量，降低水砂充填工作面的空氣溫度，有利于提高工作面的產(chǎn)量。 考慮本設(shè)計(jì)煤層自燃發(fā)火嚴(yán)重，沼氣涌出量大，以防滅火及沖淡工作面涌出的瓦斯的角度出發(fā)，決定采用上行逆向通風(fēng)方式，這樣還可以避免機(jī)電設(shè)備安放在回風(fēng)流中。雖然使煤炭運(yùn)輸方向和風(fēng)流方向相反，但運(yùn)用一定的除塵措施后，基本上可以解決風(fēng)流激起煤塵的問(wèn)題。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書 17 3 礦井風(fēng)量分配 配風(fēng)的原則和方法 礦井總風(fēng)量是井下各 個(gè)工作地點(diǎn)的有效風(fēng)量和各條風(fēng)路上的漏風(fēng)量的和。對(duì)新設(shè)計(jì)的采區(qū)，應(yīng)使各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量符合《規(guī)范》中關(guān)于人員所需風(fēng)量，瓦斯， CO2， CO和其它有害氣體的安全濃度，各工作地點(diǎn)的允許溫度，空氣中煤塵的安全濃度，最低和最高風(fēng)速的允許值以及各種漏風(fēng)的允許值等規(guī)定。 風(fēng)量的計(jì)算 本設(shè)計(jì)采用按實(shí)際需要由里往外細(xì)致配風(fēng)的算法。首先計(jì)算出各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量，再乘一定的系數(shù)，得出總風(fēng)量。即： Q=（∑ Q采 +∑ Q掘 +∑ Q硐 +∑ Q其它 ） *K （ 31） 其中： ∑ Q 采 — 各回采工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和， m3/min。 ∑ Q 掘 — 各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和， m3/min。 ∑ Q 硐 — 各硐室所需風(fēng)量之和， m3/min。 ∑ Q 其它 — 其它巷道風(fēng)量之和， m3/min。 K— 礦井通風(fēng)系數(shù)，取 ； 1）回采工作面的需風(fēng)量 回采工作面需風(fēng)量應(yīng)按稀釋和排除瓦斯， CO2，及其它有害氣體，粉塵，并使工作面具有適宜的氣溫和風(fēng)速。分別以這些條件進(jìn)行計(jì)算，然后取其中的最大值 ① 按瓦斯涌出量計(jì)算工作面的風(fēng)量 Q 采 =100*q 采 *KC （ 32） 其中 Q 采 — 回采工作面需風(fēng)量， m3/min。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書 18 q 采 — 絕對(duì)涌出量， m3/min。 KC— 瓦斯涌出不均衡系數(shù) ； 絕對(duì)涌出量按下式計(jì)算： q 采 =q 相對(duì) *A 工日 /1440 （ 33） 其中 q 相對(duì) — 工作面瓦斯相對(duì)涌出量， m3/t d。 A 工日 — 工作面日產(chǎn)量 . 礦井的瓦斯相對(duì)涌出量為 m3/t d，則 K1 煤層： 綜采工作面： Qa ＝ ?? ??? m3/min 高檔普采工作面： Qa ＝ ?? ??? m3/min 所以1Qa= m3/min K2 煤層： 綜采工作面： Qa ＝ ?? ??? m3/min 高檔普采工作面： Qa＝ ?? ??? m3/min 所以2Qa= m3/min ② 按工作面氣溫計(jì)算 采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件，其進(jìn)風(fēng)流氣溫和風(fēng)速應(yīng)符合下表的要求 此時(shí)采煤工作面的需風(fēng)量可按下式計(jì)算： Q=60*Vc*Sc （ 34） 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書 19 其中 Vc— 回采工作面適宜風(fēng)速， m/s（如表 31所示）； Sc— 回采工作面平均有效斷面。 表 31 工作面風(fēng)速表 采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫（℃） 采煤工作面風(fēng)速（ m/s） ＜ 15 1518 1820 2023 取 Vc=，則 取綜采工作面平均斷面積 2m ，此時(shí)綜采煤工作面的需風(fēng)量為： Qa ＝ ??? m3/min 取高檔普采工作面平均斷面積 2m ，此時(shí)高檔普采煤工作面的需風(fēng)量為： Qa ＝ ??? m3/min 綜上所述，回采工作面的風(fēng)量取最大值為容易時(shí)期 m3/min，困難時(shí)期 m3/min。 ③ 按工作面風(fēng)速驗(yàn)算 根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定的回采工作面最低風(fēng)速為 ， 最高風(fēng)速為 4m/s 的要求進(jìn)行驗(yàn)算?；夭晒ぷ髅娴娘L(fēng)量應(yīng)滿足： 15* Sc≤ Q 采 ≤ 240* Sc 其中 Sc 為 則 141≤ ≤ 2256 可知回采工作面的風(fēng)量滿足要求。 2）掘進(jìn) 根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，取煤巷掘進(jìn)頭的供風(fēng)量為 380 m3/min，巖巷掘進(jìn)頭的供中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書 20 風(fēng)量為 300 m3/min。 3）硐室 煤礦井下硐室需要獨(dú)立回風(fēng)的主要有采區(qū)變電所、采區(qū)絞車房、炸藥庫(kù)等。 根據(jù)實(shí)際配風(fēng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這些硐室配風(fēng)如下： 變電所： 80 m3/min； 絞車房： 80 m3/min； 炸藥庫(kù)： 100 m3/min。 4）備用工作面的需風(fēng)量 備用工作面的需風(fēng)量通常取為生產(chǎn)采面的需風(fēng)量的一半 ,當(dāng)采區(qū)風(fēng)量不富裕時(shí)，也可按工作面不聚積瓦斯為原則配風(fēng)，但工作面風(fēng)速不應(yīng)小于15m3/min。 表 32 風(fēng)量分配表 通風(fēng)地點(diǎn) 單位需風(fēng)量（ m3/min） K1 煤層 綜采 高檔普采 K2 煤層 綜采 高檔普采 掘進(jìn)頭 煤巷 380 巖巷 300 硐室 變電所 80 絞車房 80 炸藥庫(kù) 100 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明 書 21 綜合上述，并根據(jù)兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式服務(wù)的前期和后期不同的用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量，以及礦井開(kāi)拓方式的改變，得礦井總風(fēng)量。 礦井總風(fēng)量 ： 容易時(shí)期： Q＝（∑ Q 采 +∑ Q 掘 +∑ Q 硐 +∑ Q 其它 ） *K ＝（ +380*4+80*2+80*2+100*2） * ＝ m3/min= m3/s