【文章內(nèi)容簡介】 中央分列式安全性更好； ，建井期較長，管理相對分散，發(fā)生事故時反風(fēng)較困難。 注：對有瓦斯噴出或有煤與瓦斯突出礦井，采用對角式的通風(fēng)系統(tǒng)。 分 區(qū) 對 角 式 通風(fēng)井大致位于井田走向的中央，每個采區(qū)各有一個回風(fēng)井，無總回風(fēng)巷。 適用于煤層距地表淺，地表高低起伏較大，無法開采淺部總回風(fēng)巷，而且表土 層沒有沙層 ，便于開掘小風(fēng)井。 ，互相不影響而且通風(fēng)阻力小，建井工期段； ；分區(qū)風(fēng)井多，占場地多，通風(fēng)機(jī)管理分散。 注：對有瓦斯噴出或有煤與瓦斯突出礦井，應(yīng)采用對角式的通風(fēng)系統(tǒng)。 混 合 式 混 合 式 進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井有 3個以上井筒，有中央并列式和對角式混合、中央并列和分列式混合、中央分列式和對角式混合等 適用于走向距離 很長 以及老礦井的深部開采與擴(kuò)建；多煤層、多井筒、多水平開采，有利于礦井分區(qū)分期投資；大型礦井井田范圍較大，產(chǎn)量大或采用分區(qū)開拓的礦井 分 區(qū) 式 分 區(qū) 回 風(fēng) 進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，在采區(qū)開掘回風(fēng)井，并分別安設(shè)通風(fēng)機(jī)分區(qū)抽出 適用于煤層距地表較淺，或地表高低起伏較大，無法開鑿淺部的總回風(fēng)道。在開采第一水平時，只能采用這種分區(qū)回風(fēng)方式。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(yīng)采用分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng) 此外，還適用于高瓦斯礦井和具有一定條件的大型礦井 分 區(qū) 回 風(fēng) 各分區(qū)有獨立的進(jìn)回風(fēng)井系統(tǒng)。但與中央進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)大巷沒有通風(fēng)設(shè)施隔絕 ，互不影響，便于管理 3 安全生產(chǎn)好 4 分區(qū)進(jìn)風(fēng)井多，需增加風(fēng)井場地，通風(fēng)機(jī)管理分散 礦井通風(fēng)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 1)技術(shù)比較 由于該礦為低瓦斯礦井 ,煤層有煤塵爆炸危險性、自然發(fā)火傾向 ,通過初步的技術(shù)比較 ,方案一和方案二比方案三和方案四有更明顯的優(yōu)勢。 2）經(jīng)濟(jì)比較 方案一和方案三兩通風(fēng)方案的經(jīng)濟(jì)主要從巷道開拓工程量、費用及巷道維護(hù)費用、通風(fēng)設(shè)施購置費用和通 7 風(fēng)電費等方面考慮，巷道開拓及維護(hù)費用只比較兩個方案中不同或多出的部分，相同部分不作比較。 (1) 井巷掘進(jìn)費用比較 表 井巷掘進(jìn)費用比較表 方案 項目 兩翼對角式 中央并列式 工程 項目 工程量（ m） 單價（元 /m） 費用（萬元） 工程量（ m） 單價（元 /m） 費用（萬元） 回風(fēng) 大巷 4000 4000 回風(fēng)井 1140 10000 1140 552 10000 552 合計 (2) 井巷維護(hù)費用比較 表 井巷維護(hù)費用比較 方案 項目 兩翼對角式 中央并列式 工程 項目 工程量（ m） 單價（元 /m） 費用（萬元） 工程量（ m） 單價（元 /m） 費用（萬元） 回風(fēng) 大巷 90 90 回風(fēng)井 1140 120 552 120 合計 (3) 通風(fēng)設(shè)施購置費用比較 表 通風(fēng)設(shè)施購置費用比較 方案項目 兩翼對角式（萬元） 中央并列式（萬元） 通風(fēng)設(shè)備費 250 2 250 (4) 通風(fēng)總費用比較 表 通風(fēng)總費用比較 方案項目 兩翼對角式（萬元） 中央并列式（萬元） 井巷掘進(jìn)費 井巷維護(hù)費 通風(fēng)設(shè)備費 500 250 總費用 從上表中可以看出，中央并列式在經(jīng)濟(jì)上要優(yōu)于兩翼對角式。 綜合技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的比較，總體上中央并列式通風(fēng)方式優(yōu)于兩翼對角式通風(fēng)方式，故本礦井采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)。 礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方法 空氣之所以能在礦井巷道中流動，是因為分流的始末點間存在能量差，若這種能量差有通風(fēng)機(jī)提供，則稱為機(jī)械通風(fēng)；若是由礦井自然條件產(chǎn)生的，則稱為自然通風(fēng)。但自然風(fēng)壓一般較小且隨季節(jié)變化，難以滿足礦井通風(fēng)的要求，因此《煤礦安全規(guī)程》第一百二十一條規(guī)定：礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)。 按通風(fēng)機(jī)的工作方式將礦井通風(fēng)系統(tǒng)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 。 8 表 通風(fēng)方式比較 通風(fēng)方式 優(yōu)點 缺點 適用條件及優(yōu)缺點 抽 出 式 1．井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故障停止運轉(zhuǎn)時，井下的風(fēng)流壓力提高可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全。 2．漏風(fēng)量小，通風(fēng)管理較簡單。 3．與壓入式比較，不存在過度到下水平時期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難。 當(dāng)?shù)孛嬗行「G塌陷區(qū)并和采空區(qū)溝通時，抽出式會把小窯積存的有害氣體抽到井下使有效風(fēng)量減少。 是當(dāng)前通風(fēng)方式的主要形式，適應(yīng)性較廣泛，尤其對高瓦斯礦井，更有利于對瓦斯的管理，也適用于礦井走向長，開采面積大的礦井。 壓 入 式 能用一部分回風(fēng)把小窯塌陷區(qū)的有害氣體壓到地面。 1．進(jìn)風(fēng)線路漏風(fēng)大，管理困難 。風(fēng)阻大、風(fēng)量調(diào)節(jié)困難。 深部水平的抽出式有一定困難。 狀態(tài)，當(dāng)通風(fēng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動時，風(fēng)流壓力降低，又可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。 低瓦斯礦的第一水平，礦井地面比較復(fù)雜，高差起伏，無法在高山上設(shè)置通風(fēng)機(jī)?？偦仫L(fēng)巷無法連通或維護(hù)困難的條件下 混合式 可產(chǎn)生較大的通風(fēng)，能適應(yīng)大阻力礦井需要壓力。 通風(fēng)管理困難。 一般新建礦井和高瓦斯礦井不宜采用，只是個別用于老井延伸或改建的低瓦斯礦井。 根據(jù)精查地質(zhì)報告的瓦斯地質(zhì)資料，礦井瓦斯相對涌出量為 ～ ，絕對涌出量為～ ，屬于低瓦斯礦井；又根據(jù)鑒定結(jié)果，井田各煤層均有自然發(fā)火傾向，各煤層均有煤塵爆炸危險性，而通風(fēng)機(jī)的壓入式工作方式有漏風(fēng)量少和通風(fēng)管理簡單，不存在過渡到下水平時期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難等優(yōu)點，所以選擇通風(fēng)機(jī)的工作方式為抽出式。 5 帶區(qū)通風(fēng) 帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井的基本組成部分，它包括帶區(qū)進(jìn)回風(fēng)和工作面進(jìn)回風(fēng)巷道的布置方式，帶區(qū)通風(fēng)路線的連接方式以及采區(qū)通風(fēng)設(shè)備的和通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置等基本內(nèi)容。它主要取決于帶區(qū)巷道布置和采煤方法，同時要滿足通風(fēng)的特殊要求。在通風(fēng)系統(tǒng)中，要能保證采區(qū)風(fēng)流的穩(wěn)定性，盡量避免角聯(lián)風(fēng)路，盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，并有利于采空區(qū)瓦斯的合理排放及防止采空區(qū)浮煤自燃，新鮮風(fēng)流在風(fēng)路上被加熱和污染的程度小，回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)該獨立通風(fēng)。帶區(qū)布置獨立的回風(fēng)道，實行分帶通風(fēng)。帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)既要保證質(zhì)量，安全可靠，又要經(jīng)濟(jì)合理。帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的合理與否不僅影響采區(qū)內(nèi)的風(fēng)量分配，發(fā)生事故時的風(fēng)流控制，工作面的安全生產(chǎn)，而且影響到全礦的通風(fēng)質(zhì)量和安全狀況。 帶區(qū)通風(fēng)的要求 帶區(qū)通風(fēng)總要求： （ 1） 能夠有效地控制帶區(qū)內(nèi)風(fēng)流方向、風(fēng)又大小于風(fēng)質(zhì)。 （ 2） 漏風(fēng)少 （ 3） 風(fēng)流的穩(wěn)定性高 （ 4） 有利于排放瓦斯，防止煤層自燃與防塵 （ 5） 有較好的氣候條件 （ 6） 安全技術(shù)與經(jīng)濟(jì)合理 9 帶區(qū)進(jìn)、回風(fēng)上山的通風(fēng)系統(tǒng) 兩種通風(fēng)方式比較 工作面運料斜巷進(jìn)風(fēng)，新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響，運料斜巷的絞車房易于通風(fēng)。 工作面運輸斜巷進(jìn)風(fēng)，由于風(fēng)流方向與運煤方向相反，易于引起煤塵飛 揚，運輸煤炭釋放大量瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流的煤塵和瓦斯?jié)舛仍龃?，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，使風(fēng)流溫度增高。此外須在運料斜巷的下部車場內(nèi)安設(shè)風(fēng)門，此外運輸?shù)V車來往頻繁，需要加強(qiáng)管理，防止風(fēng)流短路。 該礦井各煤層均有煤塵爆炸危險，各煤層均屬均自燃發(fā)火煤層，為安全起見，按 II 級自然發(fā)火煤層進(jìn)行防范。所以有煤層爆炸與煤層自燃的安全隱患。因此在該礦井的設(shè)計中選擇采用工作面運料斜巷進(jìn)風(fēng)。 回采工作面通風(fēng)方式選擇 采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)要求 （ 1） 每個帶區(qū)必須有單獨的回風(fēng)道，實行分區(qū)通風(fēng)，回采面與掘進(jìn)面都 必須采用獨立的通風(fēng)，不能串聯(lián)。 （ 2） 煤層傾角大于 12 度時，不能有采用下行風(fēng) （ 3） 工作面盡量避免位于角并聯(lián)分支上，要保證工作面風(fēng)向穩(wěn)定 （ 4） 工作面的風(fēng)速不得低于 1m/s （ 5） 工作面的回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛炔坏贸^ 1% （ 6） 必須保證通風(fēng)設(shè)施（楓橋、風(fēng)門、風(fēng)筒）的質(zhì)量規(guī)定 （ 7） 保證風(fēng)量按需分配，盡量使通風(fēng)阻力小，風(fēng)流流暢 （ 8） 機(jī)電動硐室必須在進(jìn)風(fēng)流中 （ 9） 采空區(qū)必須及時的封閉 1）長壁采煤工作面的通風(fēng)方式 工作面的通風(fēng)方式視瓦斯涌出量、開采工作條件和開采技術(shù)而異，按工作面進(jìn)回風(fēng)巷的數(shù)量和位置，可分為U 形、 Y 形、 E 形、 W 形、 Z 形等通風(fēng)方式，其中 U 形應(yīng)用最為普遍。 表 回風(fēng)工作面主要通風(fēng)系統(tǒng)比較 通風(fēng) 系統(tǒng) 示意圖 優(yōu)缺點及適用條件 U 型 在采區(qū)后退式回采方式中 ,這種通風(fēng)方式具有風(fēng)流系統(tǒng)簡單、漏風(fēng)小等優(yōu)點，但風(fēng)流線路長，變化大，工作面上隅角易積聚瓦斯，工作面進(jìn)風(fēng)巷一次掘進(jìn)，維護(hù)量大，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 當(dāng)采煤工作面產(chǎn)量大和瓦斯涌出量大時，采用這種方式可以稀釋回風(fēng)流中的瓦斯。對于綜采工作面，上下平巷均進(jìn)新鮮風(fēng)流有利于上下平巷安裝機(jī)電設(shè)備，可以防止工作面上隅角瓦斯聚集及保證足夠的風(fēng)量。這種通風(fēng)方式使用于瓦斯涌出量大的工作面，但需要邊界準(zhǔn)備專用回風(fēng)巷上山，增加了巷道掘進(jìn)、維護(hù)費用。 Z 型 回風(fēng)巷為沿空巷，可以提高煤炭回采率；巷道采準(zhǔn)工作量小了；采區(qū)內(nèi)進(jìn)風(fēng)總長基本不變，有利于穩(wěn)定風(fēng)阻；無上隅角瓦斯積聚問題，但是回風(fēng)巷常出現(xiàn)沼氣超限的情況；同時也需要在邊界準(zhǔn)備專用回風(fēng)上山， 增加了巷道的維護(hù)費用和掘進(jìn)費用。 10 W 型 當(dāng)采用對拉式工作面時，可以采用上下平巷同時進(jìn)風(fēng)和中間巷道回風(fēng)的方式。采用此種方式有利于滿足上下工作面同采，實現(xiàn)集中生產(chǎn)的需要。這種通風(fēng)方式的主要特點是不用設(shè)置第二條風(fēng)道；若上下端平巷進(jìn)風(fēng)，在該巷撤、安裝、維護(hù)采煤設(shè)備等有良好的環(huán)境；同時，易于稀釋工作面瓦斯，使上隅角瓦斯不易于積聚，排放炮煙、煤塵速度快。 “U”型通風(fēng)系統(tǒng)布置方便，通風(fēng)簡單，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)流流動為上行方向，上、下順槽布置于煤體中，漏風(fēng)量小；瓦斯自然流動方向和風(fēng)流方向一致，有利于較快降低工作面瓦斯?jié)舛?。開掘井巷費用低，同時結(jié)合煤層的儲存形式，本設(shè)計在回采工作面應(yīng)用 “U”型通風(fēng)系統(tǒng)。 6 掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)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(jìn)工作面進(jìn)行不間斷的通風(fēng)，該礦井設(shè)計達(dá)產(chǎn)時，配備兩個掘進(jìn)頭。 掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè) 計原則 （ 1）礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)為掘進(jìn)通風(fēng)創(chuàng)造條件。 （ 2）掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)。 （ 3）盡量采用先進(jìn)技術(shù)先進(jìn)的低噪、高效型局部通風(fēng)機(jī)。 （ 4）壓入式通風(fēng)宜采用柔性風(fēng)筒，抽出式宜用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型。 （ 5）當(dāng)一臺風(fēng)機(jī)不能滿足通風(fēng)要求時可考慮選用兩臺或多臺風(fēng)機(jī)聯(lián)合運行。 掘進(jìn)通風(fēng)方法選擇 向獨頭掘進(jìn)巷道進(jìn)行通風(fēng)的方法按照動力形式不同，可分為局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)、礦井全壓通風(fēng)和引射器通風(fēng)。由掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計原則，采用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng) 的掘進(jìn)通風(fēng)方式。 局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)方式利用局部風(fēng)機(jī)做動力，通過風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的方法，是目前掘進(jìn)通風(fēng)的主要的辦法。局部通風(fēng)機(jī)的常用通風(fēng)方式有壓入式、抽出式和壓抽混合式。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)的三種通風(fēng)方式布置方式、優(yōu)缺點見下表 。 表 掘進(jìn)頭通風(fēng)方式及其優(yōu)缺點 局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)方式 布置方式示意圖 優(yōu)缺點 適用條件 11 壓入式 10mlp ，局部通風(fēng)井巷及其附屬電器設(shè)備布置在新鮮風(fēng)流中，污風(fēng)不通過局部通風(fēng)機(jī)，安全性好。 大，可防止瓦斯層狀聚集及提高散熱效果。 ，污風(fēng)沿井巷緩慢流動，掘進(jìn)巷道越長，排污風(fēng)俗越慢，受污染時間越久。 ，其成本低，質(zhì)量輕，便于運輸。 當(dāng)以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)通風(fēng)。 抽出式 10m ，喊瓦斯的污風(fēng)通過局部風(fēng)機(jī)，若局部風(fēng)機(jī)防爆性出現(xiàn)問題，則非常危險。 ，掘進(jìn)施工中難以保證風(fēng)筒吸入口到工作面的距離在有效吸程之類，抽出式風(fēng)量少，工作面排污風(fēng)所需時間長，速度慢。 ，巷道壁面涌出的瓦斯隨風(fēng)流流向工作面，安全性差。 ，新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)入工作面，整個井巷空氣清新，勞動環(huán)境好。 ，必須使用剛性或帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒，成本高，質(zhì)量大，運輸不便。 當(dāng)以排除粉塵為主的井巷掘進(jìn)通風(fēng)。 壓抽混合式 10m10 m 。 抽出式兩列風(fēng)筒重疊段巷道內(nèi)的風(fēng)量。 。 大斷面長距離巖巷掘進(jìn)通風(fēng)。 本礦井因是帶區(qū)布置，較三條大巷的巖巷掘進(jìn)量，區(qū)段巷道的煤巷掘進(jìn)量大，因此掘進(jìn)通風(fēng)主要煤巷的掘進(jìn)通風(fēng)，對應(yīng)上述三種掘進(jìn)通風(fēng)方式的優(yōu)缺點及