【文章內容簡介】 禁采用下行通風；④開采有煤塵爆炸危險的礦井，在井下的兩翼、相鄰的采區(qū)和相鄰的煤層，都必須用水棚隔開，在所有運輸巷道和回風巷道中，必須散布巖粉或沖洗巷道。（4）必須保證通風設施規(guī)格質量要求。（5）要保證風量按需分配，盡量使用通風阻力小而且風流暢通。（6）機電硐室必須在進風流中。（7）采空區(qū)必須及時封閉。（8）要設置管線、避災路線、避災硐室和局部反風系統(tǒng)。，位置、數(shù)目及支護方式根據(jù)地質條件的不同，上山可以開在煤層的底板巖石中，也可以開在煤層中。根據(jù)設計采區(qū)的條件，考慮本采區(qū)的實際情況，采用單水平上山布置。軌道上山、回風上山和運輸上山布置在巖層中。一條運輸大巷，三條上山，工作面的進風和回風巷道都以石門形式，布置在巖層中。進料和行人等巷道，也以石門形式布置在巖層中。其巷道主要支護方式采用錨桿式支護。 采區(qū)參數(shù)本采區(qū)平均走向長度為2357m，傾斜長度為1357m，采用走向長壁采煤法，區(qū)段垂高為50m，確定合理工作面長后，將本采區(qū)劃分為5個區(qū)段。設計采煤工作面長度為190m，采高為5m。采用長壁采煤法，使用雙滾筒采煤機割煤，工作面端頭割三角煤斜切進刀方式，雙向割煤往返一次割兩刀。 確定采區(qū)內煤層開采順序開采順序為采區(qū)前進式，采區(qū)內工作面采用后退式，沿煤層走向方向自上而下開采。由于煤層賦存條件良好，煤層厚度大，僅一個煤層開采。采用兩個工作面同時開采。 上山的布置及風流的確定根據(jù)本采區(qū)的實際情況，采用單水平上山布置。軌道上山、回風上山和運輸上山布置在巖層中。新鮮風由軌道上山運送至采煤工作面，污風由回風上山運送至回風大巷。在上山和石門之間調節(jié)風門進行風流的調配。 掘進通風采區(qū)應該有足夠的供風量，并按需分配到各個采、掘工作面。為此，采區(qū)通風系統(tǒng)應滿足下列要求：（1）每一個采區(qū)，都必須布置回風巷，實行分區(qū)通風。煤層群或分層開采的每個上、下山采區(qū)，采用聯(lián)合布置時，都必須至少設置一條專門的回風巷。采區(qū)進、回風巷必須貫穿整個采區(qū)的長度或高度。嚴禁將一條上、下山或盤區(qū)的風巷分為兩段，其中一段為進風巷，另一段為回風巷。（2）采煤工作面和掘進工作面都應采用獨立通風，有特殊困難必須串聯(lián)通風時應符合有關規(guī)定。（3）煤層傾角大于12176。的采煤工作面采用下行通風時，報礦總工程師批準，并須遵守下列規(guī)定：①采煤工作面的風速，不得低于1m/s；②機電設備設在回風巷時，其風流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%，并應莊嚴瓦斯自動檢測報警斷電裝置；③進、回風巷中，都必須設置消防供水管路。（4）采煤工作面和掘進工作面的進風和回風，都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū)。水采工作面由采空區(qū)和冒落區(qū)回風時，必須使水采工作面有足夠的新鮮風流，保證水采工作面及其回風巷的風流中的瓦斯和二氧化碳濃度都必須符合《規(guī)程》規(guī)定。利用局部通風機做動力，通過風筒導風的通風方法稱局部通風機通風，它是目前局部通風最主要的方法。局部通風機的常用方式有壓入式、抽出式和混合式。當以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進時應該采用壓入式通風，而當以排除粉塵為主的井筒掘進時，宜采用抽出式。壓入式通風如圖1與抽出式通風如圖2。圖1 壓入式通風 　圖2 抽出式通風壓入式通風的局部通風機和啟動裝置都位于新鮮風流中，運轉較為安全。風筒出口風速和有效射程大，排煙能力強，工作面通風時間短，有利于巷道排煙。抽出式有效吸程短，通風效果差，且局部通風及布置在回風流中。所以本采區(qū)掘進通風采用壓入式。采區(qū)掘進巷道局部通風系統(tǒng)布置如圖3；圖3 采區(qū)掘進巷道局部通風系統(tǒng)布置風筒是最常見的導風裝置。對風筒的基本要求是漏風小、風阻小、質量輕、拆裝方便。風筒按其材料力學性質可分為剛性柔性兩種。剛性風筒是用金屬板或是玻璃鋼材制成。而柔性風筒是應用更為廣泛的一種風筒，通常用橡膠、塑料制成。柔性風筒的Pq值可以用下式計算式中n——接頭數(shù)——每個接頭的漏風率，插接=~；螺旋反接=根據(jù)本區(qū)得實際情況和風筒的特點，本采區(qū)采用的是帆布風筒。因為帆布風筒應用廣泛，最大的優(yōu)點是輕便、拆裝方便，不通風時可占空間小。根據(jù)實際情況和安全規(guī)程規(guī)定，選擇直徑為600mm的帆布風筒30個(通風距離500m)。 局部通風機選擇井下局部地點通風所用的通風機稱為局部通風機。掘進工作面通風要求局部通風體積小、風壓高、效率高、噪聲低、性能可調、堅固防爆。根據(jù)掘進工作面所需風量Q h和風筒的漏風情況，用下式計算風機的工作風量 =300=429m3/min本礦井采用壓入式通風，設風筒出口動壓損失為hvo，則局部通風機全風壓Ht(Pa)；根據(jù)需要的Qa、Ht值在各類局部通風機特性曲線上，結合本采區(qū)實際情況,，一個掘進工作面2臺。FBD系列風機主要技術參數(shù) 機號電機功率風量全壓最高氣壓效率2240～157311～3070≥802300～180340～3500≥80211400～200350～4000≥80215447～160440～5030≥802500～250450～5500≥80222550～250450～6000≥80230630～260360～6300≥80 風機的布置方法根據(jù)本礦井的實際情況，將風機布置在軌道上山與掘進工作面的聯(lián)絡石門中，負責給掘進面運風，采用上下兩組并列布置的方式。 通風構筑物的設置與主要通風機附屬設備為了使風流按擬定的路線流動，保證各個工作點的有效風量，必須在某些巷道中設置相應的通風構筑物對風流進行控制。在生產(chǎn)礦井中，合理安設通風構筑物并保證其建造質量，是礦井通風管理的重要工作之一。（1）每組風門不少于兩道，入排風巷道之間需要設風門處同時設反向風門，其數(shù)量不少于兩道；（2）風門能自動關閉；通車風門實現(xiàn)自動化，礦井總回風和采區(qū)回風系統(tǒng)的風門要裝有閉鎖裝置；風門不能同時敞開（包括反風門）；（3）門框要包邊沿口，有墊襯，四周接觸嚴密，門扇平整不漏風，門扇與門框不歪扭。門軸與門框要向關門方向傾斜80176。至85176。；（4）風門墻垛要用不燃材料建筑，嚴密不漏風；墻垛周邊要掏槽，見硬頂、硬幫與煤巖接實。墻垛平整，無裂縫；（5）風門水溝要設反水池或擋風簾，通車風門要設底坎，電管路孔要堵嚴；風門前后各5m內巷道支護良好，無雜物、積水、淤泥。在人員和車輛可以通行、風流不能通過的巷道中，至少要建立兩道風門，間距要大于運輸工具的長度，以便一道風門開啟時，另一道風門是關閉的。本礦井在回風上山、采區(qū)石門等地點設置了風門，具體位置和個數(shù)見平面圖。本礦井在絞車房和變電所等地各設置了風窗，以調節(jié)各地區(qū)的風量。風窗，風門面積可用如下公式進行計算： （420）式中：Q——通過風門、風窗面積，m3/s； S——風門、風窗所在巷道面積； hr——風門、風窗兩面壓差。容易時期布置風窗數(shù)量為3個，困難時期布置風門數(shù)量為4個。風橋是用來各開兩支互相交叉的進、回風風流的構筑物。設置風橋的技術要求：（1）用不燃性材料建筑成流線形，坡度不大于25176。，結構堅固；（2）主要風橋斷面積不小于巷道斷面的80％，～；（3）風阻不能太大；（4）漏風小，橋下巷道前后6m支架應加固。根據(jù)風橋的結構特點不同，可分為：鐵筒式風橋、混凝土風橋、繞道式風橋。一般服務年限短。通過風量為10 m3∕s以時，用鐵筒式風橋；服務年限長，通過風量為10 m3∕s～20 m3∕s時，用混凝土風橋；服務年限很長，通過風量大于20 m3∕s時，采用繞道式風橋。風硐是礦井主要通風機和風井之間的聯(lián)絡巷道，因風硐內風量較大，風硐內外的壓差也較大所以對風硐的設計和施工質量要求較高起技術要求是：（1） 風硐斷面應保證其內風速不大于15m2∕s；（2） 風硐不宜過長，斷面形狀一圓形為最佳，內壁應光滑、拐彎要平緩，保持風硐內無堆積粉塵。風硐的通風阻力不超過100－200 Pa；（3） 風硐與風井的連接處要平緩避免突然擴大和縮??；（4） 風硐及風硐內的閘門等裝置，結構要嚴密，一防止大量漏風。防爆門是防止瓦斯、煤塵爆炸時毀壞通風機的安全設施，《規(guī)程》規(guī)定：裝有主要通風機或分區(qū)通風機的出風井口必須安裝防爆門。防爆門的技術要求：（1） 防爆門的面積不小于井口的面積；（2） 防爆門必須正對出風井的風流方向，保證在井下發(fā)生爆炸時，高壓氣浪將其沖開；（3） 防爆門的結構應堅固嚴密，水封槽中應經(jīng)常保持足夠的水位，以防漏風；（4） 防爆門上要掛平衡捶配重。通風機出風口外接的一定長度、斷面逐漸擴大的建筑物即為擴散器。其功能是將通風機出口的速壓更多地轉化為靜壓，以減少通風機出口的速壓損失，提高通風機裝置的靜壓。《規(guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風機必須裝有反風裝置。反風裝置的技術要求：（1）結構簡單，堅固可靠；（2）啟動靈活，司機一個人可以操作反風；（3）反風操作時間從下令反風開始，在10min內必須改變巷道中的風流方向；（4）反風設備反風時供給的風量不應小于正常風量的40%。當井下發(fā)火時，利用反風設備和設施改變火災煙流方向，以使火源下風側的人員處于火源的“上風側”的新鮮風流中。具體措施為：風機反轉反風，通過風機反轉來完成，全礦井反風通過主要通風機即附屬設施實現(xiàn)。第四章 礦井通風設計 概況，煤層傾角為12186。，賦存條件穩(wěn)定。179。/min，179。/t。屬于低瓦斯礦井。煤塵有爆炸性傾向，煤層自然發(fā)火期為1～2a,不易自燃。 擬定礦井通風系統(tǒng)礦井主扇的工作方法分壓入式及抽出式，確定其中一種，說明確定依據(jù)（要進行方案比較，從技術、經(jīng)濟和礦井防災角度分析）。主要通風機的工作方法有壓入式、抽出式、壓抽混合式3種，即正壓通風、負壓通風、混合式通風。1. 壓入式主要通風機設在入風口，整個通風系統(tǒng)都處于高于當?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。漏風是從礦內向礦外漏。當?shù)V井的第一水平離地表較近，小窯分布多，塌陷漏風可直通達地表。瓦斯小時，采用壓入式通風會使一部分污風聯(lián)通小窯積存的有害氣體通過塌陷漏風排出地表。壓入式通風的主要通風機一旦因故停止運轉，井下空氣的絕對靜壓將有所下降，可能在短時間內引起礦井絕對瓦斯涌出量增大。一般認為，壓入式通風不宜在高瓦斯礦井中使用；但也有持反對觀點的，認為主扇工作方法與停風后采空區(qū)的瓦斯涌出量沒有明顯聯(lián)系。采用壓入式通風時，進風區(qū)漏風較大，控制風流的設施不易管理；另外由于采空區(qū)是通過塌陷區(qū)向外漏風，自燃征兆不易及時發(fā)現(xiàn)。2. 抽出式主要通風機設在回風井口，整個通風系統(tǒng)處于低于當?shù)卮髿鈮旱呢搲籂顟B(tài)。當?shù)V井與地表間存在漏風通道時，漏風是從地表漏向礦內；當存在小窯時，會把積存的有害氣體抽到井下，是工作面有效風量減少。抽出式通風是國內煤礦采用最廣泛的主要通風機工作方法。3．壓抽混合式 這種方法是在入風井口設通風機作壓入式通風機，在出風井口設通風機作抽出式通風，通風系統(tǒng)的進風部分處于正壓狀態(tài)，回風部分處于負壓狀態(tài)。由于其正壓與負壓均不大，采空區(qū)連通地表的漏風也就較小。這種方法的缺點就是設備多，管理復雜。新井設計時一般不考慮采用這種方法。通過對上述主扇工作方法的比較，可知抽出式通風方法使井下風流處于負壓狀態(tài)，當主扇出現(xiàn)故障時，井下采空區(qū)瓦斯涌出量減少，安全性較好，故采用抽出式負壓通風。 選擇礦井的通風方式 良好的通風系統(tǒng)對井田開采具有重要的意義，且與整個礦井的開拓布置有緊密聯(lián)系，對提高煤礦的經(jīng)濟效益，保證安全生產(chǎn)有深遠意義。礦井通風系統(tǒng)是向礦井內各作業(yè)地點供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風網(wǎng)絡、通風動力和通風控制設施的總稱。常見的通風系統(tǒng)有中央式、對角式、和分區(qū)式。根據(jù)本礦井的設計，采用中央并列式。中央并列式通風系統(tǒng)，進、回風井均布置在中央工業(yè)廣場內，由副井進風，經(jīng)過主、副斜井途經(jīng)主運巷，到達工作面和掘進面，經(jīng)回風大巷達到主井，從而排出地面，該方式地面建筑和供電系統(tǒng)集中，建井期限短，便于貫通，初期投資少，出煤快，護井煤柱小，礦井反風容易，便于管理。但風流路線長，阻力大，井底車場大漏風大。工業(yè)廣場受主要通風機噪音的影響和回風風流的污染。中央分列式礦井中央邊界式通風系統(tǒng)圖 確定礦井反風方式《規(guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風機必須裝有反風設施。反風設施的技術要求：，堅固可靠；，一個人可以操作反風；，在10min內必須改變巷道中的風流方向；%。當井下發(fā)火時，利用反風設備和設施改變火災煙流方向，以使火源下風側的人員處于火源的“上風側”的新鮮風流中。具體措施為：風機反轉反風，通過風機反轉來完成，全礦井反風通過主要通風機及附屬設施實現(xiàn)。 計算和分配礦井總風量本設計采用由里往外計算風量的計算方法，即先算礦井總風量后算井下用風點的需風量。將根據(jù)基本原則：以采、掘、開工作面為計算單位，備用工作面按同樣要求滿足瓦斯、二氧化碳、風流溫度等規(guī)定計算需風量，而且不低于其回采時需風量的50%，取各種計算方法的風量的最大值。 風量計算1）風量計算的標準供給煤礦井下任何工作面風地點的新鮮風量，必須依據(jù)下述各種條件進行計算，并取其最大值，作為該工作用風地點的供風量。（1）按該用風地點同時工作的最多人數(shù)計算，每人每分鐘供給風量不得小于 4m3。（2）按該用風地點的風流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其它有害氣體濃度，風速以及溫度等都符合《煤礦安全規(guī)程》的有關各項規(guī)定要求分別計算，取其最大值[5]。2）風量計算原則無論礦井或采區(qū)的供風量，均按該地區(qū)各個實際用風地點，按照風量計算標準，分別計算出各個地點的實際最大需風量 ，從而求出該地區(qū)風量總和，再考慮一定的備用風量系數(shù)后，作為該地區(qū)的供風量。即“由里往外”的計算原則，由采掘工作面、硐室和其它用風地點計算出各采區(qū)風量，最后求出全礦井總風量。礦井的風量計算按采煤、掘進、硐室及其它用風地點實際需要風量的總和進行設計，按照“由里往外”的計算方法進行計算。