【文章內(nèi)容簡介】 量90萬噸。由于礦井服務(wù)年限較長，考慮到通風(fēng)及設(shè)備選型，礦井所需風(fēng)量和風(fēng)壓的變化等因素，分為兩期進行設(shè)計[5]。第一水平為前期，走向長5000米，傾向長1000米。第二水平為后期，考慮到開采深度及通風(fēng)路線長度的增加，原定再上一個風(fēng)井，為混合式通風(fēng)，以滿足通風(fēng)需要。 主要通風(fēng)機的工作方法抽出式主要通風(fēng)機使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)一旦主要通風(fēng)機因故停止運轉(zhuǎn)時，井下的風(fēng)流壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；壓入式主要通風(fēng)機使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機停轉(zhuǎn)時，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。采用壓入式通風(fēng)時，須使礦井總進風(fēng)路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作比較困難，漏風(fēng)較大。根據(jù)本礦的實際情況，瓦斯含量大，易突出，是不宜采用壓入式通風(fēng)的。因此，確定通風(fēng)機工作方法為抽出式通風(fēng)。 通風(fēng)系統(tǒng)選擇根據(jù)礦井瓦斯涌出量，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力，煤層賦存條件等因素，考慮兩種可行方案，分別是中央邊界式和兩翼對角式。中央邊界式的適用條件是：煤層傾角較小、埋藏較淺、走向長度不大，而且瓦斯、自然發(fā)火比較嚴(yán)重的礦井，采用中央邊界式是較合理的。它與中央并列式相比，安全性要好，通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)小，這對于瓦斯、自然發(fā)火的管理工作是較有利的，且工業(yè)廣場沒有主要通風(fēng)機噪音的影響。兩翼對角式的適用條件是：煤層走向長度超過4km，井型較大，煤層上部距地面較淺，瓦斯和自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井，采用兩翼對角式比較適宜。 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求在一般情況下，一個礦井總是同時有幾個采區(qū)進行回采和準(zhǔn)備。從通風(fēng)的角度來看，每一個釆區(qū)就是礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的一個獨立的通風(fēng)區(qū)域，它們各自與礦井的主要進風(fēng)巷和回風(fēng)巷相連通，是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成單元，是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，它包括采區(qū)進風(fēng)、回風(fēng)和工作面進、回風(fēng)巷道組成的風(fēng)路的連接形式及采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流控制設(shè)施。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)主要取決于采煤系統(tǒng)(采煤方法)，但又能在定程度上影響著采區(qū)的巷道布置系統(tǒng)。其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，生產(chǎn)的順利完成，而且影響到全礦井的通風(fēng)質(zhì)量和安全狀況。完備的采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)能有效地控制采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流方向，風(fēng)量和風(fēng)質(zhì)，采區(qū)應(yīng)該有足夠的供風(fēng)量，并按需分配到各個采、掘工作面。為此，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)滿足下列基本要求：（1）每一個采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實行分區(qū)通風(fēng)。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(shè)置一條專門的回風(fēng)巷。采區(qū)進、回風(fēng)巷必須貫穿整個采區(qū)的長度或高度。嚴(yán)禁將一條上、下山或盤區(qū)的風(fēng)巷分為兩段，其中一段為進風(fēng)巷，另一段為回風(fēng)巷。（2）保證風(fēng)流流動的穩(wěn)定性，在采區(qū)逆風(fēng)系統(tǒng)中應(yīng)盡量避免或減少角聯(lián)通風(fēng)。（3）通風(fēng)系統(tǒng)力求簡單，以便在發(fā)生事故時易于控制風(fēng)流和撤走人員。（4）采煤工作面和掘進工作面都應(yīng)采用獨立通風(fēng)。有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時應(yīng)符合《規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。（5）煤層傾角大于12176。的采煤工作面采用下行通風(fēng)時，報礦總工程師批準(zhǔn)，并須遵守下列規(guī)定：①采煤工作面的風(fēng)速，不得低于lm/s；②機電設(shè)備設(shè)在回風(fēng)巷時，其風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%，并應(yīng)裝有瓦斯自動檢測報警斷電裝置；③進、回風(fēng)巷中，都必須設(shè)置消防供水管路。④有煤與瓦斯(二氧化碳)突出的采煤工作面嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)。（6）采煤工作面和掘進工作面的進風(fēng)和回風(fēng)，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(fēng)時，必須使水采工作面有足夠的新鮮風(fēng)流，保證水采工作面及其回風(fēng)巷的風(fēng)流中的瓦斯和CO2濃度都必須符合《規(guī)程》規(guī)定。（7）采空區(qū)須及時封閉。隨著回采工作面的推進，通至采空區(qū)的風(fēng)眼須逐一封閉，采區(qū)結(jié)束后，至多不超過一個月，必須設(shè)密閉全部封閉采區(qū)。（8）機電硐室須設(shè)在進風(fēng)流中。硐室深度不超過6m，可用擴散通風(fēng)。個別機電硐室經(jīng)礦總工程帥批準(zhǔn)，可設(shè)在回風(fēng)流中，%，并應(yīng)安裝瓦斯自動檢測報警斷電裝置。（9）改變采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時，應(yīng)報礦總工程師批準(zhǔn)。掘進巷道與其它巷道貫通前，通風(fēng)部門必須做好調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作，貫通后須立即調(diào)整系統(tǒng)，防止瓦斯積聚，待風(fēng)流穩(wěn)定后，才可恢復(fù)工作。（10）采掘工作面空氣溫度不得超過26℃；機電硐室不得超過30℃。 采區(qū)進、回風(fēng)上山的選擇對于薄及中厚的緩傾斜煤層，我國廣泛采用走向長壁采煤法。厚煤層則多采用傾斜分層走向長壁采煤法或放頂煤開采，開掘采區(qū)下、下山聯(lián)絡(luò)回風(fēng)大巷及運輸大巷。從生產(chǎn)角度出發(fā)，采區(qū)至少有兩條上山，一條為運輸上山，另一條為軌道上山，兩條上山即為采區(qū)內(nèi)的進、回風(fēng)巷道?？梢圆捎眠\輸上山作進風(fēng)道，軌道上山作回風(fēng)道；也可以采用軌道上山作進風(fēng)道，回風(fēng)上山作回風(fēng)道。有些大型礦井采區(qū)走向比較長，當(dāng)采區(qū)生產(chǎn)能力大、產(chǎn)量集中、瓦斯涌出量大時可以采用三條上山。除上面兩條上山外，有一條專門的回風(fēng)上山，供通風(fēng)、行人之用。這樣按標(biāo)高布置這三條上山成為“品”字形巷道布置，專用回風(fēng)上山(巷)在上面，并且在其他兩條上山的中間，運輸上山和軌道上山均為進風(fēng)巷道，主要是靠專用回風(fēng)上山(巷)回風(fēng)?！睹旱V安全規(guī)程》第113條規(guī)定：高瓦斯礦井、有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險的礦井的每個采區(qū)和開采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設(shè)置至少1條專用回風(fēng)巷；低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必須設(shè)置1條專用回風(fēng)巷。對于高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井或一般礦井只要采區(qū)走向和傾斜較長，瓦斯涌出量較大，為安全起見，常用“品”字形布置三條上山。但九里山礦由于礦井水文、瓦斯地質(zhì)條件，其中軌道上山、運輸上山和回風(fēng)上山均布置在頂板巖層內(nèi)，呈水平狀[11]。見圖23。 回采工作面的通風(fēng)系統(tǒng)采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的子系統(tǒng)。回采工作面，是井下采煤的工作地點，又是井下人員最集中的地點，因此它的通風(fēng)系統(tǒng)的好與壞對礦井安全生產(chǎn)有直接影響。采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)是由進、回風(fēng)巷(順槽)、工作面、采空區(qū)和通風(fēng)設(shè)施等構(gòu)成。它包括采煤工作面的通風(fēng)方法、風(fēng)流流動形式、通風(fēng)方式和采空區(qū)漏風(fēng)方式等。采煤工作面通風(fēng)方法是指采煤工作面采用正壓、負(fù)壓或混合式通風(fēng)。當(dāng)采煤工作面無輔助扇風(fēng)機時，它取決于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)方法?；夭晒ぷ髅娴娘L(fēng)流流動形式是指工作面采用上行風(fēng)和下行風(fēng)。上行風(fēng)是煤礦采用最廣泛的風(fēng)流流動形式，適用范圍很廣。從國內(nèi)外采用下行風(fēng)的經(jīng)驗看，對降低氣溫、減少工作面瓦斯?jié)舛鹊榷加蟹e極作用但采用下行風(fēng)必須遵守《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定。采煤工作面的通風(fēng)系統(tǒng)由釆煤工作面的瓦斯、溫度和煤層自然發(fā)火等因素所確定的，主要是指采煤工作面的進、回風(fēng)巷的布置方式和數(shù)量。1）采煤工作面的通風(fēng)方式根據(jù)礦井瓦斯、水文地質(zhì)條件，采區(qū)布置等因素，工作面通風(fēng)系統(tǒng)有U型與Z型兩種方案可供選擇?，F(xiàn)將各種方案優(yōu)缺點加以比較:這二種采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)有一條進風(fēng)巷道和一條回風(fēng)巷道。U型后退式通風(fēng)系統(tǒng)在我國使用比較普遍。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，巷道施工維修量小，工作面采空區(qū)漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理等；缺點是上隅角瓦斯易超限、工作面進、回風(fēng)巷要提前掘進，維護工作量大?？梢栽诠ぷ髅嫔嫌缃前苍O(shè)導(dǎo)風(fēng)設(shè)施或采用抽放瓦斯的措施，也可采取改變工作面通風(fēng)系統(tǒng)來解決上隅角瓦斯易超限問題。前進式通風(fēng)系統(tǒng)的維護工作量小，不存在采掘工作面串聯(lián)通風(fēng)問題，在巷旁支護好、漏風(fēng)不大時，有一定優(yōu)越性。采用前進式U型通風(fēng)系統(tǒng)的工作面的采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，而是涌向回風(fēng)平巷。采用Z型后退式通風(fēng)系統(tǒng)的工作面的采空區(qū)瓦斯不會涌入工作面，面是涌向回風(fēng)巷，工作面采空區(qū)回風(fēng)側(cè)能用鉆孔抽放瓦斯，但進風(fēng)側(cè)不能抽放瓦斯。采用Z型前進式通風(fēng)系統(tǒng)的工作面的進風(fēng)側(cè)沿采空區(qū)可以抽放瓦斯，采空區(qū)的瓦斯易涌向工作面，特別是上隅角，回風(fēng)側(cè)不能抽放瓦斯。Z型通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)空區(qū)漏風(fēng)，介于風(fēng)用U型后退式和U型前進式通風(fēng)系統(tǒng)之間，該通風(fēng)系統(tǒng)需沿空支護巷道和控制經(jīng)過采空區(qū)的漏風(fēng)，其難度較大經(jīng)過比較，U型通風(fēng)系統(tǒng)簡單、施工量小、易于管理，雖然上隅角容易積聚瓦斯，可以采用擋風(fēng)板控制的方法解決。所以，采取通風(fēng)系統(tǒng)確定為U型。2）采煤工作面風(fēng)流流動形式回采工作面通風(fēng)分為上行通風(fēng)和下行通風(fēng)。上行風(fēng)與下行風(fēng)是指風(fēng)流方向與煤層傾斜的關(guān)系而言，當(dāng)采煤工作面進風(fēng)巷道水平低于回風(fēng)巷道水平時，采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜方向自下而上流動，為上行通風(fēng)；當(dāng)采煤工作面進風(fēng)巷道水平高于回風(fēng)巷道水平時，采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜方向自上而下流動，為下行通風(fēng)。同向、逆向指風(fēng)流方向與煤炭運輸方向之間的關(guān)系而言，當(dāng)風(fēng)流方向與煤流方向一致時，為同向通風(fēng)；反之，為逆向通風(fēng)。上行通風(fēng)的優(yōu)點：（1）風(fēng)流排除瓦斯的效果好，洗刷能力強，因為瓦斯比空氣輕（)，其自然流動方向和上行風(fēng)的方向一致，在正常風(fēng)速（）的情況下，瓦斯分層流動和局部積聚的可能性較小。（2）采用上行風(fēng)，其進風(fēng)流與回風(fēng)流產(chǎn)生的自然風(fēng)壓與機械風(fēng)壓相同，需要的機械風(fēng)壓偏小。（3）運輸巷機械設(shè)備處在新鮮風(fēng)流中，安全性好。在瓦斯礦井中，采煤工作面及其回風(fēng)道一般都采用上行通風(fēng)。上行通風(fēng)的缺點：（1）風(fēng)流方向與運煤方向相反，容易引起煤塵飛揚；煤炭在運輸過程中不斷放出的瓦斯，增加了采煤工作面的瓦斯?jié)舛取＃?）采用上行通風(fēng)時，必須要把礦井進風(fēng)流引導(dǎo)到礦井最深處，然后再上行到工作面，所以進風(fēng)路線長，尤其是在深井條件下受地點影響較大，運輸巷內(nèi)運輸設(shè)備散發(fā)的熱量被風(fēng)流帶入工作面，使工作面的氣溫增高。（3）工作面采用上行通風(fēng)時，上隅角容易引起瓦斯積聚，給現(xiàn)場瓦斯管理工作帶來一定難度。下行通風(fēng)的優(yōu)點：（1）空氣中煤塵濃度較小。這是因為工作面下行風(fēng)的方向和運煤方向相同，吹起煤塵的能力比上行風(fēng)小。（2）瓦斯積聚較難。這是因為工作面下行風(fēng)和瓦斯飄浮的方向是相反的，只要下行風(fēng)保持足夠的風(fēng)速（／s以上），就能對向上輕浮的瓦斯產(chǎn)生較強的擾動混合能力，使瓦斯局部積聚更難形成，尤其對采煤工作面上隅角瓦斯稀釋更為顯著。同時，工作面運輸巷內(nèi)煤炭放出的瓦斯不會帶入工作面。（3）工作面的氣溫可以降低。因為采用下行通風(fēng)時，風(fēng)路較短，氣溫和巖溫?zé)峤粨Q作用小，而且運輸機巷內(nèi)的機械發(fā)熱量不會帶入工作面。下行通風(fēng)的缺點：（1）下行風(fēng)和瓦斯流動方向相反，風(fēng)壓損失大。（2）工風(fēng)面運輸機設(shè)備在回風(fēng)流運轉(zhuǎn)，安全性差。（3）采用下行風(fēng)，自然風(fēng)壓作用方向與機械風(fēng)壓相反，需要的機械風(fēng)壓大，主要通風(fēng)機一旦因故停止運轉(zhuǎn)，工作面下行風(fēng)流有可能停止或反風(fēng)。（4）工作面一旦發(fā)風(fēng)火災(zāi)，所產(chǎn)風(fēng)的火風(fēng)壓與機械風(fēng)壓作用方向相反，會使工作面風(fēng)量減少，容易積聚瓦斯，所以，下行通風(fēng)時在火源地點瓦斯爆炸的可能性比上行通風(fēng)時要大。根據(jù)上行風(fēng)與下行風(fēng)的優(yōu)缺點，還有《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，確定風(fēng)流流動形式為上行通風(fēng)。 掘進工作面通風(fēng)設(shè)計掘進巷道時，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，必須對掘進面進行通風(fēng)，即向掘進工作面送入新鮮風(fēng)流排出含有煙塵的污濁空氣。 掘進通風(fēng)方法本礦井掘進工作面采用壓入式通風(fēng)，兩臺局部通風(fēng)機同時供風(fēng)。局部通風(fēng)機和啟動裝置安裝在離掘進巷道口10m以外的進風(fēng)側(cè)，局部通風(fēng)機把新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒壓送到掘進工作面，污風(fēng)沿巷道排出。工作面爆破后，煙塵充滿迎頭形成一個炮眼拋擲區(qū)，風(fēng)流由風(fēng)筒射出后按紊動射流的特性使炮煙被卷吸到射出的風(fēng)流中，二者摻混共同向前移動，其流速在軸流方向逐漸減小，到一定距離后反向往巷道口方向運動，為了有效地排出炮煙，風(fēng)筒出口與工作面的距離不超過有效射程（一般為5米），否則會出現(xiàn)煙流停滯區(qū)。 掘進工作面設(shè)備裝置1）風(fēng)筒的種類掘進通風(fēng)使用的風(fēng)筒有金屬風(fēng)筒和帆布、膠布、人造革等柔性風(fēng)筒。柔性風(fēng)筒重量輕，易于貯存和搬運，連接和懸吊也簡單，膠布和人造革風(fēng)筒防水性能好，且柔性風(fēng)筒適于壓入式通風(fēng)，因此選用直徑為600㎜的膠布風(fēng)筒。風(fēng)筒特性如表63。表33 風(fēng)筒特性表Table 33 duct characteristics table風(fēng)筒類別風(fēng)筒直徑㎜接頭方式百米風(fēng)阻Ns2/m8備注膠布風(fēng)筒600雙反邊30m一節(jié)2）局部通風(fēng)設(shè)備選擇BKJ6611型通風(fēng)機具有效率高、噪音低的特點，最高效率達90%，與JBT型相比，提高效率15%~30%；常用工作區(qū)的噪聲為98~99dB（A），比JBT型局部通風(fēng)機降低6~8dB(A)。（如下表）表3–4 BKJ6611型局部通風(fēng)機性能參數(shù)表Table 34 BKJ6611local fan performance parameters table型號風(fēng)量m3/min全風(fēng)