【文章內(nèi)容簡介】 分支上；3) 當無法避免時，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施。4) 漏風(fēng)小。應(yīng)盡量減小回采工作面的內(nèi)部及外部漏風(fēng)，特別應(yīng)避免從外部向回采工作面的漏風(fēng)。5) 回采工作面的調(diào)風(fēng)設(shè)施可靠。6) 保證風(fēng)流暢通。(2) 回采工作面的通風(fēng)系統(tǒng)選擇按回采工作面的回風(fēng)方向選擇，通過對上行通風(fēng)和下行通風(fēng)優(yōu)缺點的比較表3—3。表3—3 回采工作面上、下行通風(fēng)適用條件及優(yōu)缺點通風(fēng)系統(tǒng)適用條件及優(yōu)缺點上行通風(fēng)在煤層傾角大于回采工作面，都應(yīng)采用上行通風(fēng)。優(yōu)缺點如下：，有利于較快的降低工作面的瓦斯?jié)舛?；，引起煤塵飛揚，增加了回采工作面進風(fēng)流中煤塵的濃度；同時，煤炭在運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?；，使工作面氣溫升高。下行通風(fēng)在沒有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險的、傾角小于12186。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，減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，但運輸設(shè)備處于回風(fēng)流中，不太安全。所以，根據(jù)本采區(qū)的實際情況，包括礦井地質(zhì)條件和瓦斯含量以及礦井生產(chǎn)能力，并且考慮到本采區(qū)煤層傾角均大于，所以決定采用上行通風(fēng)。 掘進通風(fēng) 局部通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計原則局部通風(fēng)機是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的一個重要組成部分，其新風(fēng)取自礦井主風(fēng)流，其污風(fēng)又排入礦井主風(fēng)流。其設(shè)計原則可以歸納如下：1. 礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件；2. 局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟合理和技術(shù)先進；3. 盡量采用先進技術(shù)先進的低噪、高效型局部通風(fēng)機；4. 壓入式通風(fēng)易采用柔性風(fēng)筒，抽出式通風(fēng)易采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. 當一臺風(fēng)機不能滿足通風(fēng)要求時可考慮選用兩臺或多臺風(fēng)機聯(lián)合運行。 局部通風(fēng)方法結(jié)合本礦實際情況，掘金工作面的通風(fēng)方法為壓入式通風(fēng)，其具體布置見圖3—14。圖3—14 采區(qū)掘進巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置 風(fēng)筒的選擇1. 風(fēng)筒直徑能保證最大通風(fēng)長度時，局部通風(fēng)機供風(fēng)量能滿足工作面通風(fēng)的要求；2. 在巷道斷面容許的條件下，盡可能選擇直徑較大的風(fēng)筒，以降低風(fēng)阻，減少漏風(fēng)，節(jié)約通風(fēng)電耗；通風(fēng)長度在200m以內(nèi)，宜選用直徑為400mm的風(fēng)筒；通風(fēng)長度200～500m，宜選用直徑500mm的風(fēng)筒；通風(fēng)長度500～1000m，宜選用直徑800～1000mm的風(fēng)筒。 局部通風(fēng)機的選擇已知井巷掘進所需風(fēng)量和所選用的風(fēng)筒，即可求算風(fēng)筒的通風(fēng)阻力。根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)筒的通風(fēng)阻力，在可供選擇的各種通風(fēng)動力設(shè)備中先用合適的設(shè)備。根據(jù)本采區(qū)情況，根據(jù)表3選定風(fēng)機型號為：。一臺使用，一臺備用。表3 FBD系列風(fēng)機主要技術(shù)參數(shù) 機號電機功率風(fēng)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 　通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置與主要通風(fēng)機附屬設(shè)備 風(fēng)門1. 風(fēng)門設(shè)置要求(1) 每組風(fēng)門不少于兩道，入排風(fēng)巷道之間需要設(shè)風(fēng)門處同時設(shè)反向風(fēng)門，其數(shù)量不少于兩道；(2) 風(fēng)門能自動關(guān)閉；通車風(fēng)門實現(xiàn)自動化，礦井總回風(fēng)和采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門要裝有閉鎖裝置；風(fēng)門不能同時敞開（包括反風(fēng)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(fēng)，門扇與門框不歪扭。門軸與門框要向關(guān)門方向傾斜80176。至85176。；(4) 風(fēng)門墻垛要用不燃材料建筑，嚴密不漏風(fēng)；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(fēng)門水溝要設(shè)反水池或擋風(fēng)簾，通車風(fēng)門要設(shè)底坎，電管路孔要堵嚴；風(fēng)門前后各5m內(nèi)巷道支護良好，無雜物、積水、淤泥。2. 風(fēng)門的個數(shù)和位置在人員和車輛可以通行、風(fēng)流不能通過的巷道中，至少要建立兩道風(fēng)門，間距要大于運輸工具的長度，以便一道風(fēng)門開啟時，另一道風(fēng)門是關(guān)閉的。本礦井在回風(fēng)上山、采區(qū)石門等地點設(shè)置了風(fēng)門，具體位置和個數(shù)見附圖1（東榮一礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖），附圖2（東榮一礦后期礦井通風(fēng)系統(tǒng)立體示意圖）。前期布置風(fēng)門數(shù)量為4個，后期布置風(fēng)門數(shù)量也為5個。 風(fēng)窗1. 計算礦井風(fēng)窗、風(fēng)門面積本礦井在絞車房和變電所等地各設(shè)置了風(fēng)窗，以調(diào)節(jié)各地區(qū)的風(fēng)量。風(fēng)窗，風(fēng)門面積可用如下公式進行計算：式中：Q——通過風(fēng)門、風(fēng)窗面積，m3/s； S——風(fēng)門、風(fēng)窗所在巷道面積； hr——風(fēng)門、風(fēng)窗兩面壓差。2. 火藥庫風(fēng)窗面積 （1）容易時期：火藥庫風(fēng)窗阻力為 hr= Pa通過火藥庫的總風(fēng)量為 Q=由公式得：火藥庫風(fēng)窗面積 S= m2（2）困難時期：火藥庫風(fēng)窗阻力為 hr= Pa通過火藥庫的總風(fēng)量為 Q=由公式得：火藥庫風(fēng)窗面積 S= m23. 絞車房風(fēng)窗面積（1）容易時期：絞車房風(fēng)窗阻力為 hr= Pa m3/s由公式得：絞車房風(fēng)窗面積 S= m2 （2）困難時期：絞車房風(fēng)窗阻力為 hr= Pa通過絞車房總風(fēng)量 m3/s由公式得：絞車房風(fēng)窗面積 S= m24. 變電所風(fēng)窗面積（1）容易時期：變電所風(fēng)窗阻力為 hr= Pa m3/s由公式得：北變電所風(fēng)窗面積 S= m2 （2）困難時期：變電所風(fēng)窗阻力為 hr= Pa通過變電所總風(fēng)量 m3/s由公式得：變電所風(fēng)窗面積 S= m2 風(fēng)窗的個數(shù)和位置本礦井在絞車房和變電所等地各設(shè)置了風(fēng)窗，以調(diào)節(jié)各地區(qū)的風(fēng)量。具體位置和個數(shù)見附圖1（東榮一礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖），附圖2（東榮一礦后期礦井通風(fēng)系統(tǒng)立體示意圖）。前期布置風(fēng)窗數(shù)量為10個，后期布置風(fēng)門數(shù)量也為11個。 主要通風(fēng)機附屬設(shè)備1. 風(fēng)硐風(fēng)硐是礦井主要通風(fēng)機和風(fēng)井之間的聯(lián)絡(luò)巷道，因風(fēng)硐內(nèi)風(fēng)量較大，風(fēng)硐內(nèi)外的壓差也較大所以對風(fēng)硐的設(shè)計和施工質(zhì)量要求較高起技術(shù)要求是：(1) 風(fēng)硐斷面應(yīng)保證其內(nèi)風(fēng)速不大于15m2∕s；(2) 風(fēng)硐不宜過長，斷面形狀一圓形為最佳，內(nèi)壁應(yīng)光滑、拐彎要平緩，保持風(fēng)硐內(nèi)無堆積粉塵。風(fēng)硐的通風(fēng)阻力不超過100－200 Pa；(3) 風(fēng)硐與風(fēng)井的連接處要平緩避免突然擴大和縮?。?4) 風(fēng)硐及風(fēng)硐內(nèi)的閘門等裝置，結(jié)構(gòu)要嚴密，一防止大量漏風(fēng)。2. 防爆門防爆門是防止瓦斯、煤塵爆炸時毀壞通風(fēng)機的安全設(shè)施，《規(guī)程》規(guī)定：裝有主要通風(fēng)機或分區(qū)通風(fēng)機的出風(fēng)井口必須安裝防爆門。防爆門的技術(shù)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(fēng)井的風(fēng)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(jié)構(gòu)應(yīng)堅固嚴密，水封槽中應(yīng)經(jīng)常保持足夠的水位，以防漏風(fēng)；(4) 防爆門上要掛平衡捶配重。3. 擴散器通風(fēng)機出風(fēng)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(fēng)機出口的速壓更多地轉(zhuǎn)化為靜壓，以減少通風(fēng)機出口的速壓損失，提高通風(fēng)機裝置的靜壓。4. 反風(fēng)措施《規(guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機必須裝有反風(fēng)設(shè)施。反風(fēng)設(shè)施的技術(shù)要求：(1) 結(jié)構(gòu)簡單，堅固可靠；(2) 啟動靈活，司機一個人可以操作反風(fēng)；(3) 反風(fēng)操作時間從下令反風(fēng)開始，在10min內(nèi)必須改變巷道中的風(fēng)流方向；(4) 反風(fēng)設(shè)備反風(fēng)時供給的風(fēng)量不應(yīng)小于正常風(fēng)量的40%。當井下發(fā)火時，利用反風(fēng)設(shè)備和設(shè)施改變火災(zāi)煙流方向，以使火源下風(fēng)側(cè)的人員處于火源的“上風(fēng)側(cè)”的新鮮風(fēng)流中。具體措施為：風(fēng)機反轉(zhuǎn)反風(fēng)，通過風(fēng)機反轉(zhuǎn)來完成，全礦井反風(fēng)通過主要通風(fēng)機即附屬設(shè)施實現(xiàn)。第4章 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)擬定通風(fēng)系統(tǒng)和對系統(tǒng)進行優(yōu)化時通風(fēng)設(shè)計的關(guān)鍵性的第一步，因為它對建井的期限、通風(fēng)的可靠性、噸煤電耗、通風(fēng)成本和安全指標都有影響。 礦井主扇工作方法主要通風(fēng)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(fēng)、負壓通風(fēng)、混合式通風(fēng)。1. 壓入式主要通風(fēng)機設(shè)在入風(fēng)口，整個通風(fēng)系統(tǒng)都處于高于當?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。漏風(fēng)是從礦內(nèi)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(fēng)可直通達地表。瓦斯小時，采用壓入式通風(fēng)會使一部分污風(fēng)聯(lián)通小窯積存的有害氣體通過塌陷漏風(fēng)排出地表。壓入式通風(fēng)的主要通風(fēng)機一旦因故停止運轉(zhuǎn)，井下空氣的絕對靜壓將有所下降，可能在短時間內(nèi)引起礦井絕對瓦斯涌出量增大。一般認為，壓入式通風(fēng)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(fēng)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(fēng)時，進風(fēng)區(qū)漏風(fēng)較大，控制風(fēng)流的設(shè)施不易管理；另外由于采空區(qū)是通過塌陷區(qū)向外漏風(fēng)，自燃征兆不易及時發(fā)現(xiàn)。2. 抽出式主要通風(fēng)機設(shè)在回風(fēng)井口，整個通風(fēng)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(fēng)通道時，漏風(fēng)是從地表漏向礦內(nèi)；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(fēng)量減少。抽出式通風(fēng)是國內(nèi)煤礦采用最廣泛的主要通風(fēng)機工作方法。3. 壓抽混合式 這種方法是在入風(fēng)井口設(shè)通風(fēng)機作壓入式通風(fēng)機，在出風(fēng)井口設(shè)通風(fēng)機作抽出式通風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)的進風(fēng)部分處于正壓狀態(tài)，回風(fēng)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(fēng)也就較小。這種方法的缺點就是設(shè)備多，管理復(fù)雜。新井設(shè)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(fēng)方法使井下風(fēng)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(fēng)。 礦井通風(fēng)方式礦井通風(fēng)方式的劃分，既可按進、回風(fēng)井在井田內(nèi)的相對位置劃分，也可按回風(fēng)井的個數(shù)來劃分：1. 中央并列式 中央并列式是出風(fēng)井與進風(fēng)井大致并列于井田中央的通風(fēng)方式。這種通風(fēng)方式適用于煤層傾角較大，走向長度小于4km，而且瓦斯、自然發(fā)火都不嚴重的礦井。它的特點是：初期投資少，采區(qū)生產(chǎn)集中，便于管理，節(jié)省風(fēng)井工業(yè)廣場占地，較在井田內(nèi)打邊界風(fēng)井壓煤少；進出風(fēng)井之間漏風(fēng)較大、風(fēng)路長、阻力較大，工業(yè)廣場有噪聲。圖4—1 中央并列式2. 對角式 對角式是進風(fēng)井位于井田走向中央，兩個出風(fēng)井位于沿傾斜方向的前部、沿走向的邊界附近。這種通風(fēng)方式適用于煤層走向大于4km、井田面積大、產(chǎn)量較高的礦井。它的優(yōu)缺點與中央并列式通風(fēng)方式的相反，比中央邊界式安全性要好，但初期投資大，建井工期長。有瓦斯噴出或有煤塵和瓦斯突出危險餓礦井，應(yīng)采用對角式通風(fēng)系統(tǒng)。圖4—2 對角式3. 分區(qū)式分區(qū)式是在采取開掘風(fēng)井，各采區(qū)獨立通風(fēng)。這種通風(fēng)方式使用于煤層距地表淺，或因地表高低起伏較大、無法開掘淺部的總回風(fēng)大巷的礦井。另外煤層走向長，多煤層開采，高溫等礦井亦有采用此方式。該通風(fēng)方式的主要優(yōu)點是各分區(qū)有獨立的通風(fēng)路線，互不影響而且通風(fēng)阻力最小。另外，該通風(fēng)方式還具有建井工期短、安全生產(chǎn)好，分區(qū)風(fēng)井多，戰(zhàn)場地多，通風(fēng)機管理分散等特點。圖4—3 分區(qū)式本井田煤層走向長度小于4km，而且瓦斯、自然發(fā)火都不嚴重。鑒于其情況故適合采用中央并列式通風(fēng)方式，提高了礦井的安全性。 確定礦井反風(fēng)方式根據(jù)本礦實際情況，本礦的反風(fēng)方式為風(fēng)機反轉(zhuǎn)反風(fēng) 繪出礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖根據(jù)所搜集到的資料，繪制出東榮一礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖。見附圖1 計算和分配礦井總風(fēng)量礦井通風(fēng)風(fēng)量計算根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局、國家發(fā)展和改革委員會聯(lián)合下發(fā)的安監(jiān)總煤礦字[2006]819號文《煤礦通風(fēng)能力核定辦法》，所提供的方法二（由里向外核算法）對采區(qū)需要風(fēng)量按各采煤、掘進工作面，硐室及其它巷道等用風(fēng)地點分別進行計算。 礦井總風(fēng)量計算1. 需風(fēng)量計算方法的選擇(1) 風(fēng)量計算的標準供給煤礦井下任何工作面風(fēng)地點的新鮮風(fēng)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(fēng)地點的供風(fēng)量。1) 按該用風(fēng)地點同時工作的最多人數(shù)計算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得小于 4m3。2) 按該用風(fēng)地點的風(fēng)流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其它有害氣體濃度，風(fēng)速以及溫度等都符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)各項規(guī)定要求分別計算，取其最大值5%。(2) 風(fēng)量計算原則無論礦井或采區(qū)的供風(fēng)量，均按該地區(qū)各個實際用風(fēng)地點，按照風(fēng)量計算標準，分別計算出各個地點的實際最大需風(fēng)量 ，從而求出該地區(qū)風(fēng)量總和，再考慮一定的備用風(fēng)量系數(shù)后，作為該地區(qū)的供風(fēng)量。即“由里往外”的計算原則，由采掘工作面、硐室和其它用風(fēng)地點計算出各采區(qū)風(fēng)量，最后求出全礦井總風(fēng)量。采區(qū)實際需風(fēng)量按采煤、掘進、硐室等處實際需風(fēng)量計算，最后總和。即： m3/min 式中： 采煤工作面實際需風(fēng)量總和，m3/min；掘進工作面實際需風(fēng)量總和，m3/min；獨立通風(fēng)硐室實際需風(fēng)量總和，m3/min；除采掘硐室外其它需風(fēng)量總和，m3/min；2. 采煤工作面風(fēng)量計算(1) 采煤工作面需要的風(fēng)量1) 回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求：a) 回采工作面和掘進工作面都應(yīng)獨立通風(fēng)；b) 風(fēng)流穩(wěn)定，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，回采工作面分支應(yīng)盡量避免處在角聯(lián)結(jié)或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)結(jié)上；當無法避免時，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施；c) 漏風(fēng)小，應(yīng)盡量減小回采工作面的內(nèi)部及外部漏風(fēng)，特別應(yīng)避免從外部向回采工作面的漏風(fēng)；d) 回采工作面的調(diào)風(fēng)設(shè)施可靠。每個回采工作面實際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別進行計算，然后取其中最大值。表4—1 采煤工作面基本配風(fēng)量表采煤方法綜 采高檔普采中厚煤層長壁法薄煤層機采炮采基本風(fēng)量m3/min