【文章內(nèi)容簡介】 工作面 掘進工作面 生產(chǎn)采區(qū) 全礦井 （二）地溫預測 根據(jù)鉆孔地溫簡易測試結(jié)果，本井田屬地溫正常區(qū)。從 井田開采實際 來看 ，至今未發(fā)現(xiàn)有地溫異?，F(xiàn)象。因此，推測本礦井隨著開采深度的增加，地溫不會發(fā)生異常。 段王煤化公司礦井機械化升級改造初步設計 第五章 通風與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設計研究院 156 第二節(jié) 礦 井 通 風 一、 通風方式和通風系統(tǒng) 根據(jù)礦井開拓布署及通風現(xiàn)狀，設計礦 井采用分區(qū)式通風系統(tǒng)，抽出式通風方式，主斜井、進風行人井、副斜井進風，北風井和西風井回風。 礦井通風系統(tǒng)及通風網(wǎng)絡見圖 5－ 2－ 1～ 2。 二、風井數(shù)目、位置、服務范圍及時間 風井數(shù)目及位置 本礦井為升級改造性質(zhì)，井田東西 最 寬 ，南北 最 長 ，面積 ，為高 瓦斯礦井。礦井 初期 布置 3 個 進 風井， 分 別為主斜井、副斜井和進風行人井， 布置2 個回風井 ， 分別為北風井和西風井。 這 5 個井筒均位于井田的淺部， 其中主斜井、副斜井和進風行人井位于井田的中北部，北風井位于井田的北部，西風井位于井田的西 北部。 在礦井生產(chǎn) 20 年時，在井田的深部潘溝村附近新打一立井，作為深部回風井。 風井功能、服務 水平、區(qū)域及時間 主斜井、副斜井和進風行人井為礦井的進風井，服務于全井田，其服務年限與礦井服務年限相同，為 ； 北風井、西風井 為礦井的回風井，其中北風井擔負下組煤的回風任務，西風井擔負上組煤的回風任務， 其 服務年限同礦井服務年限，為 ；深部風井 擔負 礦井 深部區(qū)域開采時的回風任務， 其 服務年限從礦井生產(chǎn) 20a 時起至七采區(qū)15 下 煤層回采結(jié)束，約 。 三、采掘工作面及硐室通風 回采工作面通風：實行獨立通 風，利用礦井通風系統(tǒng)負壓通風。 掘進工作面通風：實行獨立通風，配備軸流式局部扇風機，采用壓入式通風。 硐室通風：蓄電池機車充電室、爆炸材料 庫 、采區(qū)變電所等硐室采用獨立通風；其它硐室采用擴散通風，硐室長度不大于 6m。 四、 風量計算 段王煤化公司礦井機械化升級改造初步設計 第五章 通風與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設計研究院 157 根據(jù)瓦斯抽采工程初步設計，礦井前后期瓦斯涌出量為同一值，但初期 15 號煤層回采和掘進工作面均不考慮抽采，因此，本設計按 15 號煤層不抽采進行風量計算，回采和掘進工作面涌出的瓦斯均通過通風方法解決。 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，礦井所需風量按以下兩種方法分別計算，并取其中的最大值。 （一 ）按全礦井下同時工作的最多人數(shù)計算 Q 礦需 = 4 NK 礦通 式中 Q 礦需 —— 礦井需風量， m3/min； 4 —— 每人每分鐘需風量， m3/min； N —— 井下同時工作的最多人數(shù)，取 130 人； K 礦通 —— 礦井通風系數(shù)，取 。 則 Q 礦需 = 4130 = 572m3/min = m3/s （二）按采煤、掘進、硐室及其它地點需風量的總和計算 Q=（ ∑Q 采 +∑Q 掘 +∑Q 硐 +∑Q 它 ） K 式中 ∑Q 采 —— 回采工作面實際需風量總和， m3/min； ∑Q 掘 —— 掘進工作面實際需風量總 和， m3/min； ∑Q 硐 —— 獨立通風硐室實際需風量總和， m3/min； ∑Q 它 —— 除采掘硐室外其它需風量總和， m3/min； K—— 礦井通風系數(shù)，取 。 回采工作面需風量計算 （ 1） 9 煤綜采工作面風量計算 ① 按瓦斯涌出量計算 Q 采 =100q 采 K 式中 q 采 —— 回采工作面瓦斯絕對涌出量 ， ； K—— 回采工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)， 綜采工作面 取 。 段王煤化公司礦井機械化升級改造初步設計 第五章 通風與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設計研究院 158 則： Q 采 =100=② 按同時工作的最 多人數(shù)計算 Ｑ 采 ＝ 4Ｎ＝ 430＝ 120 m3/min 式中 N—— 回采工作面同時工作的最多人數(shù)， 30 人 ③ 按工作面溫度計算 Q 采 ＝ VcScK i＝ 214＝ m3/s 式中 Vc—— 回采工作面適宜風速，取 2m/s Sc—— 回采工作面平均有效斷面， 14m2 Ki—— 工作面長度系數(shù)，取 根據(jù)以上計算，工作面需風量取 43m3/s。 ④ 按風速驗算 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，回采工作面風量應滿足： 15Sc≤Q 采 ≦ 240Sc 經(jīng)驗算，?。?采 ＝ 43 m3/s 符合要求。 （ 2） 9 煤準備工作面風量計算 根據(jù)瓦斯抽采初步設計， 9 號煤層回采工作面需進行預抽，預抽期 ～ 年，抽采率為 35%。因此，在本工作面回采的同時，其接替工作面應同時進行預抽，方可滿足抽采設計要求的預抽期及預抽效果，故準備工作面需適當配風，其配風量按生產(chǎn)工作面配風量的一半計算，即 。 （ 3） 15 煤 綜采放頂煤 工作面風量計算 ① 按瓦斯涌出量計算 Q 采 =100q 采 K 式中 q 采 —— 回采工作面瓦斯絕對涌出量 ， m3/min； K—— 回采工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)， 綜采 工作面 取 。 則： Q 采 =100= m3/min =段王煤化公司礦井機械化升級改造初步設計 第五章 通風與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設計研究院 159 ② 按同時工作的最多人數(shù)計算 Ｑ 采 ＝ 4Ｎ＝ 450＝ 200 m3/min 式中 N—— 回采工作面同時工作的最多人數(shù)， 50 人 。 ③ 按工作面溫度計算 Q 采 ＝ VcScK i＝ 29＝ m3/s 式中 Vc—— 回采工作面適宜風速，取 2m/s； Sc—— 回采工作面平均有效斷面， 9m2； Ki—— 工作面長度系數(shù)，取 。 根據(jù)以上計算，工作面需風量取 。 ④ 按風速 驗算 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，回采工作面風量應滿足： 15Sc≤Q 采 ≦ 240Sc 經(jīng)驗算，?。?采 ＝ 。 （ 4） 15 煤準備工作面風量計算 按 15 煤生產(chǎn)工作面風量的一半計算，即 。 掘進工作面風量計算 礦井機械化升級改造投產(chǎn)后，共配備 2 個 9 煤 掘 工作面， 2 個 15 煤掘 進 工作面。 （ 1） 9 煤掘進工作面配風量計算 ① 按瓦斯涌出量計算 Q 掘 = 100q 掘 K d 式中 Q 掘 —— 掘進工作面需風量 ， m3/min； q 掘 —— 掘進工作面瓦斯絕對涌出量 （風排量） ， 。 K d — — 掘進工作面瓦斯涌出不均衡的風量系數(shù)，取 。 則 Q 掘 = 100 = ② 按炸藥使用量計算 段王煤化公司礦井機械化升級改造初步設計 第五章 通風與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設計研究院 160 Q 掘 =（ Ajb ） /（ tc ） 式中 Q 掘 —— 掘進工作面需風量 ， m3/min； Aj —— 掘進工作面一次爆破的最大炸藥用量， m3/min，取 5kg； B—— 每公斤炸藥爆破后生成的當量 CO 量， m3/kg，取 ； T—— 通風排煙時間， min，取 25； C— — 爆破并經(jīng)通風排煙后允許人員繼續(xù)回掘進工作面工作的 CO 濃 度，?。?。 則 Q 掘 = ( 5 ) /（ 25 ） = 100 m3/min = m3/s ③ 按掘進工作面局部扇風機吸風量計算 Q 掘 =Qf I kf 式中 ： Qf—— 掘進面局部通風機額定風量，掘進工作面選用 FBD－№ 30 型風機，其 額定 風量為 500 m3/min； I—— 掘進面同時運轉(zhuǎn)的局部通風機臺數(shù) ， 2 臺； kf—— 為防止局部通風機吸循環(huán)風的風量備用系數(shù) ， 取 ； 則 Q 掘 = 50021 .2=1200m3/min = 20 m3/s ④ 按掘進工作面 同時 工作的最多人數(shù)計算 Q 掘 = 4N 式中 Q 掘 —— 掘進工作面需風量， m3/min； 4 —— 每人每分鐘需風量， m3/min； N —— 掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，取 15。 則 Q 掘 = 415 = 60 m3/min = 1 m3/s 根據(jù)以上計算，取掘進工作面的需風量為 20m3/s。 ⑤ 驗算掘進工作面風速 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，掘進工作面的風速應滿足下式要求： S 掘 ≤ Q 掘 ≤ 4 S 掘 段王煤化公司礦井機械化升級改造初步設計 第五章 通風與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設計研究院 161 經(jīng)驗算，掘進工作面風量為 20m3/s 時，其風速符合《煤礦安全規(guī)程》第一百零一條的規(guī)定。 （ 2） 15 煤掘進工作面配風量計算 ① 按瓦斯涌出量計算 Q 掘 = 100q 掘 K d 式中 Q 掘 —— 掘進工作面需風量 ， m3/min； q 掘 —— 掘進工作面瓦斯絕對涌出量， ； K d —— 掘進工作面瓦斯涌出不均衡的風量系數(shù)，取 。 則 Q 掘 = 100 =② 按炸藥使用量計算 Q 掘 =（ Ajb ） /（ tc ） 式中 Q 掘 —— 掘進工作面需風量 ， m3/min； Aj —— 掘進工作面一次爆破的最大炸藥用量， m3/min，取 5kg； B—— 每公斤炸藥爆破后生成的當量 CO 量， m3/kg，取 ； T—— 通風排煙時間， min，取 25； C— — 爆破并經(jīng)通風排煙后允許人員繼續(xù)回掘進工作面工作的 CO 濃度，?。?。 則 Q 掘 = ( 5 ) /（ 25 ） = 100 m3/min = m3/s ③ 按掘進工作面局部扇風機吸風量計算 Q 掘 =Qf I kf 式中 ： Qf—— 掘進面局部通風機額定風量，掘進工作面選用 FBD－№ 30 型風機，其 額定 風量為 500 m3/min； I—— 掘進面同時運轉(zhuǎn) 的局部通風機臺數(shù) ， 2 臺； kf—— 為防止局部通風機吸循環(huán)風的風量備用系數(shù) ， 取 ； 則 Q 掘 = 50021 .2=1200m3/min = 20 m3/s 段王煤化公司礦井機械化升級改造初步設計 第五章 通風與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設計研究院 162 ④ 按掘進工作面 同時工作的最多人數(shù)計算 Q 掘 = 4N 式中 Q 掘 —— 掘進工作面需風量， m3/min； 4 —— 每人每分鐘需風量， m3/min； N —— 掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，取 15。 則 Q 掘 = 415 = 60 m3/min = 1 m3/s 根據(jù)以上計算，取掘進工作面的需風量為 20m3/s。 ⑤ 驗算掘進工作面風速 根據(jù)《煤礦安 全規(guī)程》的規(guī)定，掘進工作面的風速應滿足下式要求： S 掘 ≤ Q 掘 ≤ 4S 掘 經(jīng)驗算，掘進工作面風量為 20m3/s 時，其 風速符合《煤礦安全規(guī)程》第一百零一條的規(guī)定。 （ 3）掘進工作面總風量計算 礦井共配備 2 個 9 煤掘進面， 2 個 15 煤掘進面，則： Ｑ 掘 ＝ 202+202=80m3/s 硐室需風量計算 井下 獨立通風硐室有：爆炸材料庫 1 個 、 蓄電池機車充電硐室 1 個， 采區(qū)變電所 2個 ，參考國內(nèi)同類礦井實際供風量，均按 m3/s 配風，共 6m3/s。 其它需風量計算 其它風量按（ ∑Q 采 +∑Q 掘 +∑Q 硐 ）的 10%計取。 Ｑ 其它 ＝（ ∑Q 采 +∑Q 掘 +∑Q 硐 ） 10%=（ 43++++80+6） 10%=礦井總風量計算 Ｑ＝（ ∑Q 采 +∑Q 掘 +∑Q 硐 +∑Q 其它 ） K= （ 43++++80+6+）=綜上計算，礦井總風量取 230m3/s。 段王煤化公司礦井機械化升級改造初步設計 第五章 通風與 安全 煤炭工業(yè)石家莊設計研究院 163 風量分配 （ 1）按井筒分配 進風井筒： 主斜井 （ 凈斷面積 ） ： 50m3/s， 風速 ； 進風行人井 （ 凈斷面積 ） ： 70m3/s， 風速 ； 副斜井 （ 凈斷面積 ） ： 110m3/s， 風速 。 回風井筒： 北回風井 (凈斷面積 ，有效斷面積按 )： 110m3/s， 風速 ； 西回風井 (凈斷面積 ， 有效斷面積按 ，梯子間封閉 )： 120m3/s， 風速。 （ 2）按用風地點