【文章內(nèi)容簡介】 ， 現(xiàn)將兩種工作方法的優(yōu)缺點對比如下： 其適用條件和優(yōu)缺點見表 。 表 通風(fēng)方式的分類 通風(fēng)方式 使用條件及優(yōu)缺點 抽 出 式 優(yōu)點：井下風(fēng)流處于負壓狀態(tài)，當主要通風(fēng)機因故停止運轉(zhuǎn)時，井下的風(fēng)流壓力提高可能使采空區(qū)沼氣涌出量減少，比較安全；漏風(fēng)量少，通風(fēng)管理較簡單；與壓入式相比，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。 缺點：當?shù)孛嬗行「G塌陷區(qū)和采區(qū)溝通時，抽出式會 使 小窯存積的有害氣體抽到井下使礦井 有效風(fēng)量減少。 壓 入 式 低瓦斯礦的第一水平，礦井地面地形復(fù)雜、高差起伏，無法在高山上設(shè)置扇風(fēng)機?？偦仫L(fēng)巷無法連通或維護苦難時期的條件下優(yōu)缺點：（ 1）壓入式的優(yōu)缺點與抽出式相反，能用一部分回風(fēng)把小窯塌陷區(qū)的有害氣體壓入到地面；（ 2）進風(fēng)線路漏風(fēng)大，管理苦難；（ 3） 風(fēng)阻大，風(fēng)量調(diào)節(jié)困難；（ 4）由第一水平的壓入式過渡到深部水平的抽出式有一定的困難；（ 5）通風(fēng)機使井下風(fēng)流處于負壓狀態(tài)，當通風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)時，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。 現(xiàn)將兩種工作方法的優(yōu)缺點對比如下： （ 1）抽出式主要通風(fēng)機使井下風(fēng)流處于負壓 狀態(tài)，當一旦主要通風(fēng)機因故停止運轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流的壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全 。 （ 2）壓入式主要通風(fēng)機使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當主要通風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)時，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加，比較危險。 （ 3）采用壓入式通風(fēng)時，須在礦井總進風(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。 （ 4）在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件，用抽出式通風(fēng)，會把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時使通過主要通風(fēng)機的一部分風(fēng)流短路，總進風(fēng)量和工作面有效風(fēng)量都會減少。用壓入式通風(fēng) ，則能用一部分回風(fēng)風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面。 （ 5）如果能夠嚴防總進風(fēng)路線上的漏風(fēng)，則壓入式主要通風(fēng)機的規(guī)格尺寸和通風(fēng)機電力費用都較抽出式為小。 （ 6）在由壓入式通風(fēng)過渡到深水平抽出式通風(fēng)時，有一定困難，過渡時期是新舊水平同時產(chǎn)生，路線較長，有時還必須額外增掘一些井巷工程，使過渡期限拉得過長。用抽出式通風(fēng)，就沒有這些缺點。 綜上所述，一般地說，在地面小窯塌陷區(qū)漏風(fēng)嚴重、開采第一水平和低沼氣礦井等條件下，采用壓入式通風(fēng)是比較合適的，否則不宜采用壓入式通風(fēng)。因此，根據(jù)礦井實際的條件，確定該礦井采用 抽出式通風(fēng)。 3 采 區(qū)通風(fēng) 帶區(qū) 通風(fēng)系統(tǒng)的要求 帶 區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的核心，其結(jié)構(gòu)決定著礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的最重要的參數(shù)和指標（如漏風(fēng)量、穩(wěn)定性程度等），因而搞好 帶區(qū) 通風(fēng)是保證礦井安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。 1． 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)量大小和風(fēng)質(zhì)； 2）漏風(fēng)少； 3）風(fēng)流的穩(wěn)定性高； 4）有利于排放沼氣，防止煤塵自燃和防塵； 5）有較好的氣候條件； 6）安全經(jīng)濟合理技術(shù)。 2． 帶區(qū) 通風(fēng)的基本要求： 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 和掘進面都應(yīng)采用獨立通風(fēng)，不能串聯(lián)； 2）工作面盡量避免位于角聯(lián)分支上，要保證工作面風(fēng)向穩(wěn)定； 3）煤層傾角大于 12176。時，不能采用下行風(fēng)； 4）回采工作面的風(fēng)速不得低于 1m/s； 5）工作面回風(fēng)流中沼氣濃度不得超過 1％； 6）必須保證通風(fēng)設(shè)施（風(fēng)門、風(fēng)橋、風(fēng)筒）規(guī)格質(zhì)量要求； 7）要保證風(fēng)量按需分配，盡量使通風(fēng)阻力小風(fēng)流暢通； 8）機電硐室必須在進度風(fēng)流中； 9）采空區(qū)必須要及時封閉； 10）要防止管路、避災(zāi)路線、避災(zāi)硐室和局部反風(fēng)系統(tǒng)。 回采工作面通風(fēng)方式 1）回采工作面通風(fēng)系統(tǒng) 工作面通風(fēng)方 式的選擇與回風(fēng)的順序、通風(fēng)能力和巷道布置有關(guān)。目前工作面通風(fēng)系統(tǒng)形式主要有“ U”、“ Y”、“ W”、“ Z”形，各通風(fēng)系統(tǒng)示意圖優(yōu)缺點和適用條件（由于工作面為后退式開采，故各種通風(fēng)形式只有考慮后退式），如下見表 。 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 在區(qū)內(nèi)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。工作面上偶角易積聚瓦斯，工作面進風(fēng)巷一次掘進，維護量大。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，上下平巷均進新鮮風(fēng)流有利于上下平巷安裝機電設(shè)備，可以防止工作面上偶角瓦斯積聚及保證足夠的風(fēng)量。這種通風(fēng)方式使用于瓦斯涌出量大的工作面，但需要邊界準備專用回風(fēng)上山，增加了巷道掘進、維護費用。 Z 型 回風(fēng)巷為沿空巷，可以提高煤炭回采率；巷道采準工作量?。徊蓞^(qū)內(nèi)進風(fēng)總長度基本不變，有利于穩(wěn)定風(fēng)阻；無上偶角瓦斯積聚問題，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備專用回風(fēng)上山，增加了行道的 維護和掘進費用。 W 型 當采用對拉式工作面時，可以采用上下平巷同時進風(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；若上下端平巷進風(fēng)，在該巷只撤、安裝維護采煤設(shè)備等又良好的環(huán)境，同時，易于稀釋工作面瓦斯，使上偶角瓦斯不易于積聚，排放炮煙、煤塵速度快。 針對本礦特點： 1） 帶區(qū) 內(nèi)區(qū)段較長，沿空留巷比較難，且費用高，故不易選用 Y形、 W形 、 Z形 通風(fēng)方式。 2）工作面生產(chǎn)能力大， 相對瓦斯涌出量為 4m3/t 瓦斯涌出量 不大 ， 所以 選用 U 型通風(fēng)方式。 2）回采工作面上下行通風(fēng) 回采工作面上行通風(fēng)和下行通風(fēng)的比較見下表 ， 由于煤層傾角最大為 35186。，平均傾角為 ， 采用上下帶區(qū)開采 ， 據(jù)表 3）通風(fēng)構(gòu)筑物 因為生產(chǎn)的需要，井下巷道是縱橫交錯彼此貫通。為了使井下各用風(fēng)地點得到所需要的風(fēng)量，保證風(fēng)流按預(yù)定的通風(fēng)路線，就必須在某些通風(fēng)巷道的交叉口附近巷道設(shè)置通風(fēng)設(shè)施，如風(fēng)橋、擋風(fēng)墻、風(fēng)門等，以控制風(fēng)流，為了防止這些設(shè)施漏風(fēng)或風(fēng)流短路，要求對通風(fēng)設(shè)施進行正確的設(shè)計，合理的選擇形式及位置，保證通風(fēng)設(shè)施的可靠 性。 （ 1）風(fēng)橋 在進風(fēng)與回風(fēng)流平面交叉的巷道處，必須設(shè)置風(fēng)橋，風(fēng)橋使兩支相叉的風(fēng)流隔開，使之構(gòu)成立體交叉風(fēng)路的通風(fēng)設(shè)施。 （ 2）擋風(fēng)墻 在需要截斷風(fēng)流和不通行的巷道內(nèi)可以設(shè)置擋風(fēng)墻，按其服務(wù)年限長短分為永久性和暫時性。 （ 3）風(fēng)門 風(fēng)門是建筑在人員和礦車需要通過的巷道，而又不允許風(fēng)流通過的巷道，按其規(guī)定要建兩座風(fēng)門，其間距要大于運輸車輛的長度，以便一座風(fēng)門啟動時，另一座風(fēng)門能夠關(guān)閉，不至于形成風(fēng)流短路。分為普通風(fēng)門和自動啟動風(fēng)門兩種。 （ 4）調(diào)節(jié)風(fēng)窗 調(diào)節(jié)風(fēng)窗用以增加巷道的局部阻力，以調(diào)節(jié) 用風(fēng)地點的風(fēng)量，本設(shè)計主要通風(fēng)機采用抽出式工作方法，調(diào)節(jié)風(fēng)窗全部設(shè)在回風(fēng)道中。 （ 5）測風(fēng)站 用以測量全礦井總進風(fēng)量和總回風(fēng)量以及各水平采掘區(qū)和回采工作面的進風(fēng)量。測風(fēng)站的位置一般在比較規(guī)整的巷道內(nèi)。 表 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) 示意圖 適用條件及優(yōu)缺點 上 行 通 風(fēng) 適用條件：在煤層傾角大于 12度的回采工作面，應(yīng)采用上 行 通風(fēng)。 優(yōu)點：瓦斯自然流動方向和風(fēng)流方向一致，有利于較快地降低工作面瓦斯?jié)舛?。工作面平巷中的運輸設(shè)備處于新鮮風(fēng)流中，安全性好。 缺點：風(fēng)流方 向與運煤方向相反，引起煤塵飛揚，增加了回采工作面的進風(fēng)流中煤塵濃度；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?。運輸設(shè)備運轉(zhuǎn)時多產(chǎn)生的熱量隨風(fēng)流散發(fā)到回采工作面，使工作面氣溫升高。 下 行 通 風(fēng) 適用條件：在沒有煤（巖）與沼氣（二氧化碳）突出危險的、傾角小于 12度的煤層中，可考慮采用下行通風(fēng)。 優(yōu)點：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?，不易出現(xiàn)瓦斯分層流動和瓦斯積聚，還可以減少煤塵含量，降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。 缺點：采 用下行風(fēng)時，運輸設(shè)備處于回風(fēng)巷中，安全性較差，下行風(fēng)發(fā)生瓦斯爆炸的可能性要比上行風(fēng)可能性大。 4 掘進通風(fēng) 掘進巷道時，為了稀釋和排除自煤巖體內(nèi)涌出量的有害氣體， 爆破產(chǎn)生的炮煙和礦塵，保持掘進頭的良好氣候條件，必須對掘進頭進行獨立通風(fēng)，即向掘進面進入新鮮風(fēng)流，排出含有煙塵的污濁空氣。本設(shè)計采區(qū)達產(chǎn)時，配備兩個煤巷掘進頭。 掘進方法的確定 本設(shè)計掘進頭的供風(fēng)既利用局部通風(fēng)機，也利用礦井的總風(fēng)壓，此處只對局部通風(fēng)機通風(fēng)方法做具體分析。 掘進工作面通風(fēng)方式 礦井新建、擴建或生產(chǎn)時，都要 掘進巷道，在掘進工程中，為了稀釋和排出自煤（巖）體涌出量的有害氣體、爆破產(chǎn)生的炮煙和礦塵，以及創(chuàng)造良好的氣候條件，必須對獨頭掘進工作面進行通風(fēng)。 掘進通風(fēng)總的可以分為總風(fēng)壓通風(fēng)法和局部動力通風(fēng)法。出于掘進面通風(fēng)必須做到風(fēng)質(zhì)好，風(fēng)量穩(wěn)定等多方面的考慮。本設(shè)計決定采用局部動力通風(fēng)，采用局部通風(fēng)機進行掘進的通風(fēng)。 局部通風(fēng)機通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進通風(fēng)方法，局部通風(fēng)機通風(fēng)是由局部通風(fēng)機和風(fēng)筒組成一體進行通風(fēng)，按其工作方式分為：壓入式通風(fēng)，抽出式通風(fēng)和混合式通風(fēng)。 1） 壓入式通風(fēng) 局部通風(fēng)機和啟動裝置安裝在 離掘巷道口 10m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。具體布置示意圖如圖 。 圖 壓入式通風(fēng) 2）抽出式通風(fēng) 這種通風(fēng)方式是把局部通風(fēng)機安裝在離巷道口 10m以外的回風(fēng)側(cè)。新鮮風(fēng)流沿巷道流入，污風(fēng)通過鐵風(fēng)筒由局部通風(fēng)機排出，抽出式通風(fēng)見圖 。 圖 抽出式通風(fēng) 3）混合式通風(fēng) 混合式通風(fēng)的布置如圖 ，其中壓入式風(fēng)筒出風(fēng)口與工作面的距離仍應(yīng)小于有效射程長度，抽出式風(fēng)筒吸收風(fēng)口與工作面的距離和壓入式局部通風(fēng)機所在位置有關(guān)。壓入式局部通風(fēng)機 可隨工作面的推進及時向前移動，與工作面距離保持在 4050米左右。抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口應(yīng)超前壓入式局部通風(fēng)機 10米以上，同時其風(fēng)筒吸風(fēng)口距工作面的距離還應(yīng)大于炮煙拋擲長度，一般為 30米左右，混合式通風(fēng)機見圖 。 圖 混合式通風(fēng) 由于混合式通風(fēng)適用于大斷面長距離的巖巷掘進通風(fēng)的較好方式，由于采煤工作面屬于普通斷面，短距離巖巷掘進，因此本次設(shè)計只考慮壓入式和抽出式兩種方式。 壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點比較： （ 1）抽出式通風(fēng)時，污濁風(fēng)流必須通過局部通風(fēng)機，極不安全。而壓入式通風(fēng)時，局部通風(fēng)機安 設(shè)在新鮮風(fēng)流中，通過局部通風(fēng)機的為新鮮風(fēng)流，故安全性高。 （ 2）抽出式通風(fēng)有效吸程小，排出工作面炮煙的能力較差；壓入式通風(fēng)風(fēng)筒出口射流的有效射程達，排出工作面炮煙和瓦斯的能力強。 （ 3）抽出式通風(fēng)由于炮煙從風(fēng)筒中排出，不污染巷道中的空氣，故勞動衛(wèi)生條件好。壓入式通風(fēng)時 炮煙沿巷道流動，勞動衛(wèi)生條件較差，而且排出炮煙的時間長。 （ 4）抽出式通風(fēng)只能使用剛性風(fēng)筒或帶剛性圈的柔性風(fēng)筒，壓入式通風(fēng)可以使用柔性風(fēng)筒。 從以上比較可以看出，兩種通風(fēng)方式各有利弊，但壓入式通風(fēng)安全可靠性較好，故在煤礦中得到廣泛應(yīng)用。 綜合本井田的瓦斯?jié)舛?、掘進條件、粉塵濃度等因素，本次設(shè)計采用壓入式掘進通風(fēng)。 煤巷掘進工作面需風(fēng)量 各掘進工作面所需風(fēng)量計算如下： 1）按壓入式通風(fēng)方式通風(fēng)時 tLSAQ y 3 2)( ?? （ ） 式中： Qy— 采用壓入式通風(fēng)時，稀釋、排除掘進巷道炮煙所需風(fēng)量， m3/min； A— 為同時爆破的炸藥量， Kg，最大為 ； S— 掘進巷道的凈斷面積， m3,10； L— 從工作 面至炮煙濃度稀釋至安全濃度的距離，可用下式計算： L=400A/S，則 L=400 t— 掘進巷道的通風(fēng)時間，一般取 2030min,取 20min。 m i )( 33 2 mQ y ???? 2）按瓦斯涌出量計算 根據(jù)《礦井安全規(guī)程》規(guī)定，按工作面回風(fēng)風(fēng)流中沼氣的濃度不得超過 1%的要求計算，即： )1(100 gbbb KKqQ ??? （ ） 式中： Qb— 掘進工作面實際需風(fēng)量， m3/min； qb— 該掘進工作面瓦斯的平均絕對涌出量， m3/min； Kb— 該掘進工作面的瓦斯涌出量不均衡的風(fēng)量系數(shù)，根據(jù)實際觀測為 ； Kg— 礦井瓦斯抽放率，為 80%。 工作面需風(fēng)量： m i n1 3 5)( 0 0 3mQ b ?????? 3)按人數(shù)計算 按每人每分鐘所