【導(dǎo)讀】馬臨煤礦位于貴州省遵義地區(qū)北部的習(xí)水縣東皇鎮(zhèn)關(guān)坪村。井內(nèi)的氣象參數(shù)按表1所列的平均值選取。準(zhǔn)采深度上起+1400，下抵+750，垂深650，西采區(qū)西翼上部因煤層走向變化影響，下部受河流及村莊的限制，準(zhǔn)采深度相對較小，平均約為400。本礦井可采煤層有C8煤層，其煤層平均厚度為3m，具體參見圖1綜合地質(zhì)柱狀圖。據(jù)煤的自燃發(fā)火傾向測試結(jié)果，各煤層均屬不自燃發(fā)火煤層（三級(jí)）。本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算，“三·八”工作制，即兩班采煤，一班準(zhǔn)備，每班凈工作時(shí)間為8，凈提升時(shí)間為16小時(shí)。根據(jù)井田開拓方式和采區(qū)準(zhǔn)備方式，根據(jù)井田水平及采區(qū)劃分，一水平東采區(qū)平均走向長度約為3000，平均傾斜長度為1080。東采區(qū)上山部分煤層賦存穩(wěn)定，，平均傾角17°，適宜建設(shè)高產(chǎn)高效礦井，因此本設(shè)計(jì)采用一礦一面達(dá)產(chǎn)。首采區(qū)共布置12各采煤工作面，首采工作面為1181工作面，位于采區(qū)東翼，其接替工作面為1182工作面。

　　

【正文】 的風(fēng)流路線，依次計(jì)算各段路線的摩擦阻力，然后找出通風(fēng)阻力最大路線，得到容易和困難時(shí)期的總摩擦阻力和，再加上局部阻力，因初建礦井局部阻力取擦阻力的10%，擴(kuò)建礦井取總摩擦阻力的15%，得到兩個(gè)時(shí)期的礦井總阻力和。通風(fēng)容易時(shí)期總阻力： 通風(fēng)困難時(shí)期總阻力： 礦井等積孔： 式中：——礦井風(fēng)量，； ——礦井通風(fēng)阻力，Pa。礦井通風(fēng)總風(fēng)阻用下式計(jì)算： 式中：——礦井通風(fēng)容易、困難時(shí)期總風(fēng)阻，； ——通風(fēng)容易、困難時(shí)期總風(fēng)量，； ——通風(fēng)容易、困難時(shí)期的總阻力。礦井通風(fēng)阻力是選擇主要通風(fēng)機(jī)的重要因素，計(jì)算出通風(fēng)阻力的大小，就能確定所需通風(fēng)壓力的大小，并以此作為選擇通風(fēng)設(shè)備的依據(jù)。可用下表判斷礦井通風(fēng)的難易程度： 礦井通風(fēng)難易程度評價(jià)等積孔（m2）風(fēng)阻（Ns/m8）通風(fēng)阻力等級(jí)難易程度評價(jià)1大阻力礦難1～2～中阻力礦中2小阻力礦易則通過計(jì)算可知：(1) 礦井總阻力：通風(fēng)容易時(shí)期總阻力： 通風(fēng)困難時(shí)期總阻力：(2) 礦井等積孔通風(fēng)容易時(shí)期： 通風(fēng)困難時(shí)期： (3) 礦井總風(fēng)阻通風(fēng)容易時(shí)期： 通風(fēng)困難時(shí)期：，可知本礦通風(fēng)容易時(shí)期、通風(fēng)困難時(shí)期均為通風(fēng)容易礦井。7 礦井通風(fēng)設(shè)備選型 礦井通風(fēng)設(shè)備選型的任務(wù)是根據(jù)通風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)，在已有的風(fēng)機(jī)系列產(chǎn)品中選擇適合風(fēng)機(jī)型號(hào)、轉(zhuǎn)速和與之匹配的電機(jī)。所選的風(fēng)機(jī)必須具有安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)良好等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》等技術(shù)文件的有關(guān)規(guī)定，進(jìn)行通風(fēng)機(jī)設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)符合下列要求：①風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限盡量滿足第一水平通風(fēng)要求，并適當(dāng)照顧第二水平通風(fēng)；在風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限內(nèi)其工況點(diǎn)應(yīng)在合理的工作范圍之內(nèi)。②當(dāng)風(fēng)機(jī)服務(wù)年限內(nèi)通風(fēng)阻力變化較大時(shí)，可考慮分期選擇電機(jī)，但初裝電機(jī)的使用年限不小于5年。③風(fēng)機(jī)的通風(fēng)能力應(yīng)留用一定富余量。在最大設(shè)計(jì)風(fēng)量時(shí)，軸流式風(fēng)機(jī)的葉片安裝角一般比允許的最大值小5。風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不大于額定值的90%。④考慮風(fēng)量調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)盡量避免使用風(fēng)硐閘門調(diào)節(jié)。⑤正常情況下，主風(fēng)機(jī)不采用聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)。礦井進(jìn)、回風(fēng)井空氣柱的容重差以及高度差和其他自然因素所形成的壓力成為自然風(fēng)壓，它對礦井的主要通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一定的影響，因此設(shè)計(jì)中考慮了自然風(fēng)壓的影響。自然風(fēng)壓用下式計(jì)算：式中：：礦井自然風(fēng)壓,Pa； ：地面與井底車場的標(biāo)高差，m；：進(jìn)風(fēng)硐口與出風(fēng)井筒空氣平均密度差，Kg/m3。為了簡化計(jì)算，在自然風(fēng)壓計(jì)算中，井下各處的空氣密度均認(rèn)為是進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井的空氣密度的平均值 空氣平均密度一覽表季節(jié) 地點(diǎn)進(jìn)風(fēng)井筒（kg/m3）出風(fēng)井筒（kg/m3）冬夏計(jì)算得出：通風(fēng)容易時(shí)：冬季自然風(fēng)壓為： 夏季自然風(fēng)壓為：通風(fēng)困難時(shí)：冬季自然風(fēng)壓為： 夏季自然風(fēng)壓為： 可見，冬季自然風(fēng)壓有利于礦井通風(fēng)，而夏季自然風(fēng)壓阻礙礦井通風(fēng)。 通風(fēng)機(jī)選擇由于外部漏風(fēng)（即井口防爆門及主要通風(fēng)機(jī)附近的反風(fēng)門等處的漏風(fēng)），風(fēng)機(jī)風(fēng)量應(yīng)大于礦井風(fēng)量式中：——主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量，m3/min； ——礦井需風(fēng)量，m3/min； ——漏風(fēng)系數(shù)。則：容易時(shí)期：困難時(shí)期：. 容易時(shí)期：困難時(shí)期：式中：——軸流式通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓，Pa； ——通風(fēng)機(jī)附屬裝置阻力，Pa，取100。為了拓寬主要通風(fēng)機(jī)的工作范圍，在通風(fēng)容易時(shí)期應(yīng)選在冬季，通風(fēng)困難時(shí)期應(yīng)選在夏季。則：容易時(shí)期：困難時(shí)期：容易時(shí)期： 困難時(shí)期：在通風(fēng)機(jī)特性曲線圖上繪制通風(fēng)機(jī)的工作曲線,風(fēng)阻曲線與通風(fēng)機(jī)特性曲線的交點(diǎn)即為通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工作點(diǎn)。根據(jù)作圖可以得到通風(fēng)機(jī)的各個(gè)參數(shù)。 通風(fēng)機(jī)實(shí)際工作參數(shù)時(shí)期葉片安裝角轉(zhuǎn)速（r/min）風(fēng)壓（Pa）風(fēng)量（m3/s）效率（%）輸入功率（kW）容易35o750118074145困難35o750183083205 通風(fēng)機(jī)裝置性能曲線 礦井主要通風(fēng)設(shè)備要求①主要通風(fēng)機(jī)必須安裝在地面，裝有通風(fēng)機(jī)的井口必須封閉嚴(yán)密，其外部漏風(fēng)率在無提升設(shè)備時(shí)不得超過5%，有提升設(shè)備時(shí)不得超過15%；②主要通風(fēng)機(jī)必須保證經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)；③主要通風(fēng)機(jī)必須裝備兩套同等能力的通風(fēng)機(jī)，其中一套作備用。在建井期間可裝備一套通風(fēng)機(jī)和一部備用電動(dòng)機(jī)。備用通風(fēng)機(jī)或備用電動(dòng)機(jī)和配套通風(fēng)機(jī)，必須能在10min內(nèi)開動(dòng)。 礦井不得采用局部通風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)用。在特殊條件下，做臨時(shí)使用時(shí)，必須報(bào)主要通風(fēng)機(jī)管理部門，制定措施，報(bào)省（區(qū)）煤炭局批準(zhǔn)；④裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口，應(yīng)安裝防爆門；⑤主要通風(fēng)機(jī)至少每月由礦井機(jī)電部門檢查一次。改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或風(fēng)葉角度時(shí)，必須報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)；⑥進(jìn)風(fēng)井口必須布置在不受粉塵、灰土、有害和高溫氣體侵入的地方；進(jìn)風(fēng)井筒冬季結(jié)冰，對工人健康和提升設(shè)施有一定的危害，必須設(shè)暖風(fēng)設(shè)備；⑦回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)，特殊情況下串聯(lián)通風(fēng)必須符合《煤礦安全規(guī)程》第117條有關(guān)規(guī)定；⑧完善礦井通風(fēng)系統(tǒng)，合理分配風(fēng)量，降低并控制負(fù)壓，以減少漏風(fēng)，每個(gè)面回采結(jié)束，要將其兩順槽就近連通并及時(shí)加以密閉，使采空區(qū)處于均壓狀態(tài)。 通風(fēng)附屬裝置及其安全技術(shù) 風(fēng)機(jī)附屬裝置礦井反風(fēng)就是當(dāng)?shù)V井發(fā)生突變的時(shí)候及時(shí)使風(fēng)流反向，控制災(zāi)害和災(zāi)情的發(fā)展的應(yīng)變措施。為了保證主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全可靠，除通風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)機(jī)體外，仍需設(shè)置一系列附屬裝置，如反風(fēng)裝置、防爆門、風(fēng)硐和擴(kuò)散器等。（1）反風(fēng)裝置反風(fēng)裝置就是使正常風(fēng)流反向的設(shè)施。當(dāng)進(jìn)風(fēng)井附近和井底車場發(fā)生火災(zāi)或瓦斯煤塵爆炸時(shí)，為了避免大量的CO和CO2等有害氣體進(jìn)入采掘空間，危及井下工人的生命安全，則利用反風(fēng)裝置迅速使風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。本設(shè)計(jì)選取2K56型軸流風(fēng)機(jī)，這種風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)后的風(fēng)量可以達(dá)到正常時(shí)期風(fēng)量的40%，故不須設(shè)置反風(fēng)裝置進(jìn)行反風(fēng)。本礦每年進(jìn)行反風(fēng)演習(xí)一次，每季度都要檢查反風(fēng)功能，保證隨時(shí)可用。（2）防爆門為保護(hù)風(fēng)機(jī)，在風(fēng)井井口設(shè)置鐘形防爆門。防爆門放入井口圈的凹內(nèi)，槽中盛水以防漏風(fēng)，深度必須大于防爆門的內(nèi)外壓差。如圖72所示圖 72 立井井口防爆蓋示意圖1防爆井蓋；2密封液槽；3滑輪；4平衡重錘；5壓腳；6風(fēng)硐（3）擴(kuò)散器本設(shè)計(jì)選用由圓錐形內(nèi)筒和外筒構(gòu)成的環(huán)狀擴(kuò)散器，它可以將風(fēng)機(jī)出口的大部分速壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，以減少風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的速壓損失，提高風(fēng)機(jī)的靜壓。如圖73所示圖73 軸流式通風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器（4）風(fēng)硐風(fēng)硐是礦井主要通風(fēng)機(jī)和出風(fēng)井之間的一段聯(lián)絡(luò)巷道，風(fēng)硐通風(fēng)量很大，其內(nèi)外壓差較大，因此要特別注意減小風(fēng)硐阻力和防止漏風(fēng)。（5）消音裝置《規(guī)程》規(guī)定礦井主要通風(fēng)機(jī)噪音不得超過90dB，本設(shè)計(jì)采用主動(dòng)式消音裝置，把大部分噪音吸收掉。按照有關(guān)原則，并根據(jù)現(xiàn)場科技人員的經(jīng)驗(yàn)，可對通風(fēng)設(shè)備提出以下幾點(diǎn)安全技術(shù)要求：（1）主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性能好，主通風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性運(yùn)轉(zhuǎn)與否決定著礦井通風(fēng)的安全可靠程度。（2）通風(fēng)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)完備。主要通風(fēng)機(jī)和局部通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)很重要，風(fēng)門失控會(huì)造成風(fēng)流短路和通風(fēng)系統(tǒng)紊亂，危及井下生產(chǎn)的安全。所以，它們要安裝自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。（3）反風(fēng)系統(tǒng)的靈活程度要高。進(jìn)行反風(fēng)井下發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故時(shí)防止災(zāi)害擴(kuò)大的重要設(shè)施，主要通風(fēng)機(jī)必須安裝反風(fēng)設(shè)施，并能在10min內(nèi)改變巷道內(nèi)風(fēng)流方向且風(fēng)量不小于正常值的40%。8 礦井通風(fēng)費(fèi)用概算計(jì)算噸煤的通風(fēng)成本包括：噸煤通風(fēng)電費(fèi)，通風(fēng)設(shè)備的折舊費(fèi)和維修費(fèi)，專用通風(fēng)巷道的維護(hù)費(fèi),通風(fēng)人員工資費(fèi)用等。噸煤通風(fēng)電費(fèi)由主要通風(fēng)機(jī)和局部通風(fēng)機(jī)消耗產(chǎn)生，可要下式計(jì)算：式中： ——年通風(fēng)電費(fèi)，元/年； ——通風(fēng)機(jī)功率，KW； ——電費(fèi)單價(jià)，取e=()； ——電網(wǎng)效率，； ——通風(fēng)機(jī)的效率，困難時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)效 。 主要通風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)： 容易時(shí)期： 元/年困難時(shí)期： 元/年 局部通風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)：，礦井通風(fēng)容易時(shí)期有2個(gè)掘進(jìn)工作面，礦井通風(fēng)困難時(shí)期有2個(gè)掘進(jìn)工作面。容易時(shí)期： 元/年困難時(shí)期： 元/年因而噸煤通風(fēng)費(fèi)用為：容易時(shí)期：元/噸困難時(shí)期：元/噸查《煤礦》生產(chǎn)經(jīng)營指標(biāo)得，一全套風(fēng)機(jī)房的所有通風(fēng)設(shè)備造價(jià)共計(jì)40萬元，起回收率為4%，服務(wù)年限為25年，則年折舊費(fèi)用為：萬元/年則噸煤通風(fēng)設(shè)備的折舊費(fèi)為：元/噸維護(hù)費(fèi)是指大中小及日常維護(hù)所需要的主要配件，維護(hù)及材料的消耗等。查《生產(chǎn)經(jīng)營指標(biāo)》通風(fēng)設(shè)備的年維護(hù)費(fèi)用為80000元/年，則通風(fēng)設(shè)備的噸煤維護(hù)費(fèi)用為：元/噸故通風(fēng)設(shè)備的噸煤折舊費(fèi)和維護(hù)費(fèi)為： 元/噸專用通風(fēng)巷道有回風(fēng)斜巷，回風(fēng)大巷和回風(fēng)井，各井巷的長度與維護(hù)費(fèi)用為：回風(fēng)上山：1037米，維護(hù)費(fèi)80元/米；回風(fēng)井：36米，維護(hù)費(fèi)120元/米。則專用通風(fēng)巷道的維護(hù)費(fèi)為元/噸。根據(jù)工資制度與所需工作人員計(jì)算得一年費(fèi)用為200萬元，則噸煤所需工資為：元/噸通過以上計(jì)算，礦井噸煤通風(fēng)成本為：容易時(shí)期：元/噸困難時(shí)期：元/噸9 結(jié)論本礦井采用抽出式通風(fēng)，設(shè)計(jì)風(fēng)井在整個(gè)服務(wù)年限內(nèi)通風(fēng)阻力較小，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，通風(fēng)均比較容易；噸煤通風(fēng)成本低，比較經(jīng)濟(jì)；所選用的軸流式風(fēng)機(jī)效率高，電耗少；用分風(fēng)道反風(fēng)安全可靠；每個(gè)采區(qū)采用分區(qū)通風(fēng)，工作面都有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)較為簡單；本礦采用注漿防滅火技術(shù)有利于防止自燃火災(zāi)，礦井抗災(zāi)能力強(qiáng)。在工作面通過預(yù)抽瓦斯大大降低了瓦斯?jié)舛?，提高了通風(fēng)系統(tǒng)的安全性。通風(fēng)安全設(shè)施主要有：風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)窗、防爆水棚、回風(fēng)井井口防爆門、進(jìn)風(fēng)井井口防火鐵門等。 礦井采掘工作面獨(dú)立通風(fēng)，井下硐室實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立通風(fēng)。綜上訴述，本礦井通風(fēng)系統(tǒng)簡單、合理、穩(wěn)定，通風(fēng)方式合理，配風(fēng)滿足需要，通風(fēng)設(shè)施齊全有效，抗災(zāi)能力強(qiáng)。10 參考文獻(xiàn)[1] ：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，[2] 杜計(jì)平、[3] ，煤炭工業(yè)，2010[4] ：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，[5] 、排水及壓風(fēng)設(shè)備，中國礦業(yè)大學(xué)出版社，49