【正文】 fmax fmin() — 通風(fēng)阻力最大（最?。r(shí)期風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量， m3/s。 ? ?maxmin fsfs HH — 風(fēng)機(jī)實(shí)際最大（最?。┕ぷ黠L(fēng)壓， Pa； s? — 通風(fēng)機(jī)工作效率，容易 ，困難 . 通風(fēng)容易時(shí)期： sfsf HQN ?1000 minmin ? = ?? = 通風(fēng)困難時(shí)期： sfsf HQN ?1000 m axm ax ? = ?? = 根據(jù)實(shí)際情況，本礦井選用異步電動(dòng) 機(jī)，選用異步電動(dòng)機(jī)時(shí)， maxmin / mm NN ≥ 時(shí)可選一臺(tái)電機(jī)，功率為 eN ； ? ?treee kNN ??/m a x ?? (59) 則： ? ? ? ? ?????? treee kNN ?? 式中 ek — 電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)， ek =～ ； e? — 電動(dòng)機(jī)效率， e? =～ （大型電機(jī)取較高值）； tr? — 傳動(dòng)效率， 電動(dòng)機(jī)與通風(fēng)機(jī)直連時(shí) 1?tr? .2；皮帶傳動(dòng)時(shí) ?tr? 。 所以選出的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 BD aN 24。 經(jīng)上述計(jì)算可知， 設(shè)計(jì)的通風(fēng)設(shè)備滿足礦井通風(fēng)需要，可以利用。 目前，禾草溝礦井已在一號(hào)回風(fēng)斜井井口附近建有通風(fēng)機(jī)房一座，安裝兩臺(tái)燕京礦山設(shè)備有限公司生產(chǎn)的 BDK8No24 型礦用防爆對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī) [29]， 一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 740r/min。每臺(tái)通風(fēng)機(jī)選配 2 臺(tái) YBF560M28 型通風(fēng)機(jī)專用隔爆電動(dòng)機(jī)，單臺(tái)功率 315kW，電壓 10kV，同步轉(zhuǎn)速 750r/min，效率 %。兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)通過風(fēng)道和垂直閘門進(jìn)行倒換。在一號(hào)回風(fēng)斜井風(fēng)硐出口和安裝通風(fēng)機(jī)場(chǎng)地之間建有風(fēng)門間，風(fēng)門間內(nèi)設(shè)置 2 個(gè)倒換通風(fēng)機(jī)的垂直閘門和 2 個(gè)用于通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定的水平進(jìn)風(fēng)門，并設(shè)置 4臺(tái)操縱風(fēng)門的 JMB4 型電動(dòng)、手動(dòng)風(fēng)門絞車，每臺(tái)絞車?yán)?40kN，配套電動(dòng)機(jī) Y160L－ 8 型，功率 ，電壓 380V。在裝設(shè)通風(fēng)機(jī)的場(chǎng)地附近設(shè)置 配電間 ,通風(fēng)機(jī)值班室與 配電間聯(lián)合建筑。為降低通風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力噪聲，在通風(fēng)機(jī)擴(kuò)散塔前側(cè)裝設(shè)消聲器。通風(fēng)機(jī)為反轉(zhuǎn)反風(fēng) [30]。 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用 噸煤通風(fēng)成本是通風(fēng)設(shè)計(jì)和管理的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。統(tǒng)計(jì)分析成本的構(gòu)成，則是探求降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益不可少的基礎(chǔ)材料 [31]。 噸煤通風(fēng)成本主要包括下列費(fèi)用： 噸煤的通風(fēng)電費(fèi)為主要通風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)及井下輔助通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)電費(fèi)之和除以年產(chǎn)量，可用如下公式計(jì)算： ? ? TDEEW A /1 ??? ， 元 /t (510) 式中 E—— 主要通風(fēng)機(jī)年耗電量，設(shè)計(jì)中用下式概算； 通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期共選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)是 ? ? ? ?wvekNE ?? ??? /8 6 7 0 m a xe (511) 選兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí) ? ? ? ?wvee kNNE ?? ????? /4 3 8 0m i nm a xe (512) 式中 D— 電價(jià)，工業(yè)用電取 ，元 /KW h； T— 礦井年產(chǎn)量，噸； EA— 局部通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)的年耗電量； minmax, ee NN —年內(nèi)最大與最小的主要通風(fēng)機(jī)輸入功率， kW； ek—主要通風(fēng)機(jī)電機(jī)效率，取 ～ ； v? —變壓器效率，取 ； w? —電線輸電效率，取決于電纜長(zhǎng)度和每米電纜耗損，在 ～ 范圍內(nèi)選取，取 ； tr? —傳動(dòng)效率，直接傳動(dòng)取 1，間接傳動(dòng)取 。 由上述條件得： ? ? ? ? 9 6 3 6 3 ???????? wvee kNE ?? 不考慮局部通風(fēng)機(jī)，所以 EA=0 ? ? TDEEW A /1 ??? = 設(shè)備折舊費(fèi) 通風(fēng)設(shè)備的折舊費(fèi)于設(shè)備數(shù)量、成本及服務(wù)年限和有關(guān)。 噸煤的通風(fēng)設(shè)備折舊費(fèi) 2W 為 122 GGW T?? (513) 式中 G1—— 通風(fēng)設(shè)備基本投資年折舊費(fèi)，元； G2—— 通風(fēng)設(shè) 備的年大修理折舊費(fèi)，元。 年折舊費(fèi) G1按直線法計(jì)算，即采用下式 10( ) /rG C V n?? (514) 式中 C0—— 設(shè)備或設(shè)施的原值，萬元； Vr—— 設(shè)備或設(shè)施的殘值，萬元； n—— 設(shè)備或設(shè)施的服務(wù)年限。 按照 趙家梁 煤礦的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)指標(biāo) [32]， 全套風(fēng)機(jī)房的所有通風(fēng)設(shè)備造價(jià)共計(jì) 600 萬元，回收率為 4%，則其最終殘值為 6004%=2 4萬元 ，風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限按 35年算，則年折舊費(fèi)用為： nVCG r /)( 01 ?? =（ 60024） /35= 萬元 通風(fēng)設(shè)備的年大修理費(fèi)用 G2為 30萬元 /年，年生產(chǎn)能力按 400萬噸計(jì)算。則噸煤的通風(fēng)設(shè)備折舊費(fèi) W2為： T GGW 212 ?? = ? = /t 材料消耗費(fèi)用 包括各種通風(fēng)構(gòu)筑物的材料費(fèi)用，通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油料費(fèi) 用，防塵等設(shè)施費(fèi)用。每噸煤的通風(fēng)材料消耗費(fèi) 3W 為： 3 CW T? (515) 式中 C—— 材料消耗總費(fèi)用，元 /t。 通風(fēng)材料費(fèi)用按 700萬元 /年計(jì)算， 噸煤的通風(fēng)材料消耗費(fèi) 3W 為： TCW ?3 =400700 = 元 /t 通風(fēng)工作人員工資費(fèi)用 煤礦通風(fēng)工作人員，每年工資總額為 A（元），則一噸煤飛工資費(fèi)用為 4W 為： TAW ?4 (516) 根據(jù) 趙家梁 煤礦的實(shí)際情況，通風(fēng)人員每人每年工資為 9萬元，通風(fēng)工人大概有 70人，則 A=630萬元，則： TAW ?4 =400630 = 元 /t 專為通風(fēng)服務(wù)的巷道工程折舊費(fèi)和維護(hù)費(fèi) 折算至噸煤費(fèi)用為 5W （元 /t）。 根據(jù) 趙家梁 煤礦的實(shí)際情況專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費(fèi) 和維護(hù)費(fèi)按 400萬元 /年計(jì)算。 5W =400400 =1元 /t 通風(fēng)儀表的購(gòu)置費(fèi)用和維修費(fèi) 通風(fēng)儀表的購(gòu)置費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用按 800萬元 /年計(jì)算，將其折算為噸煤的費(fèi)用 6W 為 ： 6W =400800 = 元 /t 礦井每采一噸煤的通風(fēng)總費(fèi)用 W = 1W + 2W + 3W + 4W + 5W + 6W (517) =++++1+2= 元 /t 通風(fēng)構(gòu)筑物 礦井通風(fēng)系統(tǒng)，除了有結(jié)構(gòu)合理的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和能力適當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī)外，還要網(wǎng)絡(luò)中的適當(dāng)位置安設(shè)隔斷、引導(dǎo)和控制風(fēng)流的設(shè)施和裝置，以保證風(fēng)流按照生產(chǎn)需要流動(dòng) [33]。這些設(shè)施和裝置，統(tǒng)稱為通風(fēng)構(gòu)筑物。風(fēng)流在流動(dòng)的過程中，通過通風(fēng)構(gòu)筑物的縫隙、煤柱裂隙、采空區(qū)或地標(biāo)塌陷區(qū)等直接滲透到回風(fēng)巷或地面而 產(chǎn)生漏風(fēng)。合理的安設(shè)通風(fēng)構(gòu)筑物，并使其經(jīng)常處于完好狀態(tài)；減少漏風(fēng)，提高有效風(fēng)量是通風(fēng)管理部門的主要任務(wù)。 通風(fēng)構(gòu)筑物可以分為兩大類：一類是通過風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，如主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐、反風(fēng)裝置、風(fēng)橋、導(dǎo)風(fēng)板和調(diào)節(jié)風(fēng)窗；另一類是隔斷風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，如井口密閉、擋風(fēng)墻、風(fēng)簾和風(fēng)門等 [34]。 （ 1）風(fēng)門 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(yùn)輸工具的長(zhǎng)度，以便一道風(fēng)門開啟時(shí)，另一道風(fēng)門是關(guān)閉的。 風(fēng)門的種類 ①普通風(fēng)門 ②自動(dòng)風(fēng)門 ：碰撞式自動(dòng)風(fēng)門、氣動(dòng)或水動(dòng)風(fēng)門、電動(dòng)風(fēng)門。 構(gòu)筑永久風(fēng)門的要求： 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(shí)設(shè)反向風(fēng)門，其數(shù)量不少于兩道； ② 風(fēng)門能自動(dòng)關(guān)閉；通車風(fēng)門實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(shí)敞開（包括反風(fēng)門）； ③ 門框要包邊沿口，有墊襯，四周接觸嚴(yán)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，厚度不小于 ，嚴(yán)密不漏風(fēng)；墻垛周邊要掏槽，見硬頂、硬幫與煤巖接實(shí)。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(yán)；風(fēng)門前后各 5m內(nèi)巷道支護(hù)良好，無雜物、積水、淤泥。 （ 2） 風(fēng)橋 當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)中進(jìn)風(fēng)道與回風(fēng)道與回風(fēng)道水平交叉時(shí)，為使進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)互相隔開，需要構(gòu)筑風(fēng)橋 [35]。按其構(gòu)造不同分為三種： ①繞道式風(fēng)橋； ②混凝土風(fēng)橋； ③鐵筒風(fēng)橋。 風(fēng)橋的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)： ①用不燃的材料建筑； ②橋面平整不漏風(fēng)； ③風(fēng)橋前后各 5 米范圍內(nèi)巷道支護(hù)良好，無雜物、積水淤泥； ④風(fēng)橋通風(fēng)斷面不小于原巷道斷面的 4/5，成流線型，坡度小于； ⑤風(fēng)橋兩端接口嚴(yán)密，四周實(shí)幫、實(shí)底，要填實(shí)； ⑥風(fēng)橋上下不準(zhǔn)設(shè)風(fēng)門。 （ 3）密閉 密閉是隔斷 風(fēng)流的構(gòu)筑物，設(shè)置在需要隔斷風(fēng)流、也不需要通車行人的巷道中 [36]。密閉的結(jié)構(gòu)隨服務(wù)年限的不同分為兩類： ①臨時(shí)密閉，常用木板，并用黃泥、石灰抹面。 ②永久密閉，常用料石、磚、水泥等不燃性材料修筑。 永久密閉的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)： ①用不燃材料建筑，嚴(yán)密不漏風(fēng)，墻體厚度不小于 米。 ②密閉前無瓦斯積聚。 ③密閉周邊要掏槽，見硬底、硬幫與煤巖接實(shí)，并抹有不少于 米的裙邊。 ④密閉有水的要設(shè)反水池與反水管；有自燃發(fā)火煤層的采空區(qū)密閉要設(shè)觀測(cè)孔、灌漿孔，孔口要堵嚴(yán)密。 ⑤密閉前要設(shè)柵欄、警告、說明牌和檢查箱。 ⑥ 墻面平整、無裂縫、重逢和空逢。 （ 4）導(dǎo)風(fēng)板 常見導(dǎo)風(fēng)板種類 ①引風(fēng)導(dǎo)風(fēng)板。 ②降阻導(dǎo)風(fēng)板。 ③匯流導(dǎo)風(fēng)板。 （ 5） 風(fēng)窗的個(gè)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。 風(fēng)窗，風(fēng)門面積可用如下公式進(jìn)行計(jì)算： ? ?rhQ SQ ??? ?? 風(fēng) 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。 前期布置風(fēng)窗數(shù)量為 8 個(gè)，后期布置風(fēng)門數(shù)量也為 8 個(gè)。 主要通風(fēng)機(jī)附屬設(shè)備 （ 1） 風(fēng)硐 風(fēng)硐是礦井主要通風(fēng)機(jī)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(duì)風(fēng)硐的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量要求較高起技術(shù)要求是 [37]： 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(zhǎng)，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(kuò)大和縮小； ④ 風(fēng)硐及風(fēng)硐內(nèi)的閘門等裝置，結(jié)構(gòu)要嚴(yán)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(shí)毀壞通風(fēng)機(jī)的安全設(shè)施，《規(guī)程》規(guī)定：裝有主要通風(fēng)機(jī)或分區(qū)通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口必須安裝防爆門 [38]。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(duì)出風(fēng)井的風(fēng)流方向，保證在井下發(fā)生爆炸時(shí)，高壓氣浪將其沖開； ③ 防爆門的結(jié)構(gòu)應(yīng)堅(jiān)固嚴(yán)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(kuò)散器 通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口外接的一定長(zhǎng)度、斷面逐漸擴(kuò)大的建筑物即為擴(kuò)散器。其功能是將通 風(fēng)機(jī)出口的速壓更多地轉(zhuǎn)化為靜壓，以減少通風(fēng)機(jī)出口的速壓損失，提高通風(fēng)機(jī)裝置的靜壓。 反風(fēng)措施 《規(guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)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(jiǎn)單，堅(jiān)固可靠； （ 2） 啟動(dòng)靈活，司機(jī)一個(gè)人可以操作反風(fēng)； （ 3） 反風(fēng)操作時(shí)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(shí)供給的風(fēng) 量 不應(yīng)小于正常風(fēng)量的 40%。 當(dāng)井下發(fā)火時(shí)，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(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)，通過風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)來完成，全礦井反風(fēng)通過主要通風(fēng)機(jī)即附屬設(shè)施實(shí)現(xiàn) [39]。 6 結(jié)論 （ 1）近年我國(guó)煤炭安全事業(yè)已經(jīng)取得一些進(jìn)展，但李發(fā)達(dá)國(guó)家仍然有一定差距，如我國(guó)開采技術(shù)不是很成熟、對(duì)安全投資較小 、安全技術(shù)人員的整體素質(zhì)較低、管理技術(shù)等的不成熟，所以我國(guó)應(yīng)加大煤礦安全生產(chǎn)與管理。 （ 2） 趙家梁 煤礦 位于陜北黃土高原之北端和毛烏素沙漠東南緣的接壤地帶，地貌單元屬風(fēng)