【正文】 fmax fmin() — 通風阻力最大（最?。r期風機工作風量， m3/s。 ? ?maxmin fsfs HH — 風機實際最大（最小）工作風壓， Pa； s? — 通風機工作效率，容易 ，困難 . 通風容易時期： sfsf HQN ?1000 minmin ? = ?? = 通風困難時期： sfsf HQN ?1000 m axm ax ? = ?? = 根據(jù)實際情況，本礦井選用異步電動 機，選用異步電動機時， maxmin / mm NN ≥ 時可選一臺電機，功率為 eN ； ? ?treee kNN ??/m a x ?? (59) 則： ? ? ? ? ?????? treee kNN ?? 式中 ek — 電動機容量備用系數(shù)， ek =～ ； e? — 電動機效率， e? =～ （大型電機取較高值）； tr? — 傳動效率， 電動機與通風機直連時 1?tr? .2；皮帶傳動時 ?tr? 。 所以選出的電動機型號為 BD aN 24。 經(jīng)上述計算可知， 設計的通風設備滿足礦井通風需要，可以利用。 目前，禾草溝礦井已在一號回風斜井井口附近建有通風機房一座，安裝兩臺燕京礦山設備有限公司生產(chǎn)的 BDK8No24 型礦用防爆對旋軸流通風機 [29]， 一臺工作，一臺備用，通風機轉(zhuǎn)速 740r/min。每臺通風機選配 2 臺 YBF560M28 型通風機專用隔爆電動機，單臺功率 315kW，電壓 10kV，同步轉(zhuǎn)速 750r/min，效率 %。兩臺通風機通過風道和垂直閘門進行倒換。在一號回風斜井風硐出口和安裝通風機場地之間建有風門間，風門間內(nèi)設置 2 個倒換通風機的垂直閘門和 2 個用于通風機性能測定的水平進風門，并設置 4臺操縱風門的 JMB4 型電動、手動風門絞車，每臺絞車拉力為 40kN，配套電動機 Y160L－ 8 型，功率 ，電壓 380V。在裝設通風機的場地附近設置 配電間 ,通風機值班室與 配電間聯(lián)合建筑。為降低通風機空氣動力噪聲，在通風機擴散塔前側(cè)裝設消聲器。通風機為反轉(zhuǎn)反風 [30]。 概算礦井通風費用 噸煤通風成本是通風設計和管理的重要經(jīng)濟指標。統(tǒng)計分析成本的構(gòu)成，則是探求降低成本，提高經(jīng)濟效益不可少的基礎(chǔ)材料 [31]。 噸煤通風成本主要包括下列費用： 噸煤的通風電費為主要通風機年耗電費及井下輔助通風機、局部通風機電費之和除以年產(chǎn)量，可用如下公式計算： ? ? TDEEW A /1 ??? ， 元 /t (510) 式中 E—— 主要通風機年耗電量，設計中用下式概算； 通風容易時期和困難時期共選一臺電動機是 ? ? ? ?wvekNE ?? ??? /8 6 7 0 m a xe (511) 選兩臺電動機時 ? ? ? ?wvee kNNE ?? ????? /4 3 8 0m i nm a xe (512) 式中 D— 電價，工業(yè)用電取 ，元 /KW h； T— 礦井年產(chǎn)量，噸； EA— 局部通風機和輔助通風機的年耗電量； minmax, ee NN —年內(nèi)最大與最小的主要通風機輸入功率， kW； ek—主要通風機電機效率，取 ～ ； v? —變壓器效率，取 ； w? —電線輸電效率，取決于電纜長度和每米電纜耗損，在 ～ 范圍內(nèi)選取，取 ； tr? —傳動效率，直接傳動取 1，間接傳動取 。 由上述條件得： ? ? ? ? 9 6 3 6 3 ???????? wvee kNE ?? 不考慮局部通風機，所以 EA=0 ? ? TDEEW A /1 ??? = 設備折舊費 通風設備的折舊費于設備數(shù)量、成本及服務年限和有關(guān)。 噸煤的通風設備折舊費 2W 為 122 GGW T?? (513) 式中 G1—— 通風設備基本投資年折舊費，元； G2—— 通風設 備的年大修理折舊費，元。 年折舊費 G1按直線法計算，即采用下式 10( ) /rG C V n?? (514) 式中 C0—— 設備或設施的原值，萬元； Vr—— 設備或設施的殘值，萬元； n—— 設備或設施的服務年限。 按照 趙家梁 煤礦的生產(chǎn)經(jīng)營指標 [32]， 全套風機房的所有通風設備造價共計 600 萬元，回收率為 4%，則其最終殘值為 6004%=2 4萬元 ，風機的服務年限按 35年算，則年折舊費用為： nVCG r /)( 01 ?? =（ 60024） /35= 萬元 通風設備的年大修理費用 G2為 30萬元 /年，年生產(chǎn)能力按 400萬噸計算。則噸煤的通風設備折舊費 W2為： T GGW 212 ?? = ? = /t 材料消耗費用 包括各種通風構(gòu)筑物的材料費用，通風機和電動機潤滑油料費 用，防塵等設施費用。每噸煤的通風材料消耗費 3W 為： 3 CW T? (515) 式中 C—— 材料消耗總費用，元 /t。 通風材料費用按 700萬元 /年計算， 噸煤的通風材料消耗費 3W 為： TCW ?3 =400700 = 元 /t 通風工作人員工資費用 煤礦通風工作人員，每年工資總額為 A（元），則一噸煤飛工資費用為 4W 為： TAW ?4 (516) 根據(jù) 趙家梁 煤礦的實際情況，通風人員每人每年工資為 9萬元，通風工人大概有 70人，則 A=630萬元，則： TAW ?4 =400630 = 元 /t 專為通風服務的巷道工程折舊費和維護費 折算至噸煤費用為 5W （元 /t）。 根據(jù) 趙家梁 煤礦的實際情況專為通風服務的井巷工程折舊費 和維護費按 400萬元 /年計算。 5W =400400 =1元 /t 通風儀表的購置費用和維修費 通風儀表的購置費用和維護費用按 800萬元 /年計算，將其折算為噸煤的費用 6W 為 ： 6W =400800 = 元 /t 礦井每采一噸煤的通風總費用 W = 1W + 2W + 3W + 4W + 5W + 6W (517) =++++1+2= 元 /t 通風構(gòu)筑物 礦井通風系統(tǒng)，除了有結(jié)構(gòu)合理的通風網(wǎng)絡和能力適當?shù)娘L機外，還要網(wǎng)絡中的適當位置安設隔斷、引導和控制風流的設施和裝置，以保證風流按照生產(chǎn)需要流動 [33]。這些設施和裝置，統(tǒng)稱為通風構(gòu)筑物。風流在流動的過程中，通過通風構(gòu)筑物的縫隙、煤柱裂隙、采空區(qū)或地標塌陷區(qū)等直接滲透到回風巷或地面而 產(chǎn)生漏風。合理的安設通風構(gòu)筑物，并使其經(jīng)常處于完好狀態(tài)；減少漏風，提高有效風量是通風管理部門的主要任務。 通風構(gòu)筑物可以分為兩大類：一類是通過風流的通風構(gòu)筑物，如主要通風機風硐、反風裝置、風橋、導風板和調(diào)節(jié)風窗；另一類是隔斷風流的通風構(gòu)筑物，如井口密閉、擋風墻、風簾和風門等 [34]。 （ 1）風門 在人員和車輛可以通行、風流不能通過的巷道中，至少要建立兩道風門，間距要大于運輸工具的長度，以便一道風門開啟時，另一道風門是關(guān)閉的。 風門的種類 ①普通風門 ②自動風門 ：碰撞式自動風門、氣動或水動風門、電動風門。 構(gòu)筑永久風門的要求： ① 每組風門不少于兩道，入排風巷道之間需要設風門處同時設反向風門，其數(shù)量不少于兩道； ② 風門能自動關(guān)閉；通車風門實現(xiàn)自動化，礦井總回風和采區(qū)回風系統(tǒng)的風門要裝有閉鎖裝置；風門不能同時敞開（包括反風門）； ③ 門框要包邊沿口，有墊襯，四周接觸嚴密，門扇平整不漏風，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 風門墻垛要用不燃材料建筑，厚度不小于 ，嚴密不漏風；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 風門水溝要設反水池或擋風簾，通車風門要設底坎， 電管路孔要堵嚴；風門前后各 5m內(nèi)巷道支護良好，無雜物、積水、淤泥。 （ 2） 風橋 當通風系統(tǒng)中進風道與回風道與回風道水平交叉時，為使進風與回風互相隔開，需要構(gòu)筑風橋 [35]。按其構(gòu)造不同分為三種： ①繞道式風橋； ②混凝土風橋； ③鐵筒風橋。 風橋的質(zhì)量標準： ①用不燃的材料建筑； ②橋面平整不漏風； ③風橋前后各 5 米范圍內(nèi)巷道支護良好，無雜物、積水淤泥； ④風橋通風斷面不小于原巷道斷面的 4/5，成流線型，坡度小于； ⑤風橋兩端接口嚴密，四周實幫、實底，要填實； ⑥風橋上下不準設風門。 （ 3）密閉 密閉是隔斷 風流的構(gòu)筑物，設置在需要隔斷風流、也不需要通車行人的巷道中 [36]。密閉的結(jié)構(gòu)隨服務年限的不同分為兩類： ①臨時密閉，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)量標準： ①用不燃材料建筑，嚴密不漏風，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，并抹有不少于 米的裙邊。 ④密閉有水的要設反水池與反水管；有自燃發(fā)火煤層的采空區(qū)密閉要設觀測孔、灌漿孔，孔口要堵嚴密。 ⑤密閉前要設柵欄、警告、說明牌和檢查箱。 ⑥ 墻面平整、無裂縫、重逢和空逢。 （ 4）導風板 常見導風板種類 ①引風導風板。 ②降阻導風板。 ③匯流導風板。 （ 5） 風窗的個數(shù)和位置 本礦井在絞車房和變電所等地各設置了風窗，以調(diào)節(jié)各地區(qū)的風量。 風窗，風門面積可用如下公式進行計算： ? ?rhQ SQ ??? ?? 風 式中： Q——通過風門、風窗面積， m3/s； S——風門、風窗所在巷道面積； hr——風門、風窗兩面壓差。 前期布置風窗數(shù)量為 8 個，后期布置風門數(shù)量也為 8 個。 主要通風機附屬設備 （ 1） 風硐 風硐是礦井主要通風機和風井之間的聯(lián)絡巷道，因風 硐內(nèi)風量較大，風硐內(nèi)外的壓差也較大所以對風硐的設計和施工質(zhì)量要求較高起技術(shù)要求是 [37]： ① 風硐斷面應保證其內(nèi)風速不大于 15m2∕s； ② 風硐不宜過長，斷面形狀一圓形為最佳，內(nèi)壁應光滑、拐彎要平緩，保持風硐內(nèi)無堆積粉塵。風硐的通風阻力不超過 100－ 200 Pa； ③ 風硐與風井的連接處要平緩避免突然擴大和縮小； ④ 風硐及風硐內(nèi)的閘門等裝置，結(jié)構(gòu)要嚴密，一防止大量漏風。 （ 2） 防爆門 防爆門是防止瓦斯、煤塵爆炸時毀壞通風機的安全設施，《規(guī)程》規(guī)定：裝有主要通風機或分區(qū)通風機的出風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 防爆門必須正對出風井的風流方向，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)應堅固嚴密，水封槽中應經(jīng)常保持足夠的水位，以防漏風； ④ 防爆門上要掛平衡捶配重。 （ 3） 擴散器 通風機出風口外接的一定長度、斷面逐漸擴大的建筑物即為擴散器。其功能是將通 風機出口的速壓更多地轉(zhuǎn)化為靜壓，以減少通風機出口的速壓損失，提高通風機裝置的靜壓。 反風措施 《規(guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風機必須裝有反風設施。反風設施的技術(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； （ 3） 反風操作時間從下令反風開始，在 10min 內(nèi)必須改變巷道中的風流方向； （ 4） 反風設備反風時供給的風 量 不應小于正常風量的 40%。 當井下發(fā)火時，利用反風設備和設施改變火災煙流方向，以使火源下風側(cè)的人員處于火源的 “上風側(cè) ”的新鮮風流中。具體措施為：風機反轉(zhuǎn)反風，通過風機反轉(zhuǎn)來完成，全礦井反風通過主要通風機即附屬設施實現(xiàn) [39]。 6 結(jié)論 （ 1）近年我國煤炭安全事業(yè)已經(jīng)取得一些進展，但李發(fā)達國家仍然有一定差距，如我國開采技術(shù)不是很成熟、對安全投資較小 、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，所以我國應加大煤礦安全生產(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