【正文】 均斷面面積，取 S=； 36 0 0 . 2 5 1 4 . 3 4 8 5 8 m / m inBiQ ? ? ? ? ? （ 6） Kt 的確定 Kt 是礦井漏風(fēng)系數(shù)，是反映井下通風(fēng)構(gòu)筑物及通風(fēng)管理水平的一個(gè)綜合性指標(biāo)，礦井采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式，由表 可以查出 Kt=。 表 礦井通風(fēng)系數(shù)表 通風(fēng)方式 Kt 取值 中央并列式 ~ 中央分列式或混合式 ~ 對(duì)角式或分區(qū)式通風(fēng) ~ 綜上所述，按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算得 礦井 所需風(fēng)量總和為： 3( 1 9 2 0 . 2 9 6 0 . 1 1 7 6 7 . 6 7 3 0 8 5 8 ) 1 . 1 5 7 1 7 1 . 2 8 5 m / m inQ ? ? ? ? ? ? ? 根據(jù)上述方法計(jì)算取較大者，得出礦井總風(fēng)量為 。 礦井風(fēng)量分配 根據(jù)實(shí)際需要由里向外的原則配風(fēng)，逆風(fēng)將各用風(fēng)地點(diǎn)計(jì)算值乘以 就是各用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際風(fēng)量，采煤工作面只配計(jì)算的 風(fēng)量，上下平巷的風(fēng)量乘以 。順風(fēng)流而下，遇到分風(fēng)地點(diǎn)則加上其它風(fēng)路的風(fēng)量，一起分配給未分風(fēng)前的那條風(fēng)路，作為該風(fēng)路的分量，直至確定進(jìn)風(fēng)井的風(fēng)量。 （ 1） 采煤 工作面，考慮到 采煤 工作面的采空區(qū)漏風(fēng)占工作面風(fēng)量的 15%，工作面進(jìn)風(fēng)側(cè)平巷風(fēng)量為： Q 進(jìn) == m3/min （ 2）備用面： Q 備 == m3/min （ 2）掘進(jìn)面： Q 掘 =2= m3/min （ 3）火藥庫： Q 火 =100=115m3/min （ 4）絞車房： Q 絞車 =80=92 m3/min （ 5）采區(qū)變電所： Q 機(jī)電 =80=92 m3/min （ 6）充電硐室： Q 充電 =150= m3/min （ 7）檢修硐室： Q 檢修 =120=138m3/min （ 8）其它硐室： Q 檢修 =200=230 m3/min （ 9）其它巷道： Q 其它 1=858= m3/min 經(jīng)以上分配過程，礦井風(fēng)量正好分配完畢，具體風(fēng)量分配見 表 ，井巷風(fēng)速驗(yàn)算結(jié)果見 表 。 表 風(fēng)量分配表 用風(fēng)地 采煤 工 掘進(jìn)工 備用工 充電 火 絞 采 檢 其 其它 合計(jì) 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 23 點(diǎn) 作面平巷 作面 作面 硐室 藥 庫 車 房 區(qū)變電所 修硐室 它硐室 巷道 分配風(fēng)量/m3min1 3 4 5 172.5 115 92 92 138 230 986.7 5 表 井巷風(fēng)速驗(yàn)算表 井 巷 限速 /ms1 有效斷面/m2 風(fēng)量 /m3s 1 實(shí)際風(fēng)速/ms1 備注 低 高 副井井筒 － 12 符合 井 底車場(chǎng) － 8 符合 軌道 運(yùn)輸 大巷 － 8 符合 運(yùn)輸大巷石門 － 8 符合 軌道上山 － 6 符合 區(qū)段運(yùn)輸平巷 － 6 32 符合 采煤 工作面 4 10 32 符合 區(qū)段回風(fēng)平巷 － 6 符合 高位瓦斯巷 － 6 6 符合 回風(fēng) 大巷 － 8 符合 風(fēng) 井 － 15 符合 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 24 6 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算原則 （ 1）礦井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)超過 2940 Pa； （ 2）礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的 10%計(jì)算，擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的 15%計(jì)算； （ 3）礦井通風(fēng)網(wǎng)路中有很多的并聯(lián)系統(tǒng)，計(jì)算總阻力時(shí)，應(yīng)以其中阻力最大的路線作為依據(jù)； （ 4）設(shè)計(jì)的礦井通風(fēng)阻力不宜過高，一般不超過 350 mm水柱； （ 5）應(yīng)計(jì)算出困難時(shí)期的最大阻力和 容易時(shí)期的最小阻力，使所選用的主要通風(fēng)機(jī)既滿足困難時(shí)期的通風(fēng)需要，又能在通風(fēng)容易時(shí)工況合理。 礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的確定 礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最小時(shí)稱通風(fēng)容易時(shí)期（通常在達(dá)產(chǎn)初期），即容易時(shí)期礦井最大阻力路線。本設(shè)計(jì)在初期開采第一水平 2 號(hào)煤層時(shí)， 南二 采區(qū)前期上山開采，布置綜放 2201 工作面；在 南四 采區(qū) 右翼 準(zhǔn)備工作面 2406；掘進(jìn)頭共兩個(gè)。其通風(fēng)容易時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)立體示意圖 和網(wǎng)絡(luò)圖如圖 和圖 所示。 通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時(shí)稱通風(fēng)困難時(shí)期（通常在生產(chǎn)后期），即困難時(shí)期礦井最大阻力路線。本設(shè)計(jì)在 開采 2 號(hào)煤層時(shí)， 當(dāng)南二采區(qū)快要采完時(shí)，是通風(fēng)最困難的時(shí)期。此時(shí)在南二采區(qū) 2204 工作面開采， 2409 工作面?zhèn)溆茫?2205 工作面準(zhǔn)備煤巷掘進(jìn)頭兩個(gè)，另外在北翼采區(qū)巖巷開拓掘進(jìn)，兩個(gè)巖巷掘進(jìn)頭。 其通風(fēng)困難時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)立體示意圖 和網(wǎng)絡(luò)圖 如 圖 和圖 所示。 礦井通風(fēng)最容易和最困難時(shí)期都在主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)年限之內(nèi)。 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 25 圖 礦井通風(fēng)容易時(shí)期立體圖 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 26 圖 礦井通風(fēng) 困難 時(shí)期立體圖 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 27 采區(qū)變電所絞車房綜采工作面炸藥庫煤巷迎頭煤巷迎頭 容易時(shí)期網(wǎng)絡(luò)圖 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 28 采區(qū)變電所絞車房綜采工作面炸藥庫煤巷迎頭煤巷迎頭備用工作面巖巷迎頭巖巷迎頭 困難時(shí)期網(wǎng)絡(luò)圖 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 29 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 1）通風(fēng) 最 容易時(shí)期 為了計(jì)算通風(fēng) 最 容易時(shí)期的風(fēng)壓，就首先要找到一條通風(fēng)壓力最大的通風(fēng)路線。通風(fēng)最 容易時(shí)期的通風(fēng)立體圖如 圖 所示，可以知道通風(fēng)阻力最 小 的風(fēng)流路線為： 新風(fēng)路線：進(jìn)風(fēng)井（副井） —— 井底車場(chǎng)及硐室 —— 運(yùn)輸大巷 —— 軌道上山 —— 區(qū)段運(yùn)輸平巷 —— 采煤工作面 污風(fēng)路線： 區(qū)段回風(fēng)平巷 —— 回風(fēng)上山 —— 回風(fēng)大巷 —— 回風(fēng)井。 高位瓦斯排放巷 2）通風(fēng)最困難時(shí)期 通風(fēng)最困難時(shí)期的通風(fēng)立體圖如圖 所示，可以知道通風(fēng)阻力最大的風(fēng)流路線為： 新風(fēng)路線：進(jìn)風(fēng)井（副井） —— 井底車場(chǎng)及硐室 —— 運(yùn)輸大巷 —— 軌道上山 —— 區(qū)段運(yùn)輸平巷 —— 采煤工作面 污風(fēng)路線：區(qū)段回風(fēng)平巷 —— 回風(fēng)上山 —— 回風(fēng)石門 —— 回風(fēng)井。 高位瓦斯排放巷 3）礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 礦井通風(fēng)阻力包括摩擦阻力、局部阻力和自然風(fēng)壓。摩擦阻力是風(fēng)流與井巷周壁摩擦以及空氣分子間的擾動(dòng)和摩擦而產(chǎn)生的阻力，由此 阻力引起的風(fēng)壓損失是摩擦阻力損失。摩擦阻力按下式計(jì)算： 23/ , ( )fh L U Q S P a?? （ ） 式 中： α— 摩擦阻力系數(shù)， Ns 2/m4； L— 井巷長度， m； U— 井巷凈斷面周長， m； Q— 通過井巷的風(fēng)量， m3/s； S— 井巷凈斷面積， m2； 各井巷的摩擦阻力計(jì)算結(jié)果見表 ，表 。 表 礦井通風(fēng)最容易時(shí)期井巷通風(fēng)阻力計(jì)算表 井巷區(qū)段序號(hào) 井巷名稱 支護(hù)形式 L S U α104 Q hf m m2 m Ns 2/m4 m3/s Pa 12 副井 混凝 410 23 車場(chǎng)及硐室 錨噴 15 90 34 軌道大巷 錨噴 15 90 46 軌道上山 錨噴 1020 85 68 區(qū)段運(yùn)輸平 錨網(wǎng) 2700 15 80 32 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 30 巷 89 綜采工作面 支架 150 10 14 330 32 910 區(qū)段回風(fēng)平巷 錨網(wǎng) 2700 15 120 910 瓦斯排放巷 錨網(wǎng) 2700 6 10 65 1011 甩車道 錨噴 180 210 1113 回風(fēng)上山 錨噴 0 18 16 120 0 1314 回風(fēng)大巷 錨噴 388 20 90 1415 回風(fēng)井 混凝 432 90 合計(jì) 表 礦井通風(fēng)最困難時(shí)期井巷通風(fēng)阻力計(jì)算表 井巷區(qū)段序號(hào) 井巷名稱 支護(hù)形式 L S U α104 Q hf m m2 m Ns 2/m4 m3/s Pa 12 副井 混凝 410 23 車場(chǎng)及硐室 錨噴 15 90 34 軌道大巷 錨噴 15 90 46 軌道上山 錨噴 300 85 68 區(qū)段運(yùn)輸平巷 錨網(wǎng) 2700*2 15 80 32 89 綜采工作面 支架 150 10 14 330 32 910 區(qū)段回風(fēng)平巷 錨網(wǎng) 2700*2 15 120 910 瓦斯排放巷 錨網(wǎng) 2700*2 6 10 65 610 備用工作面 支架 150 10 14 330 16 1011 甩車道 錨噴 180 210 1113 回風(fēng)上山 錨噴 723 18 16 120 1314 回風(fēng)大巷 錨噴 388 20 90 1415 回風(fēng)井 混凝 432 90 合計(jì) 4）礦井通風(fēng)總阻力 沿著通風(fēng)容易和困難時(shí)期的風(fēng)流路線，依次計(jì)算各段路線的摩擦阻力 hfi，然后分別累計(jì)得到容易和困難時(shí)期的總阻力 hfe和 hfd，再加上局部阻力，因?yàn)槌踅ǖV井局部阻力取總摩擦阻力的 10%，擴(kuò)建礦井取總摩擦阻力的 15%，得到兩個(gè)時(shí)期的總阻力 hme和 hmd。 容易時(shí)期通風(fēng)總阻力 ： 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 31 ??? rfme hh （ ) 困難時(shí)期通風(fēng)總阻力： ??? rfmd hh （ ） 式中： 、 — 為考慮風(fēng)路上有局部阻力的系數(shù)； ∑h rfmin— 礦井通風(fēng)容易時(shí)期的阻力之 和； ∑h rfmax— 礦井通風(fēng)困難時(shí)期的阻力之 和。 由 表 和 表 計(jì)算出礦井不同時(shí)期的通風(fēng)阻力代入式 、式 ，求出兩個(gè)時(shí)期的礦井通風(fēng)總阻力。 通風(fēng)容易時(shí)期： ＜2 9 4 0 P 4 8 91 8 8 5 2 6 ???meh 通風(fēng)困難時(shí)期： ＜2 9 4 0 P ???mdh 5）礦井總風(fēng)阻、等積孔的計(jì)算 （ 1）礦井風(fēng)阻計(jì)算值如下 ： 2/QhR? （ ） 式中： R— 礦井風(fēng)阻， Ns2/m8； h— 礦井總阻力， Pa； Q— 礦井總風(fēng)量， m3/s； （ 2）等積孔 的計(jì)算 等積孔是用一個(gè)與井巷或者礦井風(fēng)阻值相當(dāng)?shù)睦硐肟椎拿娣e值來衡量井巷或礦井通風(fēng)難易程度的概念，它是反映井巷或礦井通風(fēng)阻力和風(fēng)量依存關(guān)系的數(shù)值。 /A Q h?? （ ） 式中： A— 等積孔， m2； H— 風(fēng)壓， Pa； Q— 風(fēng)量， m3/s； 等積孔越大說明通風(fēng)越容易，值越小，通風(fēng)越困 難。根據(jù)《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》對(duì)礦井通風(fēng)阻力等級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)判斷各個(gè)時(shí)期的通風(fēng)難易程度。通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的通風(fēng)難易程度評(píng)價(jià)見 表 。 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 32 表 礦井通風(fēng)難易程度評(píng)價(jià) 由式 、式 求出的 R 和 A 值見 表 。 表 通風(fēng)難易程度計(jì)算表 時(shí)期 風(fēng)量 /m3s 1 總阻力 /Pa 風(fēng)阻 /Ns2m 8 等積孔 /m2 難易程度 容易時(shí)期 容易 困難時(shí)期 容易 等積孔 /m2 風(fēng)阻 /Ns2m 8 通風(fēng)阻力等級(jí) 難易程度評(píng)價(jià) 1 大阻力礦 難 1~2 ~ 中阻力礦 中 2 小阻力礦 易 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì) 33 7 礦井通風(fēng)設(shè)備選型 選擇主要通風(fēng)機(jī) 根據(jù)前面計(jì)算，用風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線來選擇主要通風(fēng)機(jī)，要先確定通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工況點(diǎn)。 1）自然風(fēng)壓 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