【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 是礦井漏風系數(shù)，是反映井下通風構(gòu)筑物及通風管理水平的一個綜合性指標，礦井采用兩翼對角式通風方式，由表 可以查出 Kt=。 表 礦井通風系數(shù)表 通風方式 Kt 取值 中央并列式 ~ 中央分列式或混合式 ~ 對角式或分區(qū)式通風 ~ 綜上所述，按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需要風量的總和計算得 礦井 所需風量總和為： 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)上述方法計算取較大者，得出礦井總風量為 。 礦井風量分配 根據(jù)實際需要由里向外的原則配風，逆風將各用風地點計算值乘以 就是各用風地點實際風量，采煤工作面只配計算的 風量，上下平巷的風量乘以 。順風流而下，遇到分風地點則加上其它風路的風量，一起分配給未分風前的那條風路，作為該風路的分量，直至確定進風井的風量。 （ 1） 采煤 工作面，考慮到 采煤 工作面的采空區(qū)漏風占工作面風量的 15%，工作面進風側(cè)平巷風量為： Q 進 == m3/min （ 2）備用面： Q 備 == m3/min （ 2）掘進面： 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，礦井風量正好分配完畢，具體風量分配見 表 ，井巷風速驗算結(jié)果見 表 。 表 風量分配表 用風地 采煤 工 掘進工 備用工 充電 火 絞 采 檢 其 其它 合計 《礦井通風與安全》課程設(shè)計 23 點 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 分配風量/m3min1 3 4 5 172.5 115 92 92 138 230 986.7 5 表 井巷風速驗算表 井 巷 限速 /ms1 有效斷面/m2 風量 /m3s 1 實際風速/ms1 備注 低 高 副井井筒 － 12 符合 井 底車場 － 8 符合 軌道 運輸 大巷 － 8 符合 運輸大巷石門 － 8 符合 軌道上山 － 6 符合 區(qū)段運輸平巷 － 6 32 符合 采煤 工作面 4 10 32 符合 區(qū)段回風平巷 － 6 符合 高位瓦斯巷 － 6 6 符合 回風 大巷 － 8 符合 風 井 － 15 符合 《礦井通風與安全》課程設(shè)計 24 6 礦井通風阻力計算 礦井通風阻力計算原則 （ 1）礦井通風的總阻力，不應超過 2940 Pa； （ 2）礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴建礦井獨立通風的擴建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的 10%計算，擴建礦井宜按井巷摩擦阻力的 15%計算； （ 3）礦井通風網(wǎng)路中有很多的并聯(lián)系統(tǒng)，計算總阻力時，應以其中阻力最大的路線作為依據(jù)； （ 4）設(shè)計的礦井通風阻力不宜過高，一般不超過 350 mm水柱； （ 5）應計算出困難時期的最大阻力和 容易時期的最小阻力，使所選用的主要通風機既滿足困難時期的通風需要，又能在通風容易時工況合理。 礦井通風容易時期和困難時期的確定 礦井通風系統(tǒng)總阻力最小時稱通風容易時期（通常在達產(chǎn)初期），即容易時期礦井最大阻力路線。本設(shè)計在初期開采第一水平 2 號煤層時， 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 準備工作面 2406；掘進頭共兩個。其通風容易時期的通風系統(tǒng)立體示意圖 和網(wǎng)絡(luò)圖如圖 和圖 所示。 通風系統(tǒng)總阻力最大時稱通風困難時期（通常在生產(chǎn)后期），即困難時期礦井最大阻力路線。本設(shè)計在 開采 2 號煤層時， 當南二采區(qū)快要采完時，是通風最困難的時期。此時在南二采區(qū) 2204 工作面開采， 2409 工作面?zhèn)溆茫?2205 工作面準備煤巷掘進頭兩個，另外在北翼采區(qū)巖巷開拓掘進，兩個巖巷掘進頭。 其通風困難時期的通風系統(tǒng)立體示意圖 和網(wǎng)絡(luò)圖 如 圖 和圖 所示。 礦井通風最容易和最困難時期都在主要通風機服務年限之內(nèi)。 《礦井通風與安全》課程設(shè)計 25 圖 礦井通風容易時期立體圖 《礦井通風與安全》課程設(shè)計 26 圖 礦井通風 困難 時期立體圖 《礦井通風與安全》課程設(shè)計 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 容易時期網(wǎng)絡(luò)圖 《礦井通風與安全》課程設(shè)計 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 困難時期網(wǎng)絡(luò)圖 《礦井通風與安全》課程設(shè)計 29 礦井通風阻力計算 1）通風 最 容易時期 為了計算通風 最 容易時期的風壓，就首先要找到一條通風壓力最大的通風路線。通風最 容易時期的通風立體圖如 圖 所示，可以知道通風阻力最 小 的風流路線為： 新風路線：進風井（副井） —— 井底車場及硐室 —— 運輸大巷 —— 軌道上山 —— 區(qū)段運輸平巷 —— 采煤工作面 污風路線： 區(qū)段回風平巷 —— 回風上山 —— 回風大巷 —— 回風井。 高位瓦斯排放巷 2）通風最困難時期 通風最困難時期的通風立體圖如圖 所示，可以知道通風阻力最大的風流路線為： 新風路線：進風井（副井） —— 井底車場及硐室 —— 運輸大巷 —— 軌道上山 —— 區(qū)段運輸平巷 —— 采煤工作面 污風路線：區(qū)段回風平巷 —— 回風上山 —— 回風石門 —— 回風井。 高位瓦斯排放巷 3）礦井通風阻力計算 礦井通風阻力包括摩擦阻力、局部阻力和自然風壓。摩擦阻力是風流與井巷周壁摩擦以及空氣分子間的擾動和摩擦而產(chǎn)生的阻力，由此 阻力引起的風壓損失是摩擦阻力損失。摩擦阻力按下式計算： 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— 通過井巷的風量， m3/s； S— 井巷凈斷面積， m2； 各井巷的摩擦阻力計算結(jié)果見表 ，表 。 表 礦井通風最容易時期井巷通風阻力計算表 井巷區(qū)段序號 井巷名稱 支護形式 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)段運輸平 錨網(wǎng) 2700 15 80 32 《礦井通風與安全》課程設(shè)計 30 巷 89 綜采工作面 支架 150 10 14 330 32 910 區(qū)段回風平巷 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 回風上山 錨噴 0 18 16 120 0 1314 回風大巷 錨噴 388 20 90 1415 回風井 混凝 432 90 合計 表 礦井通風最困難時期井巷通風阻力計算表 井巷區(qū)段序號 井巷名稱 支護形式 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 回風上山 錨噴 723 18 16 120 1314 回風大巷 錨噴 388 20 90 1415 回風井 混凝 432 90 合計 4）礦井通風總阻力 沿著通風容易和困難時期的風流路線，依次計算各段路線的摩擦阻力 hfi，然后分別累計得到容易和困難時期的總阻力 hfe和 hfd，再加上局部阻力，因為初建礦井局部阻力取總摩擦阻力的 10%，擴建礦井取總摩擦阻力的 15%，得到兩個時期的總阻力 hme和 hmd。 容易時期通風總阻力 ： 《礦井通風與安全》課程設(shè)計 31 ??? rfme hh （ ) 困難時期通風總阻力： ??? rfmd hh （ ） 式中： 、 — 為考慮風路上有局部阻力的系數(shù)； ∑h rfmin— 礦井通風容易時期的阻力之 和； ∑h rfmax— 礦井通風困難時期的阻力之 和。 由 表 和 表 計算出礦井不同時期的通風阻力代入式 、式 ，求出兩個時期的礦井通風總阻力。 通風容易時期： ＜2 9 4 0 P 4 8 91 8 8 5 2 6 ???meh 通風困難時期： ＜2 9 4 0 P ???mdh 5）礦井總風阻、等積孔的計算 （ 1）礦井風阻計算值如下 ： 2/QhR? （ ） 式中： R— 礦井風阻， Ns2/m8； h— 礦井總阻力， Pa； Q— 礦井總風量， m3/s； （ 2）等積孔 的計算 等積孔是用一個與井巷或者礦井風阻值相當?shù)睦硐肟椎拿娣e值來衡量井巷或礦井通風難易程度的概念，它是反映井巷或礦井通風阻力和風量依存關(guān)系的數(shù)值。 /A Q h?? （ ） 式中： A— 等積孔， m2； H— 風壓， Pa； Q— 風量， m3/s； 等積孔越大說明通風越容易，值越小，通風越困 難。根據(jù)《采礦設(shè)計手冊》對礦井通風阻力等級分類標準判斷各個時期的通風難易程度。通風容易時期和通風困難時期的通風難易程度評價見 表 。 《礦井通風與安全》課程設(shè)計 32 表 礦井通風難易程度評價 由式 、式 求出的 R 和 A 值見 表 。 表 通風難易程度計算表 時期 風量 /m3s 1 總阻力 /Pa 風阻 /Ns2m 8 等積孔 /m2 難易程度 容易時期 容易 困難時期 容易 等積孔 /m2 風阻 /Ns2m 8 通風阻力等級 難易程度評價 1 大阻力礦 難 1~2 ~ 中阻力礦 中 2 小阻力礦 易 《礦井通風與安全》課程設(shè)計 33 7 礦井通風設(shè)備選型 選擇主要通風機 根據(jù)前面計算，用風機的個體特性曲線來選擇主要通風機，要先確定通風容易和通風困難兩個時期主要通風機運轉(zhuǎn)時的工況點。 1）自然風壓 為了簡化計算，在自然風壓計算中，井下各處的空氣密度均認為是