【正文】 按照瓦斯涌出量計算，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，按掘進工作面回風流瓦斯的濃度不超過 1%計算 Q 掘 =100 q 掘 K 掘通 =100 2=式中： q 掘 — 掘進工作面回風流中瓦斯的絕對涌出量 (根據(jù)2021 年 12 月份平均瓦斯涌出量 ) ； K 掘通 — 瓦斯涌出不均衡系數(shù) 2(根據(jù) 2021年 12月份日最大絕對瓦斯涌出量與 12月份平均日瓦斯絕對涌出量的比值 )。 ② 按局部通風機實際吸風量計算需要風量 Q 掘 =Q 扇 Ii+9S=438 1+72=447 m3/min 式中： Q 扇 — 局部通風機實際吸入風量， 438m3/min； Ii— 掘進工作面同時通風的局部通風機臺數(shù)， 1臺； S 掘 — 掘進工作面的斷面積， 8m2； ③ 按掘進工作面同時作業(yè)人數(shù)和炸藥量計算需要風量 每人供風≮ 4m3/min： Q 掘 ≮ 4N=4 15=60 m3/min； 本礦采掘工作面均使用乳化炸藥，根據(jù)規(guī)定，不再進行計算。 ④ 按風速進行驗算 應滿足： 9S 掘 Q 掘 240 S 掘 ，即 72m3/min Q 掘 1920 m3/min 式中： 240— 巷道最低、最高風速 、 4m/s，即 9240 m3/min； S 掘 — 掘進工作面的斷面積， 8m2。 三水平東翼回下需風量計算： ① 按照瓦斯涌出量計算，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，按掘進工作面回風流瓦斯的濃度不超過 1%計算 Q 掘 =100 q 掘 K 掘通 =100 =式中： q 掘 — 掘進工作面回風流中瓦斯的絕對涌出量 (根據(jù)2021 年 12 月份平均瓦斯涌出量 ) ； K 掘通 — 瓦斯涌出不均衡系數(shù) (根據(jù) 2021年 12 月份日最大絕對瓦斯涌出量與 12 月份平均日瓦斯絕對涌出量的比值 )。 ② 按局部通風機實際吸風量計算需要風量 Q 掘 =Q 扇 Ii+9S=304 1+9 9=385 m3/min 式中： 15— 局部通風機所在巷道最低風速 (巖巷 ),即 9m/min； Q 扇 — 局部通風機實際吸入風量， 304 m3/min； Ii— 掘進工作面同時通風的局部通風機臺數(shù)， 1臺； S 掘 — 掘進工作 面的斷面積， 9m2。 ③ 按掘進工作面同時作業(yè)人數(shù)和炸藥量計算需要風量 每人供風≮ 4m3/min： Q 掘 ≮ 4N=4 15=60 m3/min； 本礦采掘工作面均使用乳化炸藥，根據(jù)規(guī)定，不再進行計算。 ④ 按風速進行驗算 應滿足： 9S 掘 Q 掘 240 S 掘 ，即 102 m3/min Q 掘 2160m3/min 式中： 240— 巷道最低、最高風速 、 4m/s，即 9240 m3/min； S 掘 — 掘進工作面的斷面積， 9m2。 其它巷道需風量計算： 井下不同硐室配風原則：井下爆炸材料庫配風必須保證每小時 4 次換氣量；井下充電室，應按其回風流中氫氣濃度小于 %計算風量；機電硐室需要風量應根據(jù)不同硐室內(nèi)設備的降溫要求進行配風；選取硐室風量，須保證機電硐室溫度不超過 30℃，其它硐室溫度不超過 26℃。 （ 1）北山火藥庫需風量計算： Q 庫 =4V/60=4 1900/60=130m3/min 式中： V— 火藥庫的體積， 1900 m3； （ 2）三水平中部變電所需風量計算：經(jīng)驗值 80 m3/min。 （ 3）三水平抽放站需風量計算： 根據(jù)《煤礦 安全規(guī)程》規(guī)定，滿足安全生產(chǎn)需求，取經(jīng)驗值 90 m3/min。 因北山風井主要通風機風頁最小角度、最低風量已超過三水平風量需要，故采用部分短路風的方式降低主要通風機負壓，利用尚未使用的軌回聯(lián)巷和軌皮聯(lián)巷作為通風巷道減壓。 北山風井系統(tǒng)總需風量計算： 通過以上計算，系統(tǒng)需要風量為 (需風量計算見下表 )： Q 中央風井 ≥ (Σ Q 采 +Σ Q 回 +Σ Q 掘 +Σ Q 硐 ) K 礦通 =(+447+385+130+90+80) = =。 式中： Σ Q 采 — 回采工作面實 際需風量的總和， m3/min； Σ Q 掘 掘進工作面實際需風量的總和， m3/min； Σ Q 回 — 回收工作面實際需風量的總和， m3/min； Σ Q 硐 硐室實際需風量的總和， m3/min； K 礦通 礦井通風系數(shù) (抽出式取 ，壓入式取 )。 北山風井需風量計算匯總表 (單位 :m3/min) 表 89 地點 按① 計算 按② 計算 按③ 計算 按④驗 算 取最大值 實際風量 己 1531010 瓦斯治理面 120 1120 乘人下山下段 447 60 447 447 580 三水平東翼回風下山 385 60 385 385 880 北山火藥庫 130 130 342 三水平抽放站 90 90 120 三水平中部變電所 80 80 240 合計 3282 需要風量合計： m3/min 礦井總需要風量確定 礦井總需要風量等于各回風系統(tǒng)需要風量之和 Q 礦井 =Q 南風井 +Q 中央風井 +Q 北山風井 =1149+7524+=(m3/min) 三、礦井通風能力計算 十二礦年生產(chǎn)能力大于 30萬噸 /年，采用由里向外核算法計算。 礦井現(xiàn)有三個回風系統(tǒng)，分別為南風井、中央風井和北山風井。南風井系統(tǒng)總進風量 2350m3/min，可安排 1 個采面；中央風井系統(tǒng)總進風量 8432 m3/min，可安排 2 個采煤工作面， 1個瓦斯治理巷， 7個掘進工作面；北山風井系統(tǒng)總進風量 4519m3/min，可安排 2 個掘進工作面。 各煤層工作面特征列表 (分別見表 810～ 815)。 表 810 己組煤采煤工作面特征表（己 151717042采面） 平均采長（ m） 平均采高（ m） 原煤視密度（ t/m3） 回采率（ %） 年工作日（ d） 120 95 330 正規(guī)循環(huán)系數(shù) %（ %） 工作面?zhèn)€數(shù) 日推進度（ m/d） 采煤方法 生產(chǎn)能力（萬噸/a） 80 1 8 綜采 表 811 己組煤采煤工作面特征表（己 1517160采面） 平均采長（ m） 平均采高（ m） 原煤視密度（ t/m3） 回采率（ %） 年工作日（ d） 195 95 330 正規(guī)循環(huán)系數(shù)（ %） 工作面?zhèn)€數(shù) 日推進度（ m/d） 采煤方法 生產(chǎn)能力（萬噸/a） 80 1 6 綜采 表 812 己組煤綜掘工作面特征表 (己 151717062 進、回風巷 ) 巷道純煤面積 (m2) 原煤視密度(t/m3) 日進尺(m/d) 年工作 日數(shù) (d) 工作面 個數(shù) 生產(chǎn)能力 (萬噸 /a) 8 330 2 表 813 己組煤綜掘工作面特征表 (己 1517160 輔助進風巷 ) 巷道純煤面積 (m2) 原煤視密度(t/m3) 日進尺(m/d) 年工作 日數(shù) (d) 工作面 個數(shù) 生產(chǎn)能力 (萬噸 /a) 13 330 1 表 814 己組煤綜掘工作面特征表 (己 1517200 進、里進風巷 ) 巷道純煤面積 (m2) 原煤視密度(t/m3) 日進尺(m/d) 年工作 日數(shù) (d) 工作面 個數(shù) 生產(chǎn)能力 (萬噸 /a) 12 330 2 四 、 三水平通風容易時期的需風量計算 通風現(xiàn)狀為礦井通風容易時期。目前的采掘情況如下： 三水平采 區(qū) 及 170 二期部分吸三水平風量掘進頭及采面的 布置：： 已 1531010采面 。 三水平 北山 火藥庫、三水平充電硐室、三水平皮帶下段 三水平 軌道 下平巷 、三水平 東翼回風下山 三水平抽放站、三水平中部變電所、北山中央變電所 已 1531010措施巷、乘人下山下段 已 1517200進風巷、已 1517200L1灰?guī)r巷 已 1417200采面、已 1517200 回風巷 已 1517220片盤、三水平西翼繞道 根據(jù)上述風量計算原則 通風容易時期需風量的計算： Q＝ 4281m3/min 五、 三水平通風困難時期的需風量計算 通風現(xiàn)狀為礦井通風容易時期。目前的采掘情況如下： 三水平采區(qū)及 170 二期部分吸三水平風量掘進頭及采面的布置：： 已 1531010采面 。 三水平北山火藥庫、三水平充電硐室、三水平皮帶下段 三水平軌道下平巷、三水平東翼回風下山 三水平抽放站、三水平中部變電所、北山中央變電所 已 1531010措施巷、乘人下山下段 已 1517200進風巷、已 1517200L1灰?guī)r巷 已 1417200采面、已 1517200 回風巷 已 1517220片盤、三水平西翼繞道 根據(jù)上述風量計算原則 通風困難時期需風量的計算： Q＝ 6800m3/min 六 、礦井存在問題及解決方案 2021 年，為建設 180 萬 t 礦井并保持礦井可持續(xù)發(fā)展， 已 1517200 措施巷，已 1531030 進風巷片盤、三水平避難硐室，三水平軌道下山下部、三水平皮帶下部、三水平東翼回風下山下部、三水平西翼回風下山 擴修。 每個掘進面需風 500m3/min，共需風 3000 m3/min，北二風機工作風量 14318 m3/m。經(jīng)解算，要滿足此排風要求北二主要通風機角度需上調(diào)至 +5176。，風機負壓為，負壓偏高。 另外，根據(jù)礦井接替安排的投產(chǎn)時間，由于 已 1531010切眼的施工 ，滿足不了要求。在 2021 年丁戊二采區(qū)具備生產(chǎn)條件時，最低需風量為 7000 m3/min，北 山 風機工作風量將達到 16000~17600 m3/min，經(jīng)解算，風機負壓將達到 5000Pa以上，超過北 山 風機工況，若不采取措施北二風機已不能滿足排風要求。為解決北三風機運轉(zhuǎn)之前通風問題，要對北二通風系統(tǒng)進行改造。 方案一： 西翼回風下山下部進行掘進， 其工程量 500m，斷面 16 m2； 東翼回風下山下部， 1050m斷面 。 三水平軌道下部掘進 400m，斷面 13 m2，三水平皮帶下部掘進 350m，斷面 14 m2， 經(jīng)解算，進風巷和回風巷貫通以后，北 山 風機角度上調(diào)至 +15176。，工作風量 4784 m3/min，風機負壓 1920Pa，可以滿 足 三水平 采區(qū)生產(chǎn)時用風要求 。 方案二：在方案一得基礎上 對西翼回風下山進行擴修，總工程量 1500m，擴成斷面為 16m2，然后對 東翼回風下山下部， 1050m 斷面 ，開掘一條東翼回風下山，以 增加其回風量，這樣 就 可以滿足三水平 各用風地點要求。 第四章 礦井通風阻力測定 通風阻力測定的準備工作 ⑴ 圖紙資料的準備 為做好此次通風阻力的測定工作，下井測定之前收集了當前礦井的通風系統(tǒng)平面圖、礦井開拓開采工程平面圖，采區(qū)布置圖及地質(zhì)測量標高圖。調(diào)查了主要通風機運行的工況點和穩(wěn)定性，井下各用風地點 的風量、風速、巷道斷面和支護情況，以及主要進風、回風、采區(qū)巷道的風量、風速、斷面支護等狀況。在此基礎上繪制了礦井通風系統(tǒng)平面示意圖。 利用氣壓計法進行阻力測定時，測點的標高是影響測定結(jié)果的重要因素。為此，在選擇測點時對每個測點的標高進行了認真的核查和記錄。 ⑵ 儀器設備的準備 為了保證測量后數(shù)據(jù)處理時對使用儀器校正的正確性，測定前，對每組所使用的測量儀器進行了編號和 校驗，如表 21 所示 ，以免混淆。 表 21 測量儀器、儀表及其校正系數(shù) 序號 名 稱 型 號 數(shù)量 儀器校正 編號 校正值 1 精密氣壓計 3 B 組 1 A 組 2 C 組 3 2 干濕溫度計 1 A 組 1 B 組 2 3 高、中、微 速風表 2 A 組表 1 A 組表 2 + + 4 秒表 4 測風記時 5 鋼卷尺 10m 1 測斷面尺寸 6 記錄表格 若干 測風和測壓記錄 ⑶ 記錄表格設計 本次阻力測量的數(shù)據(jù)量大，記錄容易出錯。為此，按測量分工和數(shù)據(jù)處理的需要設計出基點大氣壓變化記錄表、測風點巷道斷面及風速測量記錄表、礦井巷道阻力測點大氣參數(shù)測量記 錄表，以便完整、準確地記錄各種測定數(shù)據(jù)和有關情況。其表頭格式如下： 表 22 基點大氣壓變化記錄表 測壓人： 氣壓計號： 測量日期： 監(jiān)測時間 氣壓計讀數(shù)（ mmH2O） 干溫度（℃） 濕溫度（℃） 表 23 測風點巷道斷面及風速測量記錄表 測風人： 測量日期： 測點 斷面 編