【正文】 塵等有害氣體污染；3．北方礦井，冬季井口需裝供暖設(shè)備；4．總回風(fēng)巷不得作為主要行人道；5．工業(yè)廣場(chǎng)不得受扇風(fēng)機(jī)的噪音干擾；6．裝有箕斗的井筒不得作為主要進(jìn)風(fēng)井；7．可以獨(dú)立通風(fēng)的礦井，采區(qū)盡可能獨(dú)立通風(fēng)；8．通風(fēng)系統(tǒng)要為防瓦斯、火、塵、水及高溫創(chuàng)造條件；9．通風(fēng)系統(tǒng)要有利于深水平式或后期通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展變化。二、礦井通風(fēng)方式的選擇選擇礦井通風(fēng)方式時(shí)，應(yīng)考慮以下兩種因素：1．自然因素：煤層賦存條件、埋藏深度、沖擊層深度、礦井沼氣等級(jí)。2．經(jīng)濟(jì)因素：井巷工程量、通風(fēng)運(yùn)行費(fèi)、設(shè)備裝備費(fèi)。一般說(shuō)來(lái)，新建礦井多數(shù)是在中央并列式、中央分列式、兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式中選擇。下面對(duì)這幾種通風(fēng)方式的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)適用條件列表比較。 通風(fēng)方式比較通風(fēng)方式中央并列式中央分列式兩翼對(duì)角式分區(qū)對(duì)角式優(yōu)點(diǎn)初期投資較少，出煤較多通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)小，增加了一個(gè)安全出口，工業(yè)廣場(chǎng)沒有主扇的噪音影響；從回風(fēng)系統(tǒng)鋪設(shè)防塵灑水管路系統(tǒng)比較方便。風(fēng)路較短，阻力較小，采空區(qū)的漏風(fēng)較小，比中央并列式安全性更好通風(fēng)路線短，阻力小缺點(diǎn)風(fēng)路較長(zhǎng)，風(fēng)阻較大，采空區(qū)漏風(fēng)較大建井期限略長(zhǎng)，有時(shí)初期投資稍大建井期限略長(zhǎng)，有時(shí)初期投資稍大井筒數(shù)目多基建費(fèi)用多適用條件煤層傾角大、埋藏深，但走向長(zhǎng)度并不大，而且瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長(zhǎng)度不大，而且瓦斯、自然發(fā)火比較嚴(yán)重煤層走向較大（超過(guò)4km），井型較大，煤層上部距地表較淺，瓦斯和自然發(fā)火嚴(yán)重的新礦井煤層距地表淺，或因地表高低起伏較大，無(wú)法開掘淺部的總回風(fēng)道 通過(guò)對(duì)以上幾種通風(fēng)方式的比較和技術(shù)分析，結(jié)合礦井的地質(zhì)條件,煤層為近水平，煤層無(wú)自然發(fā)火危險(xiǎn)，煤塵無(wú)爆炸性，瓦斯涌出量小，礦井風(fēng)量較大，為實(shí)現(xiàn)盡快采煤和保證安全起見，根據(jù)以上分析，采用中央分列式的方法通風(fēng)。三、主要通風(fēng)機(jī)工作方法的選擇煤礦主扇的工作方法基本上分為抽出式與壓入式兩種?，F(xiàn)將兩種工作方法的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如下：1．抽出式主扇使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)一旦主扇因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；2．壓入式主扇使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主扇停轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加，比較危險(xiǎn)。3．采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作比較困難，漏風(fēng)較大。4．在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下，用抽出式通風(fēng)，會(huì)把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時(shí)使通過(guò)主扇的一部分風(fēng)流短路，總進(jìn)風(fēng)量和工作面有效風(fēng)量都會(huì)減少。用壓入式通風(fēng)，則能用一部分回風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面。5．如果能夠嚴(yán)防總進(jìn)風(fēng)路線上的漏風(fēng)，則壓入式主扇的規(guī)格尺寸和通風(fēng)電力費(fèi)用都較抽出式為小。6．在由壓入式通風(fēng)過(guò)渡到深水平抽出式通風(fēng)時(shí)，有一定困難，過(guò)渡時(shí)期是新舊水平同時(shí)產(chǎn)生，戰(zhàn)線較長(zhǎng)，有時(shí)還須額外增掘一些井巷工程，使過(guò)渡期限拉得過(guò)長(zhǎng)。如果用抽出式通風(fēng)，就沒有這些缺點(diǎn)。綜上所述，確定該礦井采用抽出式通風(fēng)。四、確定礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期礦井移交生產(chǎn)時(shí)為通風(fēng)容易時(shí)期，礦井通風(fēng)困難時(shí)期應(yīng)在主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)年限內(nèi)，按照回采工作面推進(jìn)度、搬家周期，計(jì)算出的可開采范圍的最遠(yuǎn)處。主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)年限取15a，工作面年推進(jìn)度取2019=1817m（）。通過(guò)計(jì)算，通風(fēng)困難時(shí)期北一采區(qū)工作面在緯線3975000附近。第二節(jié) 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配一、礦井總風(fēng)量計(jì)算礦井風(fēng)量按以下方法計(jì)算，取其中最大值。按當(dāng)班井下最多允許作業(yè)人數(shù)計(jì)算按山西?。?005］226號(hào)文規(guī)定，該礦當(dāng)班允許最多入井人數(shù)為93人，考慮30％的交接班交叉人數(shù)，井下最多人數(shù)按120人，按下式計(jì)算：Q礦＝式中：Q礦——礦井總風(fēng)量，m3/min；4——每人每分鐘供風(fēng)量，m3/min；N——井下同時(shí)工作最多人數(shù)，120人；K礦——礦井通風(fēng)備用系數(shù)。Q礦＝4120＝432(m3/min)=（m3/s）。按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算Q礦＝（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q其它）.K礦式中：∑Q采——采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/s；∑Q掘——掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/s；∑Q硐——硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/s；∑Q其它——其它地點(diǎn)需要通風(fēng)的風(fēng)量總和，m3/s；K礦——礦井通風(fēng)備用系數(shù)。1）采煤工作面需要風(fēng)量計(jì)算（1）按瓦斯涌出量計(jì)算依瓦斯預(yù)測(cè)報(bào)告，回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果見表621。表621 回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果煤層瓦斯含量（m3/t）日產(chǎn)量（t）瓦斯涌出量開采層（m3/t）鄰近層（m3/t）合計(jì)相對(duì)涌出量（m3/t）絕對(duì)涌出量9號(hào)345415號(hào)3454由上表可知， m3/t，本次設(shè)計(jì)達(dá)產(chǎn)時(shí)在9號(hào)煤層中布置兩個(gè)回采工作面，則每個(gè)回采工作面瓦斯相對(duì)涌出量取50% m3/t，重組后回采工作面的生產(chǎn)能力需風(fēng)量，按下式計(jì)算：式中：Q采——一個(gè)回采工作面需要的風(fēng)量，m3/s；q相——礦井相對(duì)瓦斯涌出量；A采——一個(gè)回采工作面日產(chǎn)量，；K采——回采工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，；（2）按回采工作面同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算Q采＝4N式中：N——回采工作面同時(shí)工作最多人數(shù)，20人。Q采＝420＝80m3/min＝。（3）按回采工作面適宜風(fēng)速與溫度關(guān)系計(jì)算Q采＝6070%VcfScfKchKcl式中：Vcf——適宜風(fēng)速，；Scf——工作面平均有效斷面，；Kch——采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)，；Kcl——工作面長(zhǎng)度系數(shù)，；Q采＝6070%8=475m3/min＝。上述計(jì)算，；兩個(gè)工作面共2= m3/s。根據(jù)本礦采掘特點(diǎn)，可考慮兩個(gè)準(zhǔn)備工作面風(fēng)量共11m3/s。（4）風(fēng)速驗(yàn)算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，最高風(fēng)速為4m/s的要求進(jìn)行驗(yàn)算。9號(hào)煤工作面最小控頂距6100mm，最大控頂距6700mm。 m2，：A）驗(yàn)算最小風(fēng)量Q采≥Scb= lcbhcb70%=70%=式中：Scb——采煤工作面最大控頂有效斷面積，m2；lcb——采煤工作面最大控頂距，；hcb——采煤工作面實(shí)際采高，；70%——有效通風(fēng)斷面系數(shù)；≥，符合要求。B）驗(yàn)算最大風(fēng)量≤4ScsScs= lcshcs70%=70%=式中：Scs——采煤工作面最小控頂有效斷面積，m2；lcs——采煤工作面最小控頂距，；hcs——采煤工作面實(shí)際采高，；70%——有效通風(fēng)斷面系數(shù)；≤4。2）掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算（1）依瓦斯預(yù)測(cè)報(bào)告，掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果見表622表622 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果煤層煤厚（m）瓦斯含量（m3/t）掘進(jìn)速度（m/min）瓦斯涌出量（m3/min）煤壁落煤合計(jì)9號(hào)30015號(hào)300Q掘＝100式中：Q掘——掘進(jìn)工作面需風(fēng)量，m3/s；q絕——掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，；K掘——瓦斯涌出不均衡系數(shù)。Q綜掘＝100＝。=90m3/min（2）按一次爆炸使用最多火藥量計(jì)算Q掘＝式中：25——每公斤火藥爆炸后需要通風(fēng)量，m3/kg；Ac——一次爆破的最多火藥量按5kg；Q普掘＝255＝125m3/min＝。根據(jù)以上計(jì)算，確定局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量為360m3/min即可滿足要求。（3）按局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量計(jì)算掘進(jìn)工作面均按雙巷布置，故設(shè)計(jì)按需風(fēng)量大的綜掘工作面計(jì)算：Q掘＝Qaf.I+60式中：Q局——局部通風(fēng)機(jī)額定最大風(fēng)量，360m3/min；I局——掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，2；S ——局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間的巷道最大斷面積， m2Q掘＝3602+60＝870m3/min＝ m3/s以上計(jì)算， m3/s，4＝ m3/s。3）硐室風(fēng)量計(jì)算井下需要獨(dú)立通風(fēng)的硐室有采區(qū)變電所、2個(gè)緊急避險(xiǎn)硐室，按硐室大小，采區(qū)變電所2m3/s，緊急避險(xiǎn)硐室12=2m3/s?！芉硐＝4m3/s。4）副平硐內(nèi)運(yùn)行卡軌車所需風(fēng)量由于本礦井副平硐采用普軌卡軌車作為輔助運(yùn)輸，考慮到輔助運(yùn)輸設(shè)備作業(yè)時(shí)間的間歇性，實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算如下：；如果有多臺(tái)設(shè)備運(yùn)行時(shí)通風(fēng)量為：第二臺(tái)加單臺(tái)的50％。設(shè)計(jì)按正常生產(chǎn)時(shí)井下同時(shí)運(yùn)行1輛普軌卡軌車（功率66KW）所需風(fēng)量計(jì)算。Q卡軌=66+66=，取9m3/s。根據(jù)上述計(jì)算，普軌卡軌車需風(fēng)量Q車=9m3/s4）其它地點(diǎn)需要風(fēng)量設(shè)計(jì)的主、輔助水平巷道除回風(fēng)立井外全部為新建工程，漏風(fēng)率小。據(jù)此其它地點(diǎn)需要風(fēng)量按各地點(diǎn)配風(fēng)總和的5%配備（＋11+29+15+4+9）5%=。礦井總風(fēng)量Q礦＝（＋11+29+14＋4+9＋）＝。取110m3/s。二、礦井風(fēng)量分配礦井總風(fēng)量110m3/s，其中主斜井進(jìn)風(fēng)40m3/s，副平硐進(jìn)風(fēng)70m3/s。對(duì)井下用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量分配如下：9號(hào)煤回采工作面122=24m3/s；準(zhǔn)備回采工作面62=12m3/s；四個(gè)掘進(jìn)工作面48=32m3/s；停掘不停風(fēng)工作面16m3/s；采區(qū)變電所2 m3/s；避難硐室12=2m3/s；其它地點(diǎn)22m3/s；包括卡軌車所需風(fēng)量。第三節(jié) 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算一、 礦井通風(fēng)阻力最大路線的選擇礦井負(fù)壓按下式計(jì)算：h=Σα?L?P?Q2/S3＋h局式中：h－－礦井通風(fēng)總阻力，mmH2O；α――井巷磨擦阻力系數(shù)，；L――井巷長(zhǎng)度，m；P――井巷凈斷面周長(zhǎng)，m；Q――通過(guò)井巷的風(fēng)量,m3/s；S――井巷凈斷面，m2；h局――局部阻力，h局=15%h，mmH2O；礦井移交生產(chǎn)時(shí)為通風(fēng)容易時(shí)期，礦井通風(fēng)困難時(shí)期應(yīng)在主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)年限內(nèi)，按照回采工作面推進(jìn)度、搬家周期，計(jì)算出的可開采范圍的最遠(yuǎn)處。主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)年限取15a，工作面年推進(jìn)度取2019=1817m（）。通過(guò)計(jì)算，通風(fēng)困難時(shí)期北一采區(qū)工作面在緯線3975000附近。經(jīng)計(jì)算，（），（）礦井最大阻力路線⑴ 通風(fēng)容易時(shí)期（） 副井井口1→2→3→4→5→6→7→8→9→10風(fēng)井→11地面；⑵ 通風(fēng)困難時(shí)期（）副井井口1→2→3→4→5→6→7→14→9→10→11地面； 通風(fēng)容易時(shí)期立體圖 通風(fēng)困難時(shí)期立體圖2．通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖⑴ 通風(fēng)容易時(shí)期（） ⑵ 通風(fēng)困難時(shí)期（） 通風(fēng)困難時(shí)期網(wǎng)絡(luò)圖二、計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力沿著上述兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，分別用下式計(jì)算出各段風(fēng)路井巷的磨擦阻力：hfr =αLUQ2/S3 式912式中： hfr——巷道摩檫阻力, Pa；α——巷道摩擦阻力系數(shù)，NS2/ m4；L——巷道的長(zhǎng)度,m；U——巷道的周長(zhǎng),m；Q——分配給井巷的風(fēng)量；m3/s；S——凈斷面積, m2；通風(fēng)容易及困難時(shí)期風(fēng)網(wǎng)圖，（，）、。 通風(fēng)容易時(shí)期序號(hào)井巷名稱支護(hù)形式α104LmPmSm2RNs2/m8Qm3/shPaVm/s1副平硐料石砌碹220702副平硐料石砌碹40703X9號(hào)煤車場(chǎng)錨網(wǎng)噴664X北一采區(qū)軌道大巷錨網(wǎng)噴69385聯(lián)絡(luò)巷錨網(wǎng)噴5886S10903X工作面膠帶順槽錨桿127工作面開切眼液壓支架15019128S10903X工作面軌道順槽錨網(wǎng)噴1400129X南采區(qū)回風(fēng)大巷錨網(wǎng)噴2347010X南采區(qū)回風(fēng)大巷錨網(wǎng)噴547811X南采區(qū)回風(fēng)大巷錨網(wǎng)26611012回風(fēng)立井混凝土砌碹12611013回風(fēng)立井混凝土砌碹30110合計(jì) 通風(fēng)困難時(shí)期序號(hào)井巷名稱支護(hù)形式α104LmPmSm2RNs2/m8Qm3/shPaVm/s1副平硐料石砌碹220702副平硐料石砌碹40703X9號(hào)煤車場(chǎng)錨網(wǎng)噴664X北一采區(qū)軌道大巷錨網(wǎng)噴1850365聯(lián)絡(luò)巷錨網(wǎng)噴58126S10903X工作面膠帶順槽錨桿1800127工作面開切眼液壓支架15019128S10903S工作面軌道順槽錨網(wǎng)噴1830129南采區(qū)回風(fēng)大巷錨網(wǎng)噴1700621