【正文】 筒漏風(fēng)主要發(fā)生在接頭處，膠布風(fēng)筒不僅接頭而且全長(zhǎng)都有漏風(fēng)，所以風(fēng)筒漏風(fēng)屬連續(xù)均勻漏風(fēng)。風(fēng)筒漏風(fēng)率為風(fēng)筒漏風(fēng)量占局扇工作風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)。④風(fēng)筒直徑風(fēng)筒直徑的選擇主要取決于送風(fēng)量、送風(fēng)距離以及巷道斷面大小等因素。生產(chǎn)過(guò)程中一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取標(biāo)準(zhǔn)直徑。（2）局扇的選擇選擇局扇主要先確定其工作參數(shù)：局扇工作風(fēng)量與局扇工作風(fēng)壓。局扇有軸流式和離心式兩種。軸流式局扇具有體積小，便于安裝和串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)、效率高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛使用，但是噪音大。防爆型JBT系列軸流式局扇在我國(guó)煤礦廣泛使用。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成單元， 包括：采區(qū)進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道組成的風(fēng)路連接形式及采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流控制設(shè)施。1）采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求：（1）每一個(gè)采區(qū)， 都必須布置回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。（2）采煤和掘進(jìn)工作面應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時(shí)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。（3）煤層傾角大于12176。的采煤工作面采用下行通風(fēng)時(shí)，報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，（4）采煤和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)或冒落區(qū)。2）采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山的選擇：上（下）山至少要有兩條；對(duì)生產(chǎn)能力大的采區(qū)可有3條或4條上山。一般兩種形式：（1）軌道上山進(jìn)風(fēng)、運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng)（2）運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng)比較：軌道上山進(jìn)風(fēng)，新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響，輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸過(guò)程中所釋放的瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流的瓦斯和煤塵濃度增大，影響工作面的安全衛(wèi)生條件。雖然本礦井是低瓦斯礦井，但是考慮到軌道上山進(jìn)風(fēng)的合理性，選擇軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng)。（3）采煤工作面上行風(fēng)與下行風(fēng)的選擇：上行風(fēng)與下行風(fēng)是指進(jìn)風(fēng)流方向與采煤工作面的關(guān)系而言。，當(dāng)采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷道水平低于回風(fēng)巷時(shí)，采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜向上流動(dòng)，稱上行通風(fēng)，否則是下行通風(fēng)。 上行風(fēng)與下行風(fēng)示意圖3）優(yōu)缺點(diǎn)比較：（1）下行風(fēng)的方向與瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出現(xiàn)瓦斯分層流動(dòng)和局部積存的現(xiàn)象。（2）上行風(fēng)比下行風(fēng)工作面的氣溫要高。（3）下行風(fēng)比上行風(fēng)所需要的機(jī)械風(fēng)壓要大。（4）下行風(fēng)在起火地點(diǎn)瓦斯爆炸的可能性比上行風(fēng)要大。通過(guò)對(duì)比可知，雖然本礦井是低瓦斯礦井，但是上行通風(fēng)的優(yōu)勢(shì)很明顯，所以采用上行通風(fēng)。 采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)選擇工作面通分系統(tǒng)可分為（1）一進(jìn)一回系統(tǒng)；（2）兩進(jìn)一回或一進(jìn)兩回系統(tǒng)；（3）兩進(jìn)兩回或三進(jìn)一回系統(tǒng)。一般一進(jìn)一回系統(tǒng)適合與低瓦斯礦井。兩進(jìn)一回或一進(jìn)兩回系統(tǒng)和兩進(jìn)兩回或三進(jìn)一回系統(tǒng)適用于高瓦斯礦井或有瓦斯突出的礦井，一般產(chǎn)量較大的礦井也用這兩種通風(fēng)系統(tǒng)。由于本礦瓦斯涌出量小，屬低瓦斯礦井，產(chǎn)量也較低，所以本礦井設(shè)計(jì)采用一進(jìn)一回的工作面通風(fēng)系統(tǒng)。工作面推進(jìn)方向有前進(jìn)式與后退式之分，所以一進(jìn)一回的工作面通風(fēng)系統(tǒng)有分為U型后退、U型前進(jìn)、Z型后退與Z型前進(jìn)四種情況。其中U型后退式在我國(guó)使用普遍，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠，漏風(fēng)??；缺點(diǎn)是上隅角會(huì)有沼氣積聚，易超限。而且工作面、回風(fēng)巷要提前掘進(jìn)，維護(hù)工作量大。前進(jìn)式系統(tǒng)的掘進(jìn)量小，不存在采掘工作面串聯(lián)通風(fēng)問(wèn)題，在巷旁支護(hù)好，漏風(fēng)不大時(shí)，有一定優(yōu)越性。Z型后退式采空區(qū)沼氣不涌入工作面而涌向回風(fēng)順槽。Z型前進(jìn)式的采空區(qū)沼氣涌向工作面，特別是上隅角。本礦井采用后退式采煤，因此采用U型后退式工作面通風(fēng)系統(tǒng)。對(duì)于上隅角沼氣積聚的現(xiàn)象，要加強(qiáng)沼氣檢測(cè)，可使用風(fēng)簾或其他通風(fēng)設(shè)備防止沼氣積聚超限。 U型后退、U型前進(jìn)、Z型后退示意圖采區(qū)需風(fēng)量將在下一節(jié)進(jìn)行計(jì)算。本節(jié)主要對(duì)與對(duì)采區(qū)通風(fēng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用的分析中主要對(duì)幾種掘進(jìn)通風(fēng)方法進(jìn)行比較，并介紹了掘進(jìn)通風(fēng)方法與通風(fēng)設(shè)備的選擇。采區(qū)通風(fēng)選擇軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng)。工作面采用上行通風(fēng)，工作面通分系統(tǒng)為一進(jìn)一回的U型后退式工作面通風(fēng)系統(tǒng)。因此對(duì)于上隅角沼氣積聚的現(xiàn)象，要加強(qiáng)沼氣檢測(cè)，可使用風(fēng)簾或其他通風(fēng)設(shè)備防止沼氣積聚超限。采區(qū)應(yīng)該有足夠的風(fēng)量，并適當(dāng)?shù)姆峙涞礁鱾€(gè)采、掘工作面去。采區(qū)所需總風(fēng)量，m3/s （）式中：—風(fēng)量備用系數(shù)，；—各回采工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3/s；—各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/s；—采區(qū)變電所、絞車房等需風(fēng)量之和，m3/s；—其它地點(diǎn)需風(fēng)量之和，m3/s；1）按沼氣涌出量計(jì)算，m3/s （）式中：—該工作面沼氣涌出不均衡系數(shù)，；—工作面沼氣的絕對(duì)涌出量， m3/min；—工作面回風(fēng)流沼氣最高允許濃度，1%；—工作面入風(fēng)流沼氣濃度，%；將數(shù)據(jù)代入式（）計(jì)算得= m3/s2）按人數(shù)計(jì)算需風(fēng)量≥4N，m3/min （）式中：4—每人應(yīng)供給的最小風(fēng)量，m3/min；N—工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，25人；將數(shù)據(jù)代入式（）計(jì)算得：≥425=100 m3/min= m3/s；3）按工作面氣溫計(jì)算采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件。其進(jìn)風(fēng)流溫度可根據(jù)風(fēng)流溫度預(yù)測(cè)方法進(jìn)行計(jì)算。： 工作面風(fēng)速與溫度表采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫 ℃采煤工作面風(fēng)速 m/s1515~1818~2020~2323~26~~~~~采煤工作面的需要風(fēng)量按下式計(jì)算：，m3/min （）式中：由于本礦井地處南方，故采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫為26℃；—按平均控頂距算得的工作面平均斷面積，㎡，==㎡；—風(fēng)速，；將數(shù)據(jù)代入式（）計(jì)算得：= m3/s4）按CO2涌出量計(jì)算 計(jì)算公式見(jiàn)式()： （）式中： —第i個(gè)采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min； —第i個(gè)采煤工作面絕對(duì)二氧化碳涌出量，m3/min； —第i個(gè)采煤工作面因二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，～，～，～。根據(jù)本采區(qū)實(shí)際情況=A/12n960，其中A為采區(qū)年生產(chǎn)能力，n為月工作日，25天/月，為采區(qū)相對(duì)二氧化碳涌出量， m3/噸，所以=，計(jì)算：＝100＝＝ m3/s， m3/s。5）按工作面極限允許風(fēng)速驗(yàn)算《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定， m/s，最高風(fēng)速為4 m/s。故工作面最低風(fēng)量按下式計(jì)算：≥ （）=15= m3/s工作面最高風(fēng)速按下式計(jì)算：≤ （）=240= m3/s所以 Qmin≤QW1≤Qmax，設(shè)計(jì)回采工作面的需風(fēng)量符合設(shè)計(jì)要求。通常取備用采面的風(fēng)量等于產(chǎn)量相同的生產(chǎn)采面的需風(fēng)量的一半。本礦井布置一個(gè)回采工作面和一個(gè)備用工作面，因而，回采工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和為 （）=+采區(qū)機(jī)電硐室必須設(shè)在進(jìn)風(fēng)流中。采區(qū)變電所和絞車房一般按各局礦經(jīng)驗(yàn)配風(fēng)。采區(qū)變電所的風(fēng)量約為60～80 m3/min，本設(shè)計(jì)取70 m3/min。根據(jù)絞車滾筒直徑的大小，確定絞車房的風(fēng)量為150 m3/min。故：=70+150 （）=220 m3/min= m3/s在掘進(jìn)巷道時(shí)，采取壓入式通風(fēng)。掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量可按爆破因素和瓦斯分別計(jì)算，然后取其中的較大值。1）按爆破因素計(jì)算： （）式中：25—每公斤炸藥所需的風(fēng)量；A—掘進(jìn)巷道一次使用最大炸藥量，取Ai=4 kg；=100 m3/min= m3/s2）按瓦斯涌出量計(jì)算：，m3/min （）式中：—按瓦斯計(jì)算掘進(jìn)巷道需風(fēng)量，m3/min；—掘進(jìn)巷道平均瓦斯涌出量， m3/min；—掘進(jìn)巷道回風(fēng)流內(nèi)CH4允許濃度，1%；—掘進(jìn)巷道進(jìn)風(fēng)流內(nèi)CH4濃度，%；—瓦斯涌出不均衡系數(shù)，；將數(shù)據(jù)代入式（）計(jì)算得 = m3/min2 m3/min = m3/min= m3/s，計(jì)算得： （） =(+++)=。 分配風(fēng)量根據(jù)實(shí)際需要由里往外細(xì)致配風(fēng)，即先定井下各個(gè)工作地點(diǎn)所需的有效風(fēng)量，逆風(fēng)流方向加上各風(fēng)路上允許的漏風(fēng)量，確定各風(fēng)路上的風(fēng)量和礦井的總進(jìn)風(fēng)量，再加上抽出式主扇井口和附屬裝置的允許漏風(fēng)量。如不考慮因體積膨脹的風(fēng)量，即得出通過(guò)主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量。所配給的風(fēng)量必須符合《規(guī)程》中相關(guān)規(guī)定：關(guān)于氧氣、沼氣、二氧化碳和其他有毒有害氣體安全濃度的規(guī)定；關(guān)于最高風(fēng)速和最低風(fēng)速的規(guī)定；關(guān)于采掘工作面和機(jī)電硐室最高溫度的規(guī)定；關(guān)于冷空氣預(yù)熱的規(guī)定，以及關(guān)于空氣中粉塵安全濃度的規(guī)定等。 風(fēng)量分配表用風(fēng)量用風(fēng)地點(diǎn)數(shù)量單位配風(fēng)量配風(fēng)量個(gè)m3/minm3/min采煤工作面炮采工作面1備用工作面1小記——掘進(jìn)面巖巷掘進(jìn)工作面———煤巷掘進(jìn)工作面1小記——采區(qū)變電所17070炸藥房———絞車房1150150小記——220其它用風(fēng)量89有效風(fēng)量實(shí)際風(fēng)量總風(fēng)量考慮漏風(fēng)、配風(fēng)不均總進(jìn)風(fēng)=2196按采區(qū)總風(fēng)量分配到采掘工作面，硐室及各用風(fēng)地點(diǎn)，見(jiàn)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)圖，采取通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。 風(fēng)速校核1）回采工作面風(fēng)速校核，==，==?；夭晒ぷ髅骘L(fēng)速：V小=Q采/S大=V大=Q采/S小=，符合規(guī)程規(guī)定。2）進(jìn)風(fēng)巷風(fēng)速風(fēng)校核（1）軌道上山下部最大風(fēng)速V=（2）軌道上山上部最小風(fēng)速V=風(fēng)速符合規(guī)程規(guī)定。3）其它用風(fēng)巷需風(fēng)量校核Qoi≥60Soi （）式中 ：Soi—第i個(gè)其他用風(fēng)巷道井巷的斷面積，m2 。取5m2將數(shù)據(jù)代入式（）計(jì)算得Qoi=45 m3/min由驗(yàn)算可知，符合要求。經(jīng)校核，各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)速均符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。 繪制通風(fēng)系統(tǒng)圖 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)圖 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成單元，是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，它包括采區(qū)進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道組成的風(fēng)路連接形式及采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流控制設(shè)施。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)圖是反映它們之間相互關(guān)系與位置的一張圖。具體見(jiàn)附錄C采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)圖。 采區(qū)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖 用圖論的方法對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行抽象的描述，把通風(fēng)系統(tǒng)變成一個(gè)由線、點(diǎn)及其屬性組成的系統(tǒng)，稱為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖只反映風(fēng)流方向及節(jié)點(diǎn)與分支間的相互關(guān)系，節(jié)點(diǎn)位置與分支線的形狀可以隨便改變的圖。具體見(jiàn)附錄D采區(qū)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 采區(qū)通風(fēng)總阻力及難易程度通風(fēng)阻力最大的路線用下式計(jì)算出各段井巷摩擦阻力hfr=αLUQ2/S3 （）式中：hfr—某段井巷的摩擦阻力，Pa； L—某段井巷的長(zhǎng)度，m； U—某段井巷的周邊長(zhǎng)，m； S—某段井巷的凈斷面積，m2； α—某段井巷的摩擦阻力系數(shù)，由有關(guān)手冊(cè)查出或參考鄰近礦井類似巷道取值。 阻力計(jì)算表序號(hào)巷道名稱支護(hù)形式α/ (NS2/m4)L/mU/mS/m2S3/(m2)3Rfr/ (NS2/m8)Q/( m3/s)Q2/(m3/s)2hfr/ pav/ (m/s)1運(yùn)輸大巷不支護(hù)4142第一區(qū)段進(jìn)風(fēng)石門錨噴863采區(qū)下部車場(chǎng)到變電所錨噴1104采區(qū)中部車場(chǎng)錨噴1505區(qū)段運(yùn)輸平巷U型支護(hù)1476回采工作面液壓支架1007區(qū)段回風(fēng)平巷U型支護(hù)1788絞車房錨噴1159采區(qū)回風(fēng)石門錨噴10絞車房至回風(fēng)巷錨噴4011合計(jì)—————————／m8，局部阻力取摩擦阻力的20%。根據(jù)通風(fēng)阻力計(jì)算所得數(shù)據(jù)知：采區(qū)通風(fēng)總阻力h=，47采區(qū)總通風(fēng)量Q=2196 m3/min= m3/s所以 故對(duì)于礦井的等級(jí)孔A有：， 礦井通風(fēng)難易程度礦井總風(fēng)阻Rm(Ns2/m8)等積孔A（m2)容易＜＞2中等～1～2困難＞＜1。第四章 瓦斯及粉塵災(zāi)害防治 瓦斯災(zāi)害防治及預(yù)防措施1）本井田開(kāi)采隱伏煤層，埋藏較深，無(wú)瓦斯自然排泄條件。2）井田位于瀝鼻峽背斜的一翼，礦井初期開(kāi)采的位置在背斜軸部附近，斷層較多，煤層瓦斯含量及生產(chǎn)中瓦斯涌出量都相對(duì)較大。3）井田煤種為瘦煤，變質(zhì)程度高，煤層瓦斯含量也相對(duì)較大。4）礦井各階段（水平）首采層工作面的瓦斯涌出量較鄰近層工作面的瓦斯涌出量要大。5）煤層瓦斯含量隨標(biāo)高的降低而逐漸增加，隨著礦井開(kāi)采由淺部向深部延深，工作面及礦井的瓦斯涌出量將不斷增大。6）煤層瓦斯壓力大，透氣性差，煤與瓦斯突出嚴(yán)重。技術(shù)措施如下：1）礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)及井下通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)置要使礦井風(fēng)流做到有效、穩(wěn)定、連續(xù)不斷，各采掘工作面及其使用地點(diǎn)均保證有足夠的新鮮風(fēng)流，能將采掘工作面的最大瓦斯涌出量稀釋到《規(guī)程》規(guī)定的濃度以下。2）在礦井生產(chǎn)中應(yīng)