【正文】 對有瓦斯瓦斯噴出或有煤與瓦斯突出的礦井應(yīng)采用分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，除適用于上述條件外，還適用于高瓦斯礦井和具備一定條件的大型礦井分區(qū)通風(fēng)各分區(qū)有獨立的進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)。但與中央進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)大巷沒有通風(fēng)設(shè)施隔絕，互不影響是此方法的優(yōu)點，便于管理；；；，需增加風(fēng)井場地，通風(fēng)機(jī)管理分散經(jīng)對表 51 中的各種通風(fēng)系統(tǒng)的對比，結(jié)合本設(shè)計礦井實際情況，根據(jù)本礦地質(zhì)報告，并參照相鄰礦井實際資料，可知本礦井為低瓦斯礦井，煤塵無爆炸危險及煤層自燃發(fā)火傾向。同時結(jié)合礦井開拓布置及首采區(qū)位置，礦井通風(fēng)系統(tǒng)初期采用中央并列式通風(fēng)，隨著開采范圍的不斷擴(kuò)大，逐步過渡到分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)。 通風(fēng)構(gòu)筑物的布置及管理要求礦井通風(fēng)系統(tǒng)除了有結(jié)構(gòu)合理的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和能力適當(dāng)?shù)耐L(fēng)機(jī)外，還要在網(wǎng)絡(luò)中適當(dāng)位置安設(shè)隔斷、引導(dǎo)和控制風(fēng)流的設(shè)施和裝置，以保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要流動。這些設(shè)施和裝置統(tǒng)稱為通風(fēng)構(gòu)筑物。風(fēng)門：在人員和車輛可以通行、風(fēng)流不能通過的巷道中，至少要建立兩道風(fēng)門，間距要大于運(yùn)輸工具的長度，以便一道風(fēng)門開啟時，另一道風(fēng)門是關(guān)閉的。本礦井在運(yùn)輸順槽、采區(qū)車場等地點設(shè)置了風(fēng)門。風(fēng)窗：本礦井在絞車房和變電所等地各設(shè)置了風(fēng)窗，以調(diào)節(jié)各地區(qū)的風(fēng)量。 礦井總風(fēng)量計算及分配 本設(shè)計采用由里往外計算風(fēng)量的計算方法，即先算礦井總風(fēng)量后算井下用風(fēng)點的需風(fēng)量。將根據(jù)基本原則：以采、掘、開工作面為計算單位，備用工作面按同樣要求滿足瓦斯、二氧化碳、風(fēng)流溫度等規(guī)定計算需風(fēng)量，而且不低于其回采時需風(fēng)量的 50%，取各種計算方法的風(fēng)量的最大值。山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計31 風(fēng)量計算的標(biāo)準(zhǔn)供給煤礦井下任何工作面風(fēng)地點的新鮮風(fēng)量，必須依據(jù)下述各種條件進(jìn)行計算，并取其最大值，作為該工作用風(fēng)地點的供風(fēng)量。，每人每分鐘供給風(fēng)量不得小 4m3。、二氧化碳、氫氣和其他有害氣體濃度，風(fēng)速以及溫度等都符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)各項規(guī)定要求分別計算，取其最大值。 礦井總風(fēng)量計算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第 103 條規(guī)定，礦井總進(jìn)風(fēng)量計算如下：1．按井下同時工作的最多人數(shù)計算 （41）mKNQ??4m式中 ： ——井下同時工作的最多人數(shù)，個；本礦取 60 人。N ——礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)、配風(fēng)不均勻等因素，一般K可取 Km=～ 。本礦取 。 =460＝288m 3/min=2．按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它用風(fēng)地點實際需要風(fēng)量的總和計算根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局頒布的《煤礦通風(fēng)能力核定標(biāo)準(zhǔn)》 （AQ10562022） “礦井需要風(fēng)量計算方法按各采掘工作面、硐室及其他用風(fēng)巷道等用風(fēng)地點分別進(jìn)行計算，包括按規(guī)定配備的備用工作面需要風(fēng)量，現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)保證各用風(fēng)地點穩(wěn)定可靠供風(fēng)。 ”其計算公式如下： （42）mieipim Kdi ??????)( qci式中 : —各采煤工作面所需要的風(fēng)量之和，m 3/min；pi —各掘進(jìn)工作面所需要的風(fēng)量之和，m 3/min；ei —各硐室所需風(fēng)量之和，m 3/min；ic —各備用工作面所需要的風(fēng)量之和，m 3/min；diQ —除上述各用風(fēng)點外，其他巷道風(fēng)量之和，m 3/min；qi —礦井通風(fēng)系數(shù)（包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素） ，可取K山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計32~。本次設(shè)計取 。1）采煤工作面的需風(fēng)量采煤工作面實際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯、二氧化碳涌出量、炸藥用量、同時工作的最多人數(shù)分別進(jìn)行計算，然后取其中最大值。(1)按瓦斯涌出量計算： （4gpipikqQ10?3）式中: —第 個采煤工作面瓦斯的絕對涌出量，m 3/m gpiq —第 個采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，它是該工ik作面瓦斯絕對涌出量的最大值與平均值之比。生產(chǎn)礦井可根據(jù)各個工作面正常生產(chǎn)條件時，至少進(jìn)行 5 晝夜的觀測，得出 5 個比值，取其最大值。通常機(jī)采工作面取=～，本次設(shè)計取 。gpik根據(jù)本礦歷年礦井瓦斯測試資料，采煤工作面的絕對瓦斯涌出量為。經(jīng)計算， =100= m3/min=(2)按 CO2涌出量計算工作面 CO2涌出量遠(yuǎn)小于瓦斯涌出量，在此不作計算。(3)按炸藥使用量計算采煤工作面不使用炸藥，因此無需進(jìn)行此項計算。(4)按人數(shù)計算以 表示采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，則采煤工作面風(fēng)量為N (4—4)piiNQ4?式中 —第 個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)；pi —每人每分鐘應(yīng)供給的最小風(fēng)量， m3/min。4本次設(shè)計礦井工作面同時工作的最多人數(shù)為 40 人。經(jīng)計算 =160m3/min=。0??Q(5)按工作面風(fēng)速進(jìn)行驗算山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計33按最低風(fēng)速 ，采煤工作面最低風(fēng)量為： (4—5)eieiSQ6025.??按最高風(fēng)速 4m/s 計算，采煤工作面最大風(fēng)量為： (4—6)eiei4?本次設(shè)計平均有效斷面積為 m2。經(jīng)計算 =1515=225m3/min=,SQpi15mn? =24015=3600m3/min=60m3/s。i240ax?綜上所述，取最大計算值，并經(jīng)風(fēng)速校驗，采煤工作面實際需要風(fēng)需風(fēng)量為：。取 13 m3/s2）掘進(jìn)工作面需風(fēng)量(1)按瓦斯涌出量計算 （4—7）eipeiKqQ10?式中： —第 個掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯的絕對涌出量，m 3/min；peiq —掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，一般可取 ~；iK —第 個掘進(jìn)工作面所需要的風(fēng)量，m 3/min。eiQ本次設(shè)計各掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量 m3/min，瓦斯涌出不均勻系數(shù)?peq。?e計算得 =100=52m3/min=(2)按炸藥使用量計算綜掘工作面不使用炸藥，因此無需進(jìn)行此項計算。 (3)按人數(shù)計算 （4—8）eieiNQ4?式中： —第 i 個掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)，取 20 人。eiN計算得 =420=80 m3/min= m3/Q4?(4)按局扇實際吸風(fēng)量計算 （4—???掘9） 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計34式中： ——掘進(jìn)面局部通風(fēng)機(jī)實際吸風(fēng)量，m 3/s。安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)的巷道中fQ的風(fēng)量，除了滿足局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量外，還應(yīng)保證局部通風(fēng)機(jī)吸入口至掘進(jìn)工作面回風(fēng)流之間的風(fēng)速煤巷和半煤巷不小于 ，以防局部通風(fēng)機(jī)吸入循環(huán)風(fēng)和這段距離內(nèi)風(fēng)流停滯，造成瓦斯積聚；綜掘面配 2 臺 230kW 局部通風(fēng)機(jī)單機(jī)運(yùn)行，型號為 ，吸風(fēng)量：Q f＝410640m 3/min； I——掘進(jìn)工作面同時運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺數(shù)，臺；Shd——局部通風(fēng)機(jī)安裝地點到回風(fēng)口間的巷道最大斷面積，取 ；Q 掘 =6401+60=937m3/min =(5)按風(fēng)速進(jìn)行驗算按最小風(fēng)速驗算，每個煤巷或半煤巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量： (4—10)eieiSQ6025.??按最大風(fēng)速驗算，每個煤巷或半煤巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量 （4—11）eiei4?式中 Sei—第 i 個掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m 2。本次設(shè)計平均有效斷面積為 m2。經(jīng)計算 =1512=180m3/min=3m3/s,Oei15n? =24012=2880 m3/min=48m3/s。SQei240max?綜上所述，取最大計算值，并經(jīng)風(fēng)速校驗，掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)需風(fēng)量為： m3/s。取 16 m3/s。3)備用工作面需風(fēng)量計算備用采煤工作面的需風(fēng)量通常取為產(chǎn)量相同的生產(chǎn)采煤工作面的需風(fēng)量之半。故備用采煤工作面需風(fēng)量為 Qd= m3/s。取 7 m3/s4) 硐室實際需要風(fēng)量計算礦井井下在副立井井底布置一個爆炸材料庫、無軌膠輪車加油維修硐室；在主斜井落底點附近布置一個采區(qū)變電所。其中無軌膠輪車加油維修硐室按 5 m3/s 考慮，采區(qū)變電所、爆炸材料庫各按 5 m3/s 考慮。則 ΣQc=5+5+5=15m3/s 山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計35 5) 其他地點需要風(fēng)量的計算新礦井設(shè)計其他用風(fēng)巷道所需風(fēng)量難以計算時，也可以采取按采煤、掘進(jìn)、硐室的總和的 10%進(jìn)行考慮。= =（13+16+15）= 3/s 取 5 m3/sqQ??%5??cep據(jù)以上來計算礦井的總通風(fēng)量為 ?mqdcep KQ????m =（ 13+16+15+7+5） =70 m3/s礦井總進(jìn)風(fēng)量為 70m3/s，其中主斜井進(jìn)風(fēng)量 8m3/s，副斜井進(jìn)風(fēng)量 8m3/s，副立井進(jìn)風(fēng)量為 54m3/s，中央回風(fēng)立井回風(fēng)量 70m3/s。 礦井風(fēng)量分配分配原則及方法礦井總風(fēng)量確定后，應(yīng)將其分配到各用風(fēng)點，其主要分配原則是：分配到各用風(fēng)地點(包括回采面、掘進(jìn)面、硐室)的風(fēng)量，應(yīng)不低于上面所計算出的風(fēng)量；風(fēng)量分配后，應(yīng)保證井下各處瓦斯?jié)舛龋泻怏w，風(fēng)速等滿足《煤礦安全規(guī)程》的各項要求.當(dāng)?shù)V井總風(fēng)量確定后，首先按照采區(qū)布置圖給各回采工作面、掘進(jìn)面、硐室分配用風(fēng)量；從總風(fēng)量中減去各回采工作面、掘進(jìn)面、硐室用的風(fēng)量，余下的風(fēng)量按按采區(qū)產(chǎn)量、采掘面數(shù)目、硐室數(shù)目等分配到各采區(qū)。再按一定比例將這部分風(fēng)量分配到其他用風(fēng)點。用于維護(hù)巷道和保證行人安全。礦井總進(jìn)風(fēng)量為 70m3/s，將礦井總進(jìn)風(fēng)量分配到井下各用風(fēng)地點，具體配風(fēng)量分配如下（表 43）：山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計36表 43 礦井通風(fēng)用風(fēng)點風(fēng)量分配表順序 用風(fēng)地點數(shù)量(個)單位配風(fēng)量(m3/s)總配風(fēng)量(m3/s)1 回采工作面 1 20 202 綜掘工作面 1 25 253 消防材料庫 1 5 54 西采區(qū)變電所 1 5 55 巷 道 無軌膠輪車加油維修硐室 1 5 56 存 車 硐 室 1 5 57 其 它 巷 道 58 合 計 70 礦井通風(fēng)阻力計算 2940Pa。，新建礦井（包括擴(kuò)建礦井獨立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的 10%計算，擴(kuò)建礦井則宜按井巷摩擦阻力的 15%計算。，計算總阻力時，應(yīng)以其中阻力最大的路線作為依據(jù)。，使所選用的主要通風(fēng)機(jī)既滿足困難時期的通風(fēng)需要，又能在通風(fēng)容易時工況合理。礦井通風(fēng)總阻力是指風(fēng)流由由進(jìn)風(fēng)口起，到回風(fēng)井口為止，沿一條通路（風(fēng)流路線）各個分支的摩擦阻力和局部阻力的總和。在主要通風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限內(nèi)，隨著采煤工作面及采區(qū)接替的變化，通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力也將因之變化。為了使主要通風(fēng)機(jī)在整個服務(wù)期限都能滿足需要，而且主要通風(fēng)機(jī)有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，需要按照開拓開采布局和采掘工作面接替安排，對主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)期內(nèi)不同時期的系統(tǒng)總阻力的變化進(jìn)行分析，當(dāng)根據(jù)風(fēng)量和巷道參數(shù)山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計37（斷面、長度等）直接判定出最大總阻力路線時，可按該路線的阻力計算礦井總阻力，當(dāng)不能直接判定時，應(yīng)選幾條可能最大的路線進(jìn)行計算比較，然后確定該時期的礦井總阻力。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最小時稱通風(fēng)容易時期。通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時稱為通風(fēng)困難時期。對于通風(fēng)容易和困難時期，分別畫出通風(fēng)系統(tǒng)圖。按照采掘工作面及硐室的需要分配風(fēng)量，再由各段風(fēng)路的阻力計算礦井總壓力。通風(fēng)容易時期總阻力： （4—femehh)15.~(?12）通風(fēng)困難時期總阻力： （4—fdmdhh)15.~(?13）式（4—12）中的 和式（4—13）中的 按下式計算:fe fd (4—14))(213iniif QSUlh???式中： —礦井通風(fēng)摩擦總阻力， ；f Pa —井巷摩擦阻力系數(shù)， ；42/msN? —井巷長度， ；l —井巷凈斷面周長， ；U S—井巷凈斷面積， ；2 —分配給各井巷的風(fēng)量， 。Qsm/3 礦井通風(fēng)的最大阻力路線通風(fēng)路線為容易時期的最大阻力路線，具體如下:副立井→輔助運(yùn)輸石門→輔助運(yùn)輸大巷→工作面運(yùn)輸順槽→回采工作面→工作面回風(fēng)順槽→回風(fēng)大巷→回風(fēng)石門→中央回風(fēng)立井→地面。詳見圖 41 東周窯 81山西大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計38號煤層通風(fēng)系統(tǒng)圖（容易時期） 。圖 41 東周窯 81號煤層通風(fēng)系統(tǒng)圖（容易時期）通風(fēng)路線為困難時期的最大阻力路線，具體如下: 副立井→輔助運(yùn)輸石門→輔助運(yùn)輸大巷→工作面運(yùn)輸順槽→回采工作面→工作面回風(fēng)順槽→回風(fēng)大巷→回風(fēng)石門→中央回風(fēng)立井→地面。詳見圖 41 東周窯 8