【正文】 有突出危險，煤層還具有自然發(fā)火性，按照規(guī)程只能采用上行通風(fēng)。目前，國內(nèi)采煤工作面通風(fēng)方式有“U”型、“Y”型、“W”型、“E”型、“Z”型等，其中“U”型應(yīng)用最為廣泛。各類回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)適用條件和優(yōu)缺點如表32。表32 回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)分類通風(fēng)系統(tǒng)分類適用條件和優(yōu)缺點“U”型通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)點：工作面采用后退式回采。上、下順槽在煤體中維護(hù)容易。有利于了解煤層賦存狀況，有利于掌握瓦斯與煤層自然的發(fā)生及發(fā)展規(guī)律，特別是對采空區(qū)實行均壓防滅火、控制瓦斯比較方便，更有利于抑制采空區(qū)浮煤的自然。這種通風(fēng)方式也不需要維護(hù)采空區(qū)的巷道缺點：工作面上偶角附近容易積存瓦斯，特別是瓦斯涌出量增大時，常造成回風(fēng)巷道瓦斯超限?！癥” 型通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)點：工作面采用后退式回采。上、下順槽同時進(jìn)風(fēng)，改善了回風(fēng)巷的氣象條件，缺點：回風(fēng)巷維護(hù)在采空區(qū)內(nèi)，維護(hù)困難且工作面漏風(fēng)大，易引起采空區(qū)自然發(fā)火?！癦” 型通風(fēng)系統(tǒng) 優(yōu)點：工作面采用前進(jìn)式后沿傾斜方向回采?；仫L(fēng)巷在前方煤體維護(hù)，須預(yù)先挖掘，上、下順槽同時進(jìn)風(fēng)，在相同風(fēng)速下，風(fēng)量可增加一倍，缺點：進(jìn)風(fēng)巷在采空區(qū)內(nèi)，維護(hù)困難，密閉不好，漏風(fēng)量大?！癢” 型通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)點：工作面后退式回采。進(jìn)、回風(fēng)巷均在煤體中維護(hù)，工作面通風(fēng)量大，有利于工作面降溫和排除瓦斯。本礦井是高瓦斯礦井，又是煤層容易自然礦井，為了減少漏風(fēng)，有利于防滅火管理工作，本設(shè)計工作面采用“U”型通風(fēng)系統(tǒng)，上隅角附近容易積存瓦斯問題主要通過瓦斯抽放來解決。 風(fēng)流路線及風(fēng)流控制風(fēng)流路線1）新鮮路線： 副井 →軌道大巷 →皮帶石門→ 下順槽 → 工作面2）乏風(fēng)路線：工作面 → 上順槽 → 回風(fēng)石門→ 回風(fēng)大巷→風(fēng)井 風(fēng)流控制為了保證礦井所需要風(fēng)量定向的流動，必須設(shè)置通風(fēng)構(gòu)筑物對風(fēng)流進(jìn)行控制。本設(shè)計主要采用以下幾種風(fēng)流控制方式：1）掘進(jìn)工程中的大巷、石門、煤倉等均采用風(fēng)門密閉。2）絞車房、變電所采用調(diào)節(jié)風(fēng)窗。3）與備用工作面相連的軌道平巷采用調(diào)節(jié)風(fēng)窗。4）為測定全礦井的總回風(fēng)量和進(jìn)風(fēng)量，在運輸大巷、回風(fēng)石門、炸藥庫和回風(fēng)道的適宜地點設(shè)置測風(fēng)點。5）收作的工作面用密閉墻密閉起來，防止漏風(fēng)。 1）風(fēng)量計算原則2）風(fēng)量計算依據(jù)3）礦井風(fēng)量計算(1) 按井下同時工作最多人數(shù)計算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3；Q=4NK (31)式中 Q礦井總進(jìn)風(fēng)量, m3/min；N礦井井下同時工作的最多人數(shù)；（取400人）；K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, —，上述備用系數(shù)在礦井產(chǎn)量T≥9010t/a時取最小值，（）。 (2) 按采煤工作面、掘進(jìn)工作面、硐室及其他地點實際需要風(fēng)量的總和計算:礦井風(fēng)量按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》、《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定進(jìn)行計算。礦井總進(jìn)風(fēng)量為： (32) 式中 ： —— 礦井總進(jìn)風(fēng)量，m3/min； —— 采煤工作面需風(fēng)量和， m3/min；—— 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量和，m3/min；—— 備用工作面需風(fēng)量和，m3/min；—— 硐室需要風(fēng)量和，m3/min；—— 礦井除了采煤，掘進(jìn)和硐室需要風(fēng)量之外其它井巷的需要風(fēng)量和，m3/min； —— 礦井通風(fēng)系數(shù)，包括配風(fēng)不均系數(shù)和內(nèi)部漏風(fēng)等因素，～，～，2 礦井容易時期需風(fēng)量計算及風(fēng)量分配 1） 容易時期需風(fēng)量計算采煤工作面實際需要風(fēng)量：（1）按井下同時工作最多人數(shù)計算。Q=4N 其中N=300人 （33） (2)　工作面需風(fēng)量計算 ①按瓦斯涌出量計算：由于是高瓦斯礦井，采用局部抽采瓦斯辦法，抽采率為k=40%。QCH4采后i = QCH4采i(1k) =60% = m3/min式中： QCH4采i－第個采煤工作面的瓦斯絕對涌出量，m3/min； QCH4采后i－第i個采煤工作面抽采后的瓦斯絕對涌出量，m3/min； k采煤工作面的瓦斯抽采率 Q采i=100QCH4采后iKi （34）式中 Q采ｉ 第I個采煤工作面需要的風(fēng)量, m3/min ；QCH4采后i－第i個采煤工作面抽采后的瓦斯絕對涌出量，m3/min Ki 第i個采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，它是該工作面瓦斯絕對涌出量的最大值與最小值之比。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?！弧?；～。K=。Q采i=100 = m3/min② 按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計算Q采ｉ=60V采ｉS采ｉKｉ （35）式中 V采i第i個采煤工作面的風(fēng)速，按其進(jìn)風(fēng)流溫度從表34中選取，m/s； 本設(shè)計取V采i ＝；S采i第i個采煤工作面的有效通風(fēng)斷面，取最大和最小控頂時有效斷面的平均值，工作面的斷面積取12 m2；Ki 第i 個采煤工作面的長度系數(shù), 采煤工作面的長度系數(shù)從表34中選取， 。表 33工作面空氣溫度與風(fēng)速對應(yīng)表回采工作面空氣溫度/℃采煤工作面風(fēng)速/m/s＜18～18～20～20～23～23～26～26～28～28～30～表 34采煤工作面長度風(fēng)量系數(shù)表采煤工作面長度/m工作面長度風(fēng)量系數(shù)Kwi1550～8080～120120～150150～180180～ Q采ｉ=60 12 = m3/min ③按工作人員數(shù)計算：Q采i=4Ni Q采i=450=200 m3/min （36）④按風(fēng)速進(jìn)行計算：按最低風(fēng)速驗算，每個工作面的最低風(fēng)量：15S采i≦ Q采 i ≦ 240S采i （37） 180≦ Q采 i ≦ 2880（3）掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量①按瓦斯涌出量計算：Ｑ掘進(jìn)＝100ＱCH4掘進(jìn)ki （38）ＱCH4掘進(jìn)該掘進(jìn)面瓦斯絕對涌出量，ＱCH4煤巷掘進(jìn)＝ m3/minKi掘進(jìn)面瓦斯涌出不均勻和備用風(fēng)量系數(shù)，～=2,巖巷掘進(jìn)時取K=。Ｑ掘進(jìn)＝100 = 210 m3/min② 按該掘進(jìn)面最多的工作人數(shù)計算：Ｑ掘回＝4N （39）式中 N掘進(jìn)面同時工作的人數(shù)N＝40人Ｑ掘進(jìn)＝440＝160 m3/min③按炸藥量計算：Ｑhi=25Ahi （310） 式中 25——使用1Kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min； Ahi ——第i個掘進(jìn)面一次爆破所用的最大炸藥量，kg；本設(shè)計去10kg。 Ｑhi=2510 =250 m3/min④按實際吸風(fēng)量計算： Ｑhi=Ｑ fIKQhi第i個掘進(jìn)工作面同時運轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的和。Ko 防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，~，.I掘進(jìn)面同時運轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺數(shù)，臺 = JBT61(14Kw) （巖巷） = 300 m3/min = JBT61(14Kw) （煤巷） = 300 m3/min式中：－第個掘進(jìn)工作面同時運轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的和；－為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，～。掘進(jìn)面配備一臺14kW的JBT—61風(fēng)機(jī)，其實際風(fēng)量為：Ｑ煤巷掘進(jìn)=300＝390m3/min；Ｑ巖巷掘進(jìn)=3000＝350 m3/min；⑤ 按風(fēng)速進(jìn)行計算：按≤煤礦安全規(guī)程≥規(guī)定巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量滿足；9S≦Ｑ掘進(jìn)≦240S。煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿足； 15S≦Ｑ掘進(jìn)≦240S。S 該掘進(jìn)面平均斷面積，取S煤巷 =12。S巖巷＝；經(jīng)過驗算煤巷掘進(jìn)面的需風(fēng)量390m3/min；巖巷掘進(jìn)面的的需風(fēng)量為350m3/min。（3) 硐室需風(fēng)量按礦井各個獨立通風(fēng)硐室實際需要風(fēng)量的總和計算，即： Q硐=∑Q硐i（i=1，2，…，N） （311）式中 Q硐i第i個獨立通風(fēng)的硐室實際需要的風(fēng)量，m3/min每個硐室實際需要風(fēng)量應(yīng)根據(jù)不同類型的硐室分別進(jìn)行計算。a 機(jī)電硐室發(fā)熱量大的機(jī)電硐室，按硐室中運行的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量進(jìn)行計算：Qri＝3600∑Nθ/(ρCpΔt) （312）式中 Qri第i個機(jī)電硐室的需風(fēng)量，m3/min；θ機(jī)電硐室的發(fā)熱系數(shù)，可根據(jù)實際考察由機(jī)電硐室內(nèi)機(jī)械設(shè)備運轉(zhuǎn)時的實際熱量轉(zhuǎn)換為相當(dāng)于電器設(shè)備容量做無用功的系數(shù)確定；∑N 機(jī)電硐室中運轉(zhuǎn)的電動機(jī)總功率，kw；ρ空氣密度，；Cp空氣的定壓比熱，一般可取1kj/kgk；Δt機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)流的溫度差，℃；采區(qū)變電所及變電硐室，可按經(jīng)驗值確定需風(fēng)量：Qri=60～80m3/minb 爆破材料庫實際需要風(fēng)量按每小時4次換氣量計算，即： Qr= 4V/60 （313）式中 Qr爆破材料庫所需的風(fēng)量，m3/min；V包括聯(lián)絡(luò)巷在內(nèi)的爆破材料庫的空間總體積，m3/min；也可按經(jīng)驗值給風(fēng)量：大型爆破材料庫給100～150 m3/min；中小型爆破材料庫給60～100 m3/min。c 各硐室按經(jīng)驗配風(fēng)量：見表35表35各硐室按經(jīng)驗配風(fēng)量硐室風(fēng)量（m3/min）炸藥庫80采區(qū)絞車房80采區(qū)變電所150充電硐室120前期東一 ，西一采區(qū)硐室需風(fēng)量： ∑Q硐=150+802＋802+150=620 m/min （4) 其它用風(fēng)地點需風(fēng)量：ΣＱ＝（ΣＱ采+ΣＱ掘+ΣＱ硐）5％　　　　 ＝(2++3005+3252+620)5%＝337m3/min；表36東采區(qū)掘進(jìn)工作面風(fēng)量計算表掘進(jìn)工作面名　　稱按瓦斯涌出量計算/m3/min按工作人員數(shù)計算/m3/min按炸藥使用量計算/m3/min按局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量計算/m3/min按風(fēng)速驗算風(fēng)量/m3/min最終風(fēng)量/m3/min最小值最大值東一490m軌道石門01602503503792350東一490m膠帶機(jī)石門01602503503792350東一490m回風(fēng)石門01602503503792350合計048075010501050表37西一采區(qū)掘進(jìn)工作面風(fēng)量計算表掘進(jìn)工作面名稱按瓦斯涌出量計算/m3/min按工作人員數(shù)計算/m3/min按炸藥使用量計算/m3/min按局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量計算/m3/min按風(fēng)速驗算風(fēng)量/m3/min最終風(fēng)量/m3/min最小值最大值西一490m軌道石門01602503503792350西一490m膠帶機(jī)石門016025035037923501222（3）上順槽210160039018028803901222（3）下順槽21016003901802880390西一490m回風(fēng)石門01602503503792350合計42080075018301830表38前期各用風(fēng)地點風(fēng)量表用風(fēng)地點分配風(fēng)量（m3/min）充電硐室120炸藥庫80東一490m采區(qū)變電所150東一490m采區(qū)絞車房80西一490m采區(qū)變電所150西一490m采區(qū)絞車房801222（3）上順槽3901222（3）下順槽3901111(3)工作面1494東一490m軌道石門350東一490m膠帶機(jī)石門350東一490m回風(fēng)石門3501212（3）工作面1107西一490m回風(fēng)石門350西一490m軌道石門350西一490m膠帶機(jī)石門350其它337合計6268 （5) 礦井實際總體需風(fēng)量：按采煤、備用面、硐室，其它地點實際需風(fēng)量的總和計算 Q=（∑Q采i+∑Q掘進(jìn)i+∑Q硐+∑Q其他）K漏 （