【正文】 系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理，具有抗災(zāi)能力；（3）發(fā)生事故時(shí)風(fēng)流易于控制，人員易于撤出；（4）有符合規(guī)定的井下環(huán)境及安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或檢測(cè)措施；（5）通風(fēng)系統(tǒng)的基建投資少營(yíng)運(yùn)費(fèi)用底綜合經(jīng)濟(jì)效率好。 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)本礦井通風(fēng)采用中央并列式通風(fēng)，初期投資小，提高礦井的安全性。 確定礦井主扇的工作方法主要通風(fēng)機(jī)的工作方法有壓入式、抽出式、壓抽混合式3種，即正壓通風(fēng)、負(fù)壓通風(fēng)、混合式通風(fēng)。表411通風(fēng)方式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比工作方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)抽出式整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主扇應(yīng)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。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?？傔M(jìn)風(fēng)量和工作面通風(fēng)量都會(huì)減少。壓入式用壓入式通風(fēng)，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，在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下使用比較安全。如果能夠嚴(yán)防總風(fēng)路上的漏風(fēng)，則壓入式主扇的規(guī)格尺寸和通風(fēng)電力費(fèi)用都較抽出式小。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)管理工作比較難，漏風(fēng)較大。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，因?yàn)檫^(guò)渡時(shí)期是新舊水平同時(shí)產(chǎn)生，戰(zhàn)線較長(zhǎng)。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?；旌鲜酵L(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓狀態(tài)，回風(fēng)部分處于負(fù)壓狀態(tài)。由于其正壓與負(fù)壓均不大，采空區(qū)連通地表的漏風(fēng)也就較小。這種方法的缺點(diǎn)就是設(shè)備多，管理復(fù)雜。新井設(shè)計(jì)時(shí)一般不考慮采用這種方法。根寧紋煤礦的實(shí)際情況，在礦井范圍內(nèi)不存在小井，所以不存在小井積存的有害氣體；煤層距地表較小，而且瓦斯涌出量不穩(wěn)定，如果采用壓入式通風(fēng)，當(dāng)主扇停轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。當(dāng)采深達(dá)到一定深度時(shí)，采用壓入式通風(fēng)管理比較困難，漏風(fēng)較大；通過(guò)對(duì)上述主扇工作方法的比較，可知抽出式通風(fēng)方法使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主扇出現(xiàn)故障時(shí)，井下采空區(qū)瓦斯涌出量減少，安全性較好，故采用抽出式負(fù)壓通風(fēng)。 選擇礦井的通風(fēng)方式(1)中央并列式的適用條件煤層傾角大、埋藏深、但走向長(zhǎng)度不大（井田走向長(zhǎng)度小于4km），而且瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重的礦井，采用中央并列式是較合理的。(2)中央分列式（邊界式）的適用條件煤層傾角較小、埋藏較淺、但走向長(zhǎng)度不大，而且瓦斯突出、煤層自燃比較嚴(yán)重的礦井，采用中央分列式較合理。它與中央并列式相比，安全性好，通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)小，這對(duì)于瓦斯、自然發(fā)火的管理工作較有利，且工業(yè)廣場(chǎng)不受主要通風(fēng)機(jī)噪音的影響。(3)兩翼對(duì)角式的適用條件煤層走向長(zhǎng)度超過(guò)4km，井型較大，煤層上部距地面較淺，瓦斯和煤層自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井，采用兩翼對(duì)角式比較適宜。(4)分區(qū)對(duì)角式的適用條件煤層距地表淺，或因地表高低起伏較大無(wú)法開(kāi)掘淺部的總會(huì)風(fēng)道，在此條件下開(kāi)采第一水平時(shí)，只能用這種小風(fēng)井分區(qū)通風(fēng)的布置方式。(5)混合式的適用條件井型大、走向長(zhǎng)，為了縮短基建的時(shí)間，在初期采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，當(dāng)開(kāi)采到兩翼邊界附近時(shí)，再建立對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，并參照相鄰礦井實(shí)際資料，本礦井確定為低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)及煤層自燃發(fā)火傾向。同時(shí)結(jié)合礦井開(kāi)拓布置及首采區(qū)位置，設(shè)計(jì)初期采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)。 本井田煤層走向長(zhǎng)度長(zhǎng)（），設(shè)計(jì)產(chǎn)量大，煤層淺部距地面較近，為低瓦斯礦井，無(wú)自然發(fā)火期，故適合在采用中央并列式。 計(jì)算和分配礦井總風(fēng)量本設(shè)計(jì)采用由里往外計(jì)算風(fēng)量的計(jì)算方法，即先算礦井總風(fēng)量后算井下用風(fēng)點(diǎn)的需風(fēng)量。將根據(jù)基本原則：以采、掘、開(kāi)工作面為計(jì)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(jì)算需風(fēng)量，而且不低于其回采時(shí)需風(fēng)量的50%，取各種計(jì)算方法的風(fēng)量的最大值，采用由里往外計(jì)算的方法進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。供給煤礦井下任何工作面風(fēng)地點(diǎn)的新鮮風(fēng)量，必須依據(jù)下述各種條件進(jìn)行計(jì)算，并取其最大值，作為該工作用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)量。，每人每分鐘供給風(fēng)量不得小于 4m3。、二氧化碳、氫氣和其它有害氣體濃度，風(fēng)速以及溫度等都符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)各項(xiàng)規(guī)定要求分別計(jì)算，取其最大值。無(wú)論礦井或采區(qū)的供風(fēng)量，均按該地區(qū)各個(gè)實(shí)際用風(fēng)地點(diǎn)，按照風(fēng)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，分別計(jì)算出各個(gè)地點(diǎn)的實(shí)際最大需風(fēng)量 ，從而求出該地區(qū)風(fēng)量總和，再考慮一定的備用風(fēng)量系數(shù)后，作為該地區(qū)的供風(fēng)量。即“由里往外”的計(jì)算原則，由采掘工作面、硐室和其它用風(fēng)地點(diǎn)計(jì)算出各采區(qū)風(fēng)量，最后求出全礦井總風(fēng)量。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》（2001年版）規(guī)定：礦井需要的風(fēng)量，按下列要求分別計(jì)算，并取其最大值。：礦井實(shí)際需風(fēng)量按采煤、掘進(jìn)、硐室等處實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算，最后總和。即： m3/min （41）式中：采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/min； 掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/min； 獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/min； 除采掘硐室外其它需風(fēng)量總和，m3/min； (1)采煤實(shí)際需要風(fēng)量,按礦井各個(gè)采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算 m3/min （42）式中:第i個(gè)采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量, m3/min； 第i個(gè)采煤工作面風(fēng)速, m/s；第i個(gè)采煤工作面的平均斷面積, m2,估算為6 m2；面長(zhǎng)調(diào)整系數(shù)，參考兗礦集團(tuán)風(fēng)量計(jì)算辦法，見(jiàn)表431 。表431采煤工作面風(fēng)速回采工作面空氣溫度（℃）采煤工作面風(fēng)速（m/s）配風(fēng)調(diào)整系數(shù)K溫18～18～20～20～23～～23～26～～26～28～～28～30～～表432 工作面長(zhǎng)調(diào)整系數(shù)回采工作長(zhǎng)度（m）505～100100～160160～200200～260260～300300Ｋ長(zhǎng) 因此，=71= （m3/s），則 （44）式中：N——采煤工作面同時(shí)工作人數(shù).。此處為90人。所以：=（490）247。60=6（m3/s）（或二氧化碳）涌出量計(jì)算工作面風(fēng)量 (45)式中：Q采——采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量，m/s； ——采煤工作面平均絕對(duì)瓦斯涌出量，； K采——采煤工作面因瓦斯涌出量不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。即采煤工作面最大絕對(duì)瓦斯涌出量與平均絕對(duì)瓦斯涌出量之比。通常，~；~。所以，工作面風(fēng)量為：=（100）247。60=23（m/s） (46)根據(jù)以上結(jié)果取最大值，即Q采=23（m3/s): （m3/s） （47）式中：S——工作面平均斷面積，此處為7m2所以：7= 47=28既，符合。前面已經(jīng)算過(guò)為:∑Q掘=12m3/s(1)井下爆破材料庫(kù):3 m3/s；(2)膠帶輸送機(jī)大巷機(jī)頭硐室:4 m3/s；(3)采區(qū)變電所：3 m3/s?！?3+4+3=10m3/s根據(jù)我國(guó)大多數(shù)機(jī)械化礦井的統(tǒng)計(jì)資料,一般按下列公式計(jì)算:∑=（∑＋∑＋∑）5%= m3/s。 （48）因此，綜合上述計(jì)算全礦井風(fēng)量為: （49）式中：采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/s； 掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3s； 獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/s； 除采掘硐室外其它需風(fēng)量總和，m3/s； ——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)～。因此礦井總風(fēng)量為：Q礦=（23+62+10+）=57m3/s 礦井總風(fēng)量確定后，應(yīng)將其分配到各用風(fēng)地點(diǎn)，其分配原則重點(diǎn)是：(1)分配到各用風(fēng)地點(diǎn)（包括回采面、掘進(jìn)面、硐室等）的風(fēng)量，應(yīng)不低于前面所計(jì)算出的風(fēng)量。(2)為維護(hù)巷道，防止坑木腐爛、金屬銹蝕、以及行人安全等，所有巷道都應(yīng)分配一定的風(fēng)量。(3)風(fēng)量分配后，應(yīng)保證井下各處瓦斯?jié)舛?，有害氣體濃度，風(fēng)速等滿足《煤礦安全規(guī)程》的各項(xiàng)要求。(1)當(dāng)?shù)V井總風(fēng)量確定后，首先按照采區(qū)布置圖有里往外細(xì)致的根據(jù)各回采面、掘進(jìn)面、硐室需要分配有效用風(fēng)量。(2)逆風(fēng)流方向：各回采面、掘進(jìn)面、硐室乘以備用系數(shù)k的風(fēng)量，按照匯聚風(fēng)量相加原則，依次求出各個(gè)進(jìn)風(fēng)巷道的風(fēng)量，直至井筒進(jìn)風(fēng)量；順風(fēng)流方向：各回采面、掘進(jìn)面、硐室乘以備用系數(shù)k的風(fēng)量，按照匯聚風(fēng)量相加原則，依次求出各個(gè)回風(fēng)巷道的風(fēng)量，直至井筒回風(fēng)量。各回采面、掘進(jìn)面、硐室的風(fēng)量乘以備用系數(shù)k是為了用于維護(hù)巷道和保證行人安全包括相應(yīng)的漏風(fēng)量在內(nèi)。如果計(jì)算正確，則副井進(jìn)風(fēng)量和風(fēng)井回風(fēng)量數(shù)值相等，如表433。表433 巷道風(fēng)速校驗(yàn)表巷道名稱(chēng)斷面m2容易時(shí)期困難時(shí)期適宜風(fēng)速m/s允許風(fēng)速m/s備注風(fēng)量m3/s風(fēng)速m/s風(fēng)量m3/s風(fēng)速m/s最小最大副井 5757—8滿足井底車(chē)場(chǎng)滿足軌道大巷57576滿足集中軌道下山6滿足集中膠帶運(yùn)輸下山6滿足軌道運(yùn)輸順槽～5滿足膠帶機(jī)順槽～—6滿足膠帶機(jī)運(yùn)輸大巷5757～—8滿足主井5757～6滿足 計(jì)算井巷通風(fēng)總阻力摩擦阻力是風(fēng)流與井巷周壁摩擦以及空氣分子間的擾動(dòng)和摩擦而產(chǎn)生的阻力，由此阻力而引起的風(fēng)壓損失即為摩擦阻力損失。摩擦阻力一般占礦井通風(fēng)阻力的90%左右，它是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)、選擇扇風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)。(1)礦井的總阻力不應(yīng)超過(guò)2940Pa。(2)礦井井巷的局部阻力、新建礦井宜按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算。沿著上述兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，分別用下式算出各區(qū)段井巷的摩擦阻力： h 摩=aLUQ2/S3 (Pa) （45）式中：L、U、S——分別為各井巷的長(zhǎng)度、周長(zhǎng)、凈斷面積(m,m,m2)； a— 摩擦阻力系數(shù)，可查閱《煤礦通風(fēng)與安全》一書(shū)的附錄；Q—各井巷和硐室所通過(guò)的風(fēng)量分配值，系根據(jù)前面所計(jì)算的各井巷硐室所需要的實(shí)際風(fēng)量值再乘以K礦 (即考慮井巷的內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素)后所求得風(fēng)量值，m3/s。 將以上計(jì)算結(jié)果填入表441中。其總和為總摩擦阻力∑h摩，即是： ∑h摩 =h12+h 23+……+hn(n+1)(Pa ) （46）式中：h1h2……為各段井巷之摩擦阻力，Pa。因此，全礦總阻力為：(1)通風(fēng)容易時(shí)期的總阻力h阻易為：h阻易=∑h摩易(2)通風(fēng)困難時(shí)期的總阻力h阻難為：h阻難=∑h摩難式中：、——考慮到風(fēng)路上有局部阻力的系數(shù)。 表441困難時(shí)期、容易時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算表巷道各段序號(hào)巷道名稱(chēng)支架形式a凈斷面R (NS2/m8)風(fēng)量Q(m3/s)h摩(Pa)(NS2/m4)L (m)U (m)S (m2)1副井錨噴78816572井底車(chē)場(chǎng)磚砌123315543軌道大巷錨噴55014574集中軌道下山錨噴542145集中膠帶運(yùn)輸下山錨噴4816軌道運(yùn)輸順槽U型鋼支護(hù)6377工作面液壓支架1008膠帶機(jī)順槽U型鋼支護(hù)6859膠帶機(jī)運(yùn)輸大巷錨噴5215710主井錨噴7881657合計(jì)1副井錨噴78816572井底車(chē)場(chǎng)磚砌123315543軌道大巷錨噴55014574集中軌道下山錨噴7065集中膠帶運(yùn)輸下山錨噴7456軌道運(yùn)輸順槽U型鋼支護(hù)9627工作面液壓支架1008膠帶機(jī)順槽U型鋼支護(hù)9449膠帶機(jī)運(yùn)輸順槽錨噴5215710主井錨噴78857合計(jì)因此，通風(fēng)容易時(shí)期的總阻力== 通風(fēng)困難時(shí)期的總阻力==、總風(fēng)阻通風(fēng)容易時(shí)期： =247。572=(Ns2/m8) （47） =