【正文】 后退式回采，進(jìn)回風(fēng)巷均在煤體中維護(hù)，工作面通過風(fēng)量大，有利于工作面的降溫和排除瓦斯。根據(jù)采煤工作面的巷道布置以及通風(fēng)系統(tǒng)的方式，工作面采用U型通風(fēng)方式。 采區(qū)通風(fēng)構(gòu)筑物因?yàn)樯a(chǎn)的需要，井下巷道是縱橫交錯彼此貫通。為了使井下各用風(fēng)地點(diǎn)得到所需要的風(fēng)量，保證風(fēng)流按預(yù)定的通風(fēng)路線，就必須在某些通風(fēng)巷道的交叉口附近巷道設(shè)置通風(fēng)設(shè)施，如風(fēng)橋、擋風(fēng)墻、風(fēng)門等，以控制風(fēng)流，為了防止這些設(shè)施漏風(fēng)或風(fēng)流短路，要求對通風(fēng)設(shè)施，進(jìn)行正確的設(shè)計，合理的選擇形式及位置，保證通風(fēng)設(shè)施的可靠性。1）風(fēng)橋在進(jìn)風(fēng)流與回風(fēng)流平面交叉的巷道處，須設(shè)置風(fēng)橋，風(fēng)橋使將兩支平面相交的風(fēng)流隔開，使之構(gòu)成立體交叉風(fēng)路的通風(fēng)設(shè)施。2）擋風(fēng)墻在需要截斷風(fēng)流和不通行的巷道內(nèi)可以設(shè)置擋風(fēng)墻，按其服務(wù)年限長短分為永久性和暫時性。3）風(fēng)門風(fēng)門是建筑在人員和礦車需要通過的巷道，而又不允許風(fēng)流通過的巷道，按規(guī)定要建兩座風(fēng)門，其間距要大于運(yùn)輸車輛的長度，以便一座風(fēng)門啟動時，另一座風(fēng)門能夠關(guān)閉、不至于形成風(fēng)流短路。分為普通風(fēng)門和自動風(fēng)門兩種。4）調(diào)節(jié)風(fēng)窗調(diào)節(jié)風(fēng)窗用以增加巷道的局部阻力，以調(diào)節(jié)用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)量，本設(shè)計主扇采用抽出式工作方法，調(diào)節(jié)風(fēng)窗全部安設(shè)在回風(fēng)道中。5）測風(fēng)站用以測量全礦井總進(jìn)風(fēng)量和總回風(fēng)量以及各水平采掘區(qū)和回采工作面的進(jìn)風(fēng)量。測風(fēng)站的位置一般在比較規(guī)整的巷道內(nèi)。 采區(qū)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)由于本礦井瓦斯涌出量小，煤層有自然發(fā)火的傾向，工作面“U”型通風(fēng)，這樣風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。通風(fēng)路線為：副井進(jìn)風(fēng)（新鮮風(fēng)）→主石門（新鮮風(fēng)）→皮帶上山（新鮮風(fēng)）→采區(qū)石門（新鮮風(fēng)）→區(qū)段運(yùn)輸平巷（新鮮風(fēng)）→工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷（污風(fēng)）→回風(fēng)石門（污風(fēng)）→主回風(fēng)巷（污風(fēng)）→風(fēng)井出風(fēng)（污風(fēng)）。 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的評價通過前面的分析計算與論證，本設(shè)計采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)式合理的，可行的，可以從以下幾個方面看出：1）符合設(shè)計規(guī)范，風(fēng)量有富于系數(shù)見前幾節(jié)。2）瓦斯得到稀釋，二氧化碳不會出現(xiàn)超限。3）無區(qū)段煤柱抑制自然發(fā)火，防火措施見第五章。4）通風(fēng)方式U型的好處。這里就不在復(fù)述。 掘進(jìn)通風(fēng)在新建礦井和生產(chǎn)礦井，都需要掘進(jìn)大量的井巷，在掘進(jìn)井巷時，需要進(jìn)行通風(fēng)，其目的是為了供給掘進(jìn)工作面新鮮風(fēng)流，排除工作面炮煙，礦塵和有害氣體，以保證安全生產(chǎn)。本掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)計對己17煤層水平大巷掘進(jìn)工作面及煤巷掘進(jìn)工作面進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計參數(shù)見附表431己17煤層水平大巷掘進(jìn)頭基本參數(shù) 表431（1）項(xiàng)目單位數(shù)量項(xiàng)目單位數(shù)量形狀拱形周長m15巷道特征巖巷支護(hù)形式砌碹支護(hù)凈斷面積㎡長度m191掘進(jìn)面積㎡掘進(jìn)速度m/M80m/M己17煤層煤巷掘進(jìn)頭基本參數(shù) 表431（2）項(xiàng)目單位數(shù)量項(xiàng)目單位數(shù)量形狀梯形周長m回風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)巷巷道特征煤巷支護(hù)形式錨網(wǎng)支護(hù)凈斷面積㎡回風(fēng)巷長度m隨工作面長度而定進(jìn)風(fēng)巷掘進(jìn)面積㎡回風(fēng)巷掘進(jìn)速度m/月150m/月進(jìn)風(fēng)巷 掘進(jìn)通風(fēng)方式的確定掘進(jìn)工作面的通風(fēng)方法有總風(fēng)壓通風(fēng)法，引射器通風(fēng)法，局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)法。分別介紹如下：1）總風(fēng)壓通風(fēng)法利用礦井主要通風(fēng)機(jī)所造成的總風(fēng)壓，作為掘進(jìn)工作面通風(fēng)的動力，以檔風(fēng)墻截堵風(fēng)流，用風(fēng)筒將新鮮空氣引入掘進(jìn)工作面，排除工作面的炮煙和有害氣體。這種通風(fēng)方法有以下幾種：（i）利用縱向風(fēng)墻通風(fēng)：在掘進(jìn)工作面設(shè)置縱向風(fēng)墻，將巷道分成兩部分，一部分進(jìn)風(fēng)，一部分回風(fēng)。（ii）利用風(fēng)筒通風(fēng)：，在進(jìn)風(fēng)巷構(gòu)筑擋風(fēng)墻1~2道，將風(fēng)筒安設(shè)在擋風(fēng)墻，穿過擋風(fēng)墻延伸到掘進(jìn)工作面，由于風(fēng)流在礦井總風(fēng)壓的作用下，新風(fēng)進(jìn)入風(fēng)筒到達(dá)工作面，從而到達(dá)掘進(jìn)工作面的目的。2）引射器通風(fēng)法利用引射器產(chǎn)生的通風(fēng)負(fù)壓，通過風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)。這種通風(fēng)法在某些用水砂充填管理頂板的礦區(qū)應(yīng)用較廣。3）局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)法利用局部通風(fēng)機(jī)配給風(fēng)筒，對掘進(jìn)工作面通風(fēng)。它又分為：壓入式、抽出式和混合式3種。（i）局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)：，局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)在進(jìn)風(fēng)巷道的新鮮風(fēng)流中，距掘進(jìn)巷道的排風(fēng)口必須大于10m，供給工作面的風(fēng)量，由局部通風(fēng)機(jī)壓入經(jīng)風(fēng)筒送到工作面，而工作面的分污濁空氣，經(jīng)巷道排除進(jìn)入總回風(fēng)巷，其優(yōu)點(diǎn)有：風(fēng)流有效射程長，一般可達(dá)7~8m，易于排除工作面的有害氣體，通風(fēng)效果好。（ii）局部通風(fēng)機(jī)抽出式通風(fēng)：局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)在進(jìn)風(fēng)巷道的新鮮風(fēng)流中，由于局部通風(fēng)機(jī)造成的負(fù)壓使新鮮空氣達(dá)到工作面，而污風(fēng)經(jīng)風(fēng)筒由局部通風(fēng)機(jī)抽出。其優(yōu)缺點(diǎn)由：安全衛(wèi)生條件好，但是，抽出式通風(fēng)，爆炸性氣體由可能經(jīng)過風(fēng)筒和局部通風(fēng)機(jī)排除，一旦局部通風(fēng)機(jī)電路漏電或防爆失效，有引起瓦斯和煤塵爆炸的危險。（iii）局部通風(fēng)機(jī)混合式通風(fēng)：由2臺局部通風(fēng)機(jī)組成，一臺向工作面壓入式通風(fēng)，另外一臺作抽出式通風(fēng)，兼有壓入式和抽出式的特點(diǎn)，適用于巷道斷面大，送風(fēng)距離長、瓦斯涌出量小的巖巷、半煤巖巷。綜上，由于掘進(jìn)在巖巷中，瓦斯涌出量小，比較前兩種通風(fēng)方式效果，決定適用局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)。 掘進(jìn)工作面的有效風(fēng)量1）壓入式通風(fēng)掘進(jìn)頭所需風(fēng)量或風(fēng)筒出口的風(fēng)量為： m3/min――（431）式中： A——工作面一次爆破炸藥消耗量，12㎏ S——掘進(jìn)巷道斷面，㎡ t——通風(fēng)時間，min，一般取20min ——從工作面至炮煙稀釋到安全濃度的距離?？砂聪率接嬎?，＝400A/S，m。如巷道實(shí)際長度L小于式中的，應(yīng)用L代替 該煤層掘進(jìn)硬度 f＝23， ㎡ ，查閱《煤炭井巷綜合預(yù)算》知一次爆破炸藥消耗需要量A為 12㎏/m，故 ＝440m= m3/min2）按同時工作的最多人數(shù)計算：Q＝4N ―――――――― （432）＝430＝120 m3/min式中： N——工作面同時工作的人數(shù)，取30人3）按瓦斯涌出量計算： Q＝100qk/ ―――――――― （433）＝100＝480 m3/min式中： q——預(yù)計風(fēng)排瓦斯絕對涌出量， m3/min k——瓦斯涌出部均勻系數(shù)，4）按照風(fēng)速驗(yàn)算根據(jù)上述計算結(jié)果，應(yīng)取最大風(fēng)量Q為480 m3/min按最低風(fēng)速驗(yàn)算：Q1＝SV1＝15= m3/min Q按最高風(fēng)速驗(yàn)算：Q2＝SV2＝240＝2616m3/minQ式中：Q1——巷道最低風(fēng)速所需要的風(fēng)量 Q2——巷道最高風(fēng)速所需要的風(fēng)量 S ——巷道設(shè)計斷面積，㎡ V1——最低風(fēng)速要求，巖巷取15m/min V2——最高風(fēng)速要求，巖巷取140m/min綜上：本設(shè)計取480 m3/min（80 m3/s）足以稀釋掘進(jìn)工作面的炮煙、瓦斯以及其他有害氣體，使掘進(jìn)工作面有個良好的環(huán)境。 掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備的選型1）風(fēng)筒的選擇掘進(jìn)巷道所使用的風(fēng)筒類型和規(guī)格，按制造材料不同，分為膠布風(fēng)筒、塑料布風(fēng)筒、人造革風(fēng)筒、帆布風(fēng)筒、金屬硬質(zhì)風(fēng)筒等，統(tǒng)稱普通風(fēng)筒。除金屬硬質(zhì)風(fēng)筒外，其他都是柔性風(fēng)筒?？紤]到本設(shè)計掘進(jìn)頭較長，為經(jīng)濟(jì)起見，決定選用膠布阻燃風(fēng)筒。 掘進(jìn)通風(fēng)風(fēng)筒特征表風(fēng)筒類型風(fēng)筒直徑（mm）接頭方法百米風(fēng)阻（）備注膠布風(fēng)筒600mm雙反邊30m一節(jié)2）風(fēng)筒漏風(fēng)率的確定查教材可知對于長10002000m的柔性風(fēng)筒，百米漏風(fēng)率2%，%。風(fēng)筒漏風(fēng)率：==%1500/100=24%3）確定局扇的工作參數(shù)：（1）局扇工作風(fēng)量和風(fēng)筒的漏風(fēng)情況， 　　=100=480/76100= m3/min（2）局扇工作風(fēng)壓，局扇風(fēng)壓用于克服井筒的通風(fēng)阻力，1500/100300/604）局扇選擇由于軸流式局扇具有體積小、便于安裝和串聯(lián)效率高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用與各煤礦，本礦掘進(jìn)面后期采用2臺BKJ№。表432 局部通風(fēng)機(jī)的技術(shù)特征表風(fēng)壓風(fēng)量最高效率電機(jī)功率外形BKJ№4404500Pa250420 m3/min80%37kw650mm 掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)管理和安全措施1）保證掘進(jìn)工作面有足夠的新鮮風(fēng)流（?。┚稚韧达L(fēng)時，無論式工作還是交接班的時候都不準(zhǔn)停風(fēng)或減少風(fēng)量。（ⅱ）提高工作面的有效風(fēng)量。減少導(dǎo)風(fēng)設(shè)施的漏風(fēng)，降低導(dǎo)風(fēng)設(shè)施的風(fēng)阻，應(yīng)采用接頭嚴(yán)密漏風(fēng)小的反邊接頭法，選用大直徑的風(fēng)筒，提高通風(fēng)設(shè)備的安裝質(zhì)量。（ⅲ）在有經(jīng)濟(jì)條件的礦井應(yīng)該有至少一臺以上備用的局扇，以防止局扇因故停止供風(fēng)，降低工作面的掘進(jìn)速度。2）通風(fēng)設(shè)備管理（ⅰ）局部通風(fēng)機(jī)及其開關(guān)距回風(fēng)口的位置不小于10m，局部通風(fēng)機(jī)設(shè)施齊全，并安裝消音器。局扇必須吊掛或置于專門的局部通風(fēng)機(jī)架上，局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口附近10m內(nèi)的進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)嚴(yán)禁堆放雜物。（ⅱ）局部通風(fēng)機(jī)供電必須實(shí)行“穿用變壓器、專用開關(guān)、專用電纜”，并與其供風(fēng)道的電器設(shè)備實(shí)行“風(fēng)電閉鎖”。掘進(jìn)隊每天隊“風(fēng)電閉鎖”進(jìn)行檢查，確保其靈敏、準(zhǔn)確，斷電功能可靠。（ⅲ）局部通風(fēng)機(jī)要安設(shè)專職司機(jī)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場交接班，且要掛牌留名，任何人不得隨意停開局部通風(fēng)機(jī)。（ⅳ）局部通風(fēng)機(jī)因故停止轉(zhuǎn)動，在恢復(fù)通風(fēng)前，必須首先檢查瓦斯，只有停風(fēng)區(qū)中瓦斯?jié)舛炔怀^1%%時，%時，方可人工啟動局部通風(fēng)機(jī)恢復(fù)供風(fēng)。（ⅴ）風(fēng)筒接頭要嚴(yán)密、無破口、無反接頭；接頭必須反壓邊，風(fēng)筒吊掛要平、直、穩(wěn)，逢環(huán)必掛，拐彎處必須設(shè)彎頭，嚴(yán)禁拐死彎。（ⅵ）風(fēng)筒出風(fēng)口距工作面不大于5m，且必須有兩節(jié)備用風(fēng)筒。 礦井所需風(fēng)量礦井風(fēng)量計算應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要按由里向外的原則，先從各用風(fēng)地點(diǎn)算起，由里向外，采煤工作面只配計算的風(fēng)量。順風(fēng)流而下，遇到分風(fēng)地點(diǎn)則加上其它風(fēng)路的風(fēng)量，一起分配給未分風(fēng)前的那條風(fēng)路，作為該風(fēng)路的分量，直至確定進(jìn)風(fēng)井的風(fēng)量。 工作面所需風(fēng)量的計算每個采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按沼氣涌出量、工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別計算，然后取其中最大值。據(jù)現(xiàn)生產(chǎn)礦井實(shí)測資料，～ m3/td。則瓦斯絕對涌出量：qgai=（6024）=（m3/min）1）按沼氣涌出量計算：根據(jù)《礦井安全規(guī)程》規(guī)定，按采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%的要求計算。即：Qai=100qgaiKai （）式中： 　Qai——第ｉ個回采工作面實(shí)際需風(fēng)量，m3/min；qgai——該采煤工作面回采時瓦斯的平均絕對涌出量，m3/min；Kai——該采煤工作面的瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取Kai＝；工作面日產(chǎn)量：；瓦斯絕對涌出量：qgai=則工作面需風(fēng)量：Qa=100qgaiKai=100=1680（m3/min）2）按工作面氣溫與風(fēng)速的關(guān)系計算：采煤工作面應(yīng)有良好的勞動氣候條件，起溫度和風(fēng)速應(yīng)符合下列要求。工作面溫度(℃)1515～1818～2020～2323～26工作面風(fēng)速(m/s)～～～～～按下式計算：Qai=60VaiSai 式中： Vai——回采工作面風(fēng)速，取Vai=；Sai——第i個回采工作面平均斷面積， 　Sai=；故工作面風(fēng)量： Qa=60=1377（m3/min）3）按人數(shù)計算：按每人每分鐘所需風(fēng)量和工作面的最多人數(shù)計算工作面所需風(fēng)量。Qa=4Nai 式中：　4——每人每分鐘供給4m3的規(guī)定風(fēng)量，m3/min；Nai——第i個工作面同時工作的最多人數(shù)，取55人。故工作面風(fēng)量：Qa=455=220（m3/min）綜上，由以上三種方法計算的采煤工作面所需風(fēng)量最大值為：Qa=1680m3/min（28 m3/s）4）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：根據(jù)《礦井安全規(guī)程》規(guī)定，最高風(fēng)速為4m/s的要求進(jìn)行驗(yàn)算。每個回采面：Qmin≥60Sai（m3/min） Qmax≤460Sai（m3/min） 式中： Sai——第i個工作面的平均斷面積m2， Sa = ≤Qa大≤3672m3/min由風(fēng)速驗(yàn)算可知，Qa =1680m3/min符合風(fēng)速要求。 備用面需風(fēng)量的計算按下式計算：Q備=（m3/min） 式中：Q備——備用工作面所需風(fēng)量，m3/min。所以，備用工作面所需風(fēng)量為：Q備=1680＝840（m3/min）。即14 m3/s 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量礦井生產(chǎn)前期，為保證生產(chǎn)正常接替，在正常生產(chǎn)期間，安排兩套獨(dú)立通風(fēng)的水平大巷掘進(jìn)頭，后期無掘進(jìn)頭。通風(fēng)方式：利用聯(lián)絡(luò)巷貫通，獨(dú)頭段采用壓入式局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。 硐室需風(fēng)量礦井設(shè)計主要用風(fēng)硐室有采區(qū)變電室，絞車房和皮帶硐室組成。根據(jù)《礦井通風(fēng)》中經(jīng)驗(yàn)值，各硐室通風(fēng)量均為80m3/min。 其它巷道所需風(fēng)量其它巷道所需風(fēng)量由下式計算：∑Qd≧60S4 式中： S——其它巷道平均斷面面積，取S=；∑Qd =604=（m3/min）取