【正文】 。通常備用工作面的風(fēng)量為采煤工作面風(fēng)量的一半，礦井總共有兩個(gè)備用工作面，則 QZ==(m3/min)全礦井所需風(fēng)量=（+520+320++）=(m3/min) 風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施可采用增阻法，減阻法及輔扇調(diào)節(jié)法；增阻法主要采用風(fēng)窗調(diào)節(jié)，減阻法主要在風(fēng)阻大的地段擴(kuò)大段落區(qū)域同斷面積,在需要風(fēng)量的地點(diǎn)可設(shè)局扇調(diào)節(jié)。主要采用改變主扇的工作特性或改變礦井網(wǎng)絡(luò)路總風(fēng)阻值；采用改變主扇轉(zhuǎn)速或改變主扇中葉片安裝角的辦法，對(duì)于有前導(dǎo)器的扇風(fēng)機(jī)，可以通過改變前導(dǎo)葉片角度的方法調(diào)節(jié)，也可更換主扇風(fēng)機(jī)。 礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算(1)進(jìn)行礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算，應(yīng)考慮主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)期內(nèi)（20～25a），在達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，既能克服礦井的最大阻力（即通風(fēng)困難時(shí)期），又能保證礦井在最小阻力（即容易時(shí)期）。(2)確定礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期。(3)確定計(jì)算阻力路線，根據(jù)所給出的兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)圖，憑直觀和經(jīng)驗(yàn)先擇一條風(fēng)量最大，巷道總長(zhǎng)度最大的線路計(jì)算最大阻力，不必算出所有巷道的阻力。(4)為經(jīng)濟(jì)合理，安全使用通風(fēng)機(jī)，必須使礦井總通風(fēng)阻力hrmax不能太大，礦井通風(fēng)的設(shè)計(jì)負(fù)壓、不能超過2940Pa。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)。 （）式中:——井巷的磨擦阻力，Pa；——磨擦阻力系數(shù)，s2/m4；——井巷的長(zhǎng)度，m；——井巷的周邊長(zhǎng)，m；——井巷的凈斷面積，m2。通過上式即可算出各段巷道的摩擦阻力，進(jìn)而算出容易時(shí)期最小通風(fēng)阻力和困難時(shí)期最大通風(fēng)阻力，詳見表45容易時(shí)期最小通風(fēng)阻力計(jì)算表和表46困難時(shí)期最大通風(fēng)阻力計(jì)算表表45 容易時(shí)期最小通風(fēng)阻力計(jì)算表序號(hào)巷道名稱支護(hù)方式巷道長(zhǎng)度(m)凈斷積（m2）凈周長(zhǎng)（m）風(fēng)量(m3/s)通風(fēng)阻力系數(shù)(Ns2/m4)風(fēng)阻（kg m7）阻力（Pa）1副井井筒混凝土5152井底車場(chǎng)錨噴3503運(yùn)輸大巷錨噴8004軌道上 山錨噴11005區(qū)段運(yùn)輸巷錨桿9006采煤工作面液壓支架1807區(qū)段回風(fēng)巷錨桿9008回風(fēng)石門錨噴1009回風(fēng)大巷錨噴80010風(fēng)井井筒錨噴23611小計(jì)合計(jì)加10%局部損失表46 困難時(shí)期最大通風(fēng)阻力計(jì)算表序號(hào)巷道名稱支護(hù)方式巷道長(zhǎng)度(m)凈斷積（m2）凈周長(zhǎng)（m）風(fēng)量(m3/s)通風(fēng)阻力系數(shù)(Ns2/m4)風(fēng)阻（kg m7）阻力（Pa）1副井井筒混凝土5152井底車場(chǎng)錨噴3503運(yùn)輸大巷錨噴28004軌道上山錨噴11005區(qū)段運(yùn)輸巷錨桿9006采煤工作面液壓支架1807區(qū)段回風(fēng)巷錨桿9008回風(fēng)石門錨噴1009回風(fēng)大巷錨噴280010風(fēng)井井筒錨噴23611小計(jì)合計(jì)加10%局部損失 通風(fēng)設(shè)備的選擇通風(fēng)設(shè)備的選擇是根據(jù)計(jì)算出的Q和通風(fēng)最容易時(shí)期最小阻力和通風(fēng)最困難時(shí)期最大阻力進(jìn)行設(shè)計(jì)的。 主扇的選擇計(jì)算： （）式中:——通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量，m3/s；——考慮外部漏風(fēng)系數(shù)，；——礦井需要的風(fēng)量，m3/s。則（m3/s） 對(duì)于抽出式通風(fēng)礦井,通常采用軸流式風(fēng)機(jī), 軸流式風(fēng)機(jī)全壓力為： （）式中:——通風(fēng)機(jī)工作時(shí)的全壓，Pa；——礦井通風(fēng)阻力，Pa；——通風(fēng)設(shè)備的阻力損失，一般取98～196Pa；——?jiǎng)訅簱p失，；——排風(fēng)口處的空氣容重，kg/m3；——排風(fēng)口處的風(fēng)速，m/s；——；——礦井自然通風(fēng)引起的風(fēng)差，；——入風(fēng)井處的空氣容重，kg/m3；——入風(fēng)井與排風(fēng)井處的高度差，m。根據(jù)本設(shè)計(jì)礦井的實(shí)際情況，可知：①通風(fēng)容易時(shí)，Pa，Pa，Pa，；則Pa；②通風(fēng)困難時(shí)，Pa，Pa，Pa，；則Pa。表47 通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期風(fēng)量與風(fēng)壓對(duì)照表容易時(shí)期困難時(shí)期風(fēng)量（）風(fēng)壓（pa）風(fēng)量（）風(fēng)壓（pa）根據(jù)上表先選用BDNo2O和BDNo24軸流式通風(fēng)機(jī)。兩風(fēng)機(jī)的性能曲線如圖41和圖42。 圖41 風(fēng)機(jī)性能曲線圖42 風(fēng)機(jī)性能曲線為了使通風(fēng)機(jī)安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)轉(zhuǎn)，它在整個(gè)服務(wù)期內(nèi)的工況點(diǎn)必須在理的范圍之內(nèi)。從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)功率不應(yīng)低于60%。從安全的方面來考慮，其工況點(diǎn)必須位于駝峰的右下側(cè)，單調(diào)下降的直線段上。由于軸流式通風(fēng)機(jī)的性能曲線存在馬鞍形區(qū)段，為了防止礦井風(fēng)阻偶爾增加等原因，使工況點(diǎn)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)，一般限定實(shí)際工作風(fēng)壓不得超過最高風(fēng)壓的90%,即Hs 。BDNo24風(fēng)機(jī)工作效率明顯比BDNo20風(fēng)機(jī)工作效率高，通過分析選擇BDNo24軸流式通風(fēng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速為580r/min。 （） 。 （）根據(jù)風(fēng)機(jī)性能曲線圖，可得通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)為：容易時(shí)期： =，= Pa；困難時(shí)期： = ， = 電動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)軸流式通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn),由下式可求得通風(fēng)機(jī)在困難時(shí)期和容易時(shí)期所需要的輸入功率。 （） （）kwkw式中:——通風(fēng)機(jī)容易時(shí)期和困難時(shí)期的輸入功率，kw； ——通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量，m3/s； ——通風(fēng)機(jī)的靜壓效率；＝＜ 所以一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作，另配一臺(tái)備用。電動(dòng)機(jī)功率為： （）kw式中:——傳動(dòng)效率，；——電機(jī)容量備用系數(shù)，；——電動(dòng)機(jī)效率，；所選電動(dòng)機(jī)為JB0710S112，功率200kw。 礦井通電費(fèi)用計(jì)算噸煤通風(fēng)成本是通風(fēng)設(shè)計(jì)和管理的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。統(tǒng)計(jì)分析成本的構(gòu)成，則是探求降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益不可少的基礎(chǔ)資料。 電費(fèi)電費(fèi)(W1)，噸煤的通風(fēng)電費(fèi)(單位:元/噸)為主要通風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)及井下輔助通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)電費(fèi)之和除以年產(chǎn)量，其公式為： W1=(E+EA)D/T 元/t （）礦井選用一臺(tái)電動(dòng)機(jī):,kwh kwhW1 =247。1800000=式中: D——電價(jià)，(kWh)。 T——礦井年產(chǎn)量， 180104 t EA——輔助通風(fēng)機(jī)和局部通風(fēng)機(jī)的年消耗量（取E的10%）。 E——主要通風(fēng)機(jī)的年消耗量。 ——變壓器效率，取0. 95。 ——電纜輸電效率，取0. 90。5 安全生產(chǎn)措施 礦井瓦斯積聚和爆炸防治綜合技術(shù)措施 根據(jù)瓦斯等級(jí)測(cè)定，本礦井為低瓦斯礦井，但隨著開采深度加大，難免與實(shí)測(cè)有較大出入且瓦斯賦存肯定豐富。為此，必須制定嚴(yán)密的防治瓦斯措施。 瓦斯爆炸發(fā)生的規(guī)律礦井瓦斯爆炸事故統(tǒng)計(jì)表明，礦井內(nèi)任何地點(diǎn)都有發(fā)生瓦斯爆炸的可能性，但90%以上的瓦斯爆炸事故發(fā)生在采、掘工作面。采、掘工作面易發(fā)生瓦斯爆炸事故的原因，一是容易發(fā)生瓦斯積聚的地點(diǎn)多，導(dǎo)致瓦斯積聚和爆炸的自然因素復(fù)雜。二是引起瓦斯爆炸的引爆火源出現(xiàn)概率高。三是工作面風(fēng)流中氧氣充足。四是人多手雜，“三違”現(xiàn)象出現(xiàn)頻率高。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，瓦斯積聚和爆炸發(fā)生的規(guī)律有以下幾個(gè)方面：A．瓦斯積聚發(fā)生規(guī)律(1)局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)引起瓦斯積聚；(2)風(fēng)筒斷開或嚴(yán)重漏風(fēng)引起瓦斯積聚；(3)采掘工作面風(fēng)量不足引起瓦斯積聚；(4)風(fēng)流短路引起瓦斯積聚；(5)通風(fēng)系統(tǒng)不合理、不完善引起瓦斯積聚；(6)采空區(qū)或盲巷瓦斯積聚；(7)巷道支架后的空間及高頂區(qū)瓦斯積聚；(8)瓦斯涌出異常引起瓦斯積聚；(9)局部地點(diǎn)瓦斯積聚。(1)電火花；(2)放炮火花(3)撞擊摩擦火花(4)明火(5)靜電火花和地面雷擊5. 1. 2防止瓦斯積聚和爆炸的技術(shù)措施 防止瓦斯積聚和爆炸的技術(shù)措施 (1)每班班長(zhǎng)要配備一個(gè)甲烷檢測(cè)報(bào)警儀，接班之后，隨身攜帶。確保儀器靈敏、準(zhǔn)確、不間斷地對(duì)工作面進(jìn)、回風(fēng)巷、上隅角瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行檢查。(2)上隅角瓦斯管理：采用抽出式方法處理。在回風(fēng)巷距切眼100150米內(nèi)煤柱側(cè)安裝一臺(tái)DSF2 X巧對(duì)旋抽出式銅導(dǎo)葉風(fēng)機(jī)，風(fēng)筒吸風(fēng)口插入上隅角切頂線以內(nèi)強(qiáng)行抽出瓦斯，降低瓦斯?jié)舛取?3)工作面風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1 %時(shí)，必須停止用煤電鉆打眼，爆破地點(diǎn)20米以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí)，嚴(yán)禁爆破。(4)%時(shí)，必須停止工作，切斷電源，撤出人員，由通風(fēng)區(qū)進(jìn)行處理。(5)回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸^1%或CO:濃度超過1. 5%時(shí)，必須停止工作，撤出人員，采取措施進(jìn)行處理。(6)電動(dòng)機(jī)或其開關(guān)地點(diǎn)附近20米以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1. 5%時(shí)，必須停止運(yùn)轉(zhuǎn)，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理。(7)，局部積聚瓦斯?jié)舛冗_(dá)到2%時(shí)，必須停止工作，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理。(8)因瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定而切斷電源的電氣設(shè)備都必須在瓦斯?jié)舛冉档?%以下時(shí)，方可送電開機(jī)。(9)如瓦斯超限，由通風(fēng)區(qū)采取有效措施處理，并根據(jù)瓦斯情況及時(shí)地調(diào)整風(fēng)量。(10)機(jī)電設(shè)備選型和日常管理，爆破器材選擇和使用必須符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，對(duì)局部瓦斯和瓦斯涌出不正常的區(qū)域和工作面要執(zhí)行“三專兩閉鎖”的規(guī)定。 在防止瓦斯爆炸的措施主要有防止瓦斯超限、積聚和杜絕火源。(1)存在瓦斯超限和積聚的地方有礦井采掘巷道、掘進(jìn)巷道和回采工作面。 ①采掘巷道瓦斯超限的原因主要是通風(fēng)不好引起的，其次是發(fā)生瓦斯局部積聚。②掘進(jìn)巷道中最常遇到的瓦斯積聚形式有:巷道頂板和支架附近孔洞中?；仫L(fēng)巷石門附近。在報(bào)廢的風(fēng)巷和采空區(qū)連接處積聚。鉆孔中在打鉆時(shí)的孔口附近積聚。掘進(jìn)機(jī)組附近積聚。鏈板運(yùn)輸機(jī)下部的積聚。 最可能形成瓦斯層狀積聚的地點(diǎn)是頂板附近風(fēng)速小的地點(diǎn)，例如巷道斷面變大處，風(fēng)筒附近等。 影響層狀積聚范圍的主要因素是:在其頂板可能形成各種尺寸的孔洞，在孔洞中積聚了白開采層或臨近層涌出的瓦斯。 在從巷道的頂板中的巖石或煤層向巷道涌出的瓦斯時(shí)，孔洞中的瓦斯?jié)舛瓤筛哌_(dá)50%～80%，并且瓦斯?jié)舛妊乜锥锤叨然鞠嗤??；仫L(fēng)巷中的孔洞中的瓦斯積聚，是由于采空區(qū)的瓦斯用處引起的?？恐Ъ艿目锥吹耐咚咕植糠e聚，同樣發(fā)生在巷道中風(fēng)速大時(shí)(1 .5一2. 0m/s)。 巷道頂板存在充滿瓦斯的孔洞時(shí)，形成的層狀積聚特別危險(xiǎn)，在瓦斯層或積聚在孔洞中的瓦斯著火時(shí)，無論層內(nèi)瓦斯還是支架以外空間的瓦斯都參與反應(yīng)，巷道中的燃燒能很快轉(zhuǎn)化為爆炸，甚至在引燃地點(diǎn)，火焰的傳播速度可達(dá)100m/s. 為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除巷道頂板附近的瓦斯層狀積聚和靠支架孔洞的瓦斯局部積聚，首先要加強(qiáng)可能出現(xiàn)瓦斯積聚地區(qū)的瓦斯?jié)舛葴y(cè)量，瓦斯檢測(cè)儀表需配置膠皮導(dǎo)氣管，測(cè)量時(shí)將導(dǎo)氣管置于巷道頂板附近及靠支架的孔洞中。 防止和消除巷道頂板附近瓦斯層狀積聚的主要方法是，全面地或局部地(靠瓦斯涌出源)增加風(fēng)速。 在獨(dú)頭巷道， /min，即可形成層狀瓦斯積聚， 如果不能保證消除危險(xiǎn)區(qū)段瓦斯積聚所需的風(fēng)速，應(yīng)該采取局部增加風(fēng)速的方法，例如，采用鋪設(shè)在巷道中的帆布風(fēng)障，靠頂板掛傾斜擋板，安裝引射器和局部通風(fēng)機(jī)等。 為了消除白巷道頂板分散或集中瓦斯涌出形成的層狀積聚，采用壓風(fēng)或水作動(dòng)力的引射器。為了消除層狀積聚， m處，其長(zhǎng)度等于瓦斯源區(qū)段長(zhǎng)度。 m3 /min及更高的分散或集中瓦斯涌出源的條件下，要有局部通風(fēng)機(jī)消除層狀積聚，局部通風(fēng)機(jī)安裝在新鮮風(fēng)流中，風(fēng)筒盡量鋪設(shè)到瓦斯涌出源附近，并靠巷道頂板懸掛，從風(fēng)筒出來的風(fēng)沿主要風(fēng)流方向送入。 在具有大流量的分散瓦斯涌出源時(shí)，在涌出源區(qū)段，用木板把巷道上部隔開，并把風(fēng)管直接引入隔開部分。在難以確定瓦斯涌出源地點(diǎn)時(shí)，采用噴射器或風(fēng)動(dòng)局部通風(fēng)機(jī)造成的循環(huán)回流式通風(fēng)消除層狀積聚。更有效地清洗瓦斯積聚，利用風(fēng)管出來的自白風(fēng)量能， m并且風(fēng)流方向向著瓦斯積聚方向。防止報(bào)廢的獨(dú)頭回風(fēng)巷的局部積聚采用的主要方法是，用大直徑風(fēng)筒把采空區(qū)瓦斯單獨(dú)引致采區(qū)以外，送入總回風(fēng)巷。這種方法適用于瓦斯涌出量小于8m3/min的采區(qū)。瓦斯涌出量更高和報(bào)廢的獨(dú)頭回風(fēng)巷，應(yīng)考慮采用總負(fù)壓通風(fēng)或采用回風(fēng)流摻新風(fēng)的通風(fēng)方式。防止和消除打鉆是瓦斯層狀和局部積聚采用的主要方法有:增加打鉆巷道的供風(fēng)量。依靠在巷道中安設(shè)風(fēng)障、傾斜擋板、局部通風(fēng)機(jī)、噴射器等。局部增加鉆孔孔口附近的風(fēng)速，在鉆孔中瓦斯涌出量大時(shí)，應(yīng)