【正文】 央式與對(duì)角式混合組成。其中有中央分列與對(duì)角混合式，中央并列與對(duì)角混合以及中央并列與中央分列混合等混合式是前幾種的發(fā)展，適用于：1. 礦井走向距離很長(zhǎng)以及老礦井的改擴(kuò)建和深部開采；2. 多煤層多井筒的礦井。有利于礦井分區(qū)分期投產(chǎn)；3. 大型礦井井田面積大，產(chǎn)量大或采用分區(qū)開拓的礦井分區(qū)回風(fēng)進(jìn)風(fēng)井大致位 于井田走向的中央，在采區(qū)開掘回風(fēng)井，并分別安設(shè)通風(fēng) 機(jī)分區(qū)抽出適用于煤層距地表較淺，或因地表高低起伏較大，無(wú)法開鑿淺部的總回風(fēng)道。在開采第一水平時(shí)，能采用這種分區(qū)回風(fēng)方式。另外礦井走向長(zhǎng)，多煤層開采，高溫礦井，亦有采用次方式對(duì)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)式 分區(qū)通風(fēng)各分區(qū)有獨(dú)立的進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)。但與中央進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)大巷沒(méi)有通風(fēng)設(shè)施隔絕1. 各分區(qū)有獨(dú)立的通風(fēng)路線，互不影響是此方法的優(yōu)點(diǎn)，便于管理；2. 建井工期短；3. 安全生產(chǎn)好；4. 分區(qū)進(jìn)風(fēng)井多，需增加風(fēng)井場(chǎng)地，通風(fēng)機(jī)管理分散經(jīng)對(duì)表 51 中的各種通風(fēng)系統(tǒng)的對(duì)比，結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井實(shí)際情況，采用中央并列式的通風(fēng)系統(tǒng)。 礦井通風(fēng)方式的選擇 主要通風(fēng)機(jī)的工作方法有壓入式、抽出式和壓抽混合式三種，三種通風(fēng)方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表 52。表 52 三種通風(fēng)方式的比較通風(fēng)方式 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)抽出式是當(dāng)前通風(fēng)方式中的主要形式,適應(yīng)性較廣泛,尤其對(duì)高瓦斯礦井,更有利于對(duì)瓦斯的管理,也適用于礦井走向長(zhǎng),開采面積大的礦井優(yōu)點(diǎn):①井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，一旦主扇因故停止運(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；②漏風(fēng)量小，通風(fēng)管理較簡(jiǎn)單；③與壓入式比，不存在過(guò)渡到下水平時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難。缺點(diǎn):當(dāng)?shù)孛嬗行〗阉輩^(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下，會(huì)把小窖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，總進(jìn)風(fēng)量和工作面有效風(fēng)量都會(huì)減少 34 壓入式低瓦斯礦井的第一水平,礦井地面地形復(fù)雜高差起伏，無(wú)法在高山上設(shè)置通風(fēng)機(jī)?？偦仫L(fēng)巷無(wú)法連通或維護(hù)困難的條件下優(yōu)缺點(diǎn)：①壓入式的優(yōu)缺點(diǎn)與抽出式相反，能用一部分回風(fēng)把把小窖塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面；②進(jìn)風(fēng)線路漏風(fēng)大，管理困難；③風(fēng)阻大、風(fēng)量調(diào)節(jié)困難；④由第一水平的壓入式過(guò)渡到深部水平的抽出式有一定困難；⑤通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加抽壓混合式可產(chǎn)生較大的通風(fēng)壓力，能適應(yīng)大阻力礦井需要，但通風(fēng)管理困難，一般新建礦井和高瓦斯礦井不宜采用，只是個(gè)別用于老井延深或改建的低瓦斯礦井通過(guò)對(duì)三種通風(fēng)方法優(yōu)缺點(diǎn)的比較，并結(jié)合本礦井的地質(zhì)條件：傾角較?。ㄆ骄?15176。）煤層瓦斯含量高，煤層埋藏深度大。設(shè)計(jì)確定該礦井采用抽出式通風(fēng)。 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的選擇采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本組成部分。它主要取決于采區(qū)巷道和采煤方法，同時(shí)要滿足通風(fēng)的特殊要求。如高瓦斯或地溫很高，有時(shí)是決定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的主要條件。 [4]1　在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)滿足（1）在采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，保證風(fēng)流流動(dòng)的穩(wěn)定性，盡可能避免對(duì)角風(fēng)路，盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，并有利于采區(qū)瓦斯的合理排放及采空區(qū)浮煤自燃，使新鮮風(fēng)流在其流動(dòng)路線上被加熱與污染的程度最小。（2）回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采取獨(dú)立通風(fēng) ；（3）煤層傾角大于 12 度的回采工作面都應(yīng)采取上行通風(fēng)，如采用下行通風(fēng)時(shí)，必須報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，并遵守下列規(guī)定：①回采工作面的風(fēng)速不得低于 1m/s；②機(jī)電設(shè)備設(shè)在風(fēng)道時(shí)，回采工作面回風(fēng)道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^(guò)1%，并應(yīng)裝瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電器；③應(yīng)有能夠控制逆轉(zhuǎn)風(fēng)流、防止火災(zāi)氣體涌入風(fēng)流的安全措施。在有煤和瓦斯突出的危險(xiǎn)的、傾角大于 12 度的煤層中，嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)；④開采有煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井，在井下的兩翼、相鄰的采區(qū)和相鄰的煤層，都必須用水棚隔開，在所有運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道中，必須散布巖粉或沖洗巷道。（4）必須保證通風(fēng)設(shè)施規(guī)格質(zhì)量要求；（5）要保證風(fēng)量按需分配，盡量使用通風(fēng)阻力小而且風(fēng)流暢通； 35 （6）機(jī)電硐室必須在進(jìn)風(fēng)流中；（7）采空區(qū)必須及時(shí)封閉；（8）要設(shè)置管線、避災(zāi)路線、避災(zāi)硐室和局部反風(fēng)系統(tǒng)。2　采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)選擇結(jié)合本礦的地質(zhì)條件、煤層賦存情況及礦井生產(chǎn)能力等具體因素，通過(guò)對(duì)采區(qū)上山通風(fēng)和下山通風(fēng)的比較，見表 53，本礦井采用主副斜井代替軌道上山、運(yùn)輸上山的功能進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)井代替回風(fēng)上山的功能回風(fēng)的采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)。表 53 采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)比較通風(fēng)系統(tǒng) 上山數(shù)目 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng),軌道上山回風(fēng)2 條,其風(fēng)流與運(yùn)煤路線相同而方向相反,所以風(fēng)。,風(fēng)流與煤的相對(duì)速度增2 條加,造成大量的煤塵飛揚(yáng)。同時(shí),煤在運(yùn)輸過(guò)程中不斷涌出。,使進(jìn)風(fēng)溫度增高，不易管理軌道上山進(jìn)風(fēng),輸送機(jī)上山回風(fēng)2 條、車輛通過(guò)方便；；，含煤塵較少；，作為回風(fēng)、運(yùn)料用的各區(qū)段中部車場(chǎng)、上山上部車場(chǎng)內(nèi)均須設(shè)置風(fēng)門，不易管理，漏風(fēng)大軌道上山、運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)3 條采區(qū)生產(chǎn)能力大，所需風(fēng)量多，瓦斯涌出量大，上、下階段同時(shí)生產(chǎn)。是目前大中型礦井普遍采用的通風(fēng)系統(tǒng)；避免了上述兩種系統(tǒng)的缺點(diǎn)，同時(shí)具備兩者的優(yōu)點(diǎn)，但需增加一條上山，工程量較大。3　回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)（1）回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求：①回采工作面與掘進(jìn)工作面都應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)；②風(fēng)流穩(wěn)定?；夭晒ぷ髅娣种?yīng)盡量避免處在角聯(lián)分支或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)分支上；當(dāng)無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施。③漏風(fēng)小。應(yīng)盡量減小回采工作面的內(nèi)部及外部漏風(fēng)，特別應(yīng)避免從外部向回采工作面的漏風(fēng)。④回采工作面的調(diào)風(fēng)設(shè)施可靠。⑤保證風(fēng)流暢通。（2）回采工作面的通風(fēng)系統(tǒng)選擇 36 ①按回采工作面的回風(fēng)方向選擇結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井地質(zhì)條件和瓦斯含量以及礦井生產(chǎn)能力，通過(guò)對(duì)上行通風(fēng)和下行通風(fēng)優(yōu)缺點(diǎn)的比較(表 54)，決定采用上行通風(fēng)。表 54 回采工作面上、下行通風(fēng)適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)通風(fēng)系統(tǒng) 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)上行通風(fēng)在煤層傾角大于 120回采工作面，都應(yīng)采用上行通風(fēng)優(yōu)缺點(diǎn)：1. 瓦斯自然流動(dòng)方向和風(fēng)流方向一致，有利于較快的降低工作面的瓦斯?jié)舛龋?. 風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，引起煤塵飛揚(yáng)，增加了回采工作面進(jìn)風(fēng)流中煤塵的濃度；同時(shí)，煤炭在運(yùn)輸中放出的瓦斯又隨風(fēng)流帶到回采工作面，增加了工作面的瓦斯?jié)舛龋?. 運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的熱量隨風(fēng)流散發(fā)到回采工作面，使工作面氣溫升高下行通風(fēng)在沒(méi)有煤(巖) 與瓦斯( 二氧化碳) 突出危險(xiǎn)的、傾角小于 120的煤層中，可考慮采用下行通風(fēng)；工作面下行通風(fēng)，除了可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈囟韧猓€可以減少煤塵含量，減低水砂充填工作面的空氣溫度，有利于提高工作面的產(chǎn)量，但運(yùn)輸設(shè)備處于回風(fēng)流中，不太安全②按進(jìn)、回風(fēng)巷數(shù)目選擇見表 54，本設(shè)計(jì)采用二進(jìn)一回 U 型后退式。 礦井需風(fēng)量的計(jì)算本設(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。 風(fēng)量計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)和原則 1　風(fēng)量計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)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。（1）按該用風(fēng)地點(diǎn)同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得小于 4m3。（2）按該用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)流中瓦斯、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(xiàng)規(guī)定要求分別計(jì)算，取其最大值 [5]。 37 表 55 回風(fēng)巷類型比較類型 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)一進(jìn)一回U 型后退式：應(yīng)用普遍，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，巷道維修量小，工作面漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。但上隅角瓦斯容易超限，工作面、回風(fēng)巷要提前掘進(jìn)。適用于低瓦斯礦井。U 型前進(jìn)式：可緩和采、掘緊張關(guān)系，采空區(qū)瓦斯不涌相工作面而涌相回風(fēng)順槽。缺點(diǎn)是采空區(qū)漏風(fēng)不易管理，且需沿空護(hù)巷。這種通風(fēng)系統(tǒng)適用于推進(jìn)距離短、低瓦斯、自燃傾向性弱的煤層。Z 型前期掘進(jìn)巷道工程量小，風(fēng)流比較穩(wěn)定，采空區(qū)漏風(fēng)介于 U 型前進(jìn)式和 U型后退式之間，但需沿空護(hù)巷和控制經(jīng)過(guò)采空區(qū)的漏風(fēng)，其難度較小一進(jìn)兩回Y 型在 U 型的基礎(chǔ)上增設(shè)了一條尾巷，改變了采空區(qū)瓦斯在上隅角處流動(dòng)方向，使上隅角瓦斯不易超限，但需沿空護(hù)巷并做邊界會(huì)風(fēng)上山。應(yīng)用廣泛。U 型+ 尾巷排放，優(yōu)點(diǎn)同上，不需邊界回風(fēng)上山，但要另作一條專用回風(fēng)順槽二進(jìn)一回二進(jìn)二回雙 Z 型后退式通風(fēng)系統(tǒng)，工作面風(fēng)量較U 型可增加一倍；漏風(fēng)帶涌出的瓦斯不進(jìn)入工作面，比較安全，但工作面漏風(fēng)較大，需沿空護(hù)巷和設(shè)置邊界回風(fēng)上山雙 Z 型前進(jìn)式通風(fēng)系統(tǒng)，工作面風(fēng)量較 U 型可增加一倍；工作面漏風(fēng)較大，需在采空區(qū)同時(shí)維護(hù)兩條巷道W 型后退式：是高瓦斯礦井綜采工作面的主要通風(fēng)系統(tǒng)。工作面的風(fēng)量較 U 型通風(fēng)可增加一倍，產(chǎn)量可顯著提高，缺點(diǎn)是巷道工程量較大，且中間巷和工作面聯(lián)結(jié)處支護(hù)較困難。W 型前進(jìn)式：較后退式可緩和采、掘緊張關(guān)系，但巷道均維護(hù)在采空區(qū)內(nèi)，不易保證巷道有足夠的斷面積，且漏風(fēng)大，采空區(qū)的瓦斯涌出量也較大。H 型后退式：采空區(qū)內(nèi)瓦斯不涌相工作面，上隅角瓦斯不易超限，增加了工作面安全出口，機(jī)電設(shè)備均在進(jìn)風(fēng)巷匯總，通風(fēng)阻力小，缺點(diǎn)是有兩條巷道需沿空維護(hù)且可能影響風(fēng)流的穩(wěn)定性，管理復(fù)雜三進(jìn)二回此型通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)排瓦斯能力大，上隅角瓦斯不易超限，機(jī)電設(shè)備均進(jìn)風(fēng)巷中，風(fēng)流穩(wěn)定，適合于高產(chǎn)高效的礦井，但巷道工程量較大，維護(hù)巷道多2　風(fēng)量計(jì)算原則無(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、硐室和其他用風(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。 礦井風(fēng)量計(jì)算采區(qū)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。 38 即： ??????其 他硐掘采總 （）式中： ∑Q采 采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m 3/min；∑Q掘 掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m 3/min；∑Q硐 獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需風(fēng)量總和，m 3/min；∑Q其它 除采掘硐室外其它需風(fēng)量總和，m 3/min； 1　采煤工作面需風(fēng)量計(jì)算采煤工作面應(yīng)按瓦斯（或者二氧化碳）涌出量、工作面溫度、炸藥用量、同時(shí)工作的最多人數(shù)分別計(jì)算，取其中最大值，并驗(yàn)算風(fēng)速。（1）按瓦斯（或者二氧化碳）涌出量計(jì)算：Q采 =100q采 Kc （） 式中：Q采采煤工作面需要風(fēng)量， m3/min；q采采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量 。 ；Kc工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，即該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值與平均值之比。通常，機(jī)采工作面可取 ～；炮采工作面可取 ～；水平工作面可取 ～；。 Q 采 =100q 采 Kc=100=754m3/min（2）按工作面溫度計(jì)算：采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件，其進(jìn)風(fēng)氣流溫度和風(fēng)速符合表 56 要求。采煤工作面的需要風(fēng)量可按下式計(jì)算：Q采 =60Vc Sc Ki （）式中。V采采煤工作面風(fēng)速，二采工作面實(shí)測(cè)溫度為20176。，按。S采—采煤工作面的平均斷面積，根據(jù)支撐式支架的有效斷面公式S=()，則S 采=()= Ki——工作面長(zhǎng)度系數(shù)。Q采 =60=表 56 采煤工作面氣溫、風(fēng)速表采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫( 0C) 采煤工作面風(fēng)速 (m/s)＜15 ～15～18 ～18～20 ～20～23 ～23～26 ～ 39 表 57 采煤工作面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)表采煤工作面長(zhǎng)度（m） 工作面長(zhǎng)度風(fēng)量50 50～80 80～120 120～150 150～180 180 ～（3）按工作人員數(shù)量和炸藥需要量計(jì)算Q采 =4nc （）式中：4 每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m 3/min；nc采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)。Q采 =465=260m3/min （4）按風(fēng)速驗(yàn)算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，回采工作面最低風(fēng)速為 ，最高風(fēng)速為 4 m/s 的要求進(jìn)行驗(yàn)算。即回采工作面風(fēng)量滿足要求：15 Sc≤ Q 采 ≤240 Sc （）式中：S c回采工作面平均有效斷面， 14m178。 ；1514=210≤ Q 采 ()≤24014=3360采煤工作面若有串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，按其中一個(gè)最大需風(fēng)量計(jì)算。備用工作面按上述要求，滿足瓦斯、二氧化碳、風(fēng)流溫度和風(fēng)速等規(guī)定計(jì)算需風(fēng)量，且不低于其回采時(shí)需風(fēng)量的 50%。本礦井兩個(gè)采煤工作面。即∑ Q 采 =(754+754)=2　掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算煤巷、半煤巷和巖巷獨(dú)頭通風(fēng)掘進(jìn)工作面的風(fēng)量，應(yīng)按下列因素分別計(jì)算，取其最大值。（1）按瓦斯(