【導讀】本設計礦井煤礦45萬噸/年新礦井設計，共有1層可采煤層。上山部分劃分6個采區(qū)，開采20a；下山部分劃分4個采區(qū)，開采l6a。達到設計產量時的回采工作面有4個，其中3個生產，一個備用。煤方法用走向長壁后退式全部冒落法管理頂板。期設計需風量為。

　　

【正文】 ～ 4 采區(qū)進風巷、進風上山 ～ 5 采區(qū)運輸機巷、膠帶輸送機巷 ～ 6 采煤工作面 ～ 經過檢驗各個巷道硐室的風速均符合要求， 具體風速見表 513 、514。 礦井通風阻力的計算 礦井通風阻力包括摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力是風流與井巷周壁以及空氣分子間的擾動和摩擦而產生的阻力，由此阻力而引起的風壓損失即摩擦阻力損失。摩擦阻力一般占礦井通風阻力 90%左右，它是礦井通風設計、選擇扇風機的主要參數。 圖紙和編制數據 ，繪制礦井通風系統(tǒng)前、后期通風系統(tǒng)圖，見附圖 1 前期礦井通風系統(tǒng)圖，附圖2 后期礦井通風系統(tǒng)立體示意圖。 ，并按照要求酌情簡化，見前期通風網絡圖 51，后期通風網絡圖 52。 41512568713914101116272417182019252126 22321?? 圖 51 前期通風網絡圖 41512568713914101116272417182019252126 22321?? 圖 52 后期通風網絡圖 3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s3 /s通風系統(tǒng)圖 ， 進行風量分配和風速、阻力計算，前期見 表 513，后期見表 514。 各個分支的風阻，自然風壓和固定風量的數 據，標明風流方向。 風網圖的繪制 風網圖是點與線的組合圖，僅表示風網中各分支的風流方向的聯(lián)結形式，用不按比例表示空間關系的單線條繪制 [12]。繪制風網圖的方法如下： ，沿風流方向在各個分支節(jié)點處順序編號； ，一般由下而上或由左而右按節(jié)點的編號順序和井巷的聯(lián)結形式繪出單線條的連接關系圖； ； ； 、回風井口，只要標高一樣均可編為同一號碼，視為一個 通大氣的節(jié)點； ，可以按具體情況適當簡化美化，盡量繪成光滑弧狀的對稱形； ，畫在風網圖中； ，各采面排布在一條直線上； ，以利于與原圖相對照； 、通風設備和設施以及工作面的位置。 摩擦 阻力 的 計算 通風阻力 一采區(qū)風井容易 風井最大阻力路線由進到出：1—2—3—4—5—8—9—10—11—13—14—15，通風摩擦 阻力為： H1=h12+h23+h34+h45+h58+h89+h910++h1011+h1113+h1315+h151 ==2271Pa 二采區(qū)風井容易 風井最大阻力路線由進到出：1—2—3—416—17—181920—21—22—23—14—15，通風摩擦阻力為： =1849Pa 通風阻力 一采區(qū)風井困難 風井最大阻力路線由進到出： 1—2—3—4—5—6—7—8—9—10—12—13— 15， 通風摩擦阻力為： H3=h12+h23+h34+h45+h56+h67+h78++h89+h910+h1012+h1213+h1315+ h151 =4460Pa 二 采 區(qū) 風 井 困 難 風 井 最 大 阻 力 路 線 由 進 到 出 ：1—2—3—416—17—18—1920—21—22—23—14—15，通風摩擦阻力為： .=3200Pa 表 512 容易時期 1 采區(qū)風量分配及摩擦阻力表 起 終 井巷 支護 α*104(N?s2/m4) L U S Q h 摩 V 點 點 名稱 形式 1 2 斜井井筒 料石碹 240 9 45 2 3 斜井井筒 料石碹 60 45 3 4 井底車場 料石碹 127 45 4 5 運輸大巷 料石碹 100 5 6 運輸大巷 料石碹 350 6 7 聯(lián)絡斜巷 木棚 30 18 7 8 上山 水泥棚 480 18 8 9 上山 水泥棚 120 9 10 運輸順槽 木棚 450 10 11 工作面 金屬支架 100 11 12 回風順槽 木 棚 450 12 13 聯(lián)絡眼 木棚 15 18 13 14 回風大巷 水泥棚 460 18 14 15 回風斜井 料石碹 134 45 容易時期 2 采區(qū) 風量分配及摩擦阻力表 起 終 井巷 支護 α*104(N?s2/m4) L U S Q h 摩 V 點 點 名稱 形式 (m) (m) (m2) (m3/s) (Pa) (m/s) 1 2 斜井井筒 料石碹 240 9 45 2 3 斜井井筒 料石碹 60 45 3 4 井底車場 料石碹 127 45 4 16 運輸大巷 料石碹 450 16 17 聯(lián)絡斜巷 木棚 30 17 18 上山 水泥棚 480 18 19 上山 水泥棚 120 10 19 20 運輸順槽 木棚 450 20 21 工作面 金屬支架 100 21 22 回風順槽 木棚 450 22 23 聯(lián)絡眼 木棚 15 23 14 回風大巷 水泥棚 460 14 15 回風斜井 料石碹 134 45 困難時期 1 采區(qū) 風量分配及摩擦阻力表 起 終 井巷 支護 α*104(N?s2/m4) L U S Q h 摩 V 點 點 名稱 形式 1 2 斜井井筒 料石碹 240 9 2 3 斜井井筒 料石碹 60 3 4 井底車場 料石碹 127 4 5 運輸大巷 料石碹 100 5 6 運輸大巷 料石碹 2150 6 7 聯(lián)絡斜巷 木棚 30 7 8 上山 水泥棚 480 8 9 上山 水泥棚 120 9 10 運輸順槽 木棚 450 10 11 工作面 金屬支架 100 11 12 回風 順槽 木棚 450 12 13 聯(lián)絡眼 木棚 15 13 14 回風大巷 水泥棚 2260 14 15 回風斜井 料石碹 134 9 困難 時期 2 采區(qū) 風量分配及摩擦阻力表 起 終 井巷 支護 α*104(N?s2/m4) L U S Q h 摩 V 點 點 名稱 形式 (m) (m) (m2) (m3/s) (Pa) (m/s) 1 2 斜井井筒 料石碹 240 9 2 3 斜井井筒 料石碹 60 3 4 井底車場 料石碹 127 4 16 運輸大巷 料石碹 2250 16 17 聯(lián)絡斜巷 木棚 30 17 18 上山 水泥棚 480 18 19 上山 水泥棚 120 19 20 運輸順槽 木棚 450 20 21 工作面 金屬支架 100 21 22 回風順槽 木棚 450 22 23 聯(lián)絡眼 木棚 15 23 14 回風大巷 水泥棚 2260 14 15 回風斜井 料石碹 134 9 局部阻力的計算 風流經過井巷的一些局部地點 ,如井巷突然擴大或縮小、轉彎、交叉以及堆積物或遇礦車等，由于風流速度或方向發(fā)生突然的變化，導致風流本身產生劇烈的沖擊，形成極為紊亂的渦流，從而損失能量。造成這種沖擊與 渦流的阻力即局部阻力，由這種阻力所產生的風壓損失就叫局部阻力損失。 由于井下造成局部損失的地點多，各種情況復雜多樣，而且《煤礦設計規(guī)范》中指出礦井局部阻力一般占整個礦井通風阻力的 10%。 容易時期采區(qū) ∑ h 局 =10%∑h 摩 =2271179。 10%=。 困難時期采區(qū) ∑ h 局 =10%∑h 摩 =4460179。 10%=446pa。 自然風壓 1 自然風壓的產生 在礦井通風系統(tǒng)中，由于進風井和出風井空氣溫度以及地形高差不同，進出風井空氣柱密度也不同，從而造成進出風井兩側空氣柱重量的不同而產生壓差即自然 風壓。 2 響自然風壓的產生因素 (1)空氣密度 影響礦井自然風壓的決定性因素是進回風兩側空氣柱的密度差，密度差愈大，自然風壓愈大，反之愈小。影響空氣密度的因素有氣溫、氣壓、相對濕度、空氣成分、地形地貌等。 氣溫 進回風兩側空氣柱的氣溫差是造成密度差的主要原因。入風流氣溫受地面氣溫影響較大，回風流氣溫常年保持穩(wěn)定。在冬季，地面溫度低，自然風壓大；在夏季，地面溫度高，自然風壓低，甚至反向；相同條件的礦井，在北方，冬夏季溫度均比南方低，產生的自然風壓大，風流反向時間短，影響小。在南方，氣溫高，產生的自然風壓比北方 小，風流反大氣壓力 大氣壓力對自然風壓有一定的影響。同一地點大氣壓力變化幅度不大，對自然風壓影響較??；條件相同的礦井海拔愈高，大氣壓力愈小，自然風壓愈??；海拔愈低，大氣壓力愈大，自然風壓愈大。 地形地貌 礦井進回風井口的標高差對自然風壓值有較大的影響。在其他條件相同的情況下，高山地區(qū)礦井自然風壓大，平原地區(qū)自然風壓小。 相對濕度和空氣成分 相對濕度和空氣成分影響空氣密度，對自然風壓也有一定影響，但影響較小可以忽略。 (2） 開采深度 開采深度是影響礦井自然風壓的另一個主要因素。開采深度愈大，自然風壓愈大；反之 ，自然風壓愈小。另外，開采深度對自然風壓變化趨勢也有一定的影響，對于淺礦井，圍巖與入風流的熱交換作用弱，受地表氣溫影響大，一年之間的風壓都有明顯的變化，但對于深井，圍巖與入風流的熱交換充分，受地表氣溫的影響小，一年之間自然風壓變化小。 3自然風壓的計算 礦井等積孔 等積孔就是用一個與井巷或礦井風阻相當的理想孔的面積值來衡量井巷通風的難易程度的抽象概念。它是反映井巷或礦井通風阻力和風量依存關系的數值。等積孔越大，表示其通風越容易，反之，等積孔越小，表示通風越困難。礦井等積孔計算公式見表 514。 由表 515，可知礦井通風難易程度：通風容易時期為易和通風困難時期為中。 向時間長，影響較 表 514 礦井等積孔計算 礦井種類 計算公式 符號注釋 單臺通風機礦井 A=A等積孔， m2； Q風量， m3/s； h風壓，Pa 雙臺通風機礦井 A1= Q1/ 1h A2= Q2/ 2h A 總 = （ Q1+ Q2） / 1 1 2 2 1 2Q h +Q h /Q +Q A A2兩風機之間的等積孔， m2； Q Q2兩風機之間的風量， m3/s； h h2兩風機之間的風壓， Pa； 多臺通風機礦井 An= A 總 = 32Q總 / i=nhii=1Q? An風機 n 之間等積孔， Qn風機 n 之間風量， m3/s； hn風機 n 之間風壓， Pa； A 總 礦井總等積孔， m2； Q 總 礦井總風量，m3/s； Q多風機礦井中每臺風機的風量，m3/s； hi多太風機中每臺的風壓， Pa； 因為本礦井選擇的是 1臺通風機，所以選擇 A1= Q1/ 1h 公式 容易時期： A 總 =45/ 2271 = 困難時期： A 總 == 表 515 礦井通風阻力等級分類 等積孔 風阻(Ns178。/m8) 礦井通風阻 力等級 通風難易 程度 ＜ 1 ＞ 大阻力礦井 難 1～ 2 ～ 中阻力礦井 中 ＞ 2 ＜ 小阻力礦井 易 扇風機的選擇 選擇原則及步驟 計算礦井在服務年限內通風容易時期和困難時期通風總阻力的基礎上，同時考慮進回風之間自然風壓的作用，計算主扇在通風容易時期和困難時期所需要的靜風壓 hfsmin 和 hfsmax 或全風壓 hftmin 和 hftmax(壓入式通風 )。