【正文】 1）自然風(fēng)壓 為了簡化計算，在自然風(fēng)壓計算中，井下各處的空氣密度均認(rèn)為是進(jìn)風(fēng)。s2s2 表 通風(fēng)難易程度計算表 時期 風(fēng)量 /m3通風(fēng)容易時期和通風(fēng)困難時期的通風(fēng)難易程度評價見 表 。 /A Q h?? （ ） 式中： A— 等積孔， m2； H— 風(fēng)壓， Pa； Q— 風(fēng)量， m3/s； 等積孔越大說明通風(fēng)越容易，值越小，通風(fēng)越困 難。 由 表 和 表 計算出礦井不同時期的通風(fēng)阻力代入式 、式 ，求出兩個時期的礦井通風(fēng)總阻力。s 2/m4 m3/s Pa 12 副井 混凝 410 23 車場及硐室 錨噴 15 90 34 軌道大巷 錨噴 15 90 46 軌道上山 錨噴 300 85 68 區(qū)段運輸平巷 錨網(wǎng) 2700*2 15 80 32 89 綜采工作面 支架 150 10 14 330 32 910 區(qū)段回風(fēng)平巷 錨網(wǎng) 2700*2 15 120 910 瓦斯排放巷 錨網(wǎng) 2700*2 6 10 65 610 備用工作面 支架 150 10 14 330 16 1011 甩車道 錨噴 180 210 1113 回風(fēng)上山 錨噴 723 18 16 120 1314 回風(fēng)大巷 錨噴 388 20 90 1415 回風(fēng)井 混凝 432 90 合計 4）礦井通風(fēng)總阻力 沿著通風(fēng)容易和困難時期的風(fēng)流路線，依次計算各段路線的摩擦阻力 hfi，然后分別累計得到容易和困難時期的總阻力 hfe和 hfd，再加上局部阻力，因為初建礦井局部阻力取總摩擦阻力的 10%，擴(kuò)建礦井取總摩擦阻力的 15%，得到兩個時期的總阻力 hme和 hmd。 表 礦井通風(fēng)最容易時期井巷通風(fēng)阻力計算表 井巷區(qū)段序號 井巷名稱 支護(hù)形式 L S U α104 Q hf m m2 m N摩擦阻力按下式計算： 23/ , ( )fh L U Q S P a?? （ ） 式 中： α— 摩擦阻力系數(shù)， N 高位瓦斯排放巷 3）礦井通風(fēng)阻力計算 礦井通風(fēng)阻力包括摩擦阻力、局部阻力和自然風(fēng)壓。通風(fēng)最 容易時期的通風(fēng)立體圖如 圖 所示，可以知道通風(fēng)阻力最 小 的風(fēng)流路線為： 新風(fēng)路線：進(jìn)風(fēng)井（副井） —— 井底車場及硐室 —— 運輸大巷 —— 軌道上山 —— 區(qū)段運輸平巷 —— 采煤工作面 污風(fēng)路線： 區(qū)段回風(fēng)平巷 —— 回風(fēng)上山 —— 回風(fēng)大巷 —— 回風(fēng)井。 礦井通風(fēng)最容易和最困難時期都在主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)年限之內(nèi)。此時在南二采區(qū) 2204 工作面開采， 2409 工作面?zhèn)溆茫?2205 工作面準(zhǔn)備煤巷掘進(jìn)頭兩個，另外在北翼采區(qū)巖巷開拓掘進(jìn)，兩個巖巷掘進(jìn)頭。 通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時稱通風(fēng)困難時期（通常在生產(chǎn)后期），即困難時期礦井最大阻力路線。本設(shè)計在初期開采第一水平 2 號煤層時， 南二 采區(qū)前期上山開采，布置綜放 2201 工作面；在 南四 采區(qū) 右翼 準(zhǔn)備工作面 2406；掘進(jìn)頭共兩個。s1 備注 低 高 副井井筒 － 12 符合 井 底車場 － 8 符合 軌道 運輸 大巷 － 8 符合 運輸大巷石門 － 8 符合 軌道上山 － 6 符合 區(qū)段運輸平巷 － 6 32 符合 采煤 工作面 4 10 32 符合 區(qū)段回風(fēng)平巷 － 6 符合 高位瓦斯巷 － 6 6 符合 回風(fēng) 大巷 － 8 符合 風(fēng) 井 － 15 符合 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計 24 6 礦井通風(fēng)阻力計算 礦井通風(fēng)阻力計算原則 （ 1）礦井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)超過 2940 Pa； （ 2）礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴(kuò)建礦井獨立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的 10%計算，擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的 15%計算； （ 3）礦井通風(fēng)網(wǎng)路中有很多的并聯(lián)系統(tǒng)，計算總阻力時，應(yīng)以其中阻力最大的路線作為依據(jù)； （ 4）設(shè)計的礦井通風(fēng)阻力不宜過高，一般不超過 350 mm水柱； （ 5）應(yīng)計算出困難時期的最大阻力和 容易時期的最小阻力，使所選用的主要通風(fēng)機(jī)既滿足困難時期的通風(fēng)需要，又能在通風(fēng)容易時工況合理。s1 有效斷面/m2 風(fēng)量 /m3 表 風(fēng)量分配表 用風(fēng)地 采煤 工 掘進(jìn)工 備用工 充電 火 絞 采 檢 其 其它 合計 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計 23 點 作面平巷 作面 作面 硐室 藥 庫 車 房 區(qū)變電所 修硐室 它硐室 巷道 分配風(fēng)量/m3順風(fēng)流而下，遇到分風(fēng)地點則加上其它風(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。 表 礦井通風(fēng)系數(shù)表 通風(fēng)方式 Kt 取值 中央并列式 ~ 中央分列式或混合式 ~ 對角式或分區(qū)式通風(fēng) ~ 綜上所述，按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點實際需要風(fēng)量的總和計算得 礦井 所需風(fēng)量總和為： 3( 1 9 2 0 . 2 9 6 0 . 1 1 7 6 7 . 6 7 3 0 8 5 8 ) 1 . 1 5 7 1 7 1 . 2 8 5 m / m inQ ? ? ? ? ? ? ? 根據(jù)上述方法計算取較大者，得出礦井總風(fēng)量為 。 ③ 采區(qū)變電所 按《煤炭安全規(guī)程》要求，一般為 80m3/min。 ② 絞車房 井下絞車房一般單獨供風(fēng)，從一些設(shè)計單位及部分生產(chǎn)礦井分配情況來統(tǒng)計，絞車房的一般供風(fēng)量為 60~80m3/min，取 80m3/min 為佳。 34 m / m inbi iQN? （ ） 式中 ： 4— 每人每分鐘供給 4m3 的規(guī)定風(fēng)量， m3/min； Ni—— 第 i個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，取 40 人。即： 310 0 m /m inbi bi biQ q K? ? ? （ ） 式中： qbi— 第 i個掘進(jìn)工 作面的瓦斯絕對涌出量， m3/min； 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計 21 Kbi— 第 i個掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量系數(shù)，應(yīng)根據(jù)實際觀測的結(jié)果確定，一般機(jī)掘工作面取 ~2，炮掘工作面取 ~， Kbi 取 2。 （ 2）備用工作面需要風(fēng)量計算 備用工作面需要風(fēng)量取綜采 工作面所需風(fēng)量的一半 m3/min （ 3）掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計算 每個獨立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯或二氧化碳涌出量和人數(shù)等規(guī)定要求分別進(jìn)行計算，并必須采取其中最大值。 34 m / m ina i iQN? （ ） 式中 ： 4— 每人每分鐘供給 4m3 的規(guī)定風(fēng)量， m3/min Ni— 第 i個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，人 已知 Ni=40，可得： m in/16 0404 3mQ ai ??? 按照以上三種計算風(fēng)量的 方法，選擇計算的最大風(fēng)量，所以綜采工作面的風(fēng)量為 m3/min。 s1 ~ ~ ~ ~ ~ ~ 按下式計算： 360 m / m inai ai aiQ V S? ? ? （ ） 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計 20 式中： Vai— 第 i個工作面風(fēng)速， m/s； Sai— 第 i個采煤工作面的平均斷面積， m2。 A 工日 — 工作面日產(chǎn)量 . 礦井的瓦斯 相對涌出量為 14m3/t， q 采 =14* 因為：3LUR S?? 33R U SR U S??回 回 瓦回瓦 瓦= 3315 610 ? = = = 0 .3 4 9QR回瓦回 瓦 a = = ?m3/min a h a a i=100 qQK?? ah = 1 0 0 1 1 .4 3 1 .2= 1 3 7 1 .6Q ??m3/min aaw aiq=%QK? aw = 1. 2 = 54 8. %Q ?m3/min ai aw ah=Q Q Q? 綜上所述，回采工作面的風(fēng)量： ai = 1 3 7 1 .6 5 4 8 .6= 1 9 2 0 .2Q ? 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，溫度和風(fēng)速應(yīng)符合下列要求，見 表 。 Kt— 采區(qū)風(fēng)量備用系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素一般可取Kt=~，取 Kt =； （ 1）綜采工作面實際需要風(fēng)量 計算 每個采煤工作面實際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯 (或二氧化碳）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。 1）按井下同時工 作的最多人數(shù)計算 tKNQ ??? 4 （ ） 式中： N— 井下同時工作的最多人數(shù)， 700人； Kt— 礦井通風(fēng)系數(shù)，一般可取 ，本設(shè)計取 。本設(shè)計采用按實際需要由里往外細(xì)致配風(fēng)的計算方法。 3）局部通風(fēng)機(jī)的管理工作 主要是保證局部通風(fēng)機(jī)安全正常運轉(zhuǎn)，減少漏風(fēng)，降低風(fēng)筒阻力，提高工作面的有效風(fēng)量，加強(qiáng)局部通風(fēng)機(jī)管理及檢查。 （ 3）局部通風(fēng)機(jī)和機(jī)電設(shè)備必須配有延時風(fēng)電閉鎖裝置。 2）保證局部通風(fēng)機(jī)的安全運轉(zhuǎn) （ 1）局部通風(fēng)機(jī)必須有專人負(fù)責(zé)管理，局部通風(fēng)機(jī)和啟動裝置必須裝在進(jìn)風(fēng)道中，距回風(fēng)口不小于 10m，局部通風(fēng)機(jī)吸收風(fēng)量必須小于全風(fēng)壓供給該處的風(fēng)量，以免發(fā)生循環(huán)風(fēng)。 （ 2）提高有效風(fēng)量。本設(shè)計根據(jù)局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量 Qa 和工作全風(fēng)壓 Ht選取FDNo5/15 型軸流式風(fēng)機(jī)，其工作參數(shù)見表 。 （ 2） 局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓 壓入式局部通風(fēng)機(jī)工作全風(fēng)壓 Ht（ Pa）為 42 ，DRQH hhat ??? （ ） 式中： Ht— 局部通風(fēng)機(jī)工作全風(fēng)壓， Pa； R— 風(fēng)筒總風(fēng)阻， N 表 柔性風(fēng)筒百米漏風(fēng)率 p 風(fēng)筒接頭類型 風(fēng)筒 100m 漏風(fēng)率 p/% 膠接 多反邊 多層反邊 插 接 帶入數(shù)據(jù)，則柔性風(fēng)筒的漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)為： 1 0 0 0 01 5 0 1 ????? 2）局部通風(fēng)機(jī)選型 《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計 17 （ 1）局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量 Qa： ka ?? （ ） 式中： ψ — 風(fēng)筒的漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)，根據(jù)上面的計算取 ； Qk— 煤巷掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量， m3/min?？紤]到本設(shè)計掘進(jìn)頭距離 較長，為經(jīng)濟(jì)起見，決定使用膠片風(fēng)筒，其具體參數(shù)見表 。對于巖巷掘進(jìn)根據(jù)配風(fēng)經(jīng)驗取 200 m3/min，經(jīng)風(fēng)速驗算符合要求。為保證風(fēng)量的充足供應(yīng)，根據(jù)配風(fēng)經(jīng)驗取 200 m3/min，經(jīng)風(fēng)速驗算符合要求。 AQb ??25 （ ） 式中： 25— 使用一克炸藥的供風(fēng)量， m3/min； A— 該掘進(jìn)工作面一次爆破所使用的最大炸藥量，取 。 NQb ??4 （ ） 式中： 4— 每人每分鐘供給 4 m3 的規(guī)定風(fēng)量， m3/min； N— 該掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)，取 40人。數(shù)值大概在 1）中數(shù)值上下。 煤 巷掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量計算如下： 1）按壓入式通風(fēng)方式通風(fēng)時 tLSAQ y 3 2)( ??