【正文】 表43 中央通風系統(tǒng)風量分配計算 wind allocation calculation for central ventilation sestem用風點個數(shù)風量/m3分析數(shù)據(jù)可以看出，在全礦井的各類需風點中，巷道用風及內(nèi)部漏風的比例占全礦井總風量的 30％，比例偏高，去掉巷道正常通風所需的風量外，表明有相當數(shù)量的新風未使用進入了回風系統(tǒng)，即存在著嚴重的內(nèi)部漏風問題。 礦井風量分配合理性評價通過礦井實際風量分布的分析，可以了解礦井各需風點的風量分布狀況，為實現(xiàn)自然分風或按需分風及礦井通風系統(tǒng)的合理性優(yōu)化提供指導性建議。表42 礦井阻力分布計算 resistance distribution calculation區(qū)段中央系統(tǒng)邊界系統(tǒng)阻力值/Pa所占比例/％阻力值/Pa所占比例/％礦井進風段采區(qū)段采區(qū)進風段采區(qū)內(nèi)部采區(qū)回風段礦井回風段合計100100總之，礦井回風段通風阻力偏高，應重點對礦井回風段進行改造。原因之一是出于此段線路大部分巷道有效通風斷面較小，之二是部分井巷采用鐵棚支護摩擦阻力系數(shù)較大，另外分擔了900左右的邊界系統(tǒng)用風量，通風負擔加重，致使通風阻力偏高。礦井阻力分布如表42所示。對于2K604No24＃型軸流式通風機而言，運行工況已接近不穩(wěn)定區(qū)域，并且無進一步提高風量的能力。中央風井主要通風機運行工況為：，邊界風井主要通風機運行工況為：。符合度較高。表41礦井通風網(wǎng)絡解算結(jié)果 results of ventilation network calculation風道號始點終點風阻/Ns2回路中沒有風機時取值0；本設計中統(tǒng)一取為0；。bk，j—表示風流方向的符號函數(shù)；bk，j＝風壓平衡定律 任一回路中的風流遵守能量守恒定律，回路中不同方向的風流，它們的風壓或阻力必然相等，這就是風壓平衡定律，又稱克希荷夫第二定律。由于在一個節(jié)點范圍而內(nèi)的空氣單位質(zhì)量不變，故可用空氣的體積流量來代替空氣的質(zhì)量流量。風流在風網(wǎng)中流動時，遵守能量守恒和質(zhì)量守恒定律，是通風網(wǎng)路解算的理論依據(jù)。hm11`—2`6802`—3`5494603`—4`1304`—5`9505`—6`11006`—7`2707`—8`10008`—9`8109`—10`34010`—11`28511`—12`24012`—13`43013`—14`20014`—15`126015`—16`59016`—17`51017`—18`4618`—19`10合計93114 通風系統(tǒng)網(wǎng)路解算及現(xiàn)狀評價 礦井通風網(wǎng)路解算 通風網(wǎng)路解算的理論依據(jù)礦井通風網(wǎng)路解算在礦山通風安全管理中有著十分重要的作用。min1斷面形狀支護高/m寬/m面積/m21副井井口2北二變電所前20米1503260半圓拱抹面3`北二軌道下山四層口上1882185半圓拱錨噴4`北二軌道下山七層上口前1533半圓拱錨噴5`北二411皮帶道距中變30米15811524半圓拱鐵棚6`411綜采面入風口前50米1380110矩形錨網(wǎng)7`411綜采面出口后20米1380115矩形錨網(wǎng)8`411軌道巷出口前80米1380120矩形錨網(wǎng)9`北二上盤四層回風岔口前1574180半圓拱錨噴10`猴車道下口分岔23031904半圓拱錨噴11`猴車道四層口上20米2721232半圓拱錨噴12`猴車道上平回風岔前2832240半圓拱錨噴13`北一調(diào)風道岔后2209251半圓拱鐵棚14`北一調(diào)風道上平岔后80米2467338半圓拱鐵棚15`北一總排岔后70米3794496半圓拱鐵棚16`邊界總排500米上山下口4248590半圓拱砌碹17`邊界風井井底42534729半圓拱砌碹18`邊界風井風峒4576440矩形混凝土19`主要通風機吸風口5304520矩形混凝土表34中央通風系統(tǒng)通風阻力 ventilation resistance of the central ventilation system測點靜壓差/Pa位壓差/Pa速壓差/Pa巷道長/m阻力/Pa百米阻力/Pamin1斷面形狀支護高/m寬/m面積/m21副井井口2北二變電所前20米1470254半圓拱抹面3南一輔助入風岔口后2111367半圓拱砌碹4南一軌道機車庫岔口后2037175半圓拱砌碹5南三軌道一材入風口前1704162半圓拱錨噴6南三405下山岔口前2050196半圓拱鐵棚7南三東翼皮帶713入風口岔前1789241半圓拱鐵棚8南三北翼入風口岔前1317148半圓拱鐵棚9南三715皮帶道入口岔前67680梯形鐵棚10南三715回風岔后869106梯形鐵棚11南三180米上平盤岔前1145108半圓拱錨網(wǎng)12南三北翼回風口岔后1632192梯形鐵棚13南三東翼回風中巷回風口岔前1829254半圓拱錨噴14南三回風石門一材上車場回風3030364半圓拱鐵棚15南巷西翼回風口前3030356半圓拱鐵棚16南一排四號層里岔前3012473半圓拱砌碹17南一排北二軌道回風口前3384520半圓拱砌碹18中央風井井底4488700半圓拱砌碹19中央風井風硐4986672矩形混凝土20主通風機吸風口5957800矩形混凝土表33 邊界風井系統(tǒng)風速及巷道斷面參數(shù)表 wind velocity and crosssection parameter list of the boundary ventilation system觀測點測點名稱風量/m3表32 中央風井系統(tǒng)風速及巷道斷面參數(shù)表 wind velocity and crosssection parameter list of the central ventilation system觀測點測點名稱風量/m3為了達到標定井巷的標準風阻值和標準摩擦阻力系數(shù)值，以便了解阻力分配情況，需測定主要內(nèi)容如下：1）通風構(gòu)筑物位置調(diào)查；2）井巷斷面、周長；3）巷道風流的風速、風量據(jù)礦方提供，本次阻力測定的路線有兩條，一條為過南三715采場的中央通風線路，即：1234567891011121314151617181920，另一條為過北二411采場的邊界風井通風線路（中央風井負擔一部分風量），即1`(1)2`(2)3`4`5`6`7`8`9`10`11`12`13`14`15`16`17`18`19` 。根據(jù)已有的礦井通風系統(tǒng)圖（圖31），繪制出了礦井通風網(wǎng)絡圖（圖32，表31）。這也是進行通風系統(tǒng)改造和風機更換的主要原因之一。4）系統(tǒng)存在嚴重的外部漏風由于目前的中央風井系統(tǒng)的主要扇風機（2K60No24＃）設計有反風道風閘等設施，特別是風閘處存在較為嚴重的外部漏風，％，大大地超出《煤礦安全規(guī)程》所規(guī)定的5％的要求。如果根據(jù)生產(chǎn)需要增大配風量，其工況點將進入不穩(wěn)定區(qū)，容易出現(xiàn)“喘振”，形成較大的安全隱患。2）中央風井系統(tǒng)主要回風段存在“瓶頸”現(xiàn)象，通風阻力大，運行不合理中央風井系統(tǒng)主要回風巷道設計斷面小，通風阻力大，部分巷道的100m通風阻力達到60Pa以上，有的甚至接近100Pa，回風段的通風阻力占全礦井總阻力的50％以上，存在嚴重的“瓶頸”現(xiàn)象，不但給整個通風系統(tǒng)帶來較大的壓力，而且也嚴重制約著系統(tǒng)通風能力的提升，使通風系統(tǒng)已無潛力可挖。每個風井都有較長的服務年限，由于中央風井通風系統(tǒng)存在較嚴重的不合理因素，如果系統(tǒng)長期在此狀態(tài)下運行，不但難以滿足近年來生產(chǎn)的需要，還會給安全生產(chǎn)帶來較大的隱患。以期最終從防災和生產(chǎn)并重的角度，為曉明礦通風系統(tǒng)優(yōu)化和主要通風機選型提供科學的依據(jù)。曉明礦通風系統(tǒng)存在優(yōu)化改造的必要性，特別是礦井中央通風系統(tǒng)主要通風能力的明顯不足，嚴重制約了礦井的正常安全生產(chǎn)，對高瓦斯礦井而言，曉明礦通風系統(tǒng)的經(jīng)濟合理性及安全可靠性都存在較大的安全隱患。礦井通風方式為中央并列及中央邊界混合式，通風方法為抽出式，中央風井裝備兩臺2K604No24型軸流式通風機，邊界風井裝備兩臺70B221No28型軸流式通風機（已經(jīng)過扭曲葉片改造），電機功率分別為570kw和800kw，現(xiàn)階段通風負壓分別為2756Pa和2696Pa。布置長壁后退式回采工作面，全部垮落法管理頂板。全礦井田共劃分為六個采區(qū)，其中南一、南二、北一采區(qū)已采完，現(xiàn)生產(chǎn)采區(qū)為南三、北二采區(qū)。礦井開拓方式為立井多水平集中運輸大巷、區(qū)段石門、采區(qū)上下山開采。∕。本專題設計中，入風井與回風井標高近似一致，故不考慮自然風壓的影響。共有三個掘進隊，主井和風井同時掘進，另一個掘進隊準備，一段時間以后副井開始掘進，分別掘進至開采水平和回風水平后掘進井底車場及各硐室，兩條大巷、火藥庫、采區(qū)上山、順槽、開切眼貫通回風系統(tǒng)，布置工作面回采。圖414 回風大巷斷面圖 crosssection of main return way 主要石門主要石門斷面為半圓拱形，支護方式為錨噴支護。圖413 運輸大巷斷面圖 cosssection of main haulageway表412 運輸大巷參數(shù)表 parameter list of main haulageway掘進斷面錨桿間距800mm每米錨桿數(shù)凈斷面錨深1600mm噴層厚度100mm水溝掘進斷面錨桿排距1600mm水溝凈斷面 回風大巷回風大巷斷面為半圓拱形，支護方式為錨噴支護。 運輸大巷運輸大巷斷面為半圓拱形，巷道內(nèi)布設軌道和膠帶，即機軌合一布置，軌距為600mm。主要石門肩負運煤和輔助運輸。圖412 火藥庫結(jié)構(gòu)特征圖 structural characteristics graph of powder magazine 主要開拓巷道主要開拓巷道包括運輸大巷、主要石門、總回風大巷。庫房與巷道的關(guān)系:、井底車場、主要硐室和影響全礦井大部分采區(qū)通風的風門的直線距離應不小于100m；；。為方便人員出入，等候室通道分別通向兩個井筒兩側(cè)；6）在井底車場開鑿一個火藥庫，供開拓巷道和開采邊角煤時使用。水倉容量按礦井8h正常涌水量計算。兩個水倉采取階梯式布置，中間設輸水巷道聯(lián)系，沉淀倉的清水通往輸水巷道的水溝流入清水倉，水倉入口應布置在空車線車場標高最低處。水泵房與主變電所之間用耐火材料砌筑隔墻，并設有鐵門。副井系列硐室主要有：中央變電所、水倉、機電車庫與機電維修硐室、調(diào)度室、等候室、火藥庫等。3）清理灑煤硐室，由于箕斗井底煤倉設在運輸水平以下，將灑煤和井筒淋水引至主井井筒外側(cè)，設專門硐室清理。圖410 井底煤倉斷面特征圖 characteristic graph of bottom coal bunker crosssection 表 411井底煤倉斷面特征表 characteristic list of bottom coal bunker crosssection生產(chǎn)能力/萬tQmc=(～)A （41）式中：Qmc—井底煤倉有效容量，t；A—礦井設計日產(chǎn)量，5500t大型礦井前面系數(shù)可取小值，得Qmc=5500=990t。