【正文】 第四節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng)改造總體方案的選擇根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)改造的基本手段，結(jié)合吳寨礦的地表地理?xiàng)l件及井下現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)際情況，經(jīng)技術(shù)比較采用改變礦井通風(fēng)方式和改變礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法，對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。經(jīng)礦井通風(fēng)設(shè)施改造，最終形成礦井東、西兩斜井進(jìn)風(fēng)、專用回風(fēng)立井回風(fēng)的“兩進(jìn)一回”抽出式通風(fēng)方式。（見(jiàn)改造后的通風(fēng)系統(tǒng)示意圖，圖中虛線部分為設(shè)計(jì)巷道）。由于在這些位置做回風(fēng)井比在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)做回風(fēng)井，井筒將增加至少170米以上，同時(shí)由受到征地、協(xié)調(diào)工農(nóng)關(guān)系、管理困難等多種因素制約，因此經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)等多方面比較后，確定放棄在工業(yè)廣場(chǎng)以外做回風(fēng)井。經(jīng)過(guò)對(duì)這兩處位置的多方面比較，最后確定在球場(chǎng)西側(cè)原煤場(chǎng)內(nèi)做回風(fēng)立井，井口位置坐標(biāo)為：3736194，38437955，地面標(biāo)高為+。三、通風(fēng)系統(tǒng)改造需新做巷道、改造巷道及通風(fēng)設(shè)施新掘巷道工程量：回風(fēng)立井、西翼總回風(fēng)巷、東翼總回風(fēng)巷、礦井總回風(fēng)、西翼軌道巷、東翼出煤巷、己17通風(fēng)行人下山、庚20進(jìn)風(fēng)巷、庚20回風(fēng)巷、庚20軌道下山、庚20皮帶下山。通風(fēng)設(shè)施改造：改造通風(fēng)設(shè)施14處（其中建擋風(fēng)墻6道、改建風(fēng)門8組）。(1)按井下同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3。二、礦井需風(fēng)量的計(jì)算采煤工作面的需風(fēng)量：①按瓦斯涌出量計(jì)算Q采＝100q瓦采K采通，m3/min式中：Q采—采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m3/min；q瓦采—采煤工作面的瓦斯絕對(duì)涌出量，；K采通—采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，；則Q采＝100＝498m3/min=。Q采=16 = m3/s；③按人數(shù)計(jì)算實(shí)際需風(fēng)量Q采=4N/60，m3/s式中：N——工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)（按交接班時(shí)的最多人數(shù)計(jì)算為40人）。Q采小≥155=75m3/min=；Q采大≤2405=1200m3/min=；經(jīng)驗(yàn)算，上述計(jì)算風(fēng)量均在允許的最低風(fēng)速和最高風(fēng)速范圍之內(nèi)?？紤]1個(gè)接替工作面：ΣQ采= 2+51＝。則全礦采煤工作面的需風(fēng)量∑Q采=500+300+500=1300 m3/min。②按人數(shù)計(jì)算掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量Q掘=4N/60，m3/s式中：N——掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，（按交接班時(shí)的最多人數(shù)計(jì)算，炮掘?yàn)?0人）。③按炸藥量計(jì)算Q普掘=25A/60=2510/60= m3/s。④按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算Q掘= QfIkt式中：Qf——掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，5m3/s；I——掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，臺(tái)；kt——為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)。則全礦掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量∑Q掘=2300+3320=1560 m3/min。其它風(fēng)量：考慮到礦井通風(fēng)距離較長(zhǎng)及礦井正常生產(chǎn)時(shí)東翼采區(qū)的收尾工作，礦井其它風(fēng)量取600 m3/min。全礦井風(fēng)量的確定：根據(jù)以上計(jì)算，按照公式Q礦=(∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q其它)k礦通則Q礦＝(1300＋1560+860+600)=5395m3/min取5390 m3/min第二節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng)改造后礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算一、礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則礦井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)超過(guò)2940 Pa。二、礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算按照礦井用風(fēng)地點(diǎn)及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的巷道情況，以能量方程為基礎(chǔ)，按照礦井通風(fēng)阻力定律、風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律，通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)分風(fēng)解算，計(jì)算出礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)在不同條件下的各分支的參數(shù)（見(jiàn)礦井不同時(shí)期的風(fēng)量分配情況見(jiàn)礦井分風(fēng)解算結(jié)果）。局部阻力風(fēng)流經(jīng)過(guò)井巷的一些局部地點(diǎn)，如彎曲、突然增大或縮小、交叉等，使風(fēng)流發(fā)生變化，形成極為紊亂等渦流，導(dǎo)致能量的損失。這種阻力所產(chǎn)生的風(fēng)壓損失稱為局部阻力損失。在通風(fēng)設(shè)計(jì)中，不在單獨(dú)計(jì)算每一局部阻力的大小，而是在算出礦井總摩擦阻力后，取其10％加入摩擦阻力中，即為礦井通風(fēng)總阻力。計(jì)算公式: 式中：　h礦井通風(fēng)阻力，毫米水銀柱a井巷摩擦阻力系數(shù)，N*s2/m4L井巷長(zhǎng)度，mS井巷凈斷面積，m2P井巷周長(zhǎng)，mQ通過(guò)的風(fēng)量，m3/sh局局部阻力，paHe自然風(fēng)壓，pa因礦井改造后在正常投入生產(chǎn)時(shí)，己組和庚組采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)，且所布置的工作面?zhèn)€數(shù)相同，所以，計(jì)算通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期礦井總阻力時(shí)的礦井總需風(fēng)量相同，但由于通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)部巷道情況不同將直接影響礦井的總阻力，所以有以下兩個(gè)方案：方案一：在總體方案前題下，利用目前己15回風(fēng)、己15軌道及己17進(jìn)風(fēng)巷、己17通風(fēng)巷做為礦井總進(jìn)風(fēng)，斷面不變，己17軌道做為回風(fēng)，通風(fēng)行人下山按7m2施工，采用錨網(wǎng)支護(hù)；己17軌道下山下段620 ，上段580 m擴(kuò)至9 m2，全部采用錨網(wǎng)支護(hù)；己17總回風(fēng)、西翼總回、東翼總回、礦井總回均按10m2施工，庚20進(jìn)風(fēng)巷、全部采用錨網(wǎng)支護(hù)；庚20軌道下山、庚20皮帶下山按7m2斷面設(shè)計(jì)施工，全部采用錨桿支護(hù)。方案二： 在總體方案前題下，利用目前己15回風(fēng)、己15軌道及己17進(jìn)風(fēng)巷、己17通風(fēng)巷做為礦井總進(jìn)風(fēng)，斷面不變，己17軌道做為回風(fēng)，通風(fēng)行人下山按8m2施工，全部采用錨網(wǎng)支護(hù)；己17軌道下山全部擴(kuò)至9 m2，全部采用錨網(wǎng)支護(hù)；己17總回風(fēng)、西翼總回、礦井總回均按12m2施工，己17總回風(fēng)、西翼總回全部采用錨網(wǎng)支護(hù)；礦井總回采用U型鋼支護(hù)，斷面為拱形；庚20進(jìn)風(fēng)巷、庚20回風(fēng)巷按10m2設(shè)計(jì)施工，全部采用錨桿支護(hù)；庚20軌道下山、庚20皮帶下山按9m2斷面設(shè)計(jì)施工，全部采用錨桿支護(hù)。方案一： 礦井通風(fēng)容易時(shí)期分風(fēng)解算結(jié)果表巷道名稱風(fēng)道號(hào)始點(diǎn)號(hào)終點(diǎn)號(hào)風(fēng)阻風(fēng)量 m3/s風(fēng)壓Pa風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 Pa自然風(fēng)壓Pa西斜井112西翼進(jìn)風(fēng)巷223己15軌道下山323己17進(jìn)風(fēng)巷434己17運(yùn)輸巷534己17運(yùn)輸下山645己17行人下山745己17運(yùn)輸下山856己17行人下山956己17運(yùn)輸下山1067己17行人下山1167己17運(yùn)輸下山1278己17運(yùn)輸下山1389己17運(yùn)輸下山14910己17行人下山15710己17行人下山161011己17運(yùn)輸下山171011己17行人下山181112己17運(yùn)輸下山191112庚20進(jìn)風(fēng)巷201213庚20皮帶下山211314庚20皮帶下山221415庚20皮帶下山231516庚20皮帶下山241617庚20皮帶下山251718庚20水倉(cāng)261819庚20軌道下山271920庚20軌道下山282021庚20軌道下山292122庚20軌道下山302223庚20軌道下山312324庚20回風(fēng)322425巷道名稱風(fēng)道號(hào)始點(diǎn)號(hào)終點(diǎn)號(hào)風(fēng)阻風(fēng)量 m3/s風(fēng)壓Pa風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 Pa自然風(fēng)壓Pa己17軌道下山332526己17軌道下山342627己17軌道下山352728己17軌道下山362829己17軌道下山372930己17軌道下山383031己17軌道下山393132己17軌道下山403233己17軌道下山413334己17軌道下山423435己17總回433536西翼總回443637礦井總回453738東翼總回464137火藥庫(kù)47236己17小川48435己17備用面49634己17采面機(jī)巷小川50732己17上部變電所51831己17中部變電所52930己17下部小川531127己17中部小川541226己17上部小川551324庚20采面561523庚20掘進(jìn)面571522庚20下部變電所581720庚20掘進(jìn)面591819庚20上部變電所601621庚20掘進(jìn)面611423己17水倉(cāng)621225己17掘進(jìn)面631128己17掘進(jìn)面641029方案一： 礦井通風(fēng)容易時(shí)期分風(fēng)解算結(jié)果表巷道名稱風(fēng)道號(hào)始點(diǎn)號(hào)終點(diǎn)號(hào)風(fēng)阻風(fēng)量 m3/s風(fēng)壓Pa風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 Pa自然風(fēng)壓Pa己17采面65733火藥庫(kù)回風(fēng)664036東斜井67139西大巷683940己15軌下69403東翼上部小川703941東翼軌道小川712410.地面大氣層72381方案一： 礦井通風(fēng)容易時(shí)期分風(fēng)解算結(jié)果表方案二： 礦井通風(fēng)容易時(shí)期分風(fēng)解算結(jié)果表巷道名稱風(fēng)道號(hào)始點(diǎn)號(hào)終點(diǎn)號(hào)長(zhǎng)度m風(fēng)阻風(fēng)量 m3/s風(fēng)壓Pa備注西斜井112530西翼進(jìn)風(fēng)巷223325己15進(jìn)風(fēng)323220己17進(jìn)風(fēng)巷434250己17運(yùn)輸巷534270己17運(yùn)輸下山64550己17行人下山74550己17運(yùn)輸下山856100己17行人下山956100己17運(yùn)輸下山1067120己17行人下山1167120己17運(yùn)輸下山1278290己17運(yùn)輸下山1389180己17運(yùn)輸下山14910120己17行人下山15710100己17行人下山161011540己17運(yùn)輸下山171011100己17行人下山181112100己17運(yùn)輸下山191112170庚20進(jìn)風(fēng)