【正文】 ，還適用于高瓦斯礦井和具有一定條件的大型礦井 分 區(qū) 回 風(fēng) 各分區(qū)有獨立的進回風(fēng)井系統(tǒng)。 2）經(jīng)濟比較 方案一和方案三兩通風(fēng)方案的經(jīng)濟主要從巷道開拓工程量、費用及巷道維護費用、通風(fēng)設(shè)施購置費用和通風(fēng)電費等方面考慮，巷道開拓及維護費用只比較兩個方案中不同或多出的部分，相同部分不作比較。 綜合技術(shù)和經(jīng)濟兩方面的比較，總體上中央并列式通風(fēng)方式優(yōu)于兩翼對角式通風(fēng)方式，故本礦井初期采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，副井進風(fēng)，回風(fēng)井回風(fēng)；后期采用兩翼對角式。但自然風(fēng)壓一般較小且隨季節(jié)變化，難以滿足礦井通風(fēng)的要求，因此《煤礦安全規(guī)程》第一百二十一條規(guī)定：礦井必須采用機械通風(fēng)。 表 通風(fēng)方式比較 通風(fēng)方式 優(yōu)點 缺點 適用條件及優(yōu)缺點 抽 出 式 1．井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機因故障停止運轉(zhuǎn)時，井下的風(fēng)流壓力提高可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全。 3．與壓入式比較，不存在過度到下水平時期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難。 是當(dāng)前通風(fēng)方式的主要形式，適應(yīng)性較廣泛 ，尤其對高瓦斯礦井，更有利于對瓦斯的管理，也適用于礦井走向長，開采面積大的礦井。 1．進風(fēng)線路漏風(fēng)大，管理困難。 到深部水平的抽出式有一定困難。 低瓦斯礦的第一水平，礦井地面比較復(fù)雜，高差起伏，無法在高山上設(shè)置通風(fēng)機。 通風(fēng)管理困難。 根據(jù)精查地質(zhì)報告的瓦斯地質(zhì)資料， 該礦井為低瓦斯礦井，煤層具有自燃性，走向較長，開采面積較大，采用抽出式工作方式漏風(fēng)量少且通風(fēng)管理簡單，不存在過渡到下水平時期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難等優(yōu)點，所以選擇通風(fēng)機的工作方式為抽出式。它主 要取決于帶區(qū)巷道布置和采煤方法，同時要滿足通風(fēng)的特殊要求。帶區(qū)布置獨立的回風(fēng)道，實行分帶通風(fēng)。帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的合理與否不僅影響采區(qū)內(nèi)的風(fēng)量分配，發(fā)生事故時的風(fēng)流控制，工作面的安全生產(chǎn)，而且影響到全礦的通風(fēng)質(zhì)量和安全狀況。 工作面運輸斜巷進風(fēng)，由于風(fēng)流方向與運煤方向相反，易于引起煤塵飛揚，運輸煤炭釋放大量瓦斯，可使進風(fēng)流的煤塵和瓦斯?jié)舛仍龃?，影響工作面的安全衛(wèi)生條件；輸送機設(shè)備礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 15 所散發(fā)的熱量，使風(fēng)流溫度增高。 該礦井各煤層均有煤塵爆炸危險，并有自然發(fā)火傾向，因此在該礦井中采用運料順槽進風(fēng)，運輸順槽回風(fēng)的方式。 （ 2）風(fēng)流穩(wěn)定。 （ 3）漏風(fēng)少。 （ 4）回采工作面的調(diào)風(fēng)設(shè)施可靠。 1）長壁采煤工作面的通風(fēng)方式 工作面的通風(fēng)方式視瓦斯涌出量、開采工作條件和開采技術(shù)而異，按工作面進回風(fēng)巷的數(shù)量和位置，可分為 U形、 Y 形、 E 形、 W 形、 Z形等通 風(fēng)方式，其中 U形應(yīng)用最為普遍。 Y 型 當(dāng)采煤工作面產(chǎn)量大和瓦斯涌出量大時，采 用這種方式可以稀釋回風(fēng)流中的瓦斯。這種通風(fēng)方式使用于瓦斯涌出量大的工作面，但需要邊界準(zhǔn)備專用回風(fēng)巷上山，增加了巷道掘進、維護費用。 W 型 當(dāng)采用對拉式工作面時，可以采用上下平巷同時進風(fēng)和中間巷道回風(fēng)的方式。這種通風(fēng)方式的主要特點是不用設(shè)置第二條風(fēng)道；若上下端平巷進風(fēng)，在該巷撤、安裝、維護采煤設(shè)備等有良好的環(huán)境；同時，易于稀釋工作面瓦斯，使上隅角瓦斯不易于積聚，排放炮煙、煤塵速度快。上、下順槽在煤體中維護，漏風(fēng)量小，風(fēng)流 流動為上行方向，上、下順槽布置于煤體中，漏風(fēng)量??；瓦斯自然流動方向和風(fēng)流方向一致，有利于較快降低工作面瓦斯?jié)舛取? 4 掘進通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計 開掘井巷時，為了稀釋和排除自煤（巖）體涌出的有害氣體、爆破產(chǎn)生的炮煙和礦塵以及保持良好的氣候條件，必須利用其他動力對掘進工作面進行不間斷的通風(fēng)，該礦井設(shè)計達產(chǎn)時，配備兩個掘進頭。 （ 2）掘進通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟合 理、技術(shù)先進。 （ 4）壓入式通風(fēng)宜采用柔性風(fēng)筒，抽出式宜用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。 （ 5）當(dāng)一臺風(fēng)機不能滿足通風(fēng)要求時可考慮選用兩臺或多臺風(fēng)機聯(lián)合運行。由掘進通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計原則，采用局部通風(fēng)機通風(fēng)的掘進通風(fēng)方式。局部通風(fēng)機的常用通風(fēng)方式有壓入式、抽出式和壓抽混合式。 表 掘進頭通風(fēng)方式及其優(yōu)缺點 局部通風(fēng)機通風(fēng)方式 布置方式示意圖 優(yōu)缺點 適用條件 壓入式 10ml p ，局部通風(fēng)井巷及其附屬電器設(shè)備布置在新鮮風(fēng)流中，污風(fēng)不通過局部通風(fēng)機，安全性好。 ，污風(fēng)沿井巷緩慢流動，掘進巷道越長，排污風(fēng)俗越慢，受污染時間越久。 當(dāng)以排除瓦斯為主的煤巷、半煤巖巷掘進通風(fēng)。 ，掘進施工中難以保證風(fēng)筒吸入口到工作面的距離在有效吸程之類，抽出式風(fēng)量少，工作面排污風(fēng)所需時間長，速度慢。 ，新鮮風(fēng)流沿巷道進入工作面，整個井巷空氣清新，勞動環(huán)境好。 當(dāng)以排除粉塵為主的井巷掘進通風(fēng)。 降低了壓入式與抽出式兩列風(fēng)筒重疊段巷道內(nèi)的風(fēng)量。 大斷面長距離巖巷掘進通風(fēng)。 每個獨立通風(fēng)的掘進工作面實際需要風(fēng)量 ，應(yīng)按照瓦斯或者二氧化碳涌出量、炸藥用量、局部風(fēng)機實際吸風(fēng)量、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定要求分別進行計算，并取其中最大值。 2337 . 8 6 . 5 ( 1 7 6 . 8 7 ) / 2 0 1 3 7 . 6 2 / m i nyQm? ? ? ?? ? ?? ? ? 2）按瓦斯涌出量計算 根據(jù)《礦井安全規(guī)程》規(guī)定，按工作面回風(fēng)風(fēng)流中沼氣的濃度不得超過 1%的要求計算，即： 礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 19 1 0 0 ( 1 )b b bQ q K K?? ? ? （ 42） 式中： bQ — 掘進工作面實際需風(fēng)量， 3/minm ； bq — 該掘進工作面瓦斯的平均絕對涌出量 ， 5 3/minm ； bK — 該掘進工作面的瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量系數(shù)，根據(jù)實際觀測 K? — 礦井瓦斯抽放率，為 80%。 故連采機掘進工作面風(fēng)量： 34 0 160 / m i nbQm? ? ? ? 4）按炸藥量計算 巖石大巷的掘進一般采用炮掘，所以風(fēng)量計算要按照炸藥量計算： 25bQA?? （ 44） 式中： 25— 使用一千克炸藥的供風(fēng)量， 3/minm ； A— 該掘進工作面一次爆破所使用的最大炸藥量，取 。 根據(jù)配風(fēng)經(jīng)驗取 250 3 /minm 。 對于巖巷掘進根據(jù)配風(fēng)經(jīng)驗取 200 3 /minm ，經(jīng)風(fēng)速驗算符合要求。原則是： (1) 風(fēng)筒直徑能保證最大通風(fēng)長度時，局部通風(fēng)機供風(fēng)量能滿足工作面通風(fēng)的要求。 礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 21 2）風(fēng)筒的選擇 因我們選擇的是壓入式通風(fēng)，所以我們選擇的是柔性風(fēng)筒，掘進通風(fēng)的柔性風(fēng)筒有帆布、膠布、人造革等，柔性風(fēng)筒重量輕，易于儲運和搬運，連接和懸吊比較方便，膠布和人造革風(fēng)筒防水性能好，且膠布風(fēng)筒造價比較低，因此原則膠皮風(fēng)筒，其具體參數(shù)見表 。 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 礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 22 則：01 1 .0 80 .5 1 5 0 01 10000f? ? ? ??? 3）局部通風(fēng)機選型 （ 1）局部通風(fēng)機工作風(fēng)量 aQ ab?? （ 46） 式中： ? — 風(fēng)筒的漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)，根據(jù)上面計算為 ； bQ — 掘進工作面所需風(fēng)量， 3/minm ； 則局部通風(fēng)機工作風(fēng)量為： 31 .1 3 0 0 3 3 0 / m inaQm? ? ?。 則局部通風(fēng)機的工作風(fēng)壓為： 243 3 0 3 0 0 3 0 0 / 3 6 0 02 7 . 7 6 0 . 8 1 1 1 . 2 7 8 7 . 7 36 0 6 0 1taHP? ? ? ? ? ? ? (4) 局部通風(fēng)機的選擇 局部通風(fēng)機分為軸流式和離心式兩種，軸流式通風(fēng)機具有體積小，便于安裝和串聯(lián)運轉(zhuǎn)，效率高等優(yōu)點。 ② 提高有效風(fēng)量。 2) 保證局部通風(fēng)機的安全運轉(zhuǎn) ① 局部通風(fēng)機必須有專人負(fù)責(zé)管理，局部通風(fēng)機和啟動裝置必須裝在進風(fēng)道中，距回風(fēng)口不小于 10m，局部通風(fēng)機吸風(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)。 ③ 局部通風(fēng)機和機電設(shè)備須配有延時風(fēng)電閉鎖裝置。 3) 局部通風(fēng)機的管理工作，主要是保證局部通風(fēng)機安全正常運轉(zhuǎn)，減少漏風(fēng)，降低風(fēng)筒阻力，提高工作面的有效風(fēng)量，加強局部通風(fēng)機管理及檢查。本設(shè)計采用按實際需要由里往外細(xì)致配風(fēng)的算法。 1) 按井下同時工作的最多人數(shù)計算： 4 tQ N K? ? ? 式中： N —— 井下同時工作的最多人數(shù)， 700 人； tK —— 礦井通風(fēng)系數(shù)，一般可取 ～ ，本設(shè)計取 。即： ()a b c d e tQ Q Q Q Q Q K? ? ? ? ?? ? ? ? ? 式中： aQ? —— 回采工作面所需風(fēng)量之和， 3/minm ； bQ? —— 掘進工作面所需風(fēng)量之和， 3/minm ； cQ? —— 備用工作面所需風(fēng)量之和， 3/minm ； dQ? —— 獨立通風(fēng)硐室所需風(fēng)量之和， 3/minm eQ? —— 其他巷道所需風(fēng)量之和， 3/minm tK —— 礦井通風(fēng)系數(shù)，抽出式礦井取 ～ ，本設(shè)計取 。 ① 按瓦斯涌出量計算： 根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，按采煤工作面回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔怀^ 1%的要求計算，公式如下： 100ai a aiQ q K? ? ? 式中： aiQ —— 第 i 個回采工作面需風(fēng)量， 3/minm ； aq —— 回采工作面回風(fēng)流中的平均瓦斯絕對涌出量， 5 3/minm aiK —— 瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取 ； 31 0 0 1 . 5 5 7 5 0 ( / m in )aiQm? ? ? ? ② 按工作面溫度選擇適宜的風(fēng)速計算 采煤工作面應(yīng) 有良好的氣候條件，其進風(fēng)流氣溫和風(fēng)速應(yīng)符合表 的要求，由煤礦《規(guī)程》規(guī)定，井下采掘工作面的氣溫須不高于 26C? 。采煤工作面風(fēng)速取 /v m s? 。 6 0 1 .8 0 1 7 .1 0 1 8 4 6 .8aiQ ? ? ? ?（ 3/minm ） ③ 按工作面同時作業(yè)人數(shù)就算： 4ai iQN?? ， 3/minm 式中： iN —— 采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，綜采工作面一般為 40 人； 4—— 沒人最少需要的風(fēng)量， 3/minm 4 40 160aiQ ? ? ? （ 3/minm ） 綜上所述，回采工作面的需風(fēng)量取最大值為 3/minm ④ 按風(fēng)速進行驗算： 按最低風(fēng)速驗算，各個采煤工作面的最低風(fēng)量（ aiQ ）： 15ai aiQS?? ， 3/minm 按最高風(fēng)速驗算，各個采煤工作面的最低風(fēng)量（ aiQ ）： 240ai aiQS??， 3/minm 則綜采工作面： 按最低風(fēng)速驗算： 1 5 9 3 1 5 1 7 .1 2 5 6 .5aiQ ? ? ? ?3/minm 按最高風(fēng)速驗算： 1 5 9 3 2 4 0 1 7 .1 4 1 0 4aiQ ? ? ? ?3/minm 可見回采工作面的需風(fēng)量取為 / minm 滿足要求，該礦井只有一個綜采工作面，礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 27 則 31 8 4 6 .8 / m inaQm?? （ 2）掘進工作面的需風(fēng)量 本設(shè)計采區(qū)達產(chǎn)時，配備 5個煤巷掘進頭，其中 2 個用于帶區(qū)運輸平巷掘進和帶區(qū)運料平巷掘進， 2 個用于備采工作面的準(zhǔn)備，還有一條輔助運輸大巷。由 前面計算可知煤巷掘進單位需風(fēng)量為 250 3/minm ，巖巷掘進單位需風(fēng)量為 200 3/minm 。當(dāng)采區(qū)風(fēng)量不富裕時也可按工作面不積聚瓦斯為原則配風(fēng)，但工作面風(fēng)速不應(yīng)小于 15 3 /minm 。 表 礦井通風(fēng)系數(shù)表 通風(fēng)方式 Km 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、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： ()a b c d e tQ Q Q Q Q Q K? ? ? ? ?? ? ? ? ? ( 1 8 4 6 .8 1 6 5 0 9 2 3 .4 6 0 0 2 2 1 .0 1 ) 1 .2? ? ? ? ? ? 362 89 .45 / m inm? 礦井風(fēng)量分配 1) 分配原則 ① 各用風(fēng)地點風(fēng)量按前述分配。 ③ 井下火藥庫，變電所，絞車房應(yīng)單獨供風(fēng)。 2) 分配方法 ①根據(jù)礦井總風(fēng)量按采區(qū)布置分配 a b c dQ Q Q Q、 、 、 的用風(fēng)量。此部分風(fēng)量可作為采區(qū)內(nèi)增加新的用風(fēng)地點或采區(qū)接替所需要保留的人行巷和維礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 29 護巷道用風(fēng)。各種巷道的事宜風(fēng)速表如 和