礦井采區(qū)通風設(shè)計說明書.

1、采區(qū)通風課程設(shè)計中國礦業(yè)大學銀川礦井通風設(shè)計說明書鄭振煜12010020205210級安全工程姓名: 學號: 班級: 指導(dǎo)教師：秦書玉日期：2012年12月19日目錄緒論3.第一章采區(qū)概況 4.1.1 采區(qū)位置及范圍 4.1.2 地質(zhì)特征4.1.3采區(qū)境界 儲量 服務(wù)年限4.1.4采區(qū)內(nèi)采煤工作面情況 5.第二章采區(qū)通風系統(tǒng)6.2.1 采區(qū)通風系統(tǒng)要求 6.2.2采區(qū)進回風上山的敘述與確定 82.3回采工作面的通風方式選擇 9.第3章 采區(qū)風量的計算 1.23.1工作面的供風及工作面風量計算原則及要求 1 23.2回采工作面風量的計算 133.3掘進工作面風量的計算 173.4硐室風量的計算1

2、.93.5采區(qū)風量分配1.9第4章采區(qū)總阻力的計算214.1 摩擦阻力的計算 214.2、采區(qū)巷道風量分配22第5章掘進（局部）通風設(shè)計235.1掘進（局部）通風設(shè)計的原則 235.2 掘進通風方式的確定 245.3風筒的選擇255.4局部風機工作風量的計算255.5局部風機的選擇26第五章 礦塵的預(yù)防與治理 265.1礦塵產(chǎn)生的主要影響因素： 265.2礦塵的危害：275.3礦井防治礦塵技術(shù)措施：285.4礦井防塵的管理措施：29小結(jié)29緒論采區(qū)是礦井生產(chǎn)過程中一個不可或缺的組成部分，在采區(qū)生產(chǎn) 過程中要有源源不斷的新鮮空氣送到采區(qū)各個作業(yè)地點以供給作業(yè) 員呼吸、稀釋和排除井下各種有毒有害氣

3、體和礦塵、創(chuàng)造良好的礦內(nèi)環(huán)境、保障采區(qū)內(nèi)作業(yè)人員的身體健康和勞動安全。向采區(qū)內(nèi)供應(yīng)新鮮的空氣和良好的供風系統(tǒng)是分不開的， 所以在礦井建設(shè)的過程中一 定要設(shè)計優(yōu)良的通風系統(tǒng)，這樣不僅可以滿足井下供風的要求， 還能 很好的節(jié)約礦井通風的費用。安全在我們進行礦山生產(chǎn)活動中顯得尤 為重要，因此，本設(shè)計嚴格堅持了“安全第一”的安全方針和以人為 本的理念，同時還兼顧了經(jīng)濟和效益最優(yōu)的原則。本設(shè)計是針對礦井的某一采區(qū)，提出了行之有效的通風系統(tǒng)， 分別計算了計算出了采區(qū)內(nèi)風量、 風壓和阻力，并按相關(guān)規(guī)定進行了 合理的分配，在此基礎(chǔ)選用了礦井主要通風機和電機， 設(shè)計的通風系 統(tǒng)滿足了采區(qū)的要求。3采區(qū)通風課程設(shè)

4、計第一章采區(qū)概況1.1采區(qū)位置及范圍本采區(qū)東西邊界人為劃分，上部標高-650m,下部標高-300m。采區(qū)走向平均長度2310,傾斜平均長度為1090m傾角平均為16°。 采區(qū)內(nèi)共有一層煤，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，為單斜構(gòu)造，無斷層和褶曲。 采區(qū)內(nèi)無大的含水層和地下水，開采條件較好。1.2 地質(zhì)特征采區(qū)內(nèi)共有兩層煤，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，為單斜構(gòu)造，無斷層和褶曲。采區(qū)內(nèi)無大的含水層和地下水。運輸大巷布置在煤層底板巖石中，據(jù)煤層底板25m采取生產(chǎn)能力150 萬t/年?；仫L大巷設(shè)置在煤層頂板巖層中。本采區(qū)內(nèi)賦存的一煤層， 煤層均為厚煤層。煤層埋藏穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，煤質(zhì)中硬，自燃發(fā)火期 為3-12個月。

5、煤層瓦斯含量小，采區(qū)所屬礦井屬于低瓦斯礦井。1.3采區(qū)境界儲量服務(wù)年限采區(qū)的儲量、煤層賦存的狀況、地質(zhì)條件和開采技術(shù)等因素是確定 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力大小的依據(jù)，除此之外還應(yīng)考慮到今后市場對煤炭 的需求量。根據(jù)以上各因素結(jié)合本設(shè)計礦井的實際情況，確定本設(shè)計礦井為年設(shè)計生產(chǎn)能力120萬噸。表1-1煤層特征柱狀圖煤巖性質(zhì)柱狀厚度(m)砂頁巖15一 #煤/6.5頁巖/80砂巖61.4采區(qū)內(nèi)采煤工作面情況米區(qū)米用米區(qū)布置。米區(qū)生產(chǎn)能力為150萬t/a,米區(qū)分為6個區(qū)段， 工作面平均長度為158m采煤機一次采全高，一天進10刀，采煤機 截深為600mm日產(chǎn)煤4132.23t/d。采區(qū)服務(wù)年限為10年。采用四

6、六 制循環(huán)進刀。(1) 落煤：采用綜合機械化放頂煤開采，雙滾筒采煤機直接落煤。(2) 裝煤：采煤機落煤以后割下的煤直接落入工作面的刮板運輸 機中，落在刮板運輸機外的浮煤由鏟煤板和人工裝入刮板輸送機中。(3) 運煤：工作面運出的煤炭，經(jīng)運輸巷，運輸上山到采取煤倉上口，通過采取煤倉在采取運輸石門裝車外運。最下一個區(qū)段工作面運出的煤，則由區(qū)段運輸巷至運輸上山，在運 輸上山鋪設(shè)一臺端刮板運輸機，向上運至煤倉上口(4) 工作面支護：工作面內(nèi)用支撐掩護式放頂煤支架支護頂板， 工作面端頭選用端頭支架，由于采煤工作面的超前支撐壓力和平巷位 置的側(cè)向支撐壓力的作用，在超前工作面 20m的上下順槽中采用單體 加鉸

7、接頂梁進行加強支護。(5) 采空區(qū)處理，由于地表沒有什么重要的建筑物和鐵路，所以采 空區(qū)的處理方法采用全部垮落法管理頂板。1.5采區(qū)內(nèi)生產(chǎn)系統(tǒng)1運煤系統(tǒng)工作面T區(qū)段運輸巷T運輸上山T煤倉T運輸大巷T井底車場T 地面2通風系統(tǒng)新風從階段運輸大巷采區(qū)主石門采區(qū)下部車廠軌道上山 中部車場-區(qū)段運輸平巷-采煤工作面-區(qū)段回風平巷-回風石門 回風大巷。運料系統(tǒng)：地面副井井底車場運輸大巷運輸石門區(qū)段運 輸巷回采工作面第二章采區(qū)通風系統(tǒng)2.1采區(qū)通風系統(tǒng)要求采區(qū)通風系統(tǒng)是礦井通風系統(tǒng)的基本組成部分。它主要取決于采區(qū) 巷道和采煤方法，同時要滿足通風的特殊要求。如高瓦斯或地溫很高， 有時是決定采區(qū)通風系統(tǒng)的主要

8、條件，在確定采區(qū)通風系統(tǒng)時應(yīng)滿足 的條件如下：(一) 在采區(qū)通風系統(tǒng)中，保證風流流動的穩(wěn)定性，盡可能避免對 角風路，盡量減少采區(qū)漏風量，并有利于采區(qū)瓦斯的合理排放及采空 區(qū)浮煤自燃，使新鮮風流在其流動路線上被加熱與污染的程度最小。(二) 回采工作面和掘進工作面都應(yīng)采取獨立通風。(1) 回采工作面的風速不得低于1m/s;(2) 機電設(shè)備設(shè)在風道時，回采工作面回風道風流中瓦斯?jié)舛炔?得超過1%并應(yīng)裝瓦斯自動檢測報警斷電器；(3) 應(yīng)有能夠控制逆轉(zhuǎn)風流、防止火災(zāi)氣體涌入風流的安全措施。在有煤和瓦斯突出的危險的、傾角大于12o的煤層中，嚴禁采用下行 通風；(4) 開采有煤塵爆炸危險的礦井，在井下的兩翼

9、、相鄰的采區(qū)和 相鄰的煤層，都必須用水棚隔開，在所有運輸巷道和回風巷道中，必 須散布巖粉或沖洗巷道。(5) 必須保證通風設(shè)施規(guī)格質(zhì)量要求。(6) 要保證風量按需分配，盡量使用通風阻力小而且風流暢通。(7) 機電硐室必須在進風流中。（8）采空區(qū)必須及時封閉。（9）要設(shè)置管線、避災(zāi)路線、避災(zāi)硐室和局部反風系統(tǒng)。（三）采區(qū)必須實行分區(qū)通風。1、準備采區(qū)，必須在采區(qū)構(gòu)成通風系統(tǒng)以后，方可開掘其它巷 道。2、采煤工作面必須在采區(qū)構(gòu)成完整的通風、排水系統(tǒng)后，方可 回米。3、高瓦斯礦井、有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險的礦井的每個采區(qū)和開采容易自燃煤層的采區(qū)， 必須設(shè)置至少1條專 用回風巷；5、低瓦斯礦

10、井開采煤層群和分層開采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必 須設(shè)置1條專用回風巷。4、在采區(qū)通風系統(tǒng)中，要保證風流流動的穩(wěn)定性，采掘工作面 盡量避免處于角聯(lián)風路中。（四）在采區(qū)通風系統(tǒng)中，應(yīng)力求通風系統(tǒng)簡單，以便在發(fā)生 事故時易于控制風流和撤退人員。（五）對于必須設(shè)置的通風設(shè)施（風門、風橋、擋風墻等）和通 風設(shè)備（局部通風機、輔助通風機等），要選擇好適當位置，嚴把 規(guī)格質(zhì)量，嚴格管理制度，保證通風設(shè)備安全運轉(zhuǎn)。盡量將主要風門開關(guān)、局部通風機開停等狀態(tài)參數(shù)和風流變化參數(shù)納入到礦 井安全監(jiān)控系統(tǒng)中，以便及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。（六）在采區(qū)通風系統(tǒng)中，要保證通風阻力小，通風能力大， 風流暢通，風量按需分配。因此，應(yīng)特

11、別注意加強巷道的維護， 及時處理局部冒頂和堵塞，支護良好，保證有足夠的斷面。（七）在采區(qū)通風系統(tǒng)中，盡量減少采區(qū)漏風量，并有利于采 空區(qū)瓦斯的合理排放及防止采空區(qū)浮煤自燃，使新鮮風流在其流 動路線上被加熱與污染的程度最小。（八）設(shè)置消防灑水管路、避難硐室和災(zāi)變時控制風流的設(shè)施。 明確避災(zāi)路線和安全標志。必要時，建立瓦斯抽放系統(tǒng)、防滅火 灌漿系統(tǒng)。（九）采區(qū)絞車房和變電所，應(yīng)實行分區(qū)通風。（十）礦井有害氣體指標：瓦斯，二氧化碳不得超過0.5%其他有害氣體都不得超過下表規(guī)定:礦井有害氣體最咼允許濃度名稱最高濃度（）一氧化碳0.0024氧化氮（換成一氧化氮）0.00025一氧化硫0.0005硫化氫0

12、.00066氨0.0042.2采區(qū)進回風上山的敘述與確定米區(qū)上山通風方式有三種：（一）運輸上山進風軌道上山回風，適應(yīng)條件及優(yōu)缺點：1. 輸送機上山進風，其風流與運煤路線相同而方向相反，所 以風門較少，比較容易控制風流；2. 由于風流方向與運煤方向相反，風流與煤的相對速度增加, 造成大量的煤塵飛揚，同時，煤在運輸過程中不斷涌出瓦斯，使 進風中的煤塵和瓦斯?jié)舛仍龈撸?. 輸送機上山電氣設(shè)備散熱，使風流溫度升高；4. 軌道上山下部車場需要安設(shè)風門，不易管理。（二）軌道上山進風運輸上山回風，適應(yīng)條件及優(yōu)缺點：1. 軌道上山的下部車場可不設(shè)風門，車輛通過方便；2. 上山絞車房便于得到新鮮風流；3. 進風

13、風流不受上山運煤污染，含煤塵較少；當采用煤層雙巷布置時，作為回風、運料用的各區(qū)段中部8采區(qū)通風課程設(shè)計車場、上山上部車場內(nèi)均需要設(shè)置風門，不易管理，漏風大；(三) 軌道上山，輸送機上山進風，回風上山回風：采區(qū)生產(chǎn)能力大，所需風量多，瓦斯涌出量大，上下階段同時生產(chǎn)等，是目前大，中型礦井普遍采用的采區(qū)通風系統(tǒng)；避免了上述兩種系統(tǒng)的缺點，同時具備兩者的優(yōu)點，但需增加一條 上山，工程量較大；但是本采區(qū)采用放頂煤開采，若采用三條上山通 風則留設(shè)煤柱故寬度過大，煤損過大達不到回采率的要求，故不適宜。該礦井的煤塵大且具有強爆炸性，所以運輸上山進風容易引起煤塵 飛揚，并釋放出大量瓦斯，可使進風流中的煤塵和瓦斯

14、濃度增大，給 安全生產(chǎn)帶來了嚴重的隱患。綜上所述，在該礦井的通風設(shè)計中采用軌道上山進風，運輸上山回 風的通風方式。2.3回采工作面的通風方式選擇1. 回采工作面通風系統(tǒng)的基本要求：1) 回采工作面與掘進工作面都應(yīng)獨立通風；2) 風流穩(wěn)定，在礦井通風系統(tǒng)中，回采工作面分支應(yīng)盡量 避免在角聯(lián)分支處或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)分支上，當無法避免時， 應(yīng)有保證風流穩(wěn)定的措施。3) 漏風??；盡量減小回采工作面的內(nèi)部及外部漏風， 特別 應(yīng)避免從外部向回采工作面的漏風。4) 回采工作面的調(diào)風設(shè)施可靠。5) 保證風流暢通；2. 回采工作面通風系統(tǒng)分類：1) 按回采工作面風流方向分：通風系統(tǒng)適應(yīng)條件及優(yōu)點上行通風在煤層傾角

15、大于12°的回采工作面，都應(yīng)采用上行通風； 優(yōu)缺點：1. 瓦斯自然流動方向和風流方向 致，有利于較快地 降低工作面瓦斯?jié)舛龋?. 風流方向與運煤方向相反，引起煤塵飛揚，增加了 回采工作面進風流中煤塵濃度；同時， 煤炭在運輸中放 出的瓦斯又隨風流帶到工作面，增加了工作面的瓦斯?jié)?度；3. 運輸設(shè)備運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的熱量隨進風流散發(fā)到回采 工作面，使工作面氣溫升高；下行通風在沒有煤（巖）與瓦斯（一氧化碳）突出危險的，傾角 小于12°的煤層中，可考慮采用下行通風；工作面下行通風，除了可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈囟?外，還可以減少煤塵含量，降低水砂充填工作面的空氣濕 度，有利于提高工作面

16、的產(chǎn)量由于角度的限制，本采區(qū)采用上行通風。2）按進回風平巷數(shù)目分，采區(qū)工作面的的通風方式主要有以下幾種，下表列舉出它們各自的適用條件及其優(yōu)缺點通風方式適用條件及其優(yōu)、缺點U形 通 風 方 式后退式一進一回，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，巷道維護量小， 工作面漏風小，風流穩(wěn)定，易于管理，但是上隅 角瓦斯容易超限，工作面進、回風巷道要提前掘 進。此種通風方式對了解煤層賦存狀況，掌握甲 烷、火的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，較為有利。由于巷道 均維護在煤體中，因而巷道的漏風率減少，適用 于低瓦斯礦井。前進式一進一回，可以緩和掘進緊張的難題，采空區(qū) 瓦斯不涌向工作面，而涌向回風順槽。其缺點： 采空區(qū)漏風不易管理，且需沿空留護巷

17、。這種通 風系統(tǒng)適用于推進距離短、瓦斯含量低、自然傾 向性弱的煤層。Y 形通風方 式兩進一回，在回采工作面的上、下端各設(shè)一條 進風巷道，另外在采空區(qū)一側(cè)設(shè)回風道。優(yōu)點： 由于采空區(qū)的瓦斯，通過巷旁支流入回風平巷， 則較好地解決了采煤工作面上隅角的瓦斯超限隱 患；由于工作面上、下均處于進風流中，改善了作業(yè)環(huán)境；實行沿空留巷，可以提高回采效率。故多用于瓦斯涌出量特大的煤層中開采。13采區(qū)通風課程設(shè)計Z 形通風方式Z型通風方式是U型通風方式的改進，其進風 巷道隨回采工作面推進而形成，回風平巷則為沿 空留下的或預(yù)先留下的巷道。其優(yōu)點：與前進式U型相比，巷道的采掘工程量較??；進回巷道只需在一側(cè)采空區(qū)的條

18、件下維護；采區(qū)內(nèi)進、回風巷的總長度近似不變，有利于穩(wěn)定風阻、改 善通風。在米空區(qū)涌出的瓦斯量較大及漏風較大時， 其 回風巷易出現(xiàn)瓦斯超限現(xiàn)象。結(jié)合工作面的地質(zhì)和開采條件，本采區(qū)采用U型第3章采區(qū)風量的計算3.1工作面的供風及工作面風量計算原則及要求按照風量計算依據(jù)，由采、掘工作面、硐室和其他用風地點的 實際最大需風量總和，再考慮一定的備用風量系數(shù)后，計算出采區(qū)總 風量。按照采區(qū)實際需要，供給適當?shù)娘L量，是搞好采區(qū)通風的核心問題。 既要保證質(zhì)量、安全可靠又要經(jīng)濟合理，但因計算風量的因素較多， 各個采區(qū)的情況又不盡一致，迄今仍分別用各種因素進行近似計算， 然后選用其中最大值。對于新設(shè)計的采區(qū)，要參

19、照條件相同的生產(chǎn)采 區(qū)進行計算。投產(chǎn)后進行修正，對于生產(chǎn)的采區(qū)，也要根據(jù)情況的不 斷變化隨時進行調(diào)整，務(wù)必使供給的風量符合我國煤礦安全規(guī)程 中有關(guān)條文的規(guī)定。1、采區(qū)需風量由采、掘工作面、硐室和其它用風地點的實際最大 需風量的總和，再考慮一定的備用風量系數(shù)后，計算出采區(qū)總風量。2、按該用風地點同時工作的最多人數(shù)計算，每人每分鐘供給風量不得少于4m33、按該用風地點風流中的瓦斯、二氧化碳和其它有害氣體濃度、風速以及溫度等都符合煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定分別計算，取其最大值。4、 按風速驗算 按最低風速驗算各個采煤工作面的最小風量。按 最高風速驗算各個采煤工作面的最大風量。采煤工作面有串聯(lián)通風 時，按

20、其中一個最大需風量計算。備用工作面亦按上述要求，并滿足 瓦斯（二氧化碳）、風流溫度和風速等規(guī)定計算需風量，且不得低于 其回采時需風量的50%3.2回采工作面風量的計算回采工作面需風量應(yīng)按照稀釋和排放瓦斯、二氧化碳、炮煙及其它有害氣體、粉塵，并使工作面有適宜的氣溫和風速，分別進行計算， 然后取其中的最大值?；夭晒ぷ髅嬗写?lián)通風時，應(yīng)使每一個串聯(lián)工 作面空氣中的有害氣體、粉塵、氣溫和風速均符合煤礦安全規(guī)程 要求。高瓦斯工作面通常以按瓦斯算得的風量為最大。低瓦斯工作面供風 主要考慮氣候條件。高溫工作面如果用通風方法不能使氣溫符合煤 礦安全規(guī)程規(guī)定，則需采用制冷和空調(diào)設(shè)施。1、按瓦斯（或二氧化碳）涌出

21、量計算工作面風量Qfi=100 qgfi kgfi，vm/mn式中，kgf -工作面瓦斯（或二氧化碳）涌出量不均勻系數(shù)。它是最大涌出量與平均涌出量之比，由實測統(tǒng)計得到。對于機米工作面，kgfi為1.21.6。qgfi -工作面瓦斯或二氧化碳的絕對涌出量，nVmin ;根據(jù)實測統(tǒng)計的平均值或按經(jīng)驗數(shù)據(jù)取值；q相對=2nVt，工作面日產(chǎn)煤4132.23t,故qg =2nVmin x 4132.23t /（24 60min）=5.73m'/min3Qfi=100 qgfi kgfi =100 5.73 1.2=687.6m /min2 按人數(shù)計算以N表示回采面同時工作的最多人數(shù)，則回采面風量

22、為：Qpi _4N , mVmin式中4 每人每分鐘應(yīng)供給的最小風量，mVmin。N=56 人Qpi _4N =4 56=224rr/min3 按工作面氣溫計算Qpi =60 Sk, m/min式中s按平均控頂距算得工作面平均斷面積，m。為使工作面有良好的氣候，對應(yīng)于不同的風溫時，參照的風速如下表所示。工作面氣溫與風速對照表工作面氣溫，C工作面風速v, m/s<150.30.515180.50.818200.81.020231.01.523261.51.8采區(qū)工作面采用掩護式液壓支架S = 3 (M-0.3 );其中M為煤層開采厚度，m工作面溫度為2023C，故V=1.0m/s3Qpi

23、=60 S=60 1.0 3X(2-0.3 ) X1.2=540m/min4按炸藥量計算88Qpi =25Api , mVmin(7-2-4 )式中25 以炸藥量(kg)為計算單位的供風標準，即每千克 一級煤礦許用炸藥需風量，nV(min ?kg);(一級煤礦許用炸藥系數(shù)為 25;二、三級煤礦許用炸藥系數(shù)為10。)Api 第i個回采面一次爆炸所用的最大炸藥量，kg。3Qpi =25Api =25*24=600 m/min5、(低)瓦斯礦井綜采工作面所需風量為書本式設(shè)計院情報協(xié)作組建議的參數(shù)計算式如下：3Qpi =200 K1 K2 K3 K4 ， m/min（ 7-2-7 ）式中Ki -采高系

24、數(shù)，當采高hv2 m時，Ki=、2h l ；當h_2m時,Ki = ,h 0.3；K2 溫度系數(shù)，以L表示工作面長度，則K2 = .L 10 ;K3 溫度系數(shù)，見表7-2-2 o表7-2-2工作面溫度系數(shù)工作面溫< 151617182223242526度，c溫度系數(shù)，K30.70.81.01.21.4K4 支架后方控頂系數(shù)。頂板易于冒落時，K4 = 1；需要強制放頂時，K4 = 1.1 ；200 綜采工作面基本風量。相當于采高h =1.0m,工作面風速為1.5 m/s,控頂距為4 m有效通風 斷面系數(shù)為0.55時的風量，m/min。3Qpi =200 K1 K2 K3 K4 =564 ,

25、 m/min6、按工作面風速計算按最低風速0.5 m/s計算，回采工作面最低風量為3Q fi > 60X 0.5S , m/min按最高風速4 m/s計算，回采工作面最大風量為Q fi > 60 x 4S, m3/mi nQ f > 60x 0.5S =60 x 0.5 x 18.6=558(m'/min)Q 冇 <60x4S =60x4xi8.6=4464(m3/min)6、備用采面需要風量計算采煤工作面有串聯(lián)通風是，按其中一個最大需風量計算。備用采面 的需風量通常取為產(chǎn)量相同的生產(chǎn)采面的需風量之半。當采區(qū)風量不富裕時，也可以按工作面不積聚瓦斯為原則配風，但工

26、作面風速不應(yīng)小于 15 m/min。3.3掘進工作面風量的計算每個獨立通風的掘進工作面實際所需要的風量，應(yīng)按巷道斷面、瓦 斯或二氧化碳涌出量、炸藥用量、局部通風機實際吸風量、人數(shù)和風 速等規(guī)定要求分別進行計算，并必須取其中最大值。1、按瓦斯或二氧化碳涌出量計算Qei =100qpeiKei式中Qei 第i個掘進面所需要的風量，mVmin ；100-按掘進工作面回風流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過1%的換算系數(shù)；qpei 該掘進面回風流中瓦斯的絕對涌出量， m/min ;(日掘進米數(shù) 計算瓦斯的相對量；抽放礦井的瓦斯涌出量，應(yīng)扣除瓦斯抽放量進行 計算；Kei 該掘進面瓦斯涌出不均勻系數(shù)，由實測統(tǒng)計得出，機

27、掘一般可取 1.52.0q相對=2rn/t，日進米10米，斷面面積6.5 m2，煤容重1.35.故日產(chǎn)煤 105.3t, qpei=105.3/(2460) 2=0.146m7min3.Qei = 100qpeiKei=100 0.1462=29.25m/min2、按炸藥量計算Qei =25A，m/min式中代i第i個掘進面一次爆破使用的最大炸藥量，kg。一級煤礦許用炸藥系數(shù)為25;二、三級煤礦許用炸藥系數(shù)為10Qe25Aei=25*24=600, mi/min3按局部風機的吸風量計算Qdi - Qdfi Kdft式中：' Qdi 第i個掘進工作面同時運轉(zhuǎn)的局部通風機額定風量 的和。m

28、VminKdft 為防止局部通風機吸循環(huán)風的風量備用系數(shù)，一般取1.21.3，進風巷中無瓦斯涌出時取1.2，有瓦斯涌出時取1.3.3Qdi 八 Qdfi Kdft =300x 1.3=390m/min3、按人數(shù)計算Qei =4Nei, m/min式中Nei 第i個掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，人。N=38 人Qi =4Nei=4X 38=152nn/mi n4、掘進工作面風量驗算按風速進行驗算每個巖巷掘進面的風量不得小于Qei _0.15 60 Sei， m/min式中Sei -第i個掘進工作面的斷面，m；每個煤巷或半煤巖巷掘進工作面的風量不得小于Qei _0.25 60 Sei , m/mi

29、n每個巖巷、煤巷或半煤巖巷掘進面的風量不得大于Qei - 460 *Sei3Qei _0.25 60 & =0.25 X60X 7.8=117m/min3Qei 乞4 60sei=4X 60X 7.8=1872 m/min用以上四種方法對采區(qū)內(nèi)每個獨立通風的掘進工作面進行計算，選 擇四種方法之中的最大值作為掘進工作面所需風量，將各個掘面風量累加即是采區(qū)內(nèi)掘進工作面所需的總風量。3.4硐室風量的計算采區(qū)只有變電所和絞車房兩個硐室。采區(qū)絞車房的Qwo = 6080 m3/min ;采區(qū)變電所Qvc = 6080 m/min ; 都取 80nVmin.3.5采區(qū)風量分配采區(qū)所需總風量的計算采

30、區(qū)所需總風量（Qm）是采區(qū)內(nèi)各用風地點所需風量之和，并乘以適當系數(shù)。即Qm'Qpi Qei QBi Qi* Km式中 -Qpi 各回采工作面和備用工作面所需要的風量之和，mVmin ；Qi各掘進工作面所需要的風量之和，mVmin ;v QBi各硐室所需風量之和，mVmin ;'、Qoi 除上述各用風點外，其他巷道風量之和，m3/min ;Km 采區(qū)風量備用系數(shù)，包括采區(qū)漏風和配風不均勻等因素， 該值應(yīng)從實測和統(tǒng)計中求得，一般可取為1.21.25。Qm 二 ' Qpi ' Qei ' QBi、Qi Km =(687.6+687.6 X31/2+600+80

31、+80)x 1.2=2149.68m /min新建礦井的風量分配是在算得的礦井總風量Q中，減去獨立回風的掘進風量Qb和硐室風量Qc，再按以下原則對剩余的風量 Qre進行大致 的分配；各個回采工作面的風量，按照與產(chǎn)量成正比的原則進行分配； 各個備用工作面的風量，按照它在生產(chǎn)時所需風量的一半進行分配。 即：Qre 二 Q - Q Qc , m/mi n式中：Qb所有獨立回風的各個掘進工作面風量之和，mVmin ;Qc所有獨立回風的各個硐室風量之和，m/min。Qre =Q - Q Qc , m/min =1389.68m 3/min剩余風量Qre的分配方法是：先用下式計算回采工作面日產(chǎn)一噸煤所 需

32、配給的風量q,即：q =Qre /(Ta Ta / 2) , m7 min t d式中：Ta 各個回采工作面的日產(chǎn)量之和，即：Ta八ta , t/d ；ta 各個回采工作面的日產(chǎn)量，t/d ；Ta 各個備用工作面的計劃日產(chǎn)量之和，即：Ta八ta，, t/d ；ta 各個備用工作面計劃日產(chǎn)量，t/d。q=Qre/(Ta Ta/2)=1389.68/(4132.23+4132.23X1/2)=0.224 m3 min t d分配給各個回采工作面的風量為：3Qqta =0.224 X 4132.23=927.13m /min分配給各個備用工作面的風量為：Qa =qt/ 2 =463.56m/min

33、分配各條風路上的風量； 各條風路上的風量最后確定后，必須進行各條風路的風速 校核，使各條風路的風速符合規(guī)程的規(guī)定。各條風路的風量經(jīng)過 驗算后，如能符合風速的要求，則各條風路的風量可以確定。 如低于規(guī)定的風速，則該條風路的風量要相應(yīng)增加。 如超過規(guī)定的風速，則需要擴大該風路的斷面或調(diào)整該風 路的風量，使之風速降到規(guī)定值以下。 最后，確定礦井總風量。第4章采區(qū)總阻力的計算.4.1摩擦阻力的計算(一)計算原則在進行采區(qū)通風總阻力計算時，不要計算每一條巷道的通風阻力，只選擇其中一條阻力最大的風路進行計算。 一般，分別找出風流線路 最長、風量較大的一條線路作為阻力最大的風路。如果通風系統(tǒng)復(fù)雜， 直觀上難

34、以判斷哪條風路阻力最大時， 則需選擇幾條風路，通過計算 比較選出其中最大值（二）計算方法井巷的摩擦阻力:RfLUS3阻=rQ式中：L、U、S分別為各井巷的長度、周長、凈斷面積（m,m,m2）;a 摩擦阻力系數(shù)，可查閱煤礦通風與安全一書的附錄；Q各井巷和硐室所通過的風量分配值，系根據(jù)前面所計算的各井卷砌室所需要的實際風量值冉乘以K礦（即考慮井巷的內(nèi)部漏風和配風不均勻等因素）后所求得風量值，m/s。4.2、采區(qū)巷道風量分配1、從里向外分配法根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律及各巷道風阻，按需分配；2、從外向里分配法根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律及各巷道風阻和采區(qū)總風量自然分配給巷道，然后按需調(diào)節(jié)。第5章 掘進（局部）通風設(shè)計根據(jù)開拓

35、、開采巷道布置、掘進區(qū)域煤巖層的自然條件以及掘進工 藝，確定合理的局部通風方法及其布置方式，選擇風筒類型和直徑， 計算風筒出入口風量，計算風筒通風阻力，選擇局部通風機等工作稱 之為局部通風系統(tǒng)設(shè)計。5.1掘進（局部）通風設(shè)計的原則1、掘進（局部）通風系統(tǒng)的設(shè)計原則局部通風是礦井通風系統(tǒng)的一個重要組成部分，其新風取自礦井主 風流，其污風又排入礦井主風流。其設(shè)計原則可歸納如下：（1）礦井和采區(qū)通風系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)為局部通風創(chuàng)造條件；（2）局部通風系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟合理和技術(shù)先進；（3）盡量采用技術(shù)先進的低噪、高效型局部通風機；（4）壓入式通風宜用柔性風筒，抽出式通風宜用帶剛性骨架的可伸 縮風筒或完全剛

36、性的風筒。風筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型；（5）當一臺風機不能滿足通風要求時可考慮選用兩臺或多臺風機 聯(lián)合運行。2、掘進（局部）通風設(shè)計步驟（1）確定局部通風系統(tǒng)，繪制掘進巷道局部通風系統(tǒng)布置圖；（2）按通風方法和最大通風距離，選擇風筒類型與直徑；(3) 計算風機風量和風筒出口風量;(4) 按掘進巷道通風長度變化，分階段計算局部通風系統(tǒng)總阻力;(5) 按計算所得局部通風機設(shè)計風量和風壓，選擇局部通風機；(6) 按礦井災(zāi)害特點，選擇配套安全技術(shù)裝備。5.2掘進通風方式的確定主要通風機的工作方法有壓入式、抽出式和壓抽混合式三種，三種 通風方法的優(yōu)缺點比較見表5-2。表5-2三種通風方式的比較通風方

37、式適用條件及優(yōu)缺點抽出式是當前通風方式中的主要形式，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 面積大的礦井優(yōu)點： 井下風流處于負壓狀態(tài)，一旦主扇因故停止運轉(zhuǎn)時，井 下風流的壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較 安全； 漏風量小，通風管理較簡單； 與壓入式比，不存在過渡到下水平時期通風系統(tǒng)和風量 變化的困難；缺點：當?shù)孛嬗行〗阉輩^(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下， 會把小窖積存的有害氣體抽到井下，冋時使通過主扇的部 分風流短路，總進風量和工作面有效風量都會減少低瓦斯礦井的第一水平，礦井地面地形復(fù)雜高差起伏，無法 在高山上設(shè)置通風機?？偦仫L巷無法連

38、通或維護困難的條件 下優(yōu)缺點： 壓入式的優(yōu)缺點與抽出式相反，能用 部分回風把把小 窖塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面； 進風線路漏風大，管理困難； 風阻大、風量調(diào)節(jié)困難； 由第一水平的壓入式過渡到深部水平的抽出式有一定困 難； 通風機使井下風流處于正壓狀態(tài)，當通風機停止運轉(zhuǎn)時， 風流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加壓入式抽壓混 可產(chǎn)生較大的通風壓力，能適應(yīng)大阻力礦井需要，但通風 合式混管理困難，一般新建礦井和高瓦斯礦井不宜采用， 只是個別 口式I用于老井延深或改建的低瓦斯礦井通過對三種通風方法優(yōu)缺點的比較，并結(jié)合本礦井的地質(zhì)條件：傾 角較小(平均33 °)煤層瓦斯含量高，煤層埋藏深度大

39、。設(shè)計確定 該礦井采用抽出式通風。5.3風筒的選擇1、風筒的原則選用風筒要與局部通風機選型一并考慮.其原則是：(1) 風筒直徑能保證最大通風長度時，局部通風機供風量能滿足 工作面通風的要求；(2) 風筒直徑主要取決于送風量及送風距離。送風量大，距離長, 風筒直徑應(yīng)大一些，以降低風阻，減少漏風，節(jié)約通風電耗。此外， 還應(yīng)考慮巷道斷面大小，使風筒不致影響運輸和行人的安全。2、風筒選擇我國煤礦的局部通風機通風，目前一般采用柔性風筒。風筒應(yīng)根據(jù) 通風距離和通過的風量來考慮。風筒內(nèi)的風速一般以10m/s 20m/s為宜。為減少阻力，應(yīng)盡可能采用較大直徑的風筒。一般長度在1000m 以內(nèi)的單巷掘進，可選直

40、徑為500mm以下的風筒；長度在1000m以上 的單巷掘進，宜選用600mn以上的大直徑風筒。5.4局部風機工作風量的計算局部扇風機工作面風量：Q掘1 - pi式中:Q局局部通風機工作風量，m/minQ掘掘進工作面的需風量，m/minP效風筒的有效風量率，%P漏一一風筒漏風率，%礦井通風與安全選取百米漏風率 0.6%,則風筒的總有效漏風率為0.6% 13=7.8%3650.75m /min1-7.8%5.5局部風機的選擇根據(jù)計算的通風機工作風壓和工作風量，按課程指導(dǎo)書給的局部通風機表選區(qū)風機。選用FD2 NO6局部通風機，直徑 600mm風量285465m/min，風壓 5700650pa 效

41、率 83.2%,風筒直徑 600mm第五章礦塵的預(yù)防與治理所謂的礦塵就是在礦井生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種巖礦微粒的 的統(tǒng)稱，也叫做粉塵。5.1礦塵產(chǎn)生的主要影響因素：1、自然條件(1) 地質(zhì)構(gòu)造情況：地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷層褶曲發(fā)育，受地質(zhì)構(gòu)造 運動破壞強烈地區(qū)，開采時礦塵產(chǎn)生量較大，反之則較小。(2) 煤層的賦存條件：在同樣技術(shù)條件下，開采薄煤層比開采原煤層礦塵產(chǎn)生量要大，因為在同樣的鉆眼爆破、裝載運輸條件下薄煤 層工作空間較小，開采緩傾斜煤層比開采急傾斜煤層礦塵產(chǎn)生量小。(3) 煤巖的物理性質(zhì)：一般情況下，節(jié)理發(fā)育、結(jié)構(gòu)疏松、水份 較低；煤、巖堅硬、脆性大采掘時礦塵的產(chǎn)生量較大，反之較小。2、生產(chǎn)條件(1) 機械化程度；機械化程度越高，礦塵危害越嚴重。礦塵濃度比較：綜采工作面；200300毫克/m3普采工作面：100200毫克/m3炮采工作面：50100毫克/m3(2) 生產(chǎn)的集中化程度：生產(chǎn)的集中化使礦井的采掘工作面的個數(shù)減少，采掘推進速度加快，人和設(shè)備集中，其結(jié)果是在較小的空間 內(nèi)生產(chǎn)較多的礦塵。同時因采掘集中化要求，風量越來越大，揚起礦 塵而且使礦塵在井下巷道中浮游時間和距離增大，從而使井下空氣中煤塵濃度增大。(3) 采煤方法：采煤方法不同，煤塵產(chǎn)生量也不一樣，如：全部 垮落法管理頂板比充填法管理頂