礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計(jì)686976

39/43礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目:平煤八礦120萬t新井通風(fēng)設(shè)計(jì)目錄前言TOC\ｏ"1-3＂\ｈ\z\ｕHＹＰERLINK\l”_Ｔoc37５8３７32４”1礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)概述?２HＹPERLINＫ＼l”_Toc3７５8３7３25"１。1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征 ２HYPＥRLＩＮK\l＂_Ｔoc37５83７32６”1。1.1礦區(qū)概述?2HＹPERLINK\ｌ”_Tｏｃ３75837327”1．１.2煤層地質(zhì)概況 2HＹPＥRLINＫ１.１．４礦井生產(chǎn)任務(wù)?２HＹＰERLＩNK\ｌ”＿Toc3７5８3７330"1。1。５礦井開拓與開采 2HＹPERLIＮK\l＂_Tｏc3７5８３7333”1．２巷道布置與采煤方法?2ＨYPERLINＫ＼ｌ”_Tｏc３7583733４＂1。2.1帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)?2HＹPＥRLINK\l”_Toc3７583７３35”1.２．２采煤方法 ＰＡGEREＦ_Toc375837335\ｈ３HYPＥRLINK１。2。4部分井巷特征參數(shù)?PAGEREF_Tｏc３7５837337\h3ＨYPＥRLINK２礦井通風(fēng)系統(tǒng)擬定 PAGEREF_Toｃ3７583733８\ｈ4HYPEＲLIＮK\ｌ＂_Toc375８３7339"2。1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求?PAＧＥREF＿Toｃ３7５83７３3９\h4HYPEＲLINＫ\l＂_Toc375837340”2.2礦井通風(fēng)方式的選擇 ＰAGＥREF_Ｔｏc３75８373４０\h４HＹPERLＩNK2．2.2礦井通風(fēng)方式的選擇 ３734２\h6HYPERLＩNK\ｌ"＿Ｔoｃ37583７343"２。2。3礦井通風(fēng)方式技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較?PAGEREF_Toｃ３7583734３＼h7HYＰERＬＩNＫ2。2。3。2經(jīng)濟(jì)比較?ＰＡGEREF_Tｏｃ375８３734５\ｈ7HYＰERＬINＫ\l"＿Toc３75８373４6”2．3礦井通風(fēng)機(jī)工作方法的選擇?７346\h9HYPERＬINK\ｌ”_Toｃ375837347＂2．3。1自然通風(fēng) PAGERＥF_Toc３７5837347\ｈ9HYPERLＩNK\ｌ”＿Toc３７5837348"2.3。2機(jī)械通風(fēng) PAGEＲＥF_Ｔoc375837348\h９HＹPEＲLINK＼l"_Tｏc375８３7３49”3采區(qū)通風(fēng)?ＰAＧEＲEＦ_Ｔoc37５837349\ｈ1１HYＰEＲLINK3。2采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)確定?PAGEREF_Ｔoｃ3７5８37３51\h1１ＨＹＰＥＲＬＩＮK\l”_Toc3７５837352”3。2．１輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)?PAＧERＥF_Toc375837352\h11HYPERLINK\l＂_Toc37５8373５3”3。2．２軌道上山進(jìn)風(fēng)?PＡGEＲEF_Ｔoｃ37５８３７3５3\h1１HYPＥRLIＮK＼l”_Toc37583７3５４"3.2。３本礦井進(jìn)風(fēng)上山的選擇?PAGEＲEF_Toc３7５837354＼h1１HYPERLＩNK３。3回采工作面通風(fēng)方式?PＡＧERＥF_Tｏc37583７3５5＼h1１ＨＹPEＲLINK\ｌ”_Toc375837３５６＂3.3。1現(xiàn)行的回采工作面通風(fēng)系統(tǒng) ＰAGEREF_Ｔｏｃ３７５８37３５6\h11HYPＥＲLINK\l”＿Ｔoｃ3７5837３５7”3。3．2本礦井回采工作面的通風(fēng)系統(tǒng)選擇?PAGERＥF_Toc3７5８37357\h14HYPERLＩNＫ３．3．3上行風(fēng)與下行風(fēng)的對(duì)比分析 PAGEREF_Toｃ３７58３73５8\h14HYＰERLINK\ｌ"＿Tｏｃ375837359"４。1掘進(jìn)工作面通風(fēng)方式 PＡGEREＦ_Toc３7583７35９\ｈ１7HYPERLＩＮK\l＂_Tｏｃ375８３736０"4。1。１壓入式通風(fēng)?PAGＥRＥF＿Toｃ３7583７360＼ｈ17ＨYPERLＩNK＼l"_Toｃ37５83７361＂4。1．2抽出式通風(fēng)?PAGＥREF_Toc３758３736１\h17HYPERLINＫ4。1。3混合式通風(fēng)?ＰAGEREF_Ｔoｃ3７５837３６2\ｈ18HYPEＲLINＫ＼l"_Toc37583736３”４．2煤巷掘進(jìn)工作面需風(fēng)量?ＰAGERＥF_Toc3７5837３６3\ｈ１9ＨYPＥRLINＫ\l”_Toc3７５8373６4”4．2.1按壓入式通風(fēng)方式通風(fēng)時(shí) PＡGERＥF_Toｃ3７5８37364\h19HYPERＬIＮK\ｌ"＿Toｃ３758373６5”4。２。２按瓦斯涌出量計(jì)算?ＰAGＥREＦ_Tｏｃ375８37365\h１9HYＰＥＲLINK\ｌ”_Toc375８３7366"4.2。3按人數(shù)計(jì)算 PＡGEREF_Ｔoc３75837366\h２0ＨＹPＥＲＬIＮK\l＂＿Toc375８３７36７＂4．2．4炸藥量計(jì)算 PＡGEREF＿Toc3７5８373６7＼ｈ20HYPＥRLINK５礦井風(fēng)量計(jì)算與分配?PＡGEREF_Tｏｃ３7５８3７３77\h２1ＨYPＥＲLINK＼l"_Tｏc3７５８373７8"5．1礦井總風(fēng)量的計(jì)算 ＰAGEREＦ＿Tｏc37５83７378\h２1HYＰＥＲLIＮＫ\l"＿Toc３758373７9"５。１。１按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 PＡＧERＥF_Toc37583７37９\h2１ＨＹＰEＲLＩNK\l＂＿Toc37５837380”５.1.2按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量 ＰAＧERＥF_Tｏc375837３８0＼ｈ21ＨYPＥRLINＫ5.１。２。2備用工作面需要風(fēng)量計(jì)算 PAGEREF_Ｔoc３7５8373８2\h２3ＨＹPERＬＩNＫ\l”_Toc3７５837３83＂５。1．２。３掘進(jìn)工作面需風(fēng)量?PAGＥＲＥF_Ｔoc3７583738３\h23ＨYPERLＩNＫ\l”_Toc375837３84"5。1.2.４硐室需風(fēng)量計(jì)算 PＡGEREF＿Toｃ３758373８4\h２3ＨYＰERLIＮK\ｌ"_Ｔoc３7５８３７3８5"5.1.２.５其他巷道所需風(fēng)量計(jì)算?PＡGＥREF_Tｏｃ3７583738５\h2３HYＰＥRLIＮＫ\l”_Ｔoc３758３７3８６"5。1．2．6Kt的確定?ＰAＧEREF_Ｔoc3７5８3７３8６\h23HYＰEＲLIＮK\l”_Ｔｏc3７5８373８7”5．2礦井風(fēng)量分配?PAGEREF_Ｔoc3758３7387\h２４HYＰERLＩNK\l”＿Toｃ３758３7388”5.2.1分配原則?ＰAGEＲEF_Tｏc３75８373８8\h2４HYPERLIＮＫ\l＂_Ｔoc37583７389”5。2。2分配方法 PAGEREF_Ｔｏc375837389\h24HYPＥRＬINＫ\l”_Toc3７5８37390"5。3風(fēng)速驗(yàn)算 PAＧEREＦ＿Toｃ3７5837３9０\ｈ2５HYPＥRLINK\ｌ”_Toc37５８３7391＂6礦井通風(fēng)阻力計(jì)算?２7HYPＥRLIＮK\l＂_Toc37５837３92＂6。１礦井通風(fēng)阻力計(jì)算原則 27ＨYＰERLINK＼ｌ＂_Ｔoc375８373９3”６．2礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的確定 ２7HＹPＥRＬＩNK＼ｌ＂＿Ｔoｃ３７5８3７394＂6.２．1通風(fēng)最容易時(shí)期?27ＨYPEＲLINＫ6。2.2通風(fēng)最困難時(shí)期?2８HYPERLINK\l＂_Ｔoc３75837396"６.3礦井通風(fēng)阻力及等積孔的計(jì)算 ２9HＹPＥＲＬINK＼l"＿Toｃ37５837397”6．3。1通風(fēng)容易時(shí)期 ＰAGEREＦ_Toc3758373９７＼h30HYPＥRＬINK\ｌ”_Toc３75８37398"6.3.２通風(fēng)困難時(shí)期?PＡGEREF_Toc375８373９８\h31HYPEＲLＩNK7礦井通風(fēng)設(shè)備選型?０0＼h33HYＰEＲLINＫ\l”_Toc3７5837401”7.1通風(fēng)機(jī)選型基本原則 PAGEREＦ_Ｔoｃ37５83７401＼h３３HＹＰEＲLINＫ７.2自然風(fēng)壓 PAＧEＲEF_Tｏc3７５８３7402\h33HYPＥRLＩNＫ\l”＿Toｃ３75837４03＂7.3選擇主要通風(fēng)機(jī) PAGEREＦ_Toc3758３7403\ｈ33ＨYＰＥRLIＮK＼l"_Toc37583７４04"7.3。１主要通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓 PＡGＥREＦ_Ｔoc37５８3７４０4＼h３4ＨＹPERLINＫ＼l"_Tｏc375８37405＂7.3。２主要通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量?PAGEREＦ_Toc3７5837405＼h34HＹPEＲLＩNK\ｌ”＿Toｃ375８3７406"7．3.3礦井總風(fēng)阻?PAＧEＲEF_Toｃ37５837４06\ｈ3４HYPERLINK＼l"_Toc3７5837407”７。3。4主要通風(fēng)機(jī)選擇 ＰＡGEREF_Tｏc37５837407＼h35HYPERＬIＮK\l”_Ｔoc37５８37408＂7．4電動(dòng)機(jī) PAGＥREF_Tｏｃ３75８3７4０８\h３7HYPERLINＫ＼ｌ"_Toc３75837409"7。５礦井主要通風(fēng)設(shè)備要求?PAGEＲEF_Toc37５８３７40９＼h38ＨYPERLINK＼l"_Toｃ375837410"7。6通風(fēng)附屬裝置及其安全技術(shù)?3８ＨYPERＬIＮＫ＼l"_Toｃ375837411"７．6.1通風(fēng)附屬裝置 38HYPERＬＩＮK\l”_Toｃ375８3７412”7．６。２通風(fēng)設(shè)備的安全技術(shù)要求?39ＨYＰERＬIＮＫ\l”_Ｔoｃ37５８37４18”8結(jié)論 39前言《礦井通風(fēng)》設(shè)計(jì)是學(xué)完《礦井通風(fēng)》課程后進(jìn)行，是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行的一次綜合性專業(yè)設(shè)計(jì)訓(xùn)練。通過課程設(shè)計(jì)使學(xué)生獲得以下幾個(gè)方面能力,為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。１、進(jìn)一步鞏固和加深我們所學(xué)礦井通風(fēng)理論知識(shí)，培養(yǎng)我們?cè)O(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文獻(xiàn)查閱、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、報(bào)告撰寫等基本技能。２、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力及獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際的能力.3、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度和理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)。依照老師精心設(shè)計(jì)的題目,按照大綱的要求進(jìn)行,要求我們?cè)谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成計(jì)算,繪圖及編寫說明書等全部工作。設(shè)計(jì)中要求嚴(yán)格遵守和認(rèn)真貫徹《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)政策》、《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》以及國家制定的其它有關(guān)煤炭工業(yè)的方針政策，設(shè)計(jì)力爭做到分析論證清楚，論據(jù)確鑿，并積極采用切實(shí)可行的先進(jìn)技術(shù)，力爭使自己的設(shè)計(jì)達(dá)到較高水平,但由于本人水平有限,難免有疏漏和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)老師指正。1礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)概述1．1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1。1。１礦區(qū)概述平煤八礦位于平頂山礦區(qū)東部，北依焦贊山，南臨程平路，東與許昌襄城縣毗連，距市區(qū)十二公里,屬平頂山衛(wèi)東區(qū)管轄。井田東以沙河為界，西與十二礦相鄰，南以各煤組露頭為界，北部以該礦丁、戊、己煤層底板等高線為界。。井內(nèi)的氣象參數(shù)按表1.1所列的平均值選取。表１．1空氣平均密度一覽表季節(jié)地點(diǎn)進(jìn)風(fēng)井筒(kg/m3）出風(fēng)井筒(kｇ／ｍ3)冬1.211。20夏1.201.19１。1.２單一煤層,傾角15°，煤層厚4．27m，相對(duì)瓦斯涌出量為1．788m3/t,為低瓦斯礦井。該礦井采煤層屬于自然發(fā)火煤層，各煤層均具有自燃發(fā)火危險(xiǎn)性，自燃發(fā)火期為１～3個(gè)月。1.１．3設(shè)計(jì)第一水平深度－5５0m,走向長度7010m，雙翼開采,每翼長35０m。1.１.4設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為1。2Mt,礦井第一水平服務(wù)年限為55ａ。1．1.５采用立井開拓,井筒置于工業(yè)場地之中.本礦井采用雙立井-５50ｍ單水平上下山開采.單水平開采本設(shè)計(jì)的開采水平設(shè)在井田中央的－550米,集中大巷布置在－５５０m水平開采范圍—2５0～－85０m。主立井采用箕斗提煤；副立井采用罐籠提升矸石,升降人員、設(shè)備、材料.為了均衡礦井初期和后期的生產(chǎn)運(yùn)輸量，縮短通風(fēng)網(wǎng)路，決定將井筒的位置設(shè)于井田中央的位置，采用立井開拓方式開鑿二個(gè)立井，即主井、副井。設(shè)計(jì)主要開拓大巷均布置于煤層底板巖層中，錨噴支護(hù),考慮通風(fēng)要求,適當(dāng)加大斷面。其斷面均采用半圓拱型，大巷布置在各層煤下部的巖石中便于維護(hù)。礦井為立井開拓,煤炭由運(yùn)輸大巷運(yùn)至井底煤倉，后經(jīng)箕斗提升運(yùn)至地面；物料經(jīng)副井運(yùn)至井底車場，經(jīng)井底車場由電機(jī)車牽引運(yùn)到采(帶）區(qū);少量矸石由礦車直接排運(yùn)到非通行的巷道橫貫中。1.２巷道布置與采煤方法1．２.1采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)采區(qū)（一采區(qū))傾斜長度為1628ｍ，區(qū)段平巷采用單巷布置，在回采下區(qū)段時(shí),采用留小煤柱的沿空掘巷.首采區(qū)工作面長度取215m,區(qū)段上平巷為4。5m,下平巷寬度為4.5ｍ,區(qū)段小煤柱寬度約８ｍ。根據(jù)八礦現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)，工作面平均氣溫為２2℃。開采首采區(qū)(一采區(qū)）時(shí),采用沿空掘巷準(zhǔn)備下一個(gè)工作面的回采巷道,為工作面接替做好準(zhǔn)備.待首采區(qū)（一采區(qū)）全部采完后,第二個(gè)工作面已經(jīng)準(zhǔn)備出來,可以投入生產(chǎn).依次類推。按照區(qū)段的順序進(jìn)行開采，開采順序如下:一采區(qū)→三采區(qū)→五采區(qū)→二采區(qū)→四采區(qū)→六采區(qū).１.2．2采煤方法主采煤層選用綜采開采工藝,走向長壁全部垮落一次采全高的采煤方法。工作面的推進(jìn)方向確定為后退式。根據(jù)工作面的關(guān)鍵參數(shù),選用ＭXＡ—300/３。8D型雙滾筒采煤,平均采高3。35m.前刮板輸送機(jī)采用SＧＺ－830／630，后刮板輸送機(jī)采用SGZ—764／５00。采煤機(jī)截深0。6m，其工作方式為雙向割煤,追機(jī)作業(yè)，工作面端頭進(jìn)刀方式。工作面用先移架后推溜的及時(shí)支護(hù)方式。１.2。３回采巷道布置工作面回采巷道采用單巷布置;兩平巷設(shè)計(jì)均為矩形斷面，斷面13．8m2采用沿空掘巷施工.采用10０0ｍｍ寬的膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤；無極繩絞車斜巷運(yùn)料、運(yùn)設(shè)備；輔助運(yùn)輸巷鋪設(shè)軌道,通過設(shè)備車輛。1.２.4部分井巷特征參數(shù)表１。2部分井巷特征參數(shù)巷道名稱長度（m)斷面（m2）周長（m)副井井筒２3。７517.27軌道大巷12．6８13.４８軌道上山１６。4３13．０4區(qū)段運(yùn)輸平巷1３．２14。８工作面11.9１16.04區(qū)段回風(fēng)平巷1３。２14。8回風(fēng)大巷１5.４311.3４回風(fēng)井19.631５。７2２礦井通風(fēng)系統(tǒng)擬定2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求選擇任何通風(fēng)系統(tǒng)，都要符合投產(chǎn)快、出煤較多、安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等原則。具體地說，要適應(yīng)以下基本要求：1.礦井至少要有兩個(gè)同地面的安全出口；2．進(jìn)風(fēng)井口要有利于防洪,不受粉塵有害氣體的污染;３．北方礦井，井口需裝供暖設(shè)備;（本礦井即北方礦井，應(yīng)安裝供暖設(shè)備）4.總回風(fēng)巷要體現(xiàn)“專巷專用”的原則,不得作為運(yùn)煤、運(yùn)料、行人通道;5.工業(yè)廣場不得受扇風(fēng)機(jī)的噪音干擾；6．裝有皮帶機(jī)、箕斗的井筒不得作為主要進(jìn)風(fēng)井;7．可以獨(dú)立通風(fēng)的礦井，采區(qū)盡可能獨(dú)立通風(fēng)，采取之間實(shí)現(xiàn)并聯(lián)通風(fēng)；8。通風(fēng)系統(tǒng)要為防瓦斯、火、塵、水、及高溫創(chuàng)造條件；9．通風(fēng)系統(tǒng)要有利于深水平式或后期通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展變化。2。2礦井通風(fēng)方式的選擇選擇通風(fēng)方案的考慮因素選擇任何通風(fēng)方式都需要符合投產(chǎn)較快、出煤較快、安全可靠和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理等原則.選擇礦井通風(fēng)方式時(shí)，應(yīng)考慮以下兩種因素:1．技術(shù)因素：煤層賦存條件、埋藏深度、井田特征、礦井瓦斯涌出及自然發(fā)火傾向等級(jí).２。經(jīng)濟(jì)因素：井巷工程量、通風(fēng)運(yùn)行費(fèi)、設(shè)備裝備費(fèi).2.2.１現(xiàn)行的礦井通風(fēng)方式礦井通風(fēng)方式根據(jù)回風(fēng)井的位置的不同，可分為中央并列式、中央分列式、兩翼對(duì)角式、采區(qū)式和混合式通風(fēng)中選擇，以下為各方案的示意圖.方案一:中央并列式風(fēng)井主副井都位于中央工業(yè)廣場上，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng),如圖２。1。圖2．1中央并列式通風(fēng)方式方案二:中央邊界式進(jìn)風(fēng)井位于井田走向中央，回風(fēng)井位于井田淺部邊界走向的中央，如圖2。２。圖2．2中央邊界式通風(fēng)方式方案三:兩翼對(duì)角式進(jìn)風(fēng)井位于井田的中央,回風(fēng)井設(shè)在井田兩翼的上部邊界，如圖２．3。圖2．3兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式方案四：分區(qū)對(duì)角通風(fēng)方式每一個(gè)分區(qū)域內(nèi)均設(shè)置進(jìn)風(fēng)井及回風(fēng)井,構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，見圖2.４。１和2。4.2。圖２.4.1分區(qū)對(duì)角抽出式通風(fēng)方式圖2.4．2分區(qū)對(duì)角壓入式通風(fēng)方式方案五混合式通風(fēng)方式混合式是進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井由三個(gè)以上井筒按上述各種方式混合組成。包括：中央分列與兩翼對(duì)角混合式、中央并列與中央分列混合式等。圖２.5混合式通風(fēng)方式2.2。2礦井通風(fēng)方式的選擇下面對(duì)這幾種通風(fēng)方式的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)適用條件列表比較，見表2．1.表２。1通風(fēng)方式比較通風(fēng)方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件中央并列式初期投資較少，工業(yè)場地布置集中，管理方便，工業(yè)場地保護(hù)煤柱少，構(gòu)成礦井通風(fēng)系統(tǒng)的時(shí)間短風(fēng)路較長，風(fēng)阻較大,采空區(qū)漏風(fēng)較大煤層傾角大，埋藏深，但走向長度并不大，而且瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重中央邊界式通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)小，增加一個(gè)安全出口,工業(yè)廣場沒有主要通風(fēng)機(jī)的噪音影響，從回風(fēng)系統(tǒng)鋪設(shè)防塵灑水管路系統(tǒng)比較方便。建井期限略長，有時(shí)初期投資稍大煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長度不大,而且瓦斯、自然發(fā)火比較嚴(yán)重兩翼對(duì)角式封路較短，阻力較小，采空區(qū)的漏風(fēng)較小,比中央并列式安全性更好建井期限略長，有時(shí)初期投資稍大煤層走向較大，井型較大，煤層上部距地表較淺,瓦斯和自然發(fā)火嚴(yán)重的新礦井分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)線路短、幾個(gè)分區(qū)域可以同時(shí)施工的優(yōu)點(diǎn)外,更有利于處理礦井事故、運(yùn)送人員設(shè)備也方便工業(yè)場地分散、占地面積大、精通保護(hù)煤柱較多井田面積較大、局部瓦斯含量大,采區(qū)離工業(yè)廣場比較遠(yuǎn)。混合式井田范圍大、多煤層、多水平開采礦井，一般用于老礦井的改造及擴(kuò)建2．2．3礦井通風(fēng)方式技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較2.2．3．1技術(shù)比較通過對(duì)礦井煤層進(jìn)行初步分析，該礦井為低瓦斯礦井，開采煤層屬于自燃發(fā)火煤層,各煤層均具有自燃發(fā)火危險(xiǎn)性.井田東西走向長為7.０1公里，南北傾斜寬約為３.3６公里，煤層傾角平均為１50度，煤厚平均４.２7米。綜合考慮各種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合本礦井煤層的實(shí)際情況，對(duì)比各種通風(fēng)方式的適應(yīng)條件,初步判斷:中央邊界式和兩翼對(duì)角式相對(duì)于中央并列式、分區(qū)對(duì)角式、混合式通風(fēng)有明顯的技術(shù)優(yōu)勢,能滿足該礦井的實(shí)際生產(chǎn)需要.下將進(jìn)行經(jīng)濟(jì)對(duì)比，從中央邊界式和兩翼對(duì)角式中選取出最經(jīng)濟(jì)的通風(fēng)方式。日產(chǎn)量120＊9０%/３00=０.36萬噸=３600噸刀產(chǎn)量24７＊0．6*3.5＊1．4=72６.18噸日進(jìn)刀數(shù)3600/726.１８=4．95刀≈５刀工作面日推進(jìn)長度５＊0。6=３刀東一采區(qū)一個(gè)工作面開采時(shí)間（（1３０1+107６.6)/2）/３=3９6天開采工作面數(shù)15２3/247＝6.1７≈6個(gè)服務(wù)年限396*6/30０=7.92年西一采區(qū)一個(gè)工作面開采時(shí)間（（132０+94７.4）/2）／3=３７8天開采工作面數(shù)10５9/247＝4．28≈４個(gè)服務(wù)年限378＊4/3０0＝5.0４年東三采區(qū)一個(gè)工作面開采時(shí)間（(１5３3+143２）/2)/3=4９4天開采工作面數(shù)11８３／2４7=4.79≈５個(gè)服務(wù)年限4９4*5/30０=８.２3年西三采區(qū)一個(gè)工作面開采時(shí)間（（1532+1700）/2)／3=5３9天開采工作面數(shù)1160／24７=4.7≈５個(gè)服務(wù)年限539*５/３０0=8．98年根據(jù)通風(fēng)實(shí)際要求知，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為２5年的通風(fēng)方式，故在２５年內(nèi),可開采東一采區(qū)6個(gè)工作面、西一采區(qū)4個(gè)工作面、東三采區(qū)4個(gè)工作面、西三采區(qū)3個(gè)工作面.驗(yàn)算，(396＊６+３78＊4+４94＊4+5３9＊3）／３0０＝２5年，符合要求。2.2．3.２經(jīng)濟(jì)比較中央邊界式和兩翼對(duì)角式的經(jīng)濟(jì)比較主要從巷道開拓費(fèi)用、巷道維護(hù)費(fèi)用及通風(fēng)設(shè)施購置費(fèi)用等方面考慮.（備注:為了方便比較,減小比較的復(fù)雜程度，更加簡明的進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，下述的經(jīng)濟(jì)對(duì)比中，巷道開拓及維護(hù)費(fèi)用只比較兩方案中不同(或多出）巷道，相同巷道不再做經(jīng)濟(jì)比較。兩翼對(duì)角式，回風(fēng)大巷工程量：1300m，回風(fēng)井工程量：280＋3３0＝６10ｍ；中央邊界式，回風(fēng)大巷工程量:1５31+14０9＋137=3０77m，回風(fēng)井工程量：380ｍ。（１）工程掘進(jìn)費(fèi)用比較表２。２井巷掘進(jìn)費(fèi)用方案項(xiàng)目兩翼對(duì)角式中央邊界式工程項(xiàng)目工程量（m)單價(jià)（元／m)費(fèi)用（萬元）工程量（m）單價(jià)(元/m）費(fèi)用（萬元）回風(fēng)大巷１300４０00５20307７40001203。8回風(fēng)井610１００00６1038０1000038０合計(jì)1１3０１610。8(2)井巷維護(hù)費(fèi)用比較表2．3井巷維護(hù)費(fèi)用比較方案項(xiàng)目兩翼對(duì)角式中央邊界式工程項(xiàng)目工程量（m)單價(jià)(元/m）費(fèi)用(萬元)工程量(ｍ)單價(jià)（元／m）費(fèi)用（萬元）回風(fēng)大巷1３0090１1。730７7９02７。693回風(fēng)井61０1207.3２3８012０4。56合計(jì)19.０232。253（3)通風(fēng)設(shè)備購置費(fèi)用中央邊界式通風(fēng)設(shè)備購置費(fèi)用礦井主通風(fēng)機(jī)、配套電機(jī)設(shè)備購置費(fèi)按1０0萬元計(jì)算，主要通風(fēng)機(jī)房必須安裝兩套主要通風(fēng)機(jī)及配套電機(jī).一套工作，一套備用,則共需要設(shè)備費(fèi)用10０×2=20０萬元。風(fēng)機(jī)房、風(fēng)硐、擴(kuò)散器、防爆門、反風(fēng)設(shè)施等通風(fēng)設(shè)施的土建費(fèi)按50萬元計(jì)算，則建一風(fēng)機(jī)房需要250萬元。兩翼對(duì)角式通風(fēng)設(shè)備購置費(fèi)用礦井主通風(fēng)機(jī)、配套電機(jī)設(shè)備購置費(fèi)按７０萬元計(jì)算，主要通風(fēng)機(jī)房必須安裝兩套主要通風(fēng)機(jī)及配套電機(jī).一套工作,一套備用，則共需要設(shè)備費(fèi)用70×4=280萬元。風(fēng)機(jī)房、風(fēng)硐、擴(kuò)散器、防爆門、反風(fēng)設(shè)施等通風(fēng)設(shè)施的土建費(fèi)按5０萬元計(jì)算，則建一風(fēng)機(jī)房需要380萬元。表2．4通風(fēng)設(shè)備購置費(fèi)用方案項(xiàng)目兩翼對(duì)角式(萬元）中央邊界式（萬元）通風(fēng)設(shè)備費(fèi)38０250(4）通風(fēng)總費(fèi)用比較表2.5通風(fēng)總費(fèi)用比較方案項(xiàng)目兩翼對(duì)角式(萬元)中央邊界式（萬元）井巷掘進(jìn)費(fèi)１１3０１6１0。8井巷維護(hù)費(fèi)19。02３２.253通風(fēng)設(shè)備費(fèi)38０250總費(fèi)用11５2．021８９３。053本礦井設(shè)計(jì)為12０萬噸礦井,同時(shí)為低瓦斯礦井，兩翼對(duì)角式和中央邊界式進(jìn)行粗略的經(jīng)濟(jì)比較，中央邊界式需要掘進(jìn)回風(fēng)大巷,掘進(jìn)費(fèi)用太多，且維護(hù)費(fèi)用高,因此本礦井通風(fēng)方式選為兩翼對(duì)角式通風(fēng).２。3礦井通風(fēng)機(jī)工作方法的選擇礦井通風(fēng)方法是指產(chǎn)生通風(fēng)動(dòng)力的方法，有自然通風(fēng)法和機(jī)械通風(fēng)法。2．3.1自然通風(fēng)利用自然因素產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力使空氣在井下巷道內(nèi)流動(dòng)的通風(fēng)方法叫做自然通風(fēng)。２.３。2機(jī)械通風(fēng)利用通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生通風(fēng)動(dòng)力使空氣在井下巷道內(nèi)流動(dòng)的通風(fēng)方法叫做機(jī)械通風(fēng)。按通風(fēng)機(jī)的工作方式將礦井通風(fēng)系統(tǒng)分為抽出式、壓入式和壓抽混合式三種。表２。6通風(fēng)方式分類對(duì)比表通風(fēng)方式適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)抽出式優(yōu)點(diǎn)：井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),井下的風(fēng)流壓力提高肯那個(gè)使采空區(qū)沼氣涌出量減少,比價(jià)安全;漏風(fēng)量小，通風(fēng)管理較簡單；與壓入式比，不存在過度到下水平時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的因素缺點(diǎn)：當(dāng)?shù)孛嬗行〗阉輩^(qū)井和采取溝通時(shí)，抽出式會(huì)不小窖積存的有害氣體抽到井下使有效礦井風(fēng)量減少。壓入式低瓦斯礦的第一水平，礦井地面地形復(fù)雜、高低起伏，無法在高山上設(shè)置扇風(fēng)機(jī)，總回風(fēng)巷無法連通或維護(hù)困難的條件優(yōu)缺點(diǎn)：１）壓入式的優(yōu)缺點(diǎn)與抽出式相反,能用一部分回風(fēng)把小窖塌陷區(qū)的有窖氣體壓入到地面；2）進(jìn)風(fēng)線路漏風(fēng)大，管理困難；3）風(fēng)阻大，風(fēng)量調(diào)節(jié)困難；４)由第一水平的壓入式過度到深部水平的抽出式有一定的困難；5)通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài),當(dāng)通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),風(fēng)流壓力降低,有可能使采空區(qū)瓦斯用動(dòng)量增加。我國《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)。由于風(fēng)流與圍巖的熱交換作用使機(jī)械通風(fēng)的回風(fēng)井中一年四季中氣溫變化不大,而地面進(jìn)風(fēng)井中氣溫則隨季節(jié)變化，兩者綜合作用的結(jié)果，導(dǎo)致一年中自然風(fēng)壓隨季節(jié)發(fā)生周期性的變化.所以自然通風(fēng)不能代替機(jī)械通風(fēng)，因?yàn)樽匀伙L(fēng)壓隨季節(jié)發(fā)生周期性的變化,大小、方向都不穩(wěn)定.該礦井為低瓦斯礦井，采用抽出式通風(fēng)時(shí)，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，有利于瓦斯管理，比較安全；該礦開采煤層屬于自燃發(fā)火煤層,各煤層均具有自燃發(fā)火危險(xiǎn)性,自燃發(fā)火期為1~3個(gè)月。采用抽出式通風(fēng)時(shí)，外部漏風(fēng)量少，通風(fēng)管理比較簡單;由于該煤礦每個(gè)采區(qū)存在不同的開采水平，與壓入式通風(fēng)相比，抽出式通風(fēng)不存在向下水平過渡時(shí)期改變通風(fēng)方法的困難。所以，該礦井采用抽出式通風(fēng)。?３采區(qū)通風(fēng)3．１通風(fēng)系統(tǒng)的整體要求采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成單元,也是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，它包括采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道的布置方式，采區(qū)通風(fēng)路線的連接形式，以及采區(qū)通風(fēng)設(shè)備和通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置等基本內(nèi)容,它主要取決于采區(qū)巷道布置和采煤方法,同時(shí)要滿足全礦通風(fēng)的特殊要求。采區(qū)通風(fēng)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(shí)的風(fēng)流控制,生產(chǎn)的順利完成，而且影響到全礦井的通風(fēng)質(zhì)量和安全狀況。在通風(fēng)系統(tǒng)中,要能保證采區(qū)風(fēng)流的穩(wěn)定性,盡量避免角聯(lián)風(fēng)路，盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，新鮮風(fēng)流在風(fēng)路上被加熱和污染的程度小,回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)該獨(dú)立通風(fēng)。采區(qū)布置獨(dú)立的回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)既要保證質(zhì)量,安全可靠,又要經(jīng)濟(jì)合理。3.2采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)確定一個(gè)采區(qū)布置兩條上山時(shí),可用軌道上山進(jìn)風(fēng)、輸送機(jī)上山回風(fēng);也可用輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng)。３．2。1輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)采用輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng),軌道上山回風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，容易引起煤塵飛揚(yáng)，使進(jìn)風(fēng)流的煤塵濃度增大；煤炭在運(yùn)輸過程中所涌出的瓦斯,可使進(jìn)風(fēng)流的瓦斯?jié)舛仍龈?，影響工作面的安全衛(wèi)生條件,輸送機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量,使進(jìn)風(fēng)流溫度升高。3．2．2軌道上山進(jìn)風(fēng)采用軌道上山進(jìn)風(fēng)、輸送機(jī)上山回風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng),雖能避免上述的缺點(diǎn),但輸送機(jī)設(shè)備處于回風(fēng)流中，軌道上山的上部和中部甩車場都要安裝風(fēng)門，風(fēng)門數(shù)目較多。３。2.3本礦井進(jìn)風(fēng)上山的選擇該礦井為低瓦斯礦井，該礦開采煤層屬于自燃發(fā)火煤層.雖然軌道上山進(jìn)風(fēng)輸送機(jī)設(shè)備處于回風(fēng)流中,軌道上山的上部和中部甩車場都要安裝風(fēng)門,風(fēng)門數(shù)目較多但軌道上山進(jìn)風(fēng)不易引起煤塵飛揚(yáng)，不易引起瓦斯積聚，進(jìn)風(fēng)流風(fēng)流質(zhì)量好，煤塵、瓦斯?jié)舛鹊?風(fēng)流溫度低,有利于工作面的安全衛(wèi)生條件。所以,該礦區(qū)采用軌道上山進(jìn)風(fēng),輸送機(jī)上山回風(fēng)的通風(fēng)方式。３.3回采工作面通風(fēng)方式3。３.１現(xiàn)行的回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)長臂工作面在我國的應(yīng)用最廣,采用這種工作面的礦井產(chǎn)量占全國回踩總產(chǎn)量的８5％以上.工作面的通風(fēng)方式因瓦斯涌出量、開采工作條件和開采技術(shù)而異。按工作面進(jìn)、回風(fēng)巷的數(shù)量和位置，可分為U型、Ｙ型、E型、Ｗ型、Z型等通風(fēng)方式，其中Ｕ型應(yīng)用最為普遍。表3.1工作面通風(fēng)方式比較通風(fēng)系統(tǒng)示意圖優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件Ｕ型（1)對(duì)了解煤層賦存情況、掌握瓦斯、火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律較為有利；（2）由于巷道均維護(hù)在媒體中，因而巷道的漏風(fēng)率較少。（1)煤炭自然威脅較大;（2)上隅角瓦斯?jié)舛雀?。多適用于瓦斯涌出量不大、不易自然發(fā)火的煤層開采中。Y型(1)采空區(qū)的瓦斯，通過巷旁支護(hù)流入回風(fēng)平巷,較好地解決了回采工作面上隅角的瓦斯超限之患；(2)工作面上、下端均處于進(jìn)風(fēng)流中，改善了作業(yè)環(huán)境;(3）實(shí)行沿空留巷,可提高采區(qū)回收率.需要邊界準(zhǔn)備專用回風(fēng)上山，增加了巷道掘進(jìn)、維護(hù)費(fèi)用。瓦斯涌出量大的工作面Ｚ型(１)與前進(jìn)式U型相比，巷道的采掘工程量較少；（２)進(jìn)、回風(fēng)巷只需在一側(cè)采空的條件下維護(hù)；（3)采區(qū)內(nèi)進(jìn)、回風(fēng)巷的總長度近似不變，有利于穩(wěn)定風(fēng)阻、改善通風(fēng)。需要邊界準(zhǔn)備專用回風(fēng)上山，增加了巷道維護(hù)和掘進(jìn)費(fèi)用。W型(1）減少了巷道的開掘和維護(hù)費(fèi)用。（2)風(fēng)阻小,風(fēng)量大，漏風(fēng)量小，利于防火。（3）便于回收安裝維修采煤設(shè)備。（4）當(dāng)中間平巷進(jìn)風(fēng)且設(shè)運(yùn)輸機(jī)時(shí)，既保證了運(yùn)輸設(shè)備處于新鮮風(fēng)流中，又保證了進(jìn)、回風(fēng)巷的總斷面比較接近,故在近水平煤層的綜采工作面中應(yīng)用較廣。在近水平煤層綜采工作面中應(yīng)用較廣。E型(1）下平巷和下部工作面回風(fēng)速度降低，故可抑制煤塵的產(chǎn)生。(2）與U型通風(fēng)方式相比,可使上部工作面氣溫降低。（1)采空區(qū)的空氣流動(dòng)相應(yīng)發(fā)生了變化，迫使采空區(qū)的瓦斯較集中地從上部回采工作面的上隅角涌出，使該處時(shí)常處于瓦斯超限狀態(tài)。僅適用于低瓦斯礦井。U＋L型(1）可減少采煤工作面回風(fēng)流中的瓦斯排放量和防止上隅角瓦斯超限；(２）尾巷不作回風(fēng)用時(shí)可用于鉆孔施工、鋪設(shè)管路抽放瓦斯，還可用于下一鄰近工作面的進(jìn)風(fēng)巷。適用于瓦斯涌出量大的采煤工作面。其他隨煤層開采條件、開采技術(shù)、瓦斯賦存、自然發(fā)火傾向性的不同，還可采用X、H、雙Z型等通風(fēng)方式。這些通風(fēng)方式是在實(shí)踐中不斷發(fā)展、豐富起來的。3.3．2本礦井回采工作面的通風(fēng)系統(tǒng)選擇礦井為低瓦斯礦井,瓦斯絕對(duì)涌出5.５96m３／min，相對(duì)涌出量1.７8８m3/t.該礦開采煤層屬于自燃發(fā)火煤層，各煤層均具有自燃發(fā)火危險(xiǎn)性，自燃發(fā)火期為1~3個(gè)月。采用U型通風(fēng)方式對(duì)了解煤層賦存情況、掌握瓦斯、火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律較為有利，且由于巷道均維護(hù)在媒體中,因而巷道的漏風(fēng)率較少。雖然煤炭自然威脅較大，上隅角瓦斯?jié)舛雀?但根據(jù)八礦現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)，工作面平均氣溫為22℃，且低瓦斯，所以煤炭自然和瓦斯?jié)舛冗_(dá)到爆炸點(diǎn)的可能性不大。U型后退式通風(fēng)方式多適用于瓦斯涌出量不大、不易自然發(fā)火的煤層開采中。U型通風(fēng)方式布置方便，通風(fēng)簡單，U型后退式通風(fēng)上下順槽均維護(hù)在煤體中,漏風(fēng)量小，瓦斯、煤炭自然方向與風(fēng)流方向一直，有利于降低工作面瓦斯?jié)舛?。且U型后退式通風(fēng)巷道開拓費(fèi)用低。所以,該礦井采用Ｕ型后退式通風(fēng)方式。３.３.3上行風(fēng)與下行風(fēng)的對(duì)比分析圖３.1通風(fēng)方式表3．2工作面風(fēng)向比較工作面風(fēng)向定義優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)上行風(fēng)當(dāng)采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷道水平低于回風(fēng)巷道水平時(shí)，采煤工作面的風(fēng)流沿工作面的傾斜方向由下向上流動(dòng),稱上行通風(fēng)。(1)瓦斯比空氣輕，有一定的上浮力,其自然流動(dòng)的方向和上行風(fēng)流的方向一致利于帶走瓦斯,在正常風(fēng)速（大于0。5～0。8ｍ/ｓ)下，瓦斯分層流動(dòng)和局部積聚的可能性較小。（3）工作面發(fā)生火災(zāi)時(shí)，采用上行風(fēng)在起火地點(diǎn)發(fā)生瓦斯爆炸的可能性比下行風(fēng)要小些。(4)除淺礦井的夏季之外，采用上行風(fēng)時(shí),采區(qū)進(jìn)風(fēng)流和回風(fēng)流之間產(chǎn)生的自然風(fēng)壓和機(jī)械風(fēng)壓的作用方向相同,對(duì)通風(fēng)有利。(1）上行風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，易引起煤塵飛揚(yáng)，使采煤工作面進(jìn)風(fēng)流及工作面風(fēng)流中的煤塵濃度增大。（２)煤炭運(yùn)輸過程中放出的瓦斯進(jìn)入工作面，使進(jìn)風(fēng)流和工作面風(fēng)流瓦斯?jié)舛壬撸绊懥斯ぷ髅嫘l(wèi)生條件.（3）采用上行鳳時(shí),進(jìn)風(fēng)風(fēng)流流經(jīng)的路線較長，且上行風(fēng)比下行風(fēng)工作面的氣溫要高些。下行風(fēng)當(dāng)采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷道水平高于回風(fēng)巷道水平時(shí)，采煤工作面的風(fēng)流沿工作面的傾斜方向由上向下流動(dòng)，稱上行通風(fēng)。(1）采煤工作面及其進(jìn)風(fēng)流中的煤塵、瓦斯?jié)舛认鄬?duì)較小些。(2)采煤工作面及其進(jìn)風(fēng)流中的空氣被加熱的程度較小。(3)下行風(fēng)流方向與瓦斯自然流向相反,不易出現(xiàn)瓦斯分層流動(dòng)和局部積聚的現(xiàn)象。(1)運(yùn)輸設(shè)備在回風(fēng)巷道中運(yùn)轉(zhuǎn)，安全性較差。（2）工作面一旦起火，產(chǎn)生的火風(fēng)壓和下行風(fēng)工作面的機(jī)械風(fēng)壓作用方向相反,使工作面風(fēng)量減少，瓦斯?jié)舛壬?，下行風(fēng)在起火地點(diǎn)引起瓦斯爆炸的可能性比上行風(fēng)要大些，滅火工作困難一些.(3）除淺礦井的夏季之外，采區(qū)進(jìn)風(fēng)流和回風(fēng)流之間產(chǎn)生的自然風(fēng)壓和機(jī)械風(fēng)壓的作用方向相反,降低了礦井通風(fēng)能力，而且一旦主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),工作面的下行風(fēng)流就有停風(fēng)或反風(fēng)（或逆轉(zhuǎn)）的可能。綜上所述，上行通風(fēng)和下行通風(fēng)各有利弊，盡管一般認(rèn)為上行通風(fēng)稍優(yōu)于下行通風(fēng)，但國內(nèi)外有此礦井為了降低工作面溫度減少工作面的瓦斯和煤塵濃度，采用下行通風(fēng)也取得了較好的效果。結(jié)合該礦井開采煤層屬于自燃發(fā)火煤層，各煤層均具有自燃發(fā)火危險(xiǎn)性，自燃發(fā)火期為1～３個(gè)月。工作面一旦起火，上行通風(fēng)起火地點(diǎn)發(fā)生瓦斯爆炸的可能性比下行通風(fēng)要小，且上行通風(fēng)瓦斯流動(dòng)的方向與風(fēng)量方向一致，瓦斯分層流動(dòng)和集聚的可能性小，故采區(qū)采用上行通風(fēng)方式。?４掘進(jìn)通風(fēng)局部通風(fēng)機(jī)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,其新風(fēng)取自礦井主風(fēng)流,其污風(fēng)又排入礦井主風(fēng)流。其設(shè)計(jì)規(guī)則如下：(1)礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件；（2）局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)；(３）盡量采用先進(jìn)技術(shù)先進(jìn)的低噪、高效型局部通風(fēng)機(jī);(4)壓入式通風(fēng)易采用柔性風(fēng)筒，抽出式通風(fēng)易采用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型；（5）當(dāng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)不能滿足通風(fēng)要求時(shí)可考慮選用兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行.4。1掘進(jìn)工作面通風(fēng)方式礦井新建、擴(kuò)建或生產(chǎn)時(shí)，都要掘進(jìn)巷道，在掘進(jìn)工程中，為了稀釋和排出自煤（巖）體涌出量的有害氣體、爆破產(chǎn)生的炮煙和礦塵，以及創(chuàng)造良好的氣候條件,必須對(duì)獨(dú)頭掘進(jìn)工作面進(jìn)行通風(fēng).掘進(jìn)通風(fēng)總的可以分為總風(fēng)壓通風(fēng)法和局部動(dòng)力通風(fēng)法。出于掘進(jìn)面通風(fēng)必須做到風(fēng)質(zhì)好，風(fēng)量穩(wěn)定等多方面的考慮。本設(shè)計(jì)決定采用局部動(dòng)力通風(fēng)，采用局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)的通風(fēng)。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進(jìn)通風(fēng)方法,局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是由局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒組成一體進(jìn)行通風(fēng),按其工作方式分為:壓入式通風(fēng)，抽出式通風(fēng)和混合式通風(fēng).4。1。１壓入式通風(fēng)局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置安裝在離掘巷道口10m外的進(jìn)風(fēng)側(cè)，局部通風(fēng)機(jī)把新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒壓送到掘進(jìn)工作面，污風(fēng)沿巷道排出。具體布置示意圖如圖４。1。圖4.１壓入式通風(fēng)４.1。2抽出式通風(fēng)這種通風(fēng)方式是把局部通風(fēng)機(jī)安裝在離巷道口10m以外的回風(fēng)側(cè)。新鮮風(fēng)流沿巷道流入，污風(fēng)通過鐵風(fēng)筒由局部通風(fēng)機(jī)排出，抽出式通風(fēng)見圖４.2.圖４。2抽出式通風(fēng)4.1。３混合式通風(fēng)混合式通風(fēng)的布置如圖４．３所示,其中壓入式風(fēng)筒出風(fēng)口與工作面的距離仍應(yīng)小于有效射程長度,抽出式風(fēng)筒吸收風(fēng)口與工作面的距離和壓入式局部通風(fēng)機(jī)所在位置有關(guān).壓入式局部通風(fēng)機(jī)可隨工作面的推進(jìn)及時(shí)向前移動(dòng),與工作面距離保持在40－50米左右。抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口應(yīng)超前壓入式局部通風(fēng)機(jī)10米以上，同時(shí)其風(fēng)筒吸風(fēng)口距工作面的距離還應(yīng)大于炮煙拋擲長度，一般為30米左右,混合式通風(fēng)機(jī)見圖4.3。圖4．3混合式通風(fēng)由于混合式通風(fēng)適用于大斷面長距離的巖巷掘進(jìn)通風(fēng)的較好方式，由于采煤工作面屬于普通斷面,短距離巖巷掘進(jìn)，因此本次設(shè)計(jì)只考慮壓入式和抽出式兩種方式。壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點(diǎn)比較：（1）抽出式通風(fēng)時(shí),污濁風(fēng)流必須通過局部通風(fēng)機(jī)，極不安全。而壓入式通風(fēng)時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)在新鮮風(fēng)流中,通過局部通風(fēng)機(jī)的為新鮮風(fēng)流,故安全性高。（２)抽出式通風(fēng)有效吸程小，排出工作面炮煙的能力較差；壓入式通風(fēng)風(fēng)筒出口射流的有效射程達(dá),排出工作面炮煙和瓦斯的能力強(qiáng)。（３）抽出式通風(fēng)由于炮煙從風(fēng)筒中排出,不污染巷道中的空氣，故勞動(dòng)衛(wèi)生條件好.壓入式通風(fēng)時(shí)炮煙沿巷道流動(dòng)，勞動(dòng)衛(wèi)生條件較差,而且排出炮煙的時(shí)間長。（4）抽出式通風(fēng)只能使用剛性風(fēng)筒或帶剛性圈的柔性風(fēng)筒，壓入式通風(fēng)可以使用柔性風(fēng)筒。從以上比較可以看出，兩種通風(fēng)方式各有利弊，壓入式通風(fēng)安全可靠性較好，故在煤礦中得到廣泛應(yīng)用。為了保證掘進(jìn)工作面的安全生產(chǎn)，本礦井設(shè)計(jì)采用壓入式掘進(jìn)通風(fēng)。4.2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(jì)算如下:4．2。1按壓入式通風(fēng)方式通風(fēng)時(shí)（4-１)式中：Qy—采用壓入式通風(fēng)時(shí)，稀釋、排除掘進(jìn)巷道炮煙所需風(fēng)量，ｍ3／min；Ａ—為同時(shí)爆破的炸藥量，Kg，最大為6。5Ｋg；Ｓ-掘進(jìn)巷道的凈斷面積,16ｍ3，；Ｌ—從工作面至炮煙濃度稀釋至安全濃度的距離，可用下式計(jì)算：L=４00A／S，則L=400×6．５/16＝１62．５(備注:此處的支護(hù)方式對(duì)巷道的開掘面積的影響較小,故此處開掘巷道凈斷面積取16m２）ｔ—掘進(jìn)巷道的通風(fēng)時(shí)間，一般?。?—30min,取20ｍin。ｍ3／min4。２。2按瓦斯涌出量計(jì)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(jì)算，即:Qb=qb＊kb*（1-kg）（4—2）式中：Qb-掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量,ｍ3/min；qb—掘進(jìn)工作面瓦斯的平均絕對(duì)涌出量，５．60m3／mｉn；Ｋb—掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量不均衡的風(fēng)量系數(shù)，取1。５；Kg—礦井瓦斯抽放率,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般取60-80%.根據(jù)規(guī)程規(guī)定:回采工作面瓦斯涌出量大于5，掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3時(shí),僅靠通風(fēng)排除瓦斯是不合理的,本礦井的掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量為2。88m３/ｍin，未超過３ｍ3/miｎ，在保證安全的前提之下，為了盡量減少工程量，按照規(guī)程規(guī)定,本礦井可以不進(jìn)行瓦斯抽放。掘進(jìn)工作面需風(fēng)量：5。60×1．５×（1－0.8）=1６84．2.3按人數(shù)計(jì)算按每人每分鐘所需風(fēng)量和掘進(jìn)工作面的最多人數(shù)計(jì)算工作面所需風(fēng)量.?(4－3）式中: 4—每人每分鐘供給4ｍ3的規(guī)定風(fēng)量,m3/ｍｉｎ;?N-該掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取30人。?故掘進(jìn)工作面風(fēng)量：４。2。4炸藥量計(jì)算巖石大巷的掘進(jìn)一般采用炮掘,所以風(fēng)量計(jì)算要按照炸藥量計(jì)算.(4—4)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６.5。 由以上四中方法計(jì)算的掘進(jìn)巷道所需風(fēng)量最大值為：4．２。5按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算（1)按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定煤巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量滿足： ?式中S為煤巷掘進(jìn)巷道斷面積，13。2m2;?Ｑｍiｎ=１５*13.2=198m３／miｎQｍax=24０*13.２=316８m３/min由風(fēng)速驗(yàn)算可知,Q＝1６8ｍ3/mｉn，不符合風(fēng)速要求.根據(jù)配風(fēng)經(jīng)驗(yàn)取2５0m3/ｍin，經(jīng)風(fēng)速驗(yàn)算符合要求.(2）按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量滿足:式中S為巖巷掘進(jìn)巷道斷面積,15．4３ｍ2；按照以上方法1、3、４（式中S取代為18ｍ２）可以計(jì)算出巖巷掘進(jìn)最大需風(fēng)量為16２.5m３/ｍin,滿足要求。５礦井風(fēng)量計(jì)算與分配５.1礦井總風(fēng)量的計(jì)算礦井總風(fēng)量是井下各個(gè)工作地點(diǎn)有效風(fēng)量和各條風(fēng)路上的漏風(fēng)的總和。本設(shè)計(jì)采用按實(shí)際需要由里往外細(xì)致配風(fēng)的計(jì)算方法。生產(chǎn)礦井總風(fēng)量按以下要求風(fēng)別計(jì)算，并取其中的最大值。５．1．１按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算井下工作人員呼吸所需風(fēng)量：式中：N—井下同時(shí)工作的最多人數(shù);-礦井通風(fēng)系數(shù)，一般可取1.２-1．2５本礦井井下同時(shí)作業(yè)的最多人數(shù)為４０0人，礦井通風(fēng)系數(shù)取1。20則：Q=４４００1.２0=1920ｍ3/min5．１。２按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的總和：(5-1)式中:-采煤工作面和備用工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，;—掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，;-硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和，；—除了采煤、掘進(jìn)和硐室地點(diǎn)外其他需要通風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量總和，.Kｔ—礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素抽出式一般可取Kt=1。１5~1。20,本礦井通風(fēng)方法為中央并列式，因此取Kt=1．20；5.1．2．１綜采工作面實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算每個(gè)采煤工作面實(shí)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(jì)算，然后取其中最大值。（1）按瓦斯涌出量計(jì)算Qaｉ=10０＊q×kai,m3/ｍｉｎ式中，Ｑa(bǔ)i-—回采工作面實(shí)際需風(fēng)量，ｍ3／min;qs——回采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯的平均絕對(duì)涌出量，m3/min；kai——采面瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù).qs＝1。７8８*360０/（24＊600)=４．４7m３/ｍｉnQai=100*4．4７*1。4=625.8m3/min（2）按工作面溫度選擇適宜的風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算采煤工作面應(yīng)有良好的勞動(dòng)氣候條件,溫度和風(fēng)速應(yīng)符合表５。1要求。表５。1采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對(duì)應(yīng)表工作面溫度／℃<1８18～2０20～23２3~２６26～2828~30工作面風(fēng)速/m·s-1０。3~0.80。8～1．01。0～1．5１.5~１．81。8~2.５2。５~3．0配風(fēng)調(diào)整系數(shù)/Ｋａp0.9０1.001。０—1．１1．1—1。251．２5－1。4１.４-1。6Ｑａｉ＝6０*Vai*Saｉ,m3/min式中,Qai-—回采工作面實(shí)際需風(fēng)量，ｍ3/mｉｎ;Vai——第ｉ個(gè)采煤工作面風(fēng)速，m/s；Sａi——第i個(gè)采煤工作面的平均斷面積，m2。Ｑａi＝６０＊１.３*11．91=928．９8m3／mｉn（3)按工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)計(jì)算Ｑa(bǔ)i=４＊N，m3／min式中，Qaｉ——回采工作面實(shí)際需風(fēng)量,m3/miｎ；N——井下同時(shí)工作的最多人數(shù),人;4—-以人數(shù)為計(jì)算單位的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/miｎ；Ｑa(bǔ)i＝4*40＝160,ｍ３/min（４）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最低風(fēng)速０．2５m/s:Qaｉ=15＊Sａｉ,m３/min按最高風(fēng)速4m/s：Qａi=240＊Sａi，ｍ3/min式中,Qaｉ——回采工作面實(shí)際需風(fēng)量，m３/ｍiｎ;Sａｉ-—第i個(gè)采煤工作面的平均斷面積，m2.按最低風(fēng)速0.2５ｍ/s：Qaｉ＝15＊11．91=178．6５,m3/ｍｉn按最高風(fēng)速4m／s：Qai=2４0＊11。91＝2858.4，m3/min在風(fēng)速驗(yàn)算范圍內(nèi)對(duì)以上風(fēng)量進(jìn)行比較取最大值,最終綜采工作面風(fēng)量為928。９８m３/ｍin,滿足要求。５．1.２。２備用工作面需要風(fēng)量計(jì)算備用工作面的需風(fēng)量通常取與之產(chǎn)量相同的回采面風(fēng)量的一半。因此,可得：Qdi=9２8.9８＊5０%=4６4。49ｍ3/mｉn5。1。2。3掘進(jìn)工作面需風(fēng)量由4.２的計(jì)算結(jié)果可得一個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量為250m３/min,一個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量取162.5QUOTEm3/ｍin。又本設(shè)計(jì)采區(qū)達(dá)產(chǎn)時(shí)，共有２煤巷，因此：掘進(jìn)工作面需風(fēng)量＝2５０＊2=５00QＵOＴEm３/ｍiｎ５.1．2．4硐室需風(fēng)量計(jì)算由于所給的礦井資料中,沒有硐室的相應(yīng)參數(shù)，無法進(jìn)行計(jì)算,所以只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值計(jì)算需風(fēng)量：井下火藥庫：1０0m3／miｎ；絞車房:8０m3/miｎ;變電所：中央100m3/miｎ，采區(qū)8０m3／min;檢修硐室：100ｍ3/ｍin;其它硐室：1５0m3/mｉｎ100＋80＋１00+80+１00+1５０=610ｍ3/miｎ5。1。2.5其他巷道所需風(fēng)量計(jì)算其他巷道需風(fēng)量主要指對(duì)行人斜巷和維護(hù)巷道的實(shí)際配風(fēng)，按經(jīng)驗(yàn)可取回采面、掘進(jìn)頭、硐室風(fēng)量的5％,因此：928。98+２50×2＋６10）×5％=101。９5m3/min5。1。2。６Kt的確定Kｔ是礦井漏風(fēng)系數(shù)，是反映井下通風(fēng)構(gòu)筑物及通風(fēng)管理水平的一個(gè)綜合性指標(biāo),礦井采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式，由表５.２可查出Ｋｔ=1．1５.表5．２礦井通風(fēng)系數(shù)表通風(fēng)方式Kt取值中央并列式１．20~１。25中央分列式或混合式1.15~1.20對(duì)角式或分區(qū)式通風(fēng)1。10～1.15綜上所述，按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的總和計(jì)算得礦井所需風(fēng)量總和為:Q＝(∑Qａi＋∑Qｂｉ+∑Ｑcｉ+∑Qdi）×Kｗz，m3/miｎ式中:∑Qai——各回采工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3/mｉn；∑Qbi——各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和；∑Qｃi——各峒室所需風(fēng)量之和;∑Qdi--除上述各用風(fēng)地點(diǎn)外，其它巷道所需風(fēng)量之和；Kwｚ——礦井風(fēng)量備用系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素影響，礦井通風(fēng)方式有關(guān)，一般可取1。１５～1.2５。對(duì)于中央并列式,1。２5；中央分列式和混合式,1。2;對(duì)角式，１。1５。Q=（928．98+４6４．49+250＊2＋610+10１.95）×1.１5=２９96。23m３/ｍｉn綜合兩種計(jì)算方法,取其最大值，所以，整個(gè)礦井總需風(fēng)量為299６。23ｍ3／ｍiｎ。5．2礦井風(fēng)量分配5。２.1分配原則（1)各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量按前述分配;（2）對(duì)于掘進(jìn)工作面風(fēng)量,一般根據(jù)巷道斷面的大小，送風(fēng)距離,煤巖巷三個(gè)因素并按所選局部通風(fēng)機(jī)性能供風(fēng)；(３)井下火藥庫、變電所、絞車房應(yīng)單獨(dú)供風(fēng)；（4)分配的風(fēng)量,各巷道的瓦斯和有害氣體的濃度，應(yīng)根據(jù)《規(guī)程》要求不得超過規(guī)定限度;5.2。２分配方法根據(jù)礦井實(shí)際需要按照由里向外的原則進(jìn)行配風(fēng)，其中：逆風(fēng)則將各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量值乘以１．15可得各用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際風(fēng)量；采煤工作面配風(fēng)只需配計(jì)算的風(fēng)量即可;上下平巷的風(fēng)量需乘以１。15;順風(fēng)流而下，分風(fēng)地點(diǎn)需加上其它風(fēng)路風(fēng)量分配給分風(fēng)前的風(fēng)路，直至確定風(fēng)量。根據(jù)實(shí)際需要由里向外的原則配風(fēng),先定井下采掘工作面、火藥庫、硐室、等各用風(fēng)地點(diǎn)的有效風(fēng)量，再加上逆風(fēng)流方向和各風(fēng)路上的允許漏風(fēng)量,得到礦井的總風(fēng)量。（1)采煤工作面，考慮到采煤工作面的采空區(qū)漏風(fēng)占工作面風(fēng)量的１５％,工作面進(jìn)風(fēng)側(cè)平巷風(fēng)量為：Q進(jìn)=92８．98×1.15=1068。33m3/mｉn，實(shí)際分配1100m3/mｉn；（２）掘進(jìn)面：Ｑ掘=2×２50×1。15＝５７5m３／mｉｎ，實(shí)際分配6０0m3/mｉn；表5。3各用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)表用風(fēng)地點(diǎn)數(shù)量單位需風(fēng)量（m3/min)總需風(fēng)量（m３／min）采煤工作面１9２8.9８928。98備用工作面1464.49４６4．49掘進(jìn)工作面煤巷2250５00巖巷2（后期)162．５３25硐室井下火藥庫110０６１0絞車房2８0變電所210０/80檢修硐室1100其他硐室150其他巷道（m3/miｎ）１0１．95Kt1。15總需風(fēng)量2９９6.23５。3風(fēng)速驗(yàn)算根據(jù)每條巷道的分風(fēng)量和巷道的斷面積，求出每條巷道內(nèi)的實(shí)際風(fēng)速，然后與規(guī)程規(guī)定的各類巷道的最大和最小允許風(fēng)速進(jìn)行比較，如果不超限，說明所取風(fēng)量滿足要求。表５。4巷道適宜風(fēng)速序號(hào)巷道名稱適宜風(fēng)速(m／s）１運(yùn)輸大巷、主石門、井底車場4．5-5．０2回風(fēng)石門、回風(fēng)平硐、回風(fēng)大巷5．5-6.53采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷、進(jìn)風(fēng)上山３。5—４．５４采區(qū)回風(fēng)巷、回風(fēng)上山4.5－５.５5采區(qū)運(yùn)輸機(jī)巷、膠帶運(yùn)輸機(jī)巷3。0—３。56采煤工作面1．5-2。5表5.5其他各類巷道適宜風(fēng)速井巷名稱允許風(fēng)速（m/s）最低最高無提升設(shè)備的風(fēng)井和井筒-1５專為升降物料的井筒-12風(fēng)橋－10升降人員和物料的井筒—8主要進(jìn)回風(fēng)巷－8架線電機(jī)車巷道1.08運(yùn)輸機(jī)巷道、采區(qū)進(jìn)回巷道0。256回采工作面,掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷0．25４掘進(jìn)中巖巷0.1５4其他行人巷道０。15-表5．６井巷風(fēng)速驗(yàn)算表井巷名稱有效斷面/ｍ２風(fēng)量/m３·miｎ—１風(fēng)速/m·ｓ－1校核值校核結(jié)果副井井筒23。７5299６.232.１0〈8合格軌道大巷12。6８２55１．243.3５<８合格軌道上山16.432551.２４2．５9〈８合格綜采工作面1１．91928。98１.300.25－4合格采區(qū)變電所15．4３800。08６合格區(qū)段運(yùn)輸平巷１３。２１0３0。931.30>0。1５合格區(qū)段回風(fēng)平巷13。21030.931。30〉0．１5合格回風(fēng)大巷1５．４32996。２３３.24＜8合格回風(fēng)井19.６32９9６.２3２.54〈15合格

６礦井通風(fēng)阻力計(jì)算礦井通風(fēng)阻力的大小事選擇通風(fēng)設(shè)備的主要依據(jù)，所以，選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)之前,必須要計(jì)算通風(fēng)總阻力的大小.按照經(jīng)過巷道時(shí)產(chǎn)生的阻力的方式不同，可以分為摩擦阻力里與局部阻力，摩擦阻力一般占通風(fēng)阻力的90%左右,是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)選擇主要通風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)。主要通風(fēng)機(jī)的選擇，工作風(fēng)壓要滿足最大阻力,因此要確定通風(fēng)容易與通風(fēng)困難時(shí)期的最大阻力路線.6.1礦井通風(fēng)阻力計(jì)算原則（1)礦井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)超過２９40Pａ；（2）礦井井巷的局部阻力,新建礦井(包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū))宜按井巷摩擦阻力的１0%計(jì)算，擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15％計(jì)算；（３）礦井通風(fēng)網(wǎng)路中有很多的并聯(lián)系統(tǒng),計(jì)算總阻力時(shí)，應(yīng)以其中阻力最大的路線作為依據(jù)；（4）設(shè)計(jì)的礦井通風(fēng)阻力不宜過高,一般不超過350mm水柱；（5)應(yīng)計(jì)算出困難時(shí)期的最大阻力和容易時(shí)期的最小阻力，使所選用的主要通風(fēng)機(jī)既滿足困難時(shí)期的通風(fēng)需要,又能在通風(fēng)容易時(shí)工況合理。6．2礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的確定6.2。1通風(fēng)最容易時(shí)期該礦井通風(fēng)容易時(shí)期為東一采區(qū)第一個(gè)工作面開采、西一采區(qū)第一個(gè)工作面?zhèn)溆玫臅r(shí)期.通風(fēng)容易時(shí)期的最大阻力線路：東翼：副井——井底車廠—-石門——東翼軌道大巷——采區(qū)下部車場——軌道上山——區(qū)段運(yùn)輸平巷——采煤工作面-—區(qū)段回風(fēng)平巷——回風(fēng)石門——回風(fēng)大巷——東回風(fēng)井，即1-2-3－4—５-6－７－８-9－１1－1２－13—14。西翼:副井--井底車廠—-石門——西翼軌道大巷軌道上山—-區(qū)段運(yùn)輸平巷——備用工作面——區(qū)段回風(fēng)平巷——回風(fēng)石門——回風(fēng)大巷——西回風(fēng)井，即：１－2-３—14－15—18—１６—1９－21-22－23。如下圖所示:圖6。1通風(fēng)容易時(shí)期網(wǎng)絡(luò)圖6.２。2通風(fēng)最困難時(shí)期計(jì)算通風(fēng)困難時(shí)期要考慮:１、在風(fēng)機(jī)及礦井的服務(wù)年限之內(nèi)回采工作面推進(jìn)的位置;2、風(fēng)路最長時(shí)的工作面位置；3、工作面的開采順序以及達(dá)產(chǎn)方式。該礦井通風(fēng)困難時(shí)期為東三采區(qū)第三個(gè)工作面開采、西三采區(qū)第三個(gè)工作面?zhèn)溆玫臅r(shí)期.通風(fēng)困難時(shí)期的最大阻力線路:東翼：副井--井底車廠——石門——東翼軌道大巷——采區(qū)下部車場——軌道上山--區(qū)段運(yùn)輸平巷-—采煤工作面——區(qū)段回風(fēng)平巷-—回風(fēng)石門——回風(fēng)大巷——東回風(fēng)井，即１-2—３－4—５－６－７-８—9－１1-12－13—1４西翼：副井——井底車廠—-石門——西翼軌道大巷軌道上山—-采煤工作面——回風(fēng)石門——回風(fēng)大巷——西回風(fēng)井，即1-2—3-15-１6—１7—18-19－22－21-2２。如下圖所示。圖6．2通風(fēng)困難時(shí)期網(wǎng)絡(luò)圖6.3礦井通風(fēng)阻力及等積孔的計(jì)算礦井通風(fēng)阻力包括摩擦阻力、局部阻力和自然風(fēng)壓.摩擦阻力是風(fēng)流與井巷周壁摩擦以及空氣分子間的擾動(dòng)和摩擦而產(chǎn)生的阻力，由此阻力引起的風(fēng)壓損失是摩擦阻力損失.摩擦阻力按下式計(jì)算：式中:?α——摩擦阻力系數(shù)，N?ｓ２/m４；?Ｌ——井巷長度，m; Ｕ-—井巷凈斷面周長，m;?Q-—通過井巷的風(fēng)量,ｍ3/s；?S———井巷凈斷面積,m２；沿著通風(fēng)容易和困難時(shí)期的風(fēng)流路線,依次計(jì)算各段路線的摩擦阻力hｆi,然后分別累計(jì)得到容易和困難時(shí)期的總阻力h./KJfe和ｈfｄ,再加上局部阻力，因?yàn)槌踅ǖV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(gè)時(shí)期的總阻力ｈme和hmd。容易時(shí)期通風(fēng)總阻力：困難時(shí)期通風(fēng)總阻力：6。3。1通風(fēng)容易時(shí)期（1）通風(fēng)容易時(shí)期阻力表6。１通風(fēng)容易時(shí)期阻力計(jì)算井巷區(qū)段序號(hào)井巷名稱長度L（ｍ）斷面Ｓ（ｍ2)周界Ｕ（m）系數(shù)（α*1０∧4）風(fēng)量Q(m3／min)阻力（Pa）１—2副井井筒63０2３.7517.2７400299６.2381。014－５軌道大巷44912.681３。４890２9９6。2３６6.63６—８軌道上山1757１6.４3１3.0４8５29９6。234７。1８8—14軌道上山23１８1６．4313．04852878.９９18．３0１4-21軌道上山3２66１６.４3１3．04８５1９27。56。８6１5－16區(qū)段運(yùn)輸平巷１26713.214.8２2010３0．９35２．9516—17工作面2１５１1．9１16.0４30０９2８.9814.6817—2０區(qū)段回風(fēng)平巷126７13．2１4.858。81030.9３１4.1524—25—26回風(fēng)大巷及石門14371５．431１．34852996。２3９4。０226-27回風(fēng)井33０19.6315．72３1．42996.2３５.37合計(jì)４01.１６表6.２通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)速校驗(yàn)巷道名稱風(fēng)速（ｍ/s）minｍax副井井筒1。96軌道大巷３.6７軌道上山0.２32．74運(yùn)輸上山0．0９2．６１綜運(yùn)輸平巷１。３5備運(yùn)輸平巷0．67工作面１。49綜回風(fēng)平巷1。35備回風(fēng)平巷0.6７回風(fēng)大巷３.０2回風(fēng)井2.37通過與《煤礦安全規(guī)程》比較，各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)速均符合要求。(２）通風(fēng)容易時(shí)期等積孔通風(fēng)容易時(shí)期總摩擦阻力ｈfe=4０1。１6Pa通風(fēng)容易時(shí)期總阻力hｍｅ=1。1hfｅ=1.１＊４０１。16=441.28Pa通風(fēng)容易時(shí)期等積孔Aｅ＝1.１９１７Qe/√hme=1.１917＊2９９６.２3/60／√4４１.２8=2.８3Pa6。3.2通風(fēng)困難時(shí)期（１）通風(fēng)困難時(shí)期阻力表6.3通風(fēng)困難時(shí)期阻力計(jì)算井巷區(qū)段序號(hào)井巷名稱長度Ｌ(ｍ)斷面Ｓ（m2)周界U(m）系數(shù)（α＊10∧４)風(fēng)量Q（m3/ｍｉn)阻力（Pa）副井井筒6302３。7517。27４00２９96.2３81．01軌道大巷180912.681３．48902９96。2326８.４5軌道上山141３1６．4313.0485２9９6.２３２５.74軌道上山２26616。４313。０4851919。56．８0區(qū)段運(yùn)輸平巷14４7１3.214．82２０１030．９36０．48工作面2４71１.9116．０４３009２８.9816.87區(qū)段回風(fēng)平巷145０１３。214。８58.81030。9316.20運(yùn)輸上山１2001６.4３13。0415５２57616.8０運(yùn)輸上山２695１６。４31３．0４１5５26６862．63回風(fēng)石門１301５。4３１1。34８５2996。２38。５1回風(fēng)井28019．6315.7231。4２996．２３4.5６合計(jì)568。03表６.4通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)速校驗(yàn)巷道名稱風(fēng)速(ｍ/s)minｍaｘ副井井筒1．96軌道大巷3.67軌道上山0.2３2。７4運(yùn)輸上山０.092．６１綜運(yùn)輸平巷1。35備運(yùn)輸平巷０。６7工作面1。４9綜回風(fēng)平巷1。35備回風(fēng)平巷0。6７回風(fēng)大巷3。02回風(fēng)井2。37通過與《煤礦安全規(guī)程》比較,各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)速均符合要求。（2）通風(fēng)困難時(shí)期等積孔通風(fēng)困難時(shí)期總摩擦阻力hfｄ＝56８．0３Pa通風(fēng)困難時(shí)期總阻力hmｄ=1．15hｆe＝1.15*５68．0３=653．23Ｐa通風(fēng)困難時(shí)期等積孔Ad=1。1917Qe／√hｍd=1.1917＊2９96。23／６0/√6５3.２３＝2。３3Ｐa６。3．3通風(fēng)難易程度判斷根據(jù)下表判斷礦井通風(fēng)的難易程度:表６．5礦井通風(fēng)難易程度評(píng)價(jià)等積孔（m2）通風(fēng)阻力等級(jí)難易程度評(píng)價(jià)<１大阻力礦難1—2中阻力礦中>２小阻力礦易綜合考慮，通風(fēng)容易困難時(shí)期等積孔均大于2，所以該礦井是小阻力礦，通風(fēng)容易。?7礦井通風(fēng)設(shè)備選型7.1通風(fēng)機(jī)選型基本原則選用的通風(fēng)機(jī)不僅應(yīng)安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好，還應(yīng):（１）通風(fēng)機(jī)應(yīng)滿足第一水平各時(shí)期的阻力變化要求并適當(dāng)照顧下一水平通風(fēng)機(jī)的需要。阻力變化較大時(shí),可考慮分期選擇通風(fēng)機(jī)，但初裝電機(jī)械的使用年限不宜小于10ａ。（２)留有一定的余量,軸流式通風(fēng)機(jī)在最大設(shè)計(jì)風(fēng)量和風(fēng)壓,葉片安裝角度一般比最大允許使用值小5度，離心式通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)一般不大于允許值的９0％。(3)通風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限內(nèi),其礦井最大和最小阻力的工作點(diǎn)均應(yīng)在合理工作范圍。（4）考慮風(fēng)量調(diào)節(jié)時(shí),應(yīng)盡量避免采用風(fēng)硐閘門調(diào)節(jié)。7。2自然風(fēng)壓自然風(fēng)壓：Hn＝Δρgｚ式中,Ｈn——礦井自然風(fēng)壓，ＰaΔρ-—進(jìn)風(fēng)井筒與回風(fēng)井筒空氣平均密度差,Kg/m3Z——礦井最高點(diǎn)至最低水平間的距離,m表7。1井巷空氣密度季節(jié)地點(diǎn)進(jìn)風(fēng)井筒（ｋg/m3）出風(fēng)井筒（ｋg/ｍ３）冬１.21１.２０夏1.201.19表7.2井巷長度井巷名稱進(jìn)風(fēng)井筒東回風(fēng)井西回風(fēng)井長度（m）6３０330２8０將各參數(shù)帶入得，夏季自然風(fēng)壓：Hn=（1.21－1.２0)＊9.8*63０=62。72Pa冬季自然風(fēng)壓：Hn=(1.20-１．19）＊9.8＊６3０＝6２。７2Ｐa７。3選擇主要通風(fēng)機(jī)7.3。1主要通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓（１)通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)容易時(shí)期自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用相同，通風(fēng)機(jī)有較高功率，故從通風(fēng)系統(tǒng)阻力中減去自然風(fēng)壓。通風(fēng)容易時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)靜風(fēng)壓為:?Ｈrｓｍin=hrmiｎ－ｈ自然+ｈ損失?式中：?hrmin-—通風(fēng)容易時(shí)期礦井通風(fēng)總阻力，Pａ;?ｈ自然—-自然容易時(shí)期幫助通風(fēng)的自然風(fēng)壓,Pa； ｈ損失——損失通風(fēng)機(jī)附屬裝置和擴(kuò)散器出口的風(fēng)壓損失，取50Ｐa。hrsmin=4４１。２8—６２.72+50=428．56Pａ（2)通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)困難時(shí)期自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)作用反向，故通風(fēng)系統(tǒng)需加上自然風(fēng)壓.主要通風(fēng)機(jī)靜風(fēng)壓:?Ｈrｓmax=hrｍａx＋h自然＋ｈ損失 式中: hｒmax—-表示通風(fēng)困難時(shí)期礦井通風(fēng)總阻力，Ｐa； h自然—-自然表示困難時(shí)期反對(duì)通風(fēng)的自然風(fēng)壓,Pａ；?h損失—-通風(fēng)機(jī)附屬裝置和擴(kuò)散器出口的風(fēng)壓損失，取5０Pa。hrsmax=653。2３+６2．７2＋50=765。95Ｐa７.3．2主要通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量因有外部漏風(fēng)（井口防爆門和主要通風(fēng)機(jī)反風(fēng)門等漏風(fēng)）通過主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Qf必大于礦井總風(fēng)量，對(duì)于抽出式用下式計(jì)算：Ｑf=k＊Qm?式中： Qf-—主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量,m3/s；?Qm--礦井需風(fēng)量,m3／ｓ； K——漏風(fēng)損失系數(shù)，風(fēng)井不做提升用時(shí)?。保?.容易時(shí)期: Ｑfmin=1。1＊299６.２３＝３295．85m3/mｉn＝54。9３m3／s困難時(shí)期：?Qｆmax＝1.1*29９６。２3＝3295．８5ｍ3／min=５4。93m３／s７．3。3礦井總風(fēng)阻礦井總風(fēng)阻按下式計(jì)算：R=hf/（Ｑf）2式中：R-—礦井總風(fēng)阻,Pa；hf——通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa;Qf——主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量，ｍ３/s。通風(fēng)容易時(shí)期：Rmin=ｈfｍin／(Qfmin）2=441。28/54。932＝0.１５Ｐａ通風(fēng)困難時(shí)期：Rmaｘ=hfｍax/(Qfmax)2=765.95／54.932=０.2５Pa７。3.4主要通風(fēng)機(jī)選擇主要通風(fēng)機(jī)在兩個(gè)時(shí)期分別應(yīng)滿足的風(fēng)量、風(fēng)壓見表７。３。表7.３主要通風(fēng)機(jī)工作參數(shù)一覽表項(xiàng)目容易時(shí)期困難時(shí)期單位風(fēng)量（ｍ３／s)風(fēng)壓Pa風(fēng)量(ｍ３/ｓ)風(fēng)壓Pa礦井一水平５4.９34２８。5６５4．937６5.９5根據(jù)表7．２的數(shù)據(jù),并結(jié)合當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件(所選風(fēng)機(jī)效率至少70%）,在供選擇的通風(fēng)機(jī)特性曲線圖上初選通風(fēng)機(jī)。礦井選擇2K５6Nｏ.2４型軸流式風(fēng)機(jī)型軸流式風(fēng)機(jī),在該風(fēng)機(jī)的特性曲線上繪制風(fēng)阻線，由作圖求出初選風(fēng)機(jī)容易和困難時(shí)期的實(shí)際工況點(diǎn)．7．４電動(dòng)機(jī)１）電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算容易時(shí)期: (7。5）困難時(shí)期:(7．６)式中：、——通風(fēng)容易和困難時(shí)期通風(fēng)機(jī)的輸入功率，KW;——礦井通風(fēng)機(jī)的全壓效率；、-—通風(fēng)機(jī)容易和困難時(shí)期工作風(fēng)壓;、——通風(fēng)機(jī)容易和困難時(shí)期工作風(fēng)量;容易時(shí)期：困難時(shí)期：2)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)及種類的確定由于/＝153/368。12＝0．４2〈0.6，選兩臺(tái)電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)功率為：?容易時(shí)期：困難時(shí)期：式中:——電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù),取1。１～1。2,本礦?。保?;—-電動(dòng)機(jī)效率,取0．9~0。94，本礦取0。92；—-傳動(dòng)效率，電動(dòng)機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián)時(shí)取1,膠帶傳動(dòng)時(shí)取0.95，本礦為皮帶傳動(dòng)。容易時(shí)期：KW困