9通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、礦井通風(fēng)與安全礦井通風(fēng)與安全 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 1.上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧 1)、上次課所講的主要內(nèi)容、上次課所講的主要內(nèi)容 1、局部通風(fēng)方法、局部通風(fēng)方法-壓入式、抽出式、混合式、可控循環(huán)風(fēng)，全風(fēng)通風(fēng)，壓入式、抽出式、混合式、可控循環(huán)風(fēng)，全風(fēng)通風(fēng)， 2、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算-壓入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉塵、壓入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉塵、 炸藥等炸藥等 3、局部通風(fēng)裝備、局部通風(fēng)裝備-風(fēng)筒風(fēng)筒- 種類(lèi)、阻力、漏風(fēng)、安裝；種類(lèi)、阻力、漏風(fēng)、安裝； 4、局部通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)-性能、聯(lián)合運(yùn)行性能、聯(lián)合運(yùn)行 5、局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)-原

2、則、步驟原則、步驟 6、掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化、掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化 2)、能解決的實(shí)際問(wèn)題、能解決的實(shí)際問(wèn)題 1)采用何種局部通風(fēng)方法；采用何種局部通風(fēng)方法； 2)局部通風(fēng)選型設(shè)計(jì)；局部通風(fēng)選型設(shè)計(jì)； 3)礦井局部風(fēng)量調(diào)節(jié)、礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)礦井局部風(fēng)量調(diào)節(jié)、礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié) 2、本章的重點(diǎn)：、本章的重點(diǎn)： 1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)、礦井通風(fēng)系統(tǒng)-類(lèi)型、適應(yīng)條件、主要通風(fēng)機(jī)工作方式類(lèi)型、適應(yīng)條件、主要通風(fēng)機(jī)工作方式 、安裝地點(diǎn)、安裝地點(diǎn)、 通風(fēng)系統(tǒng)的選擇通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 2、采區(qū)通風(fēng)、采區(qū)通風(fēng)-基本要求、進(jìn)回風(fēng)上山選擇、采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)基本要求、進(jìn)回風(fēng)上山選擇、采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng) 3、通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)、

3、通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)-風(fēng)門(mén)、風(fēng)橋、密閉、導(dǎo)風(fēng)板；礦井漏風(fēng)、漏風(fēng)率、風(fēng)門(mén)、風(fēng)橋、密閉、導(dǎo)風(fēng)板；礦井漏風(fēng)、漏風(fēng)率、 有效風(fēng)量率、減少漏風(fēng)措施有效風(fēng)量率、減少漏風(fēng)措施 4、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)-內(nèi)容與要求、優(yōu)選通風(fēng)系統(tǒng)、礦井風(fēng)量計(jì)算、阻力計(jì)內(nèi)容與要求、優(yōu)選通風(fēng)系統(tǒng)、礦井風(fēng)量計(jì)算、阻力計(jì) 算、通風(fēng)設(shè)備選擇算、通風(fēng)設(shè)備選擇 3、本章的難點(diǎn)：、本章的難點(diǎn)： 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì) 4、本章的思考題、本章的思考題 1）局部工作地點(diǎn)需風(fēng)量應(yīng)如何計(jì)算？）局部工作地點(diǎn)需風(fēng)量應(yīng)如何計(jì)算？ 2）生產(chǎn)工作地點(diǎn)風(fēng)量應(yīng)如何計(jì)算？）生產(chǎn)工作地點(diǎn)風(fēng)量應(yīng)如何計(jì)算？ 3）在生產(chǎn)地點(diǎn)，適宜風(fēng)速多少合適，其依據(jù)是什么？）在生產(chǎn)地點(diǎn)

4、，適宜風(fēng)速多少合適，其依據(jù)是什么？ 第九章 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) n9.1 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng) n9.2 礦井總風(fēng)量的計(jì)算和分配 n9.3 計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力 n9.4 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 n9.5 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用 n9.6 生產(chǎn)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)改造 n9.7 通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià) n礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是整個(gè)礦井設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要組成部分，是保 證安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。新建礦井和生產(chǎn)礦井在開(kāi)拓、開(kāi) 采過(guò)程中都需要進(jìn)行周密的通風(fēng)設(shè)計(jì)。這兩類(lèi)通風(fēng)設(shè)計(jì)的 內(nèi)容和方法基本相似。 n礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的依據(jù)包括： n礦井的安全條件(包括礦井沼氣等級(jí)、各煤層的沼氣含量、 煤塵爆炸性、煤的自燃性等) n礦井設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力 n礦井的開(kāi)拓方式

5、和采煤方法 n采煤的年進(jìn)度計(jì)劃 n礦井和各水平的服務(wù)年限 n各種技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)、性能的資料和有關(guān)法規(guī)與政策規(guī)定 9.1 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng) n一、 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括： 通風(fēng)方式（進(jìn)、出風(fēng)井的布置方式）； 通風(fēng)方法（礦井主通風(fēng)機(jī)的工作方法）； 通風(fēng)網(wǎng)路。 中央式通風(fēng)系統(tǒng)可細(xì)分為： 中央并列抽出式；中央并列壓入式 中央分列抽出式；中央分列壓入式 對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)可細(xì)分為： 兩翼對(duì)角式：兩翼對(duì)角抽出式 ；兩翼對(duì)角壓入式 分區(qū)對(duì)角式： 分區(qū)對(duì)角抽出式；分區(qū)對(duì)角壓入式 中央并列抽出式 n（1）中央并列抽出式 n 在地形條件許可時(shí)，進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井大致并列在井田 走向的中央，二井底都開(kāi)掘到第一水平，

6、主要通風(fēng)機(jī)設(shè) 在出風(fēng)井的井口附近，將污風(fēng)抽到地表。 n 注意：出風(fēng)井的井底必須和總進(jìn)風(fēng)流隔開(kāi)，出風(fēng)井 的井口一般用防爆門(mén)緊閉；在巖石中做條回風(fēng)石門(mén)mn， 煤層傾角越大、總回風(fēng)石門(mén)越短，反之越長(zhǎng)。 中央并列式中央并列式 n用斜井開(kāi)拓時(shí)，可以大致在走向的中央開(kāi)掘一對(duì)并列斜井。 中央并列壓入式 n 中央并列壓入式：將壓入式主要通風(fēng)機(jī)設(shè)置在進(jìn)風(fēng)井的井 口附近，新風(fēng)自地表壓入井下。 n 注意：進(jìn)風(fēng)井的井口房須密閉，其它與抽出式相同。 中央分列抽出式 中央分列式，又名中央邊界式 中央分列式中央分列式 中央分列抽出式：進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央， 出風(fēng)井大致位于井田淺部邊界沿走向的中央。 注意：在井田走向

7、的中央開(kāi)鑿主副井；主要通風(fēng)機(jī)設(shè) 在出風(fēng)井口附近；在傾斜方向上，出風(fēng)井和進(jìn)風(fēng)井相隔一 段距離，出風(fēng)井的井底高于進(jìn)風(fēng)井的井底。 中央分列壓入式中央分列壓入式 n中央分列壓入式中央分列壓入式：主要 通風(fēng)機(jī)安設(shè)在進(jìn)風(fēng)井口 (副井口)附近，井口房 須密閉，主井底和總進(jìn) 風(fēng)須隔開(kāi)，其它都與圖 9-2相同。 兩翼對(duì)角抽出式 兩翼對(duì)角式兩翼對(duì)角式 兩翼對(duì)角抽出式 進(jìn)風(fēng)井筒大致位于井田走向的中央， 兩個(gè)出風(fēng)井筒分別位于兩翼邊界采區(qū)中央的淺部，主要通 風(fēng)機(jī)設(shè)在出風(fēng)井口附近。為了開(kāi)采深水平，有時(shí)把兩翼風(fēng) 井設(shè)在兩翼沿傾斜的中央和沿走向的邊界附近。用斜井和 平峒開(kāi)拓時(shí)，可把圖9-4中的立井改為斜井和平峒。 兩翼對(duì)角壓

8、入式 兩翼對(duì)角壓入式：進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井的位置與圖9-4相同， 只是在進(jìn)風(fēng)井口(副井口)附近安設(shè)壓入式主要通風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)副 井口須密閉，主井底和總進(jìn)風(fēng)須隔開(kāi)。 分區(qū)對(duì)角式分區(qū)對(duì)角式 分區(qū)對(duì)角抽出式 n分區(qū)對(duì)角抽出式 進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，在每個(gè) 采區(qū)各掘一個(gè)小回風(fēng)井，并分別安設(shè)抽出式分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)， 可不必做總回風(fēng)道。在圖9-5中也可以用斜井代替立井，或 者進(jìn)風(fēng)用垂直于走向(或平行于走向)的平峒，出風(fēng)用斜井； 或者進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)都用平峒。 分區(qū)對(duì)角壓入式 分區(qū)對(duì)角壓入式：各出風(fēng)井口不安設(shè)通風(fēng)機(jī)，只在進(jìn)風(fēng) 井口(副井口)附近安設(shè)壓入式主要通風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)副井口要密 閉，主井井底和總進(jìn)風(fēng)須隔開(kāi)。 混合式

9、 n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。 n圖示為中央分列與兩翼對(duì)角混合式通風(fēng)系統(tǒng)。初期采 用中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)開(kāi)采到兩翼邊界時(shí)，則用 中央分列與兩翼對(duì)角混合式的通風(fēng)系統(tǒng)。 二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 1. 選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總原則：投產(chǎn)較快，出煤較多、安全 可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等。 擬定通風(fēng)系統(tǒng)的具體要求有： (1) 每個(gè)礦井和階段水平之間都必須有兩個(gè)安全出口； (2) 進(jìn)風(fēng)井巷與采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流的粉塵濃度不得大與 0.5mg/m3； (3) 新設(shè)計(jì)的箕斗井和混合井禁止作進(jìn)風(fēng)井，已作進(jìn)風(fēng)井 的箕斗井和

10、混合井必須采取凈化措施，使進(jìn)風(fēng)流的含塵量達(dá) 到上述要求； (4) 主要回風(fēng)井巷不得作人行道，井口進(jìn)風(fēng)不得受礦塵 和有毒有害氣體污染，井口排風(fēng)不得造成公害； (5) 礦井有效風(fēng)量率應(yīng)在60以上； (6) 采場(chǎng)、二次破碎巷道和電耙道，應(yīng)利用貫穿風(fēng)流通 風(fēng)，電耙司機(jī)應(yīng)位于風(fēng)流的上風(fēng)側(cè)，有污風(fēng)串聯(lián)時(shí)，應(yīng)禁止 人員作業(yè)； (7) 井下破碎硐室和炸藥庫(kù)，必須設(shè)獨(dú)立的回風(fēng)道； (8) 主要通風(fēng)機(jī)一般應(yīng)設(shè)反風(fēng)裝置，要求10 min內(nèi)實(shí)現(xiàn) 反風(fēng)，反風(fēng)量大于40。 選擇通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦體賦存條件和開(kāi)采特點(diǎn)， 擬定幾個(gè)可行方案進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇優(yōu)選出。 2. 選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法選擇礦井主要通風(fēng)

11、機(jī)的工作方法 煤礦主要通風(fēng)機(jī)的工作方法基本上分為抽出式與壓入式兩 種，多采用抽出式通風(fēng)方法，因?yàn)椋?1) 抽出式主要通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)。一旦主 要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)，井下風(fēng)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；壓入式主要通風(fēng)機(jī)使井下 風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)流壓力降低， 有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加 2) 采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線(xiàn)上設(shè)置若干 構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作比較困難，漏風(fēng)較大。用抽出式通 風(fēng)可避免以上缺點(diǎn)。 2. 選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法 3) 在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件 下，用壓

12、入式通風(fēng)能用一部分回風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣 體帶到地面。 4)過(guò)渡時(shí)期是新舊水平同時(shí)生產(chǎn)，戰(zhàn)線(xiàn)較長(zhǎng)，通風(fēng)系統(tǒng) 和風(fēng)量變化較大。由壓入式通風(fēng)過(guò)渡到深水平抽出式通風(fēng)時(shí)， 有一定困難，有時(shí)還須額外增掘一些井巷工程，使過(guò)渡期限 拉得過(guò)長(zhǎng)；而用抽出式通風(fēng)，就沒(méi)有這些缺點(diǎn)。 5) 在地面小窯塌陷區(qū)漏風(fēng)嚴(yán)重、開(kāi)采第一水平和低沼氣 礦井等條件下，采用壓入式通風(fēng)是比較合適的，否則，就不 宜采用壓入式通風(fēng)。 3. 選擇礦井的通風(fēng)方式選擇礦井的通風(fēng)方式 新建礦井多數(shù)是在中央并列式、中央分列式、兩翼對(duì)角 式和分區(qū)對(duì)角式等方式中進(jìn)行選擇。混合式是前幾種方式的 發(fā)展，多在老礦井的改建、擴(kuò)建時(shí)使用。 選擇礦井通風(fēng)方式一般

13、是針對(duì)服務(wù)范圍來(lái)確定的。如果 礦井的服務(wù)年限不長(zhǎng)(1020a)，則服務(wù)范圍為整個(gè)礦井； 如果礦井范圍較大，服務(wù)年限較長(zhǎng)(3050a)，則只考慮頭 1525a的開(kāi)采范圍作為服務(wù)范圍；這時(shí)服務(wù)范圍往往是第 一水平；或者包括第一、第二水平在內(nèi)。對(duì)于服務(wù)范圍之外 的后期通風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)中只作粗略的考慮。 n 1) 中央并列式的使用條件：煤層傾角大、埋藏深，但走 向長(zhǎng)度不大(4km)，瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重，在此條件下， 采用中央并列式是比較合理的。 n2) 中央分列式的適用條件：一般地說(shuō)，這種通風(fēng)方式適用 于煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長(zhǎng)度不大(4km) ，而且瓦 斯，自然發(fā)火比較嚴(yán)重的新建礦井。與中央

14、并列式相比，這 種通風(fēng)方式的安全性要好。 n 3) 兩翼對(duì)角式的適用條件：該種布置方式(指對(duì)角風(fēng)井位 于淺部邊界附近者)適用于煤層走向較大(超過(guò)4km)、井型較大、 煤層上部距地面較淺、瓦斯和自然發(fā)火嚴(yán)重的新建礦井，安 全性較中央分列式還好，但初期投資更大。有些瓦斯等級(jí)不 高，但煤層走向較長(zhǎng)、產(chǎn)量較大的新礦井，也可采用這種通 風(fēng)方式。 n4) 分區(qū)對(duì)角式的適用條件：煤層距地表淺，或因地表 高低起伏較大，無(wú)法開(kāi)掘淺部的總回風(fēng)道(因會(huì)穿出地面)， 在此條件下，開(kāi)采第一水平時(shí)，只能采用分區(qū)通風(fēng)的布置 方式。每個(gè)采區(qū)各有獨(dú)立通風(fēng)路線(xiàn)，互不影響，是這種通 風(fēng)方式的主要優(yōu)點(diǎn)。 n 對(duì)于一個(gè)實(shí)際條件下的礦井

15、，往往有幾種通風(fēng)系統(tǒng)都 可考慮，從技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較兩方面考慮選定系統(tǒng)。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)確定后，還要： 確定服務(wù)范圍內(nèi)的通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期的位 置； 確定采區(qū)內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)，即確定采用軌道上山還是運(yùn) 輸上山進(jìn)風(fēng)； 確定采煤工作面采用u型、z型、y型還是w型通風(fēng)系 統(tǒng)，這些都要經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較才能確定； 確定掘進(jìn)頭的數(shù)目和位置； 繪制兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)圖、立體圖和網(wǎng)絡(luò)圖。 9.2 礦井總風(fēng)量的計(jì)算和分配 n 礦井總風(fēng)量各工作地點(diǎn)有效風(fēng)量各風(fēng)路漏風(fēng)量 一、生產(chǎn)礦井所需風(fēng)量 n1生產(chǎn)礦井所需風(fēng)量的計(jì)算 n原則： “由里往外” 配風(fēng) 抽出式通風(fēng)：抽出式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量礦井總風(fēng)量 因體積膨脹風(fēng)量抽

16、出式通風(fēng)機(jī)井口和附屬裝置的允許漏 風(fēng)量 壓入式通風(fēng)：壓入式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量礦井總風(fēng)量 抽出式通風(fēng)機(jī)井口和附屬裝置的允許漏風(fēng)量 1、生產(chǎn)礦井所需風(fēng)量 礦井的總回風(fēng)量或總進(jìn)風(fēng)量計(jì)算： qwz(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，與礦井通風(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)

17、角式，1.15。 2生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配 n在各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)（如掘進(jìn)巷道和峒室等），將各用風(fēng)點(diǎn) 計(jì)算的風(fēng)量值乘以備用系數(shù)kwz，就是配給用風(fēng)地點(diǎn)所在巷道 的風(fēng)量。 n但是采煤工作面的風(fēng)量只配給各自計(jì)算的風(fēng)量，由備用 系數(shù)確定的風(fēng)量考慮從采空區(qū)漏走的風(fēng)量。因此在u型通風(fēng)的 上平巷和下平巷的風(fēng)量是采煤工作面的計(jì)算風(fēng)量乘以備用系 數(shù)。 2生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配 2生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配 n從各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)開(kāi)始，逆風(fēng)流方向而下，遇分風(fēng)點(diǎn)則加 上其它風(fēng)路的分風(fēng)量一起分配給未分風(fēng)前那一條風(fēng)路，作為 該風(fēng)路的風(fēng)量。直至確定進(jìn)風(fēng)井筒的總進(jìn)風(fēng)量。這一風(fēng)量應(yīng) 該等于剛才計(jì)算的礦井總風(fēng)量。 n如果是壓入式通風(fēng)，則要加上礦井外部漏

18、風(fēng)量，才能得 出通過(guò)壓入式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量。 2生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配 n然后又從各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)開(kāi)始，順風(fēng)流方向而上，遇匯 合點(diǎn)則加上其它風(fēng)路的風(fēng)量一起分配給匯合后那一條風(fēng)路， 作為該風(fēng)路的風(fēng)量。直至確定回風(fēng)井筒的總回風(fēng)量。這一 風(fēng)量也應(yīng)該等于剛才計(jì)算的礦井總風(fēng)量。 n如果是抽出式通風(fēng)，則加上抽出式主要通風(fēng)機(jī)井口和 附屬裝置的允許漏風(fēng)量(即礦井外部漏風(fēng)量)，才能得出通過(guò) 抽出式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量。 二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量 n 新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量的設(shè)計(jì)，屬于預(yù)先估計(jì)風(fēng)量。 設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于上述配風(fēng)依據(jù)較難判準(zhǔn)，而礦井類(lèi)型繁多，條件 各異，如何恰當(dāng)?shù)仡A(yù)定這種性質(zhì)的風(fēng)量，是目前還沒(méi)有很好 解決

19、的重要問(wèn)題。 n 有條件時(shí)，要參照鄰近生產(chǎn)礦井的通風(fēng)資料，按生產(chǎn)礦井 的風(fēng)量計(jì)算方法細(xì)致進(jìn)行，否則只好采用“由外往里”的計(jì) 算方法，即先計(jì)算礦井的總風(fēng)量，然后大致分配到各個(gè)用風(fēng) 地點(diǎn)。 二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量 n 對(duì)于低瓦斯礦井對(duì)于低瓦斯礦井 以工作面能夠有良好的氣候條件作為供 風(fēng)的依據(jù)，用下式計(jì)算礦井總風(fēng)量： n qtqk，m3/min n式中 t礦井平均日產(chǎn)量，t/d； n q日產(chǎn)噸煤需風(fēng)量，通過(guò)實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)得出：q 1 m3/(min.t/d)； n k一風(fēng)量備用系數(shù)，即kk1k4k5k6，這些系數(shù)的乘 積介于l.51.9之間，可根據(jù)新建礦井的條件查表得出具體 的數(shù)值。 二、新建

20、礦井和延深礦井所需風(fēng)量 n對(duì)于高沼氣礦井對(duì)于高沼氣礦井 按總回風(fēng)流中的沼氣濃度不超過(guò)0.75%的 要求來(lái)計(jì)算礦井總風(fēng)量： n q（1/24600.75%)qgtk，m3/min n式中 qg礦井沼氣平均相對(duì)涌出量，m3/t； n t礦井平均日產(chǎn)量，t/d； n k風(fēng)量備用系數(shù)，即kk2k3k4k5，這些系數(shù)的乘 積介于1.72.1之間，具體數(shù)值可查表查得。 二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量 n無(wú)論是高沼氣礦井，還是低沼氣礦井都要按井下同時(shí)工 作的最多人數(shù)來(lái)驗(yàn)算礦井總風(fēng)量q，取大值作為礦井的總風(fēng)量： n q4nk，m3/min n式中 n井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，人; n 4以人數(shù)為計(jì)算單位的供風(fēng)標(biāo)

21、準(zhǔn)，m3/min； n k風(fēng)量備用系數(shù)，它是產(chǎn)量不均衡系數(shù)、備用工作 面的風(fēng)量系數(shù)和礦井內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù)的總概括。采用中央并列 式的通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，k1.45；采用中央分列式或?qū)鞘酵L(fēng)系 統(tǒng)時(shí)，k1.35。 二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量 新建礦井的風(fēng)量分配是在算得的礦井總風(fēng)量q中，減去 獨(dú)立回風(fēng)的掘進(jìn)風(fēng)量qb和峒室風(fēng)量qc，再按以下原則對(duì)剩余 的風(fēng)量qre進(jìn)行大致的分配；各個(gè)回采工作面的風(fēng)量，按照與 產(chǎn)量成正比的原則進(jìn)行分配；各個(gè)備用工作面的風(fēng)量，按照 它在生產(chǎn)時(shí)所需風(fēng)量的一半進(jìn)行分配。即： qreq(qbqc) m3/min 式中 qb所有獨(dú)立回風(fēng)的各個(gè)掘進(jìn)工作面風(fēng)量之和， m3/min； qc

22、所有獨(dú)立回風(fēng)的各個(gè)峒室風(fēng)量之和，m3/min。 dt m t t q q a a re min , 2 3 二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量 剩余風(fēng)量qre的分配方法是：先用下式計(jì)算回采工作面日 產(chǎn)一噸煤所需配給的風(fēng)量q，即： 式中 ta各個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量之和，即 ta=ta，t/d ta各個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量，t/d； ta各個(gè)備用工作面的計(jì)劃日產(chǎn)量之和，即tata， t/d ta各個(gè)備用工作面計(jì)劃日產(chǎn)量，t/d。 二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量 n分配給各個(gè)回采工作面的風(fēng)量為 n qaqta m3/min n分配給各個(gè)備用工作面的風(fēng)量為 n qaqta /2 m3/min 三、新建礦井風(fēng)

23、量的分配 n在各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)(如掘進(jìn)巷道和峒室等)，將計(jì)算的風(fēng)量 直接配給用風(fēng)地點(diǎn)所在巷道。但在u型采煤工作面，不考慮 從采空區(qū)漏走的風(fēng)量，因此在上平巷和下平巷的風(fēng)量與采 煤工作面的風(fēng)量相同。 三、新建礦井風(fēng)量的分配 n從各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)開(kāi)始，逆風(fēng)流方向而下，遇分風(fēng)點(diǎn)則加 上其它風(fēng)路的分風(fēng)量一起分配給未分風(fēng)前那一條風(fēng)路，作為 該風(fēng)路的風(fēng)量。直至確定進(jìn)風(fēng)井筒的總進(jìn)風(fēng)量。這一風(fēng)量應(yīng) 該等于剛才計(jì)算的礦井總風(fēng)量。如果是壓入式通風(fēng)，則要加 上礦井外部漏風(fēng)量，才能得出通過(guò)壓入式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng) 量。 圖名 進(jìn)風(fēng)路線(xiàn)配風(fēng)方法 三、新建礦井風(fēng)量的分配 n然后從各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)開(kāi)始，順風(fēng)流方向而上，遇匯合點(diǎn) 則加上其它

24、風(fēng)路的風(fēng)量一起分配給匯合后那一條風(fēng)路，作為 該風(fēng)路的風(fēng)量。直至確定回風(fēng)井筒的總回風(fēng)量。這一風(fēng)量也 應(yīng)該等于剛才計(jì)算的礦井總風(fēng)量。如果是抽出式通風(fēng)，則加 上抽出式主要通風(fēng)機(jī)井口和附屬裝置的允許漏風(fēng)量(即礦井外 部漏風(fēng)量)，得出通過(guò)抽出式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量。 四、確定礦井總風(fēng)量和各個(gè)分風(fēng)量 n通過(guò)以上的風(fēng)量分配，初步確定了井下各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)與 它們的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)路線(xiàn)上的各個(gè)風(fēng)量(必要時(shí)要算出局部地區(qū) 各分支的自然分配風(fēng)量)。但是，各條風(fēng)路上的風(fēng)量還未最后 確定，必須進(jìn)行各條風(fēng)路的風(fēng)速校核，即用分配到各處的風(fēng) 量除以相應(yīng)斷面積，所得出的風(fēng)速必須符合規(guī)程規(guī)定。 n各條風(fēng)路的風(fēng)量經(jīng)過(guò)驗(yàn)算后，若符合風(fēng)速要求，

25、則各風(fēng) 路的風(fēng)量可以確定；若低于規(guī)定風(fēng)速，則增加該風(fēng)路的風(fēng)量； 若超過(guò)規(guī)定風(fēng)速，則擴(kuò)大該風(fēng)路斷面或調(diào)整該風(fēng)路風(fēng)量，使 風(fēng)速降到規(guī)定值以下。最后，確定礦井總風(fēng)量。 9.3 計(jì)算井巷通風(fēng)阻力 在選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)之前，必須計(jì)算井巷通風(fēng)總阻力。 一、計(jì)算的原則 n（1）礦井通風(fēng)的總阻力不得超過(guò)2940 pa； n（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)）按井巷摩擦阻力的10計(jì)算，擴(kuò)建礦井 按井巷摩擦阻力的15計(jì)算； n（3）礦井通風(fēng)網(wǎng)路中若有較多的并聯(lián)系統(tǒng)，計(jì)算阻力時(shí)， 應(yīng)以其中阻力最大的路線(xiàn)為依據(jù)； n（4）計(jì)算出通風(fēng)困難時(shí)期的最大阻力和通風(fēng)容易時(shí)期的 最小阻力，使得所選

26、主要通風(fēng)機(jī)既滿(mǎn)足通風(fēng)困難(hrmax)時(shí) 期要求，又能在通風(fēng)容易時(shí)期工況合理，而且在以后的通 風(fēng)管理中均可采用增阻法進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。 二、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算 通風(fēng)系統(tǒng)阻力最小時(shí)稱(chēng)通風(fēng)容易時(shí)期，通風(fēng)系統(tǒng)總阻力 最大時(shí)稱(chēng)通風(fēng)困難時(shí)期。對(duì)于通風(fēng)容易和困難時(shí)期分別畫(huà)出 通風(fēng)系統(tǒng)圖，按照采掘工作面和峒室的需要分配風(fēng)量，再由 各段風(fēng)路的阻力計(jì)算礦井總阻力。 對(duì)于有不同巷道斷面的分支，要分段計(jì)算；對(duì)于小礦， 一般只計(jì)算困難時(shí)期總阻力hrmax。 二、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算 n礦井的摩擦總阻力按下式計(jì)算： 式中，hf礦井通風(fēng)總阻力，pa； li、ui、si分別是井巷的長(zhǎng)度(m)，凈斷周邊長(zhǎng)(m)， 凈斷面積(m

27、2)； qi分配給各井巷的風(fēng)量，m3/s； i井巷摩擦阻力系數(shù)，n.s2/m4。根據(jù)各井巷的支 架形式和斷面在第三章值表中查得的。 2 3 1 n iii f i i i lu hq s 二、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算 n 沿著上述兩條風(fēng)路，將各區(qū)段的摩擦阻力hfi累加得到通 風(fēng)容易和困難時(shí)期總摩擦阻力hfe和hfd，并考慮適當(dāng)?shù)木植孔?力系數(shù)(局部阻力取總摩擦阻力的1015)，即可算出通風(fēng) 容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期的井巷通風(fēng)總阻力分別為： hrmin(1.11.15) hfe，pa hrmax(1.11.15)hfd，pa 式中，hrmax困難時(shí)期通風(fēng)總阻力，pa； hrmin容易時(shí)期通風(fēng)總阻力，p

28、a。 n 計(jì)算了整個(gè)礦井的通風(fēng)阻力后，需要對(duì)整個(gè)礦井的通風(fēng) 難易程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的指標(biāo)是兩個(gè)時(shí)期礦井總風(fēng)阻和總 等積孔： n如果a1m2,表示礦井通風(fēng)困難；如果a在1和2m2之間， 表示通風(fēng)難易為中等程度，如果a2m2，表示通風(fēng)容易。 82 2 min min ,msn q h r r 82 2 max max ,msn q h r r 2 min max , 1896. 1 m h q a r 2 max min , 1896. 1 m h q a r 9.4 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 礦井通風(fēng)設(shè)備包括：主要通風(fēng)機(jī)及其電動(dòng)機(jī)。 一、選擇主要通風(fēng)機(jī)一、選擇主要通風(fēng)機(jī) n選擇依據(jù)通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線(xiàn)

29、1、計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 對(duì)于抽出式主要通風(fēng)機(jī)，在通風(fēng)容易時(shí)期的靜風(fēng)壓應(yīng)為： hfsminhrminhna，pa 式中 hrmin容易時(shí)期最大阻力路線(xiàn)的阻力，pa； hna容易時(shí)期幫助主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)的礦井自然風(fēng)壓， pa； 一、選擇主要通風(fēng)機(jī)一、選擇主要通風(fēng)機(jī) n抽出式主要通風(fēng)機(jī)，在通風(fēng)困難時(shí)期的靜風(fēng)壓應(yīng)為： hfsmaxhrmaxhno，pa 式中 hrmax困難時(shí)期最大阻力路線(xiàn)的阻力，pa； hno通風(fēng)困難時(shí)期反對(duì)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的礦井自然 風(fēng)壓，pa。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料或鄰礦資料估計(jì)(注意正負(fù))。 同理，壓入式的主通風(fēng)機(jī)在通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí) 期的全風(fēng)壓分別為： hftminhrminhna，

30、pa hftmaxhrmaxhno，pa 一、選擇主要通風(fēng)機(jī)一、選擇主要通風(fēng)機(jī) n2、計(jì)算主通風(fēng)機(jī)困難時(shí)期和容易時(shí)期的風(fēng)量qf1和qf2； n3、根據(jù)確定的hfmax、qf1和hfmin、qf2 (即設(shè)計(jì)工況點(diǎn))，從 所選通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線(xiàn)上看設(shè)計(jì)工況點(diǎn)是否都落在合理 工作范圍內(nèi)。 n4、計(jì)算兩時(shí)期的風(fēng)阻rmin和rmax: 在選定的風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線(xiàn)圖上畫(huà)風(fēng)阻曲線(xiàn)rmin和rmax， 并從設(shè)計(jì)工況點(diǎn)向上延伸，與最近的個(gè)體特性曲線(xiàn)相交于 兩點(diǎn)，即實(shí)際工況點(diǎn)。 n5、確定滿(mǎn)足通風(fēng)要求的主要通風(fēng)機(jī)的型號(hào)和轉(zhuǎn)速 2 1 max max f f q h r 2 2 min min f f q h r

31、一、選擇主要通風(fēng)機(jī)一、選擇主要通風(fēng)機(jī) 二、選擇電動(dòng)機(jī)二、選擇電動(dòng)機(jī) 根據(jù)兩時(shí)期主通風(fēng)機(jī)的輸入功率(nfimin和nfimax)計(jì)算出 電動(dòng)機(jī)的輸出功率neo(kw)： 對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)nfimin0.6nfimax時(shí)，可選用一臺(tái)功 率較大電動(dòng)機(jī)，輸出功率neo和輸入功率nei的關(guān)系為： )/( maxtreefieo knn 當(dāng)nfimin=0.6nfimax時(shí)，選用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，功率為： 初期 后期 ke電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，取1.11.2 e電動(dòng)機(jī)效率，取0.90.94(大型電機(jī)取較高值)； e傳動(dòng)效率，電動(dòng)機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián)時(shí)取1；皮帶傳 動(dòng)時(shí)取0.95。 kwnnn fifieo , max

32、minmin )/( maxtreefieo knn 二、選擇電動(dòng)機(jī)二、選擇電動(dòng)機(jī) 二、選擇電動(dòng)機(jī)二、選擇電動(dòng)機(jī) n根據(jù)以上所得出的neo(或neomin)或nei(或neimin)、e以 及主要通風(fēng)機(jī)所要求的轉(zhuǎn)數(shù)n，在電動(dòng)機(jī)技術(shù)特征手冊(cè)上選 用合適的電動(dòng)機(jī)。 n根據(jù)周?chē)墓ぷ鳝h(huán)境，通風(fēng)機(jī)一般選用開(kāi)啟式或防護(hù) 式電動(dòng)機(jī)。一般情況下，當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率小于200 kw時(shí)，宜選 用低壓鼠籠式電動(dòng)機(jī)；大于250 kw時(shí)，宜選用高壓鼠籠式電 動(dòng)機(jī)；大于400 kw及以上時(shí)，宜選用同步電動(dòng)機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是在 低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)改善電網(wǎng)功率因數(shù)，使礦井經(jīng)濟(jì)用電，缺點(diǎn)是 購(gòu)置和安裝費(fèi)較高。 三、礦井通風(fēng)設(shè)備的要求三、礦井通風(fēng)

33、設(shè)備的要求 根據(jù)礦井的瓦斯等級(jí)，主要通風(fēng)設(shè)備應(yīng)符合一下要求： 1) 礦井必須裝設(shè)兩部同等能力的通風(fēng)機(jī)(包括電動(dòng)機(jī))， 一套運(yùn)轉(zhuǎn)，一套備用，備用風(fēng)機(jī)要求在10min內(nèi)能夠開(kāi)動(dòng)； 2) 礦井的主要通風(fēng)機(jī)房應(yīng)有兩路直接由變(配)電所輸 出的供電路線(xiàn)，線(xiàn)路上不應(yīng)分接任何負(fù)荷； 3) 主要通風(fēng)機(jī)要有靈活可靠、合乎要求的反風(fēng)裝置和 防爆門(mén)，要有規(guī)格質(zhì)量符合要求的風(fēng)峒和擴(kuò)散器，分區(qū)主要 通風(fēng)機(jī)也應(yīng)符合這個(gè)要求； 4) 主局和電動(dòng)機(jī)的機(jī)座必須堅(jiān)固耐用，要設(shè)置在不受 采動(dòng)影響的穩(wěn)定地層上。 9.5 9.5 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用概算礦井通風(fēng)費(fèi)用 一般是計(jì)算噸煤的通風(fēng)費(fèi)用，即噸煤通風(fēng)成本。 n 一、每噸煤的通風(fēng)電費(fèi) 先用下式計(jì)算主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的耗電量： imf(n1n2)36524/(2(ev t)，kwh/a 式中，n1、n2一年內(nèi)最大和最小的主要通風(fēng)機(jī)輸入功率，kw； e主要通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的效率，可在電動(dòng)機(jī)的技術(shù)特征 表上查得，一般取0.90.95； v變壓器的效率，一般取0.8； 電線(xiàn)的輸電效率，一般取0.95； t傳動(dòng)功率，直接傳動(dòng)時(shí)，取1.0，間接傳動(dòng)時(shí)取0.95。 同時(shí)，統(tǒng)計(jì)一年內(nèi)局扇、輔扇的耗電量ief(kwh/a)。各 類(lèi)通風(fēng)機(jī)在一年內(nèi)的總耗電量為： isimfief，kwh/a 用下式計(jì)算每噸煤的耗電量： iis/t，kwh/t 式中 t一年內(nèi)的礦井產(chǎn)煤量，ta 用下式計(jì)算每噸煤