礦井通風(fēng)復(fù)習(xí)計(jì)算題1mht

1、一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的總要求：1能有效地控制采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流方向，風(fēng)量大小和同質(zhì)。2漏風(fēng)小3風(fēng)流穩(wěn)定性高。4有利于排放沼氣，防止自燃和防塵。5有效好的氣候條件6安全經(jīng)濟(jì)和技術(shù)合理二、采區(qū)通風(fēng)的基本要求1每個(gè)采區(qū)必須有單獨(dú)的回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)，回采面掘進(jìn)面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)，不能串聯(lián)通風(fēng)。2工作面盡量避免位于角聯(lián)分支上，要保證工作面風(fēng)向穩(wěn)定。3煤層傾角大，不得采用下行風(fēng)。4回采工作面風(fēng)速不得低于1m/s5工作面回風(fēng)流中沼氣濃度不得超過1%6必須保證通風(fēng)設(shè)施規(guī)格質(zhì)量（風(fēng)向、風(fēng)橋、風(fēng)筒）7要保證風(fēng)量按需分配，保證通風(fēng)阻力小，風(fēng)流暢通8機(jī)電峒室必須在進(jìn)風(fēng)流中。9采空區(qū)必須及時(shí)封閉。10要設(shè)置防塵管路避究路線，

2、避難峒室和局部反風(fēng)系統(tǒng)。三、采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山的選擇軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸上山回風(fēng)（優(yōu)越性）軌道上山進(jìn)風(fēng)，不必在下部車場設(shè)風(fēng)門，避免物料頻繁過風(fēng)門，造成風(fēng)門損壞，易漏風(fēng)，甚至風(fēng)流短路。軌道上山進(jìn)風(fēng)，可使新鮮風(fēng)流免受沼氣煤塵污染，有利于保證較優(yōu)的風(fēng)質(zhì)。必須在軌道上山上部和中部甩車場設(shè)置風(fēng)門、風(fēng)門數(shù)量多、不易管理、漏風(fēng)大。運(yùn)輸上山中、多臺(tái)運(yùn)輸機(jī)串聯(lián)運(yùn)輸?shù)纳喜繖C(jī)頭不能確保在新鮮風(fēng)流中。運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，軌道回風(fēng)(優(yōu)越性 風(fēng)流與煤流方向相反，容易引起煤塵飛揚(yáng)，使進(jìn)風(fēng)流污染。煤流中釋放瓦斯，使進(jìn)風(fēng)流瓦斯?jié)舛仍龃?。運(yùn)輸設(shè)備散發(fā)的熱量，使進(jìn)風(fēng)流溫度升高。須在軌道上山下部車場內(nèi)安設(shè)風(fēng)門，由于運(yùn)輸頻繁，風(fēng)門常損壞漏風(fēng)，甚至

3、引起短路，影響工作面生產(chǎn)。1軌道上山2運(yùn)輸上山在選擇采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)要根據(jù)采區(qū)巷道布置，瓦期、煤塵及溫度等具體條件而確定。從安全觀點(diǎn)出發(fā)，一般認(rèn)為瓦斯煤塵危險(xiǎn)性大的采區(qū)一般宜采用軌進(jìn)運(yùn)回系統(tǒng)。瓦斯煤塵危險(xiǎn)性小的采區(qū)一般采用運(yùn)進(jìn)軌回系統(tǒng)。急傾斜煤層，采區(qū)溜煤眼不允許做采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷，應(yīng)采用軌進(jìn)運(yùn)回高瓦斯、綜采、往往采用三條上山（通風(fēng)上山，軌道上山，運(yùn)輸上山）。回采工作面上行風(fēng)與下行風(fēng)的分析1上行風(fēng)風(fēng)速小時(shí)，可能出現(xiàn)瓦斯分層流動(dòng)和局部積存。下行風(fēng)時(shí)，沼氣與空氣混合能力大，不易出現(xiàn)分層和局部瓦斯積存。2上行風(fēng)運(yùn)輸途中瓦斯被帶入工作面，工作面瓦斯?jié)舛却?。下行風(fēng)運(yùn)輸途中瓦斯被帶入回風(fēng)巷，工作面瓦斯?jié)舛刃　?上

4、行風(fēng)和運(yùn)輸煤流方向相反，容易引起煤塵飛揚(yáng)，工作面粉塵濃度大。下行風(fēng)和運(yùn)輸煤流方向相同，工作面粉塵與沉降一致，利于沉降。4上行風(fēng)，須把風(fēng)流引導(dǎo)最低水平然后上行，經(jīng)過路線長。風(fēng)流被地溫加熱的程度大，且運(yùn)煤設(shè)備發(fā)熱量也加入，故工作面氣溫高。5上行風(fēng)上偶角瓦斯常超限。6下行風(fēng) 運(yùn)輸設(shè)備在回風(fēng)巷運(yùn)轉(zhuǎn)安全性差。7下行風(fēng)比上行風(fēng)所需的機(jī)械風(fēng)壓要大，因?yàn)橐朔匀伙L(fēng)壓。且一旦停風(fēng)，工作面風(fēng)向逆轉(zhuǎn)。8下行風(fēng)一旦工作有火源，產(chǎn)生火風(fēng)壓與機(jī)械風(fēng)壓相反，會(huì)使工作面風(fēng)量減少，沼氣濃度增加，故下行風(fēng)，在起火地點(diǎn)沼氣爆炸的可能性比上行風(fēng)大。五、回采工作面進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷的布置形式1U形（后退式）簡單可靠采空區(qū)漏風(fēng)小但工作面上

5、隔面易積存瓦斯工作面進(jìn)風(fēng)巷要提前掘出，維護(hù)工作量大。U形（后退式）采空區(qū)漏風(fēng)大工作面風(fēng)量容易不足超前巷掘進(jìn)時(shí)，獨(dú)立通風(fēng)長度短。采空區(qū)沼氣不涌向工作面，而涌向回風(fēng)巷。2Z形（后退式）回風(fēng)巷為沿空留巷，可提高回采率。巷道采準(zhǔn)工程量較少采區(qū)內(nèi)進(jìn)回風(fēng)巷總長度近似不變，有利于穩(wěn)定風(fēng)阻，改善通風(fēng)。無上隅角瓦斯超限，但回風(fēng)巷常出現(xiàn)沼氣超限。Z形（Z形的前進(jìn)式）回風(fēng)巷為沿空留巷，或預(yù)掘。巷道采準(zhǔn)工作量較少。采區(qū)內(nèi)進(jìn)風(fēng)量總長度近似不變，有利用穩(wěn)定風(fēng)阻，改善通風(fēng)。上隅角瓦斯?jié)舛却螅蟹e聚。3Y型（后退式）解決了U型上隅角瓦斯常超限問題。工作面上下順槽都是進(jìn)風(fēng)流，改善作業(yè)環(huán)境。實(shí)行沿空留巷，可提高采區(qū)回采率。適用于

6、瓦斯涌出量特大的煤層中。還需邊界準(zhǔn)備專用回風(fēng)上山，增加了采區(qū)巷道的掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)。4雙Z型（后退式）工作面分割成上下行風(fēng)二段，通風(fēng)能力大。工作面中間，瓦斯?jié)舛却螅ㄇ斑M(jìn)式），沼氣進(jìn)入工作面。工作面中間，瓦斯?jié)舛刃。ê笸耸剑託獠贿M(jìn)入工作面較安全。后退式在采空區(qū)，維護(hù)一條回風(fēng)巷，工程量大，作業(yè)困難，不安全。采空區(qū)漏風(fēng)大，易引起遺煤自然發(fā)火。5W型（稱雙工作面）后退式比前進(jìn)式優(yōu)越，是解決綜采高沼氣工作的重要形式。前進(jìn)式巷道維護(hù)在采空區(qū)，漏風(fēng)大，有效風(fēng)量率低，且易十自然發(fā)火。供風(fēng)量增加，通風(fēng)能力大，適用綜采。高瓦斯礦，中間巷可不直鉆孔，抽瓦斯抽放率高。擴(kuò)散漏風(fēng)距離范圍小，有利于防止采空區(qū)自燃。第三節(jié)采

7、區(qū)所需風(fēng)量的計(jì)算按需供給風(fēng)量是采區(qū)通風(fēng)的核心。一、采區(qū)所需總風(fēng)量是采區(qū)風(fēng)備用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和。Q采總=式中工作面和備用面風(fēng)量之和m3/min各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和m3/min各峒室所需風(fēng)量之和m3/min風(fēng)量備用系數(shù)（包括漏風(fēng)）一般取1.2其它巷道需風(fēng)量計(jì)算依據(jù)采掘工作面回風(fēng)道CH4濃度1% CO220% CH4濃度0.5% t28機(jī)電峒室30二、回采工作面需風(fēng)量1按沼氣涌出量計(jì)算涌出不均衡系數(shù)（kg=最大涌出量/平均涌出量）和采1.31.45 炮采1.351.5Qg沼氣絕對(duì)涌出量m3/minCg工作面回風(fēng)流量高允許濃度Cin工作面進(jìn)風(fēng)流0.5%2按工作面氣溫與風(fēng)速的關(guān)系計(jì)算工作面平均斷面

8、使用支撐式支架時(shí)掩護(hù)式支架時(shí)3按炸藥量計(jì)算500稀釋每公斤炸藥產(chǎn)生的炮煙風(fēng)量故放炮后通風(fēng)時(shí)間一般20minA一次爆破所用的最大炸藥量kg4按人數(shù)計(jì)算4每人每分鐘供給4m3的規(guī)定風(fēng)量（實(shí)際每人每分鐘呼吸風(fēng)量0.3m3/分）工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)。5按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算根據(jù)規(guī)程規(guī)定定，回采工作面最低風(fēng)速為0.25m/s，最高風(fēng)速為4m/s的要求驗(yàn)算。 （工作面斷面積）6備用采面需風(fēng)量：一般取生產(chǎn)采面的一半，即，風(fēng)速，五種方法算得下風(fēng)量，選擇最大值作為回采工作面所需風(fēng)量。低沼氣礦井綜采工作面所需風(fēng)量200綜采面基本風(fēng)量（采高時(shí)，控頂距4m，風(fēng)速1.5m）半徑系數(shù) 當(dāng) 當(dāng) 工作面長度系數(shù) L工作面長度溫度

9、系數(shù) 15 k3=0.7 1617 k3=0.8 1822 k3=1.0 2324 k3=1.2 2526 k4=1.4支架后方空頂系數(shù)，易于冒落 強(qiáng)制放頂 三、掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量1按沼氣涌出量計(jì)算掘進(jìn)頭絕對(duì)沼氣涌出量 m3/minK瓦斯不均衡系數(shù)一取可取1.52.02按炸藥量計(jì)算A一次爆破最大炸藥量（kg）3按高扇吸風(fēng)量計(jì)算局扇吸風(fēng)量 5.5kw 100m3/min11kw200m3/min28kw- 350m3/minI局扇臺(tái)數(shù)4按人數(shù)計(jì)算N工作面最多人數(shù)5按風(fēng)速驗(yàn)算巖巷掘進(jìn)面 煤巷或半煤巷 巖巷掘進(jìn)面 以上五種方法中選擇最大值作為掘進(jìn)所需風(fēng)量。三、峒室所需風(fēng)量的計(jì)算1大型火藥庫 Q=10

10、01502中型火藥庫 Q=601003采區(qū)絞車房 Q=60804采區(qū)變電所 Q=60805充電峒室 Q=100200第三節(jié) 通風(fēng)構(gòu)筑物三類：1隔斷風(fēng)流的構(gòu)筑物、密閉、風(fēng)門。2用于通過風(fēng)流的構(gòu)筑物，風(fēng)峒、風(fēng)橋、測風(fēng)站3調(diào)節(jié)和控制風(fēng)量、調(diào)節(jié)風(fēng)窗。風(fēng)門：普通風(fēng)門（單扇人行門、單扇過車門，雙扇木門過架線風(fēng)門）自動(dòng)風(fēng)門撞桿式自動(dòng)風(fēng)門（圖6-14）配重傾斜自關(guān)式（圖6-14）氣動(dòng)式自動(dòng)風(fēng)門水壓自動(dòng)風(fēng)門電動(dòng)式自動(dòng)風(fēng)門控制觸發(fā)方式：輔助架線集電弓觸發(fā)式軌道開關(guān)接點(diǎn)觸發(fā)器（按鈕式開關(guān)）軌道荷重傳感器光控觸發(fā)器超聲波觸發(fā)器紅外線傳感器微波傳感器電磁濾應(yīng)器觸發(fā)第四節(jié)減少漏風(fēng)保證采區(qū)供風(fēng)一、漏風(fēng)的分類1外部漏風(fēng)，地面

11、主扇附近的井口防爆蓋，調(diào)節(jié)閘門等處的漏風(fēng)。2內(nèi)部漏風(fēng)，井下各種通風(fēng)構(gòu)筑物的漏風(fēng)，采空壓及碎裂煤柱。按漏風(fēng)分布的性質(zhì)可以分為連續(xù)分布的漏風(fēng)（巷道壁漏風(fēng)，沿空巷道的漏風(fēng)，掘進(jìn)風(fēng)筒漏風(fēng)）局部漏風(fēng)（通風(fēng)構(gòu)筑物的漏風(fēng)）二、漏風(fēng)阻力定律漏風(fēng)有屬紊流態(tài)，服從紊流阻力定律。 漏風(fēng)有屬過渡流態(tài)，服務(wù)紊流阻力定律。 漏風(fēng)有沿程連續(xù)分布漏風(fēng)，服從 三、衡量礦井漏風(fēng)程度的參數(shù)1礦井內(nèi)部有效風(fēng)量率各用風(fēng)地點(diǎn)總風(fēng)量之和與礦井總風(fēng)量之比%（一般不能80%）2礦井內(nèi)部漏風(fēng)率（一般不能20%）3礦井外部漏風(fēng)率（一般不能15%）四、控制漏風(fēng)，提高有效風(fēng)量1礦井主要進(jìn)回風(fēng)進(jìn)，壓差大，布置上盡量拉開距離。對(duì)角式聯(lián)絡(luò)巷中盡可能要設(shè)置高

12、質(zhì)量的正、反風(fēng)門。2礦井、采區(qū)、工作面進(jìn)回風(fēng)平巷間距不直過小。3服務(wù)年限長的進(jìn)、回風(fēng)巷道應(yīng)布置在巖石中。4要正確選擇通風(fēng)構(gòu)筑揚(yáng)的安設(shè)位置。5采空區(qū)注漿，灑水、可提高壓實(shí)程度，減少漏風(fēng)量。6盡可能降低并聯(lián)的漏風(fēng)通道兩端壓差，降低漏風(fēng)量。7壓入式通風(fēng)的箕斗井回風(fēng)時(shí)，井底煤倉必須留足夠的煤量，防止漏風(fēng)。8風(fēng)門、風(fēng)橋規(guī)格化，保證構(gòu)筑質(zhì)量。9地表小煤窯必須查明，漏風(fēng)通道，嚴(yán)防漏風(fēng)漏水。第七章掘進(jìn)通風(fēng)無論在新建礦、擴(kuò)建礦還是生產(chǎn)礦井都要經(jīng)常進(jìn)行大量的井巷工程，為生產(chǎn)作準(zhǔn)備，掘進(jìn)時(shí)必須要對(duì)獨(dú)頭掘進(jìn)面進(jìn)行通風(fēng)，這種通風(fēng)稱為掘進(jìn)通風(fēng)或局部通風(fēng)。第一節(jié)掘進(jìn)通風(fēng)方法一、總風(fēng)壓通風(fēng)礦井主扇造成的風(fēng)壓稱為總風(fēng)壓總風(fēng)壓通

13、風(fēng)利用縱向風(fēng)墻導(dǎo)風(fēng)（圖7-1）利用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)利用平行巷道導(dǎo)風(fēng)利用鉆孔通風(fēng)二、使用局部動(dòng)力設(shè)施的通風(fēng)法按動(dòng)力源分為引射器通風(fēng)和局扇通風(fēng)。1引射器：其通風(fēng)原理是利用壓力水或壓縮空氣經(jīng)噴咀高速射出產(chǎn)生射流，卷吸周圍空氣一起前進(jìn)。優(yōu)點(diǎn)：引射器通風(fēng)安全，在煤與瓦斯突出嚴(yán)重的煤巷掘進(jìn)時(shí)用它替代局扇，安全性能高。缺點(diǎn)：風(fēng)壓低，風(fēng)量小，效率低，需有高壓水源或壓氣時(shí)，才能使用。2局扇通風(fēng)局扇通風(fēng)是礦井廣泛使用的掘進(jìn)通風(fēng)方法：壓入式、抽出式、混合式1）壓入式通風(fēng) 圖7-10風(fēng)筒出口到工作面距離有效射程 風(fēng)筒出口到風(fēng)流轉(zhuǎn)向點(diǎn)的距離叫有效射程 壓入式通風(fēng)優(yōu)缺點(diǎn)：局扇及電氣設(shè)備布置在新鮮風(fēng)流內(nèi)，污風(fēng)不通過局扇安全。有效射

14、程遠(yuǎn)，工作面風(fēng)速較大，工作面排炮煙通風(fēng)時(shí)間短，迎頭區(qū)排煙效果好?？墒褂萌嵝燥L(fēng)筒，使用方便。風(fēng)筒漏出新風(fēng)對(duì)排煙有一定作用缺點(diǎn)是一污風(fēng)沿巷道排出污染范圍廣，勞動(dòng)環(huán)境差，巷道長排煙時(shí)間長。2）抽出式通風(fēng)圖7-11風(fēng)筒口離工作面的距離應(yīng)小于有效吸程抽出式通風(fēng)的優(yōu)缺點(diǎn)新鮮風(fēng)流沿巷道進(jìn)入工作面，整個(gè)井巷空氣新鮮，勞動(dòng)環(huán)境好。只要保證在內(nèi)，抽出式風(fēng)量比壓入式風(fēng)量小得多，功率小。污風(fēng)通過風(fēng)機(jī)，若風(fēng)機(jī)不具備防爆性能則不安全，高沼氣礦不使用。吸風(fēng)口離工作面近，容易被放炮巖石崩壞。不能使用柔性風(fēng)筒，使用鐵風(fēng)筒，安裝麻煩、費(fèi)工時(shí)。3）混合式通風(fēng)用兩套風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒裝置，一套向工作面供新風(fēng)，一套為工作面抽污風(fēng)稱為混合式。壓

15、入式和抽出式聯(lián)合工作，所以兼有二者的優(yōu)點(diǎn)。布置方式1長壓短軸2前壓后軸（長抽短壓方式）3前抽后壓（長軸短壓方式）第二節(jié)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量的計(jì)算1壓入式通風(fēng) （m3/min）A一次爆炸破藥量 kgS掘進(jìn)巷道的凈斷面積從工作面至炮煙被稀釋到安全濃度距離。（當(dāng)掘進(jìn)巷道的長度小于時(shí)，用巷道長代替）。2抽出式通風(fēng)炮煙拋擲長度，電雷管起爆時(shí) 爆雷管起爆時(shí) 3混合式通風(fēng)（長抽短壓） Q抽=Q壓+60Vs（長壓短軸） Q壓=Q抽+60VsV排塵最低風(fēng)速0.150.25m/s 或稀釋沼氣的最低風(fēng)速0.5m/s。S風(fēng)筒重疊段的巷道面積驗(yàn)算 按最低排塵風(fēng)速0.15m/s 按最低風(fēng)量按最高風(fēng)速（巖巷、半煤巖和煤巷）4

16、m/s 驗(yàn)算最高風(fēng)量第三節(jié) 掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備的選擇一、風(fēng)筒的選擇1對(duì)風(fēng)筒的基本要求是：漏風(fēng)小風(fēng)阻小使用方便成本低廉安全耐用（阻燃、抗靜電）2風(fēng)筒種類剛性 鐵質(zhì)風(fēng)筒、玻璃鋼（摩擦阻力系數(shù)又小，但成本高、輕、抗酸堿腐蝕）。柔性：（帆布、膠布、人造革塑料風(fēng)筒）剛性：適用于壓入式和抽出式柔性：僅適用于壓入式3風(fēng)筒的直徑400、500、600、8004風(fēng)筒的風(fēng)阻摩擦風(fēng)阻Rfr局部風(fēng)阻（接頭風(fēng)阻Rjo、彎頭風(fēng)阻Rb和出口風(fēng)阻Rou（壓入式）入口風(fēng)阻Rin（抽出式）壓入式抽出式其中，摩擦風(fēng)阻 系數(shù)，可按表（7-2）選取局部風(fēng)壓損失 可按圖7-14選取 可按圖7-15選取 取為1 取0.1，入口處完全修圓的 取0

17、.50.6當(dāng)入口處直角入口。三、風(fēng)筒漏風(fēng)金屬風(fēng)筒漏風(fēng)主要是接頭漏風(fēng)膠布風(fēng)筒漏風(fēng)不僅接頭，而且全長（壁面和斜眼）漏風(fēng)。所以風(fēng)筒漏風(fēng)屬連續(xù)均勻漏風(fēng)。通過風(fēng)筒的平均風(fēng)量 （何平均值）局扇工作風(fēng)量風(fēng)筒出口風(fēng)量（工作面風(fēng)量）反映風(fēng)筒漏風(fēng)程度的指標(biāo)有三1風(fēng)筒漏風(fēng)率百米漏風(fēng)率 2風(fēng)筒和有效風(fēng)量率 風(fēng)筒出口風(fēng)量占局扇工作風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)3風(fēng)筒漏風(fēng)備用系數(shù)四、風(fēng)筒直徑、局扇的選擇1局扇工作風(fēng)量 2局扇工作風(fēng)壓壓入式 壓入式風(fēng)筒的總風(fēng)阻 抽出式 壓入式風(fēng)筒的總風(fēng)阻 3選擇局扇一般都使用JBT系列，根據(jù)在圖7-16中選擇再參照表7-5、表7-6選擇配套的風(fēng)筒。4局扇串聯(lián)如果選用的局扇工作風(fēng)壓不能滿足要求，可選用二臺(tái)進(jìn)行

18、串聯(lián)作業(yè)。5局扇并聯(lián)（一般多為集中并聯(lián)）當(dāng)風(fēng)筒風(fēng)阻不大，而單臺(tái)局扇不能給出所需風(fēng)量時(shí)，說明局扇本身供風(fēng)量不足，而非風(fēng)壓過小，這時(shí)可采用兩臺(tái)并聯(lián)。局扇無論是并聯(lián)還是串聯(lián)，均應(yīng)選用同型號(hào)風(fēng)機(jī)，以防止出現(xiàn)不正常工況。第八章礦井風(fēng)量按需調(diào)節(jié)隨著礦井生產(chǎn)的發(fā)展，礦井風(fēng)網(wǎng)的風(fēng)阻不斷變化為了保證井下用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量和風(fēng)質(zhì)，就必須不斷對(duì)礦井風(fēng)網(wǎng)的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證安全生產(chǎn)，礦井風(fēng)量調(diào)節(jié)是通風(fēng)管理的重要內(nèi)容。一、礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)V井總風(fēng)量不足或過剩時(shí)，需調(diào)節(jié)總風(fēng)量，也就是調(diào)整主扇的工況點(diǎn)：采取的措施是：改變主扇轉(zhuǎn)速（電機(jī)的變頻調(diào)速，可控硅串級(jí)調(diào)速，液力電阻器調(diào)速）改變時(shí)按安裝角的辦法改變前導(dǎo)器葉片角度更換電機(jī)改

19、變礦井網(wǎng)絡(luò)總風(fēng)阻值：利用風(fēng)峒中的閘門，使總風(fēng)阻增減。二、局部風(fēng)量調(diào)節(jié)增阻法減阻法輔扇調(diào)節(jié)法1增阻調(diào)節(jié)法如圖并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，其中 該并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)中自然分配的風(fēng)量分別為按生產(chǎn)需要 顯然自然分配風(fēng)量不符合要求若按生產(chǎn)要求：兩分支的阻力為保證按需供用，必須使兩分支的風(fēng)壓平衡為此，需在1分支的回風(fēng)段設(shè)置一調(diào)節(jié)風(fēng)窗，使它產(chǎn)生局部阻力，根據(jù)調(diào)節(jié)風(fēng)窗計(jì)算公式若第九章礦井風(fēng)量按需調(diào)節(jié)增阻調(diào)節(jié)法的優(yōu)缺點(diǎn)與適用條件1這種調(diào)節(jié)法具有簡便易行的優(yōu)點(diǎn)，它是采區(qū)內(nèi)主要調(diào)節(jié)措施。2這種調(diào)節(jié)法使礦井的總風(fēng)阻增加，勢必造成礦井總風(fēng)量下降。要想保持總風(fēng)量減少就得改變主扇風(fēng)壓曲線，增加通風(fēng)電力費(fèi)3適當(dāng)條件下可用以下幾種增阻調(diào)節(jié)法百葉窗形調(diào)節(jié)裝

20、置（如圖8-8）a. 調(diào)節(jié)范圍較寬b. 調(diào)節(jié)比較均勻c. 有利于降塵d. 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制氣室型調(diào)節(jié)裝置（圖8-9）通過改變門扇的敞角來實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)節(jié)可以設(shè)在運(yùn)輸強(qiáng)度不太大的巷道中風(fēng)幕調(diào)節(jié)裝置（圖8-10）通過高速風(fēng)流形成風(fēng)幕來遮斷風(fēng)流通過的能力。達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的a. 可連續(xù)平滑地實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)量有一定限度。b. 不堵塞巷道c. 不影響運(yùn)輸和行人d. 風(fēng)幕中加水，可降塵e. 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理二、降低風(fēng)阻調(diào)節(jié)法并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，兩巷道的風(fēng)阻分別為所需風(fēng)量為，（不是自然分配風(fēng)量）則兩巷道的阻力分別為如果；則以為依據(jù)，把減到，為此須把降到即以上表明：降阻調(diào)節(jié)與增阻調(diào)節(jié)相反，為保證風(fēng)量按需分配，當(dāng)兩并聯(lián)

21、巷道的阻力不等時(shí)，以小阻力為依據(jù)，設(shè)法降低為阻力巷道的風(fēng)阻，使網(wǎng)孔達(dá)到阻力平衡，由可知降低風(fēng)阻的主要辦法是擴(kuò)大巷道斷面則 原來巷道改造，即舊巷長度不變，L是常數(shù) 若如果客觀上又無法采用擴(kuò)大巷道斷面的措施時(shí)，可改變巷道壁面的平滑程度或支架型式，以減少摩擦阻力系數(shù)來調(diào)節(jié)風(fēng)量。改變后的摩擦阻力系數(shù)，可用下式計(jì)算降阻調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)使礦井總風(fēng)阻減小，總風(fēng)量增加。但這種調(diào)節(jié)法工程量大，投資較多，施工時(shí)間也較長。一般寧愿在巷道旁開掘并聯(lián)巷道，或利用廢舊巷道供通風(fēng)用。三、增加風(fēng)壓調(diào)節(jié)法增壓調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)是在并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)中的大阻力分支中安裝輔助扇風(fēng)機(jī)，用其克服該分支的部分阻力，達(dá)到按需供風(fēng)的目的。（如圖表8-12）一采區(qū)所

22、需風(fēng)量 風(fēng)阻 產(chǎn)生的阻力二采區(qū)所需風(fēng)量 風(fēng)阻 產(chǎn)生的阻力自地表到采區(qū)總進(jìn)風(fēng)段1-2的風(fēng)阻為總進(jìn)風(fēng)段3-4的風(fēng)阻為兩采區(qū)所需總風(fēng)量為若且，為了保證按需供風(fēng)，則主扇應(yīng)提供的風(fēng)壓為為使二采區(qū)供風(fēng)量為，則要安設(shè)輔扇，壓力，則輔扇風(fēng)壓輔扇風(fēng)力用這組數(shù)據(jù)選擇輔扇增壓調(diào)節(jié)法的優(yōu)缺點(diǎn)1較降阻調(diào)節(jié)法比較，施工方便，但管理工作較復(fù)雜，安全性較差。2經(jīng)濟(jì)費(fèi)用高。（輔扇的購置費(fèi)、安裝費(fèi)、電力費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)、繞道開掘費(fèi)）3增加通車過人的麻煩。適用條件在并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)中各分支的阻力相差比較懸殊，主扇的風(fēng)壓滿足不了阻力較大分支的需要時(shí)，不能采用增阻調(diào)節(jié)法，當(dāng)采用降阻調(diào)節(jié)法在時(shí)間上來不及時(shí)，可采用安裝輔扇的增壓調(diào)節(jié)法。另一種增壓調(diào)節(jié)法

23、（引射器相法）靠射流產(chǎn)生的動(dòng)能，推動(dòng)風(fēng)流，從而使該風(fēng)路的風(fēng)量有所提高。這種調(diào)節(jié)方法雖然安裝方便，但增加的能量有限，提高風(fēng)路上的風(fēng)是不多，特別是容易產(chǎn)生循環(huán)風(fēng)。四、風(fēng)量調(diào)節(jié)與瓦斯?jié)舛鹊年P(guān)系在瓦斯礦井進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，通常是以巷道中的瓦斯?jié)舛茸鳛檎{(diào)節(jié)依據(jù)。第三節(jié) 多臺(tái)主扇聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的相互調(diào)節(jié)采用多臺(tái)主扇聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的礦井、各臺(tái)主扇之間、相互影響如不注意在必要時(shí)進(jìn)行各臺(tái)主扇的相互調(diào)節(jié)，就可能使礦井通風(fēng)的正常狀況受到破壞，甚至嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。一、多臺(tái)主扇聯(lián)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)的相互影響由于東翼需風(fēng)量的改變，使西翼也必須做相應(yīng)調(diào)整，如不調(diào)整西翼主扇工況點(diǎn)將為，從而使西翼風(fēng)量減少，有時(shí)甚至處于不穩(wěn)定狀態(tài)，新的生產(chǎn)計(jì)劃要求，東翼

24、主扇風(fēng)量增至?xí)r，則會(huì)導(dǎo)致礦井總進(jìn)風(fēng)量增加。公共風(fēng)路與東翼風(fēng)路的通風(fēng)阻力增加。公共風(fēng)路的通風(fēng)阻力增至東翼風(fēng)路的通風(fēng)阻力增至則東翼主扇的靜風(fēng)壓東翼主扇的動(dòng)輪葉片安裝角調(diào)整為時(shí)，才能滿足供風(fēng)需要，即新工況點(diǎn)為，其工作風(fēng)阻力當(dāng)東翼主扇經(jīng)調(diào)整滿足按需供風(fēng)時(shí)，則西翼主扇因礦井總進(jìn)風(fēng)量增加，必須提供的靜風(fēng)壓為西翼主扇的新工況點(diǎn)，故必須將西翼主扇動(dòng)輪葉片的安裝角調(diào)整至其工作風(fēng)阻這樣才能保證兩翼的按需供風(fēng)。二、多臺(tái)主扇不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的預(yù)防通過前面討論，可知西翼的通風(fēng)阻力為工作風(fēng)阻同理，東翼的工作風(fēng)阻特別是當(dāng)兩主扇風(fēng)壓特性相差較大，且公共風(fēng)路的風(fēng)阻較大時(shí)，可能導(dǎo)致公共風(fēng)路的通風(fēng)阻力與西翼主扇零風(fēng)量時(shí)的風(fēng)壓相等，見西翼

25、處于無風(fēng)撫態(tài)。當(dāng)公共風(fēng)路的通風(fēng)阻力大于西翼主扇常風(fēng)量時(shí)的風(fēng)壓時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)西翼風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，成為東翼主扇的進(jìn)風(fēng)路線之一。所以對(duì)于兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的主扇進(jìn)行并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的礦井。當(dāng)一臺(tái)主扇的工況被調(diào)整，其它主扇的工況點(diǎn)也應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)節(jié)。為了保證多臺(tái)主扇并聯(lián)安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，要盡可能降低公共網(wǎng)風(fēng)路的風(fēng)阻（長度盡可能短，斷面盡可能大，進(jìn)風(fēng)道盡可能多些。）盡量選用相同型號(hào)，能力的風(fēng)機(jī)。盡量均衡，東西兩翼的風(fēng)量和風(fēng)壓（生產(chǎn)布局要均衡）。盡可能少用或不用主扇葉片最大角度的特性曲線，防止自然風(fēng)壓的反作用，使主扇工作點(diǎn)超出合理工作范圍，造成運(yùn)轉(zhuǎn)不安全。第十章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)計(jì)第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括：井風(fēng)井和出風(fēng)井布置方

26、式，礦井主扇工作方法，通風(fēng)風(fēng)路。一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的類型1中央式：中央并列式、中央分裂式（也稱中央邊界式）2對(duì)角式：兩翼對(duì)角式、分區(qū)對(duì)角式3混合式：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。1中央并列式（圖9-1）井風(fēng)井和出風(fēng)井大致并列在井田走向中央。二井底都開掘到第一水平，井底車場。風(fēng)井位于工業(yè)廣場內(nèi)，噪音和污染影響地面、工作環(huán)境。巖石中要做一條回風(fēng)石門。亂層傾角小時(shí)，回風(fēng)石門長，開掘費(fèi)用高，還需在回風(fēng)石門下留煤柱保護(hù)。壓入式使用條件：新建礦井、煤層傾角大，埋藏深，但走向不大。而且瓦斯自然發(fā)生都不嚴(yán)重條件下，使用并列式比較合理，開掘少。由于傾角大，總回風(fēng)石門短，開掘費(fèi)用少。便于貫通，

27、建井期較短。初期投資較少，出煤較快。便于延伸井筒，為深部通風(fēng)提供有利條件。風(fēng)流折返流動(dòng)，路線長，通風(fēng)阻力大，通風(fēng)費(fèi)用大。工業(yè)廣場有風(fēng)機(jī)噪音。地面建筑和供電均集中便于管理。井底車場漏風(fēng)大。2中央分列式（圖9-2）抽出式進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向中央出風(fēng)井位于井田線部走向中央出風(fēng)井底高于進(jìn)風(fēng)井底。壓入式優(yōu)缺點(diǎn)使用條件：（1）適用于煤層做用較小，埋藏較淺走向長度不大，而且瓦斯、自然發(fā)生比較嚴(yán)重的礦井。（2）與并列式相比，這種方式安全性好，建井期限略長，初期投資增大（多打一個(gè)出風(fēng)井，少掘一條總回風(fēng)石門）（3）兩個(gè)井筒，在深部延伸，通風(fēng)不困難。（4）風(fēng)流不折返，直通回風(fēng)井，路線短，阻力小，內(nèi)部漏風(fēng)小，有利于

28、防火。（5）工業(yè)廣場沒有主扇噪音和污風(fēng)污染（6）從回風(fēng)系統(tǒng)鋪設(shè)防塵管路系統(tǒng)比較方便。3兩翼對(duì)角式抽出式進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向中央出風(fēng)井位于淺部和走向邊界附近。（1）適用于走向較大，井型大，煤層距地表淺，瓦斯自然發(fā)生嚴(yán)重的礦井。（2）比中央分列式安全性更好。（3）初期投資大（4）風(fēng)流路線短，阻力和漏風(fēng)較小。（5）各采區(qū)風(fēng)阻比較均衡，礦井總風(fēng)量比較穩(wěn)定。（6）工業(yè)廣場不受污染和噪音的危害。（7）與中央式相比安全出口多。（8）管理相對(duì)分散（9）發(fā)生事故反風(fēng)較困難。4分區(qū)對(duì)角式抽出式進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央每個(gè)采區(qū)各掘一個(gè)小風(fēng)井，安設(shè)小功率主扇，不必做總回風(fēng)巷適用條件：（1）煤層距地表淺，因地表高

29、低起伏較大，無法開掘淺部總回風(fēng)道，而且表土層設(shè)有流沙層，便于開掘小風(fēng)井（2）每個(gè)采區(qū)都有獨(dú)立的通風(fēng)路線，互不影響。（3）設(shè)計(jì)規(guī)范要求240萬噸以上的大型礦井、宜采用分區(qū)開拓分區(qū)通風(fēng)、集中出煤各分區(qū)應(yīng)有獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。（4）分區(qū)開風(fēng)井既可改善通風(fēng)條件，又可以利用風(fēng)井準(zhǔn)備采區(qū)，縮短建井工期。初期采用中央分裂式通風(fēng)系統(tǒng)（縮短基建時(shí)間）后期再采用兩翼對(duì)角混合式一般是老礦井的改建、擴(kuò)建時(shí)使用。三、扇風(fēng)機(jī)工作方式1壓入式（礦區(qū)周圍小窯多）2抽出式（通常采用的方式尤其高瓦斯礦）3混合式（礦區(qū)阻力大）優(yōu)缺點(diǎn)：1抽出式主扇使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)一旦主扇因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流壓力提高，可抑制采空區(qū)瓦斯涌出，比

30、較安全。2壓入式主扇使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主扇停轉(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。3采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在總進(jìn)風(fēng)路線上設(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，如圖9-8。4地面小煤窯分布較廣，并和礦區(qū)相溝通條件下，用抽出式通風(fēng)，會(huì)把小窯積存的有害氣體抽到井下，造成事故，風(fēng)流短路總風(fēng)量和有效風(fēng)量都會(huì)減小，用壓入式通風(fēng)，能用部分回風(fēng)流把小窯的有害氣體排出。5如果能夠嚴(yán)防總進(jìn)風(fēng)路線上的漏風(fēng)，則壓入式主扇的規(guī)格尺寸和通風(fēng)電力費(fèi)用都較抽出式為小。6壓入式過渡到深水平抽出式通風(fēng)有一定難度，會(huì)使過渡期限攔得過長。一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求1每個(gè)礦井，至少要有兩個(gè)通到地面的安全出

31、口。2進(jìn)風(fēng)井口要有利于防洪，不受粉塵，有害氣體污染。3北方礦井、井口需裝供暖裝備。4總回風(fēng)巷不得作為主要人行道。5工業(yè)廣場不得受扇風(fēng)機(jī)噪音干擾。6裝有皮帶機(jī)的井筒不得兼作回風(fēng)井。7裝有箕斗的井筒不應(yīng)作為主要進(jìn)風(fēng)井。8可以獨(dú)立通風(fēng)的礦井，采區(qū)應(yīng)盡量獨(dú)立通風(fēng)，不宜合并一個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)。9通風(fēng)系統(tǒng)要為防治瓦斯、火、塵、水及高溫創(chuàng)造條件。10通風(fēng)系統(tǒng)要有利用深水平或后期通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展變化。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)所需的基礎(chǔ)資料1礦井自然條件、地形圖、地質(zhì)圖、煤巖的游離二氧化硅（礦）和硫的含量、沼氣含量和壓力。煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，自然發(fā)生危險(xiǎn)性，煤塵的炸爆性，地溫參數(shù)，礦區(qū)地面氣候，常年主導(dǎo)風(fēng)向。2礦井生產(chǎn)條件，礦井年

32、產(chǎn)量，服務(wù)年限、開拓、開采、提運(yùn)系統(tǒng)、產(chǎn)量分布、采掘工作面比例、生產(chǎn)和備用工作面?zhèn)€數(shù)，井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，同時(shí)炸破的最多炸藥量，礦井采區(qū)的巷道系統(tǒng)，斷面大小和支護(hù)方式。3通風(fēng)設(shè)備產(chǎn)品目錄和價(jià)格。4鄰近礦井的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或統(tǒng)計(jì)資料。通風(fēng)設(shè)計(jì)的步驟為1擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)圖2計(jì)劃礦井總風(fēng)量3按通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期進(jìn)行風(fēng)量分配，定出計(jì)算最大總阻力。4選擇主扇設(shè)備5概算通風(fēng)費(fèi)用第二節(jié) 礦井總風(fēng)量的計(jì)算和分配按規(guī)程要求，設(shè)計(jì)礦進(jìn)的風(fēng)量，應(yīng)由省煤局確定，且必須釜底抽薪照礦井整個(gè)服務(wù)年限內(nèi)各個(gè)時(shí)期的通風(fēng)要求，分水平進(jìn)行計(jì)算，以保證合理通風(fēng)。第十一章礦井空氣的降溫與加熱隨著開采濃度的不斷增大，機(jī)械化程

33、度日益提高，井下熱害愈來愈嚴(yán)重，必須采取空氣的降溫措施。北方冬季寒冷礦區(qū)，必須采取加熱措施，防止井筒結(jié)冰而造成提井、運(yùn)輸事故。第一節(jié)人體熱與環(huán)境熱的關(guān)系一、人體的熱平衡熱平衡關(guān)系用下式表示方程人體產(chǎn)熱量肌內(nèi)作功而消耗的熱量人體與周圍環(huán)境的換熱量（對(duì)流換熱）人體吸熱+放熱人體與周圍環(huán)境的輻射換熱量人體皮膚、出汗、蒸發(fā)所散發(fā)的熱量。蓄存于人體內(nèi)的熱量。二、微小氣候?qū)θ梭w熱調(diào)節(jié)的影響。1溫度：氣溫對(duì)人體熱調(diào)節(jié)起著主要作用2濕度：濕度大、汗液蒸發(fā)困難、人體散熱困難，容易導(dǎo)致人體熱平衡破壞。3風(fēng)速：空氣溫度低于人體，風(fēng)速大，散熱量愈多，空氣溫度高于人體時(shí)，人體獲得對(duì)流熱。4輻射：影響人體輻射散熱的是人體

34、周圍物體的表面溫度，當(dāng)周圍物體，表面溫度高于人體時(shí)，人體就得到輻射熱。三、微氣候?qū)θ梭w散熱的影響散熱方式主要影響因素對(duì)流散熱空氣溫度風(fēng)速輻射散熱人體周圍物體表面溫度汗分蒸發(fā)散熱空氣相對(duì)溫度風(fēng)速各種散熱方式占人體總散熱量的百分比輻射44%對(duì)流31%蒸發(fā)21%熱環(huán)境與事故率熱環(huán)境中，中樞神經(jīng)系統(tǒng)受到抑制，使注意力分散、降低動(dòng)作的準(zhǔn)確性及協(xié)調(diào)性，容易發(fā)生事故。衡量環(huán)境氣候的指標(biāo)：干球溫度、等效溫度、卡它度干球溫度不能真實(shí)反應(yīng)氣候?qū)θ说倪m宜程度，環(huán)境中的舒適感是根據(jù)工人在空氣溫度、濕度、風(fēng)速三種數(shù)據(jù)不相同，各種環(huán)境中的舒適感覺進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和比較，并以濕度已飽和風(fēng)速為零，舒適感覺相同的環(huán)境空氣溫度作為指標(biāo)用

35、來評(píng)價(jià)溫度、濕度和風(fēng)速不相同的各種環(huán)境，對(duì)人的舒適感覺，這種指標(biāo)叫做等效溫度。它能反映空氣溫度、濕度和風(fēng)速三種因素對(duì)人舒適感覺的綜合作用?？ㄋ缺硎揪哂信c人的體溫接近的卡它溫度計(jì)向外界散熱的速度。干卡它度近似地取決于氣溫和風(fēng)速。溫卡它度可以反映溫度、濕度、風(fēng)速三者的綜合影響。用濕紗布包裹液球。靜止空氣中，卡它度相當(dāng)于成年男人身體的散熱速率。第二節(jié)影響井下氣溫的因素影響井下氣溫變化的主要因素有：1礦井進(jìn)風(fēng)溫度2井下風(fēng)流的壓縮和膨脹3機(jī)電設(shè)備散熱。4氧化放熱5人體散熱、散濕6地下熱水散熱。7圍巖與井下空氣的熱交換。適應(yīng)于不同作業(yè)的卡它度作業(yè)靜止程度舒適的干卡它度舒適的溫卡它度坐著工作618中等勞動(dòng)

36、825重勞動(dòng)1030（二）風(fēng)流位能變化的影響風(fēng)流下行增焓（放熱）風(fēng)流絕熱壓縮引起風(fēng)流溫度的變化 當(dāng)，風(fēng)流上行減焓（吸熱）位能轉(zhuǎn)化成熱量使空氣的比焓增大，可用下式計(jì)算當(dāng)風(fēng)流的質(zhì)量流量為例如：已知某井筒垂深為650m，試求風(fēng)流下行時(shí)位能變化引起的壓縮增焓，井筒入風(fēng)量，求位能轉(zhuǎn)化成的總熱量。解：壓縮增焓為位能轉(zhuǎn)化成的總熱量為三、圍巖與風(fēng)流間的熱交換1地溫在垂深方向的分布規(guī)律（1）變溫帶，在離地表2040m范圍內(nèi)，巖溫受地表氣溫變化的影響，稱為變溫帶，變溫帶中的巖溫隨季節(jié)變化。（2）恒溫帶，恒溫帶巖溫常年不變（表10-1）（3）增溫帶，巖溫隨深度增加而增加，地溫每增1增加的垂深m/稱。（4）地溫率、恒溫帶的溫度（）及深度（m）地溫率m/例已加某礦井恒溫帶深度，恒溫度。地溫率m/。試求礦井垂深650m處的初始巖溫解由 2圍巖傳遞給風(fēng)流的熱量已知巷道壁溫和平均氣溫，用牛頓公式求算 （10-12）對(duì)流換熱系數(shù)巷道周界及長度m巷壁平均溫度平均氣溫例：水平巷道100m，周長12.2m，原始巖溫35，空氣溫度25，總傳熱系數(shù)，求巷道圍巖的散熱量。解：一個(gè)大型礦井，圍巖的散熱量可達(dá)數(shù)百萬千瓦。四、機(jī)電設(shè)備散熱。1動(dòng)力設(shè)備散熱（電動(dòng)機(jī)、變壓器）N供電設(shè)備實(shí)耗功率 kw設(shè)備效率2蓄電池機(jī)車發(fā)熱機(jī)車功率1.5蓄電池化學(xué)反應(yīng)發(fā)