礦井通風(fēng) 課程 設(shè)計(jì) 專業(yè)名稱 煤礦與安全 學(xué)生姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 2013 年 12 月 - 1 - 目 錄 第 1 章 礦井生產(chǎn)及通風(fēng) 概 況 1 1 .1 礦井 煤層煤質(zhì)及 生產(chǎn) 概 況 1 1 .2 礦井通風(fēng) 安全概 況 2 第 2 章 礦井通風(fēng) 方式與風(fēng)機(jī)工作方式選擇 4 2 .1 礦井 通風(fēng) 方式 的 選擇 依據(jù)和原則 4 2 .2 礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式選擇 6 第 3 章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算 9 3 .1 礦井風(fēng)量計(jì)算原則和規(guī)定 9 3 .2 礦井風(fēng)量計(jì)算方法 10 第 4 章 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 22 4 .1 井巷通風(fēng)阻力計(jì)算 22 4 .2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的其它計(jì)算 28 第 5 章 礦井通風(fēng)設(shè)備選擇 33 5 .1 礦井通風(fēng)設(shè)備選擇要求 33 5 .2 礦井 主要 通風(fēng)機(jī)選 型 33 5 .3 電動(dòng)機(jī)的選 擇 41 第 6 章 礦井通風(fēng)費(fèi)用概算 與安全措施 44 6 .1 噸煤通風(fēng)費(fèi)用計(jì)算 44 6 .2 礦井安全生產(chǎn)技術(shù)措施 46 總結(jié) 與致謝 49 參考文獻(xiàn) 50 - 1 - 第 1 章 礦井生產(chǎn)及通風(fēng) 安全概 況 1 .1 礦井 煤層煤質(zhì)及生產(chǎn)概 況 1.1.1 礦井 基本 生產(chǎn)概況 該礦 地處平原地區(qū)， 地面標(biāo)高 +150m，井田走向長(zhǎng)度 5km，傾斜方向長(zhǎng)度 3.3km。井田上界以標(biāo)高 165m 為界，下界以標(biāo)高 1020m 為界，兩邊以斷層為界 。井田有兩個(gè)可開采煤層，為 K1 和 K2， 可采儲(chǔ)量約為 1.08 億噸。根據(jù)開采條件、煤炭供求狀況及煤礦安全規(guī)程規(guī)定，確定此礦為年產(chǎn) 150 萬噸大型礦井，服務(wù)年限為 72年。 該礦采用立井多水平上下山開拓，因井田走向較短，兩翼各布置一個(gè)采區(qū)。每個(gè)采區(qū)上山部分和下山部分各分為 5 個(gè)區(qū)段回采。每采區(qū)各布置一個(gè)綜采工作面和一個(gè)高檔普采工作面， 工作面長(zhǎng)度 150m，區(qū)段平巷及區(qū)段煤柱 15m。綜采工作面產(chǎn)量為在 K1 煤層時(shí)為 1620 噸 /日，在 K2 煤層時(shí)為 1935 噸 /日，日進(jìn) 6 刀，截深 0.6m；高檔普采工作面產(chǎn)量為在 K1 煤層時(shí)為 1080 噸 /日，在 K2 煤層時(shí)為 1290 噸 /日，日進(jìn) 4刀，截深 0.6m，東翼還另布置一個(gè)備用的高檔普采工作面，綜采工作面裝備的部分機(jī)電設(shè)備，如表 1 1 所示，采區(qū)巷道采用集中聯(lián)合布置。 礦井所在平原區(qū)域的公路交通發(fā)達(dá)，路上交通方便。該礦生產(chǎn)的煤炭 以 陸上 運(yùn)輸為主， 運(yùn)輸成本較低 。 表 1 1 綜采工作面部分機(jī)電設(shè)備一覽表 序號(hào) 地點(diǎn) 機(jī) 械設(shè)備名稱 容量（ kW） 1 工作面 MLS3 170 雙滾筒采煤機(jī) 170 2 工作面 SGW 250 型溜子 1252 3 下順槽 S2Q 75 型轉(zhuǎn)載機(jī) 75 4 下順槽 SD 160 運(yùn)輸機(jī) 150 5 工作面 KBY 62 礦用支架防爆重光燈 0.06210 1.1.2 礦井井型及開拓方式 該礦 采用 立井 多水平上下山 開拓 ， 有主、副井兩個(gè)井筒，副井安裝罐籠作為輔助提升，兼做進(jìn)風(fēng)井；主井安裝箕斗為主提升 。 第一水平標(biāo)高 380m，傾斜長(zhǎng)為 8252m，服務(wù)年限為 27 年，因 井田 走向較短，兩翼各布置一個(gè) 采區(qū)。 每個(gè)采區(qū)上山部分和下山部分各分為五個(gè)區(qū)段回采。 1.1.3 煤層煤質(zhì) 概況 井田內(nèi)有兩個(gè)開采煤層，為 K1、 K2，在井田范圍內(nèi)，煤層賦存穩(wěn)定，煤層傾角 - 2 - 15 ，煤層有自然發(fā)火的危險(xiǎn)，發(fā)火期為 16 18 個(gè)月，煤塵有爆炸性，爆炸指數(shù)為36%。 含煤巖系各地層厚度、 間距及巖性參見綜合柱狀圖 表 ， 見表 1 2 所示。 表 1 2 綜合柱狀圖表 柱狀 厚度（ m） 巖性描述 240.00 表土，無流砂 8.60 砂質(zhì)頁巖 8.40 泥質(zhì)細(xì)砂巖，沙質(zhì)泥巖互層，穩(wěn)定 0.20 沙質(zhì)泥巖，松軟 2.40 K1 煤層，塊狀 r 1.25 4.20 灰色砂質(zhì)泥巖，細(xì)砂巖互層，堅(jiān)硬 7.80 灰色砂質(zhì)泥巖 4.80 泥巖細(xì)砂巖互層 4.60 薄層泥質(zhì)細(xì)砂巖，穩(wěn)定 0.20 泥巖，松軟 2.80 k2 煤層煤質(zhì)中硬 r 1.28 8.20 灰白色砂巖堅(jiān)硬抗壓強(qiáng)度 600 900 公斤 /cm2 24.86 灰色中、細(xì)砂巖層互層 1 .2 礦井通風(fēng) 安全概 況 1.2.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 基本 狀況 礦井的主、副井位于井田中央， 主井為箕斗井提煤用，副井為罐籠井升降人員、材料、矸石，也作 為進(jìn)風(fēng)井用，并設(shè)有梯子間。 礦井兩翼各布置一個(gè)采區(qū)，每個(gè)采區(qū)上山部分和下山部分各分為五個(gè)區(qū)段回采。每采區(qū)各布置一個(gè)綜采工作面和一個(gè)高檔普采工作面，東翼還另布置一個(gè)備用的高檔普采工作面。 根據(jù)礦井采掘作業(yè)計(jì)劃，確保生產(chǎn)的正常接替，前期東西兩翼各采區(qū)安排 2 個(gè)獨(dú) - 3 - 立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭，因此共有 5 個(gè)采煤工作面（其中包括備用采煤工作面 1個(gè)）和 2 個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)工作面需要供風(fēng)。此外還有 2 個(gè)火藥庫、 2 個(gè)絞車房和 2 個(gè)變電所亦需獨(dú)立通風(fēng)，共有獨(dú)立用風(fēng)地點(diǎn) 13 處。 后期東西兩翼各采區(qū)安排 2 個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭和 1 個(gè)巖石下山掘進(jìn)頭，因此有 5 個(gè)采煤工作面（其中包括備用采煤工作面 1 個(gè)）和 2 個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)工作面和 2 個(gè)巖石下山掘進(jìn)工作面需要供風(fēng)，再加上 2 個(gè)火藥庫、 2 個(gè)絞車房和 2 個(gè)變電所，共有 15 個(gè)獨(dú)立用風(fēng)地點(diǎn)。 1.2.2 礦井 瓦斯、煤塵與 火災(zāi) 情況 1）礦井瓦斯 全礦井相對(duì) CH4 涌出量為 6.6m/t。 煤層中 各 采煤工作面的絕對(duì) CH4 涌出量為2.4m/min， CH4 涌出的不均勻系數(shù)為 1.4； 各煤層平巷掘進(jìn)工作面的絕對(duì) CH4 涌出量為 1.2 m/min， CH4 涌出的不均勻系數(shù)為 1.25；各巖石下山掘進(jìn)頭的絕對(duì) CH4 涌 出量為 1.1 m/min， CH4 涌出的不均勻系數(shù)為 1.15。 2）礦井煤塵 在礦井生產(chǎn)工程中，有眾多的生產(chǎn)工藝會(huì)產(chǎn)生巖塵和煤塵 （例如在鉆孔、掘進(jìn)、落煤、碎煤等生產(chǎn)工藝工程中）， 或者使之懸浮于礦井空氣中 （例如煤炭的運(yùn)輸與轉(zhuǎn)載都會(huì)使細(xì)微煤塵飄浮起來）， 但是由于在去礦井范圍內(nèi)采取了多種高效實(shí)用的防塵及降塵技術(shù)， 比如在鉆孔爆破時(shí)使用水袋 ， 采用濕式采煤法以及在煤炭轉(zhuǎn)載處安設(shè)降塵灑水噴頭等， 礦井煤塵災(zāi)害并不明顯。 3）礦井火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn) 礦井煤層 的 發(fā)火期為 16 18 個(gè)月 ； 煤塵有 較高的 爆炸性，爆炸指數(shù)為 36%。 - 4 - 第 2 章 礦井通風(fēng) 方式與風(fēng)機(jī)工作方式選擇 2 .1 礦井通風(fēng)方式的選擇依據(jù)和原則 2.1.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備選型與經(jīng)濟(jì)概算 的 基本 任務(wù) 作為 生產(chǎn) 礦井設(shè)計(jì)的一個(gè) 主要 組成部分，其基本任務(wù)是：緊密結(jié)合礦井開拓、開采和運(yùn)輸?shù)然厩闆r，來擬定技術(shù)可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案；計(jì)算不同時(shí)期的礦井總風(fēng)量及系統(tǒng)總阻力；選擇礦井通風(fēng)設(shè)備。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)遵循當(dāng)時(shí)的礦井設(shè)計(jì)技術(shù)政策、規(guī)定和規(guī)程，并順應(yīng)當(dāng)時(shí)的發(fā)展趨勢(shì)。 2.1.2 礦井通風(fēng)方式的選擇依據(jù)和原則 1）礦井通風(fēng)方式選擇的主要影響因素 和依據(jù) 因素： 礦井總開拓布置； 煤層賦存狀況；煤層瓦斯含量；煤層自燃傾向性；小窯塌陷漏風(fēng)情況；地形條件等。 依據(jù)： 礦井生產(chǎn)的技術(shù)條件及礦井通風(fēng)基礎(chǔ)資料：如礦井瓦斯等級(jí)；各煤層瓦斯含量及涌出量；煤塵爆炸性；煤層自然發(fā)火傾向性等； 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和有效服務(wù)年限； 礦井開拓方式、初期采區(qū)布置；采掘工作面數(shù)量； 礦井各水平標(biāo)高和服務(wù)年限； 采煤年進(jìn)度計(jì)劃圖；各水平、各采區(qū)產(chǎn)量分配及接替情況； 井巷斷面積和支護(hù)方式； 鄰近生產(chǎn)礦井有關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或統(tǒng)計(jì)資料。 2） 礦井通風(fēng)方式選擇的 選擇原則 每一個(gè)礦井必須有完整獨(dú)立的礦井通風(fēng)系統(tǒng)；杜絕 礦井間的串聯(lián)通風(fēng)； 箕斗提升井或裝有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒不應(yīng)兼做進(jìn)風(fēng)井； 每一個(gè)生產(chǎn)水平和每一采區(qū)都必須布置單獨(dú)的回風(fēng)道，實(shí)現(xiàn)分區(qū)獨(dú)立通風(fēng)； 所選擇的通風(fēng)路線對(duì)井下工作人員應(yīng)具有最大的安全性，即：一旦礦井發(fā)生事故時(shí)，有利于風(fēng)流控制，便于人員撤退；井下每一水平到上一水平和每個(gè)采區(qū)，都必須至少布置兩個(gè)便于行人的安全出口，并同通到地面的安全出口相連接； 盡可能使每個(gè)采區(qū)的設(shè)計(jì)能力相均衡、阻力相近；避免過多的風(fēng)量調(diào)節(jié)；盡量減少通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)施的數(shù)量；盡量避免對(duì)角風(fēng)路；防止風(fēng)流漏風(fēng)或風(fēng)流反向； - 5 - 井下的爆破材料庫必 須有單獨(dú)的通風(fēng)系統(tǒng)； 多風(fēng)機(jī)抽出式通風(fēng)時(shí)，為確保風(fēng)機(jī)聯(lián)合遠(yuǎn)行時(shí)的穩(wěn)定性，總進(jìn)風(fēng)道的斷面不宜過?。ū匾獣r(shí)進(jìn)行風(fēng)巷允許風(fēng)速的驗(yàn)算）；應(yīng)盡量降低公共風(fēng)路段的阻力。 3） 礦井通風(fēng)方式 根據(jù)前述礦井的地質(zhì)概況，開拓方式及開采方法，提出本礦井前二十五年左右的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案為：中央邊界式、兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式。三者的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件，見表 2 1 所示。 表 2 1 礦井各通風(fēng)方式的比較 通風(fēng)方式 圖示 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 中央邊界式 通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部 漏風(fēng)較小。工業(yè)廣場(chǎng)不受主要通風(fēng)機(jī)噪聲的影響及回風(fēng)風(fēng)流的污染 風(fēng)流在井下的流動(dòng)線路為折返式，風(fēng)流線路長(zhǎng)，阻力較大 適用于煤層傾角較小、埋藏較淺，井田走向長(zhǎng)度不大，瓦斯與自然發(fā)火比較嚴(yán)重的礦井 兩翼對(duì)角式 風(fēng)流在井下的流動(dòng)線路是直向式，風(fēng)流線路短，阻力小。內(nèi)部漏風(fēng)少中。安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)。便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，礦井風(fēng)壓比較穩(wěn)定。工業(yè)廣場(chǎng)不受回風(fēng)污染和通風(fēng)機(jī)噪聲的危害 井筒安全煤柱壓煤多，初期投資大，投產(chǎn)較晚 煤層走向大于 4km，井型較大，瓦斯與發(fā)火嚴(yán)重的礦井；或低瓦斯礦井，煤層走向較長(zhǎng)，產(chǎn)量較大的礦井 分區(qū)式 每個(gè)采區(qū)有獨(dú)立通風(fēng)線，互不影響，便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)，建井工期短，初期投資少，出煤快 占用設(shè)備多，管理分散，礦井反風(fēng)困難 煤層 埋藏淺，或因地表高低起伏大，無法開掘總回風(fēng)巷 - 6 - 經(jīng)過上表的粗略的技術(shù)比較，考慮到本礦井為兩個(gè)采區(qū)，兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式差別不大，因此將分區(qū)對(duì)角式排除在外。在剩下的方案一：中央邊界式； 方案二：分區(qū)對(duì)角式中做經(jīng)濟(jì)比較，見表 2 2 所示。 表 2 2 礦井通風(fēng)方案經(jīng)濟(jì)比較 單位：萬元 方案 項(xiàng)目 方案一 方案二 總回風(fēng)巷 風(fēng)井 總回風(fēng)巷 風(fēng)井 數(shù)量 1 1 0 2 掘進(jìn)量 9.6227000.1152 2992.2 12.83150.3 1209.6 0 212.83150.3 2419.2 維護(hù)費(fèi) 250.0082700 540 253150.015 118.125 0 2253150.015 236.25 合計(jì) 3532.2 1327.73 0 2655.45 從表 2 1 中可以看出中央邊界式風(fēng)流在井下的流動(dòng)線路為折返式，風(fēng)流線路長(zhǎng)，阻力較大不適合現(xiàn)在的高產(chǎn)高效礦井。根據(jù)表 2 2 的經(jīng)濟(jì)比較，方案二投資成本較低，再加上 本礦井煤層有自然發(fā)火危險(xiǎn)，發(fā)火期限比較長(zhǎng)，煤塵有爆炸性等因素，為了使每個(gè)采區(qū)互不影響，所以綜上述考慮采用兩翼對(duì)角式更為合理 。 2.2 礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式選擇 2.2.1 礦井 主要 通風(fēng) 機(jī)工作 方式 及其優(yōu)缺點(diǎn)分析 （ 1）礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式 礦井通風(fēng)方法是指主要通風(fēng)機(jī)對(duì)礦井供風(fēng)的工作方 法。按主要通風(fēng)機(jī)的安裝位置不同，分為抽出式、壓入式及混合式三種 。 （ 2）抽出式通風(fēng)的應(yīng)用條件及優(yōu) 缺 點(diǎn) 分析 優(yōu)點(diǎn)： 井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)：當(dāng)主要通風(fēng)積因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井巷風(fēng) 壓 升高，阻止采空區(qū)瓦斯向工作面涌出，有利于安全生產(chǎn) ； 抽出式通風(fēng)礦井在主要進(jìn)風(fēng)巷無需安設(shè)風(fēng)門，便于運(yùn)輸、行人和通風(fēng)管理； 適應(yīng)于走向長(zhǎng)、開采面積大的礦井； 瓦斯均勻涌出，通風(fēng)管理簡(jiǎn)單， 尤其為高瓦斯礦的首選； 與壓入式通風(fēng)方式相比，不存在礦井向下水平過度時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難。 - 7 - 缺點(diǎn)： 在抽出式主要通風(fēng)機(jī)的作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)，不利于高原等低氣壓地區(qū)礦井的正常生產(chǎn)。 （ 3）壓入式通風(fēng)的應(yīng)用條件及優(yōu)缺點(diǎn)分析 優(yōu)點(diǎn)： 適應(yīng)于走向 及 通風(fēng)路線短、開采面積小、 漏風(fēng)少 和 風(fēng)阻小的礦井； 與抽出式通風(fēng)方式相比，更適應(yīng)于處于高 原等氣壓較小的地區(qū)的礦井。 當(dāng)?shù)V井煤炭自然發(fā)火比較嚴(yán)重時(shí)，為避免將火區(qū)內(nèi)的有毒有害氣體抽到巷道中，有時(shí)也可采用壓入式通風(fēng)。 缺點(diǎn)： 同時(shí)當(dāng)?shù)V井主通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加，造成瓦斯積聚，對(duì)安全不利，在瓦斯礦井中一般很少采用壓入式通風(fēng)。 壓入式通風(fēng)礦井中，由于要在礦井的主要進(jìn)風(fēng)巷中安裝風(fēng)門，使運(yùn)輸、行人不便，漏風(fēng)較大，通風(fēng)管理工作較困難。 瓦斯涌出不規(guī)律，通風(fēng)管理較為復(fù)雜，適應(yīng)于瓦斯涌出量小的礦井； 常存在礦井向下水平過度時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難。 （ 4） 壓抽混合式通風(fēng)的應(yīng)用條件及優(yōu)缺點(diǎn)分析 在壓抽混合式工作狀態(tài)下，通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓，回風(fēng)部分處于負(fù)壓；工作工作面大致處于中間，其正壓或負(fù)壓均不大，采空區(qū)通達(dá)地表的 漏風(fēng)因而較小。這種通風(fēng)方式的缺點(diǎn)是使用的通風(fēng)機(jī)設(shè)備多，管理復(fù)雜，一般很少采用。 2 因?yàn)橹豢紤]服務(wù)年限的頭 25 年，故混合式不于考慮；通過比較，選擇抽出式通風(fēng)，通風(fēng)管理較容易，安全可靠性好。 2.2.2 礦井 主要通風(fēng)機(jī) 類型 1）離心式通風(fēng)機(jī) 離心式通風(fēng)機(jī)一般由進(jìn)風(fēng)口、工作輪（葉輪）、螺形機(jī)殼和前導(dǎo)器等部分組成。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、噪 聲小、并聯(lián)工作穩(wěn)定性好，但其體積大，一般不能與電動(dòng)機(jī)直接連接，而且風(fēng)量調(diào)節(jié)不方便，必須有反風(fēng)道才能反風(fēng)。它適用于礦井風(fēng)阻變化較小、風(fēng)量變化較大的礦井。 2）軸流式通風(fēng)機(jī) 軸流式通風(fēng)機(jī)主要由通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口、葉輪、整流器、主要風(fēng)筒、擴(kuò)散器和傳動(dòng)部件等部分組成。軸流式通風(fēng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、轉(zhuǎn)速高， - 8 - 可直接與電動(dòng)機(jī)相連，風(fēng)量調(diào)節(jié)較為方便，反風(fēng)措施較多等優(yōu)點(diǎn) 。其缺點(diǎn)是噪聲大，構(gòu)造復(fù)雜，檢修困難，并聯(lián)工作未定性差。它一般適用于風(fēng)壓變化較大、風(fēng)量變動(dòng)較小的礦井。 2.2.3 礦井主要通風(fēng)機(jī)類型及工作方式的 選擇 該礦井為年產(chǎn) 150萬噸的大型礦井，服務(wù)年限為 72年 ，產(chǎn)量及各用風(fēng)地點(diǎn)數(shù)目及用風(fēng)量相對(duì)穩(wěn)定；生產(chǎn)進(jìn)入后期，礦井的通風(fēng)阻力會(huì)有較大變化。 并 基于以上對(duì)礦井通風(fēng)機(jī)的類型及工作方式的分析，擬選通風(fēng)機(jī)的類型 及 其工作方式如下： 礦井主要通風(fēng)機(jī) 類型 ： 對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī) ； 主要通風(fēng)機(jī)的 工作方式 ：抽出式。 - 9 - 第 3 章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算 3 .1 礦井風(fēng)量計(jì)算原則和規(guī)定 3.1.1 煤礦安全規(guī)程 中的 規(guī)定 按照煤礦安全規(guī)程第 103 條 的規(guī)定 ， 結(jié)合該礦礦井實(shí)際情況，需風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算，并選取最大值： （ 1） 按井下同時(shí)工 作的最多人數(shù)進(jìn)行計(jì)算：每人每分鐘供風(fēng)量不得少于 4 m3; （ 2） 生產(chǎn)礦井的需風(fēng)量應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的總合進(jìn)行計(jì)算：即各地點(diǎn)的實(shí)際需風(fēng)量應(yīng)使風(fēng)流中的 CH4、 CO2 和其他有害氣體的濃度、風(fēng)速、溫度等都必須符合 煤礦安全 規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。 （ 3）礦井需要風(fēng)量按各采掘工作面、硐室及其他用風(fēng)巷道等用風(fēng)地點(diǎn)分別進(jìn)行計(jì)算，包括按規(guī)定配備的備用工作面需要風(fēng)量，現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)保證各用風(fēng)地點(diǎn)穩(wěn)定可靠供風(fēng)。 m i n/4m a x 3qdjc mQQQQNkQ iiiiL ， ， （ 3 1） 式中 ， Q 礦井需要風(fēng)量 , m3/min； iQ，c第 i 個(gè) 采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3/min； iQ，j第 i 個(gè) 掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3/min； iQ，d第 i 個(gè) 硐室實(shí)際需要風(fēng)量， m3/min； iQ，q第 i 個(gè) 其他用風(fēng)巷道實(shí)際需要風(fēng)量， m3/min； N礦井同時(shí)工作的最多人數(shù)，人； 4 每人需風(fēng)量， m3/min； Lk 礦井 風(fēng)量備用 系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和分配不均勻等因素。采用壓入式和中央并列式通風(fēng)時(shí)，可取 1.20 1.25；采用中央分列式或混合式通風(fēng)時(shí)，可取 1.15 1.20；采用對(duì)角式或區(qū)域式通風(fēng)時(shí)，可取 1.10 1.15。上述備用系數(shù)在礦井產(chǎn)量 T0.9Mt/a 時(shí)取小值； T 0.90Mt/a 時(shí)取大值。 礦井風(fēng)量計(jì)算后，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)鄰近礦井的實(shí)際配風(fēng)量進(jìn)行校核，必要時(shí)可進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對(duì)采取抽放瓦斯措施的礦井， 應(yīng) 按礦井抽放 瓦斯后的煤層瓦斯涌出量計(jì)算礦井風(fēng)量。 - 10 - 3.1.2 其它規(guī)定 核查采煤工作面、掘進(jìn)工作面及井下獨(dú)立用風(fēng)地點(diǎn)的基本狀況。 核查礦井主要通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。 實(shí)行瓦斯抽放的礦井，應(yīng)核查礦井抽放瓦斯系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行情況。 礦井有兩個(gè)及以上并聯(lián)主要通風(fēng)能力為每一通風(fēng)系統(tǒng)能力之和；礦井應(yīng)按照每一通風(fēng)系統(tǒng)能力合理組織生產(chǎn)。 礦井應(yīng)有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。 3 .2 礦井風(fēng)量計(jì)算 3.2.1 遵循的原則 1） 高瓦斯礦井以沖淡瓦斯?jié)舛葹橛?jì)算基礎(chǔ)； 2） 低瓦斯礦井則以創(chuàng)造良好的氣候條件為依據(jù)，并利用分配法計(jì)算礦井總需風(fēng)量 ： m i n/3qdjc mkQQQQQ Liiii ， （ 3 2） 3.2.2 井下各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量計(jì)算 方法 按照煤礦安全規(guī)程的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合該礦礦井實(shí)際情況，各用風(fēng)地點(diǎn)的需風(fēng)量按下列方法分別計(jì)算，并選取最大值，然后將計(jì)算得到的各用風(fēng)地點(diǎn)需要風(fēng)量的最大值加和，得出該礦井的實(shí)際需要總風(fēng)量。 a) 采煤工作面風(fēng)量計(jì)算 方法 1） 采煤工作面風(fēng)質(zhì)要求 在 采煤工作 面進(jìn)風(fēng)流中， O2 的濃度 20%， CH4、 CO2 的濃度 0.5%； 在 采煤工作 面回風(fēng)流中， CH4 濃度 1%， CO2 濃度 1.5%； 井下空氣中有害氣體濃度不得超過下表 3 1 中的規(guī)定。 表 3 1 井巷空氣中有害氣體的允許濃度 名稱 安全標(biāo)準(zhǔn) 體積濃度， % 質(zhì)量濃度， mg/m3 CO 0.0024 30 SO2 0.0005 15 H2S 0.00066 10 NH3 0.004 30 - 11 - 采煤工作面的風(fēng)流溫度 26 ； 井下有人工作地點(diǎn)和人行道空氣中粉塵濃度應(yīng)符合下表 3 2 中的規(guī)定。 每一工作地點(diǎn)，每人每分鐘的新風(fēng)供應(yīng)量不小于 4 m3. 表 3 2 井巷空氣中粉塵的允許濃度 粉塵種類 最高允許 濃度， mg/m3 含游離 SiO2 10%的粉塵 2 含游離 SiO2 10%的水泥粉塵 6 含游離 SiO2 10%的粉塵 10 2） 采煤 工作面需風(fēng)量計(jì)算 方法 （ 1） 按工作面 CH4 的實(shí)際涌出量計(jì)算 m i n/, 3, 4 mCCQkQioiCHiic （ 3 3） 式中 ，iCHQ ,4第 i 個(gè) 采煤 工作面 絕對(duì) CH4 涌出量， m3/min； oC第 i 個(gè) 采煤 工作面回風(fēng)流中 CH4 的最高允許濃度， 一般 取oC=1%； iC第 i 個(gè) 采煤 工作面進(jìn)風(fēng)流中的 CH4 濃度， 一般 取iC=0； ik 第 i 個(gè) 采煤工作面因 CH4 涌出量不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)， 它是正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)觀測(cè) 1 個(gè)月，日最大絕對(duì) CH4 涌出量和月平均日絕對(duì) CH4 涌出量的比值。通常機(jī)采工作面取 1.3 1.45，炮采工作面取 1.35 1.50，水采工作面取 2.0 3.0。 （ 2） 按工作面 CO2 的實(shí)際涌出量計(jì)算 m i n/, 3i, 2 mCCQkQioCOiic ， （ 3 4） 式中 ，i2，COQ第 i 個(gè) 采煤 工作面絕對(duì) CO2 涌出量， m3/min； oC第 i 個(gè) 采煤 工作面回風(fēng)流中 CO2 的 最高允許濃度， 一般 取oC=1.5%； iC第 i 個(gè) 采煤 工作面進(jìn)風(fēng)流中的 CO2 濃度， 一般 取iC= 0； ik 第 i 個(gè) 采煤工作面因 CO2 涌出量不均勻的備用風(fēng)量系數(shù) ，它是正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)觀測(cè) 1 個(gè)月，日最大絕對(duì) CO2 涌出量和月平均日絕對(duì) CO2 涌出量的比值 。通常 機(jī)采 工作 面取 1.3 1.45，炮采 工作 面取 1.35 1.50。 （ 3） 按工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)進(jìn)行計(jì)算 - 12 - m in/,4 3, mNQ icic （ 3 5） 式中 ，icN,第 i 個(gè) 采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。 （ 4） 按工作面風(fēng)溫進(jìn)行計(jì)算 m in/,60 3, mSQ icicic （ 3 6） 式中 ，ic,第 i 個(gè) 采煤工作面的風(fēng)速，工作面風(fēng)溫與理想風(fēng)流速度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系見下表 3 3， m/s； icS,第 i 個(gè) 采煤工作面的平均有效斷面積，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計(jì)算， m2； 60 為單位換算產(chǎn)生的系數(shù)。 表 3 3 工作面風(fēng)溫與理想風(fēng)速間的對(duì)應(yīng)關(guān)系 工作面溫度， 工作面允許風(fēng)速， m/s 15 0.3 0.5 15 18 0.5 0.8 18 20 0.8 1.0 20 23 1.0 1.5 23 26 1.5 1.8 （ 5） 按一次性放炮的最多炸藥用量進(jìn)行計(jì)算 一級(jí)煤礦許用炸藥 m in/,A25Q 3, mic （ 3 7） 二、三級(jí)煤礦許用炸藥 m in/,A10Q 3, mic （ 3 8） 式中 ， A第 i 個(gè) 采煤工作面一次爆破所用的最大炸藥量， kg； 25每千克一級(jí)煤礦許用炸藥需風(fēng)量， m3/min； 10每千克二、三級(jí)煤礦許用炸藥需風(fēng)量， m3/min。 （ 6） 按工作 面風(fēng)速驗(yàn)算 應(yīng)使得工作面的風(fēng)速符合： smsmic /4/25.0 , 驗(yàn)算最小風(fēng)量 ic, S25.060 icQ（ 3 9） - 13 - 驗(yàn)算最大風(fēng)量 icic SQ , 0.460 （ 3 10） 綜合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后，驗(yàn)算 最大風(fēng)量 icic SQ , 0.560 （ 3 11） 式中 ， 0.25采煤工作面允許的最小風(fēng)速， m/s； 4.0采煤工作面允許的最大風(fēng)速， m/s； 5.0綜合機(jī)械化 采煤工作面允許的最大風(fēng)速， m/s。 （ 7） 備用工作面的風(fēng)量計(jì)算 一般按產(chǎn)量、條件都相同的同類型生產(chǎn)工作面需風(fēng)量的一半計(jì)算， 或按保證工作面上不積聚 CH4 來計(jì)算 。 b) 掘進(jìn)工作面風(fēng)質(zhì)要求與風(fēng)量計(jì)算 方法 （ 1） 掘進(jìn)巷道應(yīng)采用礦井 全風(fēng)壓或局部通風(fēng)機(jī)送風(fēng)，禁止采用擴(kuò)散通風(fēng)。若新掘的掘進(jìn)面巷道長(zhǎng)度不超過 6 m，而工作面風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛扔植怀^ 0.5%時(shí)， 可允許考慮采用擴(kuò)散通風(fēng)； （ 2） 按工作面 CH4 的實(shí)際涌出量計(jì)算 m i n/, 3, 4 mCCQkQioiCHjij （ 3 12） 式中 ，iCHQ ,4第 i 個(gè) 掘進(jìn)工作面絕對(duì) CH4 涌出量， m3/min； oC第 i 個(gè) 掘進(jìn) 工作面回風(fēng)流中 CH4 的最高允許濃度， 一般 取oC=1%； iC第 i 個(gè) 掘進(jìn)工作面進(jìn)風(fēng)流中的 CH4 濃度， 一般 取iC=0； jk第 i 個(gè) 掘進(jìn)工作面 CH4 涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù) ， 正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測(cè) 1 個(gè)月，日最大絕對(duì) CH4 涌出量與月平均日絕對(duì) CH4 涌出量的比值（ 低瓦斯礦井一般取jk=1.15 1.25） 。 （ 3） 按工作面 CO2 的實(shí)際涌出量計(jì)算 m i n/, 3i, 2 mCCQkQioCOjij ， （ 3 13） 式中 ，i2，COQ第 i 個(gè) 掘進(jìn)工作面絕對(duì) CO2 涌出量， m3/min； - 14 - oC第 i 個(gè) 掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中 CO2 的最高允許濃度， 一般 取oC=1.5%； iC第 i 個(gè) 掘進(jìn)工作面進(jìn)風(fēng)流中的 CO2 濃度， 一般 取iC= 0； jk第 i 個(gè) 掘進(jìn)工作面 CO2 涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測(cè) 1 個(gè)月，日最大絕對(duì) CO2 涌出量與月平均日絕對(duì) CO2 涌出量的比值 。 （ 4）按炸藥量計(jì)算 一級(jí)煤礦許用炸藥 m in/,25 3, mAQ ij （ 3 14） 二、三級(jí)煤礦許 用炸藥 m in/,10 3, mAQ ij （ 3 15） 式中 ， A第 i 個(gè) 掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥量， kg。 （ 5） 在高瓦斯礦井中， 按局扇 壓入 式的排除炮煙計(jì)算掘進(jìn)面需風(fēng)量 m i n/,51518 3, mASAtQ ijij （ 3 16） 式中 ，ijS,第 i 個(gè) 掘進(jìn)斷面積， m2； t第 i 個(gè)掘進(jìn) 面 爆破后的有效通風(fēng)時(shí)間，一般取 20 min。 （ 6）按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算 無瓦斯涌出的巖巷 ijfjij SIQQ , 15.060 （ 3 17） 有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷 ijfjij SIQQ , 25.060 （ 3 18） 式中 ，fjQ,第 i 個(gè)掘進(jìn)工作面 局部通風(fēng)機(jī)實(shí) 際吸風(fēng)量， m3/min； I 第 i 個(gè) 掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)； 0.15無瓦斯涌出 的 巖巷的允許最低風(fēng)速； 0.25有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷允許的最低風(fēng)速； ijS,第 i個(gè)掘進(jìn)工作面 局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間的巷道最大斷面積， - 15 - m2。 （ 7） 按工作人員數(shù)量驗(yàn)算 ijij NQ , 4（ 3 19） 式中 ，ijN,第 i 個(gè) 掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。 （ 8） 按掘進(jìn)面中的有效風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 驗(yàn)算最小風(fēng)量 無瓦斯涌出的巖巷： ijij SQ , 15.060 （ 3 20） 有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷 ijij SQ , 25.060 （ 3 21） 驗(yàn)算最大風(fēng)量 ijij SQ , 0.460 （ 3 22） 式中 ，ijS,第 i 個(gè) 掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積， m2。 c) 獨(dú)立通風(fēng)硐室風(fēng)量計(jì)算 方法 1） 煤礦安全規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定 井下爆破材料庫必須有單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)道或主要回風(fēng)道中； 在多水平生產(chǎn)的 礦井內(nèi)，以及井下沒 有爆破材料庫的礦井，可以設(shè)立井下發(fā)放爆破材料硐室。發(fā)放爆破材料硐室管理制度同井下爆破材料庫，必須單獨(dú)通風(fēng)； 井下充電硐室必須用單獨(dú)的新鮮風(fēng)流通風(fēng)，回風(fēng)流可以引入采空區(qū)回風(fēng)道中。井下充電硐室內(nèi)風(fēng)流中以及電機(jī)車充電硐室、局部積聚處的氫氣濃度都不得超過0.5%； 井下機(jī)電硐室必須設(shè)在進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中； 機(jī)電硐室的的空氣溫度不得超過 30 ；否則應(yīng)采取降溫措施。 2） 獨(dú)立通風(fēng)硐室需風(fēng)量計(jì)算 方法 （ 1） 井下火藥庫 可按每小時(shí) 4 次換氣量計(jì)算： - 16 - m i n/,07.0604 3, mVVQ iririr （ 3 23） 式中 ，irV,井下爆炸材料庫的體積， 1350m3。 （ 2） 井下 變電所供風(fēng)量 m i n/8060 3, mQ id （ 3 24） （ 3） 井下絞車房供風(fēng)量 m i n/1 2 080 3, mQ ij （ 3 25） d) 其他通風(fēng)行人和維護(hù)巷道所需 風(fēng)量的確定 （ 1） 設(shè)計(jì)時(shí)， 高瓦斯、小型、機(jī)械化程度低的礦井， 可按礦井采煤面、掘進(jìn)面和硐室三者總風(fēng)量的 5% 10%進(jìn)行計(jì)算： m i n/,%)10%5( 3, mQQQQ idijiciq （ 3 26） （ 2） 低瓦斯礦井中，通常按經(jīng)驗(yàn)或習(xí)慣取值進(jìn)行計(jì)算，也可按實(shí)有地點(diǎn)的實(shí)際配風(fēng)要求進(jìn)行累計(jì)計(jì)算。 3.2.3 井下各用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的具體計(jì)算 該礦井井田有兩個(gè)可開采煤層，為 K1 和 K2，可采儲(chǔ)量約為 1.08 億噸。根據(jù)開采條件、煤炭供求狀況及煤礦安全規(guī)程規(guī)定，確定此礦為年產(chǎn) 150 萬噸大型礦井，服務(wù) 年限為 72 年。該礦采用立井多水平上下山開拓，因井田走向較短，兩翼各布置一個(gè)采區(qū)。每個(gè)采區(qū)上山部分和下山部分各分為 5 個(gè)區(qū)段回采。每采區(qū)各布置一個(gè)綜采工作面和一個(gè)高檔普采工作面，工作面長(zhǎng)度 150m，區(qū)段平巷及區(qū)段煤柱 15m。綜采工作面產(chǎn)量為在 K1 煤層時(shí)為 1620 噸 /日，在 K2 煤層時(shí)為 1935 噸 /日，日進(jìn) 6 刀，截深 0.6m；高檔普采工作面產(chǎn)量為在 K1 煤層時(shí)為 1080 噸 /日，在 K2 煤層時(shí)為 1290噸 /日，日進(jìn) 4 刀，截深 0.6m，東翼還另布置一個(gè)備用的高檔普采工作面。 根據(jù)礦井采掘作業(yè)計(jì)劃， 確 保生產(chǎn) 的 正常接替，前期 東西兩翼各 采區(qū) 安排 2 個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭，因此共有 5 個(gè)采煤工作面（其中包括備用采煤工作面 1個(gè)）和 2 個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)工作面需要供風(fēng)。此外還有 2 個(gè)火藥庫、 2 個(gè)絞車房和 2 個(gè)變電所亦需獨(dú)立通風(fēng)，所以共有獨(dú)立用風(fēng)地點(diǎn) 13 處。礦井容易時(shí)期通風(fēng)立體圖，見圖 3 1 所示。 后期東西兩翼各 采區(qū) 安排 2 個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭和 1 個(gè)巖石下山掘進(jìn) - 17 - 頭，因此有 5 個(gè)采煤工作面（其中包括備用采煤工作面 1 個(gè)）和 2 個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)工作面和 2 個(gè)巖石下山掘進(jìn)工作面需要供風(fēng)，再加上 2 個(gè)火藥庫、 2 個(gè)絞車房和 2 個(gè)變電所，總共有 15 個(gè)獨(dú)立用風(fēng)地點(diǎn)。礦井困難時(shí)期通風(fēng)立體圖，見圖 3 2 所示。以下計(jì)算以此布置確定礦井的需風(fēng)量。 圖 3 1 礦井容易時(shí)期通風(fēng)立體圖 圖 3 2 礦井困難時(shí)期通風(fēng)立體 - 18 - 1） 采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的具體計(jì)算 采煤工作面各風(fēng)量計(jì)算 參數(shù) 如表 3 4 所示。 表 3 4 采煤工作面風(fēng)量計(jì)算 參數(shù) （ 1）按工作面 CH4 的實(shí)際涌出量計(jì)算 ioiCHiic CCQkQ , 4=1.452.4100=348m/min （ 2） 按工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)進(jìn)行計(jì)算 綜采工作面 icic NQ , 4 =440=160 m/min 高檔普采工作面 icic NQ , 4 =460=240 m/min （ 3）按工作面風(fēng)溫進(jìn)行計(jì)算 綜采工作面 icicic SQ , 60 =601.07.8=468 m/min 高檔普采工作面 icicic SQ , 60 =601.09.4=564 m/min CH4 涌出量 同時(shí) 作業(yè) 的最多人數(shù) 溫度與風(fēng)速 絕對(duì)涌出量 備用系數(shù) 綜采工作面 高檔普采工作面 溫度 風(fēng)速 2.4m3/min 1.45 40 60 20 1.0 m/s 一次最多炸藥量 工作面截面積 備用工作面 炸藥消耗量 炸藥類別 綜采工作面 高檔普采工作面 工藝 個(gè)數(shù) 18kg 一級(jí) 7.8 9.4 高檔普采 1 采煤工作面?zhèn)€數(shù) 采煤工藝 備注 4 綜采 /高檔普采 - 19 - （ 4）按一次性放炮的最多炸藥用量進(jìn)行計(jì)算 A25Q , ic =2518=450 m/min 根據(jù)以上計(jì)算，綜采工作面需要風(fēng)量取 468 m/min；高檔普采工作面需要風(fēng)量取564 m/min。 （ 5）按工作面風(fēng)速驗(yàn)算 驗(yàn)算最小風(fēng)量 ic, S25.060 icQ綜采工作面： 468 600.257.8=117，符合要求； 高檔普采工作面： 564 600.259.4=135，符合要求。 驗(yàn)算最大風(fēng)量 icic SQ , 0.460 綜采工作面： 468 604.07.8=1872，符合要求； 高檔普采工作面： 564 604.09.4=2256，符合要求。 由此確定綜采工作面及高檔普采工作面需要風(fēng)量分別為 468 m/min 和 564 m/min。 （ 7）備用工作面的風(fēng)量計(jì)算 m ax, 5.0 cib QQ =0.5564 =282 m/min 因此，礦井所有采煤工作面（包括 2 個(gè)備用工作面）的總用風(fēng)量 icQ,=2468 +2564+282=2346m/min。 2） 掘進(jìn)工作面 實(shí)際 需要風(fēng)量 的具體 計(jì)算 掘進(jìn)工作面各風(fēng)量計(jì)算 參數(shù) 如表 3 5 所示。 表 3 5 掘進(jìn) 工作面風(fēng)量計(jì)算參數(shù) 巷道類型 前期個(gè)數(shù) 后期個(gè)數(shù) 絕對(duì) CH4 涌 出量， m/min 備用系數(shù) 備注 煤層平巷 4 4 1.2 1.3 同時(shí)工作時(shí)的 最多人數(shù)為18 人 巖石下山 0 2 1.1 1.2 （ 1）按工作面 CH4 的實(shí)際涌出量計(jì)算 - 20 - 煤層平巷掘進(jìn)頭 ioiCHjij CCQkQ, 4=1.31.2100 =156m/min 巖石下山掘進(jìn)頭 ioiCHjij CCQkQ, 4=1.21.1100 =132m/min （ 2） 按工作人員數(shù)量驗(yàn)算 ijij NQ , 4=418 =72 m/min 由此確定 煤層平巷掘進(jìn)頭 及 巖石下山掘進(jìn)頭 需要風(fēng)量分別為 156m/min 和132 min/3m 。 因此 ， 所有 掘進(jìn)工作面 總 需要風(fēng)量 容易時(shí)期 ijQ,4156=624m/min； 困難時(shí)期 ijQ,4156+2132=888 m/min。 3） 獨(dú)立通風(fēng)硐室 實(shí)際需要 風(fēng)量 的具體 計(jì)算 （ 1）井下火藥庫 irir VQ , 604 =4 1200 60 =80 m/min 式中， V井下火藥庫的體積， 1200m； （ 2）井下 變電所 需要風(fēng)量取 min/60 3, mQ id ； （ 3）井下絞車房 需要 風(fēng)量 取 - 21 - min/80 3, mQ ij ； 獨(dú)立通風(fēng)硐室個(gè)數(shù)及需要風(fēng)量統(tǒng)計(jì)表，見表 3 6 所示。 表 3 6 獨(dú)立通風(fēng)硐室個(gè)數(shù)及需要風(fēng)量統(tǒng)計(jì)表 火藥庫 變電所 絞車房 需要風(fēng)量 80 60 80 個(gè)數(shù) 2 2 2 因此，所有獨(dú)立通風(fēng)硐室的總用風(fēng)量 idQ,=280+260+280=440 m/min。 4） 其他通風(fēng)行人和維護(hù)巷道所需風(fēng)量 容易時(shí)期 )(%1, idijiciq QQQQ=0.01（ 2346+624+440） =34.10 m/min 困難時(shí)期 )(%1, idijiciq QQQQ=0.01（ 2346+888+440） =36.74 m/min 綜上所述，礦井總需風(fēng)量 容易時(shí)期 iiiiL QQQQNkQ ， qdjc4m a x=1.1max4700,2346+624+440+34.10 =3788.51 m/min 困難時(shí)期 iiiiL QQQQNkQ ， qdjc4m a x=1.1max4700,2346+888+440+36.74 =4081.814 m/min用 風(fēng) 地 點(diǎn) 參 數(shù) 名 稱 - 22 - 第 4 章 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 4 .1 井巷通風(fēng) 阻力計(jì)算 4.1.1 井巷通風(fēng)阻力的 計(jì)算原則 如果礦井的服務(wù)年限小于 10 20 年，可選擇在達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量以后的通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí) 期內(nèi)的最大（長(zhǎng)）通風(fēng)路線進(jìn)行計(jì)算，得到max,rmin,r hh 和，則可使所選通風(fēng)機(jī)滿足于通風(fēng)容易和困難時(shí)期的要求；如果礦井的服務(wù)年限為 30 50 年，則可只選擇在達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量后的 15 25 年內(nèi)的通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期最大（長(zhǎng)）通風(fēng)路線進(jìn)行計(jì)算，得到max,rmin,r hh 和，從而可使所選通風(fēng)機(jī)滿足于該時(shí)期內(nèi)的通風(fēng)容易和困難時(shí)期的要求。 為此，必須先繪出這兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)網(wǎng)路圖 ； 通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期總阻力的計(jì)算，應(yīng)沿著這兩個(gè)時(shí)期的最大通風(fēng)阻力風(fēng)路，分別計(jì)算各段井 巷的通風(fēng)阻力，然后累加起來，作為這兩個(gè)時(shí)期的礦井通風(fēng)總阻力。最大通風(fēng)阻力風(fēng)路可根據(jù)風(fēng)量和巷道參數(shù)（斷面積、長(zhǎng)度等）直接判斷確定，不能直接 確定時(shí)，應(yīng)選幾條可能最大的路線進(jìn)行計(jì)算比較； 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； 考慮外部漏風(fēng)的影響，風(fēng)機(jī)風(fēng)量與風(fēng)井總回風(fēng)量的關(guān)系為： m in/,)25.105.1( 3mQQ f 式中，風(fēng)井沒有提升任務(wù)時(shí) 可 取 1.05； 條件許可時(shí)，可以通過網(wǎng)絡(luò)解算來計(jì)算礦井的總阻力。 4.1.2 礦井總阻力的計(jì)算方法 1）井巷摩擦風(fēng)阻的計(jì)算方法 井巷風(fēng)阻是反映通風(fēng)巷道幾何特征的參數(shù) ，其大小可根據(jù)式（ 4 1）計(jì)算。 7823, /, mkgmsNS ULRiiiiif 或 (4 1) 式中 ，i風(fēng)道 摩擦阻力系數(shù) ， kg/m或 N s2/m4； iL風(fēng)道長(zhǎng)度， m； - 23 - iU風(fēng)道斷面周長(zhǎng)， m； iS風(fēng)道斷面積， m2； 2） 礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算方法 分別針對(duì)上述通風(fēng)容易和通風(fēng)困難 兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路（入風(fēng)井口到風(fēng)硐之前） 的每一段巷道計(jì)算其摩擦阻力， 分別用下式計(jì)算各段井巷的摩擦阻力， 必要時(shí)可列表計(jì)算。 PaQSULQRhiiiiiiifif ,232, （ 4 2） 式中 ，iQ風(fēng)道風(fēng)量， m3。 將各段井巷的 摩擦阻力累加后并乘以考慮局部阻力的系數(shù)即為兩個(gè)時(shí)期的井巷通風(fēng)總阻力frh。即： Pahh iffr ,)2.11.1( , （ 4 3） 4.1.3 礦井總阻力的計(jì)算 1） 通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)阻力 的計(jì)算 （ 1） 東翼通風(fēng)容易時(shí)期摩擦阻力的計(jì)算 表 及通風(fēng)阻力分布圖 ， 見表 4 1 （ 2）西翼通風(fēng)容易時(shí)期摩擦阻力的計(jì)算表及通風(fēng)阻力分布圖， 見表 4 2 2） 通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)阻力的計(jì)算 （ 1）東翼通風(fēng)困難時(shí)期摩擦阻力的計(jì)算表及通風(fēng)阻力分布圖， 見表 4 3 （ 2）西翼通風(fēng)容易時(shí)期摩擦阻力的計(jì)算表及通風(fēng)阻力分布圖， 見表 4 4 - 24 - 表 4 1 東翼容易時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算 表 序 號(hào) 井巷區(qū) 段序號(hào) 巷道 名稱 支護(hù) 形式 104 NS2/m4 L/m U/m S/m2 s3/(m2)3 Rfr NS2/m8 Q m3/s Q2 (m3/s)2 hfr pa v m/s 1 0 1 副井井筒 混凝土 250 530 21.9 35.8 45882.712 0.00632 63.325 4010.053 25.361 1.769 2 1 2 井底車場(chǎng)及主石門 錨噴 85 200 10.4 14.2 2863.288 0.00617 63.325 4010.053 24.761 4.460 3 2 4 運(yùn)輸大巷 錨噴 90 1250 13.6 12.8 2097.152 0.07296 34.273 1174.662 85.699 2.678 4 4 6 軌道上山到變電所 錨噴 200 325 12.0 10.1 1030.301 0.07571 32.793 1075.294 81.406 3.247 5 6 10 軌道上山到掘進(jìn)面 錨噴 210 150 12.0 10.1 1030.301 0.03669 31.681 1003.665 36.823 3.137 6 10 22 軌道上山到采煤面 錨噴 220 175 12.0 10.1 1030.301 0.04484 20.904 436.976 19.595 2.070 7 22 24 區(qū)段進(jìn)風(fēng)石門 錨噴 250 145 12.4 10.3 1086.374 0.04138 19.422 377.226 15.608 1.886 8