1第七章通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與能力核定

2本章主要內(nèi)容礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)合理與否對(duì)全礦井的安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益具有長(zhǎng)期而重要的影響。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)礦井設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，是反映礦井設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平的主要因素。3本章主要內(nèi)容礦井通風(fēng)系統(tǒng)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)可控循環(huán)通風(fēng)概述礦井通風(fēng)能力核定4第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排除污濁空氣的進(jìn)、回風(fēng)井的布置方式，主要通風(fēng)機(jī)的工作方法，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和風(fēng)流控制設(shè)施的總稱。一.礦井通風(fēng)系統(tǒng)的類(lèi)型及其適用條件按進(jìn)、回井在井田內(nèi)的位置不同，通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式、對(duì)角式、區(qū)域式及混合式。1、中央式

進(jìn)、回風(fēng)井均位于井田走向中央。根據(jù)進(jìn)、回風(fēng)井的相對(duì)位置，又分為中央并列式和中央邊界式（中央分列式）。5第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)6主井副井中央回風(fēng)井中央石門(mén)風(fēng)機(jī)房采區(qū)進(jìn)風(fēng)采區(qū)回風(fēng)7南屯礦采用中央并列抽出式系統(tǒng)．副井進(jìn)風(fēng)、中央風(fēng)井回風(fēng)。中央風(fēng)井安裝2臺(tái)軸流式通風(fēng)機(jī)．其中1臺(tái)工作、l臺(tái)備用；通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)功率均為800kw，葉片安裝角為40，風(fēng)壓為1176Pa，風(fēng)量157.8m3/s。89第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)101112

礦井采用中央分列抽出式通風(fēng)系統(tǒng)。進(jìn)風(fēng)井位于井田走向中央，回風(fēng)井位于井田淺部走向中部．全礦共有立井4個(gè)，其個(gè)2個(gè)副井，1個(gè)主井和1個(gè)風(fēng)井。全礦井總進(jìn)風(fēng)量為206.67m3/s，總排風(fēng)達(dá)為2l2m3/s，風(fēng)壓2786Pa，等積孔4.7m2，最大通風(fēng)流程6800m．最小通風(fēng)流程1500m。13第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)2、對(duì)角式1）兩翼對(duì)角式進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，兩個(gè)回風(fēng)井位于井田邊界的兩翼（沿傾斜方向的淺部），稱為兩翼對(duì)角式，如果只有一個(gè)回風(fēng)井，且進(jìn)、回風(fēng)分別位于井田的兩翼稱為單翼對(duì)角式。14第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)151617雞西礦務(wù)局城子河礦采用兩翼對(duì)角抽出式通風(fēng)系統(tǒng)，副井為主要進(jìn)風(fēng)井，其東西兩側(cè)的斜井為輔助進(jìn)風(fēng)井，礦井東西兩翼設(shè)兩個(gè)回風(fēng)井。18第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)2）分區(qū)對(duì)角式進(jìn)風(fēng)井位于井田走向的中央，在各采區(qū)開(kāi)掘一個(gè)不深的小回風(fēng)井，無(wú)總回風(fēng)巷。19第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)2021平頂山七礦采用分區(qū)對(duì)角壓入式通風(fēng)系統(tǒng)，進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，風(fēng)流通過(guò)風(fēng)機(jī)由副井進(jìn)入，再分別由井田兩側(cè)的2號(hào)、3號(hào)立井及中央1號(hào)斜井回至地面。2223第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)3、區(qū)域式在井田的每一個(gè)生產(chǎn)區(qū)域開(kāi)鑿進(jìn)、回風(fēng)井，分別構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。如圖。4、混合式

由上述諸種方式混合組成。例如，中央分列與兩翼對(duì)角混合式，中央并列與兩翼對(duì)角混合式等等。24第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)25中央并列分列混合式26中央分列與單翼對(duì)角混合式27中央分列與對(duì)角混合式2829第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)1、抽出式

主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口，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)。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，比較安全。二、主要通風(fēng)機(jī)的工作方式與安裝地點(diǎn)主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有三種：抽出式、壓入式、壓抽混合式。30第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)2、壓入式

主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在入風(fēng)井口，在壓入式主要通風(fēng)機(jī)作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達(dá)地面時(shí)，壓入式通風(fēng)礦井采區(qū)的有害氣體通過(guò)塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力降低。31第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)3、壓抽混合式

在入風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)作壓入式工作，回風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)作抽出式工作。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，工作面大致處于中間，其正壓或負(fù)壓均不大，采空區(qū)通連地表的漏風(fēng)因而較小。其缺點(diǎn)是使用的通風(fēng)機(jī)設(shè)備多，管理復(fù)雜。32第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)三、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、礦井瓦斯涌出量、煤層自燃傾向性等條件，在確保礦井安全、兼顧中、后期生產(chǎn)需要的前提下，通過(guò)對(duì)多種個(gè)可行的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。33第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)中央式通風(fēng)系統(tǒng)具有井巷工程量少、初期投資省的優(yōu)點(diǎn)。因此，礦井初期宜優(yōu)先采用。有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井、高瓦斯礦井、煤層易自燃的礦井及有熱害的礦井，應(yīng)采用對(duì)角式或分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)；當(dāng)井田面積較大時(shí)，初期可采用中央通風(fēng)，逐步過(guò)渡為對(duì)角式或分區(qū)對(duì)角式。礦井通風(fēng)方法一般采用抽出式。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、露頭發(fā)育老窯多、采用多風(fēng)井通風(fēng)有利時(shí)，可采用壓入式通風(fēng)。341)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。盡管存在著風(fēng)路較長(zhǎng)，阻力較大，采空區(qū)的漏風(fēng)較大的缺點(diǎn)，但對(duì)于瓦斯、自然發(fā)火不嚴(yán)重的礦井來(lái)說(shuō)，這并不很重要。同時(shí)，由于產(chǎn)生的阻力較大，通風(fēng)電力費(fèi)較大，進(jìn)風(fēng)與出風(fēng)兩井筒之間的漏風(fēng)較大，箕斗井回風(fēng)時(shí)外部漏風(fēng)較大等，這些缺點(diǎn)對(duì)走向不大的礦井來(lái)說(shuō)也不是一個(gè)很大的問(wèn)題。相反，由于煤層傾角大，總回風(fēng)石門(mén)長(zhǎng)度小，開(kāi)掘費(fèi)小，兩個(gè)井筒集中，便于開(kāi)掘，開(kāi)掘費(fèi)也較少，便于貫通，建井期限較短，采用中央并列式通風(fēng)方式，具有初期投資較少、出煤較快的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)它的護(hù)井煤柱較小，且便于延深井簡(jiǎn)，為深部通風(fēng)的準(zhǔn)備工作提供有利條件。352)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。與中央并列式相比，這種通風(fēng)方式的安全性要好，建井期限略長(zhǎng)，有時(shí)初期投資稍大(多打一個(gè)出風(fēng)井，少掘一條總回風(fēng)石門(mén))，但相差不懸殊。如果中央有兩個(gè)井筒，以后在延深井筒、做深部通風(fēng)的準(zhǔn)備工作時(shí)，也就不會(huì)困難，這種方式由于多打一個(gè)直通地面的回風(fēng)井，所以礦井的通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)小，這對(duì)于瓦斯，自然發(fā)火的管理工作是比較有利的，增加了一個(gè)安全出口，工業(yè)廣場(chǎng)沒(méi)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)都比較方便。363)兩翼對(duì)角式的適用條件：一般認(rèn)為，這種布置方式(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。它的優(yōu)缺點(diǎn)，完全和中央并列式相反，比中央分列式的安全性更好，但初期投資更大。如果能夠進(jìn)行相向掘進(jìn)，就能適當(dāng)減輕建井期限長(zhǎng)，投產(chǎn)較晚的缺點(diǎn)。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。374)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)，只能采用這種小風(fēng)井(立井、斜井或平峒)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，互不影響，是主要優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于一個(gè)實(shí)際條件下的礦井，并不唯一只適用某種通風(fēng)系統(tǒng)，往往是有幾種通風(fēng)系統(tǒng)都可考慮，很難肯定哪種最好，這時(shí)就得進(jìn)行方案比較，即除了作技術(shù)分析外，還要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，然后選定。

38第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)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,包括：采區(qū)進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道組成的風(fēng)路連接形式及采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流控制設(shè)施。39第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求1.礦井開(kāi)拓新水平和準(zhǔn)備新采區(qū)的回風(fēng)，必須引入總回風(fēng)巷或主要回風(fēng)巷中。在未構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)前，可將此種回風(fēng)引入生產(chǎn)水平的進(jìn)風(fēng)中；但在有瓦斯噴出或有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的礦井中，開(kāi)拓新水平和準(zhǔn)備新采區(qū)時(shí)，必須先在無(wú)瓦斯噴出或無(wú)煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的煤（巖）層中掘進(jìn)巷道并構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)，為構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)的掘進(jìn)巷道的回風(fēng)，可以引入生產(chǎn)水平的進(jìn)風(fēng)中。上述2種回風(fēng)流中的瓦斯和二氧化碳濃度都不得超過(guò)0.5%，其他有害氣體濃度必須符合本規(guī)程第一百條的規(guī)定，并制訂安全措施，報(bào)企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人審批。40第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)2.生產(chǎn)水平和采區(qū)必須實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。準(zhǔn)備采區(qū)，必須在采區(qū)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)后，方可開(kāi)掘其他巷道。采煤工作面必須在采區(qū)構(gòu)成完整的通風(fēng)、排水系統(tǒng)后，方可回采。高瓦斯礦井、有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的礦井的每個(gè)采區(qū)和開(kāi)采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設(shè)置至少1條專用回風(fēng)巷；低瓦斯礦井開(kāi)采煤層群和分層開(kāi)采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必須設(shè)置1條專用回風(fēng)巷。采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷必須貫穿整個(gè)采區(qū)，嚴(yán)禁一段為進(jìn)風(fēng)巷、一段為回風(fēng)巷。41第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)采、掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)。同一采區(qū)內(nèi)，同一煤層上下相連的2個(gè)同一風(fēng)路中的采煤工作面、采煤工作面與其相連接的掘進(jìn)工作面、相鄰的2個(gè)掘進(jìn)工作面，布置獨(dú)立通風(fēng)有困難時(shí)，在制定措施后，可采用串聯(lián)通風(fēng)，但串聯(lián)通風(fēng)的次數(shù)不得超過(guò)1次。采區(qū)內(nèi)為構(gòu)成新區(qū)段通風(fēng)系統(tǒng)的掘進(jìn)巷道或采煤工作面遇地質(zhì)構(gòu)造而重新掘進(jìn)的巷道，布置獨(dú)立通風(fēng)確有困難時(shí)，其回風(fēng)可以串入采煤工作面，但必須制定安全措施，且串聯(lián)通風(fēng)的次數(shù)不得超過(guò)1次；構(gòu)成獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)后，必須立即改為獨(dú)立通風(fēng)。對(duì)于本條規(guī)定的串聯(lián)通風(fēng)，必須在進(jìn)入被串聯(lián)工作面的風(fēng)流中裝設(shè)甲烷斷電儀，且瓦斯和二氧化碳濃度都不得超過(guò)0.5%，其他有害氣體濃度都應(yīng)符合規(guī)程第一百條的規(guī)定。開(kāi)采有瓦斯噴出或有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的煤層時(shí)，嚴(yán)禁任何2個(gè)工作面之間串聯(lián)通風(fēng)。42第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)4.煤層傾角大于12°的采煤工作面采用下行通風(fēng)時(shí)，報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，并須遵守下列規(guī)定：（1）采煤工作面的風(fēng)速，不得低于1m/s，不大于4m/s；（2）機(jī)電設(shè)備設(shè)在回風(fēng)巷時(shí)，其風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^(guò)1%，并應(yīng)裝有瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電裝置；（3）進(jìn)、回風(fēng)巷中，都必須設(shè)置消防供水管路。5.采煤和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)或冒落區(qū)。水采工作面由采空區(qū)回風(fēng)時(shí)，工作面必須有足夠的新鮮風(fēng)流，工作面及其回風(fēng)巷的風(fēng)流中的瓦斯和二氧化碳濃度必須符合《規(guī)程》規(guī)定。

43第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)二、采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山的選擇上（下）山至少要有兩條；對(duì)生產(chǎn)能力大的采區(qū)可有3條或4條上山。

1、軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng)

2、運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng)比較：軌道上山進(jìn)風(fēng)，新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響，輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸過(guò)程中所釋放的瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流的瓦斯和煤塵濃度增大，影響工作面的安全衛(wèi)生條件。44采區(qū)專用回風(fēng)巷《規(guī)程》第一百一十三條規(guī)定：“高瓦斯礦井，有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險(xiǎn)的礦井的每個(gè)采區(qū)和開(kāi)采容易自燃煤層的采區(qū)，必須至少布置一條專用回風(fēng)巷。低瓦斯礦井開(kāi)采煤層群和分層開(kāi)采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必須設(shè)置一條專用回風(fēng)巷?！倍捎诮?jīng)濟(jì)等原因，部分礦井還沒(méi)有真正按要求執(zhí)行，導(dǎo)致通風(fēng)管理十分被動(dòng)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性不高。布置采區(qū)專用回風(fēng)巷對(duì)穩(wěn)定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)、防止事故發(fā)生、減輕通風(fēng)管理的難度，提高礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全度有十分重要的意義。45一、專用回風(fēng)巷的幾種形式所謂專用回風(fēng)巷即指在采區(qū)巷道中，專門(mén)用于回風(fēng)，不得用于運(yùn)料、安設(shè)電氣設(shè)備的巷道。在煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出區(qū)，專用回風(fēng)巷還不得行人。采區(qū)布置一般有以下兩種形式：(1)采用三條巷道布置，即軌道巷、皮帶和專用回風(fēng)巷，這種情況較多；(2)采用兩條巷道布置，也有幾種情況：①近距離多煤層聯(lián)合布置時(shí)，采區(qū)設(shè)集中皮帶巷，工作面煤流可以通過(guò)溜煤眼直接進(jìn)入集中皮帶巷，每層只有軌道和回風(fēng)兩條上下山；②皮帶、軌道采用機(jī)軌合一，設(shè)置兩條巷道實(shí)現(xiàn)專用回風(fēng)；③采區(qū)內(nèi)采用礦車(chē)運(yùn)輸，運(yùn)煤、運(yùn)料共用一個(gè)系統(tǒng)，采用兩條巷道布置實(shí)現(xiàn)專用回風(fēng)巷。46下圖所示的巷道6為采區(qū)的專用回風(fēng)巷，這條巷道的設(shè)置不僅減少了上山風(fēng)速，并且消除了用運(yùn)輸機(jī)上山或軌道上山回風(fēng)的許多困難，從而減少和簡(jiǎn)化了通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置，提高了采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性。雖然專用回風(fēng)巷開(kāi)掘費(fèi)用較高，但在高瓦斯煤層、容易自燃煤層開(kāi)采時(shí)常采用。47兩進(jìn)一回通風(fēng)方式1－階段運(yùn)輸大巷；2－階段回風(fēng)石門(mén)；3－采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)；4－采區(qū)軌道上山；5－采區(qū)運(yùn)輸機(jī)上山；6－采區(qū)回風(fēng)上山；7－采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)；8、8’－采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)；9、9’－區(qū)段軌道巷；10、10’－區(qū)段運(yùn)輸巷；11－區(qū)段回風(fēng)巷；12、12’－聯(lián)絡(luò)巷；13－采區(qū)煤倉(cāng)；14－采區(qū)變電所；15絞車(chē)房；16－階段回風(fēng)巷48二、專用回風(fēng)巷布置的原則(1)在采區(qū)專用回風(fēng)巷布置設(shè)計(jì)時(shí)，要真正體現(xiàn)專巷專用。多條上下山巷道布置時(shí)，要結(jié)合開(kāi)采情況，認(rèn)真分析專用回風(fēng)巷布置在哪一側(cè)最優(yōu)，盡使通風(fēng)設(shè)施設(shè)置的數(shù)量最少。當(dāng)采掘調(diào)整，需另外布置上下.巷道時(shí)，所布置輔助回風(fēng)上山也要實(shí)現(xiàn)專門(mén)回風(fēng)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理置通風(fēng)設(shè)施，避免在專用回風(fēng)巷內(nèi)設(shè)置調(diào)節(jié)設(shè)施，以盡量減少通風(fēng)阻力，確保通風(fēng)系統(tǒng)合理、穩(wěn)定。(2)在實(shí)施時(shí)，布置的采區(qū)專用回風(fēng)巷必須貫穿整個(gè)采區(qū)的長(zhǎng)度和高度。嚴(yán)禁將一條專用回風(fēng)巷分為兩段，一段為進(jìn)風(fēng)巷，另一段為回風(fēng)巷。采區(qū)采用前進(jìn)式開(kāi)采時(shí)，必須先開(kāi)掘采區(qū)上下山巷道，只有在形成專用回風(fēng)巷段后才能進(jìn)行工作面順槽的掘進(jìn)和進(jìn)行回采。同時(shí)，采區(qū)上下山掘進(jìn)時(shí)，回風(fēng)上下山的掘進(jìn)要超前于其他上下山，盡量實(shí)現(xiàn)分區(qū)通風(fēng)。49三、布置采區(qū)專用回風(fēng)巷的重要意義1.確保通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定所謂通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定即指系統(tǒng)內(nèi)各點(diǎn)的壓能、風(fēng)量、風(fēng)速、溫度、有害氣體等保持相對(duì)的穩(wěn)定，不至于大起大落，遠(yuǎn)距離工作面或角聯(lián)段的風(fēng)路不出現(xiàn)無(wú)風(fēng)、微風(fēng)或瓦斯積聚。布置專用回風(fēng)巷后，可使該區(qū)域的通風(fēng)系統(tǒng)不受運(yùn)煤、運(yùn)料、行人等因素的干擾，采區(qū)內(nèi)的主要進(jìn)、回風(fēng)巷之間幾乎不設(shè)聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門(mén)。采、掘工作面風(fēng)門(mén)管理一旦失誤只影響本工作面通風(fēng)，不會(huì)影響到相鄰工作面及用風(fēng)地點(diǎn)；而未設(shè)置采區(qū)專用回風(fēng)巷則影響較大，若本工作面風(fēng)門(mén)打開(kāi)后，則本工作面通風(fēng)風(fēng)量增大而相鄰工作面或用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量受損，甚至影響整個(gè)礦井通風(fēng)的安全與穩(wěn)定。502.抑制采空區(qū)自然發(fā)火采空區(qū)自然發(fā)火主要是由于遺留的浮煤遇漏風(fēng)供氧而自燃，特別是綜放開(kāi)采，浮煤多，漏風(fēng)通道多，容易發(fā)生自然發(fā)火。煤炭自燃必須同時(shí)具備三個(gè)條件：(1)具有自燃傾向的煤呈破碎狀態(tài)并集中堆積存在；(2)通風(fēng)氧化并有維持煤的氧化過(guò)程不斷發(fā)展的時(shí)間；(3)蓄熱環(huán)境，而采空區(qū)漏風(fēng)正是煤炭自燃的關(guān)鍵影響因素。采空區(qū)漏風(fēng)分三種：a、漏風(fēng)量太大，浮煤氧化但不易積蓄熱量，不發(fā)生自燃；b、漏風(fēng)量太小，煤的氧化不能維持，也不發(fā)生自燃；c、漏風(fēng)量在前兩者之間．適合煤炭氧化自燃，稱為煤炭易自燃漏風(fēng)量。當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)不穩(wěn)定時(shí)，采空區(qū)周?chē)穆╋L(fēng)量時(shí)大時(shí)小，風(fēng)流大時(shí)浮煤充分吸氧氧化．風(fēng)流小時(shí)聚熱升溫，幾經(jīng)反復(fù)，極易造成采空區(qū)浮煤自燃。所以通風(fēng)系統(tǒng)是否穩(wěn)定對(duì)防止采空區(qū)發(fā)火極為重要，而通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性又與專用回風(fēng)巷有直接關(guān)系，因此采區(qū)專用回風(fēng)巷的布置對(duì)抑制采空區(qū)自然發(fā)火極為有利。513.增強(qiáng)礦井抗災(zāi)能力(1)采區(qū)內(nèi)布置了專用回風(fēng)巷，一般不會(huì)發(fā)生太大的風(fēng)流短路，也不會(huì)出現(xiàn)較大的無(wú)風(fēng)、微風(fēng)，而造成瓦斯積聚；(2)局部發(fā)生瓦斯積聚超限，需排放瓦斯時(shí)，排放線路斷電、撤人等環(huán)節(jié)都十分簡(jiǎn)單、安全，對(duì)周?chē)ぷ髅娴挠绊懶。?3)當(dāng)一個(gè)工作面發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸或火災(zāi)事故時(shí)，只要通風(fēng)系統(tǒng)未遭破壞，有毒有害氣體可直接進(jìn)入專用回風(fēng)巷，對(duì)相鄰工作面人員撤離不受影響，可縮小災(zāi)區(qū)范圍，減少人員傷亡，減少經(jīng)濟(jì)損失；(4)在救災(zāi)過(guò)程中，由于運(yùn)輸和回風(fēng)是獨(dú)立分開(kāi)的兩條巷道。便于運(yùn)料、行人，可迅速安全地接近災(zāi)區(qū)，有助于災(zāi)害事故快速處理。52四、專用回風(fēng)巷的維護(hù)與管理在采掘生產(chǎn)過(guò)程重要注意專用回風(fēng)巷的維護(hù)與管理，保證它的完整性，使其真正發(fā)揮應(yīng)有的作用，掘工作面平巷時(shí)應(yīng)先開(kāi)拓回風(fēng)繞道，平巷與回風(fēng)上下山相交處都要砌筑風(fēng)橋，回風(fēng)繞道設(shè)置雙向調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)。切眼貫通時(shí)，在工作面回風(fēng)順槽口設(shè)置風(fēng)門(mén)，進(jìn)風(fēng)平巷繞道砌筑閉墻，這樣貫通后即可形成全風(fēng)壓通風(fēng)統(tǒng)。在進(jìn)、回風(fēng)上下山之間設(shè)立正反向閉鎖行人風(fēng)門(mén)，以確保通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定與可靠。53第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)三、采煤工作面上行風(fēng)與下行風(fēng)上行風(fēng)與下行風(fēng)是指進(jìn)風(fēng)流方向與采煤工作面的關(guān)系而言。當(dāng)采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷道水平低于回風(fēng)巷時(shí)，采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜向上流動(dòng)，稱上行通風(fēng)，否則是下行通風(fēng)。上行通風(fēng)運(yùn)煤方向新風(fēng)污風(fēng)下行通風(fēng)運(yùn)煤方向新風(fēng)污風(fēng)54第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)上行風(fēng)與下行風(fēng)的優(yōu)缺點(diǎn)：下行風(fēng)的方向與瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出現(xiàn)瓦斯分層流動(dòng)和局部積存的現(xiàn)象。上行風(fēng)比下行風(fēng)工作面的氣溫要高。下行風(fēng)比上行風(fēng)所需要的機(jī)械風(fēng)壓要大。下行風(fēng)在起火地點(diǎn)瓦斯爆炸的可能性比上行風(fēng)要大?！兑?guī)程》第115條明確規(guī)定：有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的采煤工作面不得采用下行通風(fēng)。55第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)56第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)四、工作面通風(fēng)系統(tǒng)

1、U型與Z型通風(fēng)系統(tǒng)U型后退式通風(fēng)系統(tǒng)在我國(guó)使用比較普遍。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作面采空區(qū)漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定等；缺點(diǎn)是上隅角瓦斯易超限。前進(jìn)式通風(fēng)系統(tǒng)的維護(hù)工作量小，不存在串聯(lián)通風(fēng)問(wèn)題，在巷旁支護(hù)好、漏風(fēng)不大時(shí)，有一定優(yōu)越性。采用前進(jìn)式U型通風(fēng)系統(tǒng)的工作面的采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，而是涌向回風(fēng)平巷。57第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)

采用Z型后退式通風(fēng)系統(tǒng)的工作面的采空區(qū)瓦斯不會(huì)涌入工作面，而是涌向回風(fēng)巷，工作面采空區(qū)回風(fēng)側(cè)能用鉆孔抽放瓦斯，但進(jìn)風(fēng)側(cè)不能抽放瓦斯。采用Z型前進(jìn)式通風(fēng)系統(tǒng)的工作面的進(jìn)風(fēng)側(cè)沿采空區(qū)可以抽放瓦斯，采空區(qū)的瓦斯易涌向工作面，特別是上隅角，回風(fēng)側(cè)不能抽放瓦斯。Z型通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)空區(qū)漏風(fēng)，介于采用U型后退式和U型前進(jìn)式通風(fēng)系統(tǒng)之間。58第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)2、Y型、W型及雙Z型通風(fēng)系統(tǒng)

這三種采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)均為兩進(jìn)一回或一進(jìn)兩回的通風(fēng)系統(tǒng)。Y型通風(fēng)系統(tǒng)可以有多種不同的方式。生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用較多的是在回風(fēng)側(cè)加入附加的新鮮風(fēng)流，與工作面回風(fēng)匯合后從采空區(qū)側(cè)流出的通風(fēng)系統(tǒng)，工作面采用Y型通風(fēng)系統(tǒng)會(huì)使回風(fēng)巷道風(fēng)量加大，但上隅角及回風(fēng)巷道的瓦斯不易超限，并可在上部進(jìn)風(fēng)道內(nèi)抽放瓦斯。59第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)W型后退式通風(fēng)系統(tǒng)，用于高瓦斯的長(zhǎng)工作面或雙工作面。該系統(tǒng)的進(jìn)、回風(fēng)平巷都布置在煤體中。當(dāng)由中間及下部平巷進(jìn)風(fēng)，上部平巷回風(fēng)時(shí)，上、下段工作面均為上行式通風(fēng)，但上段工作面的風(fēng)速高，對(duì)防塵不利，上隅角瓦斯可能會(huì)超限，所以在瓦斯涌出量很大時(shí)，常采用上、下平巷進(jìn)風(fēng)，中間平巷回風(fēng)的W型通風(fēng)系統(tǒng)。W型前進(jìn)式通風(fēng)系統(tǒng)的巷道維護(hù)在采空區(qū)內(nèi)，巷道維護(hù)困難，漏風(fēng)大，采空區(qū)涌出的瓦斯量也大。60第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)

雙Z型通風(fēng)系統(tǒng)，其中間巷與上、下平巷分別在工作面的兩側(cè)。雙Z型前進(jìn)式通風(fēng)系統(tǒng)的上、下進(jìn)風(fēng)平巷維護(hù)在采空區(qū)時(shí)，漏風(fēng)攜出的瓦斯可能會(huì)使工作面超限；雙Z型后退式通風(fēng)系統(tǒng)的上、下入風(fēng)平巷布置在煤體中，漏風(fēng)攜出的瓦斯不進(jìn)入工作面，工作面比較安全。雙Z型通風(fēng)系統(tǒng)的工風(fēng)面有一段是下行通風(fēng)，井且需設(shè)邊界上山，維護(hù)在采空區(qū)的巷道在支護(hù)上還要防止漏風(fēng)，這些特點(diǎn)在采用時(shí)應(yīng)予以注意。

613、H型通風(fēng)系統(tǒng)在H型通風(fēng)系統(tǒng)中，有兩進(jìn)兩回、三進(jìn)一回的通風(fēng)系統(tǒng)。其特點(diǎn)是：工作面通風(fēng)量大，采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，氣象條件好，增加了工作面的安全出口，工作面機(jī)電設(shè)備都在新鮮風(fēng)流巷道中，通風(fēng)阻力小，在采空區(qū)的回風(fēng)巷道中可抽放瓦斯，易于控制上隅角的瓦斯。但沿空護(hù)巷困難；由于有附加巷道，可能影響通風(fēng)的穩(wěn)定性，管理復(fù)雜。在工作面和采空區(qū)的瓦斯涌出量都較大，在入風(fēng)側(cè)和回風(fēng)側(cè)都需增加風(fēng)量以稀釋整個(gè)工作面的瓦斯時(shí)，可考慮采用H型通風(fēng)系統(tǒng)。

第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)62第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)一、通風(fēng)構(gòu)筑物礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)路中適當(dāng)位置安設(shè)的隔斷、引導(dǎo)和控制風(fēng)流的設(shè)施和裝置，以保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要流動(dòng)。這些設(shè)施和裝置，統(tǒng)稱為通風(fēng)構(gòu)筑物。分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是通過(guò)風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，如主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐、反風(fēng)裝置、風(fēng)橋、導(dǎo)風(fēng)板和調(diào)節(jié)風(fēng)窗；另一類(lèi)是隔斷風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，如井口密閉、擋風(fēng)墻、風(fēng)簾和風(fēng)門(mén)等。63第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)1、風(fēng)門(mén)

按設(shè)地點(diǎn)：在通風(fēng)系統(tǒng)中既要隔斷風(fēng)流又要行人或通車(chē)的地方應(yīng)設(shè)立風(fēng)門(mén)。在行人或通車(chē)不多的地方，可構(gòu)筑普通風(fēng)門(mén)。而在行人通車(chē)比較頻繁的主要運(yùn)輸?shù)郎?，則應(yīng)構(gòu)筑自動(dòng)風(fēng)門(mén)。＋－風(fēng)門(mén)表示方式＋－調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)表示方式64第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)設(shè)置風(fēng)門(mén)的要求：每組風(fēng)門(mén)不少于兩道，通車(chē)風(fēng)門(mén)間距不小于一列車(chē)長(zhǎng)度，行人風(fēng)門(mén)間距不小于5m。入排風(fēng)巷道之間要需設(shè)風(fēng)門(mén)處同時(shí)設(shè)反向風(fēng)門(mén)，其數(shù)量不少于兩道；風(fēng)門(mén)能自動(dòng)關(guān)閉；通車(chē)風(fēng)門(mén)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，礦井總回風(fēng)和采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門(mén)要裝有閉鎖裝置；風(fēng)門(mén)不能同時(shí)敞開(kāi)（包括反風(fēng)門(mén)）；門(mén)框要包邊沿口，有墊襯，四周接觸嚴(yán)密，門(mén)扇平整不漏風(fēng)，門(mén)扇與門(mén)框不歪扭。門(mén)軸與門(mén)框要向關(guān)門(mén)方向傾斜80°至85°；

65第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)設(shè)置風(fēng)門(mén)的要求：風(fēng)門(mén)墻垛要用不燃材料建筑，厚度不小于0.5m，嚴(yán)密不漏風(fēng)；墻垛周邊要掏槽，見(jiàn)硬頂、硬幫與煤巖接實(shí)。墻垛平整，無(wú)裂縫、重縫和空縫；風(fēng)門(mén)水溝要設(shè)反水池或擋風(fēng)簾，通車(chē)風(fēng)門(mén)要設(shè)底坎，電管路孔要堵嚴(yán)；風(fēng)門(mén)前后各5m內(nèi)巷道支護(hù)良好，無(wú)雜物、積水、淤泥。66第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)2、風(fēng)橋當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)中進(jìn)風(fēng)道與回風(fēng)道需水平交叉時(shí)，為使進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)互相隔開(kāi)需要構(gòu)筑風(fēng)橋。按其結(jié)構(gòu)不同可分為三種。（1）繞道式風(fēng)橋

開(kāi)鑿在巖石里，最堅(jiān)固耐用，漏風(fēng)少。67第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)（2）混凝土風(fēng)橋

結(jié)構(gòu)緊湊，比較堅(jiān)固。（3）鐵筒風(fēng)橋

可在次要風(fēng)路中使用。68第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)3、密閉

密閉是隔斷風(fēng)流的構(gòu)筑物。設(shè)置在需隔斷風(fēng)流、也不需要通車(chē)行人的巷道中。密閉的結(jié)構(gòu)隨服務(wù)年限的不同而分為兩類(lèi)：（1）臨時(shí)密閉，常用木板、木段等修筑，并用黃泥、石灰抹面。（2）永久密閉，常用料石、磚、水泥等不燃性材料修筑。表示方式放水孔注漿孔69第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)4、導(dǎo)風(fēng)板應(yīng)用以下幾種導(dǎo)風(fēng)板。

1）引風(fēng)導(dǎo)風(fēng)板；

2）降阻導(dǎo)風(fēng)板；

3）匯流導(dǎo)風(fēng)板。70第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)二、漏風(fēng)及有效風(fēng)量

1、礦井漏風(fēng)及其危害性有效風(fēng)量：礦井中流至各用風(fēng)地點(diǎn)，起到通風(fēng)作用的風(fēng)量。漏風(fēng)：未經(jīng)用風(fēng)地點(diǎn)而經(jīng)過(guò)采空區(qū)、地表塌陷區(qū)、通風(fēng)構(gòu)筑物和煤柱裂隙等通道直接流（滲）入回風(fēng)道或排出地表的風(fēng)量。71漏風(fēng)的危害：使工作面和用風(fēng)地點(diǎn)的有效風(fēng)量減少，氣候和衛(wèi)生條件惡化，增加無(wú)益的電能消耗，并可導(dǎo)致煤炭自燃等事故。減少漏風(fēng)、提高有效風(fēng)量是通風(fēng)管理部門(mén)的基本任務(wù)。第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)72第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)2、漏風(fēng)的分類(lèi)及原因（1）漏風(fēng)的分類(lèi)

礦井漏風(fēng)按其地點(diǎn)可分為：

①外部漏風(fēng)（或稱井口漏風(fēng)）泛指地表附近如箕斗井井口，地面主通風(fēng)機(jī)附近的井口、防爆蓋、反風(fēng)門(mén)、調(diào)節(jié)閘門(mén)等處的漏風(fēng)。

②內(nèi)部漏風(fēng)（或稱井下漏風(fēng)）是指井下各種通風(fēng)構(gòu)筑物的漏風(fēng)、采空區(qū)以及碎裂的煤柱的漏風(fēng)。73第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)（2）漏風(fēng)的原因當(dāng)有漏風(fēng)通路存在，并在其兩端有壓差時(shí)，就可產(chǎn)生漏風(fēng)。漏風(fēng)風(fēng)流通過(guò)孔隙的流態(tài)，視孔隙情況和漏風(fēng)大小而異。74第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)3、礦井漏風(fēng)率及有效風(fēng)量率（1）礦井有效風(fēng)量Qe

是指風(fēng)流通過(guò)井下各工作地點(diǎn)實(shí)際風(fēng)量總和。（2）礦井有效風(fēng)量率：礦井有效風(fēng)量率是礦井有效風(fēng)量Qe與各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比。礦井有效風(fēng)量率應(yīng)不低于85%。75第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)（3）礦井外部漏風(fēng)量指直接由主要通風(fēng)機(jī)裝置及其風(fēng)井附近地表漏失的風(fēng)量總和?？捎酶髋_(tái)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的總和減去礦井總回（或進(jìn)）風(fēng)量。（4）礦井外部漏風(fēng)率指礦井外部漏風(fēng)量QL與各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比。礦井主要通風(fēng)機(jī)裝置外部漏風(fēng)率無(wú)提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)5％，有提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)15％。76第三節(jié)通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)4、減少漏風(fēng)、提高有效風(fēng)量漏風(fēng)風(fēng)量與漏風(fēng)通道兩端的壓差成正比，和漏風(fēng)風(fēng)阻的大小成反比。應(yīng)增加地面主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)硐、反風(fēng)道及附近的風(fēng)門(mén)的氣密性，以減少漏風(fēng)。77第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)一、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求

１、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)；礦井風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配；礦井通風(fēng)阻力計(jì)算；選擇通風(fēng)設(shè)備；概算礦井通風(fēng)費(fèi)用。78第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)２、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的要求將足夠的新鮮空氣有效地送到井下工作場(chǎng)所，保證生產(chǎn)和良好的勞動(dòng)條件；通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理，具有抗災(zāi)能力；發(fā)生事故時(shí)，風(fēng)流易于控制，人員便于撤出；有符合規(guī)定的井下環(huán)境及安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或檢測(cè)措施；通風(fēng)系統(tǒng)的基建投資省，營(yíng)運(yùn)費(fèi)用低、綜合經(jīng)濟(jì)效益好。79第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)二、優(yōu)選礦井通風(fēng)系統(tǒng)

1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求每一礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。進(jìn)風(fēng)井囗應(yīng)按全年風(fēng)向頻率，必須布置在不受粉塵、煤塵、灰塵、有害氣體和高溫氣體侵入的地方?；诽嵘蜓b有膠帶輸送機(jī)的井筒不應(yīng)兼作進(jìn)風(fēng)井，如果兼作回風(fēng)井使用，必須采取措施，滿足安全的要求。80第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求多風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，在滿足風(fēng)量按需分配的前提下，各主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓應(yīng)接近。每一個(gè)生產(chǎn)水平和每一采區(qū)，必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。井下爆破材料庫(kù)必須有單獨(dú)的新鮮風(fēng)流，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)巷或主要回風(fēng)巷中。井下充電室必須單獨(dú)的新鮮風(fēng)流通風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。81第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)２、確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)

82第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)三、礦井風(fēng)量計(jì)算（一）礦井風(fēng)量計(jì)算原則

礦井需風(fēng)量，按下列要求分別計(jì)算，并必須采取其中最大值。（１）按井下同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3；（２）按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。83第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)(二）礦井需風(fēng)量的計(jì)算1、采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算

采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)該按下列因素分別計(jì)算，取其最大值。

(1)按瓦斯涌出量計(jì)算：式中：Qwi——第i個(gè)采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min；

Qgwi——第i個(gè)采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min；

kgwi——第i個(gè)采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，通常，機(jī)采工作面取kgwi=1.2~1.6，炮采工作面取kgwi=1.4~2.0，水采工作面取kgwi=2.0~3.0。84第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)（2）按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算：采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件。其進(jìn)風(fēng)流溫度可根據(jù)風(fēng)流溫度預(yù)測(cè)方法進(jìn)行計(jì)算。其氣溫與風(fēng)速應(yīng)符合表中的要求：采煤工作面進(jìn)風(fēng)流溫度/℃采煤工作面風(fēng)速/m.s-1

<150.3～0.515～180.5～0.818～200.8～1.020～231.0～1.523～261.5～1.885第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)采煤工作面的需要風(fēng)量按下式計(jì)算：式中vwi—第i個(gè)采煤工作面的風(fēng)速，按其進(jìn)風(fēng)流溫度從表中取，m/s；

Swi—第i個(gè)采煤工作面有效通風(fēng)斷面，取最大和最小控頂時(shí)有效斷面的平均值，m2

；

kwi—第i個(gè)工作面的長(zhǎng)度系數(shù)。86第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)(3)按使用炸藥量計(jì)算：式中，25——每使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min；

Awi——第i個(gè)采煤工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg。(4)按工作人員數(shù)量計(jì)算：

式中，4——每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min

nwi——第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù),個(gè)。87第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)(5)按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最小風(fēng)量：按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最大風(fēng)量：88第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)(6)備用工作面需風(fēng)量備用工作面亦應(yīng)滿足瓦斯、二氧化碳、風(fēng)流溫度和風(fēng)速等規(guī)定計(jì)算的風(fēng)量，且不得低于采煤工作面需風(fēng)量的50%。

89第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)２、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量的計(jì)算：

煤巷、半煤巖和巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量，應(yīng)按下列因素分別計(jì)算，取其最大值。（１）按瓦斯涌出量計(jì)算：

式中Qhi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量，m3/min

Qghi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；

kghi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出不均勻和備用風(fēng)量系數(shù)。一般可取1.5~2.0。90第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)（2）按炸藥量計(jì)算

式中25——使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min;

Ahi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg。91第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)（3）按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算式中——第i個(gè)掘進(jìn)工件面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的和。

khfi——為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.2~1.3；進(jìn)風(fēng)巷道中無(wú)瓦斯涌出時(shí)取1.2，有瓦斯涌出時(shí)取1.3（４）按工作人員數(shù)量計(jì)算式中nhi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。92第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)（５）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最小風(fēng)速驗(yàn)算，巖巷掘進(jìn)面最小風(fēng)量：

各個(gè)煤巷或半煤巖巷掘進(jìn)面的最小風(fēng)量；

按最高風(fēng)速驗(yàn)算，掘進(jìn)面的最大風(fēng)量：

式中，Shi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m293第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)３、硐室需風(fēng)量計(jì)算獨(dú)立通風(fēng)硐室的供風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同類(lèi)型的硐室分別進(jìn)行計(jì)算：（１）機(jī)電硐室發(fā)熱量大的機(jī)電硐室，按硐室中運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量進(jìn)行計(jì)算：94第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)式中Qri——第個(gè)機(jī)電硐室的需風(fēng)量，m3/min；

——機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)（變壓器）總功率，kW；

θ——機(jī)電硐室的發(fā)熱系數(shù)；

ρ——空氣密度，一般取1.2kg/m3；cp——空氣的定壓比熱，一般可取1kJ/(kg.K)；Δt——機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)流的溫度差，℃。采區(qū)變電所及變電硐室，可按經(jīng)驗(yàn)值確定需風(fēng)量

m3/min95第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)（2）爆破材料庫(kù)

式中

v——庫(kù)房容積，m3（3）充電硐室按其回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計(jì)算

式中qrhi——第個(gè)充電硐室在充電時(shí)產(chǎn)生的氫氣量，

m3/min。96第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)4、其他用風(fēng)巷道的需風(fēng)量計(jì)算各個(gè)其他巷道的需風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量和風(fēng)速分別進(jìn)行計(jì)算，采用其最大值。（1）按瓦斯涌出量計(jì)算Qgoi——第i個(gè)其他井巷最大瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min；k0i——瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.2～1.3；100——其他井巷中風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)1%所換算的常數(shù)。（2）按其風(fēng)速驗(yàn)算:Qgoi≥60×0.15×Soi

（m3/min）

Soi——第i個(gè)其它井巷斷面，m2。

97第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)5、礦井總風(fēng)量計(jì)算礦井的總進(jìn)風(fēng)量，應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和:

式中∑Qwl——采煤工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，

m3/min；

∑Qhl——掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/min；

∑Qrl——硐室所需風(fēng)量之和，m3/min；

∑Qot-----其他用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和，m3/min；

km——礦井通風(fēng)系統(tǒng)（包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素）備用系數(shù)，可取1.15~1.25。98

四．礦井風(fēng)量的分配在各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)，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。如各個(gè)掘進(jìn)巷道和硐室的風(fēng)量就是這樣確定的。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)走。因此在U型通風(fēng)的上順槽和下順槽的風(fēng)量是采煤工作面的計(jì)算風(fēng)量乘以備用系數(shù)。

99

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。

100

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。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。101

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，即用各處的斷面積分別去除分配到該處的風(fēng)量，所得出的風(fēng)速，須符合《規(guī)程》的規(guī)定(見(jiàn)下頁(yè))。各條風(fēng)路的風(fēng)量經(jīng)過(guò)驗(yàn)算后，如能符合風(fēng)速的要求，則各條風(fēng)路的風(fēng)量可以確定；如低于規(guī)定的風(fēng)速，則該條風(fēng)路的風(fēng)量要相應(yīng)增加。如超過(guò)規(guī)定的風(fēng)速，則需要擴(kuò)大該風(fēng)路的斷面或調(diào)整該風(fēng)路的風(fēng)量，使之風(fēng)速降到規(guī)定值以下。最后，確定礦井總風(fēng)量。102井巷名稱允許風(fēng)速/(m/s)最低最高無(wú)提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)硐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(chē)巷道1.08運(yùn)輸機(jī)巷，采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷0.256采煤工作面、掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷0.254掘進(jìn)中的巖巷0.154其他通風(fēng)人行巷道0.15103第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)五、礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算

1.礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則礦井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)超過(guò)2940Pa。礦井井巷的局部阻力，新建礦井按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算，擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計(jì)算。104第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)2.礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力：風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井口起，到回風(fēng)井口止，沿一條通路（風(fēng)流路線）各個(gè)分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，簡(jiǎn)稱礦井總阻力，用hm表示。對(duì)于礦井有兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)主要通風(fēng)機(jī)工作，礦井通風(fēng)阻力按每臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)所服務(wù)的系統(tǒng)分別計(jì)算。105礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最小時(shí)稱通風(fēng)容易時(shí)期。通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時(shí)亦稱為通風(fēng)困難時(shí)期。對(duì)于通風(fēng)困難和容易時(shí)期，要分別畫(huà)出通風(fēng)系統(tǒng)圖。按照采掘工作面及硐室的需要分配風(fēng)量，再由各段風(fēng)路的阻力計(jì)算礦井總阻力。第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)106第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法：

沿著風(fēng)流總阻力最大路線，依次計(jì)算各段摩擦阻力hf，然后分別累計(jì)得出容易和困難時(shí)期的總摩擦阻力hfe和hfd。

通風(fēng)容易時(shí)期總阻力：

通風(fēng)困難時(shí)期總阻力：107第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)hf

按下式計(jì)算：

式中108第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)六、礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇礦井通風(fēng)設(shè)備是指主要通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)。

1.礦井通風(fēng)設(shè)備的要求：礦井必須裝設(shè)兩套同等能力的主通風(fēng)設(shè)備，其中一套作備用。選擇通風(fēng)設(shè)備應(yīng)滿足第一開(kāi)采水平各個(gè)時(shí)期工況變化，并使通風(fēng)設(shè)備長(zhǎng)期高效率運(yùn)行。風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有一定的余量。進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差在150m以上，或進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高相同，但井深400m以上時(shí)，宜計(jì)算礦井的自然風(fēng)壓。109第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)1.主要通風(fēng)機(jī)的選擇（1）計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qf

式中Qf—主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量，m3/s;

Qm—礦井需風(fēng)量，m3/s；

k—漏風(fēng)損失系數(shù)，風(fēng)井不提升用時(shí)取1.1；箕斗井兼作回硯用時(shí)取1.15；回風(fēng)回升降人員時(shí)取1.2。110第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)（2）計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓

離心式通風(fēng)機(jī)（提供的大多是全壓曲線）：容易時(shí)期

困難時(shí)期111第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)軸流式通風(fēng)機(jī)（提供的大多是靜壓曲線）：容易時(shí)期

困難時(shí)期

hm－通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力；

hd－通風(fēng)機(jī)附屬裝置（風(fēng)硐和擴(kuò)散器）的阻力；

hvd－擴(kuò)散器出口動(dòng)能損失；ＨN－自然風(fēng)壓，當(dāng)自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用相同時(shí)取“+”；自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用反向時(shí)取“-”。112第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)（3）初選通風(fēng)機(jī)根據(jù)計(jì)算的礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)機(jī)的Qf1、Hsdmin(或Htdmin)和礦井通風(fēng)困難通風(fēng)機(jī)的Qf2、Hsdmax(或Htdmax)在通風(fēng)機(jī)特性曲線上，選出滿足礦井通風(fēng)要求的通風(fēng)機(jī)。（4）求通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)因?yàn)楦鶕?jù)Qf1、Hsdmin(或Htdmin)和Qf2、Hsdmax(或Htdmax)確定的工況點(diǎn)，但設(shè)計(jì)工況點(diǎn)不一定恰好在所選擇通風(fēng)機(jī)的特性曲線上，必須根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工作阻力，確定其實(shí)際工況點(diǎn)。113第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)步驟：

1）計(jì)算通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻

用靜壓特性曲線時(shí)：

用全壓特性曲線時(shí)：114第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)2）確定通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)根據(jù)確定的hmin、Qf1和hmax、Qf2兩組數(shù)據(jù)(也叫設(shè)計(jì)工況點(diǎn))，在通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線圖表上選擇合適的主要通風(fēng)機(jī)。判別是否合適，要看上面兩組數(shù)據(jù)所構(gòu)成的兩個(gè)時(shí)期的工況點(diǎn)，是否都落在通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線上的合理工作范圍內(nèi)。一是看風(fēng)壓高的點(diǎn)是否超過(guò)最高風(fēng)壓的０.９倍，二是看風(fēng)壓低的點(diǎn)處效率是否在0.7以上。在選定的風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線圖上畫(huà)出風(fēng)阻曲線Rmin和Rmax，將這兩條曲線從設(shè)計(jì)工況點(diǎn)向上延伸，與最近的個(gè)體特性曲線相交，得到的兩個(gè)點(diǎn)就是。115116第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)（5）確定通風(fēng)的型號(hào)和轉(zhuǎn)速根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工況參數(shù)（Qf

、Hsd

、η、N）對(duì)初選的通風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全性比較，最后確定通風(fēng)機(jī)的型號(hào)和轉(zhuǎn)速。117第四節(jié)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)（6）電動(dòng)機(jī)選擇

１）通風(fēng)機(jī)的輸