教學(xué)模塊Ⅴ采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)5.1采區(qū)通風(fēng)通常每個(gè)礦井都有幾個(gè)采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)。每個(gè)采區(qū)內(nèi)有回采工作面，備用工作面、掘進(jìn)工作面和峒室(采區(qū)變電所和絞車房)等用風(fēng)地點(diǎn)，是礦井通風(fēng)的主要對(duì)象。搞好采區(qū)通風(fēng)是保證礦井安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。為此，本章將對(duì)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，采區(qū)供風(fēng)量、通風(fēng)設(shè)施和減少漏風(fēng)等基本內(nèi)容的設(shè)計(jì)和日常管理工作進(jìn)行討論。5.1.1采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)5.1.1.1采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本內(nèi)容采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)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)風(fēng)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)道的布置方式；采區(qū)通風(fēng)路線的連接形式，以及采區(qū)內(nèi)的通風(fēng)設(shè)備和設(shè)施等基本內(nèi)容。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)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。5.1.1.2采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求采區(qū)應(yīng)該有足夠的供風(fēng)量，并按需分配到各個(gè)采、掘工作面。為此，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)滿足以下基本要求：1.采區(qū)必須有單獨(dú)的回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)，回采工作面和掘進(jìn)工作面都要采用獨(dú)立通風(fēng)。除有沼氣(或二氧化碳)噴出和煤與沼氣(或二氧二碳)突出的礦井之外，對(duì)于其它礦井的回采工之間，掘進(jìn)工作面之間，以及回采與掘進(jìn)工作面之間，獨(dú)立通風(fēng)有困難時(shí)可以采用串聯(lián)通風(fēng)，但必須保證串聯(lián)風(fēng)流中的氧、沼氣、二氧化碳和其它有害氣體的濃度以及浮塵濃度、氣溫、風(fēng)速等都符合安全規(guī)程的要求，并須有經(jīng)過(guò)審批的安全措施。2.對(duì)于必須設(shè)置的通風(fēng)設(shè)施(風(fēng)門、風(fēng)橋、檔風(fēng)墻和風(fēng)筒等)和通風(fēng)設(shè)備(局扇、輔扇等)要選擇適當(dāng)位置，嚴(yán)守規(guī)格質(zhì)量，嚴(yán)格管理制度，保證安全運(yùn)轉(zhuǎn)。3.要保證通風(fēng)阻力小，通過(guò)能力大，風(fēng)流暢通，風(fēng)量按需分配。。4.要設(shè)置防塵管路，避災(zāi)路線，避難峒室和災(zāi)變時(shí)的風(fēng)流控制設(shè)施，立抽放瓦斯，防火灌漿和降溫設(shè)施。5.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lm／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。有煤與瓦斯(二氧化碳)突出的采煤工作面嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)。6.采煤工作面和掘進(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)。5.1.1.3采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山的選擇對(duì)于薄及中厚的緩傾斜煤層，我國(guó)廣泛采用走向長(zhǎng)壁采煤法。厚煤層則多采用傾斜分層走向長(zhǎng)壁采煤法或放頂煤開(kāi)采，開(kāi)掘采區(qū)上(下)山聯(lián)系回風(fēng)大巷及運(yùn)輸大巷。一個(gè)采區(qū)布置兩條上(下)山，即運(yùn)輸機(jī)上山及軌道上山。當(dāng)采區(qū)生產(chǎn)能力大、產(chǎn)量集中、瓦斯涌出量大時(shí)，可增設(shè)專用的通風(fēng)上山，可能有三條或四條上山。布置兩條上山時(shí)，可用軌道上山進(jìn)風(fēng)、運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng)，也可用運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng)。這些作法各有利弊，現(xiàn)分析如下：1.采用運(yùn)輸機(jī)上山6進(jìn)風(fēng)，軌道上山7回風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，由于風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，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(guò)程中所涌出的瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流的瓦斯?jié)舛仍龈撸绊懝ぷ髅婧桶踩l(wèi)生條件，運(yùn)輸機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量，使進(jìn)風(fēng)流溫度升高。2.采用軌道上山3進(jìn)風(fēng)、運(yùn)輸機(jī)上山4回風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，雖能避免上述的缺點(diǎn)，但運(yùn)輸機(jī)設(shè)備處于回風(fēng)流中，軌道上山的上部和中部甩車場(chǎng)都要安裝風(fēng)門，風(fēng)門數(shù)目較多。3.兩種通風(fēng)方式的比較軌道上山進(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，軌道上山的絞車房易于通風(fēng)；變電所設(shè)在兩上山之間，其回風(fēng)口設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，利用兩上山間風(fēng)壓差通風(fēng)。運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，由于風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，容易引起煤塵飛揚(yáng)，煤炭在運(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；運(yùn)輸機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量，使進(jìn)風(fēng)流溫度升高。此外，須在軌道上山的下部車場(chǎng)內(nèi)安設(shè)風(fēng)門，此處運(yùn)輸?shù)V車來(lái)往頻繁，需要加強(qiáng)管理，防止風(fēng)流短路。進(jìn)、回風(fēng)上山的選擇應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、開(kāi)采方法以及瓦斯、煤塵及溫度等具體條件通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。一般認(rèn)為，在瓦斯煤塵危險(xiǎn)性大的采區(qū)，采用軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng)的采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)較為合理。5.1.1.4采煤工作面上行通風(fēng)與下行通風(fēng)上行通風(fēng)與下行通風(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)。同向與逆向通風(fēng)指風(fēng)流方向與煤流方向之間的關(guān)系而言。風(fēng)流方向與煤炭運(yùn)輸方向一致時(shí)稱為同向通風(fēng)，否則為逆向通風(fēng)。這兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。1.采煤工作面涌出的瓦斯比空氣輕，其自然流動(dòng)的方向和上行風(fēng)的方向一致，在正常風(fēng)速(大于0.5～0.8m/s)下，瓦斯分層流動(dòng)和局部積存的可能性較小，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。2.采用上行風(fēng)時(shí)，須先把采區(qū)的進(jìn)風(fēng)流導(dǎo)至采區(qū)下部進(jìn)風(fēng)巷，然后進(jìn)入工作面，流經(jīng)的路線較長(zhǎng)，風(fēng)流會(huì)由于壓縮和地溫加熱而升溫；又因巷道中機(jī)電設(shè)備散發(fā)的熱量也加入風(fēng)流中，故上行風(fēng)比下行風(fēng)工作面的氣溫要高。3.采用上行風(fēng)，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；而下行風(fēng)，其作用方向相反，故下行風(fēng)比上行風(fēng)所需要的機(jī)械風(fēng)壓要大；而且，主要通風(fēng)機(jī)一旦因故停轉(zhuǎn)，工作面的下行風(fēng)流就有停風(fēng)或反向的可能。4.工作面一旦起火，所產(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，會(huì)使工作面的風(fēng)量減小，瓦斯?jié)舛仍黾樱氏滦酗L(fēng)在起火地點(diǎn)瓦斯爆炸的可能性比上行風(fēng)要大。5.1.1.5工作面通風(fēng)系統(tǒng)采煤工作面的通風(fēng)系統(tǒng)由采煤工作面的瓦斯、溫度和煤層自然發(fā)火等所確定的，根據(jù)采煤工作面進(jìn)回風(fēng)巷道的布置方式和數(shù)量，可將工作面通風(fēng)系統(tǒng)分Ｕ、Ｚ、Ｙ，雙Ｚ和Ｗ等幾種類型；這些型式都是U型的變型，是為了加大工作面長(zhǎng)度、增加工作面供風(fēng)量、改善工作面氣候條件，預(yù)防采空區(qū)漏風(fēng)和瓦斯涌出等目的而設(shè)計(jì)出來(lái)的。我國(guó)多采用Ｕ型，分為后退才與前進(jìn)式兩種。U型后退式具有采空區(qū)漏風(fēng)小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、巷道施工維修量小、工作面漏風(fēng)小及風(fēng)流穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但在工作面上隅角附近易于積存沼氣，影響工作面的安全生產(chǎn)，工作面進(jìn)、回風(fēng)巷要提前掘進(jìn)，維護(hù)工作量大。在沼氣涌出量不大時(shí)，可采用導(dǎo)風(fēng)設(shè)施(導(dǎo)風(fēng)板，風(fēng)簾等)或利用采空區(qū)的風(fēng)眼回風(fēng)等來(lái)解決。當(dāng)沼氣涌出量大時(shí)，應(yīng)考慮沼氣抽放。為了稀釋回采工作面和回風(fēng)流的沼氣濃度，消除上隅角的沼氣積聚，對(duì)U型通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了改善。例如Ｚ型后退式在采空區(qū)上部維護(hù)一條回風(fēng)巷，工作面回風(fēng)流經(jīng)回風(fēng)巷時(shí)，采空區(qū)的漏風(fēng)可將其中的沼氣排至回風(fēng)道()。當(dāng)回采工作面產(chǎn)量大(2000～3000t／d)、瓦斯涌出量也大時(shí)，可用增加一條進(jìn)風(fēng)巷的Ｙ和Ｈ型，對(duì)解決回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛冗^(guò)高和積存問(wèn)題有些效果，但對(duì)回采工作面的瓦斯和氣候條件并沒(méi)有改善(尤其Ｙ型)。這種通風(fēng)系統(tǒng)要求工作面的上順槽沿采區(qū)一翼全長(zhǎng)預(yù)先掘好，且在回采期間始終維護(hù)Ｙ型上順槽的一段是進(jìn)風(fēng)，越過(guò)工作面后才作回風(fēng)巷用。同時(shí)，還需在采區(qū)邊界開(kāi)一條為相鄰兩個(gè)采區(qū)共用的回風(fēng)上山，故采區(qū)巷道的掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用較大。由于回采工作面風(fēng)流的通過(guò)能力取決于工作面有效斷面和允許風(fēng)速。而工作面有效斷面大小與采用的支架和回采機(jī)械設(shè)備類型有關(guān)。例如綜采與機(jī)采工作面，采高相同時(shí)，掩護(hù)式液壓支架要比單體液壓支架的斷面積約小33％。因此，對(duì)于瓦斯涌出量大和采用綜采機(jī)組的回采工作面，當(dāng)產(chǎn)量嚴(yán)重受到通風(fēng)限制時(shí)，應(yīng)在上，下區(qū)段平巷增加第三條子巷(即中間平巷)。成為雙Ｚ和Ｗ的型式。雙Z型的中間平巷布置在上下平巷的另一側(cè)，開(kāi)掘在煤體中或維護(hù)在采空區(qū)內(nèi)。而Ｗ型的中間平巷與上下平巷都在一側(cè)，全在煤體中或全維護(hù)在采空區(qū)內(nèi)。這兩種型式中，都有半個(gè)工作面是下行通風(fēng)。Ｗ型由于供風(fēng)量增加，有利于稀釋和吹散瓦斯，還有利于瓦斯抽放，即可在中間平巷布置鉆孔，抽放孔能打在預(yù)備抽放區(qū)域的中心，抽放效率比U型高50％。但是，前進(jìn)式的Ｗ型，巷道維護(hù)在采空區(qū)，漏風(fēng)大，有效風(fēng)量率低，且易于自然發(fā)火。Ｗ型后退式較前進(jìn)式優(yōu)越，是解決綜采工作面通風(fēng)的重要型式。在工作面和采空區(qū)的瓦斯涌出量都較大，在人風(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)。5.1.2.采區(qū)所需的風(fēng)量根據(jù)生產(chǎn)采區(qū)實(shí)際需要，安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理的保質(zhì)保量供風(fēng)，是搞好采區(qū)通風(fēng)的核心問(wèn)題。但因計(jì)算風(fēng)量的影響因素較多，各個(gè)采區(qū)的情況又不盡一致，至今仍不得不分別用各種因素進(jìn)行近似計(jì)算，然后選用其中最大值。對(duì)于新設(shè)計(jì)的采區(qū)，要參照條件相同的生產(chǎn)采區(qū)進(jìn)行計(jì)算，投產(chǎn)后進(jìn)行修正，對(duì)生產(chǎn)采區(qū)，也要根據(jù)情況的不斷變化隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。務(wù)必使供給的風(fēng)量符合我國(guó)《規(guī)程》中，關(guān)于人員所需風(fēng)量，氧氣，沼氣、二氧化碳和其它有害氣體的安全濃度，各工作地點(diǎn)空氣的允許溫度，空氣中煤塵的安全濃度，最低和最高風(fēng)速的允許值以及各種漏風(fēng)的允許值等規(guī)定。采區(qū)所需總風(fēng)量是采區(qū)內(nèi)各用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和，并乘以適當(dāng)系數(shù)。即（6-2-1）各用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的計(jì)算5.1.2.1回采工作面所需風(fēng)量的計(jì)算每個(gè)回采工作面實(shí)際需罕風(fēng)量，應(yīng)按沼氣，二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中最大值，回采工作面有串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，應(yīng)按其中一個(gè)回采工作面實(shí)際需要的最大風(fēng)量計(jì)算，1.按瓦斯涌出量計(jì)算根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，按回采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中沼氣(或二氧化碳)的濃度不得超過(guò)1％的要求計(jì)算。即(6－2—2)2.按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算回采工作面應(yīng)有良好的氣侯條件，其氣溫與風(fēng)速的關(guān)系應(yīng)符合表6－2—1的要求。表6－2—1回采工作面進(jìn)風(fēng)流溫度（℃）回采工作面的風(fēng)速（m/s）<1515～1818～2020～2323～260.3～0.50.5～0.80.8～1.01.0～1.51.5～1.8因此，回采工作面所需風(fēng)量按下式計(jì)算m3/min(6－2—3)表6—2—2采煤工作面長(zhǎng)度(m)采煤工作面長(zhǎng)度系數(shù)<1515～1818～2020～2323～26>1800.80.91.01.11.21.3～1.4對(duì)于綜采工作面可用下面近似式計(jì)算：使用支撐式支架時(shí)Sw＝3.75(M—0.3)；使用掩護(hù)式支架時(shí)Sw＝3(M—0.3)。式中M—煤層開(kāi)采厚度，m。3.按使用炸藥量計(jì)算(6－2—4)式中25—?dú)笆褂?Kg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(6—2—5)式中4—以人數(shù)為計(jì)算單位的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)每人每分鐘供給4m3的規(guī)定風(fēng)量，不是每人每分鐘呼吸所需要的風(fēng)量，每人每分鐘呼吸所需的風(fēng)量很小(約為0.3mnwi—第i個(gè)回采工作面同時(shí)工作的最多人數(shù),個(gè)。5.按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，回采工作面最低風(fēng)速為0.25m/s，最高風(fēng)速為4m/s的要求進(jìn)行驗(yàn)算。即每個(gè)回采工作的風(fēng)量口6f為；按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最小風(fēng)量：(6—2—6)按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最大風(fēng)量：(6—2—7)用以上五種方法對(duì)采區(qū)內(nèi)每個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的回采工作面進(jìn)行計(jì)算，選擇最大值作為每個(gè)回采工作面所需風(fēng)量，把這些風(fēng)量和采區(qū)內(nèi)獨(dú)立通風(fēng)的備用工作面所需風(fēng)量(是條件相同的回采工作面所需風(fēng)量之半)累加起來(lái)，就是采區(qū)內(nèi)回采工作面和備用工作面所需的總風(fēng)量。5.1.2.2掘進(jìn)工作面所需風(fēng)罩的計(jì)算和回采工作面所需風(fēng)量的計(jì)算方法基本相同（本計(jì)算適合生產(chǎn)礦井的計(jì)算，而新設(shè)計(jì)礦井的計(jì)算詳見(jiàn)第七章）。1.按瓦斯涌出量計(jì)算(6—2—8)式中—第i個(gè)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量，m3/min，—該掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中沼氣的絕對(duì)涌出量，m3/min，—該掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，應(yīng)從實(shí)測(cè)中得出，一般可取1.5～2.0。2.按炸藥量計(jì)算(6—2—9)式中：25—?dú)笆褂?Kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min；Qhi—第i個(gè)掘進(jìn)工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg。3.按局扇的吸風(fēng)量計(jì)算(6—2—10)式中∑Qhfi—第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局扇額定風(fēng)量的和，常用的4、11和28kW的JBT系列局扇每臺(tái)的吸風(fēng)量分別為100、200和350m3/min，安設(shè)局扇的巷道中的風(fēng)量，除了滿足局扇的吸風(fēng)量而外，還應(yīng)保證局扇吸入口至掘進(jìn)工作面回風(fēng)流之間的風(fēng)速不小于0.15m4.按人數(shù)計(jì)算(6—2—11)式中nhi—第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)。5.按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算每個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面的最小風(fēng)量為：(6—2—12)每個(gè)煤巷或半煤巖巷掘進(jìn)工作面的最大風(fēng)量為；(6—2—13)式中Sdi—第i個(gè)掘進(jìn)巷道凈斷面積，m2。用以上五種方法對(duì)采區(qū)內(nèi)每個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面進(jìn)行計(jì)算，選擇最大值作為每個(gè)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量。把這些風(fēng)量累加起來(lái)就是采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)工作而所需的總風(fēng)量。5.1.2.3硐室所需風(fēng)量的計(jì)算采區(qū)內(nèi)獨(dú)立通風(fēng)的每個(gè)硐室所需風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)各類硐室分別計(jì)算。1.機(jī)電硐室發(fā)熱量大的機(jī)電硐室，供給這類硐室(如水泵房或壓氣機(jī)房)的風(fēng)量應(yīng)能帶走室內(nèi)機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的發(fā)熱量。這項(xiàng)發(fā)熱使峒室的回風(fēng)與進(jìn)風(fēng)產(chǎn)生溫差，這項(xiàng)溫差所反映的室內(nèi)風(fēng)流所吸收的熱量，應(yīng)和室內(nèi)機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)熱量相等。即(6—2—14)θ值一般可?。核梅繛?.02～0.04；壓氣機(jī)房為：0.2～0.23；變電所、絞車房為0.02～0.04。采區(qū)變電所及變電硐室可按經(jīng)驗(yàn)值確定風(fēng)量：60～80m3/min。2.爆破材料庫(kù)按庫(kù)內(nèi)空氣每小時(shí)須換4次計(jì)算。即(6—2—15)式中Ｖ—包括聯(lián)絡(luò)巷在內(nèi)的火藥庫(kù)空間總體積，m3?；蛴孟铝械慕?jīng)驗(yàn)數(shù)值；大型火藥庫(kù)：100～150m3/min；中小型火藥庫(kù)：60～lOOm35.1.2.4其它巷道所需風(fēng)量如果采區(qū)內(nèi)還有其它需要獨(dú)立供風(fēng)的巷道，可根據(jù)通風(fēng)的作用(如巷道內(nèi)木支架防腐、沖淡巷道內(nèi)沼氣等)算出各巷道所需風(fēng)量之和，即1.按瓦斯涌出量計(jì)算(6—2—16)2.按最低風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算(6—2—17)式中Soi—第i個(gè)其他井巷凈斷面積，m2。5.1.3采區(qū)通風(fēng)構(gòu)筑物礦井通風(fēng)系統(tǒng)，除了有結(jié)構(gòu)合理的通風(fēng)網(wǎng)路和能力適當(dāng)?shù)耐L(fēng)機(jī)外，還要網(wǎng)路中的適當(dāng)位置安設(shè)隔斷、引導(dǎo)和控制風(fēng)流的設(shè)施和裝置(如風(fēng)橋、擋風(fēng)墻、風(fēng)門……等)，控制風(fēng)流的方向和數(shù)量，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。風(fēng)流在流動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)通風(fēng)構(gòu)筑物的縫隙、煤柱裂隙、采空區(qū)或地表塌陷區(qū)等直接滲透到回風(fēng)巷或地面而產(chǎn)生漏風(fēng)。合理地安設(shè)通風(fēng)構(gòu)筑物，并使其經(jīng)常處于完好狀態(tài)，以防止它們?cè)斐纱罅柯╋L(fēng)或風(fēng)流短路，提高有效風(fēng)量是通風(fēng)管理部門的基本任務(wù)。因此，對(duì)于通風(fēng)構(gòu)筑物必須正確設(shè)計(jì)，合理選擇位置，保證施工質(zhì)量、嚴(yán)格管理制度。否則，會(huì)破壞通風(fēng)的穩(wěn)定性，帶來(lái)嚴(yán)重惡果通風(fēng)構(gòu)筑物5.1.3.1通風(fēng)構(gòu)筑物分類。1.根據(jù)通風(fēng)構(gòu)筑物用途的不同，可分為引導(dǎo)風(fēng)流構(gòu)筑(如風(fēng)硐、風(fēng)橋等)、隔斷風(fēng)流構(gòu)筑物(如防爆門、防突門、風(fēng)門、擋風(fēng)墻等)和控制風(fēng)流構(gòu)筑物(風(fēng)窗)。2.根據(jù)通風(fēng)構(gòu)筑物構(gòu)筑的服務(wù)期不同，又可分為永久通風(fēng)構(gòu)筑物和臨時(shí)通風(fēng)構(gòu)筑物兩大類。永久通風(fēng)構(gòu)筑物包括：永久遮斷風(fēng)門、永久調(diào)量風(fēng)門、永久風(fēng)硐、永久風(fēng)橋、永久擋風(fēng)墻(俗稱永久密閉)。臨時(shí)通風(fēng)構(gòu)筑物包括：臨時(shí)遮斷風(fēng)門、臨時(shí)調(diào)量風(fēng)門、臨時(shí)風(fēng)橋和臨時(shí)擋風(fēng)墻(俗稱臨時(shí)密閉)。5.1.3.2風(fēng)橋在進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)平面相遇的地點(diǎn)，須設(shè)置風(fēng)橋，構(gòu)成立體交叉風(fēng)路，使進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)隔開(kāi)，互不相混。按其結(jié)構(gòu)不同可分為三種：1.繞道式風(fēng)橋繞道須開(kāi)鑿在巖石里，最堅(jiān)固耐用，漏風(fēng)少，服務(wù)年限長(zhǎng)，能通過(guò)大于20m32.混凝土風(fēng)橋結(jié)構(gòu)緊湊，比較堅(jiān)固，可通過(guò)風(fēng)量10～20m33.臨時(shí)風(fēng)橋(鐵筒風(fēng)橋)通過(guò)的風(fēng)量不大于10m3/s，可使用。鐵筒可制成圓形或矩形，風(fēng)簡(jiǎn)直徑不小于0.8m。鐵板厚不小于5mm風(fēng)橋的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：(1)用不燃的材料建筑；(2)橋面平整不漏風(fēng)；(3)風(fēng)橋前后各5m范圍內(nèi)巷道支護(hù)良好，無(wú)雜物、積水淤泥；(4)風(fēng)橋通風(fēng)斷面不小于原巷道斷面的4／5，成流線型，坡度小于30°；(5)支架要加固，風(fēng)橋兩端接口要嚴(yán)密，四周要固定在實(shí)幫和實(shí)頂?shù)字校诤癫恍∮?.45m；(6)風(fēng)橋上下不準(zhǔn)設(shè)風(fēng)門。5.1.3.3密閉(又稱擋風(fēng)墻)在需要堵截風(fēng)流和通行的巷道內(nèi)，需設(shè)置擋風(fēng)墻。按服務(wù)年限長(zhǎng)短，擋風(fēng)墻分為永久性和臨時(shí)性兩種。1.對(duì)于永久性的密閉，要用不燃性材料(如磚、料石、水泥等)建筑，墻上部厚度不小于0.45m，下部不小于1m，擋風(fēng)墻前后5m以內(nèi)的巷道支護(hù)要完好且為防腐支架，無(wú)積煤，無(wú)片幫、冒頂，四周要掏槽，在煤中槽深不小于1m，在巖石中不小于0.5m，墻面要嚴(yán)，抹平、刷白、不漏風(fēng)。密閉內(nèi)有涌水時(shí)，應(yīng)在墻上裝設(shè)放水管，放水管應(yīng)制成U形，利用水封防止放水管漏風(fēng)。2.臨時(shí)性的密閉，由于服務(wù)期限短，可用木柱、木板，可塑性材料等建造。木板需魚鱗式搭接，用黃泥、石灰抹面，無(wú)裂縫，基本不漏風(fēng)，要設(shè)在幫頂良好處，四周要掏槽，在煤中槽深不小于0.5m，在巖石中不小于0.3m，墻內(nèi)外5m巷道支護(hù)要良好，用防腐支架，無(wú)積煤，墻外要設(shè)置柵欄和警標(biāo)。5.1.3.4風(fēng)門在通風(fēng)系統(tǒng)中既要隔斷風(fēng)流又要行人或通車的地方應(yīng)設(shè)立風(fēng)門。在行人或通車不多的地方，可構(gòu)筑普通風(fēng)門。而在行人通車比較頻繁的主要運(yùn)輸?shù)郎希瑒t應(yīng)構(gòu)筑自動(dòng)風(fēng)門。在人員和車輛可以通行、風(fēng)流不能通過(guò)的巷道中，至少要建立兩座風(fēng)門，間距要大于運(yùn)輸工具的長(zhǎng)度，以便二座風(fēng)門開(kāi)啟時(shí)，另一座風(fēng)門是關(guān)閉的。風(fēng)門分為普通風(fēng)門和自動(dòng)風(fēng)門兩類，根據(jù)使用條件選用。1.普通風(fēng)門以行人為主、車輛通過(guò)不頻繁的地點(diǎn)，這種風(fēng)門的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是門扇與門框呈斜面接觸，接觸處有可縮性襯墊，比較嚴(yán)密、結(jié)實(shí)，一般使用1.5—2年。迎著風(fēng)流方向用人力開(kāi)啟，靠門內(nèi)外空氣的壓力差把門關(guān)緊；門框和門軸都要向關(guān)閉的方向傾斜80～85°，使風(fēng)門能靠自重而關(guān)閉；門框下設(shè)門坎，門墻兩幫和頂?shù)锥家筒?，在煤中掏槽深度不小?.3m，在巖石中不小于0.2m，槽中要填實(shí)，門墻厚度不小于0.3m，門板要錯(cuò)口接縫，木板厚不小于30mm，鐵板厚不小于2mm，通車巷道的門坎下部要設(shè)擋風(fēng)簾，通過(guò)電纜，水管和風(fēng)管的孔口要堵嚴(yán)，風(fēng)門前后5m內(nèi)的巷道要支護(hù)好，無(wú)空幫和空頂；使漏風(fēng)率不大于2％。是借助各種動(dòng)力來(lái)開(kāi)啟與關(guān)閉的一種風(fēng)門，自動(dòng)風(fēng)門中有機(jī)械傳動(dòng)式、電動(dòng)式，氣動(dòng)式和水動(dòng)式等。（1）機(jī)械傳動(dòng)式在機(jī)械傳動(dòng)式的自動(dòng)風(fēng)門中，煤礦常用撞桿式的自動(dòng)風(fēng)門，它是由兩扇梯形門板組成，門軸頓斜80—85°，礦車通過(guò)時(shí)擠壓撞桿，使兩扇門同時(shí)打開(kāi)，礦車通過(guò)后，靠自重關(guān)閉。這種風(fēng)門具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制作和經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是碰撞部件容易損壞，需經(jīng)常維修。故多用于行車不太頻繁的巷道中。（2）氣動(dòng)式或水動(dòng)式這種風(fēng)門的動(dòng)力來(lái)源是壓縮空氣或高壓水。它是由電氣觸點(diǎn)控制電磁閥，電磁閥控制氣缸或水缸的閥門，使氣缸或水缸中的活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制風(fēng)門開(kāi)閉。這種風(fēng)門簡(jiǎn)單可靠，用于運(yùn)輸頻繁的主要巷道中，但只能用于有壓縮空氣和高壓水源的地方。北方礦山嚴(yán)寒易凍的地方不能使用。（3）電動(dòng)風(fēng)門電動(dòng)風(fēng)門是以電動(dòng)機(jī)做動(dòng)力。電機(jī)經(jīng)過(guò)減速帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使風(fēng)門開(kāi)閉。電機(jī)的啟動(dòng)和停止可用車輛觸及開(kāi)關(guān)或光電控制器自動(dòng)控制。電動(dòng)風(fēng)門應(yīng)用廣泛，適應(yīng)性較大，只是減速和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)稍微復(fù)雜些。5.1.3.5通風(fēng)構(gòu)筑物位置應(yīng)遵循的有關(guān)規(guī)定1.進(jìn)、回風(fēng)井之間和主要進(jìn)、回風(fēng)巷之間的每個(gè)聯(lián)絡(luò)巷中應(yīng)建筑永久性密閉。2.在需要使用的聯(lián)絡(luò)巷，應(yīng)設(shè)不少于2道正向和反向永久性風(fēng)門，防止行人及反風(fēng)時(shí)風(fēng)流路。3.與采空區(qū)連通的所有巷道(包括風(fēng)眼、溜煤眼)，必須建筑永久性密閉。4.行人、行車巷道，采區(qū)之間聯(lián)絡(luò)巷，采區(qū)入、回風(fēng)巷聯(lián)絡(luò)道，應(yīng)根據(jù)通風(fēng)構(gòu)筑物服務(wù)時(shí)間及作用，建永久性或臨時(shí)性擋密閉及永久性或臨時(shí)性風(fēng)門(包括調(diào)量風(fēng)門)。5.為避免串聯(lián)通風(fēng)，水平交叉的入、回風(fēng)巷應(yīng)設(shè)風(fēng)橋，將入風(fēng)流與回風(fēng)流隔開(kāi)。6.主要運(yùn)輸巷中應(yīng)設(shè)永久性自動(dòng)風(fēng)門，經(jīng)常行人的風(fēng)門應(yīng)自動(dòng)閉鎖或由專人看護(hù)。7.斜巷不應(yīng)設(shè)風(fēng)門。8.超過(guò)6m長(zhǎng)的盲巷及廢棄的巷道均應(yīng)設(shè)永久或臨時(shí)性密閉。9.避開(kāi)煤(巖)層的破碎帶，以免在通風(fēng)構(gòu)筑物兩側(cè)間造成漏風(fēng)。5.1.4漏風(fēng)及有效風(fēng)量5.1.4.1礦井漏風(fēng)分類及其危害性送到各作業(yè)地點(diǎn)，清洗煙塵，起到通風(fēng)作用的風(fēng)流稱為有效風(fēng)流。反之，未經(jīng)過(guò)作業(yè)地點(diǎn)，而通過(guò)通風(fēng)構(gòu)筑物的縫隙、煤柱裂隙、采空區(qū)或地表塌陷區(qū)等直接滲透到回風(fēng)道或地面的風(fēng)流統(tǒng)稱漏風(fēng)。1.漏風(fēng)的分類(1)礦井漏風(fēng)按其地點(diǎn)可分為外部漏風(fēng)和內(nèi)部漏風(fēng)。外部漏風(fēng)是指地表與井巷之間的漏風(fēng)，如箕斗井井口、地面主要通風(fēng)機(jī)附近的井口、防爆蓋、反風(fēng)門、風(fēng)硐等處的漏風(fēng)。內(nèi)部漏風(fēng)是指井下各處的漏風(fēng)，如井下通風(fēng)構(gòu)筑物、采空區(qū)以及碎裂的煤柱等的漏風(fēng)。(2)按照漏風(fēng)分布的性質(zhì)可以分為局部漏風(fēng)和連續(xù)分布漏風(fēng)。局部漏風(fēng)是局限于一個(gè)地點(diǎn)的漏風(fēng)，井口附近、井底車場(chǎng)及井下經(jīng)過(guò)通風(fēng)構(gòu)筑物的漏風(fēng)均為局部漏風(fēng)。連續(xù)分布的漏風(fēng)指在一個(gè)區(qū)段內(nèi)沿風(fēng)流路線上連續(xù)不斷的漏風(fēng)，如通過(guò)采空區(qū)、通過(guò)巷道壁的裂隙和矸石垛的漏風(fēng)以及風(fēng)筒壁的漏風(fēng)等。2.礦井漏風(fēng)的危害性漏風(fēng)使工作面有效風(fēng)量減少，不僅增加通風(fēng)機(jī)的電能消耗，而且導(dǎo)致用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)量不足，甚至由此引發(fā)瓦斯爆炸、煤炭自燃等災(zāi)害。為保證井下各用風(fēng)地點(diǎn)有足夠的新鮮風(fēng)量，應(yīng)采取各種措施，盡量減少礦井漏風(fēng)，提高有效風(fēng)量。5.1.4.2礦井有效風(fēng)量、有效風(fēng)量率及漏風(fēng)率1.礦井有效風(fēng)量。礦井有效風(fēng)量(Qe)是指風(fēng)流通過(guò)井下各工作地點(diǎn)(包括獨(dú)立通風(fēng)采煤工作面、掘進(jìn)工作面、硐室和其他用風(fēng)地點(diǎn))實(shí)際需要風(fēng)量的總和，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)量總和的百分比。一般要求礦井有效風(fēng)量率不低于80％。按下式計(jì)算：Pe＝(Qe/Qt)×100%式中Qt—各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)的實(shí)測(cè)風(fēng)量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的風(fēng)量之和，m3/s。由于井下及地面的空氣密度處處不同，而礦井風(fēng)量習(xí)慣于用體積風(fēng)量，在計(jì)算礦井漏風(fēng)率時(shí)，應(yīng)將有效風(fēng)量、漏風(fēng)量都換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的風(fēng)