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1、矿井通风设计一、概述矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证平安生产的重要环节。因此必需亲密协作其他生产环节，周密考虑，细心设计，力求实现预期效果。新建矿井在进行开拓、开采设计的同时，还要对通风进行设计，多采纳局扇通风，当进、回风井贯穿后，主要通风机安装完毕后，可采纳全风压通风。生产矿井随着开拓、开采的进展变化，也要进行通风设计，指矿井正常投产后，全矿井开拓、采煤、预备及其他井巷的通风。矿井服务年限不长时（1520年）只做一次设计，初期为简单时期，后期为困难时期，依据这两个时期选择通风设施，并简述生产矿井通风设计的特点。新建矿井通风设计的依据是：矿井自然的平安条件（包括矿井瓦斯等级
2、、各煤层的瓦斯含量、煤层爆炸性、煤层的自燃性等）；矿井设计的生产力量；矿井的开拓方式和采煤方法；采煤的年进度方案；矿井各水平的服务年限；各种技术经济参数、性能的资料和有关法规与政策规定。二、步骤矿井通风设计的基本内容和步骤：拟定矿井通风系统；计算和安排矿井总风量；计算矿井通风总阻力；选择矿井通风设施；概算矿井通风费用。第一节拟定矿井通风系统矿井通风系统包括：通风方式，即为进风井和出风井的布置方式（分为中心式、对角式、混合式三类）；通风方法，即为矿井主扇的工作方法（分为抽出式、压入式、压抽联合式三种通风网络。一、矿井通风系统的类型二、1中心式D中心并列式分为（D中心并列抽出式：进风井和出风井大致
3、并列在井田走向的中心；二井底都开掘到第一水平；主扇设在出风井口的井口四周，将污风抽到地表；出风井的井底必需和总回风流隔开，出风井口一般用防爆门紧闭；还要在岩石中做一条回风石门M-N,煤层倾角越大，总回风石门越短，反之越长。用斜井开拓时，可以大致在走向的中心开掘一对并列斜井。（2）中心并列压入式：把压人主扇设置在进风井的井口四周，将新风自地表压入井下，进风井的井口房必需密闭。2）中心分列式（又称中心边界式（1）又分为中心分列抽出式：进风井大致位于井田走向的中心，出风井大致位于井田浅部边界沿走向的中心；（2）中心分列压入式:主扇设在进风井口四周；其井口房必需密闭；主井和总进风井必帮隔开。2对角式D
4、两翼对角式：（1）两翼对角抽出式（2）两翼对角压入式2）分区对角式：（1）分区对角抽出式（2）分区对角压入式3混合式：进风井出风并由三个以上井筒按上述各种方式混合组成，其中有中心并列与两翼对角混合式和中心并列与中心分列混合式等。为了缩短基建时间，在初期采纳中心分列式式通风系统，随着生产的进展，当开采到两翼边界时，则用中心分列与两翼对角混合式的通风系统。总之，要在初期通风系统的基础上，依据煤层赋存条件和生产进展状况等进行分析确定。二、矿井通风系统的选择选择矿井通风系统的因素较多，只要抓住起打算作用的主要要素，同时留意其他因素，进行全面分析，就有可能选定比较合理的通风系统。即使这样选出来的通风系统
5、还会有缺点，只不过是优点比较突出而已。1选择矿井通风系统的基本要求：D每个矿井特殊是地震区、多雷区的矿井，至少要有两个通往地面的平安出口，各个出口之间的距离不得小于30米。2）进风井口要避开污风，粉尘，炼焦气体，砰石燃烧气体进入。3）箕斗井一般不兼做进风井或出风井。4）全部矿井都采纳机械通风；主扇和分区主扇必需安装在地面。5）采纳多台分区主扇通风时，为了保持联合运转的稳定性，总进风道的断面不宜超过小，尽可能较少公共风路的风阻；各分区主扇的进风流、中心主扇和没一翼主扇的回风流都必需严格隔开。6）要分留意降低通风费用。7）要符合采区通风和掘进通风的若干要求；要满意防止瓦斯、火、水、尘和高温对矿井通
6、风系统的要求；还要有利于深水平或后期通风系统的进展变化。2选择矿井主扇的工作方法1）抽出式主扇：抽出式主扇使井下风流处于负压状态，当一旦主扇因故障停止运转时，井下风流的压力增高，有可能使井下采空区的瓦斯涌出量削减，比较平安；2）采纳压入式通风时：必需在矿井总进风路线上设置若干构筑物，使通风管理工作比较困难，漏风较大。而且压入式通风使井下风流处于正压状态，当主扇故障停止时，风流压力降低，有可能使采空区瓦斯涌出增大。综合来说，一般地说，在地面小窑塌陷区漏风严峻、开采第一水平和低沼气矿井等条件下，采纳压入式通风比较适合的，否则，就不宜采纳压入式通风。所以抽出式通风大的变化，想把压入式主扇直接变为抽出
7、式主扇，比较困难；有时还需额外增掘一些井巷工程。3选择矿井通风的方式一般地说，新建矿井多数是中心并列式、中心分列式、两翼对角式和分区对角式等方式中进行选择。混合式是前几种的进展，多在老井的改建、扩建时使用。其次节矿井总风量的计算和安排煤矿总风量是井下各个工作地点的有效风量的各条风路上的漏风量的总和。一、生产矿井所需风量1,配风的原则和方法依据实际需要由里往外细致配风。即先定井下各个工作地点（如采掘工作面、火药库等）所需的有效风量QWZ=（ZQai+ZQbi+ZQei+ZQdi）Kwz,rn3min式中QWZ一采区所需总风量ZQai各回采工作面和备用工作面所需风量之和，m3minZQbi一个掘进
8、工作面所需风量之和，mVminZQei各碉室所需风量之和，mVminZQdi除上述各用风地点外，其他巷道所需风量之和，mVminKWZ一采区风量备用系数，包括采区漏风和配风不匀称等因素，该值应从实测和统计中求的，一般取1.21.25.一、回采工作面所需风量的计算1、按瓦斯（二氧化碳）涌出计算依据规程规定按回采工作面回风巷风流中瓦斯或（二氧化碳）的浓度不得超过1%的要求计算。Qai=100qaixKai式中Qai-第i个回采工作面实际需要风量，mVminQai一该回采工作面回风流中瓦斯或（二氧化碳）的平均肯定瓦斯涌出量（m3min）在生产矿井，该值应从实测中求的；Kai一该回采工作面的瓦斯涌出不
9、均衡系数，是指正常生产条件下，该回采工作面回风巷风流中瓦斯或（二氧化碳）最大肯定涌出量与平均肯定涌出量之比，该值应从实测和统计中得出。2、按工作面气温与风速的关系计算回采工作面应有良好的气候条件，其气温与风俗的关系因符合表的要求回采工作面的空气温度（C。）回采工作面的风速Vai（ms）-0.2560sai,m3minQaiV_460sai,m3min二、掘进工作面所需风量的计算和回采工作面所需风量计算方法基本相同。1。按瓦斯或二氧化碳涌出计算Qai=100qbixKbi式中Qbi-第i个回采工作面实际需要风量，mVminQbi一该回采工作面回风流中瓦斯或(二氧化碳)的平均肯定瓦斯涌出量(m3m
10、in);Kbi一该回采工作面的瓦斯涌出不均衡系数，应从实测中得出，一般可取1.52.02按炸药量计算Qbi=25Abi,m3min式中25炸药量为计算单位的供风标准唧(IninKg),即为每公斤炸药爆破后需要供应的风量；Abi第i个回采工作面一次爆破后所用的最大炸药量，Kg3按局扇的吸风量计算Qbi=QfixIi式中Qfi第i个掘进工作面的吸风量，常用4、11和28KW的JBT系列局扇每台的吸风量分别为100、200和350mmin;安设局扇的巷道中的风量，除了满意局扇的吸风量外，还应满意局扇吸入口至掘进工作面回风流之间的风速不大于0.15ms以防局扇吸入循环风和这段距离内的风流停滞，瓦斯积聚
11、。Ii一该掘进工作面同时运转的局扇台数，4按人数计算Qbi=4Nbi,Nbi第i个回采工作面同时工作的最多人数。5按风速进行验算每个岩巷掘进工作面的风量为：Qbi0.1560Sbi每个煤巷或半煤岩巷掘进工作面的风量为；Qbi0.2560Sbi;Sbi第i个掘进巷道断面积，m用以上5种方法对采区内每个独立通风的掘进工作面进行计算，选择最大值作为每个掘进工作面所需风量。把这些风量累加起来就是采区内掘进工作面所需风量的总风量ZQbi三、雨室所需风量的计算采区内每个独立通风的每个雨室所需风量，应依据各类雨室分别计算。1、发热量大的机电闲室所需风量供应这类雨室的风量应能带走机电洞室内机电设施运转时的发热
12、量。这项发热使雨室的回风与进风产生温差，这项温差所反映的室内风流所汲取的热量，应和室内机电设施运转的发热量相等。60QecPCpt=ANe,Kj/h式中；A一个KW/h的电量变为热量的当量，A=3600Kj(kw.h);Ne某类闹室中机电设施运转的功率，KW；该机电雨室中机电设施发热的系数，应从实测中得到，一般可取水泵房的=0.020.04；压风机房的=0.20.2360小时等于60分，min/hP空气密度，一般可取P=1.2kg/3；Cp空气的定压比热，一般可取CP=LOOo6kj(kgk);t-该闲室回风与进风的温差K,2火药库所需风量按库内空气每小时须换4次计算。Qfe=4v60,m*V
13、min式中V包括联络巷在内的火药库空间总面积，明或用下列的阅历数值：大型火药库的Qfe=IOo15OnNmin；中小型火药库的Qfe=60z100ntVmin3其他闹室所需风量采区绞车房QmC=6080m3min采区变电所QVC=608加用min第三节计算井巷通风阻力井巷通风总阻力是选择矿井主扇的重要因素之一。所以在选择矿井主扇之前，必需首先计算井巷通风总阻力。一、计算原则1)假如矿井的服务年限不长(1020a),选择达到设计产量后通风简单和通风困难两个时期通风阻力最大的风路，沿着这条风路，分别计算各段巷道的通风阻力，然后累加起来，便得出这两个时期的井巷通风总阻力hr.min和hr.max,p
14、a。据此，所选用的主扇能满意通风困难hr.max时的要求，又能做到通风简单hr.min时使用合理，其他时期就必需计算；如矿井服务年限较长（3050a）,则只计算头1525a左右通风简单的和通风困难两个时期的hr.min和hr.max。为此需先绘出这两个时期的通风网路图。对于小矿，则只计算服务年限内的hr.max,不必分时期。2）因外部漏风（只在防爆门和主扇四周的漏风），通过主扇的风量Qf必大于通过总出风井的矿井总风量Q。为了计算风雨的阻力，必需先算出QL对于抽出式主扇，用下式计算：Qf=（1.051.10）Q,m3s式中1.051.10抽出式通风矿井的外部漏风系数，对于压入式主扇，用下式计算：Qf=（l10L15）Q,砌S式中1.101.15压入式通风矿井的外部漏风系数
