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1、（采矿工程专业）矿井颤与安播程设计指导书采区通风系统设计指导书一、课程设计的要求1、采区通风系统设计技术要求风流稳定、经济合理、安全可靠。2、工程图纸要求（1）明确反映设计内容，投影关系正确，符合工程要求。（2）图纸要符合煤矿制图标准的规定，按照GBT50593-2010煤炭矿井制图标准绘制。（3）图面布置均匀整齐，图纸清洁美观，字体工整。（4）所有图纸一律使用计算机绘制。（5）说明书中的插图可不按比例绘制，但其尺寸大体要与实际情况相符。（6）插图要直接绘制在说明书纸上，说明书要留出插图的位置。（7）采区通风系统平面图（比例1:2500）,采用1号图纸绘制。该图纸绘制的主要内容：准备巷道、回采
2、巷道及其联接巷道；绞车房、变电所、煤仓、溜煤眼；风流路线、主要巷道及用风点风量、通风设施；火灾和水灾逃生路线；局部风机；监控监测传感器；图名、图例，设计题目；有关说明等。（9）采区通风网络图根据采区通风系统平面图按网络图绘制的原则绘制，且与采区通风系统平面图绘在一张图纸上。除标明采区通风系统平面图的内容外，还要标名用风地点。3、设计说明书要求设计说明书由文字说明、图表、附件组成，具体要求如下：（1）叙述要简明扼要。（2）文理通顺，字体工整清楚。说明书一律用4号长仿宋体书写，行距为1.5；章节标题用四号长仿宋体黑书写，内容标题为一、（一）、1）、（1）、一一等；标题的上方和下方留一行空行与正文隔
3、开。（3）说明书一律用A4纸打印。在每页边缘要留出空白，左侧留出25mm,右侧留出20mm,上方留出25mm,下方留出20mm。（4）说明书每页统一用阿拉伯数字编页码，标注在右下角，数字两边加两个圆点。（5）说明书分章节书写，每一节分段落书写。说明书每章重新开页。（6）说明书中引用参考书的公式和主要原理以及引证的依据，均要在文字说明的右上角加注参考文献的编号。该编号与说明书正文后所附的参考文献编号相符。所引用的书籍、资料要列入参考文献中。说明书最后要编列出参考文献和参考书的书名称、出版时间（或发表时间）、出版社名、作者名、参考页码。（7）说明书所应用的公式，要将所有符号及单位注明。计算时，将数
4、字代入后，可直接将答案写出，不必将计算过程详细列出。（8）说明书正文之前要编写目录。（9）说明书中附图必须有图名及说明，附表必须有表明及说明。图、表中的所有标注必须符合煤矿制图标准。（10）说明书的章节，要按设计大纲的顺序编写。（三）说明书要按统一格式装订。附录：采区通风设计第一章采区（盘区）生产概况一、采区位置、范围及邻近采区情况。采区储量、生产能力、服务年限。二、采区内煤层赋存条件、埋藏特征、煤层层数、厚度等。三、采区内的地质构造及水文地质条件。四、采区内的瓦斯含量与涌出量，煤层自然发火情况，煤尘的爆炸性等。五、采区巷道布置。第二章拟定采区通风系统一、采区通风系统的基本要求采区通风系统主要
5、取决于采煤系统（采煤方法），但又能在一定程度上影响着采区的巷道布置系统。其合理与否不仅影响采区内的风量分配，发生事故时的风流控制，生产的顺利完成，而且影响到全矿井的通风质量和安全状况。完备的采区通风系统应能有效地控制采区内的风流方向，风量和风质；漏风少；风流的稳定性高，不易遭受破坏；采区应该有足够的供风量，并按需分配到各个采、掘工作面；有利于合理排放瓦斯，防止煤炭自燃，形成较好的矿内气候条件和有利于控制、处理事故，并能使通风系统符合安全可靠、经济合理和技术可行的原则。为此，采区通风系统应满足下列基本要求：1、每一生产水平和采区都必须实行分区通风，即把井下各个水平、各个采区以及各个采煤工作面、掘
6、进工作面和其他用风地点的回风各自直接排入采区的回风巷或总回风巷的通风布置方式。2、准备采区，必须在采区内构成通风系统后，方可开掘其它巷道。采煤工作面必须在采区构成完整的通风、排水系统后，方可回采。煤层群或分层开采的每个上、下山采区，采用联合布置时，每个上、下山盘区或采区都必须配置至少一条专门的回风道。采区进、回风道必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷，一段为回风巷。3、高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少1条专用回风巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置1条专用回风巷。所谓专用回风巷指在采区巷道中，专门用于
7、回风，不得用于运料、安设电气设备的巷道，在煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出区，专用回风巷还不得行人。4、采、掘工作面应实行独立通风。同一采区内，同一煤层上下相连的两个回采工作面、工作面总长度不超过400m,回采工作面和与之相连接的掘进工作面，掘进工作面和与之相邻的掘进工作面，布置独立通风有困难时，都可采用串联通风，但串联通风的次数不得超过一次。在地质构造极为复杂或残采地区，回采工作面确需串联通风时，应采取安全措施，经上级主管部门批准，可以串联通风，但串联通风次数不得超过两次，三个回采工作面的总长度不得超过100m0所有的串联通风,在进入串联工作面的风流中，必须装有瓦斯自动检测报警装置。在此种风流
8、中，瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5乐其它有害气体的浓度都应符合煤矿安全规程（2001版）第100条的规定。开采有瓦斯喷出或有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的煤层时，严禁任何2个工作面之间串联通风。5、掘进工作面和采煤工作面的进风和回风，都不得经过采空区或冒顶区。无煤柱开采沿空掘巷和沿空留巷时，应采取防止从巷道的两帮和顶部向采空区漏风的措施。6、采空区必须及时封闭。从巷道通至采空区的风眼，必须随着采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道。必须在所有与已采区相连接的巷道中设置防火墙，全部封闭采区。7、倾斜运输巷道，不应设置风门。如果必须设置风门时，应安设自动风门或设专人管理，并有防止矿
9、车或风门碰撞人员，以及矿车碰撞风门的安全措施。开采突出煤层时，工作面回风侧不应设置风窗。8、在采区通风系统中，要保证风流流动的稳定性，在采区通风系统中应尽量避免或减少角联通风，采掘工作面尽量避免处于角联风路中。9、在采区通风系统中，应力求通风系统简单，以便在发生事故时易于控制风流和撤退人员。10、在采区通风系统中，尽量减少采区漏风量，并有利于采空区瓦斯的合理排放及防止采空区浮煤自燃，使新鲜风流在其流动路线上被加热与污染的程度最小。11、采区绞车房和变电所，应实行分区通风。12、煤层倾角大于12的采煤工作面采用下行通风时，报矿总工程师批准,并须遵守下列规定：采煤工作面的风速，不得低于lm/s；
10、机电设备设在回风巷时，其风流中瓦斯浓度不得超过1%,并应装有瓦斯自动检测报警断电装置； 进、回风巷中，都必须设置消防供水管路。13、有煤与瓦斯（二氧化碳）突出的采煤工作面严禁采用下行通风。二、采区进风上山和回风上山的选择通常，一个采区布置两条上山。一条是运煤上山，另一条是轨道上山。当采区生产能力大、产量集中、瓦斯涌出量大时，可增设专用的回风上山。布置两条上山时，可用轨道上山进风、输送机上山回风；也可用输送机上山进风、轨道上山回风。如何选择，其利弊分析如下：采用输送机上山进风，轨道上山回风的通风系统，由于风流方向与运煤方向相反，容易引起煤尘飞扬，使进风流的煤尘浓度增大；煤炭在运输过程中所涌出的瓦
11、斯，可使进风流的瓦斯浓度增高，影响工作面的安全卫生条件，输送机设备所散发的热量，使进风流温度升高。此外，须在轨道上山的下部车场内安设风门，此处运输矿车来往频繁，需要加强管理，防止风流短路。采用轨道上山进风、输送机上山回风的通风系统，虽能避免上述的缺点，但输送机设备处于回风流中，轨道上山的上部和中部甩车场都要安装风门，风门数目较多。以上选择应根据煤层赋存条件、开采方法以及瓦斯、煤尘及温度等具体条件而定。一般认为，在瓦斯煤尘严重的采区，采用轨道上山进风，输送机上山回风的采区通风系统较为合理。轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响；输送机上山进风，运输过程中所释放的瓦斯，可使进
12、风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面的安全卫生条件。采区进、回风上（下）山，是采区通风系统的主要风路，是由采区巷道布置所决定的。在确定采区巷道布置时，要同时考虑采区的通风问题。上（下）山的数目，低瓦斯单一煤层开采可采用两条上（下）山，有时采用三条上（下）山；低瓦斯多煤层开采、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井以及开采容易自燃煤层的采区一般为三条甚至四条上（下）山。三、采煤工作面通风方式的确定1、长壁式采煤工作面通风方式的类型和特点1、U型工作面通风系统该类型的通风系统，工作面通风系统只有一条进风巷道和一条回风巷道。我国大多数矿井采用U型后退式通风系统。（1） U型后退式通风系统的主
13、要优点是结构简单，巷道施工维修量小，工作面漏风小，风流稳定，易于管理等。缺点是在工作面上隅角附近瓦斯易超限，工作面进、回风巷要提前掘进，掘进工作量大。（2） U型前进式通风系统的主要优点是工作面维护量小，不存在采掘工作面串联通风的问题，采空区瓦斯不涌向工作面，而是涌向回风平巷。缺点是工作面采空区漏风大。2、Z型通风系统（1）Z型后退式通风系统的主要优点是采空区瓦斯不会涌入工作面，而是涌向回风巷,工作面采空区回风侧能用钻孔抽放瓦斯,但不能在进风侧抽放瓦斯。（3） Z型前进式通风系统，工作面的进风侧沿采空区可以抽放瓦斯，但采空区的瓦斯易涌向工作面，特别是上隅角，回风侧不能抽放瓦斯。Z型通风系统的采
14、空区的漏风，介于U型后退式和U型前进式通风系统之间，且该通风系统需沿空支护巷道和控制采空区的漏风，其难度较大。3、Y型通风系统根据进、回风巷的数量和位置不同，Y型通风系统可以有多种不同的方式。生产实际中应用较多的是在回风侧加入附加的新鲜风流，与工作面回风汇合后从采空区侧流出的通风系统。Y型通风系统会使回风道的风量加大，但上隅角及回风道的瓦斯不易超限，并可以在上部进风侧抽放瓦斯。4、W型通风系统（1）后退式W型通风系统：用于高瓦斯的长工作面或双工作面。该系统的进、回风平巷都布置在煤体中，当由中间及下部平巷进风、上部平巷回风时，上、下段工作面均为上行通风，但上段工作面的风速高，对防尘不利，上隅角瓦
15、斯可能超限，所以，瓦斯涌出量很大时，常采用上、下平巷进风，中间平巷回风的W型通风系统，或者反之，采用由中间平巷进风，上、下平巷回风的通风系统以增加风量，提高产量。在中间平巷内布置钻孔抽放瓦斯时，抽放钻孔由于处于抽放区域的中心，因而抽放率比采用U型通风系统的工作面提高了50%o（2）前进式W型通风系统：巷道维护在采空区内，巷道维护困难，漏风大,采空区的瓦斯也大。2、采、掘工作面的串联通风及要求采区通风系统往往会受许多条件的影响，如采区巷道布置、采煤方法以及地质条件等。在某些特殊情况下，如果工作面之间不能形成独立通风，经申报批准,也可以采用串联通风。采、掘工作面串联通风时，前工作面排出的污风流入后
16、工作面，使后工作面风流中的煤尘和瓦斯量增加，这对矿井的安全生产是不利的，前工作面一旦发生事故，将会波及到后工作面，扩大了灾害范围。此外，串联通风使风路长度增加，阻力增大，影响采区供风量，因此它是一种不良的通风系统。鉴于上述原因，规程对采掘工作面的串联通风及要求作了如下规定：（1）同一采区内，同一煤层上下相连的2个同一风路的采煤工作面、采煤工作面与其相连的掘进工作面、相邻两个掘进工作面，布置独立通风有困难时，在制定措施后，可采用串联通风，但串联的次数不能超过1次。（2）采区内为构成新区段通风系统的掘进巷道或采煤工作面遇到地质构造而重新掘进巷道，布置独立通风确有困难时，其回风可以串入采煤工作面，但必须制定安全措施，且串联通风的次数不超过1次，构成
