矿井通风与安全（中国矿业大学 ） 第七章 通风系统设计ppt课件

1、秦波涛秦波涛平安工程学院平安工程学院中国矿业大学教学多媒体课件中国矿业大学教学多媒体课件7.1 拟定矿井通风系统7.2 矿井总风量的计算和分配7.3 计算矿井通风总阻力.7.4 选择矿井通风设备7.5 概算矿井通风费用7.6 消费矿井的通风系统改造7.7 通风系统平安性评价 7 通风系统设计矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证平安消费的重要一环。必需亲密配合其它消费是保证平安消费的重要一环。必需亲密配合其它消费环节，缜密思索，精心设计。环节，缜密思索，精心设计。 新建矿井在进展开辟、开采设计的同时，还要对新建矿井在进展开辟、开采设计

2、的同时，还要对通风进展设计。消费矿井随着开辟、开采的开展变化，通风进展设计。消费矿井随着开辟、开采的开展变化，也要进展通风设计。这两类通风设计的内容和方法根也要进展通风设计。这两类通风设计的内容和方法根本类似。矿井通风设计的根据是：矿井的平安条件本类似。矿井通风设计的根据是：矿井的平安条件(包包括矿井沼气等级、各煤层的沼气含量、煤尘爆炸性、括矿井沼气等级、各煤层的沼气含量、煤尘爆炸性、煤的自燃性等煤的自燃性等)，矿井设计的消费才干，矿井的开辟方，矿井设计的消费才干，矿井的开辟方式和采煤方法，采煤的年进度方案，矿井和各程度的式和采煤方法，采煤的年进度方案，矿井和各程度的效力年限；各种技术经济参数

3、、性能的资料和有关法效力年限；各种技术经济参数、性能的资料和有关法规与政策规定。规与政策规定。 7 矿井通风设计矿井通风设计根据的根底资料：矿井通风设计根据的根底资料：1矿井自然条件：地质、地形图；矿井自然条件：地质、地形图；煤岩中的游离二氧化碳含量；煤层的瓦煤岩中的游离二氧化碳含量；煤层的瓦斯含量和压力以及瓦斯和二氧化碳涌出斯含量和压力以及瓦斯和二氧化碳涌出量；煤的自燃倾向性及自然发火期；煤量；煤的自燃倾向性及自然发火期；煤尘爆炸性指数；矿区气候条件年最高、尘爆炸性指数；矿区气候条件年最高、低气温暖年平均气温，年年主导风向，低气温暖年平均气温，年年主导风向，地温及地温增深率。地温及地温增深率

4、。2矿井消费条件：矿井年产量及效矿井消费条件：矿井年产量及效力年限；矿井的开辟、开采与运输系统；力年限；矿井的开辟、开采与运输系统；各采区储量及按年限分配的位置与产量各采区储量及按年限分配的位置与产量分配情况；同时开采的煤层数、采区数、分配情况；同时开采的煤层数、采区数、采掘任务面数；井下同时任务的最多人采掘任务面数；井下同时任务的最多人数；同时爆破的最多炸药耗费量；井巷数；同时爆破的最多炸药耗费量；井巷断面及支护方式等。断面及支护方式等。3临近消费矿井与通风设计有关的阅历临近消费矿井与通风设计有关的阅历数据或统计资料及风量计算方法。数据或统计资料及风量计算方法。4各种技术经济参数、性能的资料

5、以及各种技术经济参数、性能的资料以及有关法规与政策规定。有关法规与政策规定。 3临近消费矿井与通风设计有关的阅历临近消费矿井与通风设计有关的阅历数据或统计资料及风量计算方法。数据或统计资料及风量计算方法。4各种技术经济参数、性能的资料以及各种技术经济参数、性能的资料以及有关法规与政策规定。有关法规与政策规定。 矿井通风设计的主要步骤和内容：矿井通风设计的主要步骤和内容：1拟定矿井通风系统，绘制通风系统图；拟定矿井通风系统，绘制通风系统图；2矿井总风量的计算与分配；矿井总风量的计算与分配；3计算矿井通风系统总阻力及自然风压；计算矿井通风系统总阻力及自然风压；4选择矿井通风设备；选择矿井通风设备；

6、5矿井通风费用概算。矿井通风费用概算。 7.1 拟定矿井通风系统风流由入风井口进入矿井后，经过井下各用风场所，然后进入回风井，由回风井排出矿井，风流所经过的整个道路称为矿井通风系统Mine ventilation system 矿井通风系统包括：通风方式，进、出风井的布置方式；通风方法，矿井主通风机的任务方法；通风网路。 一、矿井通风系统的类型 1中央式 1)中央并列式。其中又分为： 中央并列抽出式中央并列抽出式 在地形条件答应时，进风井和在地形条件答应时，进风井和出风井大致并列在井田走向的中央，二井底都开出风井大致并列在井田走向的中央，二井底都开掘到第一程度，主要通风机设在出风井的井口附掘到

7、第一程度，主要通风机设在出风井的井口附近，将污风抽到地表，出风井的井底必需和总进近，将污风抽到地表，出风井的井底必需和总进风流隔开，出风井的井口普通用防爆门紧闭；还风流隔开，出风井的井口普通用防爆门紧闭；还要在岩石中做条回风石门要在岩石中做条回风石门mn，煤层倾角越大、，煤层倾角越大、总回风石门越短，反之越长。总回风石门越短，反之越长。 用斜井开辟时，可以大致在走向的中央开掘一对并列斜井。 中央并列压入式 在图91中，把压入式主要通风机设置在进风井的井口附近，将新风自地表压入井下，进风井的井口房须密闭，其它与抽出式一样。 2)中央分列式(又名中央边境式)。其中又分为： 中央分列抽出式 进风井大

8、致位于井田走向的中央，出风井大致位于井田浅部边境沿走向的中央，在沿倾斜方向上，出风井和进风井相隔段间隔，出风井的井底高于进风井的井底，主要通风机设在出风井口附近；在井田走向的中央开凿主井和副井。中央分列压入式中央分列压入式 如图如图93所示，主要通风机安设在所示，主要通风机安设在进风井口进风井口(副井口副井口)附近，其井口房须密闭，主井底附近，其井口房须密闭，主井底和总进风须隔开，其它都与图和总进风须隔开，其它都与图92一样。一样。 2对角式 1)两翼对角式。其中又分为： 两翼对角抽出式 进风井筒大致位于井田走向的中央，两个出风井筒分别位于两翼边境采区中央的浅部，主要通风机设在出风井口附近。为

9、了开采深程度，有时把两翼风井设在两翼沿倾斜的中央和沿走向的边境附近。用斜井和平峒开辟时，可把图94中的立井改为斜井和平峒。 两翼对角压入式 进风井和出风井的位置与图94一样，只是在进风井口(副井口)附近安设压入式主要通风机，进风副井口须密闭，主井底和总进风须隔开。 2) 分区对角式。其中又分为： 分区对角抽出式 进风井大致位于井田走向的中央，在每个采区各掘一个小回风井，并分别安设抽出式分区主要通风机，可不用做总回风道。在图95中也可以用斜井替代立井，或者进风用垂直于走向(或平行于走向)的平峒，出风用斜井；或者进风和出风都用平峒。 分区对角压入式分区对角压入式 各出风井口不安设扇风机，只在进风井

10、各出风井口不安设扇风机，只在进风井口口(副井口副井口)附近安设压入式主要通风机，进风副井口要附近安设压入式主要通风机，进风副井口要密闭，主井井底和总进风须隔开。密闭，主井井底和总进风须隔开。 3. 混合式 进风井与出风井由三个以上井筒按上述各种方式混合组成，其中有中央分列与两翼对角混合式和中央并列与中央分列混合式等。例如，图97所示为中央分列与两翼对角混合式通风系统。为了缩短基建时间，在初期采用中央分列式通风系统，随着消费的开展，当开采到两翼边境时，那么用中央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根底上，根据煤层赋存条件和消费开展情况等进展分析确定。 中央并列分列混合式中央分

11、列与单翼对角混合式中央分列与对角混合式二、矿井通风系统的选择二、矿井通风系统的选择 选择矿井通风系统的要素较多，只需抓住起决议选择矿井通风系统的要素较多，只需抓住起决议作用的主要要素，同时留意其它要素，进展全面分析，作用的主要要素，同时留意其它要素，进展全面分析，就有能够选定比较合理的通风系统。就有能够选定比较合理的通风系统。 1. 选择矿井通风系统的根本原那么选择矿井通风系统的根本原那么拟定矿井通风系统应严厉遵照平安可靠、投产较快、拟定矿井通风系统应严厉遵照平安可靠、投产较快、出煤较多，通风基建费用和运营费用之总和最低以及出煤较多，通风基建费用和运营费用之总和最低以及便于管理的原那么。便于管

12、理的原那么。(1) 矿井通风网路构造合理；集中进、回风线路要短，矿井通风网路构造合理；集中进、回风线路要短，通风总阻力要小，多阶段同时作业时，主要人行运输通风总阻力要小，多阶段同时作业时，主要人行运输巷道和任务点上的污风不串联。巷道和任务点上的污风不串联。(2) 内外部漏风少。内外部漏风少。 (3) 通风构筑物和风流调理设备及辅助通风机要少。(4) 充分利用一切可用的通风井巷使公用通风井巷工程量最小。(5) 通风动力耗费少，通风费用低。 拟定通风系统的根本要求是：拟定通风系统的根本要求是：(1) 每个矿井和阶段程度之间都必需有两个平安出口。每个矿井和阶段程度之间都必需有两个平安出口。2矿井的每

13、一消费程度和采区，都要布置单独的矿井的每一消费程度和采区，都要布置单独的进回风道，实行分区通风，防止串联通风，以预防进回风道，实行分区通风，防止串联通风，以预防灾祸事故的发生。灾祸事故的发生。(3) 进风井巷与采掘任务面的进风流的粉尘浓度不得进风井巷与采掘任务面的进风流的粉尘浓度不得大与大与0.5 mg/m3。(4) 新设计的箕斗井和混合井制止作进风井，已作进新设计的箕斗井和混合井制止作进风井，已作进风井的箕斗井和混合井必需采取净化措施，使进风风井的箕斗井和混合井必需采取净化措施，使进风流的含尘量到达上述要求。流的含尘量到达上述要求。 (5) 主要回风井巷不得作人行道，井口进风不得受矿主要回风

14、井巷不得作人行道，井口进风不得受矿尘和有毒有害气体污染，井口排风不得呵斥公害。尘和有毒有害气体污染，井口排风不得呵斥公害。 (6) 矿井有效风量率应在60以上。(7) 采场、二次破碎巷道和电耙道，应利用贯穿风流通风，电耙司机应位于风流的上风侧，有污风串联时，应制止人员作业。(8) 井下破碎硐室和炸药库，必需设有独立的回风道。(9) 每一矿井都要采用机械通风，不得完全依托自然通风，采用机械通风的矿井，主要通风机都必需安装在地面。主要通风机普通应设反风安装，要求10 min内实现反风，反风量大于40。 绘制矿井通风系统图绘制矿井通风系统图:矿井通风系统图，是矿井通风技术管理任务的重要矿井通风系统图

15、，是矿井通风技术管理任务的重要图纸，当矿井曾经确定或曾经构成通风系统以后，图纸，当矿井曾经确定或曾经构成通风系统以后，就要及时的绘制矿井通风系统图。绘制通风系统图就要及时的绘制矿井通风系统图。绘制通风系统图的目的，就是为了便于进展矿井通风管理，如对瓦的目的，就是为了便于进展矿井通风管理，如对瓦斯、煤尘、消防火等技术管理问题及预防和处置灾斯、煤尘、消防火等技术管理问题及预防和处置灾祸事故等。祸事故等。按不同的用途，矿井通风系统图分为：通风系统平按不同的用途，矿井通风系统图分为：通风系统平面图，通风系统平面表示图，通风系统立体表示图，面图，通风系统平面表示图，通风系统立体表示图，通风网路图等。通风

16、网路图等。 2. 选择矿井主要通风机的任务方法选择矿井主要通风机的任务方法 煤矿主要通风机的任务方法根本上分为抽出式与压煤矿主要通风机的任务方法根本上分为抽出式与压入式两种：入式两种： 1) 抽出式主要通风机使井下风流处于负压形状。一抽出式主要通风机使井下风流处于负压形状。一旦主要通风机因故停顿运转，井下风流的压力提高，旦主要通风机因故停顿运转，井下风流的压力提高，有能够使采空区瓦斯涌出量减少，比较平安；压入式有能够使采空区瓦斯涌出量减少，比较平安；压入式主要通风机使井下风流处于正压形状，当主要通风机主要通风机使井下风流处于正压形状，当主要通风机停转时，风流压力降低，有能够使采空区瓦斯涌出量停

17、转时，风流压力降低，有能够使采空区瓦斯涌出量添加。添加。2) 采用压入式通风时，须在矿井总进风道路上设置假采用压入式通风时，须在矿井总进风道路上设置假设干构筑物，使通风管理任务比较困难，漏风较大。设干构筑物，使通风管理任务比较困难，漏风较大。用抽出式通风，就没有这种缺陷。用抽出式通风，就没有这种缺陷。 用平峒开辟时，往往需求在资料、人行道上设置自动风门1，人员、车辆来往频繁，风门漏风较大，有时风门被撞坏，还会呵斥风流短路。在出煤道路的翻笼下面煤仓2中须经常存留一定煤量，以防漏风。但往往因煤炭被放空或放出较多，使大量风流自煤仓经过皮带斜井3漏到地面。 对于立井提升的压入式通风的矿井，在副井钢丝绳

18、经过处1和箕斗井底煤仓2有时都有较大的漏风。 3) 在地面小窑塌陷区分布较广，并和采区相沟通的条件下，用抽出式通风，会把小窑积存的有害气体抽到井下，同时使经过主要通风机的一部分风流短路，总进风量和任务面有效风量都会减少。用压入式通风，那么能用一部分回风流把小窑塌陷区的有害气体带到地面。另外，假设可以严防总进风道路上的漏风，那么压入式主要通风机的规格尺寸和通风电力费用都较抽出式为小。 4) 在由压入式通风过渡到深程度抽出式通风时，有一定困难，由于过渡时期是新旧程度同时产生，战线较长，假设某环节因故出现问题，就不能按照既定的采掘程序和起止期限进展消费，使过渡时期通风系统和风量都发生较大的变化。想把

19、压入式主要通风机直接变为抽出式主要通风机，比较困难，有时还须额外增掘一些井巷工程，使过渡期限拉得过长。用抽出式通风，就没有这些缺陷。 普通地说，在地面小窑塌陷区漏风严重、开采第一程度和低沼气矿井等条件下，采用压入式通风是比较适宜的，否那么，就不宜采用压入式通风。所以，抽出式通风仍是当前主要通风机根本的任务方法。 3. 选择矿井的通风方式 新建矿井多数是在中央并列式，中央分列式、两翼对角式和分区对角式等方式中进展选择。混合式是前几种方式的开展，多在老矿井的改建、扩建时运用。 选择矿井通风方式普通是针对效力范围来确定的。假设矿井的效力年限不长(1020a)，那么效力范围为整个矿井；假设矿井范围较大

20、，效力年限较长(3050a)，那么只思索头1525a的开采范围作为效力范围；这时效力范围往往是第一程度；或者包括第一、第二程度在内。对于效力范围之外的后期通风系统，设计中只作粗略的思索。 1) 中央并列式的运用条件：煤层倾角大、埋藏深，但走向长度不大(4km)，瓦斯、自然发火都不严重，在此条件下，采用中央并列式是比较合理的。这种通风方式(和其它方式相比)，虽然存在着风路较长，阻力较大，采空区的漏风较大的缺陷，但对于瓦斯、自然发火不严重的矿井来说，这并不很重要。同时，由于产生的阻力较大，通风电力费较大，进风与出风两井筒之间的漏风较大，箕斗井回风时外部漏风较大等，这些缺陷对走向不大的矿井来说也不是

21、一个很大的问题。相反，由于煤层倾角大，总回风石门长度小，开掘费小，两个井筒(立井或斜井)集中，便于开掘，开掘费也较少，便于贯穿，建井期限较短，采用中央并列式通风方式，具有初期投资较少、出煤较快的优点。同时它的护井煤柱较小，且便于延深井简，为深部通风的预备任务提供有利条件。2) 中央分列式的适用条件：普通地说，这种通风方式中央分列式的适用条件：普通地说，这种通风方式适用于煤层倾角较小，埋藏较浅，走向长度不大适用于煤层倾角较小，埋藏较浅，走向长度不大(4km) ，而且瓦斯，自然发火比较严重的新建矿井。，而且瓦斯，自然发火比较严重的新建矿井。与中央并列式相比，这种通风方式的平安性要好，建与中央并列式

22、相比，这种通风方式的平安性要好，建井期限略长，有时初期投资稍大井期限略长，有时初期投资稍大(多打一个出风井，少多打一个出风井，少掘一条总回风石门掘一条总回风石门)，但相差不悬殊。假设中央有两个，但相差不悬殊。假设中央有两个井筒，以后在延深井筒、做深部通风的预备任务时，井筒，以后在延深井筒、做深部通风的预备任务时，也就不会困难，这种方式由于多打一个直通地面的回也就不会困难，这种方式由于多打一个直通地面的回风井，所以矿井的通风阻力较小，内部漏风小，这对风井，所以矿井的通风阻力较小，内部漏风小，这对于瓦斯，自然发火的管理任务是比较有利的，添加了于瓦斯，自然发火的管理任务是比较有利的，添加了一个平安出

23、口，工业广场没有主要通风机的噪音影响，一个平安出口，工业广场没有主要通风机的噪音影响，从回风系统铺设防尘洒水管路系统都比较方便。从回风系统铺设防尘洒水管路系统都比较方便。 3) 两翼对角式的适用条件：普通以为，这种布置方式(指对角风井位于浅部边境附近者)适用于煤层走向较大(超越4km)、井型较大、煤层上部距地面较浅、瓦斯和自然发火严重的新建矿井。它的优缺陷，完全和中央并列式相反，比中央分列式的平安性更好，但初期投资更大。假设可以进展相向掘进，就能适当减轻建井期限长，投产较晚的缺陷。有些瓦斯等级不高，但煤层走向较长、产量较大的新矿井，也可采用这种通风方式。 4) 分区对角式适用条件：煤层距地表浅

24、，或因地表高低起伏大，无法开掘浅部的总回风道(因会穿出地面)，在此条件下，开采第一程度时，只能采用这种小风井(立井、斜井或平峒)分区通风的布置方式。每个采区各有独立的通风道路，互不影响，是这种通风方式的主要优点。 对于一个实践条件下的矿井，并不独一只适用某种通风系统，往往是有几种通风系统都可思索，很难一定哪种最好，这时就得进展方案比较，即除了作技术分析外，还要进展经济比较，然后选定。 矿井通风系统确定后，还要确定效力范围内的通风容易和通风困难两个时期的位置；确定采区内的通风系统，即确定采用轨道上山还是运输上山进风；确定采煤任务面采用U型、Z型、Y型还是W型通风系统，这些都要经过技术经济比较才干

25、确定；根据采掘比确定掘进头的数目和位置；绘制两个时期的通风系统图、立体图和网络图。 3、通风网路普通把矿井或采区通风系统中风流分流、集合的线路构造方式称为通风网路。由于矿井开辟方式和采区巷道布置不同，通风网路衔接方式也就不一致，大体可分为串联、并联、角联和复杂结合4种类型。其根本方式及通风参数的计算详见第六章。 采区通风系统采区通风系统 采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元, , 包括：采区进风、回风和任务面进、回风巷道组成包括：采区进风、回风和任务面进、回风巷道组成的风路衔接方式及采区内的风流控制设备。的风路衔接方式及采区内的风流控制设备。一、采区

26、通风系统的根本要求一、采区通风系统的根本要求1 1、每一个采区，、每一个采区， 都必需布置回风道，实行分区通风。都必需布置回风道，实行分区通风。2 2、采煤和掘进任务面应独立通风系统。有特殊困难、采煤和掘进任务面应独立通风系统。有特殊困难必需串联通风时应符合有关规定。必需串联通风时应符合有关规定。3 3、煤层倾角大于、煤层倾角大于1212的采煤任务面采用下行通风时，的采煤任务面采用下行通风时，报矿总工程师同意，报矿总工程师同意，4 4、采煤和掘进任务面的进风和回风，都不得经过采、采煤和掘进任务面的进风和回风，都不得经过采空区或冒落区。空区或冒落区。二、采区进风上山与回风上山的选择二、采区进风上

27、山与回风上山的选择 上下山至少要有两条；对消费才干大的采区可上下山至少要有两条；对消费才干大的采区可有有3 3条或条或4 4条上山。条上山。 1 1、轨道上山进风，运输机上山回风、轨道上山进风，运输机上山回风 2 2、运输机上山进风、轨道上山回风、运输机上山进风、轨道上山回风比较：轨道上山进风，新颖风流不受煤炭释放的瓦斯、比较：轨道上山进风，新颖风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响，保送机上山进风，运输过程煤尘污染及放热影响，保送机上山进风，运输过程中所释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增中所释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响任务面的平安卫生条件。大，影响任务面的平安卫

28、生条件。三、采煤任务面上行风与下行风三、采煤任务面上行风与下行风 上行风与下行风是指进风流方向与采煤任务面的关系上行风与下行风是指进风流方向与采煤任务面的关系而言。当采煤任务面进风巷道程度低于回风巷时，采而言。当采煤任务面进风巷道程度低于回风巷时，采煤任务面的风流沿倾斜向上流动，称上行通风，否那煤任务面的风流沿倾斜向上流动，称上行通风，否那么是下行通风。么是下行通风。优缺陷：优缺陷： 、下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混、下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出现瓦斯分层流动和部分积存的景象。合且不易出现瓦斯分层流动和部分积存的景象。 、上行风比下行风任务面的气温要高。、上

29、行风比下行风任务面的气温要高。 、下行风比上行风所需求的机械风压要大；、下行风比上行风所需求的机械风压要大； 、下行风在起火地点瓦斯爆炸的能够性比上行风要、下行风在起火地点瓦斯爆炸的能够性比上行风要大。大。上行通风上行通风运煤方向运煤方向 新风新风 污风污风 下行通风下行通风运煤方向运煤方向 新风新风 污风污风 四、任务面通风系统四、任务面通风系统1 1、U U型与型与Z Z型通风系统型通风系统 2 2、Y Y型、型、W W型及双型及双Z Z型通风系统型通风系统 3 3、H H型通风系统型通风系统通风构筑物通风构筑物 矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断

30、、引导和控制风流的设备和安装，以保证风流按消费导和控制风流的设备和安装，以保证风流按消费需求流动。这些设备和安装，统称为通风构筑物。需求流动。这些设备和安装，统称为通风构筑物。一、通风构筑物一、通风构筑物 分为两大类：一类是经过风流的通风构筑物，如分为两大类：一类是经过风流的通风构筑物，如主要通风机风硐、反风安装、风桥、导风板和调主要通风机风硐、反风安装、风桥、导风板和调理风窗；另一类是隔断风流的通风构筑物，如井理风窗；另一类是隔断风流的通风构筑物，如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等口密闭、挡风墙、风帘和风门等 。1 1、风门、风门 按设地点：在通风系统中既要隔断风流按设地点：在通风系统中既要隔

31、断风流又要行人或通车的地方应设立风门。在行人或通又要行人或通车的地方应设立风门。在行人或通车不多的地方，可构筑普通风门。而在行人通车车不多的地方，可构筑普通风门。而在行人通车比较频繁的主要运输道上，那么应构筑自动风门。比较频繁的主要运输道上，那么应构筑自动风门。风门表示方式调理风门表示方式设置风门的要求：设置风门的要求： 1 1每组风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长度，行人每组风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长度，行人风门间距不小于风门间距不小于5m5m。入排风巷道之间要需设风门处同时设反向风门，。入排风巷道之间要需设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道；其数量不少于两道；

32、2 2风门能自动封锁；通车风门实现自动化，矿井总回风和采区回风门能自动封锁；通车风门实现自动化，矿井总回风和采区回风系统的风门要装有闭锁安装；风门不能同时敞开包括反风门；风系统的风门要装有闭锁安装；风门不能同时敞开包括反风门； 3 3门框要包边沿口，有垫衬，周围接触严密，门扇平整不漏风，门框要包边沿口，有垫衬，周围接触严密，门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜8080至至8585； 4 4风门墙垛要用不燃资料建筑，厚度不小于风门墙垛要用不燃资料建筑，厚度不小于0.5m0.5m，严密不漏风；，严密不漏风； 墙垛周边要掏槽，见硬顶

33、、硬帮与煤岩接实。墙垛平整，无裂痕、重墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮与煤岩接实。墙垛平整，无裂痕、重缝和空缝；缝和空缝； 5 5风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电管路孔风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电管路孔要堵严；风门前后各要堵严；风门前后各5m5m内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。2 2、风桥、风桥 当通风系统中进风道与回风道需程度交叉时，为使进当通风系统中进风道与回风道需程度交叉时，为使进风与回风相互隔开需求构筑风桥。按其构造不同可分为风与回风相互隔开需求构筑风桥。按其构造不同可分为三种。三种。1 1绕道式风桥绕道式风桥 开

34、凿在岩石里，最巩固耐用，漏风少。开凿在岩石里，最巩固耐用，漏风少。2 2混凝土风桥混凝土风桥 构造紧凑，比较巩固。构造紧凑，比较巩固。3 3铁筒风桥铁筒风桥 可在次要风路中运用。可在次要风路中运用。3 3、密闭、密闭 密闭是隔断风流的构筑物。设置在需隔断风流、也不密闭是隔断风流的构筑物。设置在需隔断风流、也不需求通车行人的巷道中。密闭的构造随效力年限的不需求通车行人的巷道中。密闭的构造随效力年限的不同而分为两类：同而分为两类： 1 1暂时密闭，常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石暂时密闭，常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石灰抹面。灰抹面。 2 2永久密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性资料修筑。永久

35、密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性资料修筑。4 4、导风板、导风板运用以下几种导风板。运用以下几种导风板。 1 1引风导风板引风导风板 ； 2 2降阻导风板；降阻导风板； 3 3汇流导风板汇流导风板 察看孔表示方式放水孔注浆孔7.2 7.2 矿井总风量的计算和分配矿井总风量的计算和分配 矿井总风量是井下各个任务矿井总风量是井下各个任务地点的有效风量和各条风路上的漏风地点的有效风量和各条风路上的漏风量的总和。量的总和。 一、消费矿井所需风量一、消费矿井所需风量1 1消费矿井所需风量的计算消费矿井所需风量的计算消费矿井所需的风量是根据消费矿井所需的风量是根据“由里往外由里往外的原那么确定的。即根据实

36、践情况的原那么确定的。即根据实践情况先计算井下各个任务地点先计算井下各个任务地点( (如采掘任务如采掘任务面、火药库、充电峒室、面、火药库、充电峒室、等等) )所需所需的有效风量，得出矿井的总回风量的有效风量，得出矿井的总回风量( (或或总进风量总进风量) )；加上抽出式主要通风机井；加上抽出式主要通风机井口和附属安装的允许漏风量口和附属安装的允许漏风量( (即矿井外即矿井外部漏风量部漏风量) )，得出抽出式主要通风机的，得出抽出式主要通风机的总风量。对于压入式通风的矿井，那总风量。对于压入式通风的矿井，那么在所确定的矿井总进风量中加上矿么在所确定的矿井总进风量中加上矿井外部漏风量，得出压入式

37、主要通风井外部漏风量，得出压入式主要通风机的总风量。机的总风量。矿井的总回风量或总进风量计算： Qwz(Qai+Qbi+Qci+Qdi)Kwz，m3/min式中 Qai各回采任务面和备用任务面所需风量之和，m3/min Qbi各掘进任务面所需风量之和； Qci各峒室所需风量之和； Qdi除上述各用风地点外，其它巷道所需风量之和； Kwz矿井风量备用系数，包括矿井内部漏风和配风不均匀等要素影响，与矿井通风方式有关，普通可取1.151.25。对于中央并列式，1.25；中央分列式和混合式，1.2；对角式，1.15。 2消费矿井风量的分配 在各个用风地点，将各用风点计算的风量值乘以备用系数Kwz，就是

38、配给用风地点所在巷道的风量。如各个掘进巷道和峒室的风量就是这样确定的。但是采煤任务面的风量只配给各自计算的风量，由备用系数确定的风量思索从采空区走。因此在U型通风的上顺槽和下顺槽的风量是采煤任务面的计算风量乘以备用系数。 从各个用风地点开场，逆风流方向而下，遇分风点那么加上其它风路的分风量一同分配给未分风前那一条风路，作为该风路的风量。直至确定进风井筒的总进风量。这一风量应该等于刚刚计算的矿井总风量。假设是压入式通风，那么要加上矿井外部漏风量，才干得出经过压入式主要通风机的总风量。 然后又从各个用风地点开场，顺风流方向而上，遇集合点那么加上其它风路的风量一同分配给集合后那一条风路，作为该风路的

39、风量。直至确定回风井筒的总回风量。这一风量也应该等于刚刚计算的矿井总风量。假设是抽出式通风，那么加上抽出式主要通风机井口和附属安装的允许漏风量(即矿井外部漏风量)，得出经过抽出式主要通风机的总风量。二、新建矿井和延深矿井所需风量 对于新建矿井和延深矿井所需风量，是属于预先估计风量的性质，因设计时对于上述配风根据较难判准，而矿井类型繁多，条件各异，如何恰当地预定这种性质的风量，是目前还没有很益处理的重要问题。有条件时，要参照临近消费矿井的通风资料，按消费矿井的风量计算方法细致进展，否那么只好采用“由外往里的计算方法，即先计算矿井的总风量，然后大致分配到各个用风地点。抚顺煤炭研讨所在十二个矿井的协

40、助下，经过调查研讨总结出新的计算方法，经过在阳泉、抚顺、淮南、焦作、徐州，枣庄等矿区的验算，证明其计算结果比较接近消费实践情况，值得新建矿井和延深矿井通风设计任务上试用。 对于低沼气矿井对于低沼气矿井 以任务面可以有良好的气候以任务面可以有良好的气候条件作为供风的根据，用下式计算矿井总风量。条件作为供风的根据，用下式计算矿井总风量。 QTqK，m3/min式中式中 T矿井平均日产量，矿井平均日产量，t/d； q是从任务面可以有良好的气候条件为出发是从任务面可以有良好的气候条件为出发点，而得出的对于日产量中每一吨煤的供风规范，经点，而得出的对于日产量中每一吨煤的供风规范，经过实践调查统计得出：过

41、实践调查统计得出：q1 ； K一风量备用系数，即一风量备用系数，即KK1K4K5K6，这些，这些系数的乘积介于系数的乘积介于l.51.9之间，可以根据新建矿井的之间，可以根据新建矿井的条件，查表条件，查表94得出详细的数值。得出详细的数值。 dtm min3 对于高沼气矿井 按总回风流中的沼气浓度不超越0.75%的要求来计算矿井总风量： Q0.0926qgTK，m3/min(1/(24600.75%)式中 qg矿井沼气平均相对涌出量，m3/t； T矿井平均日产量，t/d； K风量备用系数，即KK2K3K4K5，这些系数的乘积介于1.72.1之间，详细数值从表94中查得。 无论是高沼气矿井，还是

42、低沼气矿井都要按井下同时任务的最多人数来验算矿井总风量Q，取大值作为矿井的总风量： Q4NK，m3/min式中 N井下同时任务的最多人数，人， 4以人数为计算单位的供风规范，m3/min； K风量备用系数，它是产量不平衡系数、备用任务面的风量系数和矿井内部漏风系数的总概括。采用中央并列式的通风系统时，K1.45；采用中央分列式或对角式通风系统时，K1.35。 新建矿井的风量分配是在算得的矿井总风量Q中，减去独立回风的掘进风量Qb和峒室风量Qc，再按以下原那么对剩余的风量Qre进展大致的分配；各个回采任务面的风量，按照与产量成正比的原那么进展分配；各个备用任务面的风量，按照它在消费时所需风量的一

43、半进展分配。即： QreQ(QbQc)，m3/min式中 Qb一切独立回风的各个掘进任务面风量之和，m3/min； Qc一切独立回风的各个峒室风量之和，m3/min。 剩余风量Qre的分配方法是：先用下式计算回采任务面日产一吨煤所需配给的风量q，即： 式中 Ta各个回采任务面的日产量之和，即 Ta=ta，t/d ta各个回采任务面的日产量，t/d； Ta各个备用任务面的方案日产量之和，即 Tata，t/d ta各个备用任务面方案日产量，t/d。dtmTTQqaaremin,23分配给各个回采任务面的风量为： Qaqta，m3/min分配给各个备用任务面的风量为： Qaqta /2，m3/min

44、 2新建矿井风量的分配 在各个用风地点，将计算的风量直接配给用风地点所在巷道，如掘进巷道和峒室等。但这时在U型采煤任务面，不思索从采空区漏走的风量。因此在上顺槽和下顺槽的风量与采煤任务面的风量一样。 同样，又从各个用风地点开场，逆风流方向而下，遇分风点那么加上其它风路的分风量一同分配给未分风前那一条风路，作为该风路的风量。直至确定进风井筒的总进风量。这一风量应该等于刚刚计算的矿井总风量。假设是压入式通风，那么要加上矿井外部漏风量，才干得出经过压入式主要通风机的总风量。 然后又从各个用风地点开场，顺风流方向而上，遇集合点那么加上其它风路的风量一同分配给集合后那一条风路，作为该风路的风量。直至确定

45、回风井筒的总回风量。这一风量也应该等于刚刚计算的矿井总风量。假设是抽出式通风，那么加上抽出式主要通风机井口和附属安装的允许漏风量(即矿井外部漏风量)，得出经过抽出式主要通风机的总风量。四、确定矿井总风量和各个分风量 经过以上的风量分配，初步确定了井下各个用风地点与它们的进风和回风道路上的各个风量(必要时要算出部分地域各分支的自然分配风量)。但是，各条风路上的风量还未最后确定，必需进展各条风路的风速校核，即用各处的断面积分别去除分配到该处的风量，所得出的风速，须符合的规定(见表9-1) 。 各条风路的风量经过验算后，如能符合风速的要求，那么各条风路的风量可以确定；如低于规定的风速，那么该条风路的

46、风量要相应添加。如超越规定的风速，那么需求扩展该风路的断面或调整该风路的风量，使之风速降到规定值以下。最后，确定矿井总风量。7.3 计算井巷通风阻力 在选择矿井主要通风机之前，必需计算井巷通风总阻力。 一、计算的原那么 1) 在矿井通风系统效力的范围内，分别在容易时期和困难时期确定一条最大阻力道路。沿着这两条道路，分别计算各段井巷的通风阻力，然后累加起来，便得出这两个时期的井巷通风总阻力hrmin和hrmax。这样可以保证所选用的主要通风机满足通风困难(hrmax)时期的要求，并且在以后的通风管理中均可采用增阻法进展风量调理。这些任务均可在这两个时期的通风网路图上进展。但是遇有的分支中有不同的

47、巷道断面，那么该分支要分段计算。对于小矿，那么只计算效力年限内的最大阻力道路的总阻力hrmax，不用分两个时期。 2)因有外部漏风(指在防爆门和主要通风机周围的漏风)，经过主要通风机的风量Qf1(Qf2)必大于经过总出风井的矿井总风量Q。为了计算风峒的阻力，须先算出Qf1(Qf2)。对于抽出式主要通风机，用下式计算： Qf1(Qf2) (1.051.10)Q，m3/s对于压入式主要通风机，用下式计算： Qf1 (Qf2) (1.101.15)Q，m3/s式中 1.10、1.15压入式通风矿井的外部漏风系数。压入式进风井巷无提升运输义务时，取1.10，有提升运输义务时，取1.15。 式中 1.0

48、5、1.10抽出式通风矿井的外部漏风系数，抽出式出风井无提升运输义务时，取1.05，有提升运输义务时，取1.10。 3) 为了经济合理(减少矿井外部漏风和主要通风机运转费用)，不致因主要通风机的风压过大呵斥瓦斯和自然发火难于管理，以及防止主要通风机选型太大，使购置、运输，安装，维修等费用加大，须控制hrmax不能太大(普通不超越3000Pa，特大型的矿井除外)；必要时需对某些部分巷道采取降低风阻的措施。 4) 要先分析整个通风网路，对于自然分配风量和按需分配风量的区段，要分别按这两种分配风量的方法计算风量，然后计算出各区段的通风阻力。二、计算方法 沿着上述两个时期通风阻力最大的风路，分别用下式

49、算出各区段井巷的摩擦阻力： 式中 L、U、S分别是各井巷的长度(m)，周边长(m)，净断面积(m2)； Q分配给各井巷的风量，m3/s； 根据各井巷的支架方式和断面在第三章值表中查得的摩擦阻力系数。对于高原矿井，空气密度小于1.2kg/m3，其值为： PaQSLUhfr,23表2 . 1ii将以上计算出来的各数值与有关数值填入表95中。从表中可以看出总回风或总进风量与计算数据一样。 沿着上述两条风路，将各区段的摩擦阻力累加起来，并思索适当的部分阻力系数(普通不细算部分阻力)，即可算出通风容易和通风困难两个时期的井巷通风总阻力分别为： hrmin1.2hfrmin，Pa hrmax1.15hfr

50、max，Pa式中 1.15 困难时期的部分阻力系数； 1.2容易时期的部分阻力系数。 计算了整个矿井的通风阻力后，需求对整个矿井的通风难易程度进展评价。评价的目的是两个时期矿井总风阻和总等积孔： 假设A1m2,表示矿井通风困难；假设A在1和2m2之间，表示通风难易为中等程度，假设A2m2，表示通风容易。822minmin,msNQhRr822maxmax,msNQhRr2minmax,1896. 1mhQAr2maxmin,1896. 1mhQAr7.4 选择矿井通风设备 矿井通风设备包括主要通风机和它的电动机。 一、选择主要通风机通常用扇风机的个体特性曲线来选择，先确定通风容易和通风困难两个

51、时期主要通风机运转时的工况点(风压最低点和风压最高点)，在选择时要使得这两个工况点同时处于合理范围。用以下方法分别算出两个时期主要通风机的风压。为了使所选的主要通风机在通风容易时期(风压最低点)的任务效率不致太低，需求思索矿井自然风压协助主要通风机风压的作用。对于抽出式主要通风机，在通风容易时期的静风压应为： hfsminhrminhna，Pa式中 hrmin容易时期最大阻力道路的阻力，Pa； hna容易时期协助主要通风机通风的矿井自然风压，Pa； 为了使所选用的主要通风机在通风困难时的风压够用，还需求思索矿井自然风压反对主要通风机风压的作用，即对于抽出式主要通风机，在通风困难时期的静风压应为

52、： hfsmaxhrmaxhao，Pa式中 hrmax困难时期最大阻力道路的阻力，Pa； hno通风困难时期反对主要通风机风压的矿井自然风压，Pa。根据当地气候资料或邻矿资料来估计(留意正负)。 同理，对于压入式的主要通风机，在通风容易和通风困难两个时期的全风压分别为： hftminhrminhna，Pa hftmaxhrmaxhno，Pa前面已分别算出通风容易和通风困难两个时期经过主要通风机的风量Qf1和(Qf2) (m3/s)。 根据确定的hfmax、Qf1和hfmin、Qf2两组数据(也叫设计工况点)，在扇风机的个体特性曲线上选择适宜的主要通风机。判别能否适宜，要看上面两组数据所构成的两

53、个时期的工况点，能否都落在扇风机个体特性曲线上的合理任务范围内。一是看风压高的点能否超越最高风压的.倍，二是看风压低的点处效率能否在0.6以上。(留意坐标) 根据hfmax、Qf1和hfmin、Qf2两组数据计算出两个时期的风阻Rmin和Rmax: 在选定的风机个体特性曲线图上画出风阻曲线Rmin和Rmax，将这两条曲线从设计工况点向上延伸，与最近的个体特性曲线相交，得到的两个点就是实践工况点。 21maxmaxffQhR22minminffQhR 实践工况点确定以后，列表整理出两个时期的主要通风机的型号、动轮直径、动轮叶片安装角度(专指轴流式主要通风机而言)、转数、风压、风量(实践工况点)、

54、效率和输入功率等数值。二、选择电动机 根据通风容易和通风困难两个时期主要通风机的输入功率(Nfimin和Nfimax)计算出电动机的输出功率Neo(kW)： 假设选用异步电动机，且当Nfimin0.6Nfimax时，那么在两个时期都用一种较大功率的电动机，这种电动机的输出功率Neo和输入功率Nei，分别用下式计算： NeoNfimax/t ，kw 式中 t传动效率，直接传动时，t1。间接传动时取0.95。 电动机的输入功率，即为电路输入的电流功率： Nei(1.101.15)Neo/e，kw式中 1.10、1.15电动机的容量系数。离心式主要通风机，取1.15；轴流式主要通风机，取1.10)

55、。 e电动机的效率。 当Nfimin0.6Nfimax时，那么通风容易时期用功率较小的电动机，在适当的时候再换用功率较大的电动机。通风容易时期电动机的输出功率习惯用比例中项式计算(即平均值计算)，即：kwNNNfifieo,maxminminkwNNeeoei,/)15. 110. 1 (minmin 对于功率在400500kw以上的主要通风机，宜选用同步电动机。选择这种电动机的输出功率与输入功率： NeoNfimax/t ，kw； Nei(1.101.15)Neo/e，kw 用同步电动机的优点是，低负载运转时，可以利用它来改善矿井变电所母线上的功率因数，使矿井经济用电，缺陷是这种电动机的购置

56、和安装费较大。 根据以上所得出的Neo(或Neomin)或Nei(或Neimin)、e以及主要通风机所要求的转数n，在有关电动机技术特征手册上选用适宜的电动机 三、对矿井主要通风设备的要求 在矿井设计中必需据根矿井的瓦斯等级，提出主要通风设备应符合的要求： 1) 矿井主要通风机(包括分区主要通风机)必需安装两部同等才干的扇风机(包括电动机)，其中一套运转，另一套做备用，备用的一套要求在10min内可以开动。 2) 矿井的主要通风机房应有两回直接由变(配)电所馈出的供电道路，线路上不应分接任何负荷。 3) 主要通风机要有灵敏可靠、符合要求的反风安装和防爆门，要有规格质量符合要求的风峒和分散器。分区主要通风机也应符合这个要求。 4) 主局和电动机的机座必需巩固耐用，要设置在不受采动影响的稳定地层上。7.5 概算矿井通风费用 普通是计算每吨煤的通风费用，即所谓吨煤通风本钱。 一、每吨煤的通风电费 先用下式计算主要通风机运转的耗电量： I