《比较详细的矿井通风设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《比较详细的矿井通风设计（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、矿井通风系统及系统管理矿井通风系统及系统管理1、矿井通风系统是矿井通风方式（矿井进风井和回风井布置方式） 、通风方法（矿井主风机工作方法） 、通风网络和风流控制设施的总称。2、矿井通风方式的分类：每个矿井通风系统至少有可靠的一个进风井和一个回风井。按矿井进风井和回风井的相对位置，矿井通风方式可分为中央式、对角式和混合式 3 种基本类型。（1）中央式：进风井和回风井大致位于井田中央，风流在井下主要进、回风巷中的流动方向是折返式。根据回风井沿矿体倾斜方向位置，又可分为和中央分列（边界）式。中央并列式。沿井田走向和倾斜方向，进、回风井均大致位于井田中央，进、回风井都开凿到同一深度（如图） 。中央并列
2、式通风系统中央分列（边界）式。沿井田走向和倾斜方向，进、回风井均大致位于井田中央，进风井井底位于水平（中段）进风巷，而回风井井底位于水平（中段）回风巷（如图） 。中央分列式通风系统（2）对角式：矿井进、回风井分别位于井田两翼，称为单翼对角式；矿井的进风井大致位于井田中央，两翼各设回风井，称为两翼对角式（如图） 。两翼对角式通风系统3、矿井通风方法的分类：矿井主要风机必须安设在地面。主要风机工作方法有抽出式、压入式、抽出与压入混合等。（1）抽出式。主风机安设在与回风井相联接的风硐口，在抽出式主风机作用下，矿井通风网络内的风流处于负压状态。（2）压入式。主风机安设在与回风井相联接的风硐口，在压入式
3、主风机作用下，矿井通风网络内的风流处于正压状态。4、采区通风系统：即采区进、回风，工作面进、回风的布置及其控风设施。（1）基本要求：采区必须实行并联通风。高瓦斯、突出矿井的每个采区，开采容易自燃的采区，必须设置至少一条专用回风巷；低瓦斯矿井开采煤层群的分层采用联合布置的采区，必须设置一条专用回风巷。采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷。采掘面实行独立通风，有特殊困难而实行串联通风的必须符合规定。突出危险的采煤工作面不得采用下行风，回风侧不应设置风窗。采掘工作面进、回风不得经过采空区或冒顶区。无煤柱开采沿空送巷或沿空留巷时，应采取防止从巷道两帮和顶部向采空区漏风的措施。
4、（2）采区进、回风上山：一般认为，瓦斯、煤尘威胁大的采区，用轨道上山进风；否则，用运煤上山进风。（3）煤矿回采工作面通风系统：回采工作面进风巷与回风巷的布置有U、Z、Y、双 Z 和 W 等形式，这些都是 U 形的变形，是为了加大工作面长度、增加工作面供风量、改善工作面气候条件，预防采空区漏风和减少瓦斯涌出等目的而设计出来的。我国多采用 U 形，分为后退式与前进式两种（如图） 。后退式前 进 式后退式前 进 式后退式前 进 式（a）U型（b）Z型（c）H型（e）双Z型（d）Y型（f）W型5、局部通风：为了稀释和排出自煤（岩）体涌出的有害气体、爆破产生的炮烟和矿尘，以及创造良好的气候条件，必须对独
5、头掘进工作面进行通风，这种通风称为掘进通风或局部通风。局部通风主要靠局部通风机通风，分为局部通风机压入式通风和局部通风机抽出式通风（如图） ，局部通风机压入式通风具有有效射程长，排除炮烟、瓦斯效果好等特点，所以我们一般采用局部通风机压入式通风。其有效射程分别为：（压入式）45fLs（抽出式）11.5eLs10m10m局部风机压入式通风局部风机抽出式通风煤矿安全规程规定对局部通风的规定：第一百二十七条 掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风。煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进通风方式应采用压入式，不得采用抽出式（压气、水力引射器不受此限）；如果采用混合式，必须制定安全措施。瓦斯喷出区
6、域和煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出煤层的掘进通风方式必须采用压入式。第一百二十八条 安装和使用局部通风机和风筒应遵守下列规定：（一）局部通风机必须由指定人员负责管理，保证正常运转。（二）压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于 10m；全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量，局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合本规程第一百零一条的有关规定。（三）必须采用抗静电、阻燃风筒。风筒口到掘进工作面的距离以及混合式通风的局部通风机和风筒的安设，应在作业规程中明确规定。（四）低瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机，可采用装有选择性漏电保护装置的供电线
7、路供电，或与采煤工作面分开供电。（五）瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中，掘进工作面的局部通风机应采用三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电；也可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电，但每天应有专人检查次，保证局部通风机可靠运转。（六）严禁使用 3 台以上（含 3 台）的局部通风机同时向 1 个掘进工作面供风。不得使用台局部通风机同时向个作业的掘进工作面供风。第一百二十九条 使用局部通风机通风的掘进工作面，不得停风；因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源。恢复通风前，必须检查瓦斯。只有在局部通风机及其开关附近 10m 以内风流中的瓦斯浓度都不超过
8、0.5%时，方可人工开启局部通风机。第一百三十条 井下爆炸材料库必须有独立的通风系统，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。新建矿井采用对角式通风系统时，投产初期可利用采区岩石上山或用不燃性材料支护和不燃性背板背严的煤层上山作爆炸材料库的回风巷。必须保证爆炸材料库每小时能有其总容积 4 倍的风量。第一百三十一条 井下充电室必须有独立的通风系统，回风风流应引入回风巷。井下充电室，在同一时间内，5t 及其以下的电机车充电电池的数量不超过 3 组、5t 以上的电机车充电电池的数量不超过 1 组时，可不采用独立的风流通风，但必须在新鲜风流中。井下充电室风流中以及局部积聚处的氢气浓度，不得超
9、过 0.5%。第一百三十二条 井下机电设备硐室应设在进风风流中。如果硐室深度不超过6m、入口宽度不小于 1.5m 而无瓦斯涌出，可采用扩散通风。井下个别机电设备硐室，可设在回风流中，但此回风流中的瓦斯浓度不得超过0.5%，并必须安装甲烷断电仪。矿井风量计算及分配矿井风量计算及分配一、风量计算的标准及原则一、风量计算的标准及原则1、风量计算的标准供给煤矿井下任何工作用风地点的新鲜风量，必须依照下述各种条件进行计算，并取其最大值，作为该工作用风地点的供风量。1）该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3.2）该用风地点的风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其它有害气体浓度，风速以及
10、温度等都符合煤矿安全规程的有关各项规定要求分别计算，取其最大值。2、风量计算原则无论矿井或采区的供风量，均按该地区各个实际用风点，按照风量计算标准，分别计算出各个用风地点的实际最大需风量，从而求出该地区的风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，作为该地区的供风量。即“由里到往外”的计算原则，由采掘工作面、硐室和其它用风地点计算出各采区风量，最后求出全矿井的总风量。3、矿井风量计算的基础资料1）新井设计、生产矿井的扩、改建和水平延深时的采、掘工作面，硐室和其它用风地点的配置数量、工程设计、平面布置图和地质说明书。2）矿井和采、掘工作面瓦斯涌出量预测资料，根据煤层瓦斯含量预测瓦斯涌出量，或按矿井实际
11、瓦斯涌出量和瓦斯梯度推算。新井设计当瓦斯资料不足时，也可参照邻近生产矿井的瓦斯资料进行计算。3）采、掘工作面和通风巷道风流温度预测资料。按矿井当地气温、地温、井下机械设备等热源，其他热源和岩石的热物理性能，计算井下各通风巷道和采、掘工作面的风流温度。4）每个机械硐室的装机容量和运转的电动机总功率，爆破材料库的空间总容积和充电硐室中蓄电池机车同时充电的台数和吨数。二、矿井风量计算二、矿井风量计算按下列要求分别计算，并且必须取其最大值。（一） 、按井下同时工作的最多人数计算Q = 4NK式中 Q-矿井总风量，m3/min;N-井下同时工作的最多人数，人；4-每人每分钟供风标准，m3/min ；K-
12、矿井通风系数，包括矿井内部漏风和分配不均匀等因素。采用压入式或中央并列式通风时，可取 1.201.25；采用中央分列式和混合式通风时，可取 1.151.20；采用对角式和分区式通风时.可取 1.101.15 .上述备用系数在矿井产量 T90104t/a 时取小值；T90104t/a 时取大值。（二）按采煤、掘进、硐室等处实际风量计算。Q=（Q采+Q掘+Q硐+Q其它）K式中 Q采-采煤工作面实际需风量总和，m3/min；Q掘-掘进工作面实际需风量总和，m3/min；Q硐-独立通风硐室实际需风量总和，m3/min；Q其它-除采掘硐室外其它需风量总和，m3/min；其他符合意义同前。1、采煤工作面需
13、风量计算采煤工作面应按瓦斯（或二氧化碳）涌出量、工作面温度、炸药用量、同时工作的最多人数分别计算，取其中最大值，并用风速验算。1）按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算：Q采=100q采Ke式中Q采-采煤工作面需风量，m3/min；q采-采煤工作面绝对瓦斯涌出量；m3/min；Ke-工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，即该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比。通常，机采工作面可取 1.21.6；炮采工作面可取 1.42.0；水采工作面可取 2.03.0 2)按照工作面温度计算采煤工作面应该有良好的气候条件，其进风流气温和风速应符合表 8-3-1采煤工作面需风量可按下式计算Q采=60VCSC Ki
14、式中 VC-回采工作面适应风速，m/s;SC-回采工作面平均有效断面，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m；Ki-工作面长度系数，按表 8-3-2 选取。 表表 8-3-18-3-1 采煤工作面空气温度与风速对应表采煤工作面空气温度与风速对应表 采煤工作面进风流气温（C 0）采煤工作风速（m/s）150.30.5 15180.50.8 18200.81.0 20231.01.5 23261.51.8 表表 8-3-28-3-2 采煤工作面长度风量系数表采煤工作面长度风量系数表 采煤工作面长度/采煤工作面风量系数 1801.301.403)、按照炸药使用量计算Q采=Acb/tc式中 Ac-采
15、煤工作面一次使用最大炸药量，Kg；b-每公斤炸药爆破后生成的当量 CO 的量，根据炸药爆破后的有毒气体国家标准 b=0.1m3/kg;t-通风时间，一般取 2030min;c-爆破经通风后，允许工人进入工作面的 CO 浓度，一般取 c =0.02%将各参数取值代入上式后，简化为：Q采=25 Ac4）按工作人数量计算Q采=4nc式中 4-每人每分钟最低供风量，m3/min;nc-采煤工作面同时工作最多人数；5）按风速验算根据煤矿安全规程规定，回采工作面最低风速为 0.25m/s,最高风速为 4 m/s 的要求进行验算。即回采工作面风量应满足：15ScQ采240 Sc式中 Sc-回采工作面平均有效
16、断面，m2采煤工作面若有串联通风时，按其中一个最大风量计算。备用工作面按上述要求，满足瓦斯、二氧化碳、风流温度和风速等规定计算需风量，且不得低于其回采时需风量的 50%2、掘进工作面风量计算煤巷、半煤岩巷和岩巷独头通风掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。1）按工作面瓦斯（二氧化碳）涌出量计算Q掘=100q掘kd式中：Q掘 掘进工作面实际需风量，m3/min；q掘-掘进工作面平均绝对涌出量，m3/minkd-掘进工作面因瓦斯涌出不均匀的备用系数，即掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量与平均绝对瓦斯涌出量之比。通常，机掘工作面取 1.52.0；炮掘工作面取 1.82.0；2）按炸药使用量计算Q掘
