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1、矿井通风设计矿井通风设计第一节 矿井通风系统的确定一、 选择矿井通风系统的原则和基本要求（1）每个矿井至少有二个通向地面的安全出口，井下每个水平到上一水 平和每个采区至少有二个出口，并和通向地面的出口相连通。（2）进风井口要避免污风尘土、炼焦气体、矸石、燃烧气体等侵入，回 风井的设置地点必须在稳定的地质层且便于防洪的位置。（ 3 ）箕斗井一般不作为进风井或回风井，皮带斜井部的兼作回风井，如 果斜井的风速不超过 4m/s ，有可靠的降尘措施， 保证粉尘浓度符合卫生标准， 皮带斜巷可兼作进风井。（4）所有矿井都要采用机械通风，主要通风机必须安装在地面。（5）不宜把两个可以独立通风的矿井合并为一个通
2、风系统，若有几个出 风井，则自采区流动到各个出风井的风流需要保证独立；各工作面的回风进 入采区回风道之前，各工作面的回风在进入回风水平之前都不能任意贯通； 下水平的回风风流和上水平的进风风流必须严格隔开。在条件允许时，要尽 量使进风井风量早分开。（6）次用多台主通风机通风时，为了保证联合运转的稳定性，主进风道 的断面不宜过小，尽可能减少公共风路、风阻。（7）要充分注意降低通风费用，尽可能少用通风构筑物，同时重视降低 基建费用。（8）要符合采区通风和掘进通风的若干要求，要满足防止瓦斯、火、煤 尘和水对矿井通风系统的特殊要求。二、矿井通风方式的选择新建矿井多数是在中央并列式、中央分列式、两翼对角式
3、和分区域式 中选择并进行技术经济的比较。下面对这几种通风方式的特点及优缺点适 用条件列表比较，见表 4-1-1 。方案一：中央并列式主斜井、副斜井都位于井田上部边界，主、副井进风，斜井回风方案二：两翼对角式进风井位于井田的中央，回风井设在井田两翼的上部边界。表4-1-1通风方式比较通 风 方 式方案一中央并列式方案二 两翼对角 式优点八、通风阻力较 小，内部漏风 小，增加了一 个安全出口， 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 系统比较方 便。风路较短， 阻力较小， 采空区的 漏风较小， 比中央并 列式安全 性更好缺点八、建井期限略长，有时初期 投资稍大建井期限
4、 略长，有时 初期投资 稍大适 用 条 件煤层倾角较 小，埋藏较浅， 走向长度不 大，而且瓦斯、 自然发火比较 严重煤层走向 较大，井型 较大，煤层 上部距地 表较浅，瓦 斯和自然 发火严重 的新矿井通过上述方案的比较，本井田只能考虑中央并列式通风。但考虑到 井田走向长的缘故，提出了两种通风方案。即甲方案：采用中央并列式 乙方案：采用两翼对角式。甲乙两种方案对比（1）通风方式对比1）甲方案该方案采用中央并列式，抽出式通风，副斜井作为辅助进风井，主斜 井主进风；回风斜井回风。中央风井大致位于井田中部、主斜井位于煤矿 选煤厂附近、副斜井位于工业广场附近。先后需要掘进中央总回风巷、西 总回风巷、南回
5、风上山。该方案从井田地质储量出发六采区储量大，开采 条件好。所以在设计时应该注意满足其通风的能力足够大。2）乙方案该方案采用两翼对角式， 抽出式通风。 副井进风， 中央边界风井回风 先后需要掘进总回风巷、回风上山、回风巷。杜家垣风井布置在一采区和 二采区的中间；副井风井布置在中央上部采区。该方案的出发点是该矿综 采机械化程度高，只有两个工作面同时生产，因此只要将风井位置布置在 合理位置就可以足够的满足通风需要。（2）甲乙方案技术对比1）甲方案甲方案采用中央分列式抽出式通风，可以很快形成中央采区的回风系 统。这样很大程度上提高了整个矿井的通风能力，同时提高了矿井抗灾能 力，使通风系统简单可靠。因
6、为本矿区第四系冲积层很厚，凿井需要特殊 凿井法，因此在凿井上存在已定困难，原则上尽量少凿井凿小井。2）乙方案乙方案采用两翼对角式抽出式通风，同样可以很快形成中央采区的回 风系统。但该方案延长了西一和西二采区的回风路线。因为该矿井设计的 单位工作面产量高，整个矿井只需要两个工作面就可以了。所以通风系统 本身就很简单。所以如示意图所示只要把西风井位置布置恰当了通风路线 并不太长，而且可以足够满足矿井生产的需要。在施工技术上也需要采用 特殊凿井法。对比结论：两种方案在施工技术上都需要特殊凿井法，以现在的技术 是完全可行的。（3）甲乙方案安全性对比表4-1-3安全性比较表对通通风主风机工作通风系统的比
7、风阻力参数的合理抗灾性项系分布性统宀完备性的合理性系阻力甲统小、分可以在所选通风系统具方宀完布合风机的合理有很好的抗案整理区域工作灾能力系阻力乙统稍大、可以在所选通风系统有方宀完分布风机的合理可靠的抗灾案整合理区域工作能力对比结论：两种方案都可以形成完整的通风系统，甲的通风阻力比乙的稍小一点。两种方案都可以选到合适的风机。甲乙两种方案的抗灾 能力都很可靠，相对而言甲的抗灾能力稍强一点。两种方案均可以达到 安全可靠的通风系统。（4）甲乙方案经济对比1）设备购买经费对比根据煤矿安全规程每个风井必须配置两台风机，一台工作一台备 用。因此甲方案需要6台风机，乙方案需要4台风机。设备购买经费对比 如表4
8、-1-4所示。表4-1-4 经费对比表对比方案数目单价（万元/台）合计（万元）甲方案风机6100600乙方案风机41004002）建造费用对比建造费用对比如表4-1-5所示表4-1-5建造费用对比表对比项名称长度（m）单位长度造价（万元/m）工程费（万元）甲方案风井主斜井3040.9288副斜井2040.9207风井附属建筑回风石门750.322.5风井地面建筑150回风巷总回风巷29790.3893.7工程费合计（万）1849.2乙方案风井主斜井3200.9288副斜井2300.9207回风巷总回风巷14800.3444西专用回风巷26350.3790.5风井附属建筑回风石门500.315风
9、井地面建筑100工程费合计（万）1844.5综合1、2两项对比可以得出甲方案需要 2449.2万工程费，乙方案需 要2244.5万工程费。从经济角度出发乙方案更合理。甲乙方案对比结论综合一二三项的方案对比，结合本矿井世纪情况和可行、安全高效、 经济的原则，本次设计通风方案选用乙方案。二、主要通风机工作方法的选择新建矿井多数是在抽出式、压入式、和混合式中选择并进行技术经 济的比较。下面对这几种通风方式的特点及优缺点适用条件列表比较， 见表4-1-6。方案一：抽出式主要通风机安装在地面方案二：压入式主要通风机安装在地面方案三：混合式主要通风机安装在地面表 4-1-6技术比较、项 目、序号通风方法优
10、点缺点方案一抽出式矿井主要进风巷无需安设 风门，便于运输、行人和通 风管理，当矿井主要通风机 因故停止运转，井下风流压 力提高，在短时间内可以防 止瓦斯从采空区涌出，比较 安全。容易将塌陷区内的有害气 体吸入井下，当发生火灾 时，如不及时改变风流方 向可将有害气体抽到巷道 中。方案二压入式该通风方法一般适用于低 瓦斯矿井使用。矿井主要进风巷中要安设 风门，使运输、行人不方 便，漏风较大，通风管理 工作比较困难。方案三混合式能产生较大的通风压力，通 风系统的进风部分处于正 压，回风部分处于负压，工 作面大致处于中间状态，其 正压或负压均不大，矿井内 部漏风小。矿井使用的风机设备多， 动力消耗大，
11、通风管理复 杂。目序号方案一抽出式2200方案二压入式2200方案三混合式4400方案对比结论综合一二项的方案对比，结合本矿井实际情况和可行、安全高效、 经济的原则，本次设计通风机工作的方法选用抽出式。四、确定矿井通风容易时期和困难时期矿井在初期开采4#煤一采区时通风路径短，矿井总风阻较小，处于 容易时期；当矿井后期在开采5#煤一采区时，工作面将在井田边界进行 布置，这样加大了通风路径，使得矿井总风阻增加，导致矿井通风处于 困难时期。第二节矿井风量计算与分配 一、矿井风量计算1、采掘工作面4621综采工作面：（1）工作面用风A、按瓦斯涌出量计算：根据相关资质部门测量结果作为计算依据。q 回=9
12、40 X).29%=2.73 m 3/min q 尾=1379 xi.1%=15.17m 3/minQ 回=100 q 回 xk 采=100 2.73 xi.5=410 m 3/minQ 尾二 q 尾/2.5% xk 尾=15.17/2.5% .5=910m 3/min4621 综采工作面所需风量为：Q 采= Q 回+ Q 尾=410+910=1320 m 3/minB、按人员计算：Q=4N=4 x（19x2）=152 m 3/minC、按工作面气候条件计算：Q=60VS=60 x1x9.1=546 m 3/minD、风速验算：V= Q/60S=1320/60/9.1=2.42m/s0.25
13、V 2.42 V 4符合规程要求故： 4621 综采工作面 1320m 3/min 为宜 。本工作面采用 U+L 型通风方法，为确保 621 专用排瓦斯巷，风速达到规定要 求，瓦斯浓度降到 2.5%以下，根据采掘现有条件，用 624 巷给 621 巷配风， 确保安全生产。（2）4621 尾巷配风：根据掘进时稀释瓦斯浓度变化情况，配 650m3/min 为宜。按风速验算：V=Q/60S=650/60 x12=0.9 m/s0.25 v 0.9 v 4符合要求故：4621 尾巷配风 650m3/min 为宜。625、626 综掘工作面A、按瓦斯涌出量计算：根据 623 、624 顺槽掘进测风量结果
14、作为计算依据。q 掘=1584 x0.42%=6.65 m 3/minQ 掘二 100q Xk 掘=100 X6.65 X.4=931m 3/minB、按局扇吸风量计算：掘进选配 FBNO7.1 型， 37KW 的风机两台。Q 掘二 2 Q 局+15S =2 650+15 X2=1480m 3/minC、按人员计算：Q = 4Nx4=4x13x4=208m3/minD、风速验算：V=Q/60S=1480/60 x12=2.06 m/s0.25 v 2.06 v 4符合规程要求故本掘进取 1480 m 3/min 为宜2、机电硐室、水仓、绞车房（ 1 ）中央变电所、采区变电所根据机电峒室温度要求， 中央变电所取 1 80 m 3/m i n ；采区变电所取 180m3/min；2）集中水仓A、按瓦斯涌出量计算Q=100q xk巷=100 426 0.5% xi.3=277m 3/minB、按最低风速计算Q=15S=1
