矿井通风通风系统与通风设计课件.ppt

1、安徽理工大学安徽理工大学能源与安全学院能源与安全学院安全工程系安全工程系通通 风风 安安 全全 学学第七章第七章 通风系统与通风设计通风系统与通风设计 1 1本章主要内容本章主要内容一一矿井通风系统矿井通风系统二二采区通风采区通风三三通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风四四矿井通风设计矿井通风设计五五可控循环通风可控循环通风2 2第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统一一.矿井通风系统的类型及其适用条件矿井通风系统的类型及其适用条件n按进、回井在井田内的位置不同，通风系统可分为按进、回井在井田内的位置不同，通风系统可分为中央式中央式、对角式、区域式及混合式。对角式、区域式及混合式。1 1、中央式、

2、中央式 进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的相对位置，又分为相对位置，又分为中央并列式中央并列式和和中央边界式中央边界式（中央分（中央分列式）。列式）。3 3第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统2 2、对角式、对角式 1 1）两翼对角式）两翼对角式 进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边界的两翼（沿倾斜方向的浅部），称为两翼对角式，如界的两翼（沿倾斜方向的浅部），称为两翼对角式，如果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称

3、为单翼对角式。为单翼对角式。4 4第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统2 2）分区对角式）分区对角式 进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小回风井，无总回风巷。回风井，无总回风巷。5 5第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统3 3、区域式、区域式 在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立的通风系统。如图。的通风系统。如图。4 4、混合式、混合式 由上述诸种方式混合组成。例如，中央分列与两翼对角混由上述诸种方式混合组成。例如，中央分列与两翼对角混合式，中央并列与两翼对角混合

4、式等等。合式，中央并列与两翼对角混合式等等。6 6第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统二、主要通风机的工作方式与安装地点二、主要通风机的工作方式与安装地点 主要通风机的工作方式有三种：主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压抽混抽出式、压入式、压抽混合式合式。1 1、抽出式抽出式 主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。压力提高，

5、比较安全。7 7第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统2 2、压入式、压入式 主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。运转时，井下风流的压力降低。8 8第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统3 3、压抽混合式、压抽混合式 在入风井口设一

6、风机作压入式工作，回风井口设一在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风机作抽出式工作。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，其正压或负压风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。用的通风机设备多，管理复杂。9 9第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统三、矿井通风系统的选择三、矿井通风系统的选择 根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚

7、度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提条件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经下，通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。济比较后确定。1010第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统中央式中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。因此，矿井初期宜优先采用。因此，矿井初期宜优先采用。有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿

8、井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应采用的矿井及有热害的矿井，应采用对角式或分区对角式对角式或分区对角式通通风；风；当井田面积较大时，初期可采用当井田面积较大时，初期可采用中央通风中央通风，逐步过渡为，逐步过渡为对角式或对角式或分区对角式分区对角式。矿井通风方法矿井通风方法一般采用一般采用抽出式抽出式。当地形复杂、露头发育。当地形复杂、露头发育老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。1111第二节第二节 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,包括包括：采采区进风、回风

9、和工作面进、回风巷道组成的风路连接形区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形式及采区内的风流控制设施式及采区内的风流控制设施。1212第二节第二节 采区通风系统采区通风系统一、采区通风系统的基本要求一、采区通风系统的基本要求1.1.每一个采区，每一个采区，都必须布置回风道，实行分区通风。都必须布置回风道，实行分区通风。2.2.采煤和掘进工作面应独立通风系统。有特殊困难必须采煤和掘进工作面应独立通风系统。有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。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的采煤工作面采用下行通风时，报的采煤工作面采用下行通风时，报矿总工程师批准，矿总

10、工程师批准，4.4.采煤和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区采煤和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区或冒落区。或冒落区。1313第二节第二节 采区通风系统采区通风系统二、采区进风上山与回风上山的选择二、采区进风上山与回风上山的选择上（下）山至少要有两条；对生产能力大的采区可有上（下）山至少要有两条；对生产能力大的采区可有3 3条条或或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：比较：轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤

11、尘污染及放热影响，输送机上山进风，运输过程中所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，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面的安全卫生条件。工作面的安全卫生条件。1414第二节第二节 采区通风系统采区通风系统三、采煤工作面上行风与下行风三、采煤工作面上行风与下行风 上行风与下行风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。上行风与下行风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时，采煤工作面当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时，采煤工作面的风流沿倾斜向上流动，称的风流沿倾斜向上流动，称上行通风上行通

12、风，否则是，否则是下行通风下行通风。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 1515第二节第二节 采区通风系统采区通风系统上行风与下行风的优缺点上行风与下行风的优缺点：1.1.下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混合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局部积存的现象。且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。2.2.上行风比下行风工作面的气温要高。上行风比下行风工作面的气温要高。3.3.下行风比上行风所需要的机械风压要大；下行风比上行风所需要的机械风压要大；4.4.下行风在起火地点瓦斯爆炸的可

13、能性比上行风要大。下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。1616第二节第二节 采区通风系统采区通风系统四、工作面通风系统四、工作面通风系统 1 1、U U型与型与Z Z型通风系统型通风系统1717第二节第二节 采区通风系统采区通风系统2 2、Y Y型、型、WW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1818第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风一、通风构筑物一、通风构筑物矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。制风流的设施和装置，以保证风流按生产需

14、要流动。这些设施和装置，统称为这些设施和装置，统称为通风构筑物通风构筑物。分为两大类分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物一类是通过风流的通风构筑物，如主要，如主要通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调节风窗；通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调节风窗；另一类是另一类是隔断风流的通风构筑物隔断风流的通风构筑物，如井口密闭、挡风，如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等墙、风帘和风门等 。1919第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风1 1、风门、风门 按设地点按设地点：在通风系统中既要隔断风流又要行人或通车的：在通风系统中既要隔断风流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

15、构筑普地方应设立风门。在行人或通车不多的地方，可构筑普通风门。而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应通风门。而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应构筑自动风门。构筑自动风门。风门表示方式风门表示方式调节风门表示方式调节风门表示方式2020第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风 设置风门的要求：设置风门的要求：每组风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长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度，行人风门间距不小于5m5m。入排风巷道之间要需。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；设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道；风门能自动

16、关闭；通车风门实现自动化，矿井总回风风门能自动关闭；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装置；风门不能同和采区回风系统的风门要装有闭锁装置；风门不能同时敞开（包括反风门）；时敞开（包括反风门）；门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密，门扇平整门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密，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不漏风，门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜向倾斜8080至至8585；2121第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风设置风门的要求：设置风门的要求：风门墙垛要用不燃材料建筑，厚度不小于风门墙垛要用不燃材料建筑，厚度不小于0.5

17、m0.5m，严，严密不漏风；墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮与煤岩密不漏风；墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮与煤岩接实。墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝；接实。墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝；风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，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；风门前后各电管路孔要堵严；风门前后各5m5m内巷道支护良好，内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥无杂物、积水、淤泥。2222第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风2 2、风桥、风桥 当通风系统中进风道与回风道需水平交叉时，为使进风与当通风系统中进风道与回风道需水平交叉时，为使进风与回风互相隔开需要构筑风桥。

18、按其结构不同可分为三种。回风互相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种。（1 1）绕道式风桥）绕道式风桥 开凿在岩石里，最坚固耐用，漏风少。开凿在岩石里，最坚固耐用，漏风少。2323第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风（2 2）混凝土风桥）混凝土风桥 结构紧凑，比较坚固。结构紧凑，比较坚固。（3 3）铁筒风桥）铁筒风桥 可在次要风路中使用。可在次要风路中使用。2424第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风3 3、密闭、密闭 密闭是隔断风流的构筑物密闭是隔断风流的构筑物。设置在需隔断风流、也不需要。设置在需隔断风流、也不需要通车行人的巷道中。密闭的结构随服务年限的不同而分通车

19、行人的巷道中。密闭的结构随服务年限的不同而分为为两类两类：（1 1）临时密闭临时密闭，常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石，常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石灰抹面。灰抹面。（2 2）永久密闭永久密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。，常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。表示方式表示方式放水孔放水孔注浆孔注浆孔2525第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风4 4、导风板、导风板应用以下几种导风板。应用以下几种导风板。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。2626第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风二、漏风及有效

20、风量二、漏风及有效风量 1 1、矿井漏风及其危害性、矿井漏风及其危害性有效风量有效风量：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的风量。风量。漏风漏风：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风构筑物和煤柱裂隙等通道直接流（渗）入回风道或风构筑物和煤柱裂隙等通道直接流（渗）入回风道或排出地表的风量。排出地表的风量。2727 漏风的危害漏风的危害：使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条件恶化，增加无益的电能消耗，并可导致煤炭自燃等件恶化，增加无益的电能消耗，并可导致煤炭

21、自燃等事故。减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基事故。减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基本任务。本任务。2828第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风2 2、漏风的分类及原因、漏风的分类及原因 （1 1）漏风的分类）漏风的分类 矿井漏风按其地点可分为：矿井漏风按其地点可分为：外部漏风外部漏风（或称井口漏风）泛指地表附近如箕斗井井口，（或称井口漏风）泛指地表附近如箕斗井井口，地面主通风机附近的井口、防爆盖、反风门、调节闸门地面主通风机附近的井口、防爆盖、反风门、调节闸门等处的漏风。等处的漏风。内部漏风内部漏风（或称井下漏风）是指井下各种通风构筑物的（或称井下漏风）是指井下各种通

22、风构筑物的漏风、采空区以及碎裂的煤柱的漏风。漏风、采空区以及碎裂的煤柱的漏风。2929第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风（2 2）漏风的原因）漏风的原因 当有漏风通路存在，并在其两端有压差时，就可产生漏风。当有漏风通路存在，并在其两端有压差时，就可产生漏风。漏风风流通过孔隙的流态，视孔隙情况和漏风大小而异。漏风风流通过孔隙的流态，视孔隙情况和漏风大小而异。3030第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风3 3、矿井漏风率及有效风量率、矿井漏风率及有效风量率（1 1）矿井有效风量）矿井有效风量QQe e 是指风流通过井下各工作地点实际是指风流通过井下各工作地点实际风量总和。风量

23、总和。（2 2）矿井有效风量率）矿井有效风量率：矿井有效风量率是矿井有效风量矿井有效风量率是矿井有效风量Q Qe e与各台主要通风机风量总和之比。矿井有效风量率应与各台主要通风机风量总和之比。矿井有效风量率应不低于不低于85%85%。3131第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风（3 3）矿井外部漏风量）矿井外部漏风量 指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量总和。总和。可用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回可用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回（或进）风量。（或进）风量。（4 4）矿井外部漏风率）矿井外部漏风率 指矿井外部漏

24、风量指矿井外部漏风量QQL L与各台主要通风机风量总和之比。与各台主要通风机风量总和之比。矿井主要通风机装置外部漏风率无提升设备时不得超过矿井主要通风机装置外部漏风率无提升设备时不得超过5 5，有提升设备时不得超过，有提升设备时不得超过1515。3232第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风4 4、减少漏风、提高有效风量、减少漏风、提高有效风量 漏风风量与漏风通道两端的压差成正比，和漏风风阻的大漏风风量与漏风通道两端的压差成正比，和漏风风阻的大小成反比。应增加地面主要通风机的风硐、反风道及附小成反比。应增加地面主要通风机的风硐、反风道及附近的风门的气密性，以减少漏风。近的风门的气密性，

25、以减少漏风。3333第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计一、矿井通风设计的内容与要求一、矿井通风设计的内容与要求 、矿井通风设计的内容、矿井通风设计的内容确定矿井通风系统；确定矿井通风系统；矿井风量计算和风量分配；矿井风量计算和风量分配；矿井通风阻力计算；矿井通风阻力计算；选择通风设备；选择通风设备；概算矿井通风费用。概算矿井通风费用。3434第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计、矿井通风设计的要求、矿井通风设计的要求 将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和良好的劳动条件；产和良好的劳动条件；通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗

26、灾能力；通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施；有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施；通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益好。好。3535第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计二、优选矿井通风系统二、优选矿井通风系统 1 1、矿井通风系统的要求、矿井通风系统的要求 每一矿井必须有完整的独立通风系统。每一矿井必须有完整的独立通风系统。进风井囗应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、进风井囗应按全年风向频

27、率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，如果兼作回风井使用，必须采取措施，满足安全的要如果兼作回风井使用，必须采取措施，满足安全的要求。求。3636第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计1 1、矿井通风系统的要求、矿井通风系统的要求 多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近。主要通风机的工作风压应接近。每一个生产水平和每一采区，必须布置回风巷，实行每一个生

28、产水平和每一采区，必须布置回风巷，实行分区通风。分区通风。井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。井下充电室必须单独的新鲜风流通风，回风风流应引井下充电室必须单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。入回风巷。3737第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计、确定矿井通风系统、确定矿井通风系统 根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及件、表土层厚度、井田面积、地温

29、、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。3838第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计三、矿井风量计算三、矿井风量计算（一）、矿井风量计算原则（一）、矿井风量计算原则 矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。大值。（）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风（）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于量不得少于4m4m3 3；（）按采煤、掘进、硐室及其

30、他实际需要风量的总和进（）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。行计算。3939第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计(二）矿井需风量的计算二）矿井需风量的计算1 1、采煤工作面需风量的计算、采煤工作面需风量的计算 采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取其最大采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取其最大值。值。(1)(1)按瓦斯涌出量计算按瓦斯涌出量计算：式中：式中：Qwi第第i i个采煤工作面需要风量，个采煤工作面需要风量，mm3 3/min/min；Qgwi第第 i i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，mm3 3/min/min；kgwi第第i

31、i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，通常，机采工作面取通常，机采工作面取k kgwigwi=1.21.6=1.21.6，炮采工作面，炮采工作面 取取k kgwigwi=1.42.0=1.42.0，水采工作面取，水采工作面取k kgwigwi=2.03.0=2.03.0。kQ100Qgwiwi 4040第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（2 2）按工作面进风流温度计算）按工作面进风流温度计算：采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表中的

32、流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表中的要求：要求：采煤工作面进风流温度采煤工作面进风流温度/采煤工作面风速采煤工作面风速 /m/sm/s 15150.30.50.30.5151815180.50.80.50.8182018200.81.00.81.0202320231.01.51.01.5232623261.51.81.51.84141第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计采煤工作面的需要风量按下式计算：采煤工作面的需要风量按下式计算：式中式中 v vwiwi第第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从个采煤工作面的风速，按其进风流温度从 表中取，表中取，m/sm/s；S Swiwi第

33、第i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小 控顶时有效断面的平均值，控顶时有效断面的平均值，mm2 2 ；k kwiwi第第i 个工作面的长度系数。个工作面的长度系数。wliwiwiwikSV60Q 4242第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计(3)(3)按使用炸药量计算：按使用炸药量计算：式中，式中，2525每使用每使用1kg1kg炸药的供风量，炸药的供风量，mm3 3/min/min；Awi第第i个采煤工作面一次爆破使用的最大个采煤工作面一次爆破使用的最大 炸药量，炸药量，kgkg。(4)(4)按工作人员数量计算按工作人员数量计算：式中式中 ，44每

34、人每分钟应供给的最低风量，每人每分钟应供给的最低风量，mm3 3/min/min nwi第第i 个采煤工作面同时工作的最多人数个采煤工作面同时工作的最多人数,个。个。wiwiA25Q wiwin4Q 4343第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计(5)(5)按风速进行验算按风速进行验算 按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：wiwiS25.060Q wiwiS460Q 4444第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计、掘进工作面需风量的计算：、掘进工作面需风量的计算：煤巷、半

35、煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。别计算，取其最大值。（）按瓦斯涌出量计算：（）按瓦斯涌出量计算：式中式中 Q Qhihi第第i个掘进工作面的需风量，个掘进工作面的需风量，mm3 3/min/min Q Qghighi第第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，mm3 3/min/min；k kghighi第第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数。一般可取风量系数。一般可取1.52.01.52.0。ghighihikQ100Q 4545第四节第四节 矿井

36、通风设计矿井通风设计（2 2）按炸药量计算）按炸药量计算 式中式中 2525使用使用1kg1kg炸药的供风量，炸药的供风量，mm3 3/min;/min;A Ahihi第第i个掘进工作面一次爆破所用的最大个掘进工作面一次爆破所用的最大 炸药量，炸药量，kgkg。hihiA25Q 4646第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（3 3）按局部通风机吸风量计算）按局部通风机吸风量计算式中式中 第第i个掘进工件面同时运转的局部通风机额定个掘进工件面同时运转的局部通风机额定 风量的和。风量的和。k khfihfi为防止局部通风机吸循环风的风量备用系为防止局部通风机吸循环风的风量备用系 数，一般取数，一

37、般取1.21.31.21.3；进风巷道中无瓦斯；进风巷道中无瓦斯 涌出时取涌出时取1.21.2，有瓦斯涌出时取，有瓦斯涌出时取1.31.3（）按工作人员数量计算（）按工作人员数量计算式中式中 nhi第第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。个掘进工作面同时工作的最多人数，人。hihin4Q hfihfihikQQ hfiQ4747第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（）按风速进行验算（）按风速进行验算 按最小风速验算，岩巷掘进面最小风量：按最小风速验算，岩巷掘进面最小风量：各个煤巷或半煤岩巷掘进面的最小风量；各个煤巷或半煤岩巷掘进面的最小风量；按最高风速验算，掘进面的最大风量：按最高风速验算

38、，掘进面的最大风量：式中，式中，shi第第i个掘进工作面巷道的净断面积，个掘进工作面巷道的净断面积，mm2 2hihiS15.060Q dihiS460Q hihiS25.060Q 4848第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计、硐室需风量计算、硐室需风量计算 独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算：计算：（）机电硐室（）机电硐室 发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量进行计算：进行计算：t60cN3600Qpri 4949第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计式中式中

39、Q Qri ri第个机电硐室的需风量，第个机电硐室的需风量，mm3 3/min/min 机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，KWKW 机电硐室的发热系数，机电硐室的发热系数，空气密度，一般取空气密度，一般取1.25kg/m1.25kg/m3 3c cp p空气的定压比热，一般可取空气的定压比热，一般可取1KJ/kgk1KJ/kgktt机电硐室进、回风流的温度差，机电硐室进、回风流的温度差，采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量 mm3 3/min/minN 8060Qri 5050第四节第四节 矿井通风设

40、计矿井通风设计（2 2）爆破材料库）爆破材料库 式中式中 v v库房空积，库房空积，mm3 3（3 3）充电硐室）充电硐室 按其回风流中氢气浓度小于按其回风流中氢气浓度小于0.5%0.5%计算计算 式中式中 q qrhirhi第个充电硐室在充电时产生的氢气量，第个充电硐室在充电时产生的氢气量，mm3 3/min/min。rhiriq200Q 60/v4Qri 5151第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计4 4、矿井总风量计算、矿井总风量计算 矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和际需要风量的总和:式中式中QQwlwl采

41、煤工作面和备用工作面所需风量之和，采煤工作面和备用工作面所需风量之和，mm3 3/min/min；Q Qhlhl掘进工作面所需风量之和，掘进工作面所需风量之和，mm3 3/min/min；Q Qrl rl硐室所需风量之和，硐室所需风量之和，mm3 3/min/min；k kmm矿井通风系统（包括矿井内部漏风和配风不矿井通风系统（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）备用系数，宜取均匀等因素）备用系数，宜取1.151.251.151.25。mrthtwtmk)QQQ(Q5252第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计四、矿井通风总阻力计算四、矿井通风总阻力计算 1.1.矿井通风总阻力计算原则矿井通风

42、总阻力计算原则 矿井通风设的总阻力，不应超过矿井通风设的总阻力，不应超过2940Pa2940Pa。矿井井巷的局部阻力，新建矿井按井巷摩擦阻力的矿井井巷的局部阻力，新建矿井按井巷摩擦阻力的10%10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%15%计算。计算。5353第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计2.2.矿井通风总阻力计算矿井通风总阻力计算n矿井通风总阻力矿井通风总阻力：风流由进风井口起风流由进风井口起，到回风井口止，到回风井口止，沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用阻力的总

43、和，简称矿井总阻力，用h hmm表示。表示。n对于矿井有两台或多台风主要通风机工作，矿井通风对于矿井有两台或多台风主要通风机工作，矿井通风阻力按每台主要通风机所服务的系统分别计算。阻力按每台主要通风机所服务的系统分别计算。5454n矿井通风系统总阻力最小时称矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期通风容易时期。通风系。通风系统总阻力最大时亦称为统总阻力最大时亦称为通风困难时期通风困难时期。n对于通风困难和容易时期，要分别画出通风系统图。对于通风困难和容易时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总阻力。

44、路的阻力计算矿井总阻力。5555第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计计算方法：计算方法：沿着风流总阻力最大路线，依次计算各段摩擦阻力沿着风流总阻力最大路线，依次计算各段摩擦阻力hf，然，然后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力hf1和和hf2。通风容易时期总阻力通风容易时期总阻力 ：通风困难时期总阻力：通风困难时期总阻力：1f1f1fe1f1mh)15.11.1(h)15.01.0(hhhh 2f2f2fe2f2mh)15.11.1(h)15.01.0(hhhh 5656第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计hf 按下式计算：按下式计算：式中式中 n

45、1ififhh2i2iiiifiQsulh 5757第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计五、矿井通风设备的选择五、矿井通风设备的选择 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。矿井通风设备是指主要通风机和电动机。1.1.矿井通风设备的要求矿井通风设备的要求：矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套作备用。作备用。选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并使通风设备长期高效率运行。并使通风设备长期高效率运行。风机能力应留有一定的余量。风机能力应留有一定的余量。进、出风井井口的高差在进、出风井井

46、口的高差在150m150m以上，或进、出风井以上，或进、出风井井口标高相同，但井深井口标高相同，但井深400m400m以上时，宜计算矿井的以上时，宜计算矿井的自然风压。自然风压。5858第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计1.主要通风机的选择主要通风机的选择 （1）计算通风机风量）计算通风机风量Qf 式中式中 Qf主要通风机的工作风量，主要通风机的工作风量，m3/s;Qm矿井需风量，矿井需风量，m3/s；k漏风损失系数，风井不提升用时取漏风损失系数，风井不提升用时取1.1；箕斗；箕斗 井兼作回砚用时取井兼作回砚用时取1.15；回风回升降人员时；回风回升降人员时 取取1.2。mfkQQ 595

47、9第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（2 2）计算通风机风压）计算通风机风压 离心式通风机（提供的大多是全压曲线）：离心式通风机（提供的大多是全压曲线）：容易时期容易时期 困难时期困难时期NvddmmintdHhhhH NvddmmaxtdHhhhH 6060第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计轴流式通风机（提供的大多是静压曲线）：轴流式通风机（提供的大多是静压曲线）：容易时期容易时期 困难时期困难时期 h hmm通风系统的总阻力；通风系统的总阻力；h hd d通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力；通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力；h hvdvd扩散器出口动能损失；扩散器出口动能损失

48、；N N自然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时自然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时 取取“+”+”；自然风压与通风机负压作用反向时取；自然风压与通风机负压作用反向时取 “-”-”。NdmmaxsdHhhH NdmminsdHhhH 6161第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（3）初选通风机）初选通风机 根据计算的矿井通风容易时期通风机的根据计算的矿井通风容易时期通风机的Qf、Hsdmin(或或Htdmin)和矿井通风困难通风机的和矿井通风困难通风机的Qf、Hsdmax(或或Htdmax)在通在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通

49、风机。（4）求通风机的实际工况点）求通风机的实际工况点 因为根据因为根据Qf、Hsdmin(或或Htdmin)和和Qf、Hsdmax(或或Htdmax)确定确定的工况点，但设计工况点不一定恰好在所选择通风机的的工况点，但设计工况点不一定恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。工况点。6262第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计步骤步骤：1 1）计算通风机的工作风阻）计算通风机的工作风阻 用静压特性曲线时用静压特性曲线时：用全压特性曲线时：用全压特性曲线时：2fminsdminsdQHR 2fmaxsdmaxs

50、dQHR 2fmaxtdmaxtdQHR 2fmintdmintdQHR 6363第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计2 2）确定通风机的实际工况点）确定通风机的实际工况点 在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线，与风压曲线在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。的交点即为实际工况点。Q(m3/s)H(Pa)(Hmin,Qfmin)(Hmax,Qfmax)RmaxRminMmaxMmin6464第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（5 5）确定通风的型号和转速）确定通风的型号和转速 根据通风机的工况参数（根据通风机的工况参数（Qf、Hsd、N）对初选的通风）