1、1应用学院应用学院 贾慧霖贾慧霖TEL:13776586345TEL:13776586345矿井通风与安全 Mine Ventilation and Safety中国矿业大学多媒体教学课件2第第 9 章章 通风系统设计通风系统设计39.1 矿井通风系统的拟定矿井通风系统的拟定9.2 矿井风量的计算和分配矿井风量的计算和分配9.3 矿井通风阻力计算矿井通风阻力计算9.4 矿井通风设备选型矿井通风设备选型9.5 概算矿井通风费用概算矿井通风费用9.6 生产矿井的通风系统改造生产矿井的通风系统改造9.7 矿井通风系统安全性评价矿井通风系统安全性评价主主 要要 内内 容容4设计是整个矿井设计内容的重要
2、组成部分，是保证设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要一环。必须密切配合其它生产环节，安全生产的重要一环。必须密切配合其它生产环节，周密考虑，精心设计。周密考虑，精心设计。 新建矿井在进行开拓、开采设计的同时，还要对通新建矿井在进行开拓、开采设计的同时，还要对通风进行设计。生产矿井随着开拓、开采的发展变化，风进行设计。生产矿井随着开拓、开采的发展变化，也要进行通风设计。两类设计的内容和方法相似。也要进行通风设计。两类设计的内容和方法相似。依据是矿井的安全条件依据是矿井的安全条件( (包括矿井沼气等级、各煤层包括矿井沼气等级、各煤层的沼气含量、煤尘爆炸性、煤的自燃性等的沼气含
3、量、煤尘爆炸性、煤的自燃性等) )，矿井设，矿井设计的生产能力，开拓方式和采煤方法，采煤的年进计的生产能力，开拓方式和采煤方法，采煤的年进度计划，矿井和各水平的服务年限；各种技术经济度计划，矿井和各水平的服务年限；各种技术经济参数、性能的资料和有关法规与政策规定。参数、性能的资料和有关法规与政策规定。51 1、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。62 2、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
4、效地送到井下工作场所，保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；证生产和良好的劳动条件；简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；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；有井下环境及安全监测系统或检测措施；有井下环境及安全监测系统或检测措施；基建投资省，营运费用低、综合经济效益好。基建投资省，营运费用低、综合经济效益好。73 3、矿井通风系统设计依据的基础资料、矿井通风系统设计依据的基础资料（1 1）矿井自然条件）矿井自然条件地质、地形图；地质、地形图；煤岩中的游离二氧化碳含量；煤岩中的游离
5、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煤层的瓦斯含量和压力以及瓦斯和二氧化碳涌出量；量；煤的自燃倾向性及自燃发火期；煤的自燃倾向性及自燃发火期；煤尘爆炸性指数；矿区气候条件（年最高、低气煤尘爆炸性指数；矿区气候条件（年最高、低气温和年平均气温，常年主导风向，地温及地温增温和年平均气温，常年主导风向，地温及地温增深率）。深率）。8（2）矿井生产条件）矿井生产条件矿井年产量及服务年限；矿井年产量及服务年限；矿井的开拓、开采与运输系统；矿井的开拓、开采与运输系统；各采区储量及按年限分配的位置与产量分配情况；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、采掘工
6、作面数；同时开采的煤层数、采区数、采掘工作面数；井下同时工作的最多人数；井下同时工作的最多人数；同时爆破的最多炸药消耗量；同时爆破的最多炸药消耗量；井巷断面及支护形式等。井巷断面及支护形式等。9（3 3）邻近生产矿井与通风设计有关的经验数据或统）邻近生产矿井与通风设计有关的经验数据或统计资料及风量计算方法。计资料及风量计算方法。（4 4）各种技术经济参数、性能的资料以及有关法规）各种技术经济参数、性能的资料以及有关法规与政策规定。与政策规定。在符合实际情况时，应尽可能多的收集和准备以上在符合实际情况时，应尽可能多的收集和准备以上基础资料，以达到最佳的矿井通风设计系统，大大基础资料，以达到最佳的
7、矿井通风设计系统，大大提矿井的高安全生产及效益。提矿井的高安全生产及效益。109.1 矿井通风系统的拟定矿井通风系统的拟定矿井通风系统矿井通风系统是矿井生产系统的主要组成部分，包是矿井生产系统的主要组成部分，包含矿井通风方式（含矿井通风方式（The types of mine ventilation system）、通风方法（）、通风方法（Ventilation mode）和通风网）和通风网络（络（Ventilation network）。）。矿井通风方式矿井通风方式是指进风是指进风井井(或平硐或平硐)和回风井和回风井(或平硐或平硐)的布置方式，可分为中的布置方式，可分为中央式、对角式和混合式
8、等央式、对角式和混合式等11 矿井通风方法矿井通风方法是指产生通风动力的方法，有自然通是指产生通风动力的方法，有自然通风法和机械通风法风法和机械通风法(压入式、抽出式压入式、抽出式)； 矿井通风网络矿井通风网络是指井下各风路按各种形式联接而成是指井下各风路按各种形式联接而成的网络。的网络。一、矿井通风系统的类型一、矿井通风系统的类型 按进回风井在井田内的位置不同，通风系统可以分按进回风井在井田内的位置不同，通风系统可以分为为中央式、对角式、区域式及混合式中央式、对角式、区域式及混合式。121、中央式、中央式进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井
9、的相对位置，又分为的相对位置，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（中央分列式）。央分列式）。1）中央并列式）中央并列式。中央并列抽出式中央并列抽出式 在地形条件许可时，进风井和出风在地形条件许可时，进风井和出风井大致并列在井田走向的中央，两井底都开掘到第井大致并列在井田走向的中央，两井底都开掘到第一水平，主要通风机设在出风井的井口附近，将污一水平，主要通风机设在出风井的井口附近，将污风抽到地表，出风井的井底必须和总进风流隔开，风抽到地表，出风井的井底必须和总进风流隔开，出风井的井口一般用防爆门紧闭；还要在岩石中做出风井的井口一般用防爆门紧闭；还要在岩石中做条回风石门条回风石
10、门m-n，煤层倾角越大、总回风石门越短，煤层倾角越大、总回风石门越短，反之越长。反之越长。1314 中央并列压入式中央并列压入式 把压入式主要通风机设置在进风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，其它与抽出式相同。井口房须密闭，其它与抽出式相同。15主主井井副副井井中央回风井中央回风井中央石门中央石门风机房风机房采区进风采区进风采区回风采区回风16南屯矿采用中央并列抽出式系统南屯矿采用中央并列抽出式系统副井进风、中央风井回风。副井进风、中央风井回风。中央风井安装中央风井安装2台轴流式通风机其中台轴流式通
11、风机其中1台工作、台工作、1台备用；台备用；通风机电动机功率均为通风机电动机功率均为800 kw，角度为，角度为40，风压，风压为为1176Pa，风量，风量157.8 m3s。171819中梁山矿务局北矿，采用中央并列抽出式通风系统中梁山矿务局北矿，采用中央并列抽出式通风系统平硐和副井进风，平洞断面积平硐和副井进风，平洞断面积12.1 m2，副井断面积，副井断面积28.3 m2。主井为回风井，其断面积力主井为回风井，其断面积力19.63 m2。电动机功率。电动机功率为为950 kw，风压，风压1274 Pa，风量，风量150 m3s，等积，等积孔孔4.55 m2。最大通风流程为。最大通风流程为
12、10 km。主要通风机。主要通风机采用反风道反风。采用反风道反风。2021曲阜市单家村煤矿通风系统采用中央并列抽出曲阜市单家村煤矿通风系统采用中央并列抽出式通风系统式通风系统副井进风，主并回风。副井进风，主并回风。全矿总风量为全矿总风量为31.5 m3 ，风压为，风压为640 Pa，等积，等积孔为孔为1.95 m222 2）中央分列式（又名中央边界式）中央分列式（又名中央边界式） 中央分列抽出式中央分列抽出式 进风井大致位于井田走向的中央，进风井大致位于井田走向的中央，出风井大致位于井田浅部边界沿走向的中央，在沿出风井大致位于井田浅部边界沿走向的中央，在沿倾斜方向上，出风井和进风井相隔一段距离
13、，出风倾斜方向上，出风井和进风井相隔一段距离，出风井的井底高于进风井的井底，主要通风机设在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。井口附近；在井田走向的中央开凿主井和副井。23中央分列压入式中央分列压入式 如图如图9-3所示，主要通风机安设所示，主要通风机安设在进风井口在进风井口(副井口副井口)附近，其井口房须密附近，其井口房须密闭，主井闭，主井底和总进风须隔开，其它都与图底和总进风须隔开，其它都与图9-2相同。相同。 242526矿井采用中央分列抽出式通风系统。进风井位矿井采用中央分列抽出式通风系统。进风井位于井田走向中央，回风井位于井田浅部
14、走向中于井田走向中央，回风井位于井田浅部走向中部。部。全矿共有立井全矿共有立井4 4个，其个个，其个2 2个副井，个副井，1 1个主井和个主井和1 1个风井。全矿井总进风量为个风井。全矿井总进风量为206.67 m206.67 m3 3s s ，总排风达为总排风达为2l2 m2l2 m3 3s s，风压，风压2786 Pa2786 Pa，等积孔，等积孔4.7 m4.7 m2 2，最通风流程，最通风流程6800 m6800 m最小通风流程最小通风流程1500 m1500 m。272、对角式、对角式 1）两翼对角式）两翼对角式两翼对角抽出式两翼对角抽出式 进风井筒大致位于井田走向的中央，进风井筒大
15、致位于井田走向的中央，两个出风井筒分别位于两翼边界采区中央的浅部，两个出风井筒分别位于两翼边界采区中央的浅部，主要通风机设在出风井口附近。为了开采深水平，主要通风机设在出风井口附近。为了开采深水平，有时把两翼风井设在两翼沿倾斜的中央和沿走向的有时把两翼风井设在两翼沿倾斜的中央和沿走向的边界附近。用斜井和平峒开拓时，可把图边界附近。用斜井和平峒开拓时，可把图9-4中的中的立立井改为斜井和平峒。井改为斜井和平峒。 28两翼对角压入式两翼对角压入式 进风井和出风井的位置与图进风井和出风井的位置与图9-4相相同，只是在进风井口同，只是在进风井口(副井口副井口)附近安设压入式主要附近安设压入式主要通风机
16、，进风副井口须密闭，主井底和总进风须隔通风机，进风副井口须密闭，主井底和总进风须隔开。开。 29303132 鸡西矿务局城子河矿鸡西矿务局城子河矿 采用两翼对角抽出式通采用两翼对角抽出式通风系统，副井为主要进风井，其东西两侧风系统，副井为主要进风井，其东西两侧 的的斜井为辅助进风井，矿井东西两翼设两个回风斜井为辅助进风井，矿井东西两翼设两个回风井。井。332）分区对角式）分区对角式 分区对角抽出式分区对角抽出式 进风井大致位于井田走向的中央，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，可不必做总回风道。在
17、图分区主要通风机，可不必做总回风道。在图9-5中也中也可以用斜井代替立井，或者进风用垂直于走向可以用斜井代替立井，或者进风用垂直于走向(或平或平行于走向行于走向)的平峒，出风用斜井；或者进风和出风都的平峒，出风用斜井；或者进风和出风都用平峒。用平峒。 3435 分区对角压入式分区对角压入式 各出风井口不安设通风机，只在各出风井口不安设通风机，只在进风井口进风井口(副井口副井口)附近安设压入式主要通风机，进附近安设压入式主要通风机，进风副井口要密闭，主井井底和总风副井口要密闭，主井井底和总进风须隔开。进风须隔开。 3637 平顶山七矿采用分区对角压入式通风系统，进平顶山七矿采用分区对角压入式通风
18、系统，进风井位于井田中央，风流通过风机由副井进入，风井位于井田中央，风流通过风机由副井进入，再分别由井田两侧的再分别由井田两侧的2 2号、号、3 3号立井及中央号立井及中央1 1号号斜井回至地面。斜井回至地面。3839攀枝花矿务局太平矿采用集中压入式分区回风通风系统。攀枝花矿务局太平矿采用集中压入式分区回风通风系统。403、混合式、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，图并列与中央分列混合式等。例如，图9-7所示为中央所
19、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，随着生产的间，在初期采用中央分列式通风系统，随着生产的发展，当开采到两翼边界时，则用中央分列与两翼发展，当开采到两翼边界时，则用中央分列与两翼对角混合式的通风系统。对角混合式的通风系统。41中央并列分列混合式42中央分列与单翼对角混合式中央分列与单翼对角混合式43中央分列与对角混合式中央分列与对角混合式4445二、拟定矿井通风系统二、拟定矿井通风系统 1、选择矿井通风系统的基本要求、选择矿井通风系统的基本要求选择任何通风系统，都要符合投产较快，出煤较多、选择任何通风
20、系统，都要符合投产较快，出煤较多、安全可靠、技术经济指标合理等总原则。具体要求有：安全可靠、技术经济指标合理等总原则。具体要求有：1）每个矿井特别是地震区、多雷区的矿井，至少要）每个矿井特别是地震区、多雷区的矿井，至少要有两个通到地面的安全出口，各个出口之间的距离不有两个通到地面的安全出口，各个出口之间的距离不得小于得小于30m，新建和改建的矿井，如果采用中央并列新建和改建的矿井，如果采用中央并列式通风时，还要在井田边界附近设置安全出口。式通风时，还要在井田边界附近设置安全出口。井下每一个水平到上一水平和每个采区至少都有两个井下每一个水平到上一水平和每个采区至少都有两个出口，并与通到地面的安全
21、出口相连通，通到地面的出口，并与通到地面的安全出口相连通，通到地面的安全出口和两个水平之间的出口都必须有便于人行的安全出口和两个水平之间的出口都必须有便于人行的设施（台阶和梯子间等）。设施（台阶和梯子间等）。46 2）进风井口要避免污风、尘土、炼焦气体，矸石燃）进风井口要避免污风、尘土、炼焦气体，矸石燃烧气体等的侵入。烧气体等的侵入。进风井口距离产生烟尘、有害气体的地点不得小于进风井口距离产生烟尘、有害气体的地点不得小于500m；为防止进风井筒冬季结冰，需装设暖风设备；为防止进风井筒冬季结冰，需装设暖风设备；矿井的总回风道不得作为主要人行道；地面主要通风矿井的总回风道不得作为主要人行道；地面主
22、要通风机和回风流的噪音都不得造成公害；进风井与出风井机和回风流的噪音都不得造成公害；进风井与出风井的设置地点必须地层稳定，施工地质条件比较简单，的设置地点必须地层稳定，施工地质条件比较简单，占地少，压煤少，而且要在当地历年来洪水位的最高占地少，压煤少，而且要在当地历年来洪水位的最高标高以上（大中型和小型矿井分别超过当地百年和标高以上（大中型和小型矿井分别超过当地百年和50年内最高水位）。年内最高水位）。 473）箕斗井一般不应兼作进风井或出风井。）箕斗井一般不应兼作进风井或出风井。如果井上、下装卸装置和井塔有完善的封闭措施，其如果井上、下装卸装置和井塔有完善的封闭措施，其漏风率不超过漏风率不超
23、过15 ，并有可靠的降尘设施，箕斗井可，并有可靠的降尘设施，箕斗井可以兼作出风井；若井筒中风速不超过以兼作出风井；若井筒中风速不超过6 m/s，有可靠的有可靠的降尘措施，保证粉尘浓度符合工业卫生标准，箕斗井降尘措施，保证粉尘浓度符合工业卫生标准，箕斗井可以兼作进风井。胶带斜井不得兼作出风井。如果胶可以兼作进风井。胶带斜井不得兼作出风井。如果胶带斜井中风速不超过带斜井中风速不超过4 m/s，有可靠的降尘措施，粉尘有可靠的降尘措施，粉尘浓度符合卫生标准，才可兼作进风井。浓度符合卫生标准，才可兼作进风井。4）所有矿井都要采用机械通风，主要通风机和分区主）所有矿井都要采用机械通风，主要通风机和分区主要
24、通风机必须安装在地面。但有战备的特殊要求时，要通风机必须安装在地面。但有战备的特殊要求时，可以考虑装在井下。新设计矿井不宜在同一井口选用可以考虑装在井下。新设计矿井不宜在同一井口选用几台主要通风机联合运转。几台主要通风机联合运转。485）不宜把两个可以独立通风的矿井合并为一个通风系）不宜把两个可以独立通风的矿井合并为一个通风系统。若有几个出风井，则自采区流到各个出风井的风统。若有几个出风井，则自采区流到各个出风井的风流需保持独立；各工作面的回风在进入采区回风道之流需保持独立；各工作面的回风在进入采区回风道之前、各采区的回风在进入回风水平之前都不能任意贯前、各采区的回风在进入回风水平之前都不能任
25、意贯通，下水平的回风流和上水平的进风流必须严格隔开，通，下水平的回风流和上水平的进风流必须严格隔开，在条件允许时，要尽量使总进风早分开，总回风晚汇在条件允许时，要尽量使总进风早分开，总回风晚汇合。合。6）采用多台分区主要通风机通风时，为了保持联合运）采用多台分区主要通风机通风时，为了保持联合运转的稳定性，总进风道的断面不宜过小，尽可能减少转的稳定性，总进风道的断面不宜过小，尽可能减少公共风路的风阻。各分区主要通风机的回风流、中央公共风路的风阻。各分区主要通风机的回风流、中央主要通风机和每一翼主要通风机的回风流主要通风机和每一翼主要通风机的回风流都必须严格都必须严格隔开。隔开。 497）要充分注
26、意降低通风费用。为此，主要风道的断）要充分注意降低通风费用。为此，主要风道的断面不宜过小，并做到壁面光滑，以降低摩擦阻力，主面不宜过小，并做到壁面光滑，以降低摩擦阻力，主要风道的拐弯要缓慢，断面的变化要均匀，以降低局要风道的拐弯要缓慢，断面的变化要均匀，以降低局部阻力；要尽可能使每个采区的产量均衡，阻力接近，部阻力；要尽可能使每个采区的产量均衡，阻力接近，使自然分配的风量基本上和按需要分配的风量一致；使自然分配的风量基本上和按需要分配的风量一致；尽可能少用通风构筑物，同时也要重视降低基建费用。尽可能少用通风构筑物，同时也要重视降低基建费用。为此，要充分利用一切可用的直通地面的旧井巷，或为此，要
27、充分利用一切可用的直通地面的旧井巷，或利用上水平可用的旧巷道帮助下水平回风。利用上水平可用的旧巷道帮助下水平回风。8）要符合采区通风和掘进通风的若干要求，要满足）要符合采区通风和掘进通风的若干要求，要满足防治瓦斯、火、尘、水和高温对矿井通风系统的要求，防治瓦斯、火、尘、水和高温对矿井通风系统的要求，还要有利于深水平或后期通风系统的发展变化。还要有利于深水平或后期通风系统的发展变化。502、选择矿井主要通风机的工作方法、选择矿井主要通风机的工作方法煤矿主要通风机的工作方法基本上分为抽出式与压入煤矿主要通风机的工作方法基本上分为抽出式与压入式两种：式两种：1）抽出式主要通风机使井下风流处于负压状态
28、。一旦）抽出式主要通风机使井下风流处于负压状态。一旦主要通风机因故停止运转，井下风流的压力提高，有主要通风机因故停止运转，井下风流的压力提高，有可能使采空区瓦斯涌出量减少，比较安全；可能使采空区瓦斯涌出量减少，比较安全；压入式主要通风机使井下风流处于正压状态，当主要压入式主要通风机使井下风流处于正压状态，当主要通风机停转时，风流压力降低，有可能使采空区瓦斯通风机停转时，风流压力降低，有可能使采空区瓦斯涌出量增加。涌出量增加。2）采用压入式通风时，须在矿井总进风路线上设置若）采用压入式通风时，须在矿井总进风路线上设置若干构筑物，使通风管理工作比较困难，漏风较大。用干构筑物，使通风管理工作比较困难
29、，漏风较大。用抽出式通风，就没有这种缺点。抽出式通风，就没有这种缺点。51用平峒开拓时，往往需要在材用平峒开拓时，往往需要在材料、人行道上设置自动风门料、人行道上设置自动风门1，人员、车辆来往频繁，风门漏人员、车辆来往频繁，风门漏风较大，有时风门被撞坏，还风较大，有时风门被撞坏，还会造成风流短路。在出煤路线会造成风流短路。在出煤路线的翻笼下面煤仓的翻笼下面煤仓2中须经常存留中须经常存留一定煤量，以防漏风。但往往一定煤量，以防漏风。但往往因煤炭被放空或放出较多，使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大量风流自煤仓经过皮带斜井3漏到地面。漏到地面。对于立井提升的压入式通风的矿井，对
30、于立井提升的压入式通风的矿井，在副井钢丝绳通过处在副井钢丝绳通过处1和箕斗井底煤和箕斗井底煤仓仓2有时都有较大的漏风。有时都有较大的漏风。523）在地面小窑塌陷区分布较广，并和采区相沟通的条）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，同时使通过主要通风机的一部分风流短路，总井下，同时使通过主要通风机的一部分风流短路，总进风量和工作面有效风量都会减少。用压入式通风，进风量和工作面有效风量都会减少。用压入式通风，则能用一部分回风流把小窑塌陷区的有害气体带到地则能用一部分回风流把小窑塌陷区的有害气体带
31、到地面。另外，如果能够严防总进风路线上的漏风，则压面。另外，如果能够严防总进风路线上的漏风，则压入式主要通风机的规格尺寸和通风电力费用都较抽出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。式为小。53 4）在由压入式通风过渡到深水平抽出式通风时，有）在由压入式通风过渡到深水平抽出式通风时，有一定困难，因为过渡时期是新旧水平同时产生，战一定困难，因为过渡时期是新旧水平同时产生，战线较长，如果某环节因故出现问题，就不能按照既线较长，如果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行生产，使过渡时期通定的采掘程序和起止期限进行生产，使过渡时期通风系统和风量都发生较大的变化。想把压
32、入式主要风系统和风量都发生较大的变化。想把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，就没有这些缺点。长。用抽出式通风，就没有这些缺点。 一般地说，在地面小窑塌陷区漏风严重、开采第一一般地说，在地面小窑塌陷区漏风严重、开采第一水平和低沼气矿井等条件下，采用压入式通风是比水平和低沼气矿井等条件下，采用压入式通风是比较合适的，否则，就不宜采用压入式通风。所以，较合适的，否则，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基本的工作
33、方法。抽出式通风仍是当前主要通风机基本的工作方法。543、选择矿井的通风方式、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行选择。混合式是前几角式和分区对角式等方式中进行选择。混合式是前几种方式的发展，多在老矿井的改建、扩建时使用。种方式的发展，多在老矿井的改建、扩建时使用。选择矿井通风方式一般是针对服务范围来确定的。如选择矿井通风方式一般是针对服务范围来确定的。如果矿井的服务年限不长果矿井的服务年限不长(1020a)，则服务范围为整个则服务范围为整个矿井；如果矿井范围较大，服务年限较长矿井；如果矿井范
34、围较大，服务年限较长(3050a)，则只考虑头则只考虑头1525a的开采范围作为服务范围；这时的开采范围作为服务范围；这时服务范围往往是第一水平；或者包括第一、第二水平服务范围往往是第一水平；或者包括第一、第二水平在内。对于服务范围之外的后期通风系统，设计中只在内。对于服务范围之外的后期通风系统，设计中只作粗略的考虑。作粗略的考虑。551）中央并列式的使用条件：）中央并列式的使用条件：煤层倾角大、埋藏深，煤层倾角大、埋藏深，但走向长度不大但走向长度不大(4km)，瓦斯、自然发火都不严重，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。在此条件下，采用中央并列式是比较合理的。尽管
35、存在着风路较长，阻力较大，采空区的漏风较尽管存在着风路较长，阻力较大，采空区的漏风较大的缺点，但对于瓦斯、自然发火不严重的矿井来大的缺点，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，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，这些缺点对走大，箕斗井回风时外部漏风较大等，这些缺点对走向不大的矿井来说也不是一个很大的问题。向不大的矿井来说也不是一个很大的问题。56相反，由于煤层倾角大，总回风石门长度小，开掘相反，由于煤层倾角大，总回风石门长度小，
36、开掘费小，两个井筒集中，便于开掘，开掘费也较少，费小，两个井筒集中，便于开掘，开掘费也较少，便于贯通，建井期限较短，采用中央并列式通风方便于贯通，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，为深部通风的的护井煤柱较小，且便于延深井简，为深部通风的准备工作提供有利条件。准备工作提供有利条件。572）中央分列式的适用条件：）中央分列式的适用条件：一般地说，这种通风方式一般地说，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
37、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，这种通风方式的安全性要好，建与中央并列式相比，这种通风方式的安全性要好，建井期限略长，有时初期投资稍大（多打一个出风井，井期限略长，有时初期投资稍大（多打一个出风井，少掘一条总回风石门），但相差不悬殊。少掘一条总回风石门），但相差不悬殊。如果中央有两个井筒，以后在延深井筒、做深部通风如果中央有两个井筒，以后在延深井筒、做深部通风的准备工作时，也就不会困难，这种方式由于多打一的准备工作时，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，内个直通地面的回风井，所以矿井的通风阻力较
38、小，内部漏风小，这对于瓦斯，自然发火的管理工作是比较部漏风小，这对于瓦斯，自然发火的管理工作是比较有利的，增加了一个安全出口，工业广场没有主要通有利的，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。都比较方便。 583）两翼对角式的适用条件：）两翼对角式的适用条件：一般认为，这种布置方式一般认为，这种布置方式（指对角风井位于浅部边界附近者）适用于煤层走向（指对角风井位于浅部边界附近者）适用于煤层走向较大（超过较大（超过4 km）、井型较大、煤层上部距地面较浅、）、井型较大、煤层上部距地面较浅、瓦斯和
39、自然发火严重的新建矿井。瓦斯和自然发火严重的新建矿井。它的优缺点，完全和中央并列式相反，比中央分列式它的优缺点，完全和中央并列式相反，比中央分列式的安全性更好，但初期投资更大。如果能够进行相向的安全性更好，但初期投资更大。如果能够进行相向掘进，就能适当减轻建井期限长，投产较晚的缺点。掘进，就能适当减轻建井期限长，投产较晚的缺点。有些瓦斯等级不高，但煤层走向较长、产量较大的新有些瓦斯等级不高，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。矿井，也可采用这种通风方式。 594）分区对角式的适用条件：）分区对角式的适用条件：煤层距地表浅，或因地煤层距地表浅，或因地表高低起伏较大，无法开掘浅
40、部的总回风道表高低起伏较大，无法开掘浅部的总回风道(因会穿因会穿出地面出地面)，在此条件下，开采第一水平时，只能采用，在此条件下，开采第一水平时，只能采用这种小风井这种小风井(立井、斜井或平峒立井、斜井或平峒)分区通风的布置方式。分区通风的布置方式。每个采区各有独立通风路线，互不影响，是主要优点。每个采区各有独立通风路线，互不影响，是主要优点。对于一个实际条件下的矿井，并不唯一只适用某种通对于一个实际条件下的矿井，并不唯一只适用某种通风系统，往往是有几种通风系统都可考虑，很难肯定风系统，往往是有几种通风系统都可考虑，很难肯定哪种最好，这时就得进行方案比较，即除了作技术分哪种最好，这时就得进行方
41、案比较，即除了作技术分析外，还要进行经济比较，然后选定。析外，还要进行经济比较，然后选定。 60矿井通风系统确定后，还要确定服务范围内的通矿井通风系统确定后，还要确定服务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；确定采煤工作面采用风；确定采煤工作面采用U型、型、Z型、型、Y型还是型还是W型通风系统，这些都要经过技术经济比较才能确定；型通风系统，这些都要经过技术经济比较才能确定；根据采掘比确定掘进头的数目和位置；绘制两根据采掘比确定掘进头的数目和位置；绘
42、制两个时期的通风系统图、立体图和网络图。个时期的通风系统图、立体图和网络图。61根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层厚度、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、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下，通过对多个可行的矿井后期生产需要的前提下，通过对多个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。通风系统方案进行技术经济比较后确定。中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省中央式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
43、采用。的优点。因此，矿井初期宜优先采用。62有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应采用对角式或分区自燃的矿井及有热害的矿井，应采用对角式或分区对角式通风；对角式通风；当井田面积较大时，初期可采用中央通风，逐步过当井田面积较大时，初期可采用中央通风，逐步过渡为对角式或分区对角式。渡为对角式或分区对角式。矿井通风方法一般采用抽出式。当地形复杂、露头矿井通风方法一般采用抽出式。当地形复杂、露头发育老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入发育老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式。式。639.2 9.2 矿井总风量的计算
44、和分配矿井总风量的计算和分配矿井总风量是井下各个工作地点的有效风量和各条矿井总风量是井下各个工作地点的有效风量和各条风路上的漏风量的总和。风路上的漏风量的总和。矿井风量计算原则矿井风量计算原则矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。中最大值。（）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟（）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供给风量不得少于4 m3；（）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的（）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。总和进行计算。 64一、生产矿井所需风量一、生产矿井所需风量1、生产矿井所需
45、风量的计算、生产矿井所需风量的计算原则：原则： “由里往外由里往外” 配风配风抽出式通风抽出式通风：抽出式主要通风机的总风量矿井总风量因体积抽出式主要通风机的总风量矿井总风量因体积膨胀风量抽出式通风机井口和附属装置的允许漏膨胀风量抽出式通风机井口和附属装置的允许漏风量风量压入式通风：压入式通风：压入式主要通风机的总风量矿井总风量抽出式压入式主要通风机的总风量矿井总风量抽出式通风机井口和附属装置的允许漏风量通风机井口和附属装置的允许漏风量65矿井的总回风量或总进风量计算：矿井的总回风量或总进风量计算：Qwz(Qai+Qbi+Qci+Qdi)KwzQai各回采工作面和备用工作面所需风量之和各回采工
46、作面和备用工作面所需风量之和Qbi各掘进工作面所需风量之和各掘进工作面所需风量之和Qci各峒室所需风量之和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矿井风量备用系数，包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素影响，与矿井通风方式有关，一般可取不均匀等因素影响，与矿井通风方式有关，一般可取1.151.25。对于中央并列式，。对于中央并列式，1.25；中央分列式和；中央分列式和混合式，混合式，1.2；对角式，；对角式，1.15。66 2、生产矿井风量的分配、生产矿井风量的分配将各用风点计算的风量值乘
47、以备用系数将各用风点计算的风量值乘以备用系数Kwz，就是配就是配给用风地点所在巷道的风量。如各个掘进巷道和峒室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。但是采煤工作面的风量只配的风量就是这样确定的。但是采煤工作面的风量只配给各自计算的风量，由备用系数确定的风量考虑从采给各自计算的风量，由备用系数确定的风量考虑从采空区走。因此在空区走。因此在U型通风的上顺槽和下顺槽的风量是型通风的上顺槽和下顺槽的风量是采煤工作面的计算风量乘以备用系数。采煤工作面的计算风量乘以备用系数。 67从各个用风地点开始，逆风流方向而下，遇分风从各个用风地点开始，逆风流方向而下，遇分风点则加上其它
48、风路的分风量一起分配给未分风前点则加上其它风路的分风量一起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才计算的井筒的总进风量。这一风量应该等于刚才计算的矿井总风量。如果是压入式通风，则要加上矿井矿井总风量。如果是压入式通风，则要加上矿井外部漏风量，才能得出通过压入式主要通风机的外部漏风量，才能得出通过压入式主要通风机的总风量。总风量。 68然后又从各个用风地点开始，顺风流方向而上，遇汇合然后又从各个用风地点开始，顺风流方向而上，遇汇合点则加上其它风路的风量一起分配给汇合后那一条风路，点则加上其它风路的风量一
49、起分配给汇合后那一条风路，作为该风路的风量。直至确定回风井筒的总回风量。作为该风路的风量。直至确定回风井筒的总回风量。这一风量也应该等于刚才计算的矿井总风量。如果是抽这一风量也应该等于刚才计算的矿井总风量。如果是抽出式通风，则加上抽出式主要通风机井口和附属装置的出式通风，则加上抽出式主要通风机井口和附属装置的允许漏风量允许漏风量( (即矿井外部漏风量即矿井外部漏风量) )，得出通过抽出式主，得出通过抽出式主要通风机的总风量。要通风机的总风量。69二、新建矿井和延深矿井所需风量二、新建矿井和延深矿井所需风量有条件时，要参照邻近生产矿井的通风资料，按生有条件时，要参照邻近生产矿井的通风资料，按生产
50、矿井的风量计算方法细致进行，否则只好采用产矿井的风量计算方法细致进行，否则只好采用“由外往里由外往里”的计算方法，即先计算矿井的总风量，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。然后大致分配到各个用风地点。抚顺煤炭研究所在十二个矿井的协助下，通过调查抚顺煤炭研究所在十二个矿井的协助下，通过调查研究总结出新的计算方法，经过在阳泉、抚顺、淮研究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，证明其计算南、焦作、徐州，枣庄等矿区的验算，证明其计算结果比较接近生产实际情况，值得新建矿井和延深结果比较接近生产实际情况，值得新建矿井和延深矿井通风设计工作上使用
