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一、礦井通風(fēng)的重要性
礦井通風(fēng)是礦井各項(xiàng)工作中的重中之重，以風(fēng)定產(chǎn)，良好的通風(fēng)是安全、生產(chǎn)工作的重要保障和前提，礦井通風(fēng)的基本任務(wù)是采用安全、經(jīng)濟(jì)、有效的通風(fēng)方法，保證井下職工的安全和健康，提高勞動生產(chǎn)的效率。所以，更好的構(gòu)建和維護(hù)通風(fēng)設(shè)施是保證通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定的前提基礎(chǔ)，也是保障礦井安全生產(chǎn)的先決條件。
二、礦井通風(fēng)的種類
現(xiàn)階段礦井通風(fēng)方式主要有三種，可分為壓入式、抽出式和壓抽混合式。
上榆泉煤礦采用抽出式通風(fēng)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列式通風(fēng)，安裝兩臺主通風(fēng)機(jī)其中一臺使用，一臺備用。副平硐主進(jìn)風(fēng)，主平硐輔助進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)。抽出式通風(fēng)是使整個通風(fēng)系統(tǒng)在抽出式主扇的作用下，形成低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。抽出式通風(fēng)排風(fēng)集中，排風(fēng)量大，污風(fēng)排放速度快，風(fēng)流調(diào)節(jié)控制設(shè)施設(shè)置控制方便有效。缺點(diǎn)是當(dāng)排風(fēng)系統(tǒng)不嚴(yán)密時，容易造成短路吸風(fēng)現(xiàn)象，抽出式通風(fēng)在冬季要考慮防凍問題。
三、通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)
（一）上榆泉煤礦所采用的通風(fēng)構(gòu)筑物
礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)路中適當(dāng)位置安設(shè)的隔斷、引導(dǎo)和控制風(fēng)流的設(shè)施和裝置，以保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要流動。這些設(shè)施和裝置，統(tǒng)稱為通風(fēng)構(gòu)筑物。上榆泉煤礦所采用的通風(fēng)構(gòu)筑物主要分為兩大類：一類是通過風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，如主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐、反風(fēng)裝置、風(fēng)橋、導(dǎo)風(fēng)板和調(diào)節(jié)風(fēng)窗；另一類是隔斷風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，如井口密閉、擋風(fēng)墻、風(fēng)簾和風(fēng)門等。
（二）漏風(fēng)的分類及原因
1、漏風(fēng)的分類
上榆泉煤礦漏風(fēng)按其地點(diǎn)可分為：
1）外部漏風(fēng)地面主通風(fēng)機(jī)附近的井口、防爆蓋、反風(fēng)門、調(diào)節(jié)閘門等處的漏風(fēng)。
2）內(nèi)部漏風(fēng)（或稱井下漏風(fēng)）是指井下各種通風(fēng)構(gòu)筑物的漏風(fēng)、采空區(qū)以及碎裂的煤柱的漏風(fēng)。
2、漏風(fēng)的原因
當(dāng)有漏風(fēng)通路存在，并在其兩端有壓差，井下控制風(fēng)流的設(shè)施不嚴(yán)密，采空區(qū)頂板冒落后未被壓實(shí)，煤柱被壓壞或地表有裂縫，都能造成漏風(fēng)。
四、礦井風(fēng)量計(jì)算
（一）全礦井需要風(fēng)量的計(jì)算
全礦井總進(jìn)風(fēng)量按以下兩種方式分別計(jì)算，并且必須取其最大值：
1、按井下同時工作的最多人數(shù)計(jì)算礦井風(fēng)量：
Q礦進(jìn)=4%uD7N%uD7K礦通 （m3/min）
式中：
Q礦進(jìn)--礦井總進(jìn)風(fēng)量，m3/min；
4--每人每分鐘供給風(fēng)量，m3/min.人；
N--井下同時工作的最多人數(shù)，人；
K礦通--礦井通風(fēng)需風(fēng)系數(shù)（抽出式取K礦通=1.15～1.20）。
2、按各個用風(fēng)地點(diǎn)總和計(jì)算礦井風(fēng)量：
按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他巷道等用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量的總和計(jì)算：
Q礦進(jìn)=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）%uD7K礦通 （m3/min）
式中：∑Q采--采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；
∑Q掘--掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；
∑Q硐--硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；
∑Q其他--礦井除了采、掘、硐室地點(diǎn)以外的其他巷道需風(fēng)量的總和，m3/min。
K礦通--礦井通風(fēng)需風(fēng)系數(shù)（抽出式K礦通取1.15～1.20）。
（二）采煤工作面需要風(fēng)量
按礦井各個采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算：
∑Q采=∑Q采i+∑Q采備i （m3/min）
式中：∑Q采--各個采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；
Q采i--第i個采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m3/min； Q采備i--第i個備用采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m3/min。
每個采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，按工作面氣象條件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人員和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中最大值。有符合規(guī)定的串聯(lián)通風(fēng)時，按其中一個采煤工作面實(shí)際需要的最大風(fēng)量計(jì)算。
1、按氣象條件計(jì)算：
Q采=Q基本%uD7K采高%uD7K采面長%uD7K溫 （m3/min）
式中: Q采--采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min；
Q基本--不同采煤方式工作面所需的基本風(fēng)量，m3/min；
Q基本=60%uD7工作面控頂距%uD7工作面實(shí)際采高?%%uD7適宜風(fēng)速（不小于1.0m/s）；
K采高--采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)
K采面長--采煤工作面長度調(diào)整系數(shù)，
K溫--采煤工作面溫度與對應(yīng)風(fēng)速調(diào)整系數(shù)，
K采高--采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)
K采面長--采煤工作面長度調(diào)整系數(shù)
K溫--采煤工作面空氣溫度與對應(yīng)風(fēng)速調(diào)整系數(shù)
2、按照瓦斯涌出量計(jì)算：
Q采=100%uD7q采%uD7KCH4 （m3/min）
式中：q采--采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對瓦斯涌出量，m3/min；
K CH4--采煤工作面瓦斯涌出不均衡備用風(fēng)量系數(shù)，正常生產(chǎn)時連續(xù)觀測1個月，日最大絕對瓦斯涌出量和月平均日絕對瓦斯涌出量的比值；
100--采煤工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不能超過1%的換算系數(shù)。
3、按照二氧化碳涌出量計(jì)算：
Q采=67%uD7q采%uD7KCO2 （m3/min）
式中：q采--采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對二氧化碳涌出量，m3/min；
K CO2--采煤工作面二氧化碳涌出不均衡備用風(fēng)量系數(shù)，正常生產(chǎn)時連續(xù)觀測1個月，日最大絕對二氧化碳涌出量和月平均日絕對二氧化碳涌出量的比值；
67--采煤工作面回風(fēng)流中二氧化碳的濃度不能超過1.5%的換算系數(shù)。
4、按工作面人員數(shù)量驗(yàn)算：
Q采 ≥4%uD7N （m3/min）
式中：N--采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，人；
4--每人需風(fēng)量，m3/min%uB7人。
5、按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：
60%uD70.25%uD7S采 ≤Q采≤60%uD74%uD7S采 （m3/min）
式中：0.25/4--采煤工作面允許最低/最高風(fēng)速，m/s；
S采--采煤工作面的平均有效斷面積m2。
應(yīng)結(jié)合回采速度、煤層自燃發(fā)火期綜合考慮，綜放工作面的需風(fēng)量不小于800m3/min。
6、備用采煤工作面按滿足瓦斯、二氧化碳、空氣溫度和風(fēng)速等規(guī)定計(jì)算風(fēng)量，且不得低于采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的50%。
（三）掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量
掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量按各個獨(dú)立通風(fēng)掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算：
∑Q掘=∑Q掘i （m3/min）
式中：Q掘i--第i個掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量，m3/min。
每個掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風(fēng)速、人數(shù)以及局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中最大值。
1、按照瓦斯涌出量計(jì)算：
Q掘=100%uD7q掘%uD7KCH4 （m3/min）
式中：q掘--掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對瓦斯涌出量，m3/min；
K CH4--掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡備用風(fēng)量系數(shù)，正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測1個月，日最大絕對瓦斯涌出量和月平均日絕對瓦斯涌出量的比值；
100--掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不能超過1%的換算系數(shù)。
2、按照二氧化碳涌出量計(jì)算：
Q掘=67%uD7q掘%uD7KCO2 （m3/min）
式中：q掘--掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對二氧化碳涌出量，m3/min；
K CO2--掘進(jìn)工作面二氧化碳涌出不均衡備用風(fēng)量系數(shù)，正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測1個月，日最大絕對二氧化碳涌出量和月平均日絕對二氧化碳涌出量的比值；
67--掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中二氧化碳的濃度不能超過1.5%的換算系數(shù)。
3、按炸藥量計(jì)算（炮掘工作面采用硝酸氨炸藥時計(jì)算，其它炸藥不予計(jì)算）：
Q掘≥25%uD7A （m3/min）
式中：A--掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥量kg。
25--每千克一級煤礦許用炸藥需風(fēng)量，m3/min%uB7kg；
4、按工作面人員數(shù)量驗(yàn)算：
Q掘≥4%uD7A （m3/min）
式中：N--掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)，人；
4--每人需風(fēng)量，m3/min%uB7人。
5、按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：
巖巷掘進(jìn)工作面： Q巖掘≥9%uD7S掘 （m3/min）
煤巷和半煤巖巷掘進(jìn)工作面： Q煤掘≥15%uD7S掘 （m3/min）
掘進(jìn)??作面： Q掘≤240%uD7S掘 （m3/min）
式中：Q巖掘--巖巷掘進(jìn)工作面的最低風(fēng)量，m3/min；
Q煤掘--煤巷和半煤巖巷掘進(jìn)工作面的最低風(fēng)量，m3/min；
S掘--掘進(jìn)工作面的凈斷面積，m2。
按上述條件計(jì)算的最大値，確定局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量，根據(jù)通風(fēng)距離選擇風(fēng)筒、局部通風(fēng)機(jī)。
6、按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算需要風(fēng)量:
Q掘=Q局機(jī)%uD7I （m3/min）
式中：Q局機(jī)--局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量，m3/min。首次安裝的局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量取吸風(fēng)量范圍的最大值， I-- 掘進(jìn)工作面同時通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺數(shù)。
7、局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)的需要風(fēng)量
Q局機(jī)=Q掘+Q機(jī)巷=Q掘+Vmin%uD7S機(jī)巷 （m3/min）
式中：Q局機(jī)--局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)的需要風(fēng)量，m3/min；
Q機(jī)巷--保證局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口至掘進(jìn)工作面回風(fēng)道口之間最低風(fēng)速的風(fēng)量，m3/min；
Vmin--保證局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間最低風(fēng)速，m/min，巖石巷道、其他人行巷道取9，煤巷、半煤巖巷取15；
S機(jī)巷 --局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間最大井巷斷面積，m2。
注：若局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口至掘進(jìn)工作面回風(fēng)道口之間風(fēng)量不走回風(fēng)或有設(shè)施控制，保證局部通風(fēng)機(jī)不發(fā)生循環(huán)風(fēng)，Q機(jī)巷不考慮；幾臺通風(fēng)機(jī)布置在同一段巷道內(nèi)，按一次計(jì)算Q機(jī)巷。
8、配風(fēng)要求
掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)配風(fēng)按7條計(jì)算或按實(shí)測的局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量、局部通風(fēng)風(fēng)筒出口風(fēng)量按下式計(jì)算確定。
Q局=K筒漏%uD7Q掘面 （m3/min）
式中：Q局--局部通風(fēng)機(jī)實(shí)測吸風(fēng)量，m3/min；
K筒漏--風(fēng)筒漏風(fēng)系數(shù)，根據(jù)通風(fēng)距離、風(fēng)筒直徑和管理狀況等因素確定或測定，無實(shí)測數(shù)據(jù)時按MTT64-1995正壓柔性風(fēng)筒規(guī)定的百米漏風(fēng)率不超過4%的最大值推算K筒漏=1.04n（n最大通風(fēng)距離百米數(shù)），并要求現(xiàn)場調(diào)整風(fēng)量時驗(yàn)證。
注：編制礦井規(guī)劃或水平延伸、采區(qū)設(shè)計(jì)時，計(jì)算掘進(jìn)需要風(fēng)量可按下式進(jìn)行：
∑Q掘= Q掘%uB7m m3/min
其中：
Q掘=Q局%uB7Kf m3/min
式中：Q局--每個獨(dú)立通風(fēng)掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量，普掘取300m3/min，綜掘取350 m3/min；
Kf--防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，取1.34。
m--規(guī)劃掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)。
（四）硐室需要風(fēng)量
按礦井各個獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需風(fēng)量的???和計(jì)算：
∑Q硐=∑Q硐i m3/min
式中：
Q硐i--第i個獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min。
各個硐室實(shí)際需要風(fēng)量，根據(jù)不同類型的硐室分別計(jì)算。

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