河南理工大学采矿工程矿井通风课程设计必过版(4)

3采区通风

3.1通风系统的整体要求

采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元，也是采区生产系统的重要组成部分，它包括采区进、回风和工作面进、回风巷道的布置方式，采区通风路线的连接形式，以及采区通风设备和通风构筑物的设置等基本内容，它主要取决于采区巷道布置和采煤方法，同时要满足全矿通风的特殊要求。采区通风的合理与否不仅影响采区内的风量分配，发生事故时的风流控制，生产的顺利完成，而且影响到全矿井的通风质量和安全状况。

在通风系统中，要能保证采区风流的稳定性，尽量避免角联风路，尽量减少采区漏风量，新鲜风流在风路上被加热和污染的程度小，回采工作面和掘进工作面都应该独立通风。采区布置独立的回风道，实行分区通风。采区通风系统既要保证质量，安全可靠，又要经济合理。

3.2采区上山通风系统确定

一个采区布置两条上山时，可用轨道上山进风、输送机上山回风；也可用输送机上山进风、轨道上山回风。 3.2.1输送机上山进风

采用输送机上山进风，轨道上山回风的通风系统，容易引起煤尘飞扬，使进风流的煤尘浓度增大；煤炭在运输过程中所涌出的瓦斯，可使进风流的瓦斯浓度增高，影响工作面的安全卫生条件，输送机设备所散发的热量，使进风流温度升高。

3.2.2轨道上山进风

采用轨道上山进风、输送机上山回风的通风系统，虽能避免上述的缺点，但输送机设备处于回风流中，轨道上山的上部和中部甩车场都要安装风门，风门数目较多。

3.2.3 本矿井进风上山的选择

该矿井为高瓦斯矿井，该矿开采煤层属于自燃发火煤层。虽然轨道上山进风

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输送机设备处于回风流中，轨道上山的上部和中部甩车场都要安装风门，风门数目较多但轨道上山进风不易引起煤尘飞扬，不易引起瓦斯积聚，进风流风流质量好，煤尘、瓦斯浓度低，风流温度低，有利于工作面的安全卫生条件。

所以，该矿区采用轨道上山进风，输送机上山回风的通风方式。

3.3回采工作面通风方式

3.3.1现行的回采工作面通风系统

长臂工作面在我国的应用最广，采用这种工作面的矿井产量占全国回踩总产量的85%以上。工作面的通风方式因瓦斯涌出量、开采工作条件和开采技术而异。按工作面进、回风巷的数量和位置，可分为U型、Y型、E型、W型、Z型等通风方式，其中U型应用最为普遍。 3.3.2 本矿井回采工作面的通风系统选择

矿井为高瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量11m3/t。该矿开采煤层属于自燃发火煤层，各煤层均具有自燃发火危险性。采用U型通风方式对了解煤层赋存情况、掌握瓦斯、火灾的发生、发展规律较为有利，且由于巷道均维护在媒体中，因而巷道的漏风率较少。

U型通风方式布置方便，通风简单，U型后退式通风上下顺槽均维护在煤体中，漏风量小，瓦斯、煤炭自然方向与风流方向一直，有利于降低工作面瓦斯浓度。且U型后退式通风巷道开拓费用低。

同时加一条瓦斯抽放巷抽放瓦斯，解决瓦斯高的问题。 所以，该矿井采用U型后退式通风方式。 3.3.3上行风与下行风的对比分析

表3.2 工作面风向比较

工作面 风向

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定义 优点 缺点

(1) 瓦斯比空气轻，(1) 上行风流方向与运煤有一定的上浮力，其自方向相反，易引起煤尘飞扬，然流动的方向和上行风使采煤工作面进风流及工作面流的方向一致利于带走风流中的煤尘浓度增大。 瓦斯，在正常风速(大于(2) 煤炭运输过程中放出0.5～0.8m/s)下，瓦斯分的瓦斯进入工作面，使进风流层流动和局部积聚的可和工作面风流瓦斯浓度升高，当采煤工能性较小。 作面进风巷道(2) 采用上行风时，水平低于回风工作面运输平巷中的运巷道水平时，输设备位于新鲜风流中，上行风 采煤工作面的安全性较好。 风流沿工作面的倾斜方向由灾时，采用上行风在起下向上流动，火地点发生瓦斯爆炸的称上行通风。 可能性比下行风要小些。 (4) 除浅矿井的夏季之外，采用上行风时，采区进风流和回风流之间产生的自然风压和机械风压的作用方向相同，对通风有利。 (1) 采煤工作面及斯浓度相对较小些。 (1) 运输设备在回风巷道(2) 工作面一旦起火，产生其进风流中的煤尘、瓦中运转，安全性较差。 当采煤工作面进风巷道水平高于回风巷道水平时，下行风 采煤工作面的风流沿工作面的倾斜方向由上向下流动，称上行通风。 (2) 采煤工作面及的火风压和下行风工作面的机其进风流中的空气被加械风压作用方向相反，使工作热的程度较小。 面风量减少，瓦斯浓度升高，(3) 下行风流方向下行风在起火地点引起瓦斯爆与瓦斯自然流向相反，炸的可能性比上行风要大些，不易出现瓦斯分层流动灭火工作困难一些。 和局部积聚的现象。 (3) 除浅矿井的夏季之外，采区进风流和回风流之间产生的自然风压和机械风压的作用方向相反，降低了矿井通风能力，而且一旦主要通风机停止 12

影响了工作面卫生条件。 (3) 采用上行凤时，进风风流流经的路线较长，且上行风比下行风工作面的气温要高(3) 工作面发生火些。

运转，工作面的下行风流就有停风或反风(或逆转)的可能。 综上所述，上行通风和下行通风各有利弊，尽管一般认为上行通风稍优于下行通风，但国内外有此矿井为了降低工作面温度减少工作面的瓦斯和煤尘浓度，采用下行通风也取得了较好的效果。结合该矿井开采煤层属于自燃发火煤层，各煤层均具有自燃发火危险性。工作面一旦起火，上行通风起火地点发生瓦斯爆炸的可能性比下行通风要小，且上行通风瓦斯流动的方向与风量方向一致，瓦斯分层流动和集聚的可能性小，故采区采用上行通风方式。

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4掘进通风

局部通风机是矿井通风系统的一个重要组成部分，其新风取自矿井主风流，其污风又排入矿井主风流。其设计规则如下：

(1) 矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件； (2) 局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进； (3) 尽量采用先进技术先进的低噪、高效型局部通风机；

(4) 压入式通风易采用柔性风筒，抽出式通风易采用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型；

(5) 当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。

4.1掘进工作面通风方式

矿井新建、扩建或生产时，都要掘进巷道，在掘进工程中，为了稀释和排出自煤（岩）体涌出量的有害气体、爆破产生的炮烟和矿尘，以及创造良好的气候条件，必须对独头掘进工作面进行通风。

掘进通风总的可以分为总风压通风法和局部动力通风法。出于掘进面通风必须做到风质好，风量稳定等多方面的考虑。本设计决定采用局部动力通风，采用局部通风机进行掘进的通风。

局部通风机通风是矿井广泛采用的掘进通风方法，局部通风机通风是由局部通风机和风筒组成一体进行通风，按其工作方式分为：压入式通风，抽出式通风和混合式通风。 4.1.1压入式通风

局部通风机和启动装置安装在离掘巷道口10m外的进风侧，局部通风机把新鲜风流经风筒压送到掘进工作面，污风沿巷道排出。具体布置示意图如图4.1。

图4.1 压入式通风

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