通风与安全

通风与安全 第一节 矿井通风

一、矿井通风系统及通风方式

该矿井通风方法采用机械抽出式，通风方式为中央并列式。 二、矿井风量计算 1、风量的计算和分配

根据2006年矿井瓦斯等级鉴定结果，焕新第三煤矿矿井相对瓦斯涌出量为26.47m3/t，相对二氧化碳涌出量为4.5m3/t，为煤与瓦斯突出矿井。矿井设计生产能力为90kt/a，矿井地温正常，作为本矿井风量计算的依据。

矿井风量按下式计算：

∑Q=（∑Q采 +∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K 式中: ∑Q——矿井需要的总风量，m3/s；

∑Q采——各回采工作面所需风量和，m3/s；

3

∑Q掘——各掘进工作面所需风量之和，m/s；

3

∑Q硐——各独立通风硐室所需风量之和，m/s；

3

∑Q其它——各独立巷道所需风量之和，m/s；

K—矿井通风系数，中央并列式通风系统，K取1.2。 ①∑Q采计算

a、按瓦斯浓度计算：

∑Q采＝100×q采×K，m3/min；

式中：q采——回采绝对瓦斯涌出量，m3/min；

经计算回采工作面绝对瓦斯涌出量，q采＝4.51 m3/min； K—产量及瓦斯涌出量不均衡系数，取1.6； ∑Q采＝100×4.51×1.6＝720m3/min＝12 m3/s 回采工作面需风取12 m3/s。 b、按工作同温度计算

式中: Vc——回采工作面适宜风速；取0.9m/s

Sc——回采工作面平均有效断面积；3煤层工作面Sc=4.2m2 Ki——工作面长度系数；取1.0 Q采＝60×0.9×4.7×1.0/60 ＝4.2 m3/s，取4.2 m3/s c、按炸药消耗量计算 Q采＝25·Ac

Ac——回采工作面一次消耗炸药量，Kg Q采＝25×12＝300m3/min＝5 m3/s d、按回采工作面人数计算 Q采＝4·Nc

Nc——回采工作面同时工作的最多人数

4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min Q采＝4×28＝112m3/min＝1.87 m3/s e、按风速验算

15×Sc≤Q采≤240×Sc Q采=12 m3/s＝720m3/min 15×4.7≤Q采≤240×4.7

70.5≤720≤1128 风速符合要求。

取其中最大值，Q采=12 m3/s，全矿井一个回采工作面生产。 ∑Q采＝12 m3/s。 ②∑Q掘的计算 本矿井投产时，设计考虑2个独立回风的掘进工作面。因小煤矿瓦斯等级鉴定无掘进工作面绝对瓦斯涌出量鉴定资料，因此掘进工作面风量只按炸药消耗量、局部通风机吸风量、掘进工作面同时工作人数分别计算，取其最大值，再用风速进行验算。

a、按炸药消耗量计算 Q掘＝25×A ＝25×6

＝150(m3/min)

A——掘进头一次性启爆最大炸药消耗量，kg； b、 按局部通风机吸风量计算 Q掘＝Qf×Kf ＝150×1.3 ＝195(m3/min)

式中: Q掘——掘进工作面实际需风量，m3/min

Qf——掘进工作面局部通风机额定风量，11kw局部通风机吸风量取150m3/min； Kf——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，取1.3。 c、按工作面工作人数计算 Q掘＝4×N ＝4×6

＝24(m3/min)

式中: N——掘进工作面同时工作人数，取6人。

通过以上计算，单个掘进工作面需风量取Q掘＝195(m3/min) d、按风速进行验算 V＝Q掘/S净

＝（195/60）/4.0 ＝0.815(m/s)

根据《煤矿安全规程》第101条规定，掘进工作面最低风速为0.25 m/s，最高风速为4 m/s，通过验算，掘进工作面风速符合规定要求。

根据上述计算取最大值，则Q掘取195m3/min。矿井配备2个掘进工作面。 故∑Q掘＝2×195＝390（m3/min）＝6.5 m3/s。 ③∑Q硐的计算

本矿井投产时，无独立配风的硐室。∑Q硐＝0m3/s ④其它配风

本矿井+275运输巷现已通过矿井南翼边界原有底板下山与+368m回风大巷联通，设计利用作业矿井下山阶段的行人通道，按2 m3/s配风。

故∑Q其它＝2 m3/s ⑤全矿井所需风量：

∑Q＝（12+6.5+0+2）×1.2＝24.6 m3/s 取∑Q＝25 m3/s。 三、风量分配

回采工作面配备风量为720×1.2＝864m3/min，1个回采面共配风900 m3/min。

每个掘进工作面配备风量为195×1.2＝234m3/min，每个工作面风量取240m3/min，2个掘进工作面总配风量为2×240＝480m3/min。

四、矿井通风阻力与等积孔 1、通风阻力

矿井初期通风阻力计算线路为1231回采工作面投产初期；矿井后期通风阻力计算线路为12采区1233下回采工作面生产初期。

a×L×P

h= —————×Q2×g S3

式中：h——井巷的通风阻力，Pa；

a——井巷的摩擦阻力系数，kgf·s2/m4； L——井巷长度，m； P——井巷的周界，m； S——井巷的净断面积，m2 Q——井巷通过的风量，m3/s； g——9.80N/kgf

经计算，矿井初期通风负压为884.49Pa，后期通风负压为763.57 Pa。 2、等积孔

A初＝1.19Q/h

=1.19×25/884.49=1.0(m2) A后＝1.19Q/h

=1.19×25/763.57=1.1(m2)

通过以上计算可知，该矿属通风阻力中等矿井，矿井通风难易程度属中等。

另外，风井为利用原有风井，矿方应按要求完善安全出口、防爆门、风硐和反风装

置，减少外部漏风。