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礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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第八章  礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是礦井總體設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，是保證礦井安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。因此，必須密切配合其它生產(chǎn)環(huán)節(jié)來周密考慮、精心設(shè)計(jì)以達(dá)到最佳效果。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是結(jié)合礦井開拓與開采設(shè)計(jì)，建立一個(gè)安全可靠，技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理和便于管理的通風(fēng)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算各用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量、總風(fēng)量與總風(fēng)壓，選擇礦井通風(fēng)設(shè)備。對(duì)于新建礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)，既要考慮當(dāng)前的需要，又要考慮長遠(yuǎn)發(fā)展的要求。而對(duì)于改建或擴(kuò)建礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)，必須對(duì)礦井原有的生產(chǎn)與通風(fēng)情況做出詳細(xì)的調(diào)查，分析通風(fēng)存在的問題，考慮礦井生產(chǎn)的特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)劃，充分利用原有的井巷與通風(fēng)設(shè)備，在原有的基礎(chǔ)上提出更完善、更切合實(shí)際的通風(fēng)設(shè)計(jì)。
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
風(fēng)流由入風(fēng)井口進(jìn)入礦井后，經(jīng)過井下各用風(fēng)場所，然后進(jìn)入回風(fēng)井，由回風(fēng)井排出礦井，風(fēng)流所經(jīng)過的整個(gè)路線稱為礦井通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)網(wǎng)路兩部分組成。
礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定主要是擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)的類型、通風(fēng)方法和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)類型
礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的主要組成部分，包含礦井通風(fēng)方式（The types of mine ventilation system）、通風(fēng)方法（Ventilation mode）和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)（Ventilation network）。礦井通風(fēng)方式是指進(jìn)風(fēng)井(或平硐)和回風(fēng)井(或平硐)的布置方式，可分為中央式、對(duì)角式和混合式等；礦井通風(fēng)方法是指產(chǎn)生通風(fēng)動(dòng)力的方法，有自然通風(fēng)法和機(jī)械通風(fēng)法(壓入式、抽出式)；礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)是指井下各風(fēng)路按各種形式聯(lián)接而成的網(wǎng)絡(luò)。通風(fēng)方式按進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井之間的相互位置關(guān)系將礦井通風(fēng)系統(tǒng)分述如下4種類型。
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
1）中央式通風(fēng)系統(tǒng)（Central ventilation system）按井筒沿井田傾斜位置的不同分為兩種類型：（1）中央并列式——進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井沿井田走向及傾斜均大致并列于井田的中央，兩井底可以開掘到第一水平(如圖9-1-1 (1))，也可將回風(fēng)井只掘至回風(fēng)水平(如圖9-1-1 (2))。后者一般適用于較小型礦井。     這種通風(fēng)系統(tǒng)—般適用于煤層瓦斯和自然發(fā)火問題都不嚴(yán)重，埋藏深、傾角大，但走向不大(一般不大于4 km)的礦井。
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
（2）中央邊界式——進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向中央，回風(fēng)井大致位于井田淺部邊界沿走向的中央，向上兩井相隔一段距離，回風(fēng)井的井底高于進(jìn)風(fēng)井的井底。
這種通風(fēng)系統(tǒng)適用于瓦斯和自然發(fā)火比較嚴(yán)重的緩傾斜煤層，埋藏較淺，走向不大的礦井。
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
2）對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng) 
按進(jìn)、回風(fēng)井走向和位置可將礦井通風(fēng)系統(tǒng)分為如下2種類型：（1）兩翼對(duì)角式——進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，出風(fēng)井位于沿淺部走向的兩翼附近（沿傾斜方向的淺部），如圖所示；如果只有—個(gè)回風(fēng)井，且進(jìn)、回風(fēng)分別位于井田的兩翼稱為單翼對(duì)角式。這種通風(fēng)系統(tǒng)適用于走向長度較大(一般超過4 km)，井型較大，煤層上部距地表較淺，瓦斯和自然發(fā)火較嚴(yán)重的礦井。
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
兩翼對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng) 
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
（2）分區(qū)對(duì)角式——進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，每個(gè)采區(qū)各有一個(gè)出風(fēng)井，無總回風(fēng)巷。如圖所示：這種通風(fēng)系統(tǒng)適用于煤層距地表淺，地表起伏(高低)較大，無法開掘淺部總回風(fēng)道的礦井。
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
3）分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng) 
在井田的每一個(gè)生產(chǎn)區(qū)域開鑿進(jìn)、回風(fēng)井，分別構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)即分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)。如圖所示：
4）混合式通風(fēng)系統(tǒng)  
混合式通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井有3個(gè)以上井筒，由中央式和對(duì)角式混合、中央式和中央邊界式混合等。這種通風(fēng)系統(tǒng)主要適用于井田范圍較大，多煤層、多水平開采的礦井。大多用于老礦井的改造和擴(kuò)建。
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
5）礦井通風(fēng)系統(tǒng)類型的擬定
礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)部分，主要是擬定礦井風(fēng)流路線，進(jìn)風(fēng)與出風(fēng)井的布置方式，礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法。
一般來說，中央式通風(fēng)系統(tǒng)具有井巷工程量少，初期投資省的優(yōu)點(diǎn)，宜礦井建設(shè)初期采用。
有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井、高瓦斯礦井、煤層易自燃的礦井及有熱害的礦井，宜采用對(duì)角式或分區(qū)式通風(fēng)；
當(dāng)井田面積較大時(shí)，初期采用中央式通風(fēng)，逐步過渡為對(duì)角式或分區(qū)式通風(fēng)。
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
二、礦井通風(fēng)方法按通風(fēng)方法獲得的動(dòng)力來源可將礦井通風(fēng)系統(tǒng)分為自然通風(fēng)(Natural ventilation)和機(jī)械通風(fēng)(Mechanical ventilation)兩種。1）自然通風(fēng)利用自然因素產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力使空氣在井下巷道流動(dòng)的通風(fēng)方法叫做自然通風(fēng)。    2）機(jī)械通風(fēng)利用通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的通風(fēng)動(dòng)力，致使空氣在井下巷道流動(dòng)的通風(fēng)方法叫做機(jī)械通風(fēng)。按通風(fēng)機(jī)（通風(fēng)機(jī)）的工作方式將礦井通風(fēng)系統(tǒng)分為抽出式、壓入式兩種。 
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
（1）抽出式(Exhaust)——主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口，在抽出式主要通風(fēng)機(jī)的作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。
抽出式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，有利于瓦斯管理，比較安全；外部漏風(fēng)量少，通風(fēng)管理比較簡單；與壓入式通風(fēng)相比，不存在向下水平過渡時(shí)期改變通風(fēng)方法的困難。缺點(diǎn)是當(dāng)?shù)孛娲嬖谛「G塌陷區(qū)并和開采裂隙溝通時(shí)，抽出式通風(fēng)會(huì)把小窯中積存的有害氣體抽到井下，并使工作面的有效風(fēng)量減少。
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
（2）壓入式(Forced)——主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在進(jìn)風(fēng)井口，作壓入式工作，井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)。
壓入式通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)是：節(jié)省風(fēng)井場地，施工方便，主要通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)少，曾理方便；開采淺部煤層時(shí)采區(qū)淮備較容易，工程量少，工期短，出煤快。能用一部分回風(fēng)把小窯塌陷區(qū)的有害氣體壓到地面。缺點(diǎn)是：井口房、并底煤倉及裝載硐室漏風(fēng)大，管理困難；風(fēng)阻大，風(fēng)量調(diào)節(jié)困難；由第一水平的壓入式過渡到第二水平的抽出式，改造工程量大，過渡期長，通風(fēng)管理困難；當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流壓力降低，可能在短時(shí)間內(nèi)引起采空區(qū)或封閉區(qū)的瓦斯大量涌出。
一般來說，礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方法多采用抽出式。當(dāng)?shù)V井地面地形復(fù)雜、高差起伏，無法在高山上安裝主要通風(fēng)機(jī)，總回風(fēng)巷維護(hù)困難時(shí)，可以考慮采用壓入式通風(fēng)。
第一節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)的擬定
三、通風(fēng)網(wǎng)路
一般把礦井或采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)流分流、匯合的線路結(jié)構(gòu)形式稱為通風(fēng)網(wǎng)路。由于礦井開拓方式和采區(qū)巷道布置不同，通風(fēng)網(wǎng)路連接方式也就不一致，大體可分為串聯(lián)、并聯(lián)、角聯(lián)和復(fù)雜聯(lián)結(jié)4種類型。其基本形式及通風(fēng)參數(shù)的計(jì)算詳見第六章。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
礦井總風(fēng)量即井下各個(gè)工作地點(diǎn)的有效風(fēng)量(Effective air quantity)與各條風(fēng)路上的漏風(fēng)量(Leakage air quantity)之總和。
按《煤礦安全規(guī)程》要求，設(shè)計(jì)礦井的風(fēng)量應(yīng)由?。▍^(qū)）煤炭局確定，且需依照礦井整個(gè)服務(wù)年限內(nèi)各個(gè)時(shí)期的通風(fēng)要求分水平進(jìn)行計(jì)算，以保證合理通風(fēng)。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
一、礦井總風(fēng)量計(jì)算方法生產(chǎn)礦井總進(jìn)風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算，并取其中最大值。1、按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算：                        m3/min            (8-1)式中：N—井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，人；Km——礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素，一般可?。?.2～1.25。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
2、按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算：                                                                          (9-2-2) 式中： —采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；——掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；——硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；——備用工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；——礦井除了采、掘、硐室地點(diǎn)以外的其它巷道需風(fēng)量的總和，m3/min；——礦井通風(fēng)系數(shù) (抽出式K礦通取1.15~1.2，壓入式K礦通取1.25~1.3)。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
1）每個(gè)回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)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)速和人數(shù)等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中最大值。采煤工作面有串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，應(yīng)按其中一個(gè)采煤工作面實(shí)際需要的最大風(fēng)量計(jì)算。備用工作面亦應(yīng)滿足瓦斯、二氧化碳、氣溫和風(fēng)速等規(guī)定計(jì)算風(fēng)量，且不得低于其采煤時(shí)的實(shí)際需要風(fēng)量的50％。
（1）按瓦斯涌出量計(jì)算：低瓦斯礦井的采煤工作面按氣象條件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量計(jì)算，采用高瓦斯計(jì)算公式）確定需要風(fēng)量，其計(jì)算公式為：                                                   ，m3/min                     (9-2-4)式中: 式中：Qwi——第i個(gè)采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min       Qgwi——第  i個(gè)采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min       kgwi——第i個(gè)采煤工作面因瓦斯涌出量不均勻系數(shù)。它是最大涌出量與平均涌出量之比，通常機(jī)采工作面取kgwi=1.3~1.45； 炮采工作面取kgwi=1.35~1.5。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
（2）按炸藥量計(jì)算：

式中 25——每使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min；      ——第i個(gè)采煤工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
（3）按同時(shí)作業(yè)人數(shù)計(jì)算：按每人供風(fēng)≮4m3/min：                                    ，m3/min  （8-6）式中：——第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人；
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
（4）按工作面氣溫計(jì)算：采煤工作面應(yīng)有良好的勞動(dòng)氣象條件，其溫度和風(fēng)速應(yīng)符合下表的要求：
回采工作面空氣溫度（℃）	采煤工作面風(fēng)速（m/s）	
<18	0.3～0.8	0.90
18～20	0.8～1.0	1.00
20～23	1.0～1.5	1.00～1.10
23～26	1.5～1.8	1.10～1.25
26～28	1.8～2.5	1.25～1.4
28～30	2.5～3.0	1.4～1.6
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
長壁工作面實(shí)際需要風(fēng)量，按下式計(jì)算：                                     ，m3/min                
式中：式中  vwi—第i個(gè)采煤工作面的風(fēng)速，按其進(jìn)風(fēng)流溫度從表中??；m/s,        Swi—第i個(gè)采煤工作面有效通風(fēng)斷面，取最大和最小控頂時(shí)有效斷面的平均值，m2 ；        kwi——第i 個(gè)工作面的長度系數(shù)。
回采工作面長度(m)	80～150	150～200	>200
長度調(diào)整系數(shù)(K長)	1.0	1.0～1.3	1.3～1.5
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
（5）按低瓦斯礦井綜采工作面所需風(fēng)量計(jì)算：
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
（6）按工作面風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：按最低風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)采煤工作面的最低風(fēng)量（）;                     ，m3/min                       式中：—第i個(gè)采煤工作面的平均斷面積，m2，按最高風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)采煤工作面的最高風(fēng)量()：                           ，m3/min                      
（7）備用工作面亦應(yīng)滿足按瓦斯、二氧化碳、氣溫等規(guī)定計(jì)算的風(fēng)量，且最少不得低于采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量的50%。                                          ，m3/min
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
2）掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量 
每個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯或二氧化碳涌出量、炸藥用量、局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定要求分別進(jìn)行計(jì)算，并必須采取其中最大值。
（1）按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計(jì)算： 
                                              ，m3/min 
式中：——第i個(gè)掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中的瓦斯（或二氧化碳）絕對(duì)涌出量，m3/min；
——第i個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量系數(shù)，（正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測(cè)1個(gè)月，日最大絕對(duì)瓦斯涌出量與月平均日瓦斯絕對(duì)涌出量的比值），一般?。?.5～2。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
（2）按炸藥量計(jì)算掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量：
每千克炸藥供風(fēng)≮25 m3/min：
                                   ，m3/min
式中：       —— 第i個(gè)掘進(jìn)工作面一次爆破的最大炸藥用量，kg。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
（3）按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算需要風(fēng)量計(jì)算掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量：
 巖巷掘進(jìn)：　
                              ，m3/min
煤巷掘進(jìn)：
                              ，m3/min            
式中：
——局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量， m3/min。安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)的巷道中的風(fēng)量，除了滿足局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量而外，還應(yīng)保證局部通風(fēng)機(jī)吸入口至掘進(jìn)工作面回風(fēng)流之間的　　　　　　　　風(fēng)速巖巷不小于0.15m/s、煤巷和半煤巷不小于0.25m/s,以防止局部通風(fēng)機(jī)吸入循環(huán)風(fēng)和這段距離內(nèi)風(fēng)流停滯，造成瓦斯積聚。
——掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
（4）按人數(shù)計(jì)算掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量：
 每人供風(fēng)≮4m3/min：  
                            ，m3/min              
式中：—第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
（5）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 
① 按最低風(fēng)速驗(yàn)算：
各個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面的最低風(fēng)量： 
                      ， m3/min
式中：——第i個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面的斷面積，m2。
各個(gè)煤巷或半煤巖巷掘進(jìn)工作面的最低風(fēng)量：
                       ，m3/min
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
       ——第i個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面的斷面積。
② 按最高風(fēng)速驗(yàn)算：
各個(gè)巖巷、煤巷或半煤巖巷掘進(jìn)工作面的最高風(fēng)量
                                      m3/min
式中：——第i個(gè)掘進(jìn)巷道的斷面積，m2。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
3）井下硐室實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按礦井各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算：
                                  ，m3/min
式中：——各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需要的風(fēng)量，m3/min。
各個(gè)硐室的實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同類型的硐室分別進(jìn)行計(jì)算，遵循井下不同硐室的配風(fēng)原則。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
井下爆炸材料庫配風(fēng)必須保證每小時(shí)4次換氣量：
      =4V/60=0.07V  （m3/min）
式中：
     —— 井下爆炸材料庫需要風(fēng)量，m3/min；
V——井下爆炸材料庫的體積，m3。
井下充電室，應(yīng)按其回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計(jì)算風(fēng)量。
機(jī)電硐室需要風(fēng)量應(yīng)根據(jù)不同硐室內(nèi)設(shè)備的降溫要求進(jìn)行配風(fēng)。
選取硐室風(fēng)量，須保證機(jī)電硐室溫度不超過30℃，其它硐室溫度不超過26℃。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
其它硐室所需風(fēng)量：采區(qū)絞車房60～80m3/min,采區(qū)變電所60～80m3/min，充電硐室100～200m3/min。
4）其它巷道的需要風(fēng)量應(yīng)按礦井各個(gè)其它巷道需要風(fēng)量的總和()計(jì)算：
                  ，m3/min
式中:       ——第i個(gè)其它巷道的實(shí)際用風(fēng)量，m3/min，
各個(gè)其它巷道的需要風(fēng)量,應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量和風(fēng)速分別進(jìn)行計(jì)算，采用其中最大值。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
二、生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配
1、配風(fēng)的原則和方法
根據(jù)實(shí)際需要由里向外進(jìn)行配風(fēng)，先定井下采掘工作面、火藥庫、充電硐室等各用風(fēng)地點(diǎn)所需的有效風(fēng)量，再加上逆風(fēng)流方向和各風(fēng)路上允許的漏風(fēng)量，得到礦井總風(fēng)量；若再加上因體積膨脹的風(fēng)量（總進(jìn)風(fēng)量的5％），得出礦井的總回風(fēng)量；最后加上抽出式主要通風(fēng)機(jī)井口和附屬裝置的允許外部漏風(fēng)量，得出通過主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量。對(duì)于壓入式通風(fēng)的礦井，通過壓入式主要通風(fēng)機(jī)總風(fēng)量即礦井總風(fēng)量與外部漏風(fēng)量之和。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
配風(fēng)量必須符合《煤礦安全規(guī)程》中下列有關(guān)規(guī)定：
關(guān)于氧氣、瓦斯、二氧化碳和其它有毒有害氣體安全濃度的規(guī)定；關(guān)于最高風(fēng)速和最低風(fēng)速的規(guī)定；關(guān)于采掘工作面和機(jī)電硐室最高溫度的規(guī)定；關(guān)于冷空氣預(yù)熱的規(guī)定；以及關(guān)于空氣中粉塵安全濃度的規(guī)定等。
沿途漏風(fēng)，尤其是風(fēng)流短路，較大的影響了通風(fēng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，因此應(yīng)盡量減少沿途漏風(fēng)和風(fēng)流短路。沿途允許漏風(fēng)率參考下表。如果實(shí)際漏風(fēng)率超過表中數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)該采取有效的防漏措施，并加強(qiáng)管理。
通風(fēng)設(shè)施允許漏風(fēng)率 
漏風(fēng)地點(diǎn)	允許的漏風(fēng)率（％）
無提升設(shè)備的抽出風(fēng)井	5
有提升設(shè)備的抽出風(fēng)井	10
無提升設(shè)備的壓入風(fēng)井	10
有提升設(shè)備的壓入風(fēng)井	15
風(fēng)門	2
風(fēng)橋	1
風(fēng)墻	基本不漏
采空區(qū)	5～10
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
在裝有局部通風(fēng)機(jī)的巷道內(nèi)，巷道的風(fēng)量應(yīng)按不小于局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的1.43倍計(jì)算。
在串聯(lián)摻新的風(fēng)量中，應(yīng)使其中的瓦斯、二氧化碳的濃度不超過0.5％，且使其它有害氣體的濃度不超過安全濃度。
總之，由于生產(chǎn)礦井的配風(fēng)依據(jù)都是可以通過實(shí)測(cè)確定，故只要細(xì)致進(jìn)行生產(chǎn)礦井的配風(fēng)工作，就可以比較準(zhǔn)確的進(jìn)行風(fēng)量的分配。 
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
3、生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配
在各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)，將各用風(fēng)點(diǎn)計(jì)算的風(fēng)量值乘以備用系數(shù)Kwz，就是配給用風(fēng)地點(diǎn)所在巷道的風(fēng)量。如圖所示掘進(jìn)巷道配風(fēng)量的確定。但是采煤工作面的風(fēng)量只配給各自計(jì)算的風(fēng)量，由備用系數(shù)確定的風(fēng)量考慮從采空區(qū)漏走的風(fēng)量。因此在U型通風(fēng)的上順槽和下順槽的風(fēng)量是采煤工作面的計(jì)算風(fēng)量乘以備用系數(shù)，如圖所示。

第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
從各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)開始，逆風(fēng)流方向而上，遇分風(fēng)點(diǎn)則加上其它風(fēng)路的分風(fēng)量，得到未分風(fēng)前那一條風(fēng)路的風(fēng)量，作為該風(fēng)路的風(fēng)量。直至確定進(jìn)風(fēng)井筒的總進(jìn)風(fēng)量。這一風(fēng)量應(yīng)該等于剛才計(jì)算的礦井總風(fēng)量，如圖所示。如果是壓入式通風(fēng)，則要加上礦井外部漏風(fēng)量，才能得出通過壓入式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量。 
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
然后又從各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)開始，順風(fēng)流方向而上，遇匯合點(diǎn)則加上其它風(fēng)路的風(fēng)量一起分配給匯合后那一條風(fēng)路，作為該風(fēng)路的風(fēng)量。直至確定回風(fēng)井筒的總回風(fēng)量。這一風(fēng)量也應(yīng)等于剛才計(jì)算的礦井總風(fēng)量，如上圖所示。如果是抽出式通風(fēng)，則加上抽出式主要通風(fēng)機(jī)井口和附屬裝置的允許漏風(fēng)量(即礦井外部漏風(fēng)量)，得出通過抽出式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
三、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量
對(duì)于新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量，有條件時(shí)，可參照鄰近生產(chǎn)礦井的通風(fēng)資料，按生產(chǎn)礦井的風(fēng)量計(jì)算方法細(xì)致進(jìn)行，否則只好采用“由外往里”的計(jì)算方法，即先計(jì)算礦井的總風(fēng)量，然后大致分配到各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
對(duì)于低瓦斯礦井：以工作面能夠有良好的氣候條件作為供風(fēng)的依據(jù)，用下式計(jì)算礦井總風(fēng)量：
                  Q＝TqK，m3/min
式中：T——礦井平均日產(chǎn)量，t/d；
  q——是從工作面能夠有良好的氣候條件為出發(fā)點(diǎn)，而得出的對(duì)于日產(chǎn)量中每一噸煤
的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，通過實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)得出：q＝1 ；
K——風(fēng)量備用系數(shù)，即K＝K1K4K5K6，這些系數(shù)的乘積介于l.5～1.9之間，可以根據(jù)新建礦井的條件，查下表得出具體的數(shù)值。 
風(fēng)量備用系數(shù) 
各系數(shù)的名稱	數(shù)值	選用條件	選用條件	選用條件	選用條件
產(chǎn)量不均衡系數(shù)K1	1.15	低瓦斯礦井選用	低瓦斯礦井選用	低瓦斯礦井選用	低瓦斯礦井選用
瓦斯涌出不均衡系數(shù)K2	1.20～1.25	高瓦斯礦井選用。單一煤層、本煤層，取大值；煤層群、采區(qū)外瓦斯占50%以上，取小值。	高瓦斯礦井選用。單一煤層、本煤層，取大值；煤層群、采區(qū)外瓦斯占50%以上，取小值。	高瓦斯礦井選用。單一煤層、本煤層，取大值；煤層群、采區(qū)外瓦斯占50%以上，取小值。	高瓦斯礦井選用。單一煤層、本煤層，取大值；煤層群、采區(qū)外瓦斯占50%以上，取小值。
瓦斯內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù)K3	1.15～1.25	大型礦井、對(duì)角式通風(fēng)方式的礦井取小值；小型礦井、中央式通風(fēng)方式的礦井取大值；	大型礦井、對(duì)角式通風(fēng)方式的礦井取小值；小型礦井、中央式通風(fēng)方式的礦井取大值；	大型礦井、對(duì)角式通風(fēng)方式的礦井取小值；小型礦井、中央式通風(fēng)方式的礦井取大值；	大型礦井、對(duì)角式通風(fēng)方式的礦井取小值；小型礦井、中央式通風(fēng)方式的礦井取大值；
備用工作面風(fēng)量系數(shù)K4	1.10～1.25	一般礦井均取1.10；備用工作面較多的礦井取大值；	一般礦井均取1.10；備用工作面較多的礦井取大值；	一般礦井均取1.10；備用工作面較多的礦井取大值；	一般礦井均取1.10；備用工作面較多的礦井取大值；
采區(qū)外用風(fēng)備用系數(shù)K5	1.00～1.20	包括掘進(jìn)、大型硐室、多水平的其它獨(dú)立回風(fēng)的風(fēng)量系數(shù)，一般取1.10；薄煤層、煤層群并有基建任務(wù)時(shí)，取1.15；有大型硐室及多水平同時(shí)生產(chǎn)取大值。	包括掘進(jìn)、大型硐室、多水平的其它獨(dú)立回風(fēng)的風(fēng)量系數(shù)，一般取1.10；薄煤層、煤層群并有基建任務(wù)時(shí)，取1.15；有大型硐室及多水平同時(shí)生產(chǎn)取大值。	包括掘進(jìn)、大型硐室、多水平的其它獨(dú)立回風(fēng)的風(fēng)量系數(shù)，一般取1.10；薄煤層、煤層群并有基建任務(wù)時(shí)，取1.15；有大型硐室及多水平同時(shí)生產(chǎn)取大值。	包括掘進(jìn)、大型硐室、多水平的其它獨(dú)立回風(fēng)的風(fēng)量系數(shù)，一般取1.10；薄煤層、煤層群并有基建任務(wù)時(shí)，取1.15；有大型硐室及多水平同時(shí)生產(chǎn)取大值。
工作面溫度調(diào)整系數(shù)K6	0.95～1.15	低瓦斯礦井選用，按下列工作面平均溫度選取。	低瓦斯礦井選用，按下列工作面平均溫度選取。	低瓦斯礦井選用，按下列工作面平均溫度選取。	低瓦斯礦井選用，按下列工作面平均溫度選取。
工作面溫度調(diào)整系數(shù)K6	0.95～1.15	＜20℃	20～23℃	23～26℃	＞26℃
工作面溫度調(diào)整系數(shù)K6	0.95～1.15	0.95	1.00	1.10	1.15
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
對(duì)于高瓦斯礦井：按總回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛炔怀^0.75%的要求來計(jì)算礦井總風(fēng)量：
                                       ，m3/min
式中：      ——礦井瓦斯平均相對(duì)涌出量，m3/t；
  T——礦井平均日產(chǎn)量，t/d；
  K——風(fēng)量備用系數(shù)，即K＝K2K3K4K5，這些系數(shù)的乘積介于1.7～2.1之間，具體數(shù)值從表中查得。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
無論是高瓦斯礦井，還是低瓦斯礦井都要按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)來驗(yàn)算礦井總風(fēng)量Q，取大值作為礦井的總風(fēng)量：
                          ，m3/min
式中：N——井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，人；
  4——以人數(shù)為計(jì)算單位的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min；
  K——風(fēng)量備用系數(shù)，它是產(chǎn)量不均衡系數(shù)、備用工作面的風(fēng)量系數(shù)和礦井內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù)的總概括。采用中央并列式的通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，K＝1.45；采用中央分列式或?qū)鞘酵L(fēng)系統(tǒng)時(shí)，K＝1.35。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
新建礦井的風(fēng)量分配是在算得的礦井總風(fēng)量Q中，減去獨(dú)立回風(fēng)的掘進(jìn)風(fēng)量和硐室風(fēng)量，再按以下原則對(duì)剩余的風(fēng)量進(jìn)行大致的分配；各個(gè)回采工作面的風(fēng)量，按照與產(chǎn)量成正比的原則進(jìn)行分配；各個(gè)備用工作面的風(fēng)量，按照它在生產(chǎn)時(shí)所需風(fēng)量的一半進(jìn)行分配。即：
                           ，m3/min
式中：  ——所有獨(dú)立回風(fēng)的各個(gè)掘進(jìn)工作面風(fēng)量之和，m3/min；
           ——所有獨(dú)立回風(fēng)的各個(gè)硐室風(fēng)量之和，m3/min。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
剩余風(fēng)量的分配方法是：先用下式計(jì)算回采工作面日產(chǎn)一噸煤所需配給的風(fēng)量q，即：  
                            
式中：Ta——各個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量之和，即：           ，t/d；
 ta ——各個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量，t/d；
 T`a——各個(gè)備用工作面的計(jì)劃日產(chǎn)量之和，即：                ，t/d；
  t`a——各個(gè)備用工作面計(jì)劃日產(chǎn)量，t/d。
第二節(jié)  礦井風(fēng)量的計(jì)算和分配
分配給各個(gè)回采工作面的風(fēng)量為：
                                  ，   m3/min
分配給各個(gè)備用工作面的風(fēng)量為：
                                  ， m3/min
各條風(fēng)路上的風(fēng)量最后確定后，必須進(jìn)行各條風(fēng)路的風(fēng)速校核，使各條風(fēng)路的風(fēng)速符合《規(guī)程》的規(guī)定。
各條風(fēng)路的風(fēng)量經(jīng)過驗(yàn)算后，如能符合風(fēng)速的要求，則各條風(fēng)路的風(fēng)量可以確定；如低于規(guī)定的風(fēng)速，則該條風(fēng)路的風(fēng)量要相應(yīng)增加。如超過規(guī)定的風(fēng)速，則需要擴(kuò)大該風(fēng)路的斷面或調(diào)整該風(fēng)路的風(fēng)量，使之風(fēng)速降到規(guī)定值以下。最后，確定礦井總風(fēng)量。
第三節(jié)  礦井通風(fēng)阻力計(jì)算
礦井通風(fēng)總阻力即風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井口到出風(fēng)井口，沿一條通路（風(fēng)流路線）各個(gè)分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，用   表示。礦井通風(fēng)總阻力是選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)的重要依據(jù)之一，為了合理的選用礦井主要通風(fēng)機(jī)，必須正確計(jì)算出礦井通風(fēng)總阻力。 
第三節(jié)  礦井通風(fēng)阻力計(jì)算
一、礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則 
（1）礦井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)超過2940 Pa；
（2）礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的10％計(jì)算，擴(kuò)建礦井則宜按井巷摩擦阻力的15％計(jì)算；
（3）礦井通風(fēng)網(wǎng)路中有較多的并聯(lián)系統(tǒng)，計(jì)算總阻力時(shí)，應(yīng)以其中阻力最大的路線作為依據(jù)；
（4）應(yīng)計(jì)算出困難時(shí)期的最大阻力和容易時(shí)期的最小阻力，使所選用的主要通風(fēng)機(jī)既滿足困難時(shí)期的通風(fēng)需要，又能在通風(fēng)容易時(shí)工況合理。
第三節(jié)  礦井通風(fēng)阻力計(jì)算
二、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算
對(duì)于有兩臺(tái)或多臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)工作的礦井，礦井通風(fēng)阻力應(yīng)按每臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)所服務(wù)的系統(tǒng)分別計(jì)算。
在主要通風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限內(nèi)。隨著采煤工作面及采區(qū)接替的變化，通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力也將隨之變化。為了使主要通風(fēng)機(jī)在整個(gè)服務(wù)期限都能滿足需要且有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，需要按照開拓開采布局和采掘工作面接替安排，對(duì)主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)期內(nèi)不同時(shí)期的系統(tǒng)總阻力的變化進(jìn)行分析，當(dāng)可根據(jù)風(fēng)量和巷道參數(shù)（斷面、長度等)直接判定出最大總阻力路線時(shí)，可按該路線的阻力計(jì)算礦井總阻力；當(dāng)不能直接判定時(shí)，應(yīng)選幾條可能最大的路線進(jìn)行計(jì)算比較，然后確定該時(shí)期的礦井總阻力。
第三節(jié)  礦井通風(fēng)阻力計(jì)算
在礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最小時(shí)稱通風(fēng)容易時(shí)期，通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時(shí)稱為通風(fēng)困難時(shí)期。對(duì)于通風(fēng)容易和困難時(shí)期，要分別畫出通風(fēng)系統(tǒng)圖。按照采掘工作面及硐室的需要分配風(fēng)量，再由各段風(fēng)路的阻力計(jì)算礦井總阻力。
沿著通風(fēng)容易和困難時(shí)期的風(fēng)流路線，依次計(jì)算各段摩擦阻力     ，然后分別累計(jì)得出容易和困難時(shí)期的總摩擦阻力   和   ，再加上局部阻力，因局部阻力取總摩擦阻力的10％或15％，總摩擦阻力再乘以（擴(kuò)建礦井乘以1.15）后，得  兩個(gè)時(shí)期的礦井總阻力  和    。
第三節(jié)  礦井通風(fēng)阻力計(jì)算
通風(fēng)容易時(shí)期總阻力：
                                                  （8-27）
通風(fēng)困難時(shí)期總阻力：
                                               （8-28）
式中   和   按下式計(jì)算：
                                                  （8-29)
第三節(jié)  礦井通風(fēng)阻力計(jì)算
式中：  ——礦井通風(fēng)總阻力，Pa；
a——井巷摩擦阻力系數(shù)，N·s2/m4，可在第三章的摩擦系數(shù)表中查得；
l——井巷長度，m；
U——井巷凈斷面周邊長，m，用第三章有關(guān)公式計(jì)算；
S——井巷凈斷面積，m2，用第三章的有關(guān)公式計(jì)算；
Q——分配給各井巷的風(fēng)量，m3/s;
對(duì)于小型礦井，一般只計(jì)算困難時(shí)期的通風(fēng)總阻力。
第四節(jié)  礦井通風(fēng)設(shè)備選型
礦井通風(fēng)設(shè)備包括主要通風(fēng)機(jī)和它的電動(dòng)機(jī)，所以選擇礦井通風(fēng)設(shè)備須先選好主要通風(fēng)機(jī)，然后再選擇恰當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)。
一、礦井通風(fēng)設(shè)備的要求
（1）礦井必須裝設(shè)兩套同等能力的主通風(fēng)設(shè)備，其中一套備用；    
（2）選擇通風(fēng)設(shè)備應(yīng)滿足第一開采水平各個(gè)時(shí)期工況變化，并照顧下一水平的通風(fēng)需要且使通風(fēng)設(shè)備長期高效率運(yùn)行。當(dāng)工況變化較大時(shí)，根據(jù)礦井分期時(shí)間及節(jié)能情況，應(yīng)分期選擇電動(dòng)機(jī)，但初裝電動(dòng)機(jī)的使用年限不宜少于10年；
（3）通風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有一定的余量，軸流式通風(fēng)機(jī)在最大設(shè)計(jì)負(fù)壓和風(fēng)量時(shí)，輪葉運(yùn)轉(zhuǎn)角度比允許范圍小5o；離心式通風(fēng)機(jī)的選型設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速不宜大于允許最高轉(zhuǎn)速的90％；   
第四節(jié)  礦井通風(fēng)設(shè)備選型
（4）進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差在150m以上，或進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高相同，但井深400m以上時(shí)，宜計(jì)算礦井的自然風(fēng)壓； 
（5）礦井主要通風(fēng)機(jī)房，應(yīng)有兩回直接由變(配)電所輸出的供電線路，線路上不應(yīng)分接任何負(fù)荷；
（6）所選電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足通風(fēng)機(jī)在整個(gè)起動(dòng)過程及穩(wěn)定運(yùn)行中的力矩要求，如用同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)軸流式通風(fēng)機(jī)時(shí)，還應(yīng)校驗(yàn)其牽入轉(zhuǎn)矩；
（7）為簡化供電系統(tǒng)，避免中間變壓，當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率較大可以選用高壓電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)盡量優(yōu)先選用高壓電動(dòng)機(jī)；
（8）在通風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限內(nèi)，其在礦井最大和最小阻力時(shí)期的工況點(diǎn)，均應(yīng)在合理的工作范圍之內(nèi)，使通風(fēng)機(jī)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)轉(zhuǎn)；
第四節(jié)  礦井通風(fēng)設(shè)備選型
（9）一個(gè)井筒盡量采用單一通風(fēng)機(jī)的工作制度；
（10）主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)備，必須能在10分鐘內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向；
（11）裝有主要通風(fēng)機(jī)的回風(fēng)井口，應(yīng)安裝保護(hù)通風(fēng)機(jī)的防爆門。防爆門應(yīng)設(shè)計(jì)成因事故打開后易于復(fù)原，并在通風(fēng)機(jī)反風(fēng)時(shí)不被風(fēng)流頂開。
第四節(jié)  礦井通風(fēng)設(shè)備選型
二、主要通風(fēng)機(jī)的選擇  
1、計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)量 
由于井口防爆門及主要通風(fēng)機(jī)反風(fēng)門等處的外部漏風(fēng)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量應(yīng)大于礦井風(fēng)量      ，并由下式求出：
                                （8-30）
式中：    ——主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)量，m3/s；
        ——礦井需風(fēng)量，m3/s；
k——漏風(fēng)損失系數(shù)，風(fēng)井不做提升用時(shí)取1.1；箕斗井兼作回風(fēng)用時(shí)取1.15；回風(fēng)井兼做升降人員時(shí)取1.2。
第四節(jié)  礦井通風(fēng)設(shè)備選型
2、計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓    
通風(fēng)機(jī)全壓     和礦井自然風(fēng)壓     共同作用克服礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力     、通風(fēng)機(jī)附屬裝置(風(fēng)硐和擴(kuò)散器)的阻力  及擴(kuò)散器出口動(dòng)能損失     。當(dāng)自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用相同時(shí)取“－”；自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用反向時(shí)取“＋”。
根據(jù)提供的通風(fēng)機(jī)性能曲線，由下式求通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓：
                                              
進(jìn)一步講，離心式通風(fēng)機(jī)大多提供全壓曲線，而軸流式通風(fēng)機(jī)大多提供靜壓曲線。通風(fēng)容易時(shí)期自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用相同，通風(fēng)機(jī)有較高功率，故從通風(fēng)系統(tǒng)阻力中減去自然風(fēng)壓    ；通風(fēng)困難時(shí)期自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用反向，故通風(fēng)系統(tǒng)阻力需加上自然風(fēng)壓    。所以，對(duì)于抽出式通風(fēng)礦井：
第四節(jié)  礦井通風(fēng)設(shè)備選型
離心式通風(fēng)機(jī)：
    容易時(shí)期：                                     （8-32）
    困難時(shí)期：                                     （8-33） 
軸流式通風(fēng)機(jī)：
   容易時(shí)期：                                      （8-34）
   困難時(shí)期：                                      （8-35）
對(duì)于壓入式通風(fēng)系統(tǒng)，式（8-32）、（8-33）中的                                                      表示出風(fēng)井的出口風(fēng)壓，    表示風(fēng)硐的阻力。
第四節(jié)  礦井通風(fēng)設(shè)備選型
3、初選通風(fēng)機(jī)
根據(jù)計(jì)算的礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)機(jī)的       、  （或       ）和礦井通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)機(jī)的       、（或       ），在通風(fēng)機(jī)特性曲線上選出滿足礦井通風(fēng)要求的通風(fēng)機(jī)。
4、求通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)
要求主要通風(fēng)機(jī)在兩個(gè)時(shí)期的工況點(diǎn)都在特性曲線的合理工作范圍內(nèi)。因?yàn)楦鶕?jù)      、   （或     ）和         、   （或      ）確定的工況點(diǎn)，即設(shè)計(jì)工況點(diǎn)不一定恰好在所選擇通風(fēng)機(jī)的其實(shí)際工況點(diǎn)。特性曲線上，必須根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工作阻力，確定其實(shí)際工況點(diǎn)。
第四節(jié)  礦井通風(fēng)設(shè)備選型
1）計(jì)算通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻
用靜壓特性曲線時(shí)：
                                              （8-36）
                                                （8-37）
用全壓特性曲線時(shí)：
                                                  （8-38）
                                                 （8-39）
2)確定通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)
在通風(fēng)機(jī)特性曲線圖中做通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻曲線，該工作風(fēng)阻曲線與風(fēng)壓曲線的交點(diǎn)即為實(shí)際工況點(diǎn)。
第四節(jié)  礦井通風(fēng)設(shè)備選型
5、確定通風(fēng)機(jī)的型號(hào)和轉(zhuǎn)速
根據(jù)各臺(tái)通風(fēng)機(jī)的工況參數(shù)(      、    、  、  )對(duì)初選的通風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全性比較，最后確定滿足礦井通風(fēng)要求，技術(shù)先進(jìn)、效率高和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的通風(fēng)機(jī)的型號(hào)和轉(zhuǎn)速。
第四節(jié)  礦井通風(fēng)設(shè)備選型
三、主要通風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的選擇
1、電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算
通風(fēng)機(jī)輸入功率按通風(fēng)容易及困難時(shí)期，分別計(jì)算通風(fēng)機(jī)所需輸入功率      、    ：
                                          （9-4-11）   
                                          （9-4-12）  
或
                                           （9-4-13）   
                                           （9-4-14）
式中：    、    ——分別表示通風(fēng)機(jī)全壓效率和靜壓效率；
     、      ——分別表示礦井通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)機(jī)的輸入功率，kW。
第四節(jié)  礦井通風(fēng)設(shè)備選型
2、電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)及種類的確定
當(dāng)                     時(shí)，可選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率為：
                                               （9-4-15）
當(dāng)                      時(shí)，選兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率為：
  初期：                                     （9-4-16）
  后期：                                       （9-4-17）
式中：      ——電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，取1.1～1.2；
        —電動(dòng)機(jī)效率，取0.9～0.94(大型電機(jī)取較高值)；
        —傳動(dòng)效率，電動(dòng)機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián)時(shí)取1；皮帶傳動(dòng)時(shí)取0.95。
第四節(jié)  礦井通風(fēng)設(shè)備選型
根據(jù)周圍的工作環(huán)境，通風(fēng)機(jī)一般選用開啟式或防護(hù)式電動(dòng)機(jī)。選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)還應(yīng)全面綜合考慮通風(fēng)機(jī)調(diào)整及礦井功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)囊?。一般情況下，當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率小于200 kW時(shí)，宜選用低壓鼠籠式電動(dòng)機(jī)；大于250 kW時(shí)，宜選用高壓鼠籠式電動(dòng)機(jī)；大于400 kW及以上時(shí)，宜選用同步電動(dòng)機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)用來改善電網(wǎng)功率因數(shù)，使礦井經(jīng)濟(jì)用電；缺點(diǎn)是這種電動(dòng)機(jī)的購置和安裝費(fèi)較高。
當(dāng)?shù)V井風(fēng)壓變化較大時(shí)，可考慮分期選擇電動(dòng)機(jī)，但每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的使用年限一般不少于10年。
第四節(jié)  礦井通風(fēng)設(shè)備選型
3、電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式
電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式，可分為直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)。當(dāng)起動(dòng)電壓降不超過15％，而又能自動(dòng)起動(dòng)時(shí)，則采用直接起動(dòng)，鼠籠型電動(dòng)機(jī)應(yīng)優(yōu)先考慮采用直接起動(dòng)，只有不允許直接起動(dòng)時(shí)才考慮降壓起動(dòng)。降壓起動(dòng)分自耦變壓器降壓起動(dòng)、星－三角形降壓起動(dòng)、延邊三角形降壓起動(dòng)，電抗器降壓起動(dòng)及頻敏變阻起動(dòng)等幾種方式。

第五節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)
煤礦井下煤炭自燃、瓦斯、粉塵、有害氣體的中毒和窒息等災(zāi)害事故所占比例較高，危害較大，其主要致因是礦井通風(fēng)系統(tǒng)不完善。所以，應(yīng)努力提高礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性，以便增強(qiáng)對(duì)上述事故的防范和抗御能力。
礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由通風(fēng)動(dòng)力及其裝置、通風(fēng)井巷網(wǎng)絡(luò)、風(fēng)流監(jiān)測(cè)與控制設(shè)施等組成。其任務(wù)是利用通風(fēng)動(dòng)力，以最經(jīng)濟(jì)的方式，向井下各用風(fēng)地點(diǎn)提供優(yōu)質(zhì)量足的新鮮空氣，以保證井下作業(yè)人員的生存、安全和改善勞動(dòng)環(huán)境的需要；在發(fā)生災(zāi)變時(shí)，能有效、及時(shí)地控制風(fēng)向及風(fēng)量，并配合其它措施，防止災(zāi)害的擴(kuò)大。完成上述任務(wù)的可靠程度通常以礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠性來衡量。評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性的目的在于：及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)中存在的問題和安全隱患，調(diào)整和改造系統(tǒng)；優(yōu)化通風(fēng)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確編制事故預(yù)防與處理方案，同時(shí)，指導(dǎo)現(xiàn)場通風(fēng)安全管理。
礦井通風(fēng)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，受到眾多、復(fù)雜的內(nèi)外因素影響，其安全可靠性評(píng)價(jià)屬于多因素綜合評(píng)價(jià)問題。
第五節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)
一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性定義
礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性定義應(yīng)包括兩層意思：一是必須保證礦井正常生產(chǎn)；二是能夠預(yù)防和控制災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展。具體來說，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性應(yīng)滿足下列要求：
1） 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)合理、完備，整套系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；
2） 井下各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量滿足要求，且其可控性強(qiáng)；
3）有利于排除瓦斯、礦塵、熱源和防止煤炭自燃；
4）具有控制各種自然災(zāi)害的能力，既能抑制事故的發(fā)生，又可在由其它原因引起事故時(shí)及時(shí)地控制和消除事故。
第五節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)
二、 安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)
指標(biāo)應(yīng)能反映礦井通風(fēng)系統(tǒng)各組成部分的安全質(zhì)量。從安全角度出發(fā)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行全面分析，并參考《煤礦安全規(guī)程》與《生產(chǎn)礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)規(guī)定、指標(biāo)和現(xiàn)場科技人員的經(jīng)驗(yàn)，再按照有關(guān)原則來確定，可考慮下列9個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。
1）主通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。主通風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)與否決定著礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠程度。
2）各用風(fēng)地點(diǎn)是否實(shí)行分區(qū)通風(fēng)且風(fēng)量足夠。每一生產(chǎn)水平都必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)；采煤和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)；為了防止瓦斯、礦塵和熱害事故，要求風(fēng)量足夠。
第五節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)
3）礦井通風(fēng)量供需比。礦井實(shí)際風(fēng)量應(yīng)大于或等于井下所需風(fēng)量，它能保證各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量足夠，也可改善井下勞動(dòng)環(huán)境和保障安全生產(chǎn)。
4）通風(fēng)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。主要通風(fēng)機(jī)和局部通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)很重要：風(fēng)門失控會(huì)造成風(fēng)流短路和通風(fēng)系統(tǒng)紊亂，危及井下生產(chǎn)的安全。所以，它們要安裝自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。
5）調(diào)節(jié)設(shè)施的合理性。井下的風(fēng)門、風(fēng)窗等調(diào)節(jié)設(shè)施越多，礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就越低。因此需要時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)位置且盡量少地安裝這些設(shè)施。
6）是否有利于排除瓦斯和礦塵、防治煤炭自燃及降溫。瓦斯、礦塵的積聚會(huì)引起爆炸事故；煤炭自燃則直接威脅著礦井安全生產(chǎn)，這些和高溫礦井降溫均與礦井通風(fēng)系統(tǒng)及其設(shè)備密切相關(guān)。
第五節(jié)  礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)
7）礦井通風(fēng)壓力。其值越高，井下風(fēng)量越大，漏風(fēng)率也越大，管理越困難，因而引起瓦斯積聚和煤炭自燃。 
8）反風(fēng)系統(tǒng)的靈活程度。進(jìn)行反風(fēng)是井下發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故時(shí)防止災(zāi)害擴(kuò)大的重要措施。主要通風(fēng)機(jī)必須安裝反風(fēng)設(shè)施，并能在10 min內(nèi)改變巷道中風(fēng)流方向且風(fēng)量不小于正常值的40 ％。
9）隔爆裝置完善程度。它是阻止瓦斯、煤塵爆炸傳播的有效辦法。當(dāng)?shù)V井開采煤塵具有爆炸危險(xiǎn)和瓦斯含量高的煤層時(shí)，其兩翼、相鄰的采區(qū)、煤層和工作面，都要設(shè)置水棚或巖粉棚實(shí)行隔離。
復(fù)習(xí)思考題 
8-1  通風(fēng)系統(tǒng)包括哪些部分？
8-2  簡述擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)的原則和要求。
8-3  從防止瓦斯積聚、防塵降溫等角度分析采煤工作面上行風(fēng)與下行風(fēng)各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
8-4  簡述礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的步驟。
8-5  礦井通風(fēng)系統(tǒng)主要有哪幾種類型？說明其特點(diǎn)及適用條件。
8-6  試述礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性評(píng)價(jià)的目的和作用。

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