1、- 1 -目 录第一章 矿井概况1第二章 采区通风1采区概况1回采工作面通风系统3掘进通风4局部通风系统的设计原则4局部通风方法5第三章 矿井通风系统5矿井通风系统的选择5矿井通风方式的选择8矿井需风量的计算9风量计算的标准和原则9矿井风量计算10矿井总风量计算15矿井风量分配16风量分配后的风速校核17矿井通风阻力的计算19图纸和编制数据19负压计算20矿井等积孔21通风设施21- 2 -通风设施防止漏风和降低风阻的措施23附图：通风系统图通风网络图风机性能曲线图附表：通风容易时期负压计算表通风困难时期负压计算表通风设计审核表- 3 -第一章 矿井概况新疆屯南煤业有限公司嘎顺乌散煤矿位于新疆
2、维吾尔族自治区塔城市和布克赛尔蒙古族自治县和什托洛盖镇。矿区在托洛盖镇东30km，217 国道从托洛盖镇穿过，从托洛盖 镇到矿区有一条直通公路，交通便利。矿井地质构造简单。新疆屯南煤业有限公司嘎顺乌散煤矿现核定生产能力为 60 万吨/年，采用斜井开拓方式，井田内可采煤层 4 层，分别是B9、B4、B3、B1，矿井现 开采 B9 煤层，开采水平 标高+915m，井下布置1 个采煤工作面 1 个掘进工作面，采煤工作面为 1902 综采工作面，掘进工作面为 1901 综掘工作面。矿井绝对瓦斯涌出量为 0.128m3/min，相对瓦斯涌出量 为0.13m3/t；绝对二氧化碳涌出量 0.128m3/mi
3、n，相对二氧化碳涌出量0.13m3/min，矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。第二章 采区通风采区概况一、工作面位置及范围1902 综采工作面为 B9 煤层首采工作面，位于 B9 煤层+915 西翼，相邻无回采工作面，1902 综采工作面可采走向长度 1900m，倾斜长度 150m，可采 储量 102 万吨。二、工作面地面位置及回采对地面的影响地面相对位置位于和什托洛盖镇以东直线距离 30km 处，地理坐标: 东经 861019861403 ，北 纬 463135463329，地表高程- 4 -（+997）（+1008），井下对应标高为(957) (915)，最大采深 100m。1902 工作面采用走
4、向长壁后退式综采采煤法，地面无村庄分布，回采对地面无影响。三、煤层赋存特征1902 综采工作面所采煤层为 B9 煤，为黑色长焰煤，上半部为半亮型块状硬质煤，煤岩成分以亮煤为主，煤质较好；下半部为半暗型块状硬质煤，煤岩成分以暗煤为主，个别地段煤层中含有 1 层 0.35-1.23m 的炭质泥岩夹矸，结构较简单，对回采基本无影响。煤岩层倾向从中、东 部的南倾 170转为西部南偏东倾 140，倾角总的变化趋势在走向上是西缓东陡，沿倾向是地表稍缓，深部略陡，煤岩层倾角呈有规律的变化，由东向西变化范围：2118171512109，平均倾角 14。四、地质构造本工作面内地质条件简单，大地构造单元属和什托洛
5、盖中新生代断拗型盆地中段北缘的和什托洛盖凹陷东段，和什托洛盖凹陷是由一系列背向斜组成的复式向斜，采区就位于凹陷东部抬升区，多数褶皱在向东延深中消失。通过地面调查和钻孔控制，在整个采区范围内未发现断裂构造，因此，属 简单构造区， 对回采无影响。五、水文地质及水害评价本工作面水文地质条件简单，对应地表无威胁性水源。采区范围内无常年性河流，也无山泉出露，仅在融雪期和暴雨后有暂时洪水流，大气降水是该地区地下水的主要补绘源，低洼处有少量积水会顺煤柱裂隙进入 1902 工作面下巷。工作面在回采中老顶砂砾岩水可能会顺- 5 -采后裂隙进入工作面采空区，从下拐头流出。工作面要增大排水能力，加强排水。巷道低洼处
6、会有水集聚，生产区队要在巷道中开挖水沟，使积水能顺利流入泵坑中，生产队及时完善排水系统，及时排出积水。工作面正常涌水量 25m/h，最大涌水量 35m/h。回采工作面通风系统1. 回采工作面通风系统的基本要求（1）回采工作面与掘进工作面都应独立通风；（2）风流稳定。回采工作面分支应尽量避免处在角联分支或复杂网络的内联分支上；（3）当无法避免时，应有保证风流稳定的措施；（4）漏风小。应尽量减小回采工作面的内部及外部漏风，特别应避免从外部向回采工作面的漏风；（5）回采工作面的调风设施可靠；（6）保证风流畅通。2. 回采工作面的通风系统选择按回采工作面的回风方向进行选择，对上、下行通风的优缺点进行比
7、较。- 6 -表 2-1 回采工作面上、下行通风适用条件及优缺点通风系统 适用条件及优缺点上行通风在煤层倾角大于 12 回采工作面，都应采用上行通风。优缺点如下：1.瓦斯自然流动方向和风流方向一致，有利于较快的降低工作面的瓦斯浓度；2.风流方向与运煤方向相反，引起煤尘飞扬，增加了回采工作面进风流中煤尘的浓度；同时，煤炭在运输中放出的瓦斯又随风流带到回采工作面，增加了工作面的瓦斯浓度；3.运输设备运转时所产生的热量随风流散发到回采工作面，使工作面气温升高。下行通风在没有煤(岩) 与瓦斯(二氧化碳)突出危险的、倾角小于 12的煤层中，可考虑采用下行通风；工作面下行通风，除了可以降低瓦斯浓度和工作面
8、温度外，还可以减少煤尘含量，降低水砂充填工作面的空气温度，有利于提高工作面的产量，但运输设备处于回风流中，不太安全。根据本采区的实际情况，本采区煤层倾角小于 12，因此采用下行通风。掘进通风根据开拓、开采巷道布置、掘进区域煤岩层的自然条件以及掘进工艺，确定合理的局部通风方法及其布置方式，选择风筒类型和直径，计算风筒通风阻力，选择局部通风机。局部通风系统的设计原则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。其设计原则可以归纳如下：(1) 矿 井和采区通 风系统设计应为局部通风创造条件；- 7 -(2) 局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进；(
9、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 5。局部通风方法掘进通风方法分为利用矿井总风压通风和利用局部动力设备通风的方法。当总风压不能满足掘进通风的要求时，必须借助专门的动力设备对掘进巷道进行局部通风，其中按动力源分为引射器和局部通风机通风。局部通风机通风是矿井广泛采用的掘进通风方法，是由局部通风机和风筒组成一体进行通风。按工作方式分为，压入式通风与抽出式通风。压入式通风的局部通风机和启动装置都
10、位于新鲜风流中，运转较为安全。风筒出口风速和有效射程大，排烟能力强，工作面通风时间短，有利于巷道排烟。抽出式有效吸程短，通风效果差，且局部通风及布置在回风流中。所以本采区掘进通风采用压入式。第三章 矿井通风系统矿井通风系统的选择按进、回风井的相对位置分为中央式(包括中央并列与中央分列 )、- 8 -对角式、混合式(包括中央并列与对角、中央分列与 对角、中央并列与分列式等)，以及分区式(分区进风和回风的独立通风系统) 【9】。1 选择通分系统主要考虑因素：（1）自然因素：煤层赋存状态、埋藏深度、冲积层厚度、矿井瓦斯等级、煤层 爆炸性、煤层自然发火性、 矿井地形条件、井田尺寸及矿井年生产能力等。（
11、2）经济因素：井巷工程量大、通风运营费、设备运转、维修和管理条件等。另外根据开采技术条件，要考虑灌浆、注水以及瓦斯抽放等要求。（3）各种通风系统的适用条件及优缺点分析见表 3-1。表3-1 各种通风系统的适用条件及 优缺点分析分类通风系统 适用条件及优缺点中央并列式出风井与进风 井大致并列于 井田中央适用于煤层倾角较大，走向不长(一般小于 4km 左右) ，投产初期暂未设置边界安全出口。且自然发火不严重的矿井1初期投资少，采区生产集中，并便于管理；2节省风井工业场地，占地少，比在井田内打边界风井压煤少；3.进出风井之间的漏风较大，风路较长，阻力较大4.工业场地有噪音影响中央式中央分列式进风井与
12、出风 井大致位于井田走向的中央，沿井田倾斜方向有一定的距离适用于煤层倾角小，走向长不大的矿井1.比中央并列式安全性要好；2.矿井通风阻力较小，内部漏风少，有利于对瓦斯、自然发火的管理；3.工业场地没有噪音影响；4.多一个风井场地、压煤较多- 9 -对角式进风井大致位 于井田走向的中央出风井位 于沿倾 斜 浅 部走向的两翼一般适用于煤走向长(超过 4km)、井田面积大， 产量较大的矿井。其优缺点与中央并列式相反，不中央分列式安全性要好，但初期投资大，建井期较长对于瓦斯喷出或有煤与瓦斯突出的矿井，应采用对角式的通风系统混合式进风井与出风井由三个以上井筒按中央式与对角式混合组成。其中有中央分列与对角
13、混合式，中央并列与对角混合以及中央并列与中央分列混合等混合式是前几种的发展，适用于：1.矿井走向距离很长以及老矿井的改扩建和深部开采；2.多煤层多井筒的矿井。有利于矿井分区分期投产；3.大型矿井井田面积大，产量大或采用分区开拓的矿井分区式分区回风进风井大致位 于井田走向的中央，在采区开掘回风井，并分别安设通风 机分区抽出适用于煤层距地表较浅，或因地表高低起伏较大，无法开凿浅部的总回风道。在开采第一水平时，能采用这种分区回风方式。另外矿井走向长，多煤层开采，高温矿井，亦有采用次方式对有瓦斯瓦斯喷出或有煤与瓦斯突出的矿井应采用分区通风系统，除适用于上述条件外，还适用于高瓦斯矿井和具备一定条件的大型
14、矿井- 10 -分区通风各分区有独立的进回风系统。但与中央进风系统大巷没有通风设施隔绝1.各分区有独立的通风路线，互不影响是此方法的优点，便于管理；2.建井工期短；3.安全生产好；4.分区进风井多，需增加风井场地，通风机管理分散经对表 3-1 中的各种通风系统的对比，结合本设计矿井实际情况，根据本矿地质报告，并参照相邻矿井实际资料，可知本矿井为瓦斯矿井，煤尘爆炸危险及煤层自燃发火倾向。同时结合矿井开拓布置及首采区位置，采用中央并列式通风系统。矿井通风方式的选择 主要通风机的工作方法有压入式、抽出式和压抽混合式三种，三种通风方法的优缺点比较见表 3-2。表3-2 三种通风方式的比 较通风方式 适用条件及优缺点抽出式是当前通风方式中的主要形式,适应性较广泛,尤其对高瓦斯矿井,更有利于对瓦斯的管理,也适用于矿井走向长,开采面积大的矿井优点:井下 风流处于负压状态，一旦主扇因故停止运转时，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；漏风 量小，通风管理较简单；与压 入式比，不存在过渡到下水平时期通风系统和风量变化的困难;缺点:当地面有小窖塌陷区分布较广，并和采区相沟通的条件下，会把小窖积存的有害气体抽到井下，同时使通过主扇的一部分风流短路，总进风量和工作面有效风量都会减少
