通风设计说明书

中国矿业大学银川学院采区通风设计

这三种采煤工作面通风系统均为两进一回或一进两回的采煤工作面通风系统。 据进风巷与回风巷的数量和位置的不同，Y型通风系统可以有多种不同的方式。生产实际中应用较多的是在回风侧，加入附加的新鲜风流，与工作面回风汇合后从采空区侧流出的通风系统，工作面采用Y型通风系统会使回风巷道风量加大，但上隅角及回风巷道的瓦斯不易超限，并可在上部进风道内抽放瓦斯。

后退式W型通风系统，用于高瓦斯的长工作面或双工作面。该系统的进、回风平巷都布置在煤体中。当由中间及下部平巷进风，上部平巷回风时，上、下段工作面均为上行式通风，但上段工作面的风速高，对防尘不利，上隅角瓦斯可能会超限，所以在瓦斯涌出量很大时，常采用上、下平巷进风，中间平巷回风的W型通风系统；或者反之，采用由中间巷进风，上、下平巷回风的通风系统以增加风量，提高产量。在中间巷内布置抽放瓦斯钻孔时，抽放孔由于处于抽放区域的中心，因而抽放率比采用U型通风系统的工作面提高50%。

W型前进式通风系统的巷道维护在采空区内，巷道维护困难，漏风大，采空区涌出的瓦斯量也大。

Y型通风 W型通风

图2

（3）H型通风系统（如图3）

在H型通风系统中，两进两回的通风系统。

其特点是：工作面通风量大，采空区瓦斯不涌向工作面，气象条件好，增加了工作面的安全出口，工作面机电设备都在新鲜风流巷道中，通风阻力小，在采空区的回风巷道中可抽放瓦斯，易于控制上隅角的瓦斯。但沿空支护巷困难；由于有附加巷道，可能影响通风的稳定性，管理复杂。

在工作面和采空区的瓦斯涌出量都较大，在入风侧和回风侧都需增加风量以稀释整个工作面的瓦斯时，可考虑采用H型通风系统。

除上述通风方式外，随煤层开采条件、开采技术、瓦斯贮存与排放、自然发火倾向性等因素的不同，实际应用中还有U+L型、双U型、三进两回等通风方式。

9

中国矿业大学银川学院采区通风设计

结合工作面的地质和开采条件，本采区采用U型 。

3. 采区风量计算与风量分配

3.1工作面风量计算原则与要求

3.1.1风量计算原则

1）.采区和采掘工作面的供风量，均按实际用风地点，按照风量计算依据，分别计算出各个用风地点的实际需风量；

2). 用各个用风地点的计算的最大需风量求出该采区需风量的总和； 3). 按确定的通风方式选取或直接按规定选取合理的通风备用系数；

4). 将用各个用风地点的计算的最大需风量求出该采区需风量的总和与选取的通风备用系数的积，确定为该地点的需要风量。即由采、掘工作面、硐室和其他用风地点计算到各个采区总风量。

3.1.2工作面风量计算要求

3.2 回采与掘进工作面、硐室风量计算

3.2.1回采工作面风量计算

采煤工作面的风量应按下列4个步骤分别计算；选取其中最大值进行验算，验算后符合《煤矿安全规程》第101条的有关最大、最小风速规定，方可确定该工作面的风量。

1）. 按瓦斯涌出量计算：

=×A （3-1）

=6.2×900000÷330÷24÷60

10

中国矿业大学银川学院采区通风设计

=11.7m3/min

式中：；

A——日产量，t/d。

当采煤工作面瓦斯绝对涌出量大于5m3/min时，用通风的方法不能解决工作面瓦斯问题时，应采用瓦斯抽采的措施，使瓦斯绝对涌出量降至5m3/min以下，再计算需风量。

因为11.7m3/min＞5m3/min，所以要先用该矿井的永久瓦斯抽放系统对该采区进行瓦斯抽采，使瓦斯绝对涌出量降至5m3/min以下，在进行配风。

Qfi?100?qgfi?kgfi (3-2)

=100×5×1.5 =750 m3/min

式中：Qfi——第i个采煤工作面需要风量，m3/min； qgfi——第i个采煤工作面瓦斯平均绝对涌出量，m3/min。 kgfi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。通常根据采煤方法

可按表3-1选取。

表3-1 各种采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数 Kgfi 采煤方法 机采工作面 炮采工作面 水采工作面 1.2～1.6 1.4～2.0 2.0～3.0 2）. 按工作面进风流温度计算：

采煤工作面应有良好的气候条件。进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合3-2的规定：

表3-2 采煤工作面空气温度与风速对应表

采煤工作面进风流气温采煤工作面风速（m/s） （℃） <15 15～18 18～20 20～23 23～26 0．3～0．5 0．5～0．8 0．8～1．0 1．0～1．5 1．5～1．8 采煤工作面的需要风量按式(2-3)计算： Qfi?60?vfi?Sfi?kfli (3-3)

=60×1.1×8.6×1.3

11

中国矿业大学银川学院采区通风设计

=738m3/min

式中 vfi——第i个采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流温度从表2中选取，m／s； Sfi——第i个采煤工作面的平均有效断面，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2； Kf1i——第i个工作面的长度系数。可按表3-3选取。

表3-3采煤工作面长度风量系数表

采煤工作面长度（m） 工作面长度风量系数（kf1i） <15 0.8 50～80 0.9 80～120 1.0 120～150 1.1 150～180 1.2 >180 1.30～1.40 3）. 按使用炸药量计算：

按每公斤炸药爆破后稀释炮烟所需的新鲜风量为500m3计算：

QAfi?500fi?t =20×500÷25 =400 m3/min

式中 Afi——第i个采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg； t——爆破后稀释炮烟的通风时间，min，一般取20～30min。

4).按工作人员数量计算：

按每人每分钟应供给4m3新鲜风量计算：

Qfi?4?nfi =4×14 =56m3/min

式中 nfi——第i个采煤工作面同时工作的最多人数，人。 5）. 按风速进行验算：

将上述4种计算方法中最大的风量作如下验算： ①按《煤矿安全规程》规定的最低风速，验算最小风量：

(3-3)

(3-4)

12