矿井通风毕业设计

中国矿业大学函授专升本通风课程设计

矿井通风

矿井通风系统是矿井通风方法、通风方式和通风网络的总称。也就是说矿井以开掘出进、出井巷和具备一定通风动力设备，并在进出风井巷之间建有控制风流的设施，使矿井的进风流和回风流，均能按预定路线，通过采区和工作面及需要通风的地点或场所，并有效的排出各种有害气体。矿井通风系统，是否完善合理，这对整个矿井的通风和安全生产有着至关重要的作用。《煤炭工矿井业设计规范》规定；矿井通风设计必须符合下列规定：

1.将足够的新鲜空气有效的送到井下工作场所，保证安全生产和良好的劳动条件；

2.通风系统简单、风流稳定、易于管理具、有抗灾能力； 3.发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出； 4.有符合规定的井下环境及安全监测监控系统； 5.符合现行《煤矿安全规程》的有关规定。

1 矿井通风系统选择

1.1 矿井通风系统的基本要求和原则

选择任何通风系统，都要符合投产较快、出煤较多、安全可靠、技术经济指标合理等总原则。具体地说，要适应以下基本要求：

1.矿井至少要有两个通地面的安全出口；

2.进风井口要有利于防洪，不受粉尘等有害气体污染； 3.北方矿井，冬季井口需装供暖设备； 4.总回风巷不得作为主要行人道； 5.工业广场不得受扇风机的噪音干扰； 6.装有箕斗的井筒不得作为主要进风井； 7.可以独立通风的矿井，采区尽可能独立通风；

8.通风系统要为防瓦斯、火、尘、水及高温创造条件；

9.通风系统要有利于深水平式或后期通风系统的发展变化。 矿井通风系统的主要原则

1.必须符合《煤矿安全规程》和《煤炭工业矿井设计规范》有关规定：

2.通风系统的选择应有利于加快矿井建设速度，有利于矿井高产高效，安全生产，整个系统技术经济合理。

3.还应综合考虑一下因素：

1)风井的位置要在洪水位标高以上，进风井口必须避免污染空气进入，距有害气体源的地点不得小于500米。

2)井口工程地质及井筒施工地质条件简单。

3)占地少压煤少交通方便便于施工。

4)通风系统简单，风流稳定易于管理。

5)发生事故时风流易于控制，井下每一水平到上一水平。 1.2矿井通风系统选择

按照进回风井在井田内的位置不同，通风系统可分为中央式、对角式、边界式、区域

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式、采区通风式和混合式。根据本矿井的地质条件、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自然倾向性等条件，在确保矿井安全，兼顾中后期生产需要的前提下，对矿井通风系统提出二种可行性方案：中央并列式、对角式。

根据本矿自然条件，提出两种适合的通风系统：

方案1和方案2个有其优缺点，在技术上难于明显的分出其优劣，因而还需进一步作经济比较。

1.通风方案的经济比较说明：

1) 井巷工程掘进费用比较。

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由上表进行经济合计：

方案一：对角式所需花费总计211.06万元； 方案二：并列式所需花费总计211.36万元。

通过经济比较，中央并列式通风方式与两翼对角式通风方式相比：根据以上各种通风方式的优缺点和方案经济比较结果，并结合本矿井实际情况综合考虑，确定矿井初期采用两翼对角式通风。 1.3 主要通风机工作方法

主要通风机的工作方法有抽出式、压入式和压抽混合式。混合式现实中很少见有使用，主要考虑抽出式和压入式。现将两种工作方法的优缺点对比如下：

1.抽出式主要通风机使井下风流处于负压状态，当一旦主要通风机因故停上运转时，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；

2.压入式主要通风机使井下风流处于正压状态，当主要通风机停转时，风流压力降低，有可能使采空区瓦斯涌出量增加，比较危险。

3.采用压入式通风时，须在矿井总进风路线上设置若干构筑物，使通风管理工作比较困难，漏风较大。

4.在地面小窑塌陷区分布较广，并和采区相沟通的条件下，用抽出式通风，会把小窑积存的有害气体抽到井下，同时使通过主要通风机的一部分风流短路，总进风量和工作面有效风量都会减少。用压入式通风，则能用一部分回风流把小窑塌陷区的有害气体带到地面。

5.如果能够严防总进风路线上的漏风，则压入式主要通风机的规格尺寸和通风电力费用都较抽出式为小。

6.在由压入式通风过渡到深水平抽出式通风时，有一定困难，过渡时期是新旧水平同时产生，战线较长，有时还须额外增掘一些井巷工程，使过渡期限拉得过长。如果用抽出式通风，就没有这些缺点。

综上所述，确定该矿井采用抽出式通风。

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2 采区通风

2.1采区通风概述

采区通风系统是矿井通风系统的基本组成部分，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。

采区通风系统应满足：分区通风、采掘工作面应采用独立通风，采区内所有的巷道，回采工作面，备用工作面，掘进工作面和硐室等有足够的风量；采区内风流稳定；有利于采空区瓦斯排放和防止浮煤自燃；通风系统具有一定的抗灾能力和满足一些特殊要求的能力（如抽放瓦斯、防火灌浆、煤层注水、区域反风和降温等）。使新鲜风流在其流动路线上被加热与污染的程度最小。 2.2 采区通风系统的要求

采区通风的基本要求：

1.回采面和掘进面都应采用独立通风，不能串联；

2.工作面尽量避免位于角联分支上，要保证工作面风向稳定； 3.煤层倾角大于12°时，不能采用下行风； 4.回采工作面的风速不得低于1m/s；

5.工作面回风流中沼气浓度不得超过1％；

6.必须保证通风设施（风门、风桥、风筒）规格质量要求； 7.要保证风量按需分配，尽量使通风阻力小风流畅通； 8.机电硐室必须在进度风流中； 9.采空区必须要及时封闭； 2.3 工作面通风方式

根据矿井开拓方案和采区巷道布置，回采工作面的通风方式为U型通风方式。采区风量见4.4节矿井风量计算部分。

3 掘进通风

3.1掘进通风方法选择

掘进通风方法分为利用矿井总风压和利用局部动力设备两种方法。

利用矿井总风压进行局部通风，将增大矿井通风阻力，增加矿井通风成本，且设计矿井掘进工作面掘进长度较长，利用矿井总风压通风难以满足掘进通风要求，因此，设计选用局部动力通风方法，动力设备为局部通风机。

3.2掘进通风方式选择

局部通风机通风由局部通风机和风筒组成，按其工作方式分为：压入式、抽出式和混合式。本设计选用压入式通风方式，其特点分别是：

1.压入式通风时，局部通风机及其附属电器设备均布置在新鲜风流中，污风不通过局部通风机，安全性好；而抽出式通风时，含瓦斯的污风通过局部通风机，安全性差。

2.压入式通风，风筒出口风速和有效射程较大，可以防止瓦斯层状积聚，散热效果好，然而，抽出式通风有效吸程小，排污风时间长、速度慢。

3.压入通风时，可用柔性风筒，其成本低，重量轻、运输方便，而抽出式的风筒承受负压，必须使用刚性或带钢性骨架的可伸缩风筒，成本高、重量重、运输不方便。

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3.3掘进工作面需风量

掘进工作面风量按下式各计算：

1.按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算

Qb 100 qgb kb

（公式4-1）

式中

3Qb

——掘进工作面所需风量，m/min

qgb

3

——掘进工作面回风流中沼气的绝对涌出量，m/min

——掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数，取机掘工作面一取Kd=1.8～2.0. 取1.9。

所以：

瓦斯绝对涌出量：qgai=100×2.44×1.9=465（m³/min） 2.按人数计算

Qb 4 Nb

kb

（公式4-2）

式中

Nb

——掘进工作面同时工作的最多人数取30人。

所以：

故连采机掘进工作面风量：Q jf = 4×30= 120（m³/min） 最掘进工作面最大需风量为Q jf = 150 (m³/min)

3.按岩石掘进工作面炸药使用量计算：

Qb

A bt c

（公式4-3）

式中

Aj——掘进工作面一次爆破所用最大炸药量，kg： b——每公斤炸药爆破后生成

co

量，根据炸药有毒气体

国家标准，煤巷爆破取b=0.1mkg，岩巷爆破取b=0.04m/kg；

ｔ——通风时间，一般不少于20min；

c——爆破井通风后，允许进入工作面的CO浓度，一般取c＝0.02%； 煤巷采用综掘机掘进，无炸药消耗，岩巷全断面一次爆破消耗炸药25kg。 则

按炸药消耗计算岩巷掘进工作面需风量

Q采

25 0.0420 0.02%

250

m³/min （公式4-4）

4.按风速进行验算

按最小风速验算，各个煤巷掘进工作面最小风量

Qjf ≥60×0.25Sjb （公式4-5）

= 60×0.25×22.95 = 344.25 (m³/min)

按最高风速验算，各个掘进工作面的 最大风量

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Qjf ≤60×4.0×Sjs （公式4-6）

=60×4×22.95 =5508 (m³/min)

式中：Sjs：第i个掘进工作面最大风量

故：

344.25 (m³/min) Qjf 5508 (m³/min) 因此，掘进工作面供风Q jf = 465 (m³/min)，能够满足要求

3.4掘进通风设备

1.风筒

掘进通风使用的风筒有金属风筒、帆布风筒、胶布风筒、人造革风筒等柔性风筒，本设计选择了高强度柔性风筒。各项技术指标见表4-3

2.局部通风机的选择 1)局部通风机工作风量

局部通风机工作风量按下式计算：

Qf q Qh

（公式4-7）

式中

Qf

Qh

——局部通风机工作风量，m³/min；

——工作面所需风量，250 m³/min；

Pq

——风筒漏风备用系数，

Pq

1

1 1

100%

式中

1——风筒漏风率，

L 100100

1＝

式中

100

——百米漏风率，取1.32%

——通风距离，1150米； 1＝0.152

Q＝

11 0.152

3

L

250

295m/min

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2)局部通风机工作负压按下式计算：

hf hr R Qf

2

（公式4-8）

式中

hf——局部通风机工作风量，m³/min；

hr——工作面所需风量，m³/min； Qf——局部通风机工作风量，m³/min；

L

R R100

100

式中

R100

——百米风阻，取 6.5；

1150

R100 6.5

100

74.8N s m

2

8

hf 74.8 6.5 6.5 3158pa

3)局部通风机选型

根据局部通风机工作风量和工作负压，选取: FD-No6.3/60型2×15KW局部通风机。局部通风机技术指标见表4-4

3.5局部通风机安全技术措施

1.局部通风机必须由指定人员负责管理，保证正常运转。

2.压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于10m；全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量，局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合本规程第一百零一条的有关规定。

3.必须采用抗静电、阻燃风筒。

4.局部通风做到双风机、双电源、自动换机和自动倒凤装置。

5.掘进工作面的局部通风机应采用三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电；两闭锁。

6.专人负责维护管理。接头严格实行双向反压边，风筒逢环必挂，吊挂平直，拐弯处要安设专用弯头，杜绝拐死弯，尽量降低通风阻力，减少风筒吹扯、断裂现象。

7.使用局部通风机通风的掘进工作面，不得停风；因检修、停电等原因停风时，必须

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撤出人员，切断电源。

8.恢复通风前，必须检查瓦斯。只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可人工开启局部通风机。

9.安设瓦斯自动检测报警断电仪并与矿井监控系统联网。

10.建立局部通风机停开制度等。

4 矿井所需风量

4.1 矿井风量计算标准及原则

风量计算的标准

1.供给煤矿井下任何工作用风地点的新鲜风量，必须依照下述各种条件进行计算，并取其最大值，作为该用风地点的供风量。

按该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3。 2.按该用风地点的风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其它有害气体浓度，风速以及温度等都符合《煤矿安全规程》的有关各项规定要求计算，取其最大值。

风量计算原则

无论矿井或采区的供风量，均按该地区各个实际用风地点，按照风量计算标准，分别计算出各个用风地点的实际最大需风量，从而求出该地点的风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，作为该地区的供风量。即“由里往外”的计算原则，由采掘工作面、硐室和其它用风地点计算出各采区风量。最后求出全矿井总风量。

4.2矿井总风量的计算：

按下列要求分别计算，并且取其中最大值。

1.按井下同时工作的最多人数计算

Q 4NK

（公式4-9）

式中

Q——矿井总风量，m³/min N——井下同时工作的最多人数，人

4——每人每分钟供风标准，m³/min

K——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和分配不均等因素。采用压入式或中央并列式通风时，可取1.20-1.25；采用中央分列式时取或混合式时取1.15-1.20；采用对角式或分区通风时，可取1.10-1.50。上述备用系数在矿井产量T≥90×104t/a时取小值；T＜90×104t/a时取大值。

则 设计矿井按井下同时工作的最多人数计算的需风量

Q =4NK

=4×300×1.20 =1400 m³/min

2.按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算

式中

Q总

Q

采

Q

掘

Q

硐

Q

其它

K, m

3

/min

（公式4-10）

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Q Q Q

采

——采煤工作面所需风量之和，m³／min； ——掘进工作面所需风量之和，m³／min； ——硐室所需风量之和，m³／min；

——采掘硐室外其它地点所需风量之和，m³/min

掘

硐

Q

其它

K——矿井通风系数，考虑矿井内部漏风和配风不均匀等因素，K的取值范围为1.20—1.25。

1)采煤工作面需风量计算

采煤工作面应按瓦斯（或二氧化碳）涌出量、工作面温度、炸药用量、同时工作的最多人数分别计算，取其最大值，并用风速验算。

(1)按工作面瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算：

根据《矿井安全规程》规定，按采煤工作面回风巷风流中瓦斯的浓度不得超过1％的要求计算，有

Q采 100 q采 Kc

（公式4—11）

式中：

Q采q采

——所有出煤工作面实际需风量，m³/min； ——采煤工作面绝对瓦斯涌出量，m³/min；

Kc——工作面因瓦斯涌出不均匀的备用系数，即该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与

平均值之比。机采工作面可取1.2-1.6，本设计取1.5 工作面日产量： 2869t； 综采工作面瓦斯绝对涌出量：

q采

=2869×2.44／（60×24）=4.86 m³/min

则综采工作面需风量：

Q采

=100×q采×Kc =100×4.86×1.5=729 m³/min

(2)按工作面气温与风速的关系计算：

采煤工作面应有良好的劳动气候条件，起温度和风速应符合下列要求，见表4-5。

按下式计算：

Q采

=60×Vc×Ki×Si （公式 4-12）

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式中：

Vc——回采工作面适宜风速，取V c=1.0m/s（查表——）；

Si——回采工作面有效断面，按最大和最小空顶有效断面的平均值计算，m2

Ki——工作面长度系数，按表4-6选取

则按工作面气温与风速的关系计算的需风量

Q采

=60×Vc×Si×Ki

=60×1.0×14.35×1.2 =1033 m³/min

(3)按工作人员数量计算：

按每人每分钟所需风量和工作面的最多人数计算工作面所需风量。

Q采

=4×Ni （公式-4-13）

式中：

4——每人每分钟供给4m3的规定风量，m³/min； Ni——第i个工作面同时工作的最多人数，取60人。 则 按工作人员数量计算高工作面需风量

Q采

=4×60=240 m³/min

由以上三种方法计算的采煤工作面所需风量最大值为：

Q采

Q采

=1033 m³/min

取=1100 m³/min

(4)按风速进行验算：

根据《矿井安全规程》规定，采煤工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进行验算。即回采工作面应满足：

15 Sc Q采 240 Sc

（公式4-14）

式中：

Sc——回采工作面的平均有效断面，m2 设计矿井大采高工作面：Sc =14.35 m2 215.25 m³/min ≤

Q采

≤ 3444 m³/min

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由风速验算可知，

Q采

=1100 m³/min符合风速要求。

则：

综采工作面的需风量为1100 m³/min，

备用工作面的需风量为生产工作面的风量一半，取550 m³/min。

2)掘进需风量计算

矿井生产前期，为保证生产正常接替，在正常生产期间，前期安排四套独立通风的综掘机掘进头，后期仍为四个独立通风的煤层掘进头。

通风方式：采用综掘机掘巷。在无联络巷贯通时的独头段采用压入式局部通风机通风。 煤巷、半煤巷和岩巷独头通风掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。

(1)按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：

根据《矿井安全规程》规定，按工作面回风风流中沼气的浓度不得超过1％的要求计算。即：

Q掘 100 q掘 kd

（公式4-15）

式中：

Q掘q掘kd

——掘进工作面实际需风量，m³/min；

——掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量，m³/min；

——掘进工作面因瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，机掘工作面取1.5～

2.0，这里取

kd

＝1.5；

单个掘进工作面日产量：160t；

则 ：

煤巷掘进工作面瓦斯绝对涌出量：

q掘

=160×2.44/（60×24）=0.27 m³/min

煤巷掘进工作面需风量：

q掘

=100qai×Kai=100×0.27×1.5=41 m³/min

(2)按炸药消耗量计算

Q掘

式中

Q掘Aj

Aj b

t c （公式4-16）

——掘进工作面实际需风量，m³/min；

——掘进面一次爆破所用的最大炸药量，kg；

b——每公斤炸药爆破后生成的当量CO量，煤巷取0.1m3/kg,岩巷取0.04m/kg； t——通风时间，一般不少于20 min；

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c——爆破后经通风后，允许人员进入工作面工作的CO浓度，一般取c=0.02% 煤巷采用综掘机掘进，无炸药消耗，岩巷全断面一次爆破消耗炸药25kg。 则按炸药消耗计算岩巷掘进工作面需风量。

Q采

25 0.0420 0.02%

250

m³/min

(3)按局部通风机吸风量计算

Q掘 Qf I kf

（公式4-17）

式中

Qf——掘进面局部通风机额定风量，m³/min

I

——掘进面同时运转的局部通风机台数，台

kf

——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.2-1.3。则

Q掘

=250×1×1.2=300 m³/min

(4)按掘进工作面工作人员数量计算

Q掘 4N

j

式中：

4——每人每分钟供给4m3的规定风量，m³/min；

Nj——第j个掘进工作面同时工作的最多人数，取40人。 故综掘机掘进工作面风量：Q掘

=4×40=160 m³/min

大巷掘进工作面风量：

Q掘

=4×40=160 m³/min

由以上三种方法计算的掘进工作面所需风量最大值为：

Q掘

=300 m³/min

(5)按风速进行验算

按《矿井安全规程》规定岩巷掘进工作面的风量应满足：

9 Sj Q掘 240 S

j

煤巷、半煤巷掘进工作面的风量应满足：

15 Sj Q掘 240 S

j

式中

Sj——掘进工作面过风断面，m2

煤巷Sj =12.11 m2，岩巷Sj =16.37 m2 9×16.67=150 ≤300 ≤ 2400 ×16.67=4000 15×12.11=182 ≤ 300 ≤ 240×12.11=2900 由风速验算可知，

Q掘

=300 m³/min符合风速要求。

4-18）

4-19）

4-20）

（公式 （公式 （公式

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则

掘进工作面的需风量均为300 m³/min。

3)硐室需风量

硐室的需风量可以根据经验值取：

井下炸药库 Q硐= 80 m³/min 机电硐室 Q硐=80 m³/min 充电硐室 Q硐=100 m³/min

4)其它巷道需风量计算

新矿井设计、其它用风巷道所需风量可以采取按采煤、掘进、硐室的总和的3%～5%进行考虑。

则

矿井通风容易时期其它用风巷道需风量

Q其它 1100 550 300 2 300 80 80 2 100 5% 145Q其它

m³/min

取160 m³/min。

矿井通风困难时期其它用风巷道需风量

Q其它 1100 550 300 4 80 80 3 100 5% 163.5Q其它

m³/min

取180 m³/min。

由以上计算结果，按采煤、掘进、硐室等处实际需风量分别计算矿井通风容易时期和

困难时期的矿井总需风量。

矿井通风容易时期：

Q总

( 1100 +550 +300×2 +300 +80 +80×2 +100 +160 )×1.2

=3660 m³/min 矿井通风困难时期：

Q总

( 1100 +550 + 300×4 +80 + 80×3 + 100 + 180)×1.2

=4140 m³/min

4.3风量分配

1.风量分配原则主要是：

1)分配到各用风地点的风量，应不低于本节上面计算出的风量；

2)为维护巷道，防止坑木腐烂，金属生锈，以及行人安全等，所有巷道都应分配一定的风量；

3)风量分配后，应保证井下各处瓦斯浓度，有害气体浓度，风速等满足《煤矿安全规程》的各项要求。

风量分配应按不同时期的矿井总进风量和用风地点，采用由里到外，细致配风。矿井

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通风容易和困难时期的确定见4.5节矿井通风阻力。

2.风量分配

根据按需分风原则，考虑到各用风地点的漏风，对不同时期的矿井总风量进行分配，分配方式见表4-7。

5 矿井通风阻力

5.1矿井通风总阻力计算原则

1.矿井通风总阻力计算原则

1)矿井通风的总阻力，不应超过2940Pa.

2)矿井井巷的局部阻力，新建矿井（包括扩建矿井独立通风的扩建区）宜按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。

2.矿井通风总阻力计算

矿井通风总阻力是指风流有进风井口起，到回风井口止，沿一条通风（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。

对于有两台或多台主要通风机工作的矿井，矿井通风阻力应按每台主要通风机所服务的系统分别计算。

5.2矿井通风容易、困难时期的确定

本设计只对矿井生产前25年进行通风设计。工作面达产后，离采区石门最远的区段且在一个工作面快要结束时，风流从运输上山直接进入区段进风斜巷，清洗工作面后，经过区段回风斜巷通过回风石门抵达回风大巷，再由回风井排至地面。在此期间，风流流过

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了最少的运输大巷长度，区段进回风斜巷通风路线最短，阻力最小，故为通风容易时期。

工作面达产后，第一采区生产服务年限25.8年，风机服务年限为25年左右。因此通风困难时期是的第一采区离工业广场最近的最后两个工作面通风时期。风流从运输上山通过采区石门直接进入区段进风斜巷，清洗工作面后，经过区段回风斜巷通过回风石门抵达回风上山，再由回风井排至地面。在此期间，风流流过了全部的运输上山长度，区段进回风斜巷均比即将结束时长因此，通风路线最长，阻力最大，故为通风困难时期。

通风容易时期立体示意图见图4-1

通风容易时期网络图见图4-2 通风困难时期立体示意图见图4-3 通风困难时期网络图见图4-4

矿井通风阻力的大小是选择通风设备的主要依据，所以在选择矿井通风机之前必须首先计算井巷内通风总阻力。

矿井井巷风流一般都处于紊流状态，设计依据摩擦阻力定律分段计算井巷风阻。由于各生产时期通风线路与通风距离的不同，其通风阻力也不同，设计分矿井达产后通风容易时期与通风困难时期分别计算全矿井通风阻力及通风等积孔。

设计矿井采用单一工作面集中生产，因此矿井通风系统比较简单，可根据通风线路的长短确定矿井通风容易和困难时期。

1.计算原则

1）进行矿井通风总阻力计算，应考虑矿井达到设计产量时，主要通风机在服务期限内（20～25年），既能克服矿井的最大阻力（既通风困难时期），又能保证矿井在最小阻力（既容易时期）的情况下通风机的效率不低于0.70，所以必须计算这两个时期的总阻力。

2）确定矿井通风容易时期和困难时期。一般情况下，矿井投产刚达到设计产量时，主要通风机所服务的这个时期为容易时期；主要通风机服务期限内的后期为困难时期。

3）确定计算阻力路线。根据所给出的两个时期通风系统图，凭直观和经验选择一条风量最大、巷道总长度最长的线路计算最大阻力，不必计算出所有巷道的阻力。只有在不能直接判断哪条线路阻力最大时，才需要计算出所有线路的阻力，比较后得出最大阻力。计算时先选定的路线上（容易和困难时期分别选定），从进风井口到回风井口逐段编号，然后对各段井巷进行阻力计算，再将各段计算结果累加起来，便得出通风容易和困难时期的井巷通风Hrmin和Hrmax。

4）如果矿井服务年限长，则只计算达产后前期内通风容易和通风困难时期的井巷通风总阻力。

2.容易和困难时期阻力计算

按照风流经过巷道时产生阻力的方式不同，可分为摩擦阻力和局部阻力，摩擦阻力一般占矿井通风总阻力的90%左右，局部阻力参照经验按井巷摩擦阻力的10%计。是选择通风机的主要参数，可由下式计算：

hr＝α×L×U×Q2/S3＝R×Q2 (公式4-21)

式中：

Hr—摩擦阻力，Pa；

α—摩擦阻力系数，Kg/ m³； L—巷道长度，m；

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S—巷道净断面面积，m2； U—巷道净断面周长，m； R—井巷摩擦风阻，Ns2/m8； Q—通过巷道的风量，m³/s；

容易时期的通风线路图及通风网络图见下面：

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图

意 示 体 立 期 时 易 容 风 通例

图中国矿业大学函授2010届本科生通风课程设计 第 17 页

流

风流

鲜风新乏

图4-1 容易时期通风系统立体图

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图4-2 容易时期通风系统网络图

1)通风容易时期： (1)摩擦阻力计算

副井井筒——运输大巷——区段进风巷——工作面——区段回风巷——回风大巷——回风井

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(2)总阻力计算

沿着上述风路，将各区域的摩擦阻力累加起来，并考虑适当的局部阻力系数（一般不细算局部阻力），即可算出通风容易时期的井巷通风总阻力为：

hf ＝ 1.2hf

＝ 1.2×339.8

＝407.6Pa

2)通风困难时期：

困难时期的通风线路图及通风网络图见下面

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图

意 示 体 立 期 时 难 困 风 通中国矿业大学函授2010届本科生通风课程设计 第 20 页

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图4-3 困难时期通风系统立体图

图4-4 困难时期通风系统网络图

(1)摩擦阻力计算

副井井筒——运输大巷——区段进风巷——工作面——区段回风巷——回风大巷——回风井

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