礦井通風設計

礦井通風設計是整個礦井設計內(nèi)容的重要組成部分，是保證安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。因此，必須周密考慮，精心設計，力求實現(xiàn)預期效果。

一、礦井通風設計的內(nèi)容與要求

礦井通風設計的基本任務是建立一個安全可靠、技術(shù)先進經(jīng)濟的礦井通風系統(tǒng)。礦井通風設計分為新建或擴建礦井通風設計。對于新建礦井的通風設計，既要考慮當前的需要，又要考慮長遠發(fā)展的可能。對于改建或擴建礦井的通風設計，必須對礦井原有的生產(chǎn)與通風情況做出詳細的調(diào)查，分析通風存在的問題，考慮礦井生產(chǎn)的特點和發(fā)展規(guī)劃，充分利用原有的井巷與通風設備，在原有基礎上提出更完善、更切合實際的通風設計。無論新建、改建或擴建礦井的通風設計，都必須貫徹黨的技術(shù)經(jīng)濟政策，遵照國家頒布的礦山安全規(guī)程、技術(shù)規(guī)程、設計規(guī)范和有關(guān)的規(guī)定。

礦井通風設計一般分為兩個時期，即基建時期與生產(chǎn)時期，分別進行設計計算。

（一）礦井基建時期的通風

礦井基建時期的通風指建井過程中掘進井巷時的通風，即開鑿井筒（或平硐）、井底車場、井下硐室、第一水平的運輸巷道和通風巷道時的通風。此時期多用局部通風機對獨頭巷道進行局部通風。當兩個井筒貫通后，主要通風機安裝完畢，便可用主要通風機對已開鑿的井巷實行全壓通風，從而可縮短其余井巷與硐室掘進時局部通風的距離。

（二）礦井生產(chǎn)時期的通風

礦井生產(chǎn)時期的通風是指礦井投產(chǎn)后，包括全礦開拓、采準和采煤工作面以及其他井巷的通風。這時期的通風設計，根據(jù)礦井生產(chǎn)年限的長短，又可分為兩種情況：

（1）礦井服務年限不長時（大約15至20年），只做一次通風設計。礦井達產(chǎn)后通風阻力最小時為礦井通風容易時期；礦井通風阻力最大時為困難時期。依據(jù)這兩個時期的生產(chǎn)情況進行設計計算，并選出對此兩個時期的通風皆為適宜的通風設備。

（2）礦井服務年限較長時，考慮到通風機設備選型，礦井所需風量和風壓的變化等因素，又需分為兩個時期進行通風設計。第一水平為第一期，對該時期內(nèi)通風容易和困難兩種情況詳細地進行設計計算。第二期的通風設計只做一般的原則規(guī)劃，但對礦井通風系統(tǒng)，應根據(jù)礦井整個生產(chǎn)時期的技術(shù)經(jīng)濟因素，作出全面的考慮，以使確定的通風系統(tǒng)既可適應現(xiàn)實生產(chǎn)的要求，又能照顧長遠的生產(chǎn)發(fā)展與變化情況。

礦井通風設計所需要的基礎資料如下：

礦井地形地質(zhì)圖；礦巖游離二氧化硅（矽）、硫、放射性物質(zhì)及瓦斯和有害氣體的含量；煤巖自然發(fā)火傾向性；煤塵爆炸性；礦區(qū)氣候條件，包括年最高、最低、平均氣溫、地溫、地熱增深率及常年主導風向等；礦巖容重、塊度、松散系數(shù)、含泥量及粘結(jié)性；礦區(qū)有無老窯舊巷及其所在地點和存在情形；礦井年產(chǎn)量、服務年限、開拓系統(tǒng)、回采順序、開采方法；產(chǎn)量分配和作業(yè)布置，同時作業(yè)的工作面數(shù)及備用工作面?zhèn)€數(shù)；同時開動的各種型號的鑿巖機臺數(shù)及其分布；同時爆破的最多炸藥量；同時工作的最多人數(shù)等。

（三）礦井通風設計的內(nèi)容

（1）確定礦井通風系統(tǒng)

（2）礦井通風計算和風量分配

（3）礦井通風阻力計算

（4）選擇通風設備

（5）概算礦井通風費用

此外，根據(jù)不同地區(qū)或礦井的特殊條件，還需警醒礦井空氣溫度調(diào)節(jié)的計算（具體內(nèi)容見第八章）

（四）礦井通風設計的要求

（1）將足夠的新鮮空氣有效地送到井下工作場所，保證生產(chǎn)和創(chuàng)造良好的勞動條件；

（2）通風系統(tǒng)簡單，風流穩(wěn)定，易于管理，具有抗災能力；

（3）發(fā)生事故時，風流易于控制，人員便于撤出；

（4）有符合規(guī)定的井下環(huán)境及安全檢測系統(tǒng)或檢測措施；

（5）通風系統(tǒng)的基建投資省，營運費用低，綜合經(jīng)濟效益好。

二、優(yōu)選礦井通風系統(tǒng)

（一）礦井通風系統(tǒng)的要求

（1）每一礦井必須有完整的獨立通風系統(tǒng)。

（2）進風井口應按全年風向頻率，必須布置在不受粉塵、煤塵、灰塵、有害氣體和高溫氣體侵入的地方。

（3）箕斗提升井或裝有膠帶運送機的井筒不應兼做進風井，如果兼做進風井使用，必須采取措施，滿足安全的需要。

（4）多風機通風系統(tǒng)，在滿足風量按需分配的前提下，各主要通風機的工作風壓應接近，當通風機之間的風壓相差較大時，應減小共用風路的風壓，使其不超過任何一個通風機風壓的30%。

（5）每一個生產(chǎn)水平和每一采區(qū)，都必須布置回風巷，實行分區(qū)通風。

（6）井下爆破材料庫必須有單獨的新鮮風流，回風風流必須直接引入礦井的總回風巷或主要回風巷中。

（7）井下充電室必須用單獨的新鮮風流通風，回風風流應引入回風巷。

（二）確定礦井通風系統(tǒng)

根據(jù)礦井瓦斯涌出量、礦井設計生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、煤層自燃傾向性及兼顧中后期生產(chǎn)需要等條件，提出多個技術(shù)上可行的方案，通過優(yōu)化或技術(shù)經(jīng)濟比較后確定礦井通風系統(tǒng)。礦井通風系統(tǒng)應具有較強的抗災能力，當井下一旦發(fā)生災害性事故后所選擇的通風系統(tǒng)能將災害控制在最小范圍，并能迅速恢復正常生產(chǎn)。

三、礦井風量計算

（一）礦井風量計算原則

礦井需風量，按下列要求分別計算，并采取其中最大值。

（1） 按井下同時工作最多人數(shù)計算，每人每分鐘共計風量不得少于4m³；

（2） 按采煤、掘進、硐室及其他實際需要風量的總和進行計算。

（二）礦井需風量的計算

1.采煤工作面需風量的計算

采煤工作面的風量應該按下列因素分別計算，取得最大值。

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