第八章(第1-5节)

3、风筒的漏风 正常情况下，金属和玻璃钢风筒的漏风，主要发生在 接头处，胶布风筒不仅接头而且全长的壁面和缝合针眼都 有漏风，所以风筒漏风属于连续的均匀漏风。漏风使局部 通风机风量Q通与风筒出口风量Q出不等。因此，应该用 始、末端风量的几何平均值作为风筒的风量Q。
Q Q通 Q出
反映风筒漏风程度的指标参数如下： 1)漏风率 风筒漏风量占局部通风机工作风量的百分数称为风筒 漏风率η漏。
1 3
（8-9）
t──通风时间，一般取20~30min； A──同时爆破炸药量，kg； b──每kg炸药产生的CO当量，煤巷爆破取 100L/kg，岩巷爆破取40L/kg； S──巷道断面积，m2； L──巷道通风长度，m； P漏──风筒始、末风量之比，即漏风系数； C碳──氧化碳浓度的允许值，%，C碳=0.02%。 2、抽出式通风 式中
三、排出矿尘所需风量 风流的排尘风量可按下式计算：
G Q需 G高 G基
式中 Q尘──排尘所需风量，m3/min； G──掘进巷道的产尘量，mg/min； G高──最高允许含尘量，当矿尘中含游离SiO2大 于10%时，为2 mg/m3；小于10%时，为10 mg/m3；对 含游离SiO2大于10%的水泥粉尘，为6 mg/m3； G基──进风流中基底含尘量，一般要求不超过0.5 mg/m3。
图8-6 风幛导风 1－风幛；2－调节风门
图8-7 风筒导风 1－风筒；2－风墙；3－调节风门
图8-8 平行巷道导风
图8-9 钻孔导风 1－上山；2－钻孔
三、引射器通风 利用引射器产生的通风负压，通过风筒导风的通风方 法称为引射器通风。 引射器通风一般采用压入式，其布臵方式如图8-10所示。 利用引射器通风的主要优点是： 1、无电器设备、无噪音。 2、水力引射器通风还能起降温、降尘作用。 3、在煤与瓦斯突出严重的煤层掘进时，用它代替局部 通风机通风，设备简单，比较安全。 缺点是：供风量小，需要水源或压气。 适用于需风量不大的短巷道掘进通风，也可在含尘量 大、气温高的采掘机械附近，采取水力引射器与其它通 风方法的混合式通风。
掘进工作面压入式通风立体示意图
⒉抽出式通风 抽出式通风如图8-3所示。局部通风机安装在离掘进巷 道口10m以外的回风侧巷道中，新鲜风流沿掘进巷道流入工 作面，污风经风筒由局部通风机抽出。
图8-3 抽出式通风
抽出式通风的优点是： 1、污风经风筒排出，掘进巷道中为新鲜风流，劳动卫生 条件好； 2、放炮时人员只需撤到安全距离即可，往返时间短； 3、所需排烟的巷道长度为工作面至风筒吸入口的长度， 故排烟时间短，有利于提高掘进速度。 其缺点是： 1、风筒吸入口的有效吸程短，风筒吸风口距工作面距离 过远则通风效果不好，过近则放炮时易崩坏风筒； 2、因污风由局部通风机抽出，一旦局部通风机产生火花， 将有引起瓦斯、煤尘爆炸的危险，安全性差。 在瓦斯矿井中一般不使用抽出式通风。
掘进通风方法按通风动力形式不同分为局部通风机 通风、矿井全风压通风和引射器通风三种。其中，局部 通风机通风是最为常用的掘进通风方法。 一、局部通风机通风 局部通风机是井下局部地点通风所用的通风设备。 局部通风机通风是利用局部通风机作动力，用风筒导风 把新鲜风流送入掘进工作面。局部通风机通风按其工作 方式不同分为压入式、抽出式和混合式三种。
风筒直径/mm 300 400 500 600 800 1000 风筒节长/m 10 10 10 10 10 10 风筒壁厚/mm 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 垫圈厚/mm 1.3 1.6 1.9 2.3 3.2 4.0 风筒质量/kg▪m
－1
0.071 0.126 0.196 0.283 0.503 0.785
图6-1 并联通风网路
⒈压入式通风 压入式通风如图8-1所示。局部通风机和启动装置安 设在离掘进巷道口10m以外的进风侧巷道中，局部通风机把 新鲜风流经风筒送入掘进工作面，污风沿掘进巷道排出。
图 8-1 压入式通风
压入式通风的优点是： 1、局部通风机和启动装置都位于新鲜风流中，不易引起 瓦斯和煤尘爆炸，安全性好； 2、风筒出口风流的有效射程长，排烟能力强，工作面通 风时间短； 3、既可用硬质风筒，又可用柔性风筒，适应性强。 缺点是： 1、污风沿巷道排出，污染范围大； 2、炮烟从掘进巷道排出的速度慢， 需要的通风时间长。 适用于以排出瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进通风。
1 p漏 1 KDn R0 L 3
2
柔性风筒的p漏值可用下式计算： 1 p漏 1 n 接
掘进工作面需风量，应满足《规程》对作业地点空 气的成分、含尘量、气温、风速等规定要求，按下列 因素计算。 一、排出炮烟所需风量 ⒈压入式通风
0.465 AbS 2 L2 2 Q需 t P漏C碳
《规程》规定：煤巷、半煤岩巷的掘进如采用混合式通 风时，必须制订安全措施。但在瓦斯喷出区域或煤（岩） 与瓦斯突出煤层、岩层中，掘进通风方式不得采用混合 式。
掘进工作面混合式通风布置平面图
二、矿井全风压通风
矿井全风压通风，是直接利用矿井主通风机所造成 的风压，借助风幛和风筒等导风设施将新风引入工作 面，并将污风排出掘进巷道。 矿井全风压通风的形式有： ⒈利用纵向风幛导风 ⒉利用风筒导风 ⒊利用平行巷道通风 ⒋钻孔导风
Q漏 Q通 Q出 漏 100 % 100 % Q通 Q通
2)有效风量率 掘进工作面风量占局部通风机工作风量的百分数称为有 效风量率p有效。
p有 效 Q出 Q通 100 % Q通 Q漏 Q通 100 % (1 漏 ) 100 %
3)漏风系数 风筒有效风量率的倒数称为风筒漏风系数p漏。金属 风筒的p漏值可按下式计算：
2)BKJ66－11系列局部通风机
BKJ66－11型矿用局部通风机是沈阳鼓风机厂生产的新型局 部通风机。该系列通风机机号有№3.6、4.0、4.5、5.6、6.0、 6.3等6个规格。 BKJ66－11系列通风机的优点是：效率高，最高效率达90%， 且高效区宽，比JBT系列提高效率15～30%，耗电少；如用 BKJ66－11№o4.5代替JBT52－2型，电动机功率可由11KW降至 8KW；噪音低，比JBT系列局部通风机降低6～8dB（A）。
随着综掘工作面的增多，混合式通风除尘技术得 到了广泛应用，为了满足抽出式通风的要求，也为了充 分利用柔性风筒的优点，带刚性骨架的可伸缩风筒得到 了开发和应用，即在柔性风筒内每隔一定距离加一个钢 丝圈或螺旋形钢丝圈。 此种风筒 能承受一定的负压，可用于抽出式通风， 而且具有可伸缩的持低风速0.15m/s或Q≥9S(m3/min)验算。半煤岩 和煤巷按不能形成瓦斯层的最低风速0.25 m/s或 Q≥15S(m3/min) 验算。 掘进巷道需风量，原则上应按排除炮烟、瓦斯、矿尘 诸因素分别计算，取其中最大值，然后按风速验算，而 在实际工作中一般按通风的主要任务计算风量。如有大 量瓦斯涌出的巷道，则按瓦斯因素计算；无瓦斯涌出的 岩巷，则按炮烟和矿尘因素计算；综掘煤巷按矿尘和瓦 斯因素计算。
近年来生产了玻璃钢风筒，其优点是比铁风筒轻 便（重量仅为钢材的1/4），抗酸、碱腐蚀性强，摩擦 阻力系数小，但成本比铁风筒高。
2)柔性风筒 主要有帆布风筒、胶布风筒和人造革风筒等。常见的 胶布风筒规格如表8-3所示。柔性风筒的优点是轻便，拆 装搬运容易，接头少。缺点是强度低，易损坏，使用时间 短，且只能用于压入式通风。目前煤矿中采用压入式通风 时均采用柔性风筒。
0.254 Q需 t
（8-10） 式中 L抛──炮烟抛掷长度，m。电雷管起动时，L抛 =15+A/5。
AbSL抛 C碳
3、混合式通风 采用长抽短压混合式布置时，为防止循环风和维持风筒 重叠段巷道具有最低的排尘或稀释瓦斯风速，则抽出式风 筒的吸风量Q入应大于压入式风筒出口风量Q出，即： Q入=(1.2~1.25) Q出 或 Q入 =Q出+60vS，m3/min 式中 v──最低排尘风速0.15~0.25m/s，瓦斯释放最低0.5 m/s风速； S──风筒重叠段的巷道断面积，m2。 上式中压入式风筒出口风量Q出可按(8-9)式计算。式中L 改为抽出式风筒吸风口到工作面的距离L距，并且因压入式 风筒较短，式中P漏≈1，故
一、局部通风系统的设计原则 局部通风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 可归纳如下： (1)在矿井和采区通风系统设计中应为局部通风创造条件； (2)局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进； (3)尽量采用技术先进的低噪音、高效型局部通风机，如 对旋式局部通风机； (4)压入式通风宜用柔性风筒，抽出式通风宜采用带刚性 骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。 (5)当一台局部通风机不能满足通风要求时可考虑选用两 台或多台局部通风机联合运行。
⒉风筒的阻力 计算公式依据第三章摩擦阻力计算公式得：
h摩 LU 2 64L 2 Q 2 5Q 3 S D
柔性风筒和带刚性骨架的柔性风筒的摩擦阻力系数 与其壁面承受的风压有关。在实际应用中，整列风筒风 阻除与长度和接头等有关外，还与风筒的吊挂维护等管 理质量密切相关，一般根据实测风筒百米风阻作为衡量 风筒管理质量和设计的数据。
图8-10 引射器通风 1－风筒；2－引射器；3－水管（或风管）
局部通风设备由局部通风动力设备、风筒及附属装臵 组成。 一、局部通风机 井下局部地点通风所用的通风机称为局部通风机。 掘进工作面通风要求通风机体积小、风压高、效率高、 噪声低、性能可调、坚固防爆。 1、局部通风机的种类和性能 1）JBT系列局部通风机 JBT系列局部通风机是目前煤矿中普遍使用的局部 通风机，研制于上世纪六十年代，其全风压效率只有 60%~70%，风量、风压偏低，噪声高达103~118dB(A)， 已逐渐被淘汰。
2)局部通风机的并联 当风筒风阻不大，用一台局部通风机供风不足时，可 采用两台或多台局部通风机集中并联工作。