矿井通风设计.

第一章矿井概况

某矿地处平原、地面标高+150m，井田走向长度5km，倾斜方向长度3.3km。井田上界以标高－165m为界，下界以标高－1020m为界，两边以断层为界，井田内煤层赋存稳定，井田可采储量约1.08亿吨。根据开采条件，煤炭供求状况及“规程”规定，确定此矿为年产150万吨的大型矿井，服务年限为72年。

井田内有两个开采煤层，为K1、K2，在井田范围内，煤层赋存稳定，煤层倾角15°，各煤层厚度，间距及顶底板岩性参见综合柱状图。矿井相对瓦斯涌出量为6.6m 3/t，煤层有自然发火的危险，发火期为16～18个月，煤尘有爆炸性，爆炸指数为36%。

根据开拓开采设计确定。采用立井多水平上下山开拓，第一水平标高—380m，倾斜长

825 m，服务年限为27年，因走向较短，两翼各布置一个采区。每个采区上山部分和为2

下山部分各分为五个区段回采。每采区各布置一个综采工作面和一个高档普采工作面，工作面长度150m，区段平巷及区段煤柱15m，综采工作面产量为在K1煤层时为1620吨/日，在K2煤层时为1935吨/日，日进6刀，截深0.6m，高档普采工作面产量为在K1煤层时为1080吨/日，在K2煤层时为1290吨/日，日进4刀，截深0.6m，东翼还另布置一个备用的高档普采工作面，综采工作面装备的部分机电设备如表1－2所示，采区巷道采用集中联合布置。

采区轨道上山均布置在K2煤层的底板稳定细砂石中，区段回风平巷与运输上山，区段运输平巷与轨道上山采用石门连接，为了保证生产正常接替，前期东西两翼各安排两个独立通风的煤层平巷掘进头，后期东西两翼各安排两个独立通风的煤层平巷掘进头和一个岩石下山掘进头。东西两翼各有一个绞车房、变电所、火药库，亦需独立通风。井为箕斗井提煤用，井为罐笼井升降人员、材料、矸石，也作为进风井用，并设有梯子间。

部分巷道名称、长度、支护形式，断面几何特征参数列入表1－1

大巷掘进3000元/米，立井掘进8000米/元，中央式风井附属设施40万元/井，中央式主要通风机20万元/套，对角式风井附属设施20万元/井，对角式主要通风机15万元/套。

表1

井内的气象参数按表1－4所列的平均值选取，除综采工作面采用4-6制工作制外，其他均采用3-8制工作。

井下同时作业的最多人数为700人，综采工作面同时作业最多人数40人，高档普采工作面同时作业最多人数60人。

表1－3

表1－4空气平均密度一览表

第二章矿井通风系统

第一节矿井通风方式

根据前述矿井的地质概况，开拓方式及开采方法，提出本矿井前25年左右的矿井通风系统方案为：中央边界式、两翼对角式和分区对角式。表2－1为三者的优缺点及适用条件。经过上表的粗略的技术比较，考虑到本矿井为两个采区，故两翼对角式和分区对角式差别不大的原因，因此将分区对角式排除在外。

在剩下的方案一：中央边界式；方案二：分区对角式中做经济比较。见表2－1

表2－1 井巷通风费用比较

从表2－2中可以看出中央边界式风流在井下的流动线路为折返式，风流线路长，阻力较大不适合现在的高产高效矿井。根据表2－1的经济比较，方案二投资成本较低，再加上本矿井煤层有自然发火危险，发火期限比较长，煤尘有爆炸性等因素，为了使每个采区互不影响，

所以综上述考虑采用两翼对角式更为合理。

第二节采区通风方式确定采区的通风方式并作技术比较

采区应该有足够的供风量，并按需分配到各个采、掘工作面。为此采区通风系统就满足以下要求：

⑴一个采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。

⑵采煤工作面和掘进工作面都应采用独立通风。

⑶采煤工作面和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区和冒落区。

本矿井各采区都设置两条上山即运输机上山及轨道上山。为此采区通风方式有两种方案。

方案一、轨道上山进风，运输机上山回风

方案二、运输机上山进风，轨道上山回风

轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响，轨道上山的绞车房易于通风；变电所设在两上山之间，其回风口设置调节风窗，利用两上山间的风压差通风。

输送机上山进风，由于风流方向与运煤方向相反，容易引起煤尘飞扬，煤炭在运输过程中所释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面的安全卫生条件；输送机上山设备所散发的热量，使进风流温度升高。此外，须在轨道上山的下部车场内安设风门。为此，根据本矿井采区条件，综合考虑采用轨道上山进风，运输机上山回风比较合理，通风管理相对较容易。

第三节采煤工作面通风方式

确定采煤工作面的通风方式并作技术比较

工作面的回采顺序有前进式和后退式，前进式与后退式相比，回采时不用提前掘出回采巷道，可以边采边掘，但是回采巷道的上、下顺槽的维护费用多。并且新鲜风流首先通过采空区，漏风严重，且风流会带着采空区涌出的瓦斯进入工作面，容易使瓦斯超限。煤层本身具有自然发火危险，前进式通风使自然发火更加容易，增加通风管理难度，故考虑采用后退式回采顺序。

由于本矿井的准备巷道是二条上山，故只能采用U型通风，再加上本矿井的煤层倾角15°，属于中等，并且本矿井相对瓦斯涌出量为6.6m 3/t，属于中等偏上，由于瓦斯比空气轻，为了减少在上隅角产生瓦斯积聚，因此采用上行通风方式。按照《设计规范》的有关要求，采用上行通风。这样瓦斯自然流动的方向与上行风流方向相同，在正常风速情况下。瓦斯不容易局部积聚和分层流动。工作面发生火灾时所产生的活风压与工作面的通风压力作用方向一致，瓦斯浓度不会增加，因此着火地点发生瓦斯爆炸的可能性小。其缺点是上行风流将煤炭运输过程中所逸散的瓦斯和煤尘带入工作面，增大了瓦斯和煤尘的浓度，也易引起煤尘飞扬

第四节主要通风机工作方法

确定主要通风机的工作方法并做技术比较

主要通风机的工作方式有抽出式、压入式和压抽混合式

通风方式分为抽出式、压入式和混合式。详细比较见表2—3。

采区通风必须满足《煤矿安全规程》的规定。每一个生产水平和每一个采区，都必须布置回风道，实行分区通风。回采工作面和掘进工作面都应采用独立通风。对于煤层倾角大的回采工作面应采用上行通风。采煤工作面和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区和冒落区。

表2

因为只考虑服务年限的头25年故混合式不于考虑。

抽出式：主要通风机安设在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井