矿井通风-学习情景7 采煤工作面通风方式选择

Q采>25A （m3/min）
A——一次爆破炸药最大用源自文库，Kg。
（4）按回采工作面同时作业人数计算
每人供风≮4m3/min： Q采>4N （m3/min） N——工作面最多人数，
(5)、按风速进行验算：
15S<Q采<240S （m3/min）
式中： S——工作面平均断面积，m2。 备用工作面亦应满足按瓦斯、气温等规定计算的风 量，且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。
(2)按工作面进风流温度计算
Q 60V S k
式中： V——采煤工作面的风速，按其进风流温度从下表 查取。 S——采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控 顶时有效断面的平均值，㎡。 k——采煤工作面的长度风量系数，查下表。
回采工作面空气温度（℃） 采煤工作面风速（m/s）
配风调整系数K温
上行风的主要缺点是： (1) 上行风风流方向与运煤方向相反，易 引起煤尘飞扬，使采煤工作面进风流及工作面 风流中的煤尘浓度增大。 (2) 煤炭运输过程中放出的瓦斯进入工作 面，使进风流和工作面风流瓦斯浓度升高，影 响了工作面卫生条件。 (3) 采用上行凤时，进风风流流经的路线 较长，且上行风比下行风工作面的气温要高些。
❶工作面的风流必须可靠。 ❷必须保持通风巷的设计断面。 ❸必须配有专职瓦检员。
2）回采工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达 到1.0%时，必须停止用电钻钻眼；爆破地点附近 20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时，严禁爆破。 3）回采工作面及其他作业地点风流中、电动机或 其开关安设地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到 1.5%时，必须停止作业，切断电源、撤出人员、进 行处理。 4）回采工作面及其他巷道内，体积大于0.5m³ 的 空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内必 须停止作业、撤出人员、进行处理。 5）回采工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时， 必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施， 进行处理。
2 下行风的优缺点
下行风的主要优点是： (1) 采煤工作面及其进风流中的煤尘、瓦 斯浓度相对较小些。 (2) 采煤工作面及其进风流中的空气被加 热的程度较小。 (3) 下行风流方向与瓦斯自然流向相反， 不易出现瓦斯分层流动和局部积聚的现象。
下行风的主要缺点是： (1) 运输设备在回风巷道中运转，安全性较差。 (2) 工作面一旦起火，产生的火风压和下行风 工作面的机械风压作用方向相反，使工作面风量减 少，瓦斯浓度升高，下行风在起火地点引起瓦斯爆 炸的可能性比上行风要大些，灭火工作困难一些。 (3) 除浅矿井的夏季之外，采区进风流和回风 流之间产生的自然风压和机械风压的作用方向相反， 降低了矿井通风能力，而且一旦主要通风机停止运 转，工作面的下行风流就有停风或反风(或逆转)的 可能。
上行通风 运煤方向 新风
污风
下行通风 运煤方向 新风
污风
1 、上行风的优缺点
上行风的主要优点是： (1) 瓦斯比空气轻，有一定的上浮力，其自然流 动的方向和上行风流的方向一致利于带走瓦斯，在 正常风速(大于0.5～0.8m/s)下，瓦斯分层流动和局 部积聚的可能性较小。 (2) 采用上行风时，工作面运输平巷中的运输设 备位于新鲜风流中，安全性较好。 (3) 工作面发生火灾时，采用上行风在起火地点 发生瓦斯爆炸的可能性比下行风要小些。 (4) 除浅矿井的夏季之外，采用上行风时，采区 进风流和回风流之间产生的自然风压和机械风压的 作用方向相同，对通风有利。
是上隅角，回风侧不能。 该系统需沿空支护巷道和控制经过采空区漏风，难
度较大。
2、Y型、W型及双Z型通风系统
Y型 使回风巷风量增加，上隅角 及回风巷瓦斯不易超限，且可在 上部进风道抽放瓦斯。 W型 常用于高瓦斯的长工作面或 双工作面。 双Z型 前进式漏风携带瓦斯可能 会使双工作面超限；后退式携带 瓦斯不进入工作面，较安全。
<15 <18 18～20
0.3~0.5 0.3～0.8 0.8～1.0
0.8 0.90 1.00
20～23
23～26
1.0～1.5
1.5～1.8
1.00～1.10
1.10～1.25
26～28
28～30
1.8～2.5
2.5～3.0
1.25～1.4
1.4～1.6
(3)、按炸药量计算需要风量：
每千克炸药供风≮25m3/min：
二、工作面通风系统
1、U型与Z型通风系统
U型后退式 我国使用较普遍。优点：结构简单，巷道施工维修量小，工作面漏
风小，风流稳定，易于管理；缺点：上隅角瓦斯易超限，工作面进、回风巷要
提前掘进，j掘进工作量大。 U型前进式 维护工作量小，不存在采掘工作面串联通风的问题，采空区瓦斯不 涌向工作面而是涌向回风平巷;缺点是采空区漏风大。 Z型后退式 采空区瓦斯不涌向工作面而是涌向回风平巷，采空区回风侧沿采空 区可抽放瓦斯，但进风侧不能。 Z型前进式 采空区进风侧可抽放采空区瓦斯，采空区瓦斯易涌向工作面，特别
采区通风系统的基本要求
1、每一生产水平和采区都必须实行分区通风。分区通风，是 指采掘面、采区和生产水平以及其他用风地点，都有自己的 进、回风巷，其回风都各自排入采区回风巷或总回风巷而不 进入其他用风地点的通风布置方式。 2、准备采区必须在采区内构成通风系统后，方可开掘其它巷 道。 3、高瓦斯矿井、有煤与瓦斯（CO2）突出危险的矿井的每个 采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少1条专用回 风巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采 区，必须设置1条专用回风巷。 专用回风巷：在采区巷道中，专门用于回风，不得用于运料、 安设电气设备的巷道。在煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出 区，专用回风巷内还不得行人。瓦斯浓度不得超过2℅，进 行瓦斯抽放的，瓦斯浓度不得超过2.5%。
学习情景7
采煤工作面通风
任务1 采煤工作面通风方式的选 择 任务2 采煤工作面通风管理及特 殊 情况下采煤工作面通风管理
任务1 采煤工作面通风方式选择
在生产过程中，工作面煤壁会散发瓦斯，与其 相邻的采空区也会涌出各种有毒有害气体，空气流 经采场后不仅气体成分发生变化，而且温度、湿度、 压力也会发生变化，并会混入矿尘。 一、采场需风量计算 每个回采工作面实际需要风量，应按瓦斯涌出 量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风 速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。
任务2 采煤工作面通风管理及特殊情 况下采煤工作面通风管理
1）装有矿井安全监控系统的机械化采煤工作面、 水采和煤层厚度小于0.8m的保护层的采煤工作面， 经抽放瓦斯（抽放率25%以上）和增加风量已达到 最高允许风速后，其回风流中瓦斯浓度仍不能降到 1.0%以下时，回风流中瓦斯最高允许浓度为1.5%， 但应符合下列要求：
7）开采容易自燃的煤层（薄煤层除外）时，采煤 工作面必须采用后退式开采； 8）矿井在同一煤层、同翼、同一采区相邻的正在 开采的采煤工作面沿空留巷时，采掘工作面严禁同 时 作业； 9）水采工作面有采空区回风时，工作面必须有足 够的新鲜风流，工作面及其回风巷的风流中的瓦斯 和 二氧化碳浓度必须符合《规程》的相关规定； 10）采空区必须及时密封。
6）采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于或等于20m³ /min、进回 风 巷净断面8m³ 以上，经抽放瓦斯（抽放率25%以上）和增大风量 已 达到本标准规定最高允许风速后，其回风巷风流中瓦斯浓度仍不 符合本标准规定时，由企业主要负责人审批后，可采用专用瓦斯 巷（也称瓦斯尾巷），但该巷回风流中的瓦斯浓度不得超过 2.5%，并遵守下列规定： ❶工作面风流控制必须可靠； ❷专用排瓦斯巷内不得进行生产作业和设置电气设备；进行巷 道维修工作时，瓦斯浓度必须低于1.5%。 ❸专用排瓦斯巷内风速不得低于0.5m³ /s； ❹专用排瓦斯巷内必须用不燃性材料支护，并应有防止静电、 摩擦和撞击火花的安全措施； ❺专用排瓦斯巷必须贯穿整个工作面且不得留有盲巷； ❻专用排瓦斯巷内必须安设甲烷传感器，甲烷传感器应悬挂在 距专用瓦斯巷回风口15m处，当甲烷浓度达到2.5%时，能发出报 警信号并切断电源。
4、采、掘工作面应实行独立通风。 5、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的采煤 工作面不得采用下行通风。 6、掘进工作面和采煤工作面的进风和回风，都不得 经过采空区或冒顶区。 7、井下机电硐室必须设在进风风流中。个别井下硐 室，经矿总工程师批准，可设在回风流中，但瓦 斯浓度不超过0.5%，并应安装瓦斯自动检测报警 断电装置。 8、采空区必须及时封闭。 9、倾斜运输巷道，不应设置风门。开采突出煤层时， 工作面回风侧不应设置风窗。 10、改变一个采区的通风系统时，应报矿总工程师 批准。
3、H型通风系统
H型 工作面风量大，采空区瓦斯不涌向 工作面，气象条件好，增加了工作面安 全出口，工作面机电设备都在新鲜风流 巷道里，通风阻力小，采空区的回风道
里可抽放瓦斯，易于控制上隅角瓦斯。
但沿空护巷困难，由于有附加巷道，可 能影响通风稳定性，管理复杂。 此外，目前还有J型通风系统等。
三、采煤工作面上行风与下行风
(1)、按瓦斯涌出量计算：
Q采=100 ×Q采绝对瓦斯涌出量×K
式中: Q采——采煤工作面需要风量，m3/min； Q采绝对瓦斯涌出量——采煤工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min。 K——采煤工作面瓦斯涌出不均匀备用系数，通常机采工作
面取1.2~1.6炮采工作面取1.4~2.0，水采工作面取2.0~3.0。