西沟矿通风系统研究.docx

本科论文摘 要如今中国的煤矿产业的进一步发展，安全生产是发展中的第一要素。其中对于矿井进行全面的通风设计是最关键的一个环节。一个生产质量合格的大型煤矿必须要严格地保证其所属矿井的通风系统符合其相关的标准及行业的规范。所以，设计人员因严肃的对待每个矿井的通风设计，把好安全的第一道关。本设计根据西沟煤矿的实际情况，严格准守和认真贯彻煤矿安全规程、矿井通风与安全技术以及国家制定的其他有关矿井通风的规定，结合目前最先进的矿井通风技术，对西沟煤矿进行矿井通风设计。文中针对西沟煤矿的具体情况，如位置与交通、自然地理环境、矿井地质、煤层赋存及煤质、瓦斯和煤的自燃性以及采掘工作面和硐室通风等，综合分析上述因素，合理的布置管道、选择风机，用最节约的方式提供最可靠的方案。关键词：煤矿安全；矿井通风；安全生产AbstractWith the further development of China's coal mining industry today, safe production is the first element in development. Among them, comprehensive ventilation design for the mine is the most critical link. A large-scale coal mine of qualified production quality must strictly ensure that the ventilation system of its mine meets its relevant standards and industry specifications. Therefore, the designers take the safety design of each mine seriously and put the first pass of safety well.According to the actual situation of Xigou Coal Mine, this design strictly abides by and earnestly implements "Coal Mine Safety Regulations", "Mine Ventilation and Safety Technology" and other regulations on mine ventilation formulated by the state. Xigou Coal Mine conducts mine ventilation design. In this paper, the specific conditions of Xigou Coal Mine, such as location and traffic, natural geographical environment, mine geology, coal seam occurrence and coal quality, gas and coal spontaneous combustion, and mining face and chamber ventilation, etc. To arrange pipes, choose fans, and provide the most reliable solution in the most economical way.Key words：Coal mine safety；Mine ventilation；Safety production目 录第1章 矿井概况11.1 位置与交通11.2 自然地理11.3 矿井地质及构造21.4 煤层赋存及煤质31.4.2 含煤地层31.4.2 可采煤层41.4.3 煤质51.5 瓦斯、煤尘和煤的自燃51.5.1 矿井瓦斯情况51.5.2 煤尘的各种爆炸性及可燃煤的各种自燃性和倾向性51.6 矿井开拓与开采61.6.1 矿井开拓61.6.2 矿井开采61.7 矿井鉴定情况7第2章 通风系统的选择82.1 矿井通风方法的有关介绍82.1.1 抽出式通风82.1.2 压入式通风82.1.3 混合式通风82.2 矿井通风方式的有关介绍92.2.1 中央式92.2.2 对角式92.2.3 分区域式92.3 西沟煤矿的通风系统选择102.4 西沟煤矿的通风路线布置112.5 西沟煤矿安全保证措施112.5.1 确保风流稳定的措施112.5.2 防止漏风的措施11第3章 风量计算及风量分配133.1 风量计算133.1.2 矿井需风量的计算原则133.1.2 按整体法计算133.1.3 按采煤、掘进、硐室及其它工作地点实际工作的排风量计算133.2 进行风量的分配163.2.1 风量的分配原则163.2.3 分配的方法173.3 掘进通风183.3.1 局部通风机的工作风量183.3.2 局部通风机全风压Ht193.3.3 选择局部通风机的型号193.3.4 防止局部通风机产生循环风的措施19第4章 通风总阻力计算214.1 阻力计算准则214.2 矿井通风总阻力的计算方法21第5章 主要通风机选型235.1 选择矿井通风设备的基本要求235.2 主要通风机的选择235.2.1 计算通风机的风量Q通235.2.2 计算通风机的风压H通235.2.3 选择通风机235.3 主要电动机的选择245.3.1 计算通风机输入功率245.3.2 选择电动机24第6章 矿井通风费用计算256.1 全部通风耗电量256.1.1 主要通风的耗电量256.1.2 局部通风的平均耗电量256.1.3 通风总耗电量256.2 通风费用25第7章 结论26参考文献27致 谢28附录一 中文译文29附录二 外文原文第1章 矿井概况1.1 位置与交通石梯子西沟煤矿在新疆呼图壁县位于新疆呼图壁林场县城正南56km公里处的石梯子小天山北麓。呼图壁井田煤矿区交通较便利。交通地理位置详见图1-1。图1-1 石梯子西沟煤矿交通位置示意图1.2 自然地理新疆呼图壁县石梯子西沟白杨河煤矿位于中国新疆准南煤田呼图壁县白杨河矿区东部，规划设计生产能力密度为0.9Mt/a。在白杨河矿区总体规划中本白杨河煤矿西与呼图壁县苇子沟兴隆煤矿火烧区相邻，南以各煤层火烧区保安煤柱或风氧化带火烧区为界，北和西北以呼图壁县苇子沟兴隆矿井火烧区为界，东与石梯子东沟煤矿火烧区相邻，规划井田东西南北走向倾斜长1.83.2km，面积约11.4km2，深部火烧区境界暂定为+1000m，井田南北走向拐点坐标位置见表1-1。表1-1 矿区总体规划中的井田范围坐标表拐点号直角坐标（3°带）纬距（X）经距（Y）S1484976629473167S2484926329475010S3484337829475010S4484390229471720S5484529129471801S6484757429471800S74847577294731671.3 矿井地质及构造井田地处于乌鲁木齐凹陷地带，区域中部的f6逆冲断裂构造使得侏罗系下统三工河组以上的地层多次重复出现，井田就分布在f6逆冲断裂构造以南的头屯河组、西山窑组以及三工河组三组地层中。因为该井田低层区域板块地层结构是典型的地形单斜地层构造，所以低层井田板块地层结构整体内部结构特征呈一向北缓向南倾斜的典型单斜地层构造，偏向10°18°，倾角5°15°，地层内部结构呈西缓东陡，浅部稍缓，深部略陡的变化特点。表1-2 地层结构含煤岩组平均厚度（m）岩石组成井田内分布碎屑沉积下侏罗统三工河组218.96主要为深灰色灰绿色黄绿色泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、含砾粗砂岩、砾岩、细砂岩夹砂砾岩、叠锥灰岩、泥灰岩及炭质泥岩薄层、煤线，含大量的植物叶、茎碎片化石未有出露不含可采煤层以湖相为主的碎屑沉积中侏罗统头屯河组241.37主要为灰黄黄绿色砾岩、粗砂岩与粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩互层，底部为一层210m厚砾径250mm的砾岩、砂岩与西山窑组分界分布于井田中北部河流相为主的陆源碎屑沉积上侏罗统喀拉扎组92.17主要为灰黄黄绿色砾岩、粗砂岩与粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩互层分布于井田中北部河流相为主的陆源碎屑沉积续表1-2 地层结构含煤岩组平均厚度（m）岩石组成井田内分布碎屑沉积中侏罗统西山窑组西山窑组下段127.62主要为灰灰白色粗砂岩、细砂岩、粉砂岩与煤层互层夹泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩井田南侧西南角和中部呈倒“V”字形少量分布出露一套以湖相、湖滨三角洲相、泥炭沼泽相为主夹有河流相、覆水沼泽相的含煤碎屑沉积西山窑组中段129.26主要为灰黄色、黄绿色、灰白色粗砂岩、中砂岩、细砂岩、与泥质粉砂岩、粉砂质泥岩互层夹炭质泥岩、煤线、泥岩该段分布于西山窑组下段之上，在井田内为不含煤段，出露于井田南部、中部西山窑组上段145.97主要为灰白色、黄绿色中粗砂岩、砂砾岩、细砂岩与浅灰色、灰黄色粉砂岩、泥质粉砂岩互层夹泥岩、炭质泥岩分布于西山窑组中段之上，为不含煤地层，出露于井田中部，呈带状分布1.4 煤层赋存及煤质1.4.2 含煤地层井田内的含煤地层位于于侏罗系中统西山窑组的地层中，并且全部的煤均储存在其下段的地层中。西山窑组共有4个0.30米或以上的带编号煤层，从下到上分别为B1，B2，B3和B4。其中，整个地区可开采3个煤层，包括B2，B3，B4煤层和B1。这是当地的煤矿开采层。煤层出现在中侏罗统西山窑组下部（J2x1）。煤层分为4层，厚度大于0.3米，从下到上依次为B1，B2，B3，B4。其中，B1煤层是整个区域的连续局部煤层，B2，B3，B4是整个区域的煤层。每个煤层的厚度为12.73-22.41米，平均厚度为17.99米。1.4.2 可采煤层表1-3 可采煤层特征表煤层号纯煤厚（m）可采厚（m）顶底板岩性煤层倾角（度）煤层结构可采性煤层稳定性两极值平均值（点）两极值平均值（点）夹矸层数夹矸厚度（m）B51.123.311.91.123.311.9顶板为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、细砂岩，底板为泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、细砂岩、粗砂岩1114无全区可采较稳定B40.973.852.140.972.871.85顶板泥岩、粉砂质泥岩、细砂岩、粉砂岩、粗砂岩、含炭泥岩，底板为泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、粗砂岩、粉砂质泥岩10121层0.30.98全区可采较稳定B30.161.310.870.681.240.97顶板为含炭质泥岩、粗砂岩、底板为泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩11141层0.28大部分可采较稳定B23.578.065.193.578.065.19顶板为泥质粉砂岩、粉砂岩、粗砂岩、粉砂质泥岩、底板为粉砂质泥岩、粗砂岩、泥质粉砂岩、粉砂岩1014无全区可采较稳定B12.86.74.562.85.94.14顶板为粗砂岩,厚度大并且稳定，底板为泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩111414层0.131.39全区可采较稳定1.4.3 煤质（1）煤类及其分布规律井田煤矿全区种类单一，均属于不具有粘性的煤（31bn），各矿区煤层的不粘煤质量自转变小。井田石油全区主要矿产为特低特高灰绿色富油页岩煤，特高灰低硫、特低磷分低特高磷低水份低灰富油页岩煤、高热值、气化率等指标较好的低灰富油页岩煤。（2）煤质根据新疆准东煤田呼图壁县石梯子西沟煤矿勘探报告，西沟村村煤矿主要的矿区含可采煤层和可以开采可用地层矿区位于石嘴山梯子北沟西山窑煤矿组下段。在西沟村的煤矿可采地层中，含有煤矿全区可采及煤矿局部部分可以开采的可用煤层5层，自下而上的可用煤层按按编号顺序分别为四层b1、b2、b3、b4、b5，其中一层含有b2、b3、b4、b5煤层为含有全区可采局部部分可采可用煤层。全区地下煤层总沉积厚度平均17.99m，可采厚度平均17.14 m。煤层的成因变质煤其成因阶段类型主要为腐植性的炭是煤主要成因种类，变质煤的成因类型阶段主要为大型重金属煤矿煤的变质成因阶段，煤的主要成因种类之一的煤就是不具有粘性的煤（31bn）。（3）煤的用途井田矿区煤层均煤质属于不含灰粘页岩煤（31bn），是优良的小型石油化工用煤产业及其动力煤是发电、民用主要煤，也可以是广泛可用于作为小型石油化工气化用途的煤和大型石油化工工业用煤。1.5 瓦斯、煤尘和煤的自燃1.5.1 矿井瓦斯情况根据中国地质调查所报告主要煤层的瓦斯样品含量分析测试的结果，矿井中侏罗统西山窑组中段（j2x2）主要煤层的瓦斯样品含量不高，最低0.001m3/t，最高2.125m3/t，全区平均为0.441m3/t。井田内煤层瓦斯含量变化趋势：各井田内煤层在+1481.33m煤层水平以上均分布为二氧化碳氮气带，在+1481.33m煤层水平以下分布的煤层特征不尽相同，但总体上瓦斯含量随着深度的增加有增加的趋势1。1.5.2 煤尘的各种爆炸性及可燃煤的各种自燃性和倾向性依据据2011年中国相关地质科学调查报告科学工作者协会提供的中国相关地质调查数据信息，井田内各部分煤层灰和煤粉的连续燃烧爆炸火焰时间长度多为300mm400mm间，煤尘均匀且具备较强的燃烧爆炸性。各级煤井田内的部分煤层以及煤粉均因其属于明显的经由自燃产生发火性，自燃产生发火性的倾向相对较高且各等级均且较为易发生自燃2。1.6 矿井开拓与开采1.6.1 矿井开拓主斜井：呈拱面，宽度约为4.2m，截面面积约为14.44m2，井口的标高+1554m，井筒的水平倾角度呈18°。主斜井全长为442m。主斜井内用来承担整个矿井输送煤的任务的是一台钢绳芯带式输送机，它也可以当做进风井来使用。设置员工通道和阶梯，作为矿井安全设施的进出口。副平硐：副平硐是由现成的混合运输平硐刷成的。它具有半圆形拱形截面，截面直径为5.0m，净截面面积为16.75m2，井口高程为+1560m，井眼倾斜角为13°，井眼与一采区上层井场之间的距离为886m。整个过程采取无轨胶轮车运输，负责整个矿山的起重作业以及物料，设备，人员和进气口的输送任务。井筒内有安设洒水管路、信号电缆以及压风管等，充当矿井的安全出口立风井：矿井开拓时应充分利用现成的井筒。立风井截面呈圆形，截面净直径为3.8m，净截面面积为11.34m2，井口的标高为+1629.655m，正式投入使用时井筒的垂直深度为105m，井筒内铺设的管路有：注氮管、灌浆管路等，这些管路被用于矿井的主要回风任务。井田划分为二个水平上山采矿开采，一水平开采标高确定为+1430m，二水平标高的开采标高确定为+1000m，一水平上山阶段垂高为95m。二水平上山阶段垂高为430m。井田全场长约3000m，未出现大范围的断裂构造，按照西沟矿井的开拓规划部署，以及综合考虑矿井、煤层自燃发火的程度以及各个煤层的厚度等多种因素，把+1430m水平以上的部分划分为一个独立的采区，为第一开采区，采取双翼开采的模式；+1430m至+1000m水平为第二开采区，也采用采取双翼开采的模式。采区东翼长约1530m，西翼长约1490m。1.6.2 矿井开采西沟煤矿矿井平均煤层的倾角为11°，依据有关数据对可知其为缓斜煤层，应采取大高采的采煤工艺。因为该矿井煤层之间间隔较小，容易导致回采之后冒落的影响高度较大，所以采取下行式的开采方式。采煤所用的工作面应按照煤层走向陆续布置，按照初期的开采部署，对煤层进行自上而下的回采。矿井现阶段采掘布置为一采两掘：即1W402综采工作面、1W301上顺槽掘进工作面、1W301下顺槽掘进工作面以及一个开拓工作面：煤仓上口联巷掘进工作面。1.7 矿井鉴定情况西沟矿井CH4相对排放量取定为3.04m3/t，CH4绝对排放量取定为1.03m3/min，CO2相对排放量取定为2.39m3/t，CO2绝对排放量取定为0.81m3/min。综合考虑西沟矿井属于瓦斯品级矿井。第2章 通风系统的选择2.1 矿井通风方法的有关介绍通常来说，矿井通风方法指的是井内主要风机的通风工作方法，按风机的安装位置不同分成三种通风方法：抽出式通风、压入式通风及其他混合式通风三种。2.1.1 抽出式通风抽出式通风要求将主风扇安装在出风口一侧的地面上。它的工作方法是，将新鲜空气通过风井管道传送到各个耗气部分后，废气通过同一风扇排到地面。它的新风和废气将在同一管道中运输。抽出式通风的特点为：第一，因主要风机的工作性质，会使井下的空气的压强小于于地表的空气压强，所以当矿井一旦存在漏风通道，其泄漏的风会从地表流向井下。第二，由于其工作机理的特殊性，使用该方法无需在主要的进风巷中加入风门装置，因此运送货物，管理通风，以及行人通行都十分便利。第三，在一些瓦斯矿井中采取该种通风方法，就可以防止通风机因故障而无法正常运转，导致井下气压增加，从而使瓦斯从空区溢出的风险，这是短时间内有效防漏的最佳选择。2.1.2 压入式通风压入式通风要求将主风扇安装在出风口侧面的地面上。它的工作方法是，在将新鲜空气加压并通过风扇输送到竖井的各个耗风部分后，废气通过回风孔从地面排出。可以看出，安装现场的压入式通风和抽出式通风是相同的，不同之处在于它们的工作方法。压入式通风的特点为：第一，因主要风机的工作性质，会使井下的空气的压强大于地表的空气压强，所以当矿井一旦存在漏风通道，其泄漏的风会从井下流向地表。第二，由于其工作机理的特殊性，使用该方法需要在主要的进风巷中加入风门装置，进而导致职工通行、货物运送不便，并且漏风的可能性较大，检修人员进行通风管理难度巨大。第三，该种方法在遇到矿井内主要风机损坏时，会导致井内风压降低，瓦斯可能会在空采区出现大量聚集，这对于职员安全十分不利。2.1.3 混合式通风混合通风要求将矿井的主风扇安装在进气孔和回风孔处均安置。工作模式是将新鲜空气通过压入风扇向下输送到竖井中，然后将废气通过抽气风扇排出井中。实现了新旧风分开输送的要求。混合通风的特征如下：压入式风扇的位置设置在进气轴地面附近的开口处，排气风扇的位置在排气轴地面附近的开口处。把P井下与P地面相比较，进风的一侧呈正压，回风系统一侧呈负压3。2.2 矿井通风方式的有关介绍按进回风巷在井田位置不同，矿井通风方式分为中央式、对角式、分区域式三类。2.2.1 中央式中央式的通风方式要求矿井的进风井和回风井都处于井田的中央。又依据进风井和回风井倾斜方向的相对位置不同，区分为中央并列式和中央分列式。该种方式在开始挖通风路时的工程量较小，可以用最少的资金更快的实现生产；地下井筒与地上的建筑结构高度融合，从而可以为职工提供方便快捷的管理；两个纵向井筒建筑结构高度集中，便于人工进行开掘和同时控制两个井筒延深；井筒安全性和煤柱少，易于人工实现控制矿井煤气反风。它适用于井田走向短，煤层埋藏较深且倾角较大的矿井。2.2.2 对角式矿井进风和回风分别处在矿井的两边的通风形式叫做对角式，它又接着分为：两翼对角式、单翼对角式和分区对角式，两翼对角式的井风口在矿井中央，回风口在两侧，单翼对角式的进风口和回风口都在矿井两侧，分区对角式的中央有进风口，回风口在多处均有设置。这种方法的风流在井下的外部流动通风路线为直向式，风流流动路线短，通风时所造成的气流阻力小；安全进出口多，抗灾害和防御能力强；由于矿井采用工业原料开采时的广场环境不受主要矿井采用回风管的污染和主要矿井采用新式通风机所受噪声的程度影响等均无危害。但也有他的弊端，比如：初期投资较多，施工时间漫长，管理不便，导致煤在地表堆积较多，同时也会需要更多的人力。这种通风方法适用条件是瓦斯在矿井口走向长度不大于4km的，对风量需求较大的，煤质属于易燃并容易发生瓦斯爆炸的，运用该通风方式有利于清除煤与井中瓦斯突出的大型燃煤矿井。2.2.3 分区域式分区域式是在井田的每处生产区域挖掘进回风，使之分区构成独立的通风系统。其优点之一是各个采煤区之间相互独立，互不干扰，方便施工人员进行风量调节；其次通过该方式建造风井的工期较短，可以在短期内投入生产使用；再者建设初期投资较少，煤碳产出快速，可以拥有多个安全出口，且具有良好的抗灾能力。缺点在于风井偏多；主要风机的布置较为分散，监管难度大；服务覆盖面较小；矿井反风也比较不方便。 分区域式的适用条件如下：煤层的分布较浅或因煤层风化带和井田地表的地势起伏较大，导致无法准确挖掘浅层的总回风巷，在开采第一水平时，只可以考虑采取分区域式的通风方式。除此之外，多煤层挖掘的煤矿、井田走向长的煤矿、产能高的煤矿、需风量大的煤矿以及煤易发生自燃的煤矿，均可考虑采取该种通风的方式。2.3 西沟煤矿的通风系统选择考虑到西沟煤矿其井田走向长度一般为3km小于4km，平均煤层的倾角一般为12.5°属于中斜煤层，瓦斯与自然发火属于二类瓦斯自燃，依据有关资料该矿井不是属于自燃严重的矿井，再者，对于矿井的开拓与部署，结合瓦斯矿井、各个煤层的厚度等多种因素综合考虑，将对其采取双翼开采。因此我们所选择的通风方式为中央并列式的瓦斯矿井通风方法。考虑到目前西沟瓦斯煤矿为一个大型瓦斯矿井，在挖掘过程中，一旦发生主要通风机损坏的事故，将立即导致井下风流压力的提升，从而直接导致井下瓦斯从空区冒出，造成职员中毒伤亡，所以对西沟矿井应该采取的通风方法是机械抽出式的通风方法，机械抽出式能够在短时间内有效的阻断瓦斯冒出的路径，而且它的漏风量小，通风管理的过程也比较简易，这对于职员的安全是十分有益。该井下通风系统除了在技术上可以有效保证井下各用风地点正常的通风以外，还在抵御自然灾害冲击等方面体现出巨大的优越性：矿井采取平硐开拓方法，主副平硐、后期职员行走平硐以及回风平硐均可以当作是矿井的安全出口，井口之间的距离大于30m，井下发生灾害时，人员可以根据提前规划好的避难路线撤到地面，同时保证了矿井前后两个阶段的安全出口大于等于2个。矿井通风系统的结构相对合理。一旦发生灾害，根据灾害发生的地点，可以采用整个矿井反风的方法，就可以有效地控制地下灾害的发展趋势。矿井的道内还设置了有通风门、调节风门等各种通风结构，可以有效保证气流根据施工计划的流动路线平稳地流动，同时井下的突出煤层的风门、调节风门等各种通风构筑物都要设置在进风的一侧。同时，需要在进风口侧设置各种通风结构，例如风门和调节风门。矿井的采掘面都进行了独立通风，配备了可检测气体和甲烷浓度的传感器以及一个断电仪。一旦发现异常气体浓度，将自动实现气体超限停电报警。在井下设置的通风门、调节风门等，可以有效率地确保各条井下各个通风巷道符合额定风速并符合煤矿安全规程的其他相关技术规定要求。2.4 西沟煤矿的通风路线布置风流分配：副平硐进风，主斜井少量进风，立风井进行回风。矿井的通风线路为：地面副平硐一采区上部车场缓坡上山1E401工作面运输顺槽1E401工作面1E401工作面运输顺槽立风井。矿井一采区水平生产期间，新鲜风流由副平硐进入一采区上部的停车场，通过水平缓坡返回山上后，工作面进入运输通道并清理矿井的工作面。排出的风从水平采煤面通过平缓的斜坡进入回风通道，然后通过水平回风巷上山，最后从水平回风竖井通过水平回风清理石门和新鲜空气运到地面。2.5 西沟煤矿安全保证措施2.5.1 确保风流稳定的措施（1）为了保证风流能够按照指定路线流动，并且可以灵活便利地控制好每个用风点的风量，我们将会在每个平行的通风网络节点上安装风门，气密和可调节风门等通风结构，并可以根据生产进度随时进行调整和纠正。以保证各个用风地点的风量和风速与有关的规定适配。（2）安排职员要定期处理巷道内的杂物，规定在主要的巷道内严禁停放采矿车辆，堆放各类材料和采矿设备等，以此确保风流畅通。（3）在规划巷道的截面尺寸时，要考虑到除必要的运输要求以外，还应满足风量及风速的需求，这是因为巷道的截面减小会导致通风助力的剧增，这将直接导致与该巷道并联的巷道强行增阻，进而影响到整个通风系统的风量分配，最终造成通风资金超限。（4）要保证整巷道内各部分的截面尺寸误差相对稳定，切忌出现时大时小的情况，在转弯处要设置成弧形或斜线型，不能有直角的出现。2.5.2 防止漏风的措施（1）要对引风道、各风硐的气密性进行彻底地排查，有效地控制住外部漏风。（2）用黄泥浆和砂浆填充采空区的密闭墙和巷旁的充填带，尽可能减少漏风。（3）施工时确保各通风构筑物的砌筑质量，如：风门、风桥、密闭等，加强它门的严密性可以有效的减少漏风。（4）用风处的风阻应被削弱，从而可以减小空气泄漏的压力差，从而可以减少并联风路径的空气泄漏。（5）企业要安排专业的检修人员定时、定量的对通风构筑物进行检查与维修。制定全面有效的安全检查表检查各个重要的漏风地点，其中就应包括主要风流的分支以及主要风流的汇合点、各个用风地点的进出口，测出这些地点的风量、风速等参数，进而通过计算和分析得到主要漏风地点以及漏风区间的漏风数据，最后进行有针对性的处理4。第3章 风量计算及风量分配3.1 风量计算3.1.2 矿井需风量的计算原则首先是计算井下同时工作的最大人数所需的风量。第二个是计算采煤，硐室，掘进和其他工作地点所需的总风量。根据这两种计算方法，依次计算每个部分的风量，并选择最大值作为矿井的总空气需求量。3.1.2 按整体法计算根据同时下井作业人数最多时的平均需供给风量进行计算，根据有关规定每人的平均供给风量不应低于4m3/min。Qm=4Rkm 3-1式中：R同时工作的最大人数，取100人；4单人每分钟用风量，m3/min.人；km矿井通风系数，取1.20。经计算，需风量为8m3/s。3.1.3 按采煤、掘进、硐室及其它工作地点实际工作的排风量计算Q=（Q采+Q掘+Q硐+Q它）K 3-2式中：Q采、Q掘、Q硐、Q它分别为采煤工作面、掘进工作面、独立通风硐室及其它行人、维修巷道所需风量的总和，m3/min；K矿井通风系数（其中包含矿井内部漏风以及分配不均产生误差），取1.20。（1）采煤工作面的需风量计算按CH4（或CO2）涌出量计算Q采=100KzQz 3-3式中：Q采采煤工作面所需通风量，m3/min；QZ采煤工作面绝对CH4涌出量，m3/min；KZ对于工作场地面积对CH4涌出不均衡的影响系数，取1.8。Q采=100×1.8×1.03=185.4m3/min按工作面进风流温度计算Q采=0S0K0 3-4式中：V0回采工作面适宜风速，取1.4m/s；S0回采工作面平均有效断面，查阅得6m2；K0工作面长度系数，取1.0。Q采=1.4×6×1.0=8.4m3/s=504m3/min按炸药使用量计算按1kg炸药供风25m3/min标准计算。Q采=25A 3-5式中：A采煤工作面一次使用最大炸药量，取7。Q采=175m3/min按回采工作面同时作业人数计算每人每分钟提供的通风不低于4m3。Q采=4Nu 3-6式中：4每人每分钟所提供的通风标准，m3/min人；Nu采煤管理工作面同时确定进行采煤工作的最多职工人数，取45人。Q采=180m3/min按巷道最低和最高风速进行验算从以上的计算的数值中选取一个最大数值Qmax用来对巷道的最低和最高风速进行验算。15×SCQ采240×SC 3-7式中，Sc回采工作面平均有效断面，11.34m2。经验算，所配风量符合要求。采煤通风机的工作面积采取以上方法计算风量的最大平均值，即为504m3/min。瓦斯抽采工作面按照采煤工作面风量50%配风，即为252m3/min。（2）掘进工作面需风量计算按CH4（或CO2）涌出量计算Q掘=100KdQd 3-8式中：Q掘掘进工作面总供风量，m3/min；Qd掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量，第一工作面绝对瓦斯涌出量机掘为0.81m3/min，炮掘为0.60m3/min，第二工作面绝对瓦斯涌出量为0.40m3/min；Kd掘进工作面CH4冒出的不平衡系数，机掘取1.8，炮掘取2.0。经计算，西沟矿井煤层第一工作面机掘Q掘为145.8m3/min，第一工作面炮掘Q掘为162m3/min，西沟矿井煤层掘进第二工作面Q掘为80m3/min。按炸药使用量计算Q掘=25A 3-9式中：A采煤工作面一次使用最大炸药量，取4.7。经计算，每个工作面Q掘为117.5m3/min。按局部通风机吸风量计算Q掘=IKfQf 3-10式中：Qf掘进工作面局部通风机额定局部吸风量，第一掘进工作面取为150m3/min，第二掘进工作面取为90m3/min。I同时运转的局部通风机台数，取1台；Kf风量备用系数，取1.43。经计算，西沟掘进工作面Q掘1为214.5m3/min，Q掘2为128.7m3/min。按工作人员数量Q掘=4Nu 3-11式中：4每人每分钟供风标准，m3/min人；Nu掘进工作面同时工作的最多人数，取16人。经计算，每个工作面Q掘为64m3/min。按巷道最低和最高风速进行验算从上述各式计算值中选择其中的一个最大者Qmax进行巷道最低和最高风速验算。15×SjQ掘240×Sj 3-12式中：Sj掘进工作面巷道过风断面，4m2。掘进工作面取如上计算风量的最大值，Q掘为214.5m3/min经验算，所配风量符合要求。（3）硐室配风量计算Q硐=3600×W××Cp×60×t 3-13式中：Q硐主变电所供风量，m3/min；3600热功当量；W电器总功率取350Kw；发热系数，取0.02；p空气密度，取1.2kg/m3；Cp空气定压气热，取1.00kJ/kg·K；t硐室进回风温差，取4。经计算，矿井主变电所配风量Q硐为87.5m3/min，一采区绞车房配风60m3/min，Q硐为147.5m3/min。（4）按柴油机车需风量计算矿井选用5台ZMJT057柴油机车运输。按单位功率的需风量指标进行计算：Q柴=q0×N 3-14式中：q0供风指标，取4.0m3/min；N柴油机车的总功率，1台ZMJT057柴油机车总功率为15KW。经计算，采用5台柴油机车的需风量为300m3/min（5）其他地点配风量计算矿井其他需独立通风的维修、人行通道配风量Q它为660m3/min综上所述，矿井总需风量为：Q=（504+252+214.5×2+147.5+300+660）×1.2=2751m3/min=45.85m3/s，取46m3/s。根据有关规定，矿井内部总的进风量应选上述风量计算方法中的最大值。即计算得到矿井总需风量为46m3/s。3.2 进行风量的分配3.2.1 风量的分配原则计算得到总风量后，各个用风量的地点被分配到的巷道需风量，不能得低于该处巷道计算得到的供风量，完成分配时，井下各个地点的瓦斯和有毒有害的放射性气体的含量及其风速等，均要满足各种有关要求和规定。表3-1 配风的依据漏风地点允许漏风率/%无提升设备的抽出式风井5有提升设备的抽出式风井10无提升设备的压入式风井10有提升设备的压入式风井15风门2风桥1采空区5103.2.3 分配的方法第一步开采区要根据西沟煤矿井下开采区的总体发展规划和路线图，对各个采煤、掘进的工作面以及独立的回风巷道和硐室等，按照各部位的需风量进行配风，剩下的部分需风量依照西沟煤矿区的产量、开采工作面的需风量数目、硐室的需风量等分配至各个采区，然后按一定的配比把风量分配至其余的用风地点，从而有效保护通风巷道和保证井下工作职员的安全。第二步需风量分配均匀以后，要对西沟煤矿井下各个采区通风巷道的风速情况进行了检验和抽查，使其风速能够完全符合规程对风速的要求。其中，掘进工作面以及采煤工作面风量的确定如图3-1、图3-2所示。图3-1 掘进巷道配风量的确定图3-2 采煤工作面配风量的确定除去掘进工作面、硐室以及其它井巷的需风量后，再把剩余的风量分配给各个回采工作面和备用工作面。QM=Q-Km（Qa+Qb+Qc） 3-15式中：QM除掘进工作面需风量 、硐室需风量以及其它井巷需风量外的总需风量；Q矿井总的需风量；Km通风系数；Qa掘进需风量；Qb硐室需风量；Qc其它需风量。经计算：掘进工作面：Qa=2×6.0=12.0m3/s；硐室配风：Qb=1×3.0=3.0m3/s；其他行人通风巷道：Qc=1×16.0=16.0m3/s；除以上场所的总需风量：QM=15m3/s。将回采工作面以及备用工作面按照与产能成正比的原则进行分配，备用工作面的风量按照生产所需的