安徽理工大学能源与安全学院安全工程系

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1、安徽理工大学安徽理工大学能源与安全学院能源与安全学院安全工程系安全工程系通通 风风 安安 全全 学学第七章第七章 通风系统与通风设计通风系统与通风设计 1 1本章主要内容本章主要内容1 1矿井通风系统矿井通风系统2 2采区通风采区通风3 3通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风4 4矿井通风设计矿井通风设计5 5可控循环通风可控循环通风2 2第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统一一.矿井通风系统的类型及其适用条件矿井通风系统的类型及其适用条件n按按进进、回回井井在在井井田田内内的的位位置置不不同同，通通风风系系统统可可分分为为中央式中央式、对角式、区域式及混合式。对角式、区域式及混合式。1 1、中

2、央式、中央式 进进、回回风风井井均均位位于于井井田田走走向向中中央央。根根据据进进、回回风风井井的的相相对对位位置置，又又分分为为中中央央并并列列式式和和中中央央边边界界式式（中中央央分分列式）。列式）。3 3第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统2 2、对角式、对角式 1 1）两翼对角式）两翼对角式 进进风风井井大大致致位位于于井井田田走走向向的的中中央央，两两个个回回风风井井位位于于井井田田边边界界的的两两翼翼（沿沿倾倾斜斜方方向向的的浅浅部部），称称为为两两翼翼对对角角式式，如如果果只只有有一一个个回回风风井井，且且进进、回回风风分分别别位位于于井井田田的的两两翼翼称称为单翼对角式。为单

3、翼对角式。4 4第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统2 2）分区对角式）分区对角式 进进风风井井位位于于井井田田走走向向的的中中央央，在在各各采采区区开开掘掘一一个个不不深深的的小小回风井，无总回风巷。回风井，无总回风巷。5 5第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统3 3、区域式、区域式 在在井井田田的的每每一一个个生生产产区区域域开开凿凿进进、回回风风井井，分分别别构构成成独独立立的通风系统。如图。的通风系统。如图。4 4、混合式、混合式 由由上上述述诸诸种种方方式式混混合合组组成成。例例如如，中中央央分分列列与与两两翼翼对对角角混混合式，中央并列与两翼对角混合式等等。合式，中央并列与两翼

4、对角混合式等等。6 6第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统二、主要通风机的工作方式与安装地点二、主要通风机的工作方式与安装地点 主主要要通通风风机机的的工工作作方方式式有有三三种种：抽抽出出式式、压压入入式式、压压抽抽混混合式合式。1 1、抽出式抽出式 主主要要通通风风机机安安装装在在回回风风井井口口，在在抽抽出出式式主主要要通通风风机机的的作作用用下下，整整个个矿矿井井通通风风系系统统处处在在低低于于当当地地大大气气压压力力的的负负压压状状态态。当当主主要要通通风风机机因因故故停停止止运运转转时时，井井下下风风流流的的压力提高，比较安全。压力提高，比较安全。7 7第一节第一节 矿井通风系统

5、矿井通风系统2 2、压入式、压入式 主主要要通通风风机机安安设设在在入入风风井井口口，在在压压入入式式主主要要通通风风机机作作用用下下，整整个个矿矿井井通通风风系系统统处处在在高高于于当当地地大大气气压压的的正正压压状状态态。在在冒冒落落裂裂隙隙通通达达地地面面时时，压压入入式式通通风风矿矿井井采采区区的的有有害害气气体体通通过过塌塌陷陷区区向向外外漏漏出出。当当主主要要通通风风机机因因故故停停止止运转时，井下风流的压力降低。运转时，井下风流的压力降低。8 8第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统3 3、压抽混合式、压抽混合式 在在入入风风井井口口设设一一风风机机作作压压入入式式工工作作，回回

6、风风井井口口设设一一风风机机作作抽抽出出式式工工作作。通通风风系系统统的的进进风风部部分分处处于于正正压压，回回风风部部分分处处于于负负压压，工工作作面面大大致致处处于于中中间间，其其正正压压或或负负压压均均不不大大，采采空空区区通通连连地地表表的的漏漏风风因因而而较较小小。其其缺缺点点是是使使用的通风机设备多，管理复杂。用的通风机设备多，管理复杂。9 9第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统三、矿井通风系统的选择三、矿井通风系统的选择 根根据据矿矿井井设设计计生生产产能能力力、煤煤层层赋赋存存条条件件、表表土土层层厚厚度度、井井田田面面积积、地地温温、矿矿井井瓦瓦斯斯涌涌出出量量、煤煤层层自

7、自燃燃倾倾向向性性等等条条件件，在在确确保保矿矿井井安安全全、兼兼顾顾中中、后后期期生生产产需需要要的的前前提提下下，通通过过对对多多种种个个可可行行的的矿矿井井通通风风系系统统方方案案进进行行技技术术经经济比较后确定。济比较后确定。1010第一节第一节 矿井通风系统矿井通风系统中中央央式式通通风风系系统统具具有有井井巷巷工工程程量量少少、初初期期投投资资省省的的优优点点。因此，矿井初期宜优先采用。因此，矿井初期宜优先采用。有有煤煤与与瓦瓦斯斯突突出出危危险险的的矿矿井井、高高瓦瓦斯斯矿矿井井、煤煤层层易易自自燃燃的的矿井及有热害的矿井，应采用矿井及有热害的矿井，应采用对角式或分区对角式对角式

8、或分区对角式通风；通风；当当井井田田面面积积较较大大时时，初初期期可可采采用用中中央央通通风风，逐逐步步过过渡渡为为对对角式或角式或分区对角式分区对角式。矿矿井井通通风风方方法法一一般般采采用用抽抽出出式式。当当地地形形复复杂杂、露露头头发发育育老老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。1111第二节第二节 采区通风系统采区通风系统采采区区通通风风系系统统是是矿矿井井通通风风系系统统的的主主要要组组成成单单元元,包包括括：采采区区进进风风、回回风风和和工工作作面面进进、回回风风巷巷道道组组成成的的风风路路连连接接形形式及采区内的风流控制设施

9、式及采区内的风流控制设施。1212第二节第二节 采区通风系统采区通风系统一、采区通风系统的基本要求一、采区通风系统的基本要求1.1.每一个采区，每一个采区，都必须布置回风道，实行分区通风。都必须布置回风道，实行分区通风。2.2.采采煤煤和和掘掘进进工工作作面面应应独独立立通通风风系系统统。有有特特殊殊困困难难必必须须串联通风时应符合有关规定。串联通风时应符合有关规定。3.3.煤煤层层倾倾角角大大于于1212的的采采煤煤工工作作面面采采用用下下行行通通风风时时，报报矿总工程师批准，矿总工程师批准，4.4.采采煤煤和和掘掘进进工工作作面面的的进进风风和和回回风风，都都不不得得经经过过采采空空区区或

10、冒落区。或冒落区。1313第二节第二节 采区通风系统采区通风系统二、采区进风上山与回风上山的选择二、采区进风上山与回风上山的选择上上（下下）山山至至少少要要有有两两条条；对对生生产产能能力力大大的的采采区区可可有有3 3条条或或4 4条上山条上山。1 1、轨道上山进风，运输机上山回风、轨道上山进风，运输机上山回风 2 2、运输机上山进风、轨道上山回风、运输机上山进风、轨道上山回风比比较较：轨轨道道上上山山进进风风，新新鲜鲜风风流流不不受受煤煤炭炭释释放放的的瓦瓦斯斯、煤煤尘尘污污染染及及放放热热影影响响，输输送送机机上上山山进进风风，运运输输过过程程中中所所释释放放的的瓦瓦斯斯，可可使使进进风

11、风流流的的瓦瓦斯斯和和煤煤尘尘浓浓度度增增大大，影影响响工工作面的安全卫生条件。作面的安全卫生条件。1414第二节第二节 采区通风系统采区通风系统三、采煤工作面上行风与下行风三、采煤工作面上行风与下行风 上上行行风风与与下下行行风风是是指指进进风风流流方方向向与与采采煤煤工工作作面面的的关关系系而而言言。当当采采煤煤工工作作面面进进风风巷巷道道水水平平低低于于回回风风巷巷时时，采采煤煤工工作作面面的风流沿倾斜向上流动，称的风流沿倾斜向上流动，称上行通风上行通风，否则是，否则是下行通风下行通风。上行通风上行通风运煤方向运煤方向 新风新风 污风污风 下行通风下行通风运煤方向运煤方向 新风新风 污风

12、污风 1515第二节第二节 采区通风系统采区通风系统上行风与下行风的优缺点上行风与下行风的优缺点：1.1.下下行行风风的的方方向向与与瓦瓦斯斯自自然然流流向向相相反反，二二者者易易于于混混合合且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。2.2.上行风比下行风工作面的气温要高。上行风比下行风工作面的气温要高。3.3.下行风比上行风所需要的机械风压要大；下行风比上行风所需要的机械风压要大；4.4.下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。1616第二节第二节 采区通风系统采区通风系统四、工作面通风系统四、工作面通

13、风系统 1 1、U U型与型与Z Z型通风系统型通风系统1717第二节第二节 采区通风系统采区通风系统2 2、Y Y型、型、WW型及双型及双Z Z型通风系统型通风系统 3 3、H H型通风系统型通风系统1818第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风一、通风构筑物一、通风构筑物矿矿井井通通风风系系统统网网路路中中适适当当位位置置安安设设的的隔隔断断、引引导导和和控控制制风风流流的的设设施施和和装装置置，以以保保证证风风流流按按生生产产需需要要流流动动。这些设施和装置，统称为这些设施和装置，统称为通风构筑物通风构筑物。分分为为两两大大类类：一一类类是是通通过过风风流流的的通通风风构构筑筑物

14、物，如如主主要要通通风风机机风风硐硐、反反风风装装置置、风风桥桥、导导风风板板和和调调节节风风窗窗；另另一一类类是是隔隔断断风风流流的的通通风风构构筑筑物物，如如井井口口密密闭闭、挡挡风风墙、风帘和风门等墙、风帘和风门等 。1919第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风1 1、风门、风门 按按设设地地点点：在在通通风风系系统统中中既既要要隔隔断断风风流流又又要要行行人人或或通通车车的的地地方方应应设设立立风风门门。在在行行人人或或通通车车不不多多的的地地方方，可可构构筑筑普普通通风风门门。而而在在行行人人通通车车比比较较频频繁繁的的主主要要运运输输道道上上，则则应应构筑自动风门。构筑自

15、动风门。风门表示方式风门表示方式调节风门表示方式调节风门表示方式2020第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风设置风门的要求：设置风门的要求：每每组组风风门门不不少少于于两两道道，通通车车风风门门间间距距不不小小于于一一列列车车长长度度，行行人人风风门门间间距距不不小小于于5m5m。入入排排风风巷巷道道之之间间要要需需设设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道；风门处同时设反向风门，其数量不少于两道；风风门门能能自自动动关关闭闭；通通车车风风门门实实现现自自动动化化，矿矿井井总总回回风风和和采采区区回回风风系系统统的的风风门门要要装装有有闭闭锁锁装装置置；风风门门不不能能同同时敞开（包

16、括反风门）；时敞开（包括反风门）；门门框框要要包包边边沿沿口口，有有垫垫衬衬，四四周周接接触触严严密密，门门扇扇平平整整不不漏漏风风，门门扇扇与与门门框框不不歪歪扭扭。门门轴轴与与门门框框要要向向关关门门方方向倾斜向倾斜8080至至8585；2121第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风设置风门的要求：设置风门的要求：风风门门墙墙垛垛要要用用不不燃燃材材料料建建筑筑，厚厚度度不不小小于于0.5m0.5m，严严密密不不漏漏风风；墙墙垛垛周周边边要要掏掏槽槽，见见硬硬顶顶、硬硬帮帮与与煤煤岩岩接实。墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝；接实。墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝；风风门门水水沟沟要要设设反

17、反水水池池或或挡挡风风帘帘，通通车车风风门门要要设设底底坎坎，电电管管路路孔孔要要堵堵严严；风风门门前前后后各各5m5m内内巷巷道道支支护护良良好好，无杂物、积水、淤泥无杂物、积水、淤泥。2222第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风2 2、风桥、风桥 当当通通风风系系统统中中进进风风道道与与回回风风道道需需水水平平交交叉叉时时，为为使使进进风风与与回风互相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种。回风互相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种。（1 1）绕道式风桥）绕道式风桥 开凿在岩石里，最坚固耐用，漏风少。开凿在岩石里，最坚固耐用，漏风少。2323第三节第三节 通风构筑物及漏风

18、通风构筑物及漏风（2 2）混凝土风桥）混凝土风桥 结构紧凑，比较坚固。结构紧凑，比较坚固。（3 3）铁筒风桥）铁筒风桥 可在次要风路中使用。可在次要风路中使用。2424第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风3 3、密闭、密闭 密密闭闭是是隔隔断断风风流流的的构构筑筑物物。设设置置在在需需隔隔断断风风流流、也也不不需需要要通通车车行行人人的的巷巷道道中中。密密闭闭的的结结构构随随服服务务年年限限的的不不同同而而分分为为两类两类：（1 1）临临时时密密闭闭，常常用用木木板板、木木段段等等修修筑筑，并并用用黄黄泥泥、石石灰抹面。灰抹面。（2 2）永久密闭永久密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性材

19、料修筑。，常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。表示方式表示方式放水孔放水孔注浆孔注浆孔2525第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风4 4、导风板、导风板应用以下几种导风板。应用以下几种导风板。1 1）引风导风板）引风导风板 ；2 2）降阻导风板；）降阻导风板；3 3）汇流导风板。）汇流导风板。2626第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风二、漏风及有效风量二、漏风及有效风量 1 1、矿井漏风及其危害性、矿井漏风及其危害性有有效效风风量量：矿矿井井中中流流至至各各用用风风地地点点，起起到到通通风风作作用用的的风量。风量。漏漏风风：未未经经用用风风地地点点而而经经过过采采空空区区

20、、地地表表塌塌陷陷区区、通通风风构构筑筑物物和和煤煤柱柱裂裂隙隙等等通通道道直直接接流流（渗渗）入入回回风风道道或或排出地表的风量。排出地表的风量。2727漏风的危害漏风的危害：使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条件恶化，增加无益的电能消耗，并可导致煤炭自燃等件恶化，增加无益的电能消耗，并可导致煤炭自燃等事故。减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基事故。减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基本任务。本任务。2828第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风2 2、漏风的分类及原因、漏风的分类及原因 （1 1）漏风的分类）漏风的分类

21、 矿井漏风按其地点可分为：矿井漏风按其地点可分为：外外部部漏漏风风（或或称称井井口口漏漏风风）泛泛指指地地表表附附近近如如箕箕斗斗井井井井口口，地地面面主主通通风风机机附附近近的的井井口口、防防爆爆盖盖、反反风风门门、调调节节闸闸门门等处的漏风。等处的漏风。内内部部漏漏风风（或或称称井井下下漏漏风风）是是指指井井下下各各种种通通风风构构筑筑物物的的漏风、采空区以及碎裂的煤柱的漏风。漏风、采空区以及碎裂的煤柱的漏风。2929第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风（2 2）漏风的原因）漏风的原因 当当有有漏漏风风通通路路存存在在，并并在在其其两两端端有有压压差差时时，就就可可产产生生漏漏风

22、风。漏风风流通过孔隙的流态，视孔隙情况和漏风大小而异。漏风风流通过孔隙的流态，视孔隙情况和漏风大小而异。3030第三节第三节 通风构筑物及漏风通风构筑物及漏风3 3、矿井漏风率及有效风量率、矿井漏风率及有效风量率（1 1）矿矿井井有有效效风风量量QQe e 是是指指风风流流通通过过井井下下各各工工作作地地点点实实际际风量总和。风量总和。（2 2）矿矿井井有有效效风风量量率率：矿矿井井有有效效风风量量率率是是矿矿井井有有效效风风量量QQe e与与各各台台主主要要通通风风机机风风量量总总和和之之比比。矿矿井井有有效效风风量量率率应应不不低于低于85%85%。3131第三节第三节 通风构筑物及漏风通

23、风构筑物及漏风（3 3）矿井外部漏风量）矿井外部漏风量 指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量总和。总和。可用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回可用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回（或进）风量。（或进）风量。（4 4）矿井外部漏风率）矿井外部漏风率 指矿井外部漏风量指矿井外部漏风量QQL L与各台主要通风机风量总和之比。与各台主要通风机风量总和之比。矿矿井井主主要要通通风风机机装装置置外外部部漏漏风风率率无无提提升升设设备备时时不不得得超超过过5 5，有提升设备时不得超过，有提升设备时不得超过1515。3232第三节第三节 通风构

24、筑物及漏风通风构筑物及漏风4 4、减少漏风、提高有效风量、减少漏风、提高有效风量 漏漏风风风风量量与与漏漏风风通通道道两两端端的的压压差差成成正正比比，和和漏漏风风风风阻阻的的大大小小成成反反比比。应应增增加加地地面面主主要要通通风风机机的的风风硐硐、反反风风道道及及附附近的风门的气密性，以减少漏风。近的风门的气密性，以减少漏风。3333第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计一、矿井通风设计的内容与要求一、矿井通风设计的内容与要求 、矿井通风设计的内容、矿井通风设计的内容确定矿井通风系统；确定矿井通风系统；矿井风量计算和风量分配；矿井风量计算和风量分配；矿井通风阻力计算；矿井通风阻力计算；选择

25、通风设备；选择通风设备；概算矿井通风费用。概算矿井通风费用。3434第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计、矿井通风设计的要求、矿井通风设计的要求将将足足够够的的新新鲜鲜空空气气有有效效地地送送到到井井下下工工作作场场所所，保保证证生生产和良好的劳动条件；产和良好的劳动条件；通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施；有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施；通通风风系系统统的的基基建建投投资资省省，营营运运费费用

26、用低低、综综合合经经济济效效益益好。好。3535第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计二、优选矿井通风系统二、优选矿井通风系统 1 1、矿井通风系统的要求、矿井通风系统的要求每一矿井必须有完整的独立通风系统。每一矿井必须有完整的独立通风系统。进进风风井井囗囗应应按按全全年年风风向向频频率率，必必须须布布置置在在不不受受粉粉尘尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。箕箕斗斗提提升升井井或或装装有有胶胶带带输输送送机机的的井井筒筒不不应应兼兼作作进进风风井井，如如果果兼兼作作回回风风井井使使用用，必必须须采采取取措措施施，满满足足安安全全的的要要求。

27、求。3636第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计1 1、矿井通风系统的要求、矿井通风系统的要求多多风风机机通通风风系系统统，在在满满足足风风量量按按需需分分配配的的前前提提下下，各各主要通风机的工作风压应接近。主要通风机的工作风压应接近。每每一一个个生生产产水水平平和和每每一一采采区区，必必须须布布置置回回风风巷巷，实实行行分区通风。分区通风。井井下下爆爆破破材材料料库库必必须须有有单单独独的的新新鲜鲜风风流流，回回风风风风流流必必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。井井下下充充电电室室必必须须单单独独的的新新鲜鲜风风流流通通风风，回回风风风风流流

28、应应引引入回风巷。入回风巷。3737第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计、确定矿井通风系统、确定矿井通风系统 根根据据矿矿井井瓦瓦斯斯涌涌出出量量、矿矿井井设设计计生生产产能能力力、煤煤层层赋赋存存条条件件、表表土土层层厚厚度度、井井田田面面积积、地地温温、煤煤层层自自燃燃倾倾向向性性及及兼兼顾顾中中后后期期生生产产需需要要等等条条件件，提提出出多多个个技技术术上上可可行行的的方方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。3838第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计三、矿井风量计算三、矿井风量计算（一）、矿井风量计算原则（一）、矿井风量计算

29、原则 矿矿井井需需风风量量，按按下下列列要要求求分分别别计计算算，并并必必须须采采取取其其中中最最大值。大值。（）按按井井下下同同时时工工作作最最多多人人数数计计算算，每每人人每每分分钟钟供供给给风风量不得少于量不得少于4m4m3 3；（）按按采采煤煤、掘掘进进、硐硐室室及及其其他他实实际际需需要要风风量量的的总总和和进进行计算。行计算。3939第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计(二）矿井需风量的计算二）矿井需风量的计算1 1、采煤工作面需风量的计算、采煤工作面需风量的计算 采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取其最大采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取其最大值。值。(1)(1)

30、按瓦斯涌出量计算按瓦斯涌出量计算：式中：式中：Qwi第第i i个采煤工作面需要风量，个采煤工作面需要风量，mm3 3/min/min；Qgwi第第 i i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，mm3 3/min/min；kgwi第第i i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，通常，机采工作面取通常，机采工作面取k kgwigwi=1.21.6=1.21.6，炮采工作面，炮采工作面 取取k kgwigwi=1.42.0=1.42.0，水采工作面取，水采工作面取k kgwigwi=2.03.0=2.03.0。4040第四节第四节

31、矿井通风设计矿井通风设计（2 2）按工作面进风流温度计算）按工作面进风流温度计算：采采煤煤工工作作面面应应有有良良好好的的气气候候条条件件。其其进进风风流流温温度度可可根根据据风风流流温温度度预预测测方方法法进进行行计计算算。其其气气温温与与风风速速应应符符合合表表中中的的要求：要求：采煤工作面进风流温度采煤工作面进风流温度/采煤工作面风速采煤工作面风速 /m/sm/s 15150.30.50.30.5151815180.50.80.50.8182018200.81.00.81.0202320231.01.51.01.5232623261.51.81.51.84141第四节第四节 矿井通风设计

32、矿井通风设计采煤工作面的需要风量按下式计算：采煤工作面的需要风量按下式计算：式中式中 v vwiwi第第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从个采煤工作面的风速，按其进风流温度从 表中取，表中取，m/sm/s；S Swiwi第第i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小个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，控顶时有效断面的平均值，mm2 2 ；k kwiwi第第i 个工作面的长度系数。个工作面的长度系数。4242第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计(3)(3)按使用炸药量计算：按使用炸药量计算：式中，式中，2525每使用每使用1kg1kg炸药的供风量，炸药的供风量，m

33、m3 3/min/min；Awi第第i个采煤工作面一次爆破使用的最大个采煤工作面一次爆破使用的最大 炸药量，炸药量，kgkg。(4)(4)按工作人员数量计算按工作人员数量计算：式中式中 ，4 4每人每分钟应供给的最低风量，每人每分钟应供给的最低风量，mm3 3/min/min nwi第第i 个采煤工作面同时工作的最多人数个采煤工作面同时工作的最多人数,个。个。4343第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计(5)(5)按风速进行验算按风速进行验算 按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：按最高风速验算各个采煤工作面的

34、最大风量：4444第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计、掘进工作面需风量的计算：、掘进工作面需风量的计算：煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。别计算，取其最大值。（）按瓦斯涌出量计算：（）按瓦斯涌出量计算：式中式中 Q Qhihi第第i个掘进工作面的需风量，个掘进工作面的需风量，mm3 3/min/min Q Qghighi第第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，mm3 3/min/min；k kghighi第第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风

35、量系数。一般可取风量系数。一般可取1.52.01.52.0。4545第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（2 2）按炸药量计算）按炸药量计算 式中式中 2525使用使用1kg1kg炸药的供风量，炸药的供风量，mm3 3/min;/min;A Ahihi第第i个掘进工作面一次爆破所用的最大个掘进工作面一次爆破所用的最大 炸药量，炸药量，kgkg。4646第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（3 3）按局部通风机吸风量计算）按局部通风机吸风量计算式中式中 第第i个掘进工件面同时运转的局部通风机额定个掘进工件面同时运转的局部通风机额定 风量的和。风量的和。k khfihfi为防止局部通风机吸循环

36、风的风量备用系为防止局部通风机吸循环风的风量备用系 数，一般取数，一般取1.21.31.21.3；进风巷道中无瓦斯；进风巷道中无瓦斯 涌出时取涌出时取1.21.2，有瓦斯涌出时取，有瓦斯涌出时取1.31.3（）按工作人员数量计算（）按工作人员数量计算式中式中 nhi第第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。个掘进工作面同时工作的最多人数，人。4747第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（）按风速进行验算（）按风速进行验算 按最小风速验算，岩巷掘进面最小风量：按最小风速验算，岩巷掘进面最小风量：各个煤巷或半煤岩巷掘进面的最小风量；各个煤巷或半煤岩巷掘进面的最小风量；按最高风速验算，掘进面的最大

37、风量：按最高风速验算，掘进面的最大风量：式中，式中，shi第第i个掘进工作面巷道的净断面积，个掘进工作面巷道的净断面积，mm2 24848第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计、硐室需风量计算、硐室需风量计算 独独立立通通风风硐硐室室的的供供风风量量，应应根根据据不不同同类类型型的的硐硐室室分分别别进进行行计算：计算：（）机电硐室（）机电硐室 发发热热量量大大的的机机电电硐硐室室，按按硐硐室室中中运运行行的的机机电电设设备备发发热热量量进行计算：进行计算：4949第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计式中式中 Q Qri ri第个机电硐室的需风量，第个机电硐室的需风量，mm3 3/min/mi

38、n 机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，KWKW 机电硐室的发热系数，机电硐室的发热系数，空气密度，一般取空气密度，一般取1.25kg/m1.25kg/m3 3c cp p空气的定压比热，一般可取空气的定压比热，一般可取1KJ/kgk1KJ/kgktt机电硐室进、回风流的温度差，机电硐室进、回风流的温度差，采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量 mm3 3/min/min5050第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（2 2）爆破材料库）爆破材料库 式中式中 v v库房空积，库房空积，mm3 3（3 3）

39、充电硐室）充电硐室 按其回风流中氢气浓度小于按其回风流中氢气浓度小于0.5%0.5%计算计算 式中式中 q qrhirhi第个充电硐室在充电时产生的氢气量，第个充电硐室在充电时产生的氢气量，mm3 3/min/min。5151第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计4 4、矿井总风量计算、矿井总风量计算 矿矿井井的的总总进进风风量量，应应按按采采煤煤、掘掘进进、硐硐室室及及其其他他地地点点实实际需要风量的总和际需要风量的总和:式中式中Q Qwlwl采煤工作面和备用工作面所需风量之和，采煤工作面和备用工作面所需风量之和，mm3 3/min/min；Q Qhlhl掘进工作面所需风量之和，掘进工作面所

40、需风量之和，mm3 3/min/min；Q Qrl rl硐室所需风量之和，硐室所需风量之和，mm3 3/min/min；k kmm矿矿井井通通风风系系统统（包包括括矿矿井井内内部部漏漏风风和和配配风风不不均匀等因素）备用系数，宜取均匀等因素）备用系数，宜取1.151.251.151.25。5252第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计四、矿井通风总阻力计算四、矿井通风总阻力计算 1.1.矿井通风总阻力计算原则矿井通风总阻力计算原则矿井通风设的总阻力，不应超过矿井通风设的总阻力，不应超过2940Pa2940Pa。矿矿井井井井巷巷的的局局部部阻阻力力，新新建建矿矿井井按按井井巷巷摩摩擦擦阻阻力力的

41、的10%10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%15%计算。计算。5353第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计2.2.矿井通风总阻力计算矿井通风总阻力计算n矿矿井井通通风风总总阻阻力力：风风流流由由进进风风井井口口起起，到到回回风风井井口口止止，沿沿一一条条通通路路（风风流流路路线线）各各个个分分支支的的摩摩擦擦阻阻力力和和局局部部阻力的总和，简称矿井总阻力，用阻力的总和，简称矿井总阻力，用h hmm表示。表示。n对对于于矿矿井井有有两两台台或或多多台台风风主主要要通通风风机机工工作作，矿矿井井通通风风阻力按每台主要通风机所服务的系统分别计算。阻力按每台主

42、要通风机所服务的系统分别计算。5454n矿矿井井通通风风系系统统总总阻阻力力最最小小时时称称通通风风容容易易时时期期。通通风风系系统总阻力最大时亦称为统总阻力最大时亦称为通风困难时期通风困难时期。n对对于于通通风风困困难难和和容容易易时时期期，要要分分别别画画出出通通风风系系统统图图。按按照照采采掘掘工工作作面面及及硐硐室室的的需需要要分分配配风风量量，再再由由各各段段风风路的阻力计算矿井总阻力。路的阻力计算矿井总阻力。5555第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计计算方法：计算方法：沿着风流总阻力最大路线，依次计算各段摩擦阻力沿着风流总阻力最大路线，依次计算各段摩擦阻力hf，然，然后分别累计

43、得出容易和困难时期的总摩擦阻力后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力hf1和和hf2。通风容易时期总阻力通风容易时期总阻力 ：通风困难时期总阻力：通风困难时期总阻力：5656第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计hf 按下式计算：按下式计算：式中式中5757第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计五、矿井通风设备的选择五、矿井通风设备的选择 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。矿井通风设备是指主要通风机和电动机。1.1.矿井通风设备的要求矿井通风设备的要求：矿矿井井必必须须装装设设两两套套同同等等能能力力的的主主通通风风设设备备，其其中中一一套套作备用。作备用。选选择择通通风风设设备备应应满满

44、足足第第一一开开采采水水平平各各个个时时期期工工况况变变化化，并使通风设备长期高效率运行。并使通风设备长期高效率运行。风机能力应留有一定的余量。风机能力应留有一定的余量。进进、出出风风井井井井口口的的高高差差在在150m150m以以上上，或或进进、出出风风井井井井口口标标高高相相同同，但但井井深深400m400m以以上上时时，宜宜计计算算矿矿井井的的自然风压。自然风压。5858第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计1.主要通风机的选择主要通风机的选择 （1）计算通风机风量）计算通风机风量Qf 式中式中 Qf主要通风机的工作风量，主要通风机的工作风量，m3/s;Qm矿井需风量，矿井需风量，m3/

45、s；k漏风损失系数，风井不提升用时取漏风损失系数，风井不提升用时取1.1；箕斗；箕斗 井兼作回砚用时取井兼作回砚用时取1.15；回风回升降人员时；回风回升降人员时 取取1.2。5959第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（2 2）计算通风机风压）计算通风机风压 离心式通风机（提供的大多是全压曲线）：离心式通风机（提供的大多是全压曲线）：容易时期容易时期 困难时期困难时期6060第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计轴流式通风机（提供的大多是静压曲线）：轴流式通风机（提供的大多是静压曲线）：容易时期容易时期 困难时期困难时期 h hmm通风系统的总阻力；通风系统的总阻力；h hd d通风机附属

46、装置（风硐和扩散器）的阻力；通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力；h hvdvd扩散器出口动能损失；扩散器出口动能损失；N N自然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时自然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时 取取“+”；自然风压与通风机负压作用反向时取；自然风压与通风机负压作用反向时取 “-”。6161第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（3）初选通风机）初选通风机 根根据据计计算算的的矿矿井井通通风风容容易易时时期期通通风风机机的的Qf、Hsdmin(或或Htdmin)和和矿矿井井通通风风困困难难通通风风机机的的Qf、Hsdmax(或或Htdmax)在在通通风风机特性曲线上，选出满足矿

47、井通风要求的通风机。机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。（4）求通风机的实际工况点）求通风机的实际工况点 因因为为根根据据Qf、Hsdmin(或或Htdmin)和和Qf、Hsdmax(或或Htdmax)确确定定的的工工况况点点，但但设设计计工工况况点点不不一一定定恰恰好好在在所所选选择择通通风风机机的的特特性性曲曲线线上上，必必须须根根据据通通风风机机的的工工作作阻阻力力，确确定定其其实实际际工况点。工况点。6262第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计步骤步骤：1 1）计算通风机的工作风阻）计算通风机的工作风阻 用静压特性曲线时用静压特性曲线时：用全压特性曲线时：用全压特性曲线时：6

48、363第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计2 2）确定通风机的实际工况点）确定通风机的实际工况点 在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线，与风压曲线在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。的交点即为实际工况点。Q(m3/s)H(Pa)(Hmin,Qfmin)(Hmax,Qfmax)RmaxRminMmaxMmin6464第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（5 5）确定通风的型号和转速）确定通风的型号和转速 根根据据通通风风机机的的工工况况参参数数（Qf、Hsd、N）对对初初选选的的通通风风机机进进行行技技术术、经经济济和和安安全全性性比比较较，最最后后确确

49、定定通通风风机机的的型型号和转速。号和转速。6565第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计（6 6）电动机选择）电动机选择 ）通风机的输入功率按通风容易和困难时期，分别计算通风机的输入功率按通风容易和困难时期，分别计算风所需的输入功率风所需的输入功率Nmin ，max 。或或6666第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计 ）电动机的台数及种类电动机的台数及种类 当当Nmin0.6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为：时，可选一台电动机，电动机功率为：当当Nmin0.6Nmax时，选二台电动机，其功率分别为：时，选二台电动机，其功率分别为：初期：初期：后期按选一台电机公式计算。后期按选一台电

50、机公式计算。e：电机效率，：电机效率，tr：传动：传动效率。效率。6767第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计六、概算矿井通风费用六、概算矿井通风费用 吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。吨煤通风成本主要包括下列费用：吨煤通风成本主要包括下列费用：1 1、电费（、电费（WW1 1）吨吨煤煤的的通通风风电电费费为为主主要要通通风风机机年年耗耗电电费费及及井井下下辅辅助助通通风风机机、局局部部通通风风机机电电费费之之和和除除以以年年产产量量，可可用用如如下下公公式式计计算：算：6868第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计式中，式中，E E主要

51、通风机年耗电量；主要通风机年耗电量；D D电价，元电价，元/KWh/KWh；T T矿井年产量，吨；矿井年产量，吨；v v变压器效率，可取变压器效率，可取0.950.95；E EA A局部通风机和辅助通风机的年耗电量；局部通风机和辅助通风机的年耗电量；w w电缆输电效率电缆输电效率6969第四节第四节 矿井通风设计矿井通风设计2.2.设备折旧费设备折旧费3.3.材料消耗费用材料消耗费用4.4.通风工作人员工资费用通风工作人员工资费用5.5.专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费折算至吨煤的专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费折算至吨煤的费用。费用。6.6.采每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用。采每

52、吨煤的通风仪表的购置费和维修费用。7070第五节第五节 可控循环通风概述可控循环通风概述可可控控循循环环通通风风是是由由英英国国学学者者S.J.LEACHS.J.LEACH和和A.SLACKA.SLACK研研究究提提出出，七七十十年年初初在在英英国国开开始始应应用用。之之后后，包包括括中中国国在在内内的许多国家也相继对可控循环通风进行了研究和应用。的许多国家也相继对可控循环通风进行了研究和应用。定定义义：在在低低瓦瓦斯斯矿矿中中，当当采采掘掘工工作作面面位位于于矿矿井井的的边边远远地地区区，原原有有通通风风系系统统不不能能保保证证按按需需供供风风，而而该该地地区区的的回回风风的的风风质质又又比比较较好好时时，可可以以在在局局部部通通风风系系统统的的进进、回回风风之之间间安安置置通通风风设设备备、设设施施和和监监控控设设备备，对对回回风风进进行行合合理理循循环环控控制制加加以以再再利利用用，以以增增加加用用风风地地点点的的实实际际风风量量。此此种种通通风风方法称为可控循环风方法称为可控循环风。7171第五节第五节 可控循环通风概述可控循环通风概述 循环率：循环率：QcQ循环风机 7272本章作业本章作业教材第教材第159159页：页：7-1,7-2,7-3,7-4,7-57-1,7-2,7-3,7-4,7-57373本章内容结束谢谢7474