黑龙江科技大学安全工程学院10级优秀课程设计.docx

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1、安全工程专业课程设计设计题目： 五九矿九采区通风设计 学生姓名： 学 号： 年 级： 指导教师： 安全工程学院2013年12月13日本科生课程设计（论文）任务书2013年11月11日 至 2013年12月13日设计题目： 五九矿九采区通风设计 学生姓名： 所在班级： 学 号： 指导教师： （签名）教研室主任： （签名）安全工程学院2013年11月11日2课程设计（论文）任务书一、设计题目五九矿九采区通风设计二、设计内容根据五九矿九采区的地质条件、煤层赋存特征、瓦斯涌出情况、煤层自然发火情况、煤尘爆炸危险程度等，确定采区巷道布置，然后进行采区通风系统和掘进通风设计，并绘制采区通风系统平面图、剖面

2、图和通风网络图，在此基础上进行采区风量计算与分配，最后针对采区主要灾害提出了具体的防治措施。三、进度安排第十三周：分析资料、研究采区图纸，完成采区概况、采区巷道布置等内容。第十四周：确定采区通风系统，绘制采区通风系统平、剖面图。第十五周：掘进通风设计。第十六周：采区风量计算与分配，设置通风构筑物。第十七周：针对采区主要灾害，提出防治措施，修改、完善图纸和说明书，打印图纸和说明书。四、参考文献1、中国煤炭建设协会.煤炭工业矿井设计规范.中国计划出版社.20052、国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程. 煤炭工业出版社.20113、张荣立等.采矿工程设计手册（上）.煤炭工业出

3、版社.20034、张荣立等.采矿工程设计手册（下）.煤炭工业出版社.20035、张国枢.通风安全学（修订版）.中国矿业大学出版社.20076、国家安全生产监督管理总局.国家煤矿安全监察局.煤矿通风能力核定标准.20097、刘志刚.最新矿井优化设计与井巷工程安全技术改造实用手册.吉林音像出版社.20058、徐永圻.煤矿开采学.中国矿业大学出版社.19999、杨孟达.煤矿地质学.煤炭工业出版社.200010、王德明.矿井通风与安全.中国矿业大学出版社.2007五、成果形式1、五九矿九采区通风系统平、剖面图；2、五九矿九采区通风设计说明书。安全工程学院课程设计成绩评定表安全工程教研室指 导 教 师

4、评 语成 绩答 辩 评 语成 绩总 成 绩摘 要 本设计报告为，设计中主要阐述了五九矿九采区通风设计的采区概况，并对采区概况整理分析后对采区的通风系统进行了设计。煤层平均倾角度为12度，煤层的平均厚度为2.0米，煤层走向长度为19700米，工作面长度为150米，采区布置单翼走向长壁开采。本采区为瓦斯矿井，采区设置三条上山，分别为轨道上山，运输上山和回风上山，采用上行通风。在掘进工作面采用压入式局部通风方法，选用柔性风筒。并通过选取风筒插头插接的方式计算出漏风率及风机实际提供的风量计算出风机的全压，从而选取了局部风机的型号FBD-NO.60/44。并对采区的掘进工作面、采煤工作面、各个硐室以及其

5、他巷道的风量进行了分配,分别为采区硐室风量为220，其他巷道风量为108.61掘进工作面风量为499.65、采煤工作面风量为1344、总需风量为2172.26。关键词 采区通风 回风上山 通风系统 工作面风量 目 录1 采区概况11.1 采区位置11.1.1 交通位置11.1.2 自然地理11.2 采区走向长度11.3 边界范围11.4 采区煤层赋存特征21.5 采区地质特征21.6 采区安全概况21.7 采煤方法及工艺31.8 采区巷道布置31.9 采区采掘工作面情况32 采区通风系统选择42.1采区通风系统及其基本要求42.1.1采区通风系统42.1.2采区通风系统的基本要求42.1.3采

6、区进风与回风上山的选择42.1.4采区回采区段的通风系统52.1.5采煤工作面上行通风与下行通风53 掘进通风74 采区风量计算与分配134.1 采区风量计算135 通风构筑物的设置与要求246 安全技术措施287结论32参考文献331 采区概况1.1 采区位置1.1.1 交通位置五九煤矿交通比较便利，牙(克石)-林(区)铁路线从矿区西北部通过，从煤田车站有标准轨铁路支线与五九矿相通，距离约10公里，是五九煤矿与外界联系的主要运输路线。向东北距图里河镇约158公里，距伊图里河镇约213公里，距阿里河镇约426公里。其次有砂石公路与林区城镇相通，向东北距兴安岭林场80公里，距毕力格林场135公里

7、，向西南在牙克石与301国道相通。1.1.2 自然地理1)采区地形地貌五九矿第九区是牙克石五九含煤盆地的一部分，四周为大兴安岭丘陵地貌，海拨高730760m，分水岭可达1200 m.2) 气象,地震本区气候属北温带大陆性季风气候，冬季寒冷漫长，夏季凉爽短促。受林区小气候影响，空气较湿润，昼夜温差大。年平均气温为-2.8，最低气温为-43.3 ,最高气温为 +39 。最大风速为 22.7m/s，年平均降水量 373mm，年平均蒸发量1267.10mm，雨季多集中在7、8两个月。无霜期 90 天,最多风向为SW向。据调查，本区距地表3.5m以下有永久冻土层存在，最大冻土深度可达20m,厚度达616

8、m。只在高岗干燥之处形成了永冻层“天窗”，永冻层为地表水与地下水的良好隔水层。据GB/8206-2002规定，呼伦贝尔市的地震动峰值加速度为0.05，对照地震烈度为度。3)工农业及原料供应状况矿井建设所需的建材如砖、瓦、料石、砂等在当地就可解决。钢材、木材等需从外地购进。4)水源及电在河谷地带寻找第四系沉积厚度大砂砾含水层，可作为小型供水水源， 作为大型供水基地，也可选择靠近西部浅埋藏地带奥灰岩溶水，含水丰富，是理想的供水水源。本矿电源引王陶35kV变电所；另外以发电机作为备用电源。1.2 采区走向长度该采区形状我一个梯形，其走向长度最长处为1967m，最短210m。倾斜长度为1200m。1.

9、3 边界范围该采区南侧与胜利矿接壤，北侧与一区（采空区）相临，东侧与三区相临西侧与八区相临。采区面积873764.61。1.4 采区煤层赋存特征15号煤层：在26个钻孔中，仅有5个孔未见煤，但只有9个孔可采，且集中在东北角，可采面积约873.76Km2。可采利用厚度1.90-2.15米,平均厚度2.0米，1层夹矸, 夹矸岩性多为粉砂岩, 厚度0.1-0.4m。煤层顶底板岩性多为粉砂岩,对比可靠。表1 采区煤层特征表序号煤层名称煤层厚度（m）煤层间距（m）倾角（）顶板岩性底板岩性115号煤层1.90-2.15m12 稳定可靠稳定可靠1.5 采区地质特征牙克石五九煤矿九采区，煤系基底为泥盆系浅变质

10、岩系、华力西晚期花岗岩、上侏罗统兴安岭组火山碎屑岩，其上不整合沉积了白垩系下统大磨拐河组（K1d）含煤地层，据地震勘探解释成果， 该含煤地层的厚度约6201200m。五九煤矿九采区为全掩盖区，除第四系全新统（Q4）外，仅揭露至白垩系下统大磨拐河（K1d）含煤地层，据区域地层及收集到的资料，地层由老到新叙述如下：泥盆系（D）：由灰绿色轻微变质粉砂岩、细粒砂岩、灰黑色砂泥质板岩和灰绿色细粒砂岩组成，局部夹泥质透镜体。主要分布在矿区东北方山地，残存在花岗岩体中。上侏罗统兴安岭群（J3X）：主要由各种中酸性熔岩、碎屑岩、凝灰岩组成，底部为猪肝色砾岩，砾岩成分主要为中酸性熔岩及中酸性火山碎屑岩。砾径一般

11、在50mm左右，磨园度好，凝灰质胶结。上侏罗统兴安岭组火山岩与泥盆系浅变质岩系一起构成了含煤盆地的基底。下白垩统大磨拐河组（K1d）：由一套绿色、灰白色、灰紫色的碎屑岩组成，以灰色粉砂岩为最多，其次为细、中、粗砂岩。含煤20多层，其中局部和大部可采煤层5层以上。第三系（N）玄武岩：为一套灰黑色致密结构玄武岩和紫色、深灰色气孔状玄武岩互层，为裂隙喷发产物，呈岩体赋存，主要出露于五九煤田西北部。第四系（Q4）：松散层，地表主要由黑色含腐植的亚粘土、亚砂土及杂色砂质粘土，下部经钻探揭露为冲洪积的砂和砾石，厚0.520m。1.6 采区安全概况九采区煤层主要以暗煤层为主，亮煤层次之，该煤层瓦斯涌出量为2

12、.28，周围为大兴安岭的丘陵地貌，矿区内海拔标高730760米。地形平坦，大部分雨后成沼泽。大磨拐河流经矿区，该河为常年性河流，每到雨季， 河水四溢。但由于永冻层的存在，与基岩承压水无水力联系。煤层自燃发火期较长。综合以上该采区可以进行采煤。1.7 采煤方法及工艺采用走向长壁采煤方法一次采全高，综合机械化采煤方法。1.8 采区巷道布置采区布置三条上山，运输上山、轨道上山、回风上山。根据服务年限，将二条上山布置在岩层中，运输上山和轨道上山在同一水平面上。回风上山布置在煤层里，在运输上山相隔15m的岩层内布置轨道上山。巷道形状支护方式断面积（m2）设计尺寸（m）净周长(m)净掘顶高底宽梯形锚杆7.

13、29265034369.2图1 区段平巷断面图巷道形状支护方式断面积（m2）设计尺寸（m）净周长(m)喷厚(mm)净掘顶高底宽半圆形锚喷12.210.42250404013.8350图2 采区石门断面图巷道形状支护方式断面积（m2）设计尺寸（m）净周长(m)喷厚(mm)净掘 顶高底宽半圆形锚喷9.710.61750350010.48150图3运输上山断面图 图4 轨道上山断面图巷道形状支护方式断面积（m2）设计尺寸（m）净周长(m)喷厚(mm)净掘顶高底宽半圆形锚喷8.79.61750350010.48150 巷道形状支护方式断面积（m2）设计尺寸（m）净周长(m)喷厚(mm)净掘顶高底宽半圆

14、形锚喷8.79.61750350010.48150图5 回风上山断面图1.9 采区采掘工作面情况本采区采用综合机械化采煤工艺，工作制为四六制，一采一准，双向割煤往返一次割两刀，截深为0.8m，采高2.0m，最大控顶距4.0m，最小控顶距3.2m，一年工作300天，工作面长度为Z=150m，工作面的回采率取=0.95，所以年推进度为L=60.8300=1440m。2 采区通风系统选择2.1采区通风系统及其基本要求2.1.1采区通风系统采区通风系统是采区生产系统的重要组成部分，它包括采区进风、回风和工作面进、回风道的布置方式；采区通风路线的连接形式，以及采区内的通风设备和设施等基本内容。采区通风系

15、统的合理与否不仅影响采区内的风量分配，发生事故时的风流控制，生产的顺利完成，而且影响到全矿井的通风质量和安全状况。2.1.2采区通风系统的基本要求1）每一个采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。煤层群或分层开采的 每个上、下山采区，采用联合布置，都必须至少设置一条专门的回风巷。采区进、回风巷必须贯穿整个采区的长度或高度。严禁将一条上、下山或盘区的风巷分为两段，其中一段为进风巷，另一段为回风巷。2）采煤工作面和掘进工作面都应该采用独立通风，有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。3）煤层倾角大于12的打煤工作面采用下行通风时，报矿总工程师批准，并必须遵守下列规定：（1）采煤工作面风速，不得低于1

16、m/s；（2）机电设备设在回风巷时，其风流中的瓦斯浓度不得超过1%，并应装有瓦斯自动检测报警断电装置；（3）进、回风巷中，都必须设置消防供水管路，有煤与瓦斯（二氧化碳）突出的采煤工作面严禁采用下行风。4）采煤工作面和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区或冒落区。水采工作面由采空区和冒落区回风时，必须使水采工作面有足够的新鲜风流，保证水采工作面及其回风巷的风流中的瓦斯和浓度都必须符合煤矿安全规程的规定。2.1.3采区进风与回风上山的选择对于薄及中厚的缓倾斜煤层，我国广泛采用走向长壁采煤法。上（下）山至少要有两条，即运输机上山及轨道上山；对生产能力大的采区可有三条或四条上山。三条上布置时，新鲜

17、风流由大巷经进风上（下）山、进风平巷进入采煤工作面，回风经回风巷、回风上（下）山到采区回风石门。1）轨道上山进风，回风上山回风2）运输机上山进风，回风上山回风3）两种通风方式的比较（1）轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热的影响，轨道上山的绞车房易于通风；变电所布置轨道上山与运输上山之间，其回风口设调节风窗，利用两上山间的风压差进行了通风。（2）输送机上山进风，由于风流方向与煤炭运输方向相反，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设风门

18、，运输矿车来往频繁，需要加强管理，防止风流短路。进、回风上山的选择应根据煤层赋存条件、开采方法以及瓦斯、煤尘及温度等具体条件通过技术比较后确定。设计采区煤层赋存条件稳定，煤层结构简单，煤层倾角不大，缓倾斜中厚煤层，采用综采械化采煤方法且瓦斯涌出量较大，煤尘有一定的爆炸性危险。结合两种通风方式的优缺点比较，设计采区应采用轨道上山进风，回风上山回风的通风方式。2.1.4采区回采区段的通风系统采煤工作面的通风系统由采煤工作面的瓦斯、温度和煤层自燃发火等所确定的。根据采煤工作面进回风巷道的布置方式和数量，可将工作面通风系统分为以下几种类型：1）U型和Z型通风系统（后退式）优点：结构简单、巷道施工维修量

19、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，维护工程量大；2）Y型、W型及双Z型通风系统3）H型通风系统优点：工作面风量大，采空区瓦斯不涌向工作面，气象条件好，增加了工作面的安全出口，工作面机电设备都在新鲜风流流巷道中，通风阻力小，在采空区的回风巷道中可以抽放瓦斯，易于控制上隅角的瓦斯气体；缺点：沿空护巷困难，由于有附加巷道，可能影响通风的稳定性，管理复杂；结合设计采区具体情况，经过各种通风方式优缺点比较，采用“U”型通风，主要风流经轨道上山进入下区段回风巷、上区段运输平巷，冲洗工作面，乏风经区段回风平巷进入采区回风石门、回风大巷，从风井排到地面。

20、2.1.5采煤工作面上行通风与下行通风上行通风与下行通风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。这两种通风方式各有优缺点。采煤工作面涌出的瓦斯比空气轻，其自然流动和局部积存的可能性较小；下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。采用上行通风时，须先把采区的进风流导入至采区下部进风巷，然后进入工作面，流经的路线较长，风流会由于压缩和地温加热而升温；又因巷道机电设备散发的热量也加入风流中，故上行风比下行风工作面的温度高。采用上行风，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；而下行风，其作用方向相反，故下行风比上行风所需要的机械风压要大；而

21、且，主要通风机一旦因故停转，工作面的下行风流就有停风或反向的可能。工作面一旦起火，所产生的火风压和下行风工作面的机械风压作用方向相反，会使工作面的风量减少，瓦斯浓度增加，故下行风在走火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。结合以上，九采区应该采取上行通风方式通风，无论是上行风还是下行风，都应该采取防止风流逆转和防止火灾气体侵入进风流的安全措施。 3 掘进通风1、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) 矿井和采区通风系统设计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

22、量采用技术先进的低噪、高效型局部通风机；4) 压入式通风宜用柔性风筒，抽出式通风宜用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型；5) 当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。2、局部通风设计步骤1)确定局部通风系统，绘制掘进巷道局部通风系统布置图；2)按通风方法和最大通风距离，选择风筒类型与直径；3)计算风机风量和风筒出口风量；4)按掘进巷道通风长度变化，分阶段计算局部通风系统总阻力；5)按计算所得局部通风机设计风量和风压，选择局部通风机；6)按矿井灾害特点，选择配套安全技术装备。3、局部通风方法利用局部通风机作动力，通过风筒导风的通风方法称局部

23、通风机通风，它是目前局部通风最主要的方法。结合瓦斯涌出量与采区掘进工作面实际情况就采区掘进工作面采用压入式通风方式。4、风筒的选择选用风筒要与局部通风机选型一并考虑，其原则是：1)风筒直径能保证最大通风长度时，局部通风机供风量能满足工作面通风的要求；2)风筒直径主要取决于送风量及送风距离。送风量大，距离长，风筒直径应大一些，以降低风阻，减少漏风，节约通风电耗。此外，还应考虑巷道断面的大小，使风筒不致影响运输和行人的安全。一般来说，立井凿井时，选用6001000 mm的铁风筒或玻璃钢风筒；当送风距离在200 m以内，送风量不超过23 m3/s，可用直径为300400 mm的风筒；送风距离2005

24、00 m时，可用直径为400500 mm的风筒；送风距离5001000 m时，可用直径为8001000 mm的风筒。由于九采区走向长度1970m故采用柔性风筒直径为1000mm的风筒。5、局部通风机的选择根据风筒出口风量，考虑风筒漏风情况，计算风机的工作风量，然后根据所选用的风筒以及风筒出口风量和风机工作风量即可求得风筒的通风阻力。根据风量和风筒的通风阻力，在可供选择的高效局部通风机中选用合适的一种。1） 风筒出口风量风筒出口风量，应按瓦斯涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。(1)按瓦斯涌出量计算 （3-1） 式中：掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，1

25、.3m3/min；抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算。掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值；应按照实际检测而定，一般可取1.52.0，计算取1.7。100按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1的换算系数。(2)按照二氧化碳涌出量计算 （3-2） 式中：掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，1.9m3/min； 掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；取1.3。67按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应

26、超过1.5的换算系数。(3)按炸药量计算a) 一级煤矿许用炸药 （3-3）b) 二、三级煤矿许用炸药 （3-4）式中：掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，6kg。按上述条件计算的最大值，确定掘进工作面风筒出口风量。(4)按工作人员数量验算式中：掘进工作面同时工作的最多人数，10人。(5)按风速进行验算验算最小风量 （3-5）验算最大风量 （3-6）式中：掘进工作面巷道的净断面积，。所以经计算该矿区掘进工作面所需风量2）风机工作风量根据风筒出口风量和风筒的漏风情况，用下式计算风机的工作风量。 （3-7）并且 （3-8） 式中，柔性风筒漏风风量备用系数； p风筒百米长度的漏风率，2%； l风筒总长

27、度，1970m。根据现场，百米漏风率可从表1中查取。表1 柔性风筒百米漏风率通风距离（m）20020050050010001000200020001510321.53）风机工作风压压入式通风时，设风筒出口动压损失为hv0，则局部通风机全风压Ht（Pa） 图1 风筒摩擦及接头阻力系数曲线图2风筒拐弯局部阻力系数曲风筒风阻可按下式计算： （3-6） 式中R风筒的总风阻，；R1风筒的摩擦风阻，；R2风筒接头处的局部风阻，；R3风筒拐弯处的局部风阻，；R4风筒出口处的局部风阻，；风筒的摩擦阻力系数，0.0034，根据图1在曲线上选取；l 风筒长度，1970m；d风筒直径1m；n风筒的接头数目197；s

28、风筒断面积，0.785m2；空气密度，取1.2；风筒接头的局部阻力系数，无因次，根据图1在曲线上选取；当风筒全长共有n个接头时，则接头总的局部阻力系数按计算，；风筒拐弯的局部阻力系数，无因次，按图2中拐弯角度在曲线上选取，；风筒出口局部阻力系数，取1。4） 选择局部通风机根据计算的和Ht值在各类局部通风机特性曲线上，确定局部通风机的合理工作范围，选择长期运行效率较高的局部通风机。表2 部分局部通风机选型表机号电机功率风量全压最高气压效率NO.4.5/1125.5240157311307080NO.5.0/1527.5300180340350080NO.5.6/22211400200350400

29、080NO.6.0/30215447160440503080NO.6.0/37218.5500250450550080NO.6.0/44222550250450600080NO.6.3/60230630260360630080由计算可知，。根据表查表的局部通风机选型NO.6.0/446、局部通风的安全措施局部通风的安全措施主要包括以下几个方面：(1)双风机、双电源、自动换机和风筒自动倒风装置正常通风时由专用开关供电，使局部通风机运转通风；一旦运转风机因故障停机时，电源开关自动切换，备用风机即刻启动，继续供风，从而保证了局部通风机的连续运转。由于双风机共用一趟主风筒，风机要实现自动倒风，则连接两

30、风机的风筒也必须能够自动倒风。(2)“三专两闭锁”装置“三专”是指专用变压器、专用开关、专用电缆；“两闭锁”则指风电闭锁和瓦斯电闭锁。其功能是：只有在局部通风机正常供风、掘进巷道内的瓦斯浓度不超过规定限值时，方能向巷道内机电设备供电；当局部通风机停转时，自动切断所控机电设备的电源；当瓦斯浓度超过规定限值时，系统能自动切断瓦斯传感器控制范围内的电源，而局部通风机仍可照常运转。若局部通风机停转、停风区内瓦斯浓度超过规定限值时，局部通风机便自行闭锁，重新恢复通风时，要人工复电，先送风，当瓦斯浓度降到安全容许值以下时才能送电。从而提高了局部通风机连续运转供风的安全可靠性。(3)局部通风机遥讯装置其作用

31、是监视局部通风机开停运行状态。高瓦斯和突出矿井所用的局部通风机要安设载波遥迅器，以便实时监视其运转情况。(4)积极推行使用局部通风机消声装置其作用是降低局部通风机机体内部气流冲击产生的噪声。2）加强瓦斯检查和监测(1)安设瓦斯自动报警断电装置，实现瓦斯遥测。当掘进巷道中瓦斯浓度达到l 时，通过低浓度瓦斯传感器自动报警；瓦斯浓度达到1.5 时，通过瓦斯断电仪自动断电，高瓦斯和突出矿井要装备瓦斯断电仪或瓦斯遥测仪，对炮掘工作面迎头5 m内和巷道冒顶处瓦斯积聚地点要设置便携式瓦斯检测报警仪，班组长下井时也要随身携带这种仪表，以便随时检查可疑地点的瓦斯浓度。(2)放炮员配备瓦斯检测器，坚持“一炮三检”

32、制度，即在掘进作业的装药前、放炮前和放炮后都要认真检查放炮地点附近的瓦斯。(3)实行专职瓦斯检查员随时检查瓦斯制度。3）综合防尘措施掘进巷道的矿尘来源，当用钻眼爆破法掘进时，主要产生于钻眼、爆破、装岩工序，其中以凿岩产尘量最高；当用综掘机掘进时，切割和装载工序以及综掘机整个工作期间，矿尘产生量都很大。因此，要做到湿式煤电钻打眼，爆破使用水炮泥，综掘机内外喷雾。要有完善的洒水除尘和灭火两用的供水系统，实现放炮喷雾、装煤岩洒水和转载点喷雾，安设喷雾水幕净化风流，定期用预设软管冲刷清洁巷道，以减少矿尘的飞扬和堆积。4）防火防爆安全措施严格采用防爆型机电设备；局部通风机、装岩机和煤电钻都要采用综合保护

33、装置；移动式和手持式电气设备必须使用专用的不易燃性橡胶电缆；照明、通讯、信号和控制专用导线必须用橡套电缆。高瓦斯及突出矿井要使用乳化炸药，逐步推广屏蔽电缆和阻燃抗静电风筒。5）隔爆与自救措施设置安全可靠的隔爆设施，所有人员必须携带自救器。煤与瓦斯突出矿井的煤巷掘进，应安设防瓦斯逆流灾害设施，如防突反向风门、风筒和水沟防逆风装置以及压风急救袋和避难硐室，并安装直通地面调度室的电话。4 采区风量计算与分配4.1 采区风量计算采区通风风量计算根据国家安全生产监督管理总局发布的煤矿通风能力核定标准所提供的由里向外核算法对采区需要风量按采煤工作面和备用工作面、掘进工作面、各硐室及其它巷道等用风地点分别进

34、行计算。 （4-1）式中：采区所需总风量, m3/min；采煤工作面实际需要风量，m3/min；掘进工作面实际需要风量，m3/min；硐室实际需要风量，m3/min；备用工作面实际需要风量，m3/min；其他用风巷道实际需要风量，m3/min；采区风量备用系数，包括采区漏风和配风不均匀等因素，该值应从实测和统计中求得，一般可取1.2-1.25，计算取1.22。1、采煤工作面所需风量计算每个采煤工作面实际需要风量，应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。按瓦斯涌出量计算 （4-2）式中：采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌

35、出量，2.28m3/min。抽放带区的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算；采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值，计算失去1.3；100按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1的换算系数。由（4-1）可得；按气象计算 （4-3） 式中: 采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度查表中选取1.4m/s； 采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算取8.6m2；采煤工作面采高调整系数，具体查表取值4-2；采煤工作面长度调整系数，具体查表取值4-3；70%有效通风断面系数；60为单位换算产生的系数

36、。表4-1 采煤工作面进风流气温与对应风速 采煤工作面进风流气温 采煤工作面风速m/s20 1.020231.01.523261.51.8表4-2 采煤工作面采高调整系数采 高 m2.02.02.52.5 及放顶煤面系数 1.01.11.2 表4-3 采煤工作面长度调整系数采煤工作面长度m长度风量调整系数15 0.815800.80.9801201.01201501.1 1501801.21801.301.40由公式（4-2）可得；按炸药计算 （4-4）采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，7.5kg；25每千克一级煤矿许用炸药需风量，187.5m3/min；由（4-3）可得187.5m3/mi

37、n；按人数进行验算 （4-5）式中：采煤工作面同时工作的最多人数，22人； 4每人需风量，4m3/min。由（4-4）可得；按风速进行验算 a） 验算最小风量 （4-6） （4-7） b） 综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，验算最大风量 （4-8）式中：采煤工作面最大控顶有效断面积，5.6m； 采煤工作面最大控顶距，4.0m； 采煤工作面实际采高，2 m； 采煤工作面最小控顶有效断面积，4.48m； 采煤工作面最小控顶距, 3.2m； 0.25采煤工作面允许的最小风速，m/s； 70%有效通风断面系数； 4.0采煤工作面允许的最大风速，m/s； 5.0采煤工作面允许

38、的最大风速，m/s。 本采区采用综合机械化采煤，工作面允许的最大空顶面积为m，最小空顶面积为m。由公式（4-5）（4-7）验算 。根据煤矿通风能力核定的有关规定，采煤工作面需风量应从上述多个因素计算中取最大值，则采煤工作面需风量为。2、掘进工作面所需风量计算每个掘进工作面实际需要风量，应按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。根据式（3-2）和（3-3）计算局部通风机吸风量为364.65m3/min。（1）按局部通风机实际吸风量计算 有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷 （4-9）式中：局部通风机实际吸风量，实测吸风

39、量为364.65m/min； I掘进工作面同时通风的局部通风机台数,1台； 0.15无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速； 0.25有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷允许的最低风速； 局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，9m。根据公式（4-8）得（2）按工作人员数量验算 （4-10） 式中：掘进工作面同时工作的最多人数，10人。 设计掘进工作面最多人数为人，由公式（4-9）（3）按风速进行验算 a）有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷 600.25Shf b）验算最大风量 604.0Shf （4-11）式中：掘进工作面巷道的净断面积，9m。根据公式（4-9）最小风量，根据公式（4-10）最大风量。

40、所以掘进工作面需风量为。3、硐室需风量计算机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风；采区小型机电硐室，按经验值确定需要风量或取6080m3/min；选取硐室风量，应保证机电硐室温度不超过30，其他硐室温度不超过26。根据上述要求，采区硐室所需风量为： （4-12）4、其他用风巷道需风量计算其它巷道用风量按采区总风量的5%计算，即（）5%= （4-13）4.2 采区风量分配1）分配原则及方法（1）分配原则采区总风量确定后，应将其分配到各用风点，其主要分配原则是：分配到各用风地点（包括回采面、掘进面、硐室）的风量，应不低于上面所计算出的风量；为维护巷道，防止枕木腐烂，金属锈蚀，以及行人安全等，所有巷道都应分配一定的风量；风量分配后，应保证井下各处瓦斯浓度，有害气体，风速等满足煤矿安全规程的各项要求。图1 采区通风系统网络节点图（2）分配方法当总风量确定后，首先按照通风网络图给各采煤工作面、掘进工作面、硐室分配风量；从总风量中减去各采煤工作面、掘进面、硐室用的风量，余下的风量按按采煤工作面产量、采掘面数目、硐室数目等进行分配。再按一定比例将这部分风量分配到其他用风点，用于维护巷道和保证行人安全。表4-4主要用风地点风量分配与风速验算及核定巷道名称设计风量（m3/s）分配风量(m3/s)断面面积风速（m/s)）是否满足要求