第7章采区通风.doc

第六章 采区通风一般来说，每个矿井都有几个采区同时生产，每个采区内有回采工作面、备用工作面、掘进工作面和硐室（采区变电所和绞车房）等用风地点，是矿井通风的主要对象。做好采区通风是保证矿井安全生产的基础。为此，本章将对采区通风系统、采区供风量、通风设施和减少漏风等基本内容的设计和日常管理工作进行讨论。第一节 采区通风系统一、对采区通风系统的基本要求 采区通风系统是矿井通风系统的主要组成部分，它是由采区内风流通过的巷道系统，通风构筑物和通风设备等所组成。采区通风系统主要取决于采煤系统(采煤方法)，但又能在一定程度上影响着采区的巷道布置系统。完备的采区通风系统应能有效地控制采区内的风流方向，风量和风质；漏风少；风流的稳定性高，不易遭受破坏；有利于合理排放沼气，防止煤炭自然，形成较好的矿井气候和有利于控制和处理事故，并能使通风系统工作符合安全、经济和技术合理的原则。其基本要求如下：1.每一生产水平和每一采区都必须布置单独的回风道，实行分区通风。在淮备采区时，必须在采区内构成通风系统以后，方可开掘其它巷道。回采工作面必须在构成全风压通风系统后，方可回采。每个上、下山盘区或采区都必须配置至少一条专门的回风道。采区进、回风道的长度必须贯穿整个采区的长度成高度。严禁把一条上、下山或盘区的风道分为两段，其中一段为进风道，另一段为回风道。 2.回采工作面和掘进工作面都应采用独立通风。同一采区内，同一煤层上下相连的两个回来工作面、工作面总长度不超过400m，回采工作面和与之相连接的掘进工作面，掘进工作面和与之相邻的掘进工作面，布置独立通风有困难时，都可采用串联通风，但串联通风的次数不得超过一次。在地质构造极为复杂或残采地区，回采工作面确需串联通风时，应采取安全措施，经上级主管部门批准，可以串联通风，但串联通风次数不得超过两次，三个回采工作面的总长度不得超过l00 m。所有的串联通风，在进入串联工作面的风流中，必须装有沼气自动检测报警装置。在此种风流中，沼气扣二氧化碳浓度都不得超过0.5，其它有害气体的浓度都应符合煤矿安全规程（2001版）第100条的规定。开采有瓦斯喷出或有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的煤层时，严禁任何2个工作面之间串联通风。3.煤层倾角大于12度的回采工作面，采用下行通风时，须报矿总工程师批准，并须遵循下列规定：1）回采工作面风速，不得低于1 ms。2）机电设备设在回风道时，回采工作面回风道风流中的沼气浓度不得超过1，并应装有沼气自动检测报警断电装置。在有煤与沼气（二氧化碳）突出、倾角大于12度的煤层中，严禁回采工作面采用下行风。4. 掘进工作面和回采工作面的进风和回风，都不得经过采空区或冒落区。无煤柱开采的沿空送巷和沿空留巷的两帮和顶部，应作好防止向采空区和冒落区漏风的工作。否则，不得采用无煤柱开采。水采工作面采用经过采空区和冒露区回风时，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道的风流中的沼气和二氧化碳浓度，都符合规程关于沼气浓度的规定。5.井下机电硐室必须设在进风风流中。如果硐室深度不超过6m，入口宽度不小于1.5m，时，可以采用扩散通风。个别井下硐室，经矿总工程师批准，可设在回风流中，但沼气浓度不超过0.5，并应安装沼气自动检测报警断电装置。6.采空区必须及时封闭。从巷道通至采空区的风眼，必须随着回采工作面的推进逐个予以封闭。采区结束后，至多不超过一个月，必须在所有同已采区相连接的巷道中设置密闭，全部封闭采区。7.倾斜运输巷道，不应设置风门。如果必须设置风门时，应安设自动风门或设专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员，以及矿车碰撞风门的安全措施。8.改变一个采区的通风系统时，应报矿总工程师批准。掘进巷道与其他巷道贯通时，在贯通相距15m时，地址测量部门必须向矿总工程师报告，并通知通风部门，通风部门事先必须做好调整风流的准备工作；贯通时，通风部门必须派干部在现场统一指挥；贯通后，必须立即调整通风系统，防止瓦斯积聚，并须待系统调整后的风流稳定，才可恢复工作。二、单一煤层走向长壁式采煤方法的采区通风系统单一长壁是我国应用最广的一种采煤方法，其采区通风系统如图6-l-1所示。 来自采区运输石门1的新鲜风流，经采区下部车场3、轨道上山4、采区中部车场7分为两股，经由区段轨道巷8、联络眼11、运输巷9到达回采工作面清洗回采工作面后的废风经区段回风巷10，(左翼还经过采区上部车场6)到达采区回风石门2，并排往总回风巷。掘进工作面的用风系由轨道上山4，经采区中部车场7，区段轨道巷8，用局部通风机和风简送到掘进头。污风则由巷道8经联络眼11，运输巷9和运输机上山5，排往采区回风石门2。采区绞车房14和变电所13则由采区轨道上山4直接供风，并分别用调节风窗以控制其用风量。为控制风流方向，在各相应交汇地点，设风门等通风构筑物(参见图6-l-1)。在本通风系统中轨道上山是主要的进风巷道，称为轨道上山进风方式。图6-1-1 单一长壁采区通风系统1采区运输进风石门；2采区回风石门；3采区下部石门车场；4轨道上山；5运输机上山；6采区上部车场；7、7采区中部车场；8、8区段运输巷；9、9区段运输巷；10区段回风巷；11、11联络眼；12采区煤仓；13采区变电所；14绞车房另外我国也有一些矿区，采用运输机上山进风（轨道上山回风）的采区通风系统，如图6-1-2所示来自阶段运输大巷1的新鲜风流经下部车场3，运输机上山5，区段运输巷9到回来工作面，污风由回风巷10(右翼经上部车场6)到采区回风石门2，并罚队阶段回风大巷16。其各掘进工作面的用风，由运输机上山5，经运输巷9，联络眼11到轨道巷8，靠局部通风机送往各掘进作业地点。污风则由轨道巷8，经轨道上山4，阶段回风石门2，排入阶段回风大巷15，采区变电所和绞车自的新风也改为由运输机上山供给；污风则排入轨道上山。与轨道上山进风方式相比，两者的巷道布置系统基本相同，但随着通风系统的变化，其通风构筑物设置的数目、位置和阻风方向均有相应的变化。图6-1-2 单一长壁采区通风系统1阶段运输大巷；2阶段回风石门；3采区下部大巷车场；4采区轨道上山；5运输机上山；6采区上部车场；7、7采区中部车场；8、8区段轨道巷；9、9区段运输巷；10区段回风巷；11、11联络眼；12采区煤仓；13采区变电所；14绞车房；15阶段回风大巷以上两种上山进风方式均为我国所广泛采用。两者相比，轨道上山进风的主要优点是：轨道上山的采区下部车场可以直接和阶段运输大巷相通，不必在该处设置风门。从而，避免了因运料列车通过该处，导致风门漏风。在运输机上山的运队过程中，煤流将释放沼气并产生煤尘，运煤设备将释放热量。然而，轨道上山进风，可使新鲜风流免受沼气，煤尘的污染；有利于保证较优的风质。轨道上山发生火灾事故的机率较低，且可以避免运输机上山发生火灾事故时，有害气体侵入采、掘作业地点，而造成的严重危害轨道上山进风方式的主要不足是：区段运输巷不宜直接和运输机上山相联通。在该联接处，既需保证运煤的方便和畅通，又需设风门、防止新鲜风流直接出运输机上山排入总回风巷形成短路(参见图6-l-1)。显然，在该处设置的风门常存在有较大的漏风。轨道上山的上部车场和区段回风巷不能直接相通也需设有风门。从而，引起了运料串车通过该处风门时的漏风。当运输机上山采用多台运输机串联运输时，其上部运输机的动力设备系设在不能确保新鲜风流的地点，这是规程所不允许的。当煤层倾角大于2123时，运煤上山采用溜槽自溜运煤方式时，运煤过程中产生的煤尘很大，为保证风质，一般不宜采用运输机上山进风方式。如煤层倾角大于1517，运煤上山无法使用皮带运输机而只好采用多台链板运输机时，为避免在回风巷道中，布置运输机的机电设备，一般多宜采用运输机上山进风方式。当煤层倾角小于1517，运煤上山今只需安设一台皮带运输机时，则视运料(运矸)工作量的大小和来料地点而异。一般由运输水平来料且运输量较大时，宜采用轨道上山进风方式。由回风水平来料或运料（矸)工作量较少时，则宜采用运输机上山进风方式。图6-1-3 两进一回通风方式1阶段运输大巷；2阶段回风石门；3采区下部车场；4采区轨道上山；5采区运输机上山；6采区回风上山；7采区上部车场；8、8采区中部车场；9、9区段轨道巷；10、10区段运输巷；11区段回风巷；12、12联络巷；13采区煤仓；14采区变电所；15绞车房；16阶段回风巷当开采高沼气煤层，且采区生产能力较高时，往往因采区的用风量过大，使运输上山或轨道上山的风速过高通风阻力过大。为此，一般需增大上山断面或增开通风上山。我国以增开回风上山（轨道上山和运输机上山的均作进风道）方式应用得最为普遍，通常称为两进一回方式（见图6-1-3）。和图6-1-1、6-1-2相比，图6-1-3所示方式不仅减少了上山风速，并且消除了用运输机上山或轨道上山回风的许多困难，从而减少和简化了通风构筑物的设置。虽然上山开掘费用较高，但在高沼气煤层或采区分产能力较大时仍多加采用。上述三种进风方式在各种缓斜、倾斜煤层的采煤方法中均有采用。它们的选用原则和本处所述相似。为简化叙述，以下其它各种缓斜、倾斜煤层采煤方式的采区通风系统，将仅介绍用轨道上山进风、运输机上山回风方式。其它方式不再予以赘述。采区区段平巷的准备方式有双巷式、单孔送道、沿空掘巷、沿空留巷等数种。区段平巷的准备方式不同，其采区通风系统也有相应地差别。双巷式的采区通风系统已显示于图6-1-1、6-l-3中。单孔送道和沿空留巷方式的采区通风系统如图6-1-4和图6-1-5所示。和双巷式相比，可以看出，它们的主要区别仅在于其掘进区段平巷时(准备期)的回风系统不同；而其主要的通风系统则基本相同。近距煤层群层间以区段石门联系的联合布置采区通风系统，如图6-1-6所示。图中，Ml和M2煤层用区段石门和区段溜眼联系。两煤层分别开掘各自的区段运巷和区段风巷，无共用区段巷道。在区段内除区段石门和区段溜眼外，一般不再开掘联系两个煤层的其它巷道。图6-1-4单空送道准备方式的采区通风系统1阶段运输大巷；2采区回风石门；3下部车场；4轨道上山；5运煤上山；6上部车场；7中部车场；8区段运巷；9区段回风巷；10下区段运巷；11下区段风巷；12联络眼；13采区变电所；14绞车房图6-1-5 沿空留巷采区通风系统1阶段运输大巷；2采区回风石门；3下部车场；4轨道上山；5运煤上山；6上部车场；7、7采区中部车场；8、8区段运巷；9区段回风；10阶段回风大巷图6-1-6煤层群联合布置采区通风系统1阶段运输大巷；2采区石门；3运煤上山；4轨道上山；5m1层的区段运巷；6m1层的区段风巷；7m2层的区段运巷；8m2层的区段风巷；9、9区段室门；10区段溜眼；11下部车场绕道；12采取煤仓；13绞车房；14采取变电所；15采区风井第二节 长壁工作面的通风方式一、长壁工作面的通风方式 长壁工作面在我国应用最广，其产量占全国回采总量的85以上。工作面的通风方式视沼气涌出量、开采工作条件和开采技术而异，按工作面进、回风巷的数量和位置，可分为U型、Y型、E型、W型、Z型等通风方式，其中U型应用最为普遍。1U型通风方式 U型通风方式系指采煤工作面有二条巷道，一条为进风道，一条为回风道，上行通风时，其下顺槽为进风道，上顺槽为回风道，下行通风时，则相反。图6-2-1a为后退式U型通风力式的布置，此种通风方式对了解煤层赋存情况，掌握沼气、火的发生、发展规律，较为有利。由于巷道均维护在煤体中，因而巷道的漏风率较少。但存在下列缺点：图6-2-1 U型工作面通风方式a后退式U型通风，b前进式U型通风1） 煤炭自燃威胁较大。当厚煤层分层开采时如图6-2-2所示，回采工作面的风流，由区段集中平巷2，经联络眼3，煤层分层平巷4，进入回采工作面，采空区的漏风风路，则由区段集中平巷2，经由已封闭的联络眼密闭进入采空区内。当采空区内的联络眼封闭后，AB段的风量明显下降，B点的风压接近A点的风压，因此，漏风风路与通风风路构成并联网路形式，由并联网路的基本性质可知，位于采空区的联结眼虽已封闭，但其漏风方向是向采空区的，从而出现了漏风源。此时采空区的空气流动状态，如图6-2-3所示。由漏风源流人采空区的气体其渗流速度会不断下降，随回采工作面的推进，采空区面积增大，漏风源的漏风量，则会怕应下降，而由于联络眼密闭日久失修，漏风且也会增加，加之漏风源处在巷道交叉点，又是生产期间的出煤口，浮煤多，因此容易发生自燃。图6-2-2 联络眼漏风路线1回采工作面，2区段集中平巷，3联络眼，4煤层分层平巷图6-2-3 采空区下边界有漏风源时的空气流动状况1回采工作面，2进风巷，3回风巷，4上分层采空区，5上分段采空区如当漏风源的位置位于采场上部边界时，且开采标高距地表近，当采用抽出式通风的矿井，采空区通过地表的裂隙漏风，均属采空区的漏风源，容易引起采空区自然发火。当厚煤层分层后退式开采时，上分层停采线是位于回来工作面进风巷的始端与回风巷末端的漏风通道，且风压差最大，持续漏风时间最长。加之停采线煤壁在采场支承压力作用下，容易片帮、压裂，或各分层停采线出现的重叠、交错，导致煤壁垮塌、压裂现象甚为严重，因此停采线又是浮煤积存最集中的地方。故而在停采线附近是最易出现煤炭自燃现象。当回采工作面的进风巷在上分层采空区下掘进时，入风巷假顶会向上分层采空区产生连续漏风。沿风流前进的方向，风流逐渐增加，在回采工作面进、回风巷的范围内，上分层采空区漏风如图6-2-4所示，靠停采线一侧的流线，密度大，表示漏风量多，漏风压差大。在该区域内，两流线的间距是变化的，流线始末两端密，表示渗流速度高，中段疏，则速度低，当漏风适度时，停采线附近的浮煤带是风速连续变化的条带，必然存在容易引起自燃的风速区。2)上隅角瓦斯浓度高。由于U型通风方式的采场边界通常是封闭的，当回采区段采用由上向下（沿倾斜）接续时，其上部边界是区段煤柱，下部边界为未采动的煤体，靠开切眼一侧为采区煤柱，这些均属于不漏风边界。当回采工作面推进到一定距离，出现初次来压之后，采空区瓦斯涌出量会明显增加，当工作而采用上行通风时，大面积采空区释放的沼气会混入空气中，并沿流线进行方向，由下部逐渐向上部积累，使沼气浓度相应增高，造成上隅角沼气“积累”。综上所述，U型后退式通风方式多适用于沼气涌出量不大，且不易自然发火的煤层开采中，对沼气涌出量很大，且易自然发火的煤层，必须采用一系列特殊技术措施，才可应用。图6-2-4 上分层停采线漏风状况1回采工作面，2进风巷，3回风巷，4上分层采空区，5上分段采空区，6停采线2. W型通风方式图6-2-5 W型工作面通风方式a一进两回，b两进一回2.W型通风方式W型通风方式指采煤工作面，有三条平巷，即上、下平巷进风或回风相中间平巷回风或进风的布置形式，如图6-2-5所示，它的优点在于： 相邻的两个工作面共用一条进风或回风巷道，从而减少了采准巷道的开掘和维护费用。 通风网路属并联结构，因而风阻小，风量大，漏风量小，利于防火。当上下端平巷进风，且设运输机时，则在该巷中有回收安装维修采煤设备的良好环境。当中间平巷进风且设运输机时，既保证了运输设备处于新鲜风流中，又保证了进、回风巷的总断面比较接近，故在近水平煤层的综采工作面中应用较广。图6-2-6 E型工作面通风方式3E型通风方式 E型通风方式具有三条通风巷道，其上平巷为回风巷，而下平巷及中间平巷为入风巷，如图6-2-6所示。下平巷和下部工作面回风速度降低，故可抑制煤尘的产生。与U型通风方式相比，可使上部工作面气温降低。但采空区的空气流动相应发生了变化，迫使采空区的沼气较集中地从上部回采工作面的上隅角涌出，使该处时常处于沼气超限状态，故仅适用于低沼气矿井。4Z型通风方式 Z型通风方式是U型通风方式的改进，如图6-2-7a所示，为前进式Z型，其进风巷随回来工作曲推进而形成，回风平平巷则为沿空留下的或预留的巷道，其优点为： 与前进式U型相比，巷道的采掘工程量较少； 进、回风巷只需在一侧采空的条件下维护； 采区内进、回风巷的总长度近似不变，有利于稳定风阻、改善通风。为了改善前进式Z型上隅角沼气积聚之患，最近应用后退式Z型的通风方式，如图6-2-7b所示。但当采空区涌出的沼气量及漏风量较大时，其回风巷常易出现沼气超限现象。图6-2-7 Z型工作面通风方式a前进式，b后退式5Y型通风方式Y型通风方式指在回采工作面的上、下端各设一条进风道，另在采空区一侧设回风道，如图6-2-8所示，其优点为： 由于采空区的沼气，通过巷旁支护流入回风平巷，则较好地解决了回采工作面上隅角的沼气超限之患； 由于工作面上、下端均处于进风流中，故改善了作业环境；实行沿空留巷，可提高采区回收率。图6-2-8 Y型工作面通风方式由于存在上述优点，故多适用在沼气涌出量特大的煤层开采中。 除上述5种基本通风方式外，随煤层开采条件、开采技术、沼气贮存、自然发火倾向性的不同，尚可采用X、H、双Z、偏W、偏Y型等通风方式，其布置方式如图6-2-9所示。图6-2-9 其他型通风方式aX型，bH型，cf双Z型，g偏W型，h偏Y型二、回采工作面的风向 回采工作面的风向分为上行或下行。当回采工作面进风巷道水平低于回风巷时，采面风流沿倾斜向上流动，为上行通风，反之，为下行通风。其优、缺点分析如下：1. 沼气比空气轻，其自然流动的方向和上行风的方向一致，在正常风速(大于0.50.8 m/s)下，沼气分层流动和局部存在的可能性较小。下行风的方向与沼气自然流向相反，沼气和空气的混合能力较大，在正常风速下，也不易出现沼气分层流动和局部积存的现象。开滦、济南、平顶山、淄博等矿区使用下行风的工作面和回风巷道没有出现上述现象。2. 煤炭在运输巷运输过程中所涌出的沼气，被上行风流带入工作面，而下行风流则把这部分沼气涌出量带入采区的回风道中，故上行风比下行风工作面风流中的沼气浓度要大。3. 上行风的方向与煤炭运输的方向相反，所产生的煤尘受到逆向的冲击，容易飞扬，而且运煤巷飞扬的煤尘，都被上行风带入工作面，故上行风比下行风工作面风流中的煤尘浓度要大。4. 采用上行风时，须把采区的进风流引导到采区进风道的标高，然后进到工作面，所经过的路线比较长，风流被地温加热程度较大；又因运输巷内运输设备的发热量也加入到风流中，故上行风比下行风工作面的气温高。5. 人们试验得出，对于条件相同的回采工作面，无论上行风还是下行风，在工作面进风流与回风流能量差的作用下，在顶板裂缝中的一部分沼气流向回风巷较多，故回风巷比进风巷的顶板沼气涌出量要大。采用下行风时，运输设备在回风巷运转，安全性较差。6. 除夏季浅矿以外，采用上行风，采区的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，采用下行风，则上述作用方向相反，故下行风比上行风所需要的机械风压要大；而且，主通风机一旦因故停转，工作面的下行风流就有停风或反风的可能。7. 工作面一旦着火，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小，沼气浓度增加，故下行风在起火点沼气爆炸的可能性比上行风大。二十世纪六十年代以来，为了降温、减少沼气浓度和煤尘浓度等目的，国内外使用下行风的工作面，特别是综采工作面越来越多，都取得了较好的效果。例如前苏联顿巴斯矿区在工作面使用下行风后，工作面回风流中的沼气浓度减少2050，工作面风流中的煤尘浓度减少10多倍，工作面的气温降低25，工作面产量提高50100万吨。尽管如此，各国的安全规程对下行风的使用仍采取谨慎态度。我国规程对此也有规定，必须遵照执行。第三节 采区风量计算按照采区实际需要，供给适当的风量，是搞好采区通风的核心问题。既要保证质量、安全可靠又要经济合理，但因计算风量的因素较多，各个来区的情况又不尽一致，扳至今仍分别用各种因素进行近似计算，然后选用其中最大值。对于新设计的采区，要参照条件相同的生产采区进行计算。投产后进行修正，对于生产的采区，也要根据情况的不断变化随时进行调整，务必使供给的风量符合我国规程中有关条文的规定采区所需总风量()是采区内各用风地点所需风量之和，并乘以适当系数。即 （6-3-1）式中 各回采工作面和备用工作面所需要的风量之和，； 各掘进工作面所需要的风量之和，； 各硐室所需风量之和，； 除上述各用风点外，其他巷道风量之和，； 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，一般可取为1.21.25。一、回采工作面的需风量回采工作面需风量应按照稀释和排放沼气、二氧化碳、炮烟及其它有害气体、粉尘，并使工作面有适宜的气温和风速，分别进行计算，然后取其中的最大值。回采工作面有穿联通风时，应使每一个串联工作面空气中的有害气体、粉尘、气温和风速均符合规程要求。 高沼气工作面通常以按沼气算得的风量为最大。低沼气工作面供风主要考虑气候条件。高温工作面如果用通风方法不能使气温符合规程规定，则需采用制冷和空调设施。1按沼气(或二氧化碳)涌出量计算工作面风量， （6-3-2）式中，工作面沼气（或二氧化碳）涌出量不均匀系数。它是最大涌出量与平均涌出量之比，由实测统计得到。对于机采工作面，为1.31.45；对于炮采工作面，为1.351.5。按经验选取； 工作面沼气或二氧化碳的绝对涌出量，；根据实测统计的平均值或按经验数据取值； 工作面回流沼气允许浓度； 工作面入风流沼气浓度。对于涌出其它有害气体的工作面，可参照上式计算，只需将式中关于沼气的参数换以各有害气体的参数即可。 对于高沼气矿井，如工作面风量过大，可使工作面风速越限，导致煤尘飞扬，或由于供风不足而导致沼气越限。应酌情采用沼气抽放、尾巷排放，选用适宜的工作面通风系统(例如以Y形、W型、Z型等系统取代U形通风系统)，以及喷雾注水等措施。在采用抽排措施时，式(6-3-2)中的应为风流排出的工作面沼气量，不包含抽排的沼气量。在用尾巷徘放时，尾巷沼气浓度可高于工作面回风巷道中的沼气浓度，但应小于3。设以及分别表尾巷及工作面回风巷的风量，则工作面风量可按下式计算 ， （6-3-3）式中，工作面回风道风量与工作面总风量之比，即 。2按炸药量计算 ， （6-3-4）式中 25以炸药量（）为计算单位的供风标准，； 第i个回采面一次爆炸所用的最大炸药量，。3.按人数计算以N表示回采面同时工作的最多人数，则回采面风量为： ， （6-3-5）式中 4每人每分钟应供给的最小风量，。4.按工作面气温计算为使工作面有良好的气候，对应于不同的风温时，参照的风速如表6-3-1所示。表6-3-1工作面气温与风速对照表工作面气温，工作面风速，m/s1515181820202323260.3 0.50.50.80.81.01.01.51.51.8由表6-3-1可得长壁工作面风量为， （6-3-6）式中 S按平均控顶距算得工作面平均断面积，。对于普采工作面S值可按最大和最小控顶距的断面积平均值计算，对于综采工作面，可用下述近似式计算：使用支撑式支护时S3.75（M0.3）；使用掩护式支护时S3（M0.3）；其中M为煤层开采厚度，m。5低沼气矿井综采工作面所需风量设计院情报协作组建议的参数计算式如下： ， （6-3-7）式中 采高系数，当采高h2m时，；当h2m时，； 温度系数，以L表示工作面长度，则； 温度系数，见表6-3-2。表6-3-2工作面温度系数工作面温度，151617182223242526温度系数，K30.70.81.01.21.4 支架后方控顶系数。顶板易于冒落时，1；需要强制放顶时，1.1； 200综采工作面基本风量。相当于采高h1.0m，工作面风速为1.5，控顶距为4m，有效通风断面系数为0.55时的风量，。6.按工作面风速计算按最低风速0.25计算，回采工作面最低风量为， （6-3-8）按最高风速4计算，回采工作面最大风量为， （6-3-9）7.备用采面需要风量计算备用采面的需风量通常取为产量相同的生产采面的需风量之半。当采区风量不富裕时，也可以按工作面不积聚瓦斯为原则配风，但工作面风速不应小于15。二.、掘进工作面所需风量掘进工作面所需风量和回采工作面所需风量的计算方法基本相同。1 按沼气或二氧化碳涌出量计算 （6-3-10）式中第i个掘进面所需要的风量，；该掘进面回风流中沼气的绝对涌出量，；该掘进面瓦斯涌出不均匀系数，由实测统计得出，一般可取1.52.0。2 按炸药量计算， （6-3-11）式中 第i个掘进面一次爆破使用的最大炸药量，。3 按局部风机的吸风量计算， （6-3-12）式中 第i个掘进工作面局部风机的吸风量，常用的4、11和28KWJBT系列局部风机每台的吸风量分别为100、20D和350，安设局部风机的巷适中的风量，除了满足局部风机的吸风量外，还应保证局部风机吸入至掘进工作面回风道之间的风速不小于0.15ms，以防止局部吸入循环风以及这段距离内风流停滞、瓦斯积聚； 该掘进工作面同时运转的局部风机台数。4 按人数计算， （6-3-13）式中 第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。5 按风速进行验算每个岩巷掘进面的风量不得小于， （6-3-14）每个煤巷或半煤岩巷掘进工作面的风量不得小于， （6-3-15）每个岩巷、煤巷或半煤岩巷掘进面的风量不得大于 （6-3-16）用以上五种方法对采区内每个独立迎风的掘进工作面进行计算，选择最大值作为每个掘进工作面所需风星，这些风量累加即是采区内掘进工作面所需的总风量。三、硐室所需风量的计算采区内独立通风的每个硐室所需风量，应根据各类硐室分别计算。1发热量大的机电硐室所需风量供给这类硐室(如水泵房或压气机房)的风量所吸收的热量，应和室内机电设备运转的发热量相等。即，故风量为 ， （6-3-17）式中 A1kWhour的电量变为热量的当量，一般可取为A3600； 某类硐室中机电设备运转的发热系数，应实测得出，一般可取水泵房的0.020.04；压气机房的0.200.23； 空气密度，一般可以取1.2； 空气的定压比热，一般取为1.0006； 该硐室回风与进风的温差； 机电设备运转总功率，。2. 火药库所需风量按库内空气每小时须换4次计算。即， （6-3-18）式中 包括联络巷在内的火药库空间总体积，。3. 其他硐室所需风量采区绞车房的6080；采区变电所6080；充电硐室100200。四、其他巷道所需风量如果采区内还有其他需要独立供风的巷道。可根据通风的作用（如巷道内木支架防腐、冲淡巷道内的沼气等），算出各巷道所需风量之和。第四节 采区通风构筑物为了保证井下各个用风地点得到所需风量，一方面不得不在通风系统中设置一些通风构筑物（如风桥、挡风墙、风门等），以控制风流的方向和数量；另一方面要防止它们造成大量漏风或风流短路。因此，必须正确设计通风构筑物，合理选择位置，保证施工质量，严格管理制度。否则会破坏通风的稳定性，带来严重恶果。一、风桥在进风与回风平面相遇的地点设置风桥，构成立体交叉风路，使进风与回风分开，互不相混。服务年限很长，通过风量大于20 m3/s的风桥，可用图6-4-1所示的绕道式风桥，绕道须做在岩石中。服务年限较长，通过风量为1020 m3/s的风桥，可用图6-4-2所示的混凝土或料石风桥，在以上两类永久性风桥前后6m以内的巷道小，支架要加固，风轿两端接口要严密四周要固定在实帮和实顶底之中，壁厚不小于0.45m，风桥断面不小于巷道断面的五分之四，成流线型，坡度小于25。服务年限短，通过风量小于10m/s的随时风桥，可用图6-4-3所示的铁筒式风桥。铁筒直径不小于750mm，厚度不小于5mm，各类风桥都用不燃性材料建筑，漏风率不大于2，通风阻力不少于150 Pa，风速不大于10m/s。图6-4-1 永久式风桥之一图6-4-2 永久式风桥之二图6-4-3 铁风筒风桥二、挡风墙（密闭） 在需要堵截风流和交通的巷道内，须设置挡风墙。按服务年限长短，挡风墙分为永久性和临时性两种。 对于永久性的挡风墙，其结构如图6-4-4所示，需用不燃性材料(如砖、料石、水泥等)建筑，墙上部厚度不小于0.45m，下部不小于l m；挡风墙前后5m以内的巷道支护要完好，用防腐支架；无积煤，无片帮、冒顶；四周掏槽，在煤中槽深不小于1m，在岩石中不小于0.5m；墙面要严、抹平、刷白、不漏风。密闭内有涌水时，应在墙上装设放水管以排出积水，放水管应制成U形，利用水封防止放水管漏风。临时性的挡风墙，由于服务期限短，可用木柱、木板、可塑性材料等建造。木板要用鱼磷式搭接，用黄泥、石灰抹面、无裂缝；基本不漏风；要设在帮顶良好处，四周要掏槽，在煤中槽深不小于0.5m，在岩石中不小于0.3m, 墙内外5m巷道内支护良好，用防腐支架，无积煤；墙外要设置栅栏和警标。三、风门 在人员和车辆可以通行、风流不能通过的巷道中，至少要建立两道风门，其间距要大于运输工具长度，以便一道风门开启时，另一道风门是关闭的。风门分为普通风门和自动风门。以行人为主、车辆运行不频繁的地点，可用图6-4-5所示的单扇、木制的普通风门，这种风门的结构特点是门扇引1框呈斜面接触，接触处有可缩性衬垫，比较严密、结实，一股可使用152年。迎着风流方向用人力开启，靠门内外的压力差把门关紧；门框和门轴都要向关闭的方向斜8085，使风门能靠自重而关闭，门框下设门坎，过车的门坎要留有轨道穿过的槽缝；门墙两帮和相顶底都要掐掏槽，在煤中掏槽深度不小于0.3m，在岩石中不小于0.2m，槽中要填实。门墙厚度不小于0.3m，门板要错口接缝，木板厚不小于30mm，铁板厚不小于2mm，通车巷道的门坎下部设挡风帘，通过电缆、水管或风管的孔口要堵严；风门前后5m内的巷道要支护好，无空帮和空顶；漏风率不大于2。第五节 减少漏风保证采区供风措施采区内各个用风地点是9矿井的主要供风对象，欲保证它们获得必需的新鲜风量，就必须尽力减少采区内外的各种漏风，除了减少通风构筑物的漏风而外，还必须减少近距由的进风与回风井之间、主扇附近、箕斗井底与井口、地表塌陷区、采空区、充填区、安全煤柱、平行反向的进风巷与回风巷之间、掘进通风的风筒接头、等处酌漏风。大量的漏风不仅浪费矿井的通风电费，而且严重影响矿井的安全生产因此，经常招矿井各处漏风减少到允许的限且以下，是通风技术管理工作的重要内容之一。一、矿井漏风的分类矿井漏风按其地点可分为外部漏风与内部漏风，前者是指地表与井下之间的漏风，例如主扇附近、箕斗井口等处的漏风；后者指井下各处的漏风。按漏风形式又可分为局部漏风与连续分布漏风，前者是指局限在一个地点的漏风如风门、风桥、挡风墙等的漏风；后者是指在一个区段内风流沿途不断的漏风和采空区，掘进通风的风筒、纵向风墙、隔离煤柱、等漏风。二、矿井漏风率与有