矿井通风课程设计
自动检测报警装置。在此种风流中，瓦斯和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》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。
（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。无煤柱开采沿空掘巷和沿空留巷时，应采取防止从巷道的两帮和顶部向采空区漏风的措施。回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瓦斯和二氧化碳浓度，都符合《煤矿安全规程》关于瓦斯浓度的规定。
（7）采空区必须及时封闭。从巷道通至采空区的风眼，必须随着采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道。采区开采结束后45天内，必须在所有与已采区相连接的巷道
中设置防火墙，全部封闭采区。
（8）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。开采突出煤层时，工作面回风侧不应设置风窗。
（9）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，地质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。
2.3 采区通风系统
2.3.1 采区通风方式
从生产角度出发，采区至少有两条上山，一条为运输上山，另一条为轨道上山，两条上 山即为采区内的进、回风巷道。有些大型矿井采区走向比较长，当采区生产能力大、产量集中、瓦斯涌出量大时可以采用三条上山。另有一条专门的回风上山，供通风、行人之用。设置在其他两条上山的中间，运输上山和轨道上山均为进风巷道，主要是靠专用回风上山(巷)回风。
采区通风方式的比较如表 2-1 所示：
5
矿井通风课程设计 表2-1采取上山通风系统比较
通风系统 上山数目 使用条件及优缺点 1.输送机上山进风，其风流与运煤路线相同而方向相反，所以风门较少，比较容易控制风流； 输送机上山进风，轨道上山回风 2.由于风流与运煤方向相反，风流与煤的相对速度较大，造成大量的煤2条 尘飞扬；同时，煤在运输过程中不断涌出瓦斯，使进风流中的煤尘和瓦斯浓度增加； 3.输送机上山电气设备散热，使进风流温度增高； 4.轨道上山下部车场需安设风门，不易管理； 1.轨道上山下部车场可不设风门、车辆通过方便； 2.上山绞车房便于得到新鲜风流； 轨道上山进风 2条 3.进风风流不受上山运煤和瓦斯污染，含煤尘较少； 4.当采用煤层双巷布置时，作为回风、运料用的各区段中部车场、上山下部车场内均须设置风门，不易管理，漏风大； 轨道上山、输送机上山进风，回风上山回风 3条 采区生产能力大，所需风量多，瓦斯涌出量大，上、下阶段同时生产。是目前大中型矿井普遍采用的通风系统；避免了上述两种系统的缺点，同时具备两者的有点，但需增加一条上山，工程量较大。 2.3.2 回采工作面通风方式 （1）工作面通风方式
U 型通风系统示意如图 2-1 所示。
图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
（a） （b）
此两种采煤工作面通风系统有一条进风巷道和一条回风巷道。U 型后退式通风系统在我国使用比较普遍。其优点是结构简单，巷道施工维修量小，工作面采空区漏风小，风流稳定，易于管理等；缺点是上隅角瓦斯易超限、工作面进、回风巷要提前掘进，维护工作
6
矿井通风课程设计
量大。可以在工作面上隅角安设导风设施或采用抽放瓦斯的措施，也可采取改变工作面通风系统来解决上隅角瓦斯易超限问题。
U 型前进式通风系统的维护工作量小，不存在采掘工作面串联通风问题，在巷旁支护好、漏风不大时，有一定优越性。采用前进式 U 型通风系统的工作面的采空区瓦斯不涌向工
作面，而是涌向回风平巷。
综合经济，技术及安全方面综合考虑，本矿井工作面通风方式采用后退式U型通风。
（2）采煤工作面风流流动形式
回采工作面通风分为上行通风和下行通风。上行风与下行风是指风流方向与煤层倾斜的关系而言，当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷道水平时，采煤工作面的风流沿倾斜方向自下而上流动，为上行通风；当采煤工作面进风巷道水平高于回风巷道水平时，采煤工作面 的风流沿倾斜方向自上而下流动，为下行通风。同向、逆向指风流方向与煤炭运输方向之间 的关系而言，当风流方向与煤流方向一致时，为同向通风；反之，为逆向通风。
（a）
（b）
图2-5 采煤工作面上行风和下行风
（a）上行风；（b）下行风
上行通风的优点：风流排除瓦斯的效果好，洗刷能力强，因为瓦斯比空气轻（瓦斯密度 为 0.554kg/m），其自然流动方向和上行风的方向一致，在正常风速（0.5-0.8m/s）的情况下，瓦斯分层流动和局部积聚的可能性较小； 采用上行风，其进风流与回风流产生的自然风压与机械风压相同，需要的机械风压偏小；运输巷机械设备处在新鲜风流中，安全性好。在瓦斯矿井中，采煤工作面及其回风道一般都采用上行通风。
上行通风的缺点：风流方向与运煤方向相反，容易引起煤尘飞扬；煤炭在运输过程中不 断放出的瓦斯，增加了采煤工作面的瓦斯浓度；采用上行通风时，必须要把矿井进风流引导
3
7
矿井通风课程设计
到矿井最深处，然后再上行到工作面，所以进风路线长，尤其是在深井条件下受地点影响较大，运输巷内运输设备散发的热量被风流带入工作面，使工作面的气温增高；工作面采用上行通风时，上隅角容易引起瓦斯积聚，给现场瓦斯管理工作带来一定难度。 综合经济，技术及安全方面综合考虑，本矿井采用上行风作为工作面风流流动形式。
2.4 采区和回采工作面通风方式的确定
2.4.1 采区通风方式方案的选择
（1）方案选择
结合采区实际情况和自然灾害条件，采区通风方式提出两个方案以供选择。 方案一：运输上山进风，轨道上山回风 方案二：轨道上山进风，运输上山回风 （2）方案比较 ① 经济比较
上山掘进、维修费用比较
表 2-2 上山性质及掘进、维修费用比较表
方案 方案Ⅰ 运输回风 方案Ⅱ 运输进风 半煤岩 锚网 10 12 982 785.6 98.2 轨道回风 半煤岩 半煤岩 锚网 锚网 10 10 12 12 982 1032 785.6 825.6 98.2 103.2 上山名称 煤岩类别（岩、煤、半煤岩） 半煤岩 支护形式 断面积（m） 净 10 掘 12 2长度2掘进费用维修费用（m） （万元） （万元） 1032 825.6 103.2 轨道进风 锚网
1安全设施设备费比较 ○
8
矿井通风课程设计
表 2-3 安全设施安设与费用比较表
方案 风门安设位置与数量 风门安设：采区下部车场绕道2个，区段回风方案Ⅰ 平巷1个，轨道上山1个共计4个；绞车房、行人斜巷共安设调节风窗2个 风门2个，调节风窗1方案Ⅱ 个；安设位置见采区通风系统平面图 瓦斯传感器；上隅角1个，回风巷距离采煤工作面≤10m处1个，汇风口处1个。 临时密闭2个 1.9 瓦斯传感器安设位置与数量 瓦斯传感器；上隅角1个，回风平巷距离采煤工作面≤10m处1个，汇风口2个。 临时密闭4个 其他安全设施 费用 （万元） 3 ② 安全与技术方面比较
表2-4 安全与技术比较表
方案 安全 1.风流与运煤方向相反，风流与煤相对速方案Ⅰ 度较大，煤尘较大，并且在煤在运输过程中不断涌出瓦斯，使风流中瓦斯浓度增加。 1.进风风流不受上山运煤和瓦斯污染，含方案Ⅱ 煤尘较少； 2.上山绞车房便于得到新鲜风流； 技术 1.风门少易控制风流； 2.轨道上山下部车场没有风门，不易管理； 3.输送机上山电机设备散热使风流温度升高；井下空气调节难度增加; 1.轨道上山下部车场未设置风门，车辆通过方便； 通过以上安全、技术、经济方面的比较，采区通风方式利用方案二（轨道上山进风，运输上山回风）。
2.4.2 回采工作面通风方式方案的选择
（1）方案选择
根据采区巷道布置和自然灾害条件，回采工作面通风方式提出两个方案以供选择。 方案一：U型通风 方案二：H型号通风
（2）回采工作面通风方式方案比较表
9