矿井通风课程设计
局部风机安装在离掘进巷道口10m以外的回风侧巷道中，新鲜风流沿掘进巷道流入工作面，污风经风筒由局部通风机抽出。在有效吸程以外的独头巷道循环涡流区，炮烟处于停滞状态。因此，抽出式通风风筒吸入口距工作面的距离应小于有效吸程，才能取得好的通风效果。
抽出式通风的优点是污风经风筒排出，掘进巷道中为新鲜风流，劳动卫生条件好；放炮 时人员只需撤到安全距离即可，往返时间短；而且所需排烟的巷道长度为工作面至风筒吸入口的长度，故排烟时间短，有利于提高掘进速度。其缺点是风筒吸入口的有效吸程短，风筒吸风口距工作面距离过远则通风效果不好，过近则放炮时易崩坏风筒；因污风由局部通风机抽出，一旦局部通风机产生火花，将有引起瓦斯、煤尘爆炸的危险，安全性差。在瓦斯矿井中一般不使用抽出式通风。
（a）
图4-1 压入式与抽出式通风方式示意图
a-压入式；b-抽出式
（b）
② 局部通风机通风方式选择原则
根据掘进工作面瓦斯涌出量、粉尘浓度、烟尘抛掷距离等因素，同时结合压入式、抽出式、混合式通风特点进行选择。
《煤矿安全规程》规定：煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进通风方式应采用压入式，不得采用抽出式（压气、水力引射器不受此限）；如果采用混合式，必须制定安全措施。瓦斯喷出区域和煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出煤层的掘进通风方式必须采用压入式。
综合经济、技术及安全等方面考虑，矿井采用压入式通风方式。 （2）矿井全风压通风的通风方式选择
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① 矿井全风压通风通风方式
矿井全风压通风按其导风设施不同可分为 4 种方式。 a. 风障导风
在巷道内设置风障，把风障上游一侧的新风引入掘进工作面，清洗后的污风从风障下游一侧排出。 b. 风筒导风
在巷道内设置挡风墙截断主导风流，用风筒把新鲜空气引入掘进工作面，污浊空气从掘进巷道中排出。此种方法辅助工程量小，风筒安装、拆卸比较方便，通常用于需风量不大的短距离巷道掘进通风中。
c. 平行巷道导风
在掘进主巷的同时，在附近与其平行掘一条配风巷，每隔一定距离在主、配巷间开掘联络巷，形成贯穿风流，当心的联络巷沟通后，旧联络巷即封闭。两条平行巷道的独头部分可用风障或风筒导风，巷道的其余部分用主巷进风，配巷回风。
d. 钻孔导风
离地表或邻近水平较近处掘进长巷反眼或上山时，可用钻孔提前沟通掘进巷道，以便形成贯穿风流。
② 矿井全风压通风方式选择原则
综合考虑巷道布置情况、安全性、辅助工程量大小（掘进距离长短）、管理等因素，选 择最佳通风方式。
4.3 掘进风量的计算
掘进工作面的需风量按下列因素分别计算，取其最大值： （1）按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算： （2）按炸药量计算： （3）按工作人员数量计算： （4）按局部风机吸风量计算
按上述 4 种方法计算后，选取其中最大值进行验算。 （5）按风速进行验算：
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4.4 掘进通风设备的选择
4.4.1 风筒的选择
（1）风筒的种类
掘进通风使用的风筒有刚性风筒、柔性风筒和带金属骨架的可伸缩柔性风筒 3 种，刚性风筒是由阻燃抗静电的硬质材料制成，可用于抽出式和压入式通风。柔性风筒常采用 pvc 高强聚酯纤维涂帆布、玻璃纤维等制成，适用于压入式通风。带金属骨架的可伸缩柔性风筒适用于任何一种局部通风方式。
选用风筒要与局部通风机选型一并考虑，其原则是：
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； 风筒的直径和节长主要取决于供风量及通风距离。供风量大、距离长时，风筒直径和节长应选大一些，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，竖井掘进时，选用600～1000mm 的铁风
筒或玻璃钢风筒。其它巷道掘进时，通风距离在200m以内，宜选用 400mm 的风筒；通风距离
200～500m 时，宜选用直径 500mm 的风筒；通风距离 500～1000m 时，宜选用直径 600～
800mm的风筒；通风距离1000m 以上，可选用直径800～1000mm 的风筒；大断面长距离巷道局部通风时宜选用直径不小于1m 的风筒。
（2）风筒漏风
正常情况下，金属和透气性极小的塑料风筒的漏风主要是发生在接头处，胶皮风筒不仅接头而且全长的壁面和针眼都有漏风，所以风筒漏风量是连续的均匀漏风。漏风使风筒和局部通风机连接端的风量 Qf 与风筒靠近工作面的风量不等。因此按始末端风量 Qh 的几
何平均值作为通过风筒的风量 Q 即可：
Q?QfQh （4-1） 式中 Q——通过风筒的风量，m/s；
Qf——风筒和局部通风机连接端的风量，m/s；
Qh——风筒靠近工作面的风量 Qh，风筒末端出口风量，m/s。 将实际数值代入公式： Q ?3
3
3
250200??3.80 (m3/min) 606027
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显然Qf与Qh之差是风筒的漏风量Ql，它与风筒种类，接头数目，方法和质量以及风筒直
径、风压有关，但更主要的是与风筒的维护和管理密切相关。反应风筒漏风程度的指标参数如下。
① 风筒漏风率
风筒漏风率指风筒漏风量占局部通风机工作风量的百分数： ??式中 β——风筒的漏风率，％ ；
Ql——风筒漏风量，m/s；
Qf-------局部通风机工作风量，m/s； 将实际数值代入公式： β ?250?200?10000?2000
2503
3
QlQ?Qh?10000?f?10000 （4-2） QfQfβ 虽能反映风筒的漏风状况，但不具有可比性。故常用百米漏风率 β100 表示： ?100??式中 β100——百米漏风率
L——风筒全长，m。
100 （4-3） L将实际数值代入公式：
β100 ?2000?② 风筒有效风量率
风筒有效风量率指掘进工作面风量占局部通风机工作风量的百分数： E?100?2.000 1000QhQ?Ql?10000?f10000??1????10000 （4-4） QfQf式中 E——风筒的有效风量率，00；
Qk——掘进工作面需风量，m/s； Qf——局部通风机工作风量，m/s。 将实际数值带入上式：
E ??1?2000??10000?8000
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③ 风筒漏风备用系数
风筒漏风备用系数是风筒有效风量率的倒数： ??将实际数值代入公式： ?1?1.25 01?200QfQf1?? （4-5） QhQf?Ql1??对于仅存在接头漏风的刚性风筒，漏风系数可按下式计算：
1 ??(1?KDnR0L)2 （4-6）
3式中 K——相当于直径为 1m 的刚性风筒每个接头的漏风率，m/（sPa
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），法兰盘加草绳
垫圈连接时，K=0.0019～0.0023;加胶质垫圈连接时，K=0.00032～0.0019.
n——风筒接头数；
R0——长度 1m 的风筒风阻，Ns/m； D——风筒直径，m； L——风筒全长，m。
对于柔性风筒，漏风系数可根据风筒百米漏风率 β100 来计算： ??2
8
1 （4-7） ?100L1?100 ? ?1?1.25
200?10001?1004.4.2 局部通风机的选择
已知井巷掘进所需风量和所选用的风筒，即可求算风筒的通风阻力。根据风量和风筒的通风阻力，在可供选择的各种通风动力设备中选用合适的设备。 （1）局部通风机的工作风量 Qf
根据掘进工作面需风量 Qh 和风筒的漏风情况，用下式计算局部通风机的工作风量。 Q??Qh （4-8） ?(1.25?260)?60?5.41 (m3/s) （2）局部通风机的工作风压 hf
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