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第二节 通风系统
采区通风系统是矿井通风系统的基本组成部分，它包括采区进回风和工作面进回风巷道的布置方式，采区通风路线的连接形式，以及采区通风设备和通风构筑物的设置等基本内容。
1.采区通风系统要求 1）采区通风系统要求
a.能够有效的控制采区内的风流方向、风量大小和风质 b.漏风少 c.风流的稳定性高
d.有利于排放瓦斯，防止煤尘自然和防尘 e.有较好的气候条件 f.安全经济合理 2）采区通风的基本要求
a.每个采区必须有单独的回风道，实施分区通风，回采面和掘进面都采用独立通风，不能串联。通风设施安全可靠
b.工作面尽量避免位于角连分支上，要保证工作面风向稳定 c.要保证风量按需分配，尽量使通风阻力小，风流畅通 d.机电硐室必须在进风流中 e.采空区必须要及时封闭 f.相邻采区需用水棚隔开 2.采区通风系统的确定
二采区布置三条大巷，分别为皮带巷、轨道巷、回风巷，同时二采区属于高瓦斯区域，并且为自燃煤层，二采区需要设置专用回风巷。根据以上要求和条件，二采区通风系统确定为皮带巷、轨道巷进风，回风巷回风。
3. 二采区通风路线：
副井、主井——皮带大巷、轨道大巷——二采区轨道巷、皮带巷——工作面——二采区回风巷——一采区回风巷——回风井
4.回采工作面通风方式确定
目前工作面通风形式主要有“ U ” 、 “ Y ” 、 “ W ” 、 “ Z ” 、 “ H ”形，各种形式的优缺点及使用条件如下(由于工作面为后退式开采，故各种通风形式只考虑后退式)：
“U”形通风：在区内后退回采方式中，这种通风方式具有风流系统简单、漏风小等优点，但风流线路长，变化大。工作面上隅角易积聚瓦斯，工作面进风巷一次掘进，维护量大。这种通风方式，如果瓦斯不太大，工作面通风能满足要求，即可采用。当瓦斯较大，除回风平巷外，还设有瓦斯尾巷时，则称为“U+L”形通风。
“Y”形通风：当采煤工作面产量大和瓦斯涌出量大时，采用这种方式可以稀释回风流中的瓦斯。对于综采工作面，上、下平巷均进新鲜风流有利于上、下平巷安装机电设备，可以防止工作面上隅角瓦斯积聚及保证足够的风量。这种通风方式使用于瓦斯涌出量大的工作面，但需要边界准备专用回风上山，增加了巷道掘进、维护费用。
“W”形通风：当采用对拉工作面时，可以采用上、下平巷同时进风（或回风）和中间平巷回风（或进风）的方式。采用此种方式有利于满足上、下工作面同采，实现集中生产的要求。这种通风方式的主要特点是不用设置第二条风道；若上、下端平巷进风，在该巷回撤、安装、维修采煤设备等有良好的环境；同时，易于稀释工作面瓦斯，使上隅角瓦斯不易积聚，排放炮烟、煤尘速度快。
“Z”形通风：回风巷为沿空留巷，可以提高煤炭回采率；巷道采准工作量小；采区内进风总长基本不变，有利于稳定风阻；无上隅角瓦斯积聚问题，但是回风巷常出现瓦斯超限的情况；同时也需要在边界准备专用回风上山，增加了巷道的掘进和维护费用。
“H”形通风：工作面风量大，有利于进一步稀释瓦斯。这种方式通风方式较复杂，区段运输平巷、回风平巷均要先掘后留，掘进、维护工程量较大，故很少采用。
结合实际条件，决定采用风流系统简单、漏风小的“U”形通风方式。
根据二采区实际情况，工作面采用“U”型通风系统。 回采工作面上行通风适用条件及优缺点：
在煤层倾角大于12度的回采工作面，都应采用上行通风。 优缺点：瓦斯自然流动方向和风流方向一致，有利于较快地降低工作面瓦斯浓度。风流方向与运煤方向相反，引起煤尘飞扬，增加了回采工作面的进风流中煤尘浓度；同时，煤炭在运输中放出的瓦斯又随风流带到回采工作面，增加了工作面的瓦斯浓度。运输设备运转时所产生的热量随风流散发到回采工作面，使工作面气温升高。
回采工作面下行通风适用条件及优缺点：
在没有煤（岩）与沼气（二氧化碳）突出危险的、倾角小于12度的煤层中，可考虑采用下行通风。
工作面下行通风，除了可以降低瓦斯浓度和工作面温度外，还可以减少煤尘含量，降低水砂充填工作面的空气温度，有利于提高工作面的产量。
本设计工作面决定采用上行通风。
综上，回采工作面采用“U”型上行风通风方式进行供风。 5）.掘进工作面通风系统
掘进工作面压入式通风与抽出式通风优缺点比较： ①抽出式通风时，污浊风流必须通过局部通风机，极不安全；压入式通风时，局部通风机安设在新鲜风流中通过局部通风机的为新鲜风流，故安全性高。
②抽出式通风有效吸程小，排出工作面炮眼的能力较差；压入式通风风筒出口射流的有效射程大，排出工作面炮眼和瓦斯的能力强。
③抽出式通风由于炮烟从风筒中排出，不污染巷道中的空气，故劳动卫生条件好；压入式通风时炮眼沿巷道流动劳动卫生条件较差，而且排出炮烟的时间较长。
④抽出式通风只能使用钢性风筒或钢性圈的柔性风筒；压入式通风可以使用柔性风筒。
从以上比较看出，两种通风方式各有利弊。但压入式通风安全可靠性较好，故二采区掘进工作面采用压入式通风方式供风。
6.采区风量计算
1）配风的原则和方法
矿井总风量是井下各个工作地点的有效风量和各条风路上的漏风量的和。对新设计的采区，应使各个用风地点的风量符合《规范》中关于人员所需风量，瓦斯，CO2，CO和其它有害气体的安全浓度，各工作地点的允许温度，空气中煤尘的安全浓度，最低和最高风速的允许值以及各种漏风的允许值等规定。
2）风量计算
⑴采煤工作面风量计算： 回采工作面风量验算：
根据《煤矿安全规程》规定，回采工作面配风基本原则为： （1）井下工作人员每人每分钟供风量不得少于4m3 ； （2）工作面瓦斯和其他有害气体浓度不能超限； （3）工作面有良好的气候条件。 ①按工作面气象条件验算：
Q采＝60×70%×V×S×K1×K2 ＝60×70%×1.5×16.42×1.2×1.1 ＝1365.5（m3/min）
式中：V—工作面的合理风速，温度在20-23摄氏度。故采煤工作面风速为1.0～1.5m/s。此处取1.5 m/s；
S—采煤工作面平均有效断面，根据工作面最大和最小
控顶距断面取其平均值，取S＝16.42㎡； K1—采煤工作面采高调整系数，取1.2； K2—采煤工作面长度调整系数，取1.1； 有效断面系数取70% ②按瓦斯涌出量验算： Q =100q·K =100×10×1.6 =1600(m3/min)