通风系统

两翼对角压入式 进风井和出风井的位置与图9—4相 同，只是在进风井口(副井口)附近安设压入式主扇， 进风副井口须密闭，主井底和总进风须隔开。
2) 分区对角式。其中又分为：
分区对角抽出式 进风井大致位于井田走向的中央， 在每个采区各掘一个小回风井，并分别安设抽出式分 区主扇，可不必做总回风道。在图9—5中也可以用斜井 代替立井，或者进风用垂直于走向(或平行于走向)的平 峒，出风用斜井；或者进风和出风都用平峒。
用斜井开拓时，可以大致在走向的中央开掘一对并列 斜井。
中央并列压入式 在图9—1中，把压入式主扇设置 在进风井的井口附近，将新风自地表压入井下，进风 井的井口房须密闭，其它与抽出式相同。
2)中央分列式(又名中央边界式)。其中又分为：
中央分列抽出式 进风井大致位于井田走向的中 央，出风井大致位于井田浅部边界沿走向的中央，在 沿倾斜方向上，出风井和进风井相隔 — 段距离，出风 井的井底高于进风井的井底，主扇设在出风井口附近； 在井田走向的中央开凿主井和副井。
1) 中央并列式的使用条件：煤层倾角大、埋藏深， 但走向长度不大(≤4km)，瓦斯、自然发火都不严重， 在此条件下，采用中央并列式是比较合理的。尽管 存在着风路较长，阻力较大，采空区的漏风较大的 缺点，但对于瓦斯、自然发火不严重的矿井来说， 这并不很重要。同时，由于产生的阻力较大，进风 与出风两井筒之间的漏风较大，这些缺点对走向不 大的矿井来说也不是一个很大的问题。相反，由于 煤层倾角大，总回风石门长度小，开掘费小，两个 井筒集中，便于开掘，开掘费也较少，便于贯通， 建井期限较短，具有初期投资较少、出煤较快的优 点。同时它的护井煤柱较小，且便于延深井筒，为 深部通风的准备工作提供有利条件。
4) 在由压入式通风过渡到深水平抽出式通风时， 有一定困难，因为过渡时期是新旧水平同时存在， 工作线路较长，如果某环节因故出现问题，就不能 按照既定的采掘程序和起止期限进行生产，使过渡 时期通风系统和风量都发生较大的变化。想把压入 式主扇直接变为抽出式主扇，比较困难，有时还须 额外增掘一些井巷工程，使过渡期限拉得过长。用 抽出式通风，就没有这些缺点。 一般地说，在地面小窑塌陷区漏风严重、开 采第一水平和低沼气矿井等条件下，采用压入式通 风是比较合适的，否则，就不宜采用压入式通风。 所以，抽出式通风仍是当前主扇基本的工作方法。
第二节 矿井总风量的计算和分配 矿井总风量是井下各个工作地点的有效风量和各条风 路上的漏风量的总和。 一、生产矿井所需风量 1．生产矿井所需风量的计算 生产矿井所需的风量是根据“由里往外”的原则确定 的。即根据实际情况先计算井下各个工作地点 ( 如采掘工 作面、火药库、充电峒室、 ……等) 所需的有效风量，得出 矿井的总回风量 (或总进风量)；加上抽出式主扇井口和附 属装置的允许漏风量(即矿井外部漏风量)，得出抽出式主 扇的总风量。对于压入式通风的矿井，则在所确定的矿井 总进风量中加上矿井外部漏风量，得出压入式主扇的总风
6) 采用多台分区主扇通风时，为了保持联合运转 的稳定性，总进风道的断面不宜过小，尽可能减 少公共风路的风阻。各分区主扇的回风流、中央 主扇和每一翼主扇的回风流都必须严格隔开。
7) 要符合采区通风和掘进通风的若干要求，要满 足防治瓦斯、火、尘、水和高温对矿井通风系统 的要求，还要有利于深水平或后期通风系统的发 展变化。
分区对角压入式 各出风井口不安设扇风机，只在进风井 口(副井口)附近安设压入式主扇，进风副井口要密闭，主 井井底和总进风须隔开。
3. 混合式
进风井与出风井由三个以上井筒按上述各种方式混合 组成，其中有中央分列与两翼对角混合式和中央并列与中 央分列混合式等。例如，图 9—7所示为中央分列与两翼对 角混合式通风系统。为了缩短基建时间，在初期采用中央 分列式通风系统，随着生产的发展，当开采到两翼边界时， 则用中央分列与两翼对角混合式的通风系统。总之，要在 初期通风系统的基础上，根据煤层赋存条件和生产发展情 况等进行分析确定。
2) 中央分列式的适用条件：一般地说，这种通风 方式适用于煤层倾角较小，埋藏较浅，走向长度 不大(≤4km) ，而且瓦斯，自然发火比较严重的新 建矿井。与中央并列式相比，这种通风方式的安 全性要好，建井期限略长，有时初期投资稍大(多 打一个出风井，少掘一条总回风石门)，但相差不 悬殊。如果中央有两个井筒，以后在延深井筒、 做深部通风的准备工作时，也就不会困难，这种 方式由于多打一个直通地面的回风井，所以矿井 的通风阻力较小，内部漏风小，这对于瓦斯，自 然发火的管理工作是比较有利的，增加了一个安 全出口，工业广场没有主扇的噪音影响，从回风 系统铺设防尘洒水管路系统都比较方便。
1) 每个矿井特别是地震区、多雷区的矿井，至少 要有两个通到地面的安全出口，各个出口之间 的距离不得小于30m，新建和改建的矿井，如果 采用中央并列式通风时，还要在井田边界附近 设置安全出口。井下每一个水平到上一水平和 每个采区至少都有两个出口，并与通到地面的 安全出口相连通，通到地面的安全出口和两个 水平之间的出口都必须有便于人行的设施 (台阶 和梯子间等)。
3) 两翼对角式的适用条件：一般认为，这种布 置方式(指对角风井位于浅部边界附近者)适用于 煤层走向较大 (超过4km)、井型较大、煤层上部 距地面较浅、瓦斯和自然发火严重的新建矿井。 它的优缺点，完全和中央并列式相反，比中央 分列式的安全性更好，但初期投资更大。如果 能够进行相向掘进，就能适当减轻建井期限长， 投产较晚的缺点。有些瓦斯等级不高，但煤层 走向较长、产量较大的新矿井，也可采用这种 通风方式。
2. 选择矿井主扇的工作方法 煤矿主扇的工作方法基本上分为抽出式与压 入式两种：
1) 抽出式主扇使井下风流处于负压状态。一旦 主扇因故停止运转，井下风流的压力提高，有可 能使采空区瓦斯涌出量减少，比较安全；压入式 主扇使井下风流处于正压状态，当主扇停转时， 风流压力降低，有可能使采空区瓦斯涌出量增加。 2) 采用压入式通风时，须在矿井总进风路线上设 置若干构筑物，使通风管理工作比较困难，漏风 较大。用抽出式通风，就没有这种缺点。
用平峒开拓时，往往 需要在材料、人行道上设 置自动风门 1 ，人员、车辆 来往频繁，风门漏风较大， 有时风门被撞坏，还会造 成风流短路。在出煤路线的翻笼 下面煤仓 2 中须经常存留一定煤 量，以防漏风。但往往因煤炭被 放空或放出较多，使大量风流自 煤仓经过皮带斜井3漏到地面。 对于立井提升的压入式通风 的矿井，在副井钢丝绳通过处1和 箕斗井底煤仓2有时都有较大的漏 风。
3. 选择矿井的通风方式 新建矿井多数是在中央并列式，中央分列式、 两翼对角式和分区对角式等方式中进行选择。混合 式是前几种方式的发展，多在老矿井的改建、扩建 时使用。 选择矿井通风方式一般是针对服务范围来确定 的。如果矿井的服务年限不长 (10 ～ 20a) ，则服务 范围为整个矿井；如果矿井范围较大，服务年限较 长(30～50a)，则只考虑头15～25a的开采范围作为 服务范围；这时服务范围往往是第一水平；或者包 括第一、第二水平在内。对于服务范围之外的后期 通风系统，设计中只作粗略的考虑。
8) 要充分注意降低通风费用，为此，主要风道 的断面不宜过小，并做到壁面光滑，以降低摩擦 阻力；主要风道的拐弯要缓慢，断面的变化要均 匀，以降低局部阻力；要尽可能使每个采区的产 量均衡，阻力接近，使自然分配的风量基本上和 按需要分配的风量一致；尽可能少用通风构筑物， 同时也要重视降低基建费用。为此，要充分利用 一切可用的直通地面的旧井巷，或利用上水平可 用的旧巷道帮助下水平回风。
2) 进风井口要避免污风、尘土、炼焦气体，矸 石燃烧气体等的侵入。进风井口距离产生烟尘、 有害气体的地点不得小于 500m ；为防止进风井 筒冬季结冰，需装设暖风设备；矿井的总回风道 不得作为主要人行道；地面主扇和回风流的噪音 都不得造成公害；进风井与出风井的设置地点必 须地层稳定，施工地质条件比较简单，占地少， 压煤少，而且要在当地历年来洪水位的最高标高 以上 ( 大中型和小型矿井要分别超过当地百年和 50年内的最高洪水位)。
中央并列分列混合式
中央分列与单翼对角混合式
中央分列与对角混合式
二、矿井通风系统的选择 选择矿井通风系统的因素较多，只要抓住起决 定作用的主要因素，同时注意其它因素，进行全面 分析，就有可能选定比较合理的通风系统。
1. 选择矿井通风系统的基本要求
选择任何通风系统，都要符合投产较快，出煤 较多、安全可靠、技术经济指标合理等总原则。具 体要求有：
3) 在地面小窑塌陷区分布较广，并和采区相沟 通的条件下，用抽出式通风，会把小窑积存的有害 气体抽到井下，同时使通过主扇的一部分风流短路， 总进风量和工作面有效风量都会减少。用压入式通 风，则能用一部分回风流把小窑塌陷区的有害气体 带到地面。另外，如果能够严防总进风路线上的漏 风，则压入式主扇的规格尺寸和通风电力费用都较 抽出式为小。
4) 所有矿井都要采用机械通风，主扇和分区主 扇必须安装在地面。但有战备的特殊要求时，可以 考虑装在井下。新设计矿井不宜在同一井口选用几 台主扇联合运转。
5) 不宜把两个可以独立通风的矿井合并为一个 通风系统。若有几个出风井，则自采区流到各个出 风井的风流需保持独立；各工作面的回风在进入采 区回风道之前、各采区的回风在进入回风水平之前 都不能任意贯通，下水平的回风流和上水平的进风 流必须严格隔开，在条件允许时，要尽量使总进风 早分开，总回风晚汇合。
第一节 矿井通风系统
矿井通风系统包括：通风方式，即为进风井和出风 井的布置方式；通风方法，即为矿井主扇的工作方法； 以及通风网路。
一、矿井通风系统的类型 1．中央式 1)中央并列式。其中又分为： 中央并列抽出式 在地形条件许可时，进风井和出风 井大致并列在井田走向的中央，二井底都开掘到第一水 平，主扇设在出风井的井口附近，将污风抽到地表，出 风井的井底必须和总进风流隔开，出风井的井口一般用 防爆门紧闭；还要在岩石中做条回风石门 m—n ，煤层倾 角越大、总回风石门越短，反之越长。
矿井通风系统确定后，还要①确定服务范围 内的通风容易和通风困难两个时期的位置；②确 定采区内的通风系统，即确定采用轨道上山还是 运输上山进风；③确定采煤工作面采用U型、Z型、 Y型还是W型通风系统，这些都要经过技术经济比 较才能确定；④根据采掘比确定掘进头的数目和 位置；⑤绘制两个时期的通风系统图、立体图和 网络图。