矿井通风与安全-矿井通风系统及设计

教学模块Ⅳ  矿井通风系统及设计

4.1  矿井通风系统

矿井通风系统是矿井生产系统的重要组成部分，其设计合理与否对全矿井的安全生产及经济效益具有长期而重要的影响。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　

4.1.1 拟定矿井通风系统

矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的进、回井的布置方式(分为抽出式，压入式和压抽联合式等三种)，主要通风机的工作方式，通风网路(参看前述有关章节)和风流控制构筑物的总称。

4.1.1.1矿井通风系统的类型及其适用条件

    按进、回风井在井田内的位置不同，通风系统可分为工、对角式、区域式及混合式。

    (一)式  

    进、回风井均位于井田走向。根据进、回风井的相对位置，又分为并列式和边界式(分列式)。

    1.并列式

进风井和回风井大致并列在井田走向的，两井底可以开掘到第一水平，也可将回风井只掘至回风水平。   

 2.边界式(分列式)

    进风井大致位于井田走向的，回风井大致位于井田浅部边界沿走向。在倾斜方向上两井相隔一段距离，回风井的井底高于进风井的井底。

    (二)对角式

    1.两翼对角式

    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，两个回风井位于井田边界的两翼(沿倾斜方向的浅部)，称为两翼对角式。如果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。

    2.分区对角式

进风井位于井田走向的，在各采区开掘一个回风井，无总回风巷。如图8—2—1(d)所示。　

（三）区域式 

在井田的每一个生产区域开凿进、回风井分别构成的通风系统。如图8—2—1(e)所示。　　　　　　　　　　

    （四）混合式。

由上述诸种方式混合组成。例如，并列式与两翼对角式，并列与两翼对角混合式等等。

4.1.1.2 各类型矿井通风系统的特点及其适用条件

    各类型矿井通风系统的特点及其适用条件见表8—2—1。

 

表8—2—1 各类型矿井通风系统的特点及其适用条件

通风方式	优    点	缺    点	适用条件
中    央    并    列    式	进回风均布置在工业广场内，地面建筑和供电集中，建井期限较短，便于贯通，初期投资少，出煤快，护井煤柱较小，反风容易，便于管理	风流在井下的流动路线为折返式，风流路线长、阻力大、漏风大。工业广场受主要通风机噪声的影响和回风流的污染	适用于煤层倾大、埋藏深、井田走向长度小4km、瓦斯与自然发火都不严重的矿井
中    央    边    界    式	通风阻力较小，内部漏风较少。工业广场不受主要通风机噪声的影响和回风流的污染	风流在井下的流动路线为折返式，风流路线长、阻力大	适用于煤层倾角小埋藏浅、井田走向长度不大、瓦斯与自然发火比较严重的矿井
两    翼    对    角    式	风流在井下的流动路线为直向式，风流路线短、阻力小、漏风少。安全出口多，抗灾能力强。便于风量调节，矿井风 压比较稳定。工业广场不受主要通风机噪声的影响和回风流的污染	井筒安全煤柱压煤较多。初期投资大，投产较晚	适用于煤层走向大4km，瓦斯与自然发火严重的矿井，或低瓦斯矿井煤层走向较长，产量较大的矿井
分    区    对    角    式	每个采区均有的通风系统，便于风量调节，安全出口多，抗灾能力强，初期投资少，出煤快	占用设备多，管理分散，矿井反风困难	煤层埋藏浅，或因地表高低起伏较大，无法开掘总回风巷

4.1.1.3 主要通风机的工作方式与安装地点

 主要通风机的工作方式有抽出式、压入式、压抽混合式三种。

1.抽出式

主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当一旦主扇因故停止运转时，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.压入式

主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。采用压入式通风时，须在矿井总进风路线上设置若干通风构筑物，使通风管理困难，且漏风较大，用抽出式通风，就没有这种缺点。

 3.压抽混合式

在入风井口设一风机做压入式工作，回风井口设一风机做抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。

综上所述，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，抽出式通风仍然是当前基本的工作方法。

4.1.1.4 矿井通风系统的选择

矿井通风系统应根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。矿井通风系统应具有较强的抗灾能力，当井下一旦发生灾害性事故后所选择的通风系统能将灾害控制在最小范围，并能迅速恢复正常生产。

式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。因此，矿井初期宜优先采用。有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应采用对角式或分区

对角式通风，当井田面积较大时，初期可采用式通风，逐步过渡为对角式或分区对角式。

矿井通风方法一般采用抽出式。当地形复杂、露头发育老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。国内曾经或现在仍在采用压入式通风的局矿有攀枝花、平顶山、鹤岗、兴安台等。其中平顶山一矿、五矿、七矿、鹤岗新一矿等为高瓦斯矿井，平顶山五矿、七矿已转入第二水平生产。科研部门曾对攀枝花花山矿(低瓦斯矿井)、鹤岗新一矿、平顶山一矿等做过主要通风机停风后观测井下瓦斯涌出规律的试验，将取得的上万个数据进行了研究分析，结论为：

  1.压入式通风的矿井，主要通风机停止运转后，井下瓦斯不会大量涌出；

2.从煤壁和采空区涌出的瓦斯，都与矿井通风的相对压力变化无明显关系；

3.“抽”与“压”两种通风方法在停风后的同一地点，瓦斯绝对涌出量几乎相等。

压入式通风能否用于第二水平，取决于矿井管理上是否方便以及开拓系统的变异情况。鉴于压入式通风在生产矿井中实际应用情况及试验结论，故对压入式通风是否适用于高瓦斯矿井不予

明确规定，设计选择通风方法时，可根据矿井的具体条件通过技术经济比较后确定。

　　　　　　　　　　　　　

4.1.2 矿井总风量计算与分配　

煤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。

4.1.2.1 矿井风量计算原则

 矿井需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。

1.按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3；

2.按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。

4.1.2.2 矿井总需风量的计算

 1．矿井总风量的计算

矿井总需风量的计算按第六章第二节进行计算。

2. 配风的原则和方法　

根据实际需要由里往外配风。即先定井下各个工作地点(如采掘工作面、火药库、充电峒室、……等)所需的有效风量(详见第六章第二节)，逆风流方向加上各风路上允许的漏风量，确定各风路上的风量和矿井的总进风量，再适当加上因体积膨胀的风量（这项风量约为总进风量的5％)，得出矿井的总回风量，最后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)，得出通过主扇的总风量。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，得出通过压入式主扇的总风量。

 　 3．配风的依据

所配给的风量必须符合《规程》中下列有关规定：

    关于氧气、沼气、二氧化碳和其它有毒有害气体安全浓度的规定，关于最高风速和最低风速的规定(详见表8—3－1)，关于采掘工作面和机电峒室最高温度的规定，关于冷空气预热的规定，以及关于空气中粉尘安全浓度的规定等。

　表8—3－1

井巷名称	允许风速
	最低	最高
无提升设备的风井和风硐 专为升降物料的井筒 风桥 升降人员和物料的井筒 主要进、回风道 架线电机车巷道 运输机巷道、采区进、回风道 回采工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷 掘进中的岩巷 其它人行巷道	1.2 － － － － － 0.25 0.25 0.15 0.15	15 12 10 8 8 8 6 4 4 －

沿途漏风，特别是风流短路，对通风的安全性和经济性有较大影响，应该尽量减少。在估计沿途漏风量时，可以参考表8—3－2所列的数值。实际的漏风率超过表列数值时，应该采取有效的防止漏风措施，并加强管理。

   在装有局扇的巷道内，巷道内的风量应不小于局扇风量的1．43倍计算。

   表8—3－2

漏    风    地    点	允许的漏风率(％)
无  提  升  设  备  的  抽  出  式  风  井    有  提  升  设  备  的  抽  出  式  风  井    无  提  升  设  备  的  压  人  式  风  井    有  提  升  设  备  的  压  人  式  风  井    风                  门    风                  桥    风                  墙    采         区       内	5 10 10 15 2 1 基本不漏 　5~50

在串联掺新的风量中，应使其中的沼气浓度不超过0.5％，二氧化碳的浓度不超过0.5％，而且其它有害气体不超过安全浓度。(详见第一章的表1-1-3)。    

   总之，由于生产矿井的配风依据都是可以通过实测确定的，故生产矿井的配风工作，有条件时，要参照邻近生产矿井的通风资料，按生产矿井的风量计算方法细致进行；否则只能采用由外往里的计算方法，即先计算矿

井的总风量，然后大致分配到各个用风地点。

4.1.2.3 风量分配

    须在算得的矿井总风量中，减去回风的掘进风量和峒室风量，再按以下原则对剩余的风量，进行大致的分配：各个回采工作面的风量，按照与产量成正比的原则进行分配，各个备用工作面的风量，按照它在生产时所需风量的一半进行分配。  

    通过以上风量分配的计算，把分配给井下各个用风地点与它们的进风和回风路线上的各个风量(包括必要时用第五章所述方法算出局部地区的自然分配风量)初步确定，然后按照风速极限进行验算，即用各处的断面积分别去除分配该处的风量，所得出的风速，须符合《规程》的规定(见8—3－1)。

    经过验算后，如能符合风速的要求，就最后确定矿井总风量(不包括矿井的外部漏风量)和井下各处的风量。否则，就要进行个别调整。

                

4.1.3  计算矿井通风总阻力

    矿井通风总阻力是指风流由进风井口起，到回风井口止，沿一条通路(风流路线)各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用Am表示。在矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期，通风系统总阻力最大时称为通风困难时期。矿井通风总阻力是选择矿井主扇的重要因素之一所以，在选择矿井主扇之前，必须首先计算井巷通风总阻力。

4.1.3.1 计算的原则

　　1．矿井通风的总阻力，不应超过2940Pa。

 　 2．如果矿井的服务年限不长(10～20a)，选择达到设计产量后通风容易和通风困难两个时期通风阻力最大的风路，沿着这两条风路，按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力分别计算各段井巷的通风阻力，然后累加起来，便得出这两个时期的井巷通风总阻力据此，所选用的主扇既能满足通风困难时的要求，又能做到在通风容易时使用合理，其它时期就无须计算，如矿井服务年限较长(30～50a)，则只计算头15～25a左右通风容易和通风困难两个时期。对于通风容易和困难时期，首先要分别画出通风系统图。对于小矿，则只计算服务年限内的通风困难时期通风总阻力，不必分两个时期。

  　3．为便于计算和查验，可用表8—4－1的格式，沿着通风容易和困难时期的风流路线，依次计算各段摩擦阻力hfi，然后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力hfe和hfd，再乘以l.1(扩建矿井乘以1.15)后，得两个时期的矿井总阻力。

通风容易时期总阻力    hme＝(1.1～1.15) hfe     (8—4－1)

通风困难时期总阻力    hmd＝(1.1～1.15) hfd     (8—4－2)

    式(8—4－1)和式(8—4－2)中hf按下式计算： 

                               (8—4－3)

 

                         (8—4－4)

表8—4－1

时期

节点序号

巷道名称

支护形式

α (N·S2/m4)

L (m)

U (m)

S (m2)

S3 (m6)

R (N·S2/m8)

Q  (m3/s)

Q2 (m6/s2)

Hfi (Pa)

V (m/s)

容易 时期

困难时期

                                          

   4)要先分析整个通风网路中，自然分配风量和按需分配风量的区段，分别按这两种分配风量的方法(详见第五章与第八章)计算各区段的通风阻力。

4.1.4  选择矿井通风设备

  　

    矿井通风设备是指主扇和电动机。须先选择主扇，然后选择电动机。

4.1.4.1 对矿井主要通风设备的要求

     根据矿井的瓦斯等级，规定主要通风设备应符合以下要求：

    (1)矿井必须装设两套同等能力的主扇，其中一套做备用，备用的要求在10min内能启动。

    (2)矿井的主扇房应有两个直接由变电所馈出的供电路线，线路上不应分接任何负荷。

    (3)通风机能力应留有一定的余量，主扇和电动机的机座必须坚固耐用，要设置在不受采动影响的稳定地层上。

    (4)进、出风井井口的高差在150m以上，或进、出风井井口标高相同，但井深400m以上时，宜计算矿井的自然风压。

4.1.4.2 选择主扇

　　通风用通风机的个体特性曲线来选择，要先确定通风容易和通风困难两个时期主扇运转时的工况点，就要用以下方法分别算出两个时期主扇的风压。

    1．计算主扇风量Q

    由于外部漏风(即井口防爆门及主扇附近的反风门等处的漏风)，风机风量Qf大于矿井风量Q。

   　　　　　　　　　　　 Qf＝kQm         (8—5—1)

式中  Qf —主扇的工作风量，m3/s；

      Qm—矿井需风量，m3/s；

      k—漏风损失系数，风井不做提升用时取1.1；箕斗井兼做回风用时取1.15；回风并兼做升降人员时取1.2。

    2．计算主扇风压

  　主扇全压Htd和矿井自然风压HN共同作用克服矿井通风系统的总阻力hm、主扇附属装置(风硐和扩散器)的阻力hd及扩散器出口动能损失人hvd。当自然风压与主扇风压作用相同时取“一”；自然风压与主扇负压作用反向时取“＋”。根据提供的主扇性能曲线，求出主扇风压。

    Hfd＝hm ＋hd＋hvd土HN                 (8—5—2)

    通常离心式主扇提供的大多是全压曲线，而轴流式主扇提供的大多是静压曲线。因此，对抽出式通风矿井：

    当采用离心式主扇时容易和困难两个时期的全压分别为：

Hfdmin＝hm ＋hd＋hvd—HN   　　　　　　　 (8—5—3)

Hfdmax＝hm ＋hd＋hvd＋HN   　　　　　　 　(8—5—4)

当采用轴流式主扇时容易和困难两个时期的全压分别为：

   　 Hsdmin＝hm ＋hd—HN                 (8—5—5)

  　  Hsddmax＝hm ＋hd＋HN                 (8—5—6)

    通风容易时期为使自然风压与主扇风压作用相同时，主扇有较高的效率，故从通风系统阻力中减去自然风压；通风困难时期，为使自然风压与主扇风压作用反向时，主扇能力满足，故通风系统阻力中加上自然风压。

    对于压人式通风矿井，式(8—5—3)及(8—5—4)中的hvd 应改为出风井的出口动压，Hd 则为风硐的阻力。

    3．初选主扇

    根据以上计算的Qf、Hsdmin (或Hfdmin)和Qf、Hsdmax (或Hfdmax)两组数据，在主扇的个体特性曲线上选择合适的主扇。判别是否合适，要看上面两组数据所构成的两个时期的工作点，是否都落在通风机个体特性曲线上的全理工作范围内。

    4．求主扇的实际工况点

    因为根据Qf、Hsdmin (或Hfdmin)和Qf、Hsdmax (或Hfdmax)两组数据确定的工况点，即设计工况点不一定恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据主扇的工作阻力，确定其实际工况点。

    1)计算主扇的工作风阻

用静压特性曲线时：

　　　　　　　 (8—5—7)

　　　　　　　(8—5—8)　　　　　　　　　　　　

用全压特性曲线时：

   

　　　　　　 (8—5—9)　　　　　　　　　　　

　　　　　　 (8—5—10)

2)确定主扇的实际工况点

 　在通风机个体特性曲线图中做主扇工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。

5．确定主扇的型号和转速

根据各台主扇的工况参数对初选的主扇进行技术、经济和安全性比较，最后确定满足矿井通风要求，技术先进、效率高和运转费用低的主扇的型号和转速。

 6．电动机选择

 (1)根据通风容易及困难两个时期的输入功率，分别计算电动机输出功率。

　　　  　   (8—5—11)　　

　　　      (8—5—12)

式中     —分别为主扇全压效率和静压效率；

Nmin、Nmax—分别为通风容易及困难两个时期电动机的输出功率，kW。

(2)电动机的台数及种类

如果选用异步电动机，当Nmin和Nmax相差不大时，即Nmin≥0.6Nmax时，可在两个时期同选一台较大功率的电动机，电动机输入功率为

     (8—5—13)

当Nmin<0.6Nma时，则通风容易时期用功率较小的电动机，在适当的时候再换功率较大的电动机，通风容易时期电动机的输出功率习惯用比例中项式计算，即：

初期   (8—5—14)

后期按式(8—5—13)计算。

式中  Ke—电动机容量备用系数，Ke＝1.1~1.2。离心式主扇取1.15；轴流式主扇，取1.10；

ηe —电动机效率，Ve＝0.9～0.94(大型电机取较高值)；

ηtr—传动效率，电动机与主扇直联时取1；皮带传动时取0.95。

对于功率在400~500kW以上的主扇，宜选用同步电动机。其优点是在低负荷运转时，可用来改善电网功率因数，使矿井经济用电；缺点是这种电动机的购置和安装费较高。

4.1.5  概算矿井通风费用

 

一般是计算每吨煤的通风费用，即所谓吨煤通风成本。吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。

4.1.5.1 每吨煤的通风电费(W)

 吨煤的通风电费为主扇年耗电费及井下辅助主扇、局部主扇电费之和除以年产量，可用如下公式计算：

    W＝(E十Eh)X D/T，  元／t

式中 E—主扇年耗电量，设计中用下式概算：

 1．通风容易时期和困难时期共选一台电动机时

         (8-6-1)

2．当通风容易和困难两个时期分别选两台电动机时

   (8-6-2)

式中  D—电价，元/kW∙h；

      T—矿井年产量，t；

      Eh—局部主扇和辅助主扇的年耗电量；

      ηv—变压器效率，可取0.95；

      ηw—电线输电效率，一般取0.95。

　　

4.1.5.2 吨煤通风成本

除上述每吨煤的通风电力费用外，还要统计一年的下列费用，然后折算出吨煤费用。

1．通风设备折旧率和维修费。折旧费一般是用通风设备的服务年限去除购置费、运输费和安装费的总和。

2．专为通风服务的井巷折旧费和维修费。这项折旧费是用这些井巷的服务年限去除建设费。

3．材料消耗费用。包括各种通风构筑物的材料费，主扇和电动机润滑油料费，防尘等设施费用。

4．通风仪表的购置费和维修费用。

5．通风器材（掘进通风和通风构筑物用的器材）的购置费和维修费。

6．通风工作人员工资费用。

以上六项的吨煤费用加上吨煤通风电力费就是吨煤通风成本。

4.2  矿井通风设计内容与优化

矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，生产矿井的通风设计，涉及范围较广，例如增设新采区、开拓新水平、改变主要通风机的工作方法，改变矿井的通风系统、扩大矿井通风能力等，都要进行通风设计。因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。

4.2.1 生产矿井通风设计的特点和要求

    矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进和经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建与改建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计，必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计，都必须贯彻党的技术经济，遵照国家颁布的矿山安全规程、技术操作规程、设计规范和有关的规定。

4.2.1.1 生产矿井通风设计的基本内容和步骤

    要根据在通风设计的服务期限以内，通风困难和通风容易两个时期，分别按以下内容和步骤进行具体设计：

    1.拟定矿井通风系统  

在生产矿井的通风设计中，通风系统的变化幅度很不相同。例如需要增加新采区，但瓦斯变化不大、增产任务不大时，矿井的通风系统不会有太大的变化，也不致增开新风井。但如果新开的采区在边远地区或在较深的水平，而且产量和瓦斯量有较大的增加，现有的通风能力不能满足时，或者因为井田重新划分、井型变化时，矿井通风系统往往发生较大的变化，可由并列式变为并列和分列混合式，或由并列式变为并列和两翼对角混合式，或由一个通风系统分成两个的通风系统等。有时由第一水平压入过渡到第二水平抽出式时，也导致全矿通风系统发生变化。

    2.计算与分配矿井总风量  

由于正在生产的老区，计算风量的依据(如沼气和二氧化碳等气体的浓度、井下空气温度、风速、浮尘、各处漏风量等)都可实测出来，设计中的新区可以参考条件相同的老区数据，所以，生产矿井通风设计中风量计算与分配，可以先计算各个用风地点的有效风量，然后山里往外推算进风路线上的风量和回风路线上的风量，有时还要计算某些网路内的自然分配风量(参看第五章)。

    3.计算矿井通风总阻力  

为了计算各条风路的通风阻力，正在生产的老区，各风路的风阻值应该用实测数据，设计中的新区风路，可参考与老区相同风路的数据，或者用本章第四节所述的方法进行计算，新区每条风路做成后要实测它的风阻值，为修改没计使用。通过这项计算，要把通风困难和通风容易两个时期的矿井通风总阻力和总风阻都定出来。

    4.局部风量调节  

为了保证新区从施工到投产的过程中，新区和老区各个用风地点都能得到所需风量，新区和老区之间，新区内各网路之间，老区内各网路之间，要采取风量按需调节的措施(参看第五章)，设计中至少要制订出通风困难时的调节措施。

    5.主扇的调节或选择  

现用主扇的能力，如果能够适应设计的要求，就只需要调整它的工况点，并验算其电动机能力。如果不能适应要求，就得新选主扇，各台主扇在通风困难和通风容易两个时期的工况点，都要落在各主扇特性曲线的合理工作范围内。

    6.概算矿井通风费用 

 概算吨煤通风成本。

4.2.1.2 通风系统优化

    矿井通风系统是组成矿井生产的一个重要环节。故生产矿井的挖潜、技术改造和优化，也应包括通风的内容。经过优化后的矿井通风系统，应与矿井的生产相适应，技术上先进、合理、可靠；保证生产所需的充足、稳定的风量，在较好的经济效果基础上具备较强的抗灾能力。

　　 1．调查研究工作

    在进行矿井通风系统优化设计之前，首先应进行通风现状的全面调查，摸清矿井通风的阻力分布，漏风情况和风机性能，以及瓦斯、地质、气候条件及开拓布置等方面的资料。从而找出矿井通风系统中存在的主要症结，进而找出解决的途径，为通风系统优化提供可靠的依据。

    (1)通过井巷通风阻力测定工作，可以描绘出沿矿井各通风路线的阻力分布图。以此为据，分析各区段通风阻力是否合理。通常，由于回风巷风速大，巷道内堆积物多，维护条件差，严重失修，有效断面小，局部阻力大，并联风路少等原因，造成回风系统的阻力最大，一般占全矿阻力的二分之一左右。有时在某一局部地段，也会产生过大的阻力，使该通风系统的通风能力降低。通过实测及分析，可以针对通风阻力过大的地区，采取措施，提高通风能力。

    (2)由于井口封闭不严，加之施工质量不合要求等原因，常使外部漏风率超过规定，而由于原设计不合理，通风构筑物位置与结构欠佳，也使内部漏风率提高。为此，应逐个调查其漏风点，提出改善措施，为改造设计提供依据。

    (3)由于通风机长期运转，且有时附属装置阻力大，风硐断面过小，风硐短，曲率半径小，扩散器的扩散角和导流设备不合理等原因，造成通风机装置的综合效率降低。为此，必须查明通风机的运转实际特性及其工况。

    2．编制方案的注意事项

   (1)矿井通风系统的布置是紧密结合开拓布置的。在生产中，由于地质条件和生产部署，常会出现两翼生产不平衡的现象，有时产量集中于某一翼或某一采区，而造成一翼或一个采区通风能力不足，而另一翼或另几个采区的通风能力过剩。这对矿井的风量分配很难管理，通风能量消耗很不经济。为此，矿井在安排生产时，要尽可能考虑各个系统的通风要求，在采掘布置中，尽量达到均衡生产，或使改造后的各个通风系统，能够适应生产能力。

(2)要充分利用原有生产矿井的通风系统和通风设备，使原有通风系统，稍加调整改造后，就可以见效，达到投资少、工期短、见效快的目的。

    (3)由于矿井的产量经常波动，采区的更替，地质条件变化的原因，要求在编制技术改造方案时，对通风能力应留有一定的余地。一般对中小型低瓦斯矿井，可取10％一15％的备用量，大型高瓦斯矿井取15％～20％的备用量，衰老矿井，可不考虑其备用量。

　　(5)箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼做进风井，如果兼做回风井使用，必须

采取措施，满足安全的要求。

    (6)多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近，当通风机之间的风压相差较大时，应减小共用风路的风压，使其不超过任何一个通风机风压的30％。

    (7)每一个生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。

(8)井下爆破材料库及充电室必须用单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。

    3．编制优化方案步骤

    (1)结合矿井生产发展规划，按不同生产时期，不同水平选择多种通风系统方案，以便比较、优选。

    (2)根据所提的不同方案，分别按生产要求，由里向外推算进风路线及回风路线的需风量。

    (3)计算矿井通风系统阻力。

    (4)确定风机选型及工况点。

    (5)计算各井巷的风量分配及风量调节量。

    (6)计算各项通风经济指标。

    (7)经比较确定最优通风方案及其通风参数。

    4．通风系统技术改造质量的评价

    1)优化后的通风能力与矿井生产能力的适应程度，是衡量通风系统优劣的一项重要标志。如改造后的矿井通风量与生产要求的风量一致，主要通风机的工况点，应落入合理范围内，各井巷的风速符合《规程》规定，实施局部调节措施后的风量风压仍满足生产要求，即说明通风能力符合生产要求。

    2)改造后的矿井通风系统，要保持稳定的风流流动，即矿井通风系统的可靠性，表现为通风的稳定性。为此，应尽量满足下列要求：

    (1)全矿通风系统要尽量布置成集中进风、分区式通风系统。各系统应有的回风道，尽量减少进风路线的通风阻力。

    (2)采区回风尽量避免相互间连通，否则，易发生风流停滞或不稳定，而引起瓦斯积聚。

风能力和所需要的风量相适应，即在计算网路风阻时，基本上能接近按需分风的关系，给调节创造条件。因此，可用按需分配时的通风网路的总风阻与自然分配时的通风网路的总风阻之比值，作为调节优劣的指标。

    (3)风道断面的大小，直接影响着通风能力及其经济性，风道断面大，风速低，风压消耗小，则通风耗电下降；但风道断面大，会使工程费用增加，因此必须选取最优的经济断面。由于各矿条件不同，则最优断面值也不同。各矿可根据积累的资料计算出不同风量时的通风断面，继而算出经济风速值。