礦井串聯(lián)通風(fēng)摻新風(fēng)的有效風(fēng)量計(jì)算

　　礦井串聯(lián)通風(fēng)摻新風(fēng)的有效風(fēng)量計(jì)算

　　蔡可玉

　　中煤集團(tuán)第五建設(shè)公司第一工程處 江蘇.徐州

　　摘要：本文闡述了串聯(lián)通風(fēng)是井下用風(fēng)地點(diǎn)的回風(fēng)再次進(jìn)入其他用風(fēng)地點(diǎn)的通風(fēng)方式，串聯(lián)通風(fēng)摻新風(fēng)的分類及作用，摻新風(fēng)串聯(lián)通風(fēng)有效風(fēng)量計(jì)算。

　　關(guān)鍵詞：串聯(lián)通風(fēng) 原因 摻新風(fēng) 有效風(fēng)量

　　一、串聯(lián)通風(fēng)的原因及危害

　　1.串聯(lián)通風(fēng)的原因

　　1)通風(fēng)系統(tǒng)沒有形成。礦井水平延伸或新采區(qū)揭露時(shí)無(wú)獨(dú)立的回風(fēng)系統(tǒng)，其掘進(jìn)工作面的回風(fēng)只有流入其他采區(qū)至全礦的進(jìn)風(fēng)流中。

　　2)復(fù)雜的地質(zhì)條件。采煤工作面內(nèi)有較大的落差的斷層需要進(jìn)行改造時(shí)，其掘進(jìn)回風(fēng)就會(huì)流入采煤工作面。

　　3)管理水平跟不上。某采區(qū)生產(chǎn)過(guò)于集中，風(fēng)量不能滿足要求，被迫采用串聯(lián)通風(fēng)。

　　2.串聯(lián)通風(fēng)的危害

　　1)通風(fēng)阻力大、通風(fēng)困難;

　　2)串聯(lián)工作面或硐室的空氣質(zhì)量無(wú)法保證，有毒有害氣體和粉塵濃度會(huì)增加;

　　3)一旦前一個(gè)工作面發(fā)生火災(zāi)、瓦斯、 爆炸或煤與瓦斯突出事故，會(huì)波及被串的工作面，從而擴(kuò)大災(zāi)害范圍;

　　4)風(fēng)量不易調(diào)節(jié)。

　　2、串聯(lián)通風(fēng)慘新風(fēng)的分類及作用

　　新風(fēng)是指地面新鮮空氣進(jìn)入井下后，當(dāng)成分變化不大時(shí)，稱為新鮮風(fēng)。習(xí)慣上，以用風(fēng)地點(diǎn)為界，將用風(fēng)地點(diǎn)以前的稱為新鮮風(fēng)，以后稱乏風(fēng)。新風(fēng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求氧氣不低于20%，二氧化碳不高于0.5%。這就是說(shuō)，新風(fēng)有兩個(gè)條件：(1)沒有經(jīng)過(guò)用風(fēng)地點(diǎn)，(2)必須達(dá)到最低空氣質(zhì)量要求。

　　二、 摻新風(fēng)的分類

　　1.摻新風(fēng)的礦井延伸。由于礦井延伸時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)未形成，其回風(fēng)進(jìn)入采區(qū)甚至全礦井的進(jìn)風(fēng)流中。此時(shí)，該進(jìn)風(fēng)流中有兩部分，一部分是延伸的回風(fēng)，另一部分是沒經(jīng)過(guò)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)流。

　　2.摻新風(fēng)的采區(qū)軌道掘進(jìn)。當(dāng)從軌道采區(qū)上山作準(zhǔn)備巷道時(shí)，掘進(jìn)的回風(fēng)流入軌道上山。該軌道上山也有兩部分風(fēng)流，其中一條是沒有經(jīng)過(guò)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)流。

　　3.摻新風(fēng)的采掘工作面。一般的，采煤工作面往往大于掘進(jìn)工作面。當(dāng)采煤工作面進(jìn)行改造時(shí)，掘進(jìn)工作面的風(fēng)流就會(huì)流入采煤工作面，多余掘進(jìn)工作面回風(fēng)的部分風(fēng)流是沒有經(jīng)過(guò)用風(fēng)地點(diǎn)的。

　　三、摻新風(fēng)的作用

　　當(dāng)前一用風(fēng)地點(diǎn)回風(fēng)流中摻入沒有經(jīng)過(guò)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)流又流入其他用風(fēng)地點(diǎn)，該進(jìn)風(fēng)流能達(dá)到新風(fēng)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，就可以說(shuō)是摻入了新風(fēng)。該慘入的新風(fēng)起著沖淡瓦斯、供氧及排塵作用，并能夠使被串聯(lián)的工作地點(diǎn)有良好的工作環(huán)境。

　　四、摻新風(fēng)串聯(lián)通風(fēng)有效風(fēng)量計(jì)算

　　既然摻新風(fēng)串聯(lián)通風(fēng)能起到?jīng)_淡瓦斯、排除粉塵，改善工作環(huán)境的作用，那么就應(yīng)該把它計(jì)算為有效風(fēng)量。

　　1.新鮮空氣系數(shù)

　　計(jì)算有效風(fēng)量，應(yīng)該引入新鮮空氣系數(shù)的概念。新鮮空氣系數(shù)即為摻入新鮮風(fēng)與被串聯(lián)的總進(jìn)風(fēng)之比：

　　K=QX÷(QA+QX) (1)

　　式中 K-新鮮空氣系數(shù)

　　QX-摻入的新風(fēng)

　　QA-前一用風(fēng)地點(diǎn)的回風(fēng)(包括前一用風(fēng)地點(diǎn)的瓦斯涌出量)m3/min

　　由(1)式 可知，當(dāng)QA越小，K值就越大，說(shuō)明被串聯(lián)通風(fēng)的用風(fēng)地點(diǎn)的進(jìn)風(fēng)流空氣質(zhì)量就越好。實(shí)踐證明，當(dāng)K≥0.5時(shí)，將串聯(lián)通風(fēng)的空氣質(zhì)量及沖淡有害氣體濃度有著明顯的效果。

　　2.串聯(lián)通風(fēng)的新鮮空氣系數(shù)

　　1)不摻新風(fēng)串聯(lián)通風(fēng)

　　K=QX÷(QA+QX) =0 (2)

　　2)摻新風(fēng)串聯(lián)

　　K=QX÷(QA+QX) (3)

　　3)摻新風(fēng)串并聯(lián)(一串多)

　　當(dāng)新風(fēng)摻入后，又同時(shí)進(jìn)入兩個(gè)(或兩個(gè)以上)的用風(fēng)地點(diǎn)(如礦井延伸);

　　K1=QX1÷(QA1+QX1) (4)

　　K2=QX2÷(QA2+QX2) (5)

　　式中

　　K1，K2--被串聯(lián)的第一個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的新鮮空氣系數(shù);

　　QA1， QA2--前一用風(fēng)地點(diǎn)的回風(fēng)，分別進(jìn)入第一個(gè)和第二個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量，m3/min;

　　QX1, QX2--摻入被串聯(lián)的第一個(gè)和第二個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的新鮮風(fēng)量，m3/min;

　　3.串聯(lián)通風(fēng)有效風(fēng)量的計(jì)算

　　摻新風(fēng)有效風(fēng)量的計(jì)算，應(yīng)首先考慮新鮮空氣系數(shù)大小的問題。K大于或等于0.5時(shí)，且串聯(lián)的風(fēng)流中空氣質(zhì)量達(dá)到新鮮風(fēng)流中得最低值，才能認(rèn)為摻入的風(fēng)流是新鮮風(fēng)流，才能將其作為有效風(fēng)量計(jì)算：

　　1)不摻新風(fēng)串聯(lián)： Q=K(QA+QX) 此時(shí)K值=0

　　2)摻新風(fēng)串聯(lián)： Q=K(QA+QX)

　　3)摻新風(fēng)串并聯(lián)：Q=K1(QA1+QX1)+K2(QA2+QX2)

　　五、 結(jié)語(yǔ)

　　在串聯(lián)通風(fēng)中，前一用風(fēng)地點(diǎn)的回風(fēng)流中增加有害氣體、粉塵等，直接把其作為有效風(fēng)量是不妥的。

　　串聯(lián)通風(fēng)摻入的新鮮風(fēng)流有增加巷道風(fēng)速，降塵，供氧的作用，也同時(shí)有沖淡瓦斯?jié)舛?，穩(wěn)定風(fēng)流的效果，應(yīng)將其列為有效風(fēng)量的范疇。

　　摻入的新風(fēng)必須起到預(yù)期的效果，即新鮮空氣系數(shù)不小于0.5，達(dá)到新鮮空氣的最低標(biāo)準(zhǔn)，瓦斯?jié)舛?、風(fēng)速不超限。

　　2013年8月25日