礦井串聯通風摻新風的有效風量計算
礦井串聯通風摻新風的有效風量計算
蔡可玉
中煤集團第五建設公司第一工程處 江蘇.徐州
摘要：本文闡述了串聯通風是井下用風地點的回風再次進入其他用風地點的通風方式，串聯通風摻新風的分類及作用，摻新風串聯通風有效風量計算。
關鍵詞：串聯通風 原因 摻新風 有效風量
一、串聯通風的原因及危害
1.串聯通風的原因
1)通風係統沒有形成。礦井水平延伸或新采區揭露時無獨立的回風係統，其掘進工作麵的回風隻有流入其他采區至全礦的進風流中。
2)複雜的地質條件。采煤工作麵內有較大的落差的斷層需要進行改造時，其掘進回風就會流入采煤工作麵。
3)管理水平跟不上。某采區生產過於集中，風量不能滿足要求，被迫采用串聯通風。
2.串聯通風的危害
1)通風阻力大、通風困難;
2)串聯工作麵或硐室的空氣質量無法保證，有毒有害氣體和粉塵濃度會增加;
3)一旦前一個工作麵發生火災、瓦斯、 爆炸或煤與瓦斯突出02manbetx.com ，會波及被串的工作麵，從而擴大災害範圍;
4)風量不易調節。
2、串聯通風慘新風的分類及作用
新風是指地麵新鮮空氣進入井下後，當成分變化不大時，稱為新鮮風。習慣上，以用風地點為界，將用風地點以前的稱為新鮮風，以後稱乏風。新風質量標準要求氧氣不低於20%，二氧化碳不高於0.5%。這就是說，新風有兩個條件：(1)沒有經過用風地點，(2)必須達到最低空氣質量要求。
二、 摻新風的分類
1.摻新風的礦井延伸。由於礦井延伸時通風係統未形成，其回風進入采區甚至全礦井的進風流中。此時，該進風流中有兩部分，一部分是延伸的回風，另一部分是沒經過用風地點的風流。
2.摻新風的采區軌道掘進。當從軌道采區上山作準備巷道時，掘進的回風流入軌道上山。該軌道上山也有兩部分風流，其中一條是沒有經過用風地點的風流。
3.摻新風的采掘工作麵。一般的，采煤工作麵往往大於掘進工作麵。當采煤工作麵進行改造時，掘進工作麵的風流就會流入采煤工作麵，多餘掘進工作麵回風的部分風流是沒有經過用風地點的。
三、摻新風的作用
當前一用風地點回風流中摻入沒有經過用風地點的風流又流入其他用風地點，該進風流能達到新風質量的標準，就可以說是摻入了新風。該慘入的新風起著衝淡瓦斯、供氧及排塵作用，並能夠使被串聯的工作地點有良好的工作環境。
四、摻新風串聯通風有效風量計算
既然摻新風串聯通風能起到衝淡瓦斯、排除粉塵，改善工作環境的作用，那麼就應該把它計算為有效風量。
1.新鮮空氣係數
計算有效風量，應該引入新鮮空氣係數的概念。新鮮空氣係數即為摻入新鮮風與被串聯的總進風之比：
K=QX÷(QA+QX) (1)
式中 K-新鮮空氣係數
QX-摻入的新風
QA-前一用風地點的回風(包括前一用風地點的瓦斯湧出量)m3/min
由(1)式 可知，當QA越小，K值就越大，說明被串聯通風的用風地點的進風流空氣質量就越好。實踐證明，當K≥0.5時，將串聯通風的空氣質量及衝淡有害氣體濃度有著明顯的效果。
2.串聯通風的新鮮空氣係數
1)不摻新風串聯通風
K=QX÷(QA+QX) =0 (2)
2)摻新風串聯
K=QX÷(QA+QX) (3)
3)摻新風串並聯(一串多)
當新風摻入後，又同時進入兩個(或兩個以上)的用風地點(如礦井延伸);
K1=QX1÷(QA1+QX1) (4)
K2=QX2÷(QA2+QX2) (5)
式中
K1，K2--被串聯的第一個用風地點的新鮮空氣係數;
QA1， QA2--前一用風地點的回風，分別進入第一個和第二個用風地點的風量，m3/min;
QX1, QX2--摻入被串聯的第一個和第二個用風地點的新鮮風量，m3/min;
3.串聯通風有效風量的計算
摻新風有效風量的計算，應首先考慮新鮮空氣係數大小的問題。K大於或等於0.5時，且串聯的風流中空氣質量達到新鮮風流中得最低值，才能認為摻入的風流是新鮮風流，才能將其作為有效風量計算：
1)不摻新風串聯： Q=K(QA+QX) 此時K值=0
2)摻新風串聯： Q=K(QA+QX)
3)摻新風串並聯：Q=K1(QA1+QX1)+K2(QA2+QX2)
五、 結語
在串聯通風中，前一用風地點的回風流中增加有害氣體、粉塵等，直接把其作為有效風量是不妥的。
串聯通風摻入的新鮮風流有增加巷道風速，降塵，供氧的作用，也同時有衝淡瓦斯濃度，穩定風流的效果，應將其列為有效風量的範疇。
摻入的新風必須起到預期的效果，即新鮮空氣係數不小於0.5，達到新鮮空氣的最低標準，瓦斯濃度、風速不超限。
2013年8月25日
