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井筒通风能力见表5.2-1。
矿井移交井筒通风能力表
表5.2-1
井筒名称
净断面
（m2）
允许风速
（m/s）
允许通风量
（m3/s）
备注
主平硐
11.9
6
71.4
副平硐
21.9
8
172.2
回风斜井
16.8
15
252.0
5.2.3掘进通风和硐室通风
井下各掘进工作面采用HOWDENBUFFALO-42-55型局部通风机供风，供风量10～25m3/s，全风压3000Pa。
根据《煤矿安全规程》规定，井下爆炸材料发放硐室设专用回风道直接与5-2煤回风大巷连通，实行独立通风。
5-2煤大巷机头变电所及盘区变电所与回风大巷连接的通道，均设置调节风门控制风量。
5.2.4矿井风量、负压和等积孔计算
5.2.4.1风量计算
根据《煤矿安全规程》和《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）规定，矿井总风量应按井下同时工作的最多人数每人每分钟供给风量不得少于4m3和按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量总和分别计算，并选取其中的最大值。
1．按井下同时工作的最多人数计算
Q＝4NK
式中：
Q——矿井总供风量，m3/min；
N——井下同时工作的最多人数，按256人计算（最大班交接班时）；
4——每人每分钟供风标准，m3/min；
K——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和分配不均匀等因素，取1.20。
则：
Q＝4×
256×
1.20＝1228.8m3/min=20.48m3/s。
2．按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需风量计算
Q=（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐室+ΣQ其它）K
Q—矿井总风量，m3/s；
ΣQ采—回采工作面所需风量之和，m3/s；
ΣQ掘—掘进工作面所需风量之和，m3/s；
ΣQ硐室—独立通风的硐室所需风量之和，m3/s；
ΣQ其它—其它用风地点所需风量之和，m3/s；
K—矿井通风系数，取1.20。
因本井田煤层中沼气（CH4）含量很低，所以矿井各用风地点的风量计算只考虑排除粉尘和满足良好气候条件即可。
结合神府矿区高产高效矿井实际的配风情况，设计确定各用风地点配风标准如下：
（1）采煤工作面需风量（ΣQ采）计算
根据井下盘区及工作面布置，矿井初期共布置1个5-2煤层一次采全高综采工作面。
4年后在3-1煤层和4-2煤层各布置1个回采工作面。
1）按工作面适宜风速计算
S＝3（M－0.3）
S——工作面有效通风断面，m２；
M——工作面采高，m。
按上式计算，5-2煤层综采工作面有效通风断面为17.1m２，3-1煤层综采工作面有效通风断面为7.5m２、4-2煤层综采工作面有效通风断面为9.0m２。
根据国内高产高效低瓦斯工作面配风经验，工作面适宜风速一般在1.5～2.5m/s左右。
设计工作面适宜风按1.85m/s计算，则5-2煤层综采工作面配风量为31.64m3/s，3-1煤层综采工作面配风量为13.88m3/s，4-2煤层综采工作面配风量为16.65m3/s。
结合神府矿区高产高效矿井实际的配风情况，5-2煤层综采工作面配风量确定为32m3/s，3-1煤、4-2煤综采工作面配风量确定均为20m3/s。
2）备用工作面配风
矿井正常生产期间，初期5-2煤生产时考虑有1个准备（正在进行设备安装或撤除）工作面，3-1煤、4-2煤配采时考虑有1个准备工作面。
按生产工作面配风量的50%计算配风量，则备用工作面配风量分别取16m3/s和10m3/s。
则采煤工作面所需风量为：
初期5-2煤生产时：
ΣQ采＝32＋16＝48m3/s
3-1煤、4-2煤配采时：
ΣQ采＝20×
2＋10×
1＝50m3/s
（2）掘进工作面风量（ΣQ掘）计算
设计矿井初期5-2煤生产时，配备了2个综掘工作面，其中1个大巷综掘工作面，1个顺槽综掘工作面，另考虑1个普掘工作面的配风。
后期3-1煤、4-2煤配采时再增加2个连续采煤机工作面。
1）按局部通风机吸风量计算
Q掘＝Qf×
I×
kf
Qf——掘进面局部通风机额定风量，m3/s；
选用HOWDENBUFFALO-42-55型局部通风机，Qf＝8m3/s
I——掘进面同时运转的局部通风机台数，台；
Kf——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，取1.2。
Q掘＝8×
1×
1.2＝9.6m3/s
每台局部通风机配风量取10m3/s。
综掘工作面及连续采煤机回采工作面分别配备2台局部通风机，岩普掘工作面配备1台局部通风机。
参照邻近矿区及类似矿井实际经验综掘工作面配风量为15m3/s，连采工作面配风量为18m3/s，岩普掘工作面其配风量为10m3/s。
则掘进工作面所需风量为：
ΣQ掘=15×
2＋10＝40m3/s
2＋18×
2＋10＝76m3/s
2）按风速进行验算
按《煤矿安全规程》规定，煤巷、半煤巷掘进工作面的风量应满足：
0.25×
Sj≤Q掘≤4×
Sj
岩巷掘进工作面的风量应满足：
0.15×
Sj——掘进工作面巷道过风断面，m2。
工作面顺槽及大巷过风断面17.0～24.4m2
经验算，按局部通风机吸风量计算的掘进工作面风量符合《煤矿安全规程》的规定。
（3）独立通风硐室风量（ΣQ硐室）计算
井下独立通风硐室初期为爆破材料发放硐室、大巷机头变电所、主排水泵房及配电室，其配风量分别为3m3/s、3m3/s、2m3/s；
3-1煤、4-2煤配采时增加3煤组和4煤组盘区变电所，各配风2m3/s。
则所需风量为：
ΣQ硐室＝3＋3＋2＝8m3/s
ΣQ硐室＝3＋3＋2＋2＋2＝12m3/s
（4）其它用风地点风量（ΣQ其它）的确定
其它用风地点所需风量，考虑巷道维护和最低风速的要求，按以上各用风地点需风量之和的5%计算。
即：
ΣQ其它＝（ΣQ采＋ΣQ掘＋ΣQ硐室）×
0.05
ΣQ其它＝（48＋40＋8）×
0.05＝4.80m3/s
ΣQ其它＝（50＋76＋12）×
0.05＝6.90m3/s
（5）矿井总风量的确定
根据以上计算，矿井总风量为：
Q矿＝（ΣQ采＋ΣQ掘＋ΣQ硐室＋ΣQ其它）×
K
＝（48＋40＋8＋4.80）×
1.20
＝120.96m3/s
＝（50＋76＋12＋6.90）×
＝173.88m3/s
综合考虑，设计取矿井初期总风量为125m3/s，达产时总风量为175m3/s。
（6）矿井工作地点风量验算
本矿井辅助运输系统采用无轨胶轮车，其尾气中的有害气体主要为：
CO2、CO、NO2等。
《煤矿安全规程》规定：
采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20%，二氧化碳浓度不超过0.5%。
有害气体的浓度不超过表5-2-2规定。
无轨胶轮车所需风量详见表5-2-3。
依据《现代矿井辅助运输设备选型及计算》中的统计：
①美国、澳大利亚要求一般井下使用柴油机巷道风量不少于3m3/min·
kW。
美国矿业安全局规定：
当多台柴油机车辆在同一巷道中运行时，第1台按上述规定值配风，第2台按75%，3台及更多时，按每台加50%配风。
②英国要求不少于5.44m3/min·
③德国、日本要求使用柴油机的配风量不少于4～6m3/min·
所以单位功率配风量标准为：
4m3/分/马力。
按照《采矿工程设计手册》计算方法，若采用柴油机设备作辅助运输时，应按柴油设备说明书计算风量，如果有多台设备运行时通风量为：
第一台柴油机设备风量按5.4m3/min·
kW；
第二台加单台的75%；
第三台及以上各台分别加50%的风量进行计算。
根据机车运行实际情况，柴油机车需风量如下：
Q柴=1053×
（1+0.75+0.5×
3）+459×
（1+0.75）+405×
8）+
346×
2）+243×
8）
=8903m3/min
=148.4m3/s
由于矿井辅助运输系统按达产时考虑，所以结果表明矿井达产时总风量大于柴油机车需风量，完全满足无轨胶轮车用风需求，最终确定本矿井容易时期总风量为125m3/s，困难时期总风量为175m3/s。
矿井有害气体最高允许浓度
表5-2-2
名称
最高允许浓度（%）
一氧化碳CO
0.0024
氧化氮（换算成二氧化氮NO2）
0.00025
二氧化硫SO2
0.0005
硫化氢H2S
0.00066
氨NH3
0.004
运输车辆需风量一览表
表5.2-3
序号
矿车名称
矿车型号
车辆最多同时运行数目（辆）
功率（kw）
发动机需风量
（按5.4m3/min·
kW）
1
防爆生产指挥车（5人座）
WC2J（A）
2
45
243
防爆胶轮运人车（20人座）
WC20R
3
防爆胶轮运人车（12人座）
4
防爆无轨胶轮材料车
WC5E
75
405
5
WC3E
64
346
WC8
85
459
7
支架搬运车
FBL-15＆CHT-55
195
1053
大设备铲运车
FBL-55
9
材料铲运车
WJ-6FB
5.2.4.2风量分配
矿井总风量按井下各工作用风地点进行分配，余者风量为漏风和其它风量，矿井风量分配见表5.2-4。
矿井风量分配表
表5.2-4
供风地点
数量（个）
初期/后期
初期5-2煤生产时
3-1煤、4-2煤配采时
配风标准（m3/s）
供风量（m3/s）
回采工作面
1/2
32
20
40
接续工作面
1/1
16
10
综掘工作面
2/2
30
连续采煤机工作面
0/2
18
36
普掘工作面
独立通风硐室
3/5
12
漏风及其它
29
37
合计
125
175
5.2.4.3矿井通风负压及等积孔计算
1．矿井通风负压
矿井移交投产时为矿井通风容易时期，在回风斜井服务范围内（一盘区），在回采工作面开采至一盘区西部边界时为其通风困难期。
矿井通风总负压：
h＝h摩＋h局＋Hn
h摩——井巷摩擦阻力，Pa；
h局——局部阻力，取h摩的10%；
Hn——自然风压，Pa。
（1）井巷摩擦阻力
井巷摩擦阻力按下式计算：
h摩＝9.8α×
L×
P×
Q2/S3
α——摩擦阻力系数，（kg·
S2/m4）
L——井巷长度，m
P——井巷净周长，m
Q——通过井巷的风量，m3/s
S——井巷净断面积，m2
矿井通风负压计算和风量分配采用通风网络解算程序计算。
计算机根据用风地点需要的风量和每段巷道中的风阻，对巷道中的风量进行分配试算，经过若干次叠代计算后，使每条风路中的通风阻力趋于平衡，计算出矿井的通风阻力。
矿井容易时期通风系统及网络见图5.2-1、图5.2-3，通风网络计算见表5.2-5。
矿井困难时期通风系统及网络见图5.2-2、图5.2-4，通风网络计算见表5.2-6。
根据计算结果，矿井通风容易时期的通风阻力为996.8Pa，通风困难时期的通风阻力为2527.3Pa。
（2）自然风压
矿井自然风压按下式计算：
Hn＝Hρ1g－Hρ2g
ρ1＝0.003484P/T1
ρ2＝0.003484P/T2
H——平硐口与回风斜井井口高差，145m；
ρ1——大气平均密度，kg/m3；
ρ2——井下空气平均密度，kg/m3；
g——重力加速度，m/s2；
P——地面大气压力，取650mmHg；
T1——大气平均温度，K，估算为－9.8℃；
T2——井下空气平均温度，K，估算为12.5℃。
ρ1＝0.003484×
650×
13.6×
9.8/（273－9.8）＝1.1468kg/m3
ρ2＝0.003484×
9.8/（273＋12.5）＝1.0572kg/m3
Hn＝145×
1.1468×
9.8－145×
1.0572×
9.8＝127.32Pa
矿井通风容易时期总负压：
h最小＝h摩＋h局－Hn
＝996.8＋996.8×
0.1－127.32
＝969.16Pa
矿井通风困难时期总负压：
h最大＝h摩＋h局＋Hn
＝2527.3＋2527.3×
0.1＋127.32
＝2907.35Pa
2．等积孔
风井通风等积孔按下式计算：
A－风井等积孔，m2；
Q－风井风量，m3/s；
h－风井负压，Pa。
计算的矿井风井风量、负压、等积孔计算结果见表5.2-7。
从等积孔大小（均大于2m2）可以看出，本矿井为通风容易矿井。
矿井风量、负压及等积孔一览表
表5.2-7
内容
项目
容易时期
困难时期
风量（m3/s）
风压
（Pa）
等积孔
风量
969.16
4.78
2907.35
3.86
5.2.5通风设施、防止漏风和降低风阻的措施
5.2.5.1通风设施
设计采用的通风设施有风门、调节风门、风墙、风桥和风帘等。
其结构及设置简述如下：
1．风门
分为常闭、常开两种，木制或铁制。
常闭风门设在进、回风巷之间，用于隔断风流和便于行人、检修等；
常开风门用于反风，安设在采煤工作面顺槽、掘进巷道入口附近，当工作面需要进行反风时将其关闭，并相应打开有关常闭风门。
2．调节风门
木制或铁制，用于调节通过巷道的风流大小，安设在独立通风硐室的回风通道、大巷、工作面顺槽等需要调节风流的巷道中。
3．风墙
分为永久风墙和临时风墙两种，用于隔绝风流。
永久风墙用实心混凝土块或砖块砌成，砂浆抹缝，在进风巷一侧墙面抹砂浆，主要设在大巷和进、回风巷之间的横贯中。
临时风墙用空心混凝土块或砖块砌成，不需砂浆抹缝，但要在进风流巷一侧墙面抹砂浆，也可用塑料苯板喷化学凝胶制成，主要设在综采工作面进风和回风顺槽之间的横贯和掘进工作面巷道中。
若风墙中部去掉混凝土块，安上门，其构筑物称为人行门，人行门向进风侧开启。
4．风桥
主要用于进、回风巷相交处，回风巷从进风巷上方通过时形成风桥，进风风流不泄露。
当均为进风巷的胶带顺槽和辅助运输大巷相交时，也要设置风桥，但此时为运输所要求。
风桥上方巷道采用锚喷支护，下方巷道两侧墙为混凝土浇筑，其顶部为配有工字钢梁的混凝土板，为防止漏风，在混凝土板上方填0.5～1.0m厚的黄土。
对于服务时间不长，上方巷道仅作回风使用的风桥，其下方的巷道两壁可用空心混凝土块砌成，壁面抹砂浆，顶部覆盖经防腐处理后的波纹薄钢板。
5．风帘
采用不燃性材料制作，主要设在连续采煤机掘进工作面有关巷道，用于疏导风流。
5.2.5.2.防止漏风和降低风阻的措施
为了使矿井通风系统稳定可靠，保证风流按拟定路线流动，根据开拓布置和井下用风的要求，在必要地点设置通风构筑物，并要求加强管理和维护，以确保矿井安全生产。
1．对不允许风流通过，也不需要行人、行车的进、回风巷道之间的联络巷道，要设置永久挡风墙。
2．对采空区及废弃巷道要及时封闭，并应经常检查密闭效果。
3．在行人或行车而又不允许风流通过的巷道中，应设置风门，并对风门进行遥控和集中监视。
为避免风门开启时风流短路，在同一巷道内应设置两道风门，并禁止两道风门同时打开。
4．安设风门的地点，要求前后5m内支护完好，无空帮空顶。
门垛四周均要掏槽，槽深在煤层中不小于0.3m，在岩石中不小于0.2m。
门垛厚不小于0.45m。
门垛上的电缆和管道孔要封堵严密，如有水沟，要在水沟中设小门。
木门板厚度不小于30mm，门板要错口接缝。
5．为防止矿井在反风时风流短路，在主要风路之间的风门应增设二道反向风门。
6．主要进、回风巷道，砌壁或锚喷表面应尽量平整光滑，并保持巷道整洁，不乱堆放杂物，以降低巷道风阻和减少局部阻力。
7．对于损坏或变形较大的巷道要及时修复，清除堵塞巷道，以保证通过的有效风量和减少通风阻力。
8．通风设施要完备，对于不合格的地方要及时修补更换，以防风流短路等不良后果发生。
9．设置专职人员对矿井通风系统和通风设施按时进行检查和维修。
10．建立完整的通风系统管理制度。
5.3灾害预防及安全装备
5.3.1预防瓦斯和煤尘爆炸的措施
5.3.1.1预防瓦斯爆炸的措施
本井田瓦斯成份带应属二氧化碳～氮气带，据临近煤矿调查资料，各煤矿在生产过程中未发生过瓦斯爆炸事故。
为保证矿井安全生产，在生产中应加强瓦斯监测，杜绝瓦斯事故。
预防瓦斯爆炸的根本措施是防止瓦斯的积聚和引燃，矿井投产后，应建立严格的通风管理制度，特别应注意以下措施：
1．严格执行瓦斯检查制度，巷道揭露煤层时，要按照《煤矿安全规程》采取必要的瓦斯预防措施。
2．加强采掘工作面的通风，采煤工作面和掘进工作面应按设计要求保证足够的风量，在通风风路中设置适当数量的风墙、风桥及风帘，可以有效地控制风流、风量分配和减少漏风，提高通风效率。
3．对废巷、停工停风的盲巷及采空区要即时封闭。
4．处理好工作面上隅角、采空区边界、采煤机附近和顶板冒落空洞内、低风速巷道顶板附近、停风的盲巷等局部积聚的瓦斯，防止瓦斯浓度超限。
5．严禁将易燃物品和点火器具带入井下，禁止井下及井口房使用明火。
6．采煤机割煤时，如遇夹石或切割顶底板时，在开机前应测定工作面瓦斯浓度，使之不超过《煤矿安全规程》允许值，避免切割岩石时产生火花引起瓦斯爆炸。
7．井下爆炸材料的使用和操作工艺流程必须遵守《煤矿安全规程》的有关规定。
8．井下掘进工作面的局扇和电气设备都必须安设风、电闭锁装置。
9．井下各电气设备在启动前必须先进行瓦斯检查，严禁带电检修电气设备。
10．采掘工作面位置发生变化时，应及时调整通风系统，增加必要的通风构筑物，以保证工作面有合理的通风系统。
11．加强地面及井下煤仓通风，防止煤仓上部瓦斯积聚。
5.3.1.2预防煤尘爆炸的措施
井下煤尘主要是采煤和掘进煤巷时产生的，另外在各煤仓下口装载点，胶带输送机转载处，以及井下煤炭运输过程中也会产生扬尘。
为防止煤尘爆炸和爆炸后范围进一步扩大，要求采取“预防为主”的综合防尘措施：
1．采煤机、综掘机及连采机均采用内外喷雾系统，岩普掘工作面采用湿式打眼、水炮泥爆破或水封爆破、放炮喷雾等措施，预防粉尘产生。
2．采掘工作面、运煤转载处、煤仓上口等易产生粉尘的地点设置喷雾降尘装置，以控制其扬尘，降低粉尘浓度。
3．在采煤工作面回风顺槽、回风大巷及胶带输送机大巷中设置风速传感器，监测各巷道风速，严格控制风速超限。
4．经常检测风流中的粉尘含量，定期清扫和冲洗巷道周壁，防止粉尘过量积聚或飞扬。
5．盘区回风巷、掘进巷道、主要回风大巷都必须安装风流净化水幕，水幕雾化要好，能封闭全断面。
6．按规定设置隔爆设施，隔爆水棚的设置地点、数量、水量及安装质量都必须符合规定要求，预防爆炸范围扩散。
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