礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求 5</p><p>　?。ㄒ唬┑V井基建時(shí)期的通風(fēng)5</p><p>　?。ǘ┑V井生產(chǎn)時(shí)期的通風(fēng)5</p><p>　?。ㄈ┑V井通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容6</p><p>　　（四）礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的要求

2、7</p><p>　　二、優(yōu)選礦井通風(fēng)系統(tǒng) 7</p><p>　?。ㄒ唬┑V井通風(fēng)系統(tǒng)的要求7</p><p>　?。ǘ┐_定礦井通風(fēng)系統(tǒng)8</p><p>　　三、礦井風(fēng)量計(jì)算8</p><p>　?。ㄒ唬┑V井風(fēng)量計(jì)算原則8</p><p>　?。ǘ┑V井需風(fēng)量的計(jì)算8</

3、p><p>　　1.采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算8</p><p>　　2.掘進(jìn)工作面需風(fēng)量的計(jì)算11</p><p>　　3.硐室需風(fēng)量計(jì)算13</p><p>　　4.其他用風(fēng)巷道的需風(fēng)量計(jì)算機(jī) 14</p><p>　　四、礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 15</p><p>　?。ㄒ唬┑V井通風(fēng)總阻

4、力計(jì)算原則15</p><p>　?。ǘ┑V井通風(fēng)總阻力計(jì)算15</p><p>　　五、礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇16</p><p>　?。ㄒ唬┲饕L(fēng)機(jī)的選擇17</p><p>　　六、概算礦井通風(fēng)費(fèi)用21</p><p><b>　　前 言</b></p><p

5、>　　通風(fēng)是關(guān)系到煤礦生產(chǎn)安全的重要環(huán)節(jié)。確保通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，要做到隨礦井生產(chǎn)變化即時(shí)進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)改造與協(xié)調(diào)，嚴(yán)格控制串聯(lián)通風(fēng)，強(qiáng)化局部通風(fēng)管理，杜絕局部通風(fēng)機(jī)無計(jì)劃斷電，做到通風(fēng)系統(tǒng)正規(guī)合理、可靠、穩(wěn)定.</p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是整個(gè)礦井設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要組成部分，是保證安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。因此，必須周密考慮，精心設(shè)計(jì)，力求實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。</p><p>　　第一章 礦

6、井通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求</p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是建立一個(gè)安全可靠、技術(shù)先進(jìn)經(jīng)濟(jì)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)分為新建或擴(kuò)建礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)。對(duì)于新建礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)，既要考慮當(dāng)前的需要，又要考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的可能。對(duì)于改建或擴(kuò)建礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)，必須對(duì)礦井原有的生產(chǎn)與通風(fēng)情況做出詳細(xì)的調(diào)查，分析通風(fēng)存在的問題，考慮礦井生產(chǎn)的特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)劃，充分利用原有的井巷與通風(fēng)設(shè)備，在原有基礎(chǔ)上提出更完善、更切合實(shí)際的通

7、風(fēng)設(shè)計(jì)。無論新建、改建或擴(kuò)建礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)，都必須貫徹黨的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵照國(guó)家頒布的礦山安全規(guī)程、技術(shù)規(guī)程、設(shè)計(jì)規(guī)范和有關(guān)的規(guī)定。</p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)一般分為兩個(gè)時(shí)期，即基建時(shí)期與生產(chǎn)時(shí)期，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　第一節(jié) 礦井基建時(shí)期的通風(fēng)</p><p>　　礦井基建時(shí)期的通風(fēng)指建井過程中掘進(jìn)井巷時(shí)的通風(fēng)，即開鑿井筒（或平硐）、井底

8、車場(chǎng)、井下硐室、第一水平的運(yùn)輸巷道和通風(fēng)巷道時(shí)的通風(fēng)。此時(shí)期多用局部通風(fēng)機(jī)對(duì)獨(dú)頭巷道進(jìn)行局部通風(fēng)。當(dāng)兩個(gè)井筒貫通后，主要通風(fēng)機(jī)安裝完畢，便可用主要通風(fēng)機(jī)對(duì)已開鑿的井巷實(shí)行全壓通風(fēng)，從而可縮短其余井巷與硐室掘進(jìn)時(shí)局部通風(fēng)的距離。</p><p>　　第二節(jié) 礦井生產(chǎn)時(shí)期的通風(fēng)</p><p>　　礦井生產(chǎn)時(shí)期的通風(fēng)是指礦井投產(chǎn)后，包括全礦開拓、采準(zhǔn)和采煤工作面以及其他井巷的通風(fēng)。這時(shí)期的通風(fēng)

9、設(shè)計(jì)，根據(jù)礦井生產(chǎn)年限的長(zhǎng)短，又可分為兩種情況：</p><p>　?。?）礦井服務(wù)年限不長(zhǎng)時(shí)（大約15至20年），只做一次通風(fēng)設(shè)計(jì)。礦井達(dá)產(chǎn)后通風(fēng)阻力最小時(shí)為礦井通風(fēng)容易時(shí)期；礦井通風(fēng)阻力最大時(shí)為困難時(shí)期。依據(jù)這兩個(gè)時(shí)期的生產(chǎn)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并選出對(duì)此兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)皆為適宜的通風(fēng)設(shè)備。</p><p>　　（2）礦井服務(wù)年限較長(zhǎng)時(shí)，考慮到通風(fēng)機(jī)設(shè)備選型，礦井所需風(fēng)量和風(fēng)壓的變化等因素，

10、又需分為兩個(gè)時(shí)期進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)。第一水平為第一期，對(duì)該時(shí)期內(nèi)通風(fēng)容易和困難兩種情況詳細(xì)地進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。第二期的通風(fēng)設(shè)計(jì)只做一般的原則規(guī)劃，但對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)礦井整個(gè)生產(chǎn)時(shí)期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素，作出全面的考慮，以使確定的通風(fēng)系統(tǒng)既可適應(yīng)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的要求，又能照顧長(zhǎng)遠(yuǎn)的生產(chǎn)發(fā)展與變化情況。</p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)所需要的基礎(chǔ)資料如下：</p><p>　　礦井地形地質(zhì)圖；礦巖游離二氧化

11、硅（矽）、硫、放射性物質(zhì)及瓦斯和有害氣體的含量；煤巖自然發(fā)火傾向性；煤塵爆炸性；礦區(qū)氣候條件，包括年最高、最低、平均氣溫、地溫、地?zé)嵩錾盥始俺Ｄ曛鲗?dǎo)風(fēng)向等；礦巖容重、塊度、松散系數(shù)、含泥量及粘結(jié)性；礦區(qū)有無老窯舊巷及其所在地點(diǎn)和存在情形；礦井年產(chǎn)量、服務(wù)年限、開拓系統(tǒng)、回采順序、開采方法；產(chǎn)量分配和作業(yè)布置，同時(shí)作業(yè)的工作面數(shù)及備用工作面?zhèn)€數(shù)；同時(shí)開動(dòng)的各種型號(hào)的鑿巖機(jī)臺(tái)數(shù)及其分布；同時(shí)爆破的最多炸藥量；同時(shí)工作的最多人數(shù)等。</

12、p><p>　　第三節(jié) 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　?。?）確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　?。?）礦井通風(fēng)計(jì)算和風(fēng)量分配</p><p>　　（3）礦井通風(fēng)阻力計(jì)算</p><p><b>　?。?）選擇通風(fēng)設(shè)備</b></p><p>　　（5）概算礦井通風(fēng)費(fèi)

13、用</p><p>　　此外，根據(jù)不同地區(qū)或礦井的特殊條件，還需警醒礦井空氣溫度調(diào)節(jié)的計(jì)算（具體內(nèi)容見第八章）</p><p>　　第四節(jié) 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的要求</p><p>　?。?）將足夠的新鮮空氣有效地送到井下工作場(chǎng)所，保證生產(chǎn)和創(chuàng)造良好的勞動(dòng)條件；</p><p>　?。?）通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理，具有抗災(zāi)能力；</p

14、><p>　?。?）發(fā)生事故時(shí)，風(fēng)流易于控制，人員便于撤出；</p><p>　?。?）有符合規(guī)定的井下環(huán)境及安全檢測(cè)系統(tǒng)或檢測(cè)措施；</p><p>　?。?）通風(fēng)系統(tǒng)的基建投資省，營(yíng)運(yùn)費(fèi)用低，綜合經(jīng)濟(jì)效益好。</p><p>　　第二章 優(yōu)選礦井通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求</p>

15、;<p>　?。?）每一礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。</p><p>　?。?）進(jìn)風(fēng)井口應(yīng)按全年風(fēng)向頻率，必須布置在不受粉塵、煤塵、灰塵、有害氣體和高溫氣體侵入的地方。</p><p>　?。?）箕斗提升井或裝有膠帶運(yùn)送機(jī)的井筒不應(yīng)兼做進(jìn)風(fēng)井，如果兼做進(jìn)風(fēng)井使用，必須采取措施，滿足安全的需要。</p><p>　?。?）多風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，在滿足風(fēng)量按需

16、分配的前提下，各主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓應(yīng)接近，當(dāng)通風(fēng)機(jī)之間的風(fēng)壓相差較大時(shí)，應(yīng)減小共用風(fēng)路的風(fēng)壓，使其不超過任何一個(gè)通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的30%。</p><p>　?。?）每一個(gè)生產(chǎn)水平和每一采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。</p><p>　?。?）井下爆破材料庫必須有單獨(dú)的新鮮風(fēng)流，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)巷或主要回風(fēng)巷中。</p><p>　?。?）井下充

17、電室必須用單獨(dú)的新鮮風(fēng)流通風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。</p><p>　　第二節(jié) 確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　根據(jù)礦井瓦斯涌出量、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、煤層自燃傾向性及兼顧中后期生產(chǎn)需要等條件，提出多個(gè)技術(shù)上可行的方案，通過優(yōu)化或技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力，當(dāng)井下一旦發(fā)生災(zāi)害性事故后所選擇的通風(fēng)系統(tǒng)能將災(zāi)

18、害控制在最小范圍，并能迅速恢復(fù)正常生產(chǎn)。</p><p>　　第三章 礦井風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　第一節(jié) 礦井風(fēng)量計(jì)算原則</p><p>　　礦井需風(fēng)量，按下列要求分別計(jì)算，并采取其中最大值。</p><p>　　按井下同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘共計(jì)風(fēng)量不得少于4m³；</p><p>　　按采

19、煤、掘進(jìn)、硐室及其他實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　第二節(jié) 礦井需風(fēng)量的計(jì)算</p><p>　　1.采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算</p><p>　　采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)該按下列因素分別計(jì)算，取得最大值。</p><p><b>　　按瓦斯涌出量計(jì)算</b></p><p>　　Qwi

20、=100QgwiKgwi </p><p>　　式中 Qwi——第i個(gè)采煤工作面需要風(fēng)量，m³/min</p><p>　　Qgwi——第i個(gè)采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量，m³/min</p><p>　　Kgwi——第i個(gè)采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，它是該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值和平均值之比。

21、生產(chǎn)礦井可根據(jù)各個(gè)工作面正常生產(chǎn)條件時(shí)，至少進(jìn)行5晝夜的觀測(cè)，得出5個(gè)比值，取其最大值。通常機(jī)采工作面取Kgwi=1.2～1.6；炮采工作面取Kgwi=1.4～2.0；水采工作面取Kgwi=2.0～3.0。</p><p>　　按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算</p><p>　　采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件。其進(jìn)風(fēng)流溫度可根據(jù)風(fēng)流溫度預(yù)測(cè)方法進(jìn)行計(jì)算。其氣溫與風(fēng)速應(yīng)符合表7-4-1的要求。<

22、/p><p>　　表7-4-1 采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對(duì)應(yīng)表</p><p>　　采煤工作面的需要風(fēng)量計(jì)算：</p><p>　　Qwi=60VwiSwiKwi </p><p>　　式中 Vwi——第i個(gè)采煤工作面的風(fēng)速，按其進(jìn)風(fēng)流溫度從表7-4-1中選取，m/s；</p><p>

23、;　　Swi——第i個(gè)采煤工作面有效通風(fēng)斷面，取最大和最小控頂時(shí)有效斷面的平均值，m2</p><p>　　Kwi——第i個(gè)工作面的長(zhǎng)度系數(shù)，可按表7-4-2選取。</p><p>　　表7-4-2 采煤工作面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)表</p><p>　　3) 按使用炸藥量計(jì)算</p><p>　　Qwi=25×Awi

24、 </p><p>　　式中 25——每使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Awi——第i個(gè)工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg；</p><p><b>　　按工作人員數(shù)量計(jì)算</b></p><p>　　Qwi=4×nwi

25、 </p><p>　　式中 4——每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　nwi——第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，個(gè)。</p><p><b>　　按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算</b></p><p>　　按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最小風(fēng)量：</p><

26、p>　　Qwi≥60×0.25×Swi </p><p>　　按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最大風(fēng)量：</p><p>　　Qwi≤60×0.25×Swi </p><p>　　采煤工作面有串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，按其中一個(gè)最大需風(fēng)量計(jì)算。備用工作面也按上述要求，并滿

27、足瓦斯、二氧化碳、風(fēng)流溫度和風(fēng)速等規(guī)定計(jì)算需風(fēng)量，且不得低于其回采時(shí)需風(fēng)量的50%。</p><p>　　2.掘進(jìn)工作面需風(fēng)量的計(jì)算</p><p>　　煤巷、半煤巖和巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量，應(yīng)按下列因素分別計(jì)算，取其最大值。</p><p><b>　　按瓦斯涌出量計(jì)算</b></p><p>　　Qhi=100

28、5;Qghi×Kghi </p><p>　　式中 Qhi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Qghi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；</p><p>　　Kghi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出不均勻和備用風(fēng)量系數(shù)，一般可取1.5～2.0。</p><p

29、><b>　　按炸藥量計(jì)算</b></p><p>　　Qhi=25×Ahi </p><p>　　式中 25——使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Ahi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg。</p><p>　　按

30、局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　Qhi= ∑Qhfi×Khfi </p><p>　　式中 ∑Qhfi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的和。各種通風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量可按表7-4-3選取。</p><p>　　Khfi——為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.2～1.3。進(jìn)風(fēng)巷道中無瓦斯涌出時(shí)取

31、1.2，有瓦斯涌出時(shí)去1.3。</p><p>　　表7-4-3 各種局部通風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量</p><p>　　4)按工作人員數(shù)量計(jì)算</p><p>　　Qhi=4×nhi </p><p>　　式中nhi ——第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。</p><p><

32、;b>　　5）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算</b></p><p>　　按最小風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)巖巷絕境工作面最小風(fēng)量：</p><p>　　Qhi≥ 60×0.15×Shi </p><p>　　各個(gè)煤巷或半煤巷掘進(jìn)工作面的最小風(fēng)量：</p><p>　

33、　Qhi≥ 60×0.25×Sdi </p><p>　　按最高風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)掘進(jìn)工作面的最大風(fēng)量：</p><p>　　Qhi≤ 60×4×Shi </p><p>　　式中Shi——第i個(gè)掘

34、進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m2。</p><p><b>　　3.硐室需風(fēng)量計(jì)算</b></p><p>　　各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室的供風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同類型的硐室分別進(jìn)行計(jì)算：</p><p><b>　　機(jī)電硐室</b></p><p>　　發(fā)熱量大的機(jī)電硐室，按硐室中運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量分別進(jìn)行計(jì)算：&

35、lt;/p><p>　　Qri= 3600×∑N×θ </p><p>　　式中Qhi——第i個(gè)機(jī)電硐室的需風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　∑N—機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)（變壓器）總功率，kw；</p><p>　　θ—機(jī)電硐室的發(fā)熱

36、系數(shù)，可根據(jù)實(shí)際考察由機(jī)電硐室內(nèi)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際熱量轉(zhuǎn)換為相當(dāng)于電器設(shè)備容量做無用功的系數(shù)確定，也可按表7-4-4選??；</p><p>　　ρ—空氣密度，一般取1.2kg/ m3；</p><p>　　Cp—空氣的定壓比熱，一般可取1kJ/（kg·K）；</p><p>　　Δt—機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)流的溫度差，℃。</p><p&g

37、t;　　表7-4-4機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù)（θ）表</p><p>　　采區(qū)變電所及變電硐室，可按經(jīng)驗(yàn)值確定需風(fēng)量：</p><p>　　Qri=60~80 m3/min </p><p><b>　　爆破材料庫</b></p><p>　　

38、Qri=4×V/60 </p><p>　　式中 V—庫房容積，m3</p><p>　　但大型爆破材料庫不得小于100 m3/min，中小型爆破材料庫不得小于60 m3/min。</p><p><b>　　充電硐室</b></p

39、><p>　　按其回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計(jì)算</p><p>　　Qri=200×qrhi </p><p>　　式中qrhi ——第i個(gè)充電硐室在充電時(shí)產(chǎn)生

40、的氫氣量，m3/min。</p><p>　　4.其他用風(fēng)巷道的需風(fēng)量計(jì)算機(jī)</p><p>　　各個(gè)其他巷道的需風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量和風(fēng)速分別進(jìn)行計(jì)算，采用其最大值。</p><p><b>　　按瓦斯涌出量計(jì)算</b></p><p>　　Qoi=133×Qgoi×kgoi

41、 </p><p>　　式中Qgoi——第i個(gè)其他用風(fēng)巷道的瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min；</p><p>　　koi ——第i個(gè)其他用風(fēng)巷道瓦斯涌出不均勻的風(fēng)量備用系數(shù)，一般可取kgoi=1.2~1.3.</p><

42、;p><b>　　按最低風(fēng)速驗(yàn)算</b></p><p>　　Qoi≥ 60×0.15×Soi </p><p>　　式中Soi——第i個(gè)其他井巷凈斷面積，m2。<

43、;/p><p><b>　　5.礦井總風(fēng)量計(jì)算</b></p><p>　　礦井的總進(jìn)風(fēng)量，應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算：</p><p>　　Qm=（∑Qwt+∑Qht+∑Qrt+∑Qot）×km

44、 </p><p>　　式中∑Qwt—— 采煤工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>　　∑Qht—— 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>　　∑Qrt—— 硐室所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>　　∑Qot—— 其他用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和，m3/min。</p><

45、;p>　　km—— 礦井通風(fēng)（包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素）系數(shù)，可取1.15~1.25。</p><p>　　第四章 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算</p><p>　　第一節(jié) 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則</p><p>　?。?）礦井通風(fēng)總阻力，不應(yīng)超過2940pa。</p><p>　?。?）礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通

46、風(fēng)的擴(kuò)建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算，擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計(jì)算。</p><p>　　第二節(jié) 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算</p><p>　　礦井通風(fēng)總阻力是指風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井口起，到回風(fēng)井口止，沿一條通路（風(fēng)流路線）各個(gè)分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，簡(jiǎn)稱礦井總阻力，用hm表示。</p><p>　　對(duì)于有兩臺(tái)或多臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)工作的礦井，礦井通風(fēng)阻力應(yīng)按每臺(tái)主

47、要通風(fēng)機(jī)所服務(wù)的系統(tǒng)分別計(jì)算。</p><p>　　在主要通風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限內(nèi)，隨著采煤工作面及采區(qū)接替的變化，通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力也將因之變化。為了使主要通風(fēng)機(jī)在整個(gè)服務(wù)期限都能滿足需要，而且主要通風(fēng)機(jī)有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，需要按照開拓開采布局和采掘工作面接替安排，對(duì)主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)期內(nèi)不同時(shí)期的系統(tǒng)總阻力的變化進(jìn)行分析，當(dāng)根據(jù)風(fēng)量和巷道參數(shù)（斷面、長(zhǎng)度等）直接判定出最大總阻力路線時(shí)，可按該路線的阻力計(jì)算礦井總阻力，當(dāng)不能

48、直接判定時(shí)，應(yīng)選幾條可能最大的路線進(jìn)行計(jì)算比較，然后確定該時(shí)期的礦井總阻力。</p><p>　　在礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最小時(shí)稱通風(fēng)容易時(shí)期。通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時(shí)稱為通風(fēng)困難時(shí)期。對(duì)于通風(fēng)容易和困難時(shí)期，要分別畫出通風(fēng)系統(tǒng)圖。按照采掘工作面及硐室的需要分配風(fēng)量，再由各段風(fēng)路的阻力計(jì)算礦井總壓力。</p><p>　　為便于計(jì)算和查驗(yàn)，可用表7-4-5的格式，沿著通風(fēng)容易和困難時(shí)期的風(fēng)流路線，

49、依次計(jì)算各段摩擦阻力hft，然后分別計(jì)算得出容易和困難時(shí)期的總摩擦阻力hfe和hfd，再乘以1.1（擴(kuò)建礦井乘以1.15）后，得兩個(gè)時(shí)期的礦井總壓力hme和hmd。</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期總阻力 hme=（1.1～1.15）hfe </p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期總阻力 hmd=（1.1～1.15）hfd</p><p>　　上面兩式中hf按下式計(jì)算

50、：</p><p><b>　　hf=hfi</b></p><p>　　式中 hfi= Qi2</p><p>　　第五章 礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇</p><p>　　第一節(jié) 礦井通風(fēng)設(shè)備是指主要通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　礦井必須裝設(shè)兩套同等能力的主通風(fēng)設(shè)備，其中一套做備用

51、。</p><p>　　選擇通風(fēng)設(shè)備應(yīng)滿足第一開采水平各個(gè)時(shí)期工況變化，并使通風(fēng)設(shè)備長(zhǎng)期高效率運(yùn)行。當(dāng)工況變化較大時(shí)，根據(jù)礦井分期時(shí)間及節(jié)能情況，應(yīng)分期選擇電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　通風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有一定的余量，軸流式通風(fēng)機(jī)在最大設(shè)計(jì)負(fù)壓和風(fēng)量時(shí)，輪葉運(yùn)轉(zhuǎn)角度應(yīng)比允許范圍小5°；離心式通風(fēng)機(jī)的選型設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速不宜大于允許最高轉(zhuǎn)速的90%。</p><p>　

52、　進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差在150m以上，或進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高相同，但井深400m以上時(shí)，宜計(jì)算礦井的自然風(fēng)壓。</p><p>　　第二節(jié) 主要通風(fēng)機(jī)的選擇</p><p>　?。?）計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qf</p><p>　　由于外部漏風(fēng)（即井口防爆門及主要通風(fēng)機(jī)附近的反風(fēng)門等處的漏風(fēng)），風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qf大于礦井風(fēng)量Qm</p><p><b&

53、gt;　　Qf=k Qm</b></p><p>　　式中 Qf—— 主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　Qm——礦井需風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　K——漏風(fēng)損失系數(shù)，風(fēng)井不做提升用時(shí)取1.1，箕斗井做回風(fēng)用時(shí)取1.15；回風(fēng)并兼做升降人員時(shí)取1.2。</p><p>　?。?）計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓</

54、p><p>　　通風(fēng)機(jī)全壓Htd和礦井自然風(fēng)壓HN共同作用克服礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力hm、通風(fēng)機(jī)附屬裝置（風(fēng)硐和擴(kuò)散器）的阻力hd及擴(kuò)散器出口動(dòng)能損失Hvd。當(dāng)自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用相同時(shí)取“-”；自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用反向時(shí)取“+”。根據(jù)提供的通風(fēng)機(jī)性能曲線，由下式求出通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓：</p><p>　　Htd=hm+hd+Hvd±HN</p><p>　　

55、通產(chǎn)離心式通風(fēng)機(jī)提供的大多是全壓曲線，而軸流式通風(fēng)機(jī)提供的大多是靜壓曲線。因此，對(duì)抽出式通風(fēng)礦井：</p><p><b>　　離心式通風(fēng)機(jī)：</b></p><p>　　容易時(shí)期 Htd min=hm+hd+Hvd±HN</p><p>　　困難時(shí)期 Htd max=hm+hd+Hvd±HN<

56、/p><p>　　表7-4-5 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算表</p><p>　　hfi=∑hfi= pa</p><p>　　hfi=∑hfi= pa</p><p><b>　　軸流式通風(fēng)機(jī)：</b></p><p>　　容易時(shí)期 Htd min=hm+hd-HN</p>&l

57、t;p>　　困難時(shí)期 Htd max=hm+hd+HN</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期為使自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用相同時(shí)，通風(fēng)機(jī)有較高的效率，故從通風(fēng)系統(tǒng)阻力中減去自然風(fēng)壓HN；通風(fēng)困難時(shí)期，為使自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用反向時(shí)，通風(fēng)機(jī)能力滿足，故通風(fēng)系統(tǒng)阻力中加上自然風(fēng)壓HN。</p><p><b>　?。?）初選通風(fēng)機(jī)</b></p>

58、;<p>　　根據(jù)計(jì)算的礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)機(jī)的Qf、Hsd min（或Htd max）和礦井通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)機(jī)的Qf、Hsd max（或Htd max）在通風(fēng)機(jī)特性曲線上，選出滿足礦井通風(fēng)要求的通風(fēng)機(jī)。</p><p>　?。?）求通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)</p><p>　　因?yàn)楦鶕?jù)Qf、Hsd max（或Htd max）和Qf、Hsd min（或Htd max）確定的工況點(diǎn)，

59、即設(shè)計(jì)工況點(diǎn)不一點(diǎn)恰好在所選擇通風(fēng)機(jī)的特性曲線上，必須根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工作阻力，確定其實(shí)際工況點(diǎn)。</p><p>　　計(jì)算通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻</p><p><b>　　用靜壓特性曲線時(shí)：</b></p><p><b>　　Ssd min=</b></p><p><b>　　Ssd max

60、= </b></p><p><b>　　用全壓特性曲線時(shí)：</b></p><p><b>　　RTd min=</b></p><p><b>　　STd max= </b></p><p>　　2）確定通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)</p><p>

61、;　　在通風(fēng)機(jī)特性曲線圖中做通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻曲線，與風(fēng)壓曲線的交點(diǎn)即為實(shí)際工況點(diǎn)。</p><p>　?。?） 確定通風(fēng)機(jī)的型號(hào)和轉(zhuǎn)速</p><p>　　根據(jù)各臺(tái)通風(fēng)機(jī)的工況參數(shù)（Qf、Hsd、η、N）對(duì)初選的通風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全性比較，最后確定滿足礦井通風(fēng)要求，技術(shù)先進(jìn)、效率高和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的通風(fēng)機(jī)的型號(hào)和轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　?。?）電

62、動(dòng)機(jī)選擇</b></p><p>　　1）通風(fēng)機(jī)輸入功率按通風(fēng)容易及困難時(shí)期，分別計(jì)算通風(fēng)機(jī)所需輸入功率Nmin、Nmax。</p><p>　　Nmin= Qf Hsd min/1000ηs Nmax= Qf Hsd max/1000ηs</p><p>　　或Nmin= Qf Htd min/1000ηt N

63、max= Qf Htd max/1000ηt</p><p>　　式中ηt、ηs分別為通風(fēng)機(jī)全壓效率和靜壓效率；</p><p>　　2）電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)和種類</p><p>　　當(dāng)Nmin≥0.6Nmax時(shí)，可選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率為</p><p>　　Ne=Nmax?ke/（ηeηtr）</p><p>　　當(dāng)N

64、min<0.6Nmax時(shí)，可選兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其功率分別為</p><p>　　初期 Nemin= ?ke/（ηeηtr）</p><p>　　后期按Ne=Nmax?ke/（ηeηtr）計(jì)算。</p><p>　　式中 ke——電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，ke=1.1～1.2</p><p>　　ηe——電動(dòng)機(jī)效率，ηe=0.9～0.94（大型電動(dòng)

65、機(jī)取較高值）</p><p>　　ηtr——傳動(dòng)效率，電動(dòng)機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián)時(shí)ηtr=1，皮帶傳動(dòng)時(shí)ηtr=0.95。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)功率在400～500kw以上時(shí)，宜選用同步電動(dòng)機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可用來改善電網(wǎng)功率因數(shù)，使礦井經(jīng)濟(jì)用電；缺點(diǎn)是這種電動(dòng)機(jī)的購置和安裝費(fèi)較高。</p><p>　　第六章 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用</p><

66、;p>　　噸煤通風(fēng)成本是通風(fēng)設(shè)計(jì)和管理的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。統(tǒng)計(jì)分析成本的構(gòu)成，則是探求降低成本提高經(jīng)濟(jì)效益不可少的基礎(chǔ)資料。</p><p>　　噸煤通風(fēng)成本主要包括下列費(fèi)用：</p><p><b>　　電費(fèi)（W1）</b></p><p>　　噸煤的通風(fēng)電費(fèi)為主要通風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)及井下輔助通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)電費(fèi)之和除以年產(chǎn)量，可用如下公式計(jì)

67、算：</p><p>　　W1=（E+EA）×D/T</p><p>　　式中 E——主要通風(fēng)機(jī)年耗電量，設(shè)計(jì)中用下式計(jì)算：</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期共選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，</p><p>　　E=8760（Nemin+ Nemax）/（keηvηw）</p><p><b>　　選兩

68、臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)</b></p><p>　　E=4380（Nemin+ Nemax）/（keηvηw）</p><p>　　式中 D——電價(jià)，元/kw?h</p><p>　　T——礦井年產(chǎn)量，t；</p><p>　　EA——局部通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)的年耗電量；</p><p>　　ηv——變壓器效率，可取0

69、.95</p><p>　　ηw——電纜輸電效率，取決于電纜長(zhǎng)度和每米電纜損耗，在0.9～0.95范圍內(nèi)選取。</p><p><b>　　設(shè)備折舊費(fèi)</b></p><p>　　通風(fēng)設(shè)備的折舊費(fèi)與設(shè)備數(shù)量、成本及服務(wù)年限有關(guān)可用表7-4-6計(jì)算。</p><p>　　噸煤的通風(fēng)設(shè)備折舊費(fèi)W2為</p>&

70、lt;p>　　W2=（G1+G2）/T</p><p>　　表7-4-6通風(fēng)成本計(jì)算表</p><p><b>　　材料消耗費(fèi)用</b></p><p>　　包括各種通風(fēng)構(gòu)筑物的材料費(fèi)，通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油料費(fèi)，防塵等設(shè)施費(fèi)用。每噸煤的通風(fēng)材料消耗費(fèi)W3為：</p><p><b>　　W3=C/T<

71、;/b></p><p>　　式中 C——材料消耗總費(fèi)用，元/a。</p><p>　　通風(fēng)工作人員工資費(fèi)用</p><p>　　礦井通風(fēng)工作人員，每年工資總額為A（元），則一噸煤的工資費(fèi)用W4為</p><p><b>　　W4= A/T</b></p><p>　　專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程

72、折舊費(fèi)和維護(hù)費(fèi)</p><p>　　折算至噸煤的費(fèi)用為W5。</p><p>　　6.每噸煤的通風(fēng)儀表的購置費(fèi)和維修費(fèi)用W6</p><p>　　礦井每采一噸煤的通風(fēng)總費(fèi)用W為</p><p>　　W= W1 +W2+ W3+ W4+ W5+ W6礦井</p><p><b>　　結(jié)束語</b>&

73、lt;/p><p>　　三年的學(xué)習(xí)已近尾聲,我通過三年來的系統(tǒng)學(xué)習(xí),使我掌握了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和系統(tǒng)的專門知識(shí),也使我的業(yè)務(wù)水平有了很大的提高,而著一切,都是歸功于遼源職業(yè)技術(shù)學(xué)院的各位老師的深切教誨與熱情鼓勵(lì).在即將畢業(yè)之際,我要感謝三年來的所有教育我,關(guān)心我的老師們,是他們?cè)谖覍W(xué)習(xí)期間給了我最有力的幫助和鼓勵(lì),使我能順利的完成學(xué)業(yè),對(duì)此,我表示衷心地感謝!本課題是我在我的導(dǎo)師劉溫暖教授的悉心指導(dǎo)下完成的.半年多來,

74、劉教授多次詢問課題進(jìn)程,幫助我開拓研究思路.劉教授以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度,高度的敬業(yè)精神,孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)去精神給我樹立了榜樣.在此向劉教授致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　(1)礦井通風(fēng)與安全 作　者： 何廷山 2009</p><p>　　(2)煤礦開采技術(shù)專業(yè)