礦井通風課程設計范文

1、<p>　　學院： </p><p>　　班級： </p><p>　　姓名： </p><p>　　學號： </p><p>　　指導教師： </p><p><b>　　目 錄<

2、;/b></p><p>　　第一節(jié)、礦井概況3</p><p><b>　　1、地質(zhì)概況3</b></p><p>　　2、礦井開拓方式及開采方法3</p><p>　　第二節(jié)、礦井的通風系統(tǒng)5</p><p>　　1、礦井通風的要求5</p><p>　

3、　2、礦井通風系統(tǒng)5</p><p>　　3、確定通風系統(tǒng)并做技術(shù)比較9</p><p>　　4、礦井通風方式的確定10</p><p>　　5、采區(qū)通風方式的確定11</p><p>　　6、采煤工作面通風方式的確定12</p><p>　　第三節(jié)、礦井風量計算13</p><p>

4、;　　1、礦井風量計算原則13</p><p>　　2、礦井需風量的計算13</p><p>　　第四節(jié)、礦井通風總阻力及等積孔計算21</p><p>　　1、礦井通風總阻力計算原則21</p><p>　　2、礦井通風總阻力計算21</p><p>　　3、等積孔的計算26</p><

5、;p>　　第五節(jié)、礦井通風設備的選擇29</p><p>　　1、風機選擇原則29</p><p>　　2、風機風壓計算29</p><p>　　3、查找風機并選型30</p><p>　　4、通風機的輸出功率31</p><p>　　5、電動機的選擇及功率計算：31</p><p

6、>　　第六節(jié)、電費概算33</p><p>　?。薄⑼L容易時期：33</p><p>　?。?、通風困難時期：33</p><p>　　第七節(jié)、井災害防治措施34</p><p>　　1、瓦斯管理措施34</p><p>　　2、煤塵的防治措施34</p><p><b&

7、gt;　　3、防火措施35</b></p><p>　　第八節(jié)、主要參考文獻36</p><p><b>　　第一節(jié)、礦井概況</b></p><p><b>　　1、地質(zhì)概況</b></p><p>　　該礦地處平原、地面標高＋150m，井田走向長度5km，傾斜方向長度3.3km。

8、井田上界以標高－165m為界，下界以標高－1020m為界，兩邊以斷層為界，井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，井田可采儲量約1.08億噸。根據(jù)開采條件，煤炭供求狀況及“規(guī)程”規(guī)定，確定此礦為年產(chǎn)150萬噸的大型礦井，服務年限為72年。</p><p>　　井田內(nèi)有兩個開采煤層，為k1、k2，在井田范圍內(nèi)，煤層賦存穩(wěn)定，煤層15°，各煤層厚度、間距及頂?shù)装鍘r性參見地層概況簡圖（詳見下圖1）。礦井相對瓦斯涌出量為6.6m3

9、/T，煤層有自然發(fā)火危險，發(fā)火期為16－18個月，煤塵有爆炸性，爆炸指數(shù)為36％。</p><p>　　表1-1 綜合柱狀圖</p><p>　　2、礦井開拓方式及開采方法</p><p>　　采用立井多水平上下山開拓，由于本礦井型為150萬噸/a,屬于大型礦井，而且地處平原，井田走向長度5千米，傾斜方向長度3.3千米。為了方便安排礦井運輸和提升系統(tǒng)，滿足礦井的生

10、產(chǎn)能力的要求，所以決定開鑿一個主井和一個副井，主井為箕斗井提煤用，副井為罐籠井升降人員、材料、矸石，也作為進風井用，并設有梯子間。</p><p>　　第一水平標高－380m，傾斜長為825×2m，服務年限為27年，因走向較短，兩翼各布置一個采區(qū)。每個采區(qū)上山部分和下山部分各分為五個區(qū)段回采。每采區(qū)各布置一個綜采工作面和一個高檔普采工作面，工作面長度150m，區(qū)段平巷及區(qū)段煤柱15m，采區(qū)巷道采用集中聯(lián)

11、合布置。</p><p>　　采區(qū)軌道上山均布置在k2煤層的底板穩(wěn)定細砂石中，區(qū)段回風平巷與運輸上山，區(qū)段運輸平巷與軌道上山采用石門連接，為了保證生產(chǎn)正常接替，前期東西兩翼各安排兩個獨立通風的煤層平巷掘進頭，后期東西兩翼各安排兩個獨立通風的煤層平巷掘進頭和一個巖石下 山掘進頭。西兩翼各有一個絞車房、變電所、火藥庫，亦需獨立通風。主井為箕斗井提煤用，副井為罐籠井升降人員、材料、矸石，進風用，并設梯子間。</

12、p><p>　　礦井工作制：除綜采工作面采用4－6工作制外，其它均采用三八工作制。</p><p>　　井下同時作業(yè)的最多人數(shù)為700人，綜采工作面同時作業(yè)最多人數(shù)40人，高檔普采工作面同時作業(yè)最多人數(shù)60人。</p><p>　　第二節(jié)、礦井的通風系統(tǒng)</p><p><b>　　1、礦井通風的要求</b></p&g

13、t;<p>　?。?）每一礦井必須有完整的獨立通風系統(tǒng)。</p><p>　　（2）進風井口應按全年風向頻率，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送機的井筒不應兼做進風井，如果兼做進風井使用，必須采取措施，滿足安全的需要。</p><p>　?。?）多風機通風系統(tǒng)，在滿足風量按

14、需分配的前提下，各主要通風機的工作風壓應接近，當通風機之間的風壓相差較大時，應減小共用風路的風壓，使其不超過任何一個通風機風壓 的30%。</p><p>　?。?）每一個生產(chǎn)水平和每一采區(qū)，都必須布置回風巷，實行分區(qū)通風。</p><p>　?。?）井下爆破材料庫必須有單獨的新鮮風流，回風風流必須直接引入礦井的總回風巷或主要回風巷中。</p><p>　　（7）井

15、下充電室必須用單獨的新鮮風流通風，回風風流應引入回風巷。</p><p><b>　　2、礦井通風系統(tǒng)</b></p><p>　　通風方式一般可分為中央式，對角式，混合式三種?，F(xiàn)分別分析如下，并從技術(shù)和經(jīng)濟兩方面比較其優(yōu)缺點，擇優(yōu)選用。</p><p><b>　?。?）、中央式</b></p><p

16、><b>　　A、中央并列式</b></p><p>　　如下圖在地形條件許可時，進風井和出風井大致并列在井田走向的中央，二井底都開掘到第一水平，主要通風機設在出風井的井口附近，將污風抽到地表，出風井的井底必須和總進風流隔開，出風井的井口一般用防爆門緊閉；還要在巖石中做條回風石門m—n，煤層傾角越大、總回風石門越短，反之越長。</p><p>　　中央并列式的適

17、用條件</p><p>　　煤層傾角大、埋藏深，但走向長度不大(≤4km)，瓦斯、自然發(fā)火都不嚴重，在此條件下，采用中央并列式是比較合理的。這種通風方式(和其它方式相比)，盡管存在著風路較長，阻力較大，采空區(qū)的漏風較大的缺點，但對于瓦斯、自然發(fā)火不嚴重的礦井來說，這并不很重要。同時，由于產(chǎn)生的阻力較大，通風電力費較大，進風與出風兩井筒之間的漏風較大，箕斗井回風時外部漏風較大等，這些缺點對走向不大的礦井來說也不是一

18、個很大的問題。相反，由于煤層傾角大，總回風石門長度小，開掘費小，兩個井筒(立井或斜井)集中，便于開掘，開掘費也較少，便于貫通，建井期限較短，采用中央并列式通風方式，具有初期投資較少、出煤較快的優(yōu)點。同時它的護井煤柱較小，且便于延深井筒，為深部通風的準備工作提供有利條件。</p><p>　　B、中央分列式(又名中央邊界式)</p><p>　　如下圖進風井大致位于井田走向的中央，出風井大致

19、位于井田淺部邊界沿走向的中央，在沿傾斜方向上，出風井和進風井相隔—段距離，出風井的井底高于進風井的井底，主要通風機設在出風井口附近；在井田走向的中央開鑿主井和副井。</p><p>　　中央分列式的適用條件</p><p>　　一般地說，這種通風方式適用于煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長度不大(≤4km) ，而且瓦斯，自然發(fā)火比較嚴重的新建礦井。與中央并列式相比，這種通風方式的安全性要好，建

20、井期限略長，有時初期投資稍大(多打一個出風井，少掘一條總回風石門)，但相差不懸殊。如果中央有兩個井筒，以后在延深井筒、做深部通風的準備工作時，也就不會困難，這種方式由于多打一個直通地面的回風井，所以礦井的通風阻力較小，內(nèi)部漏風小，這對于瓦斯，自然發(fā)火的管理工作是比較有利的，增加了一個安全出口，工業(yè)廣場設有主要通風機的噪音影響，從回風系統(tǒng)鋪設防塵灑水管路系統(tǒng)都比較方便。</p><p><b>　?。?）

21、、對角式</b></p><p><b>　　A、兩翼對角式</b></p><p>　　如下圖進風井筒大致位于井田走向的中央，兩個出風井筒分別位于兩翼邊界采區(qū)中央的淺部，主要通風機設在出風井口附近。為了開采深水平，有時把兩翼風井設在兩翼沿傾斜的中央和沿走向的邊界附近。用斜井和平峒開拓時，可把下圖中的立井改為斜井和平峒。</p><p

22、><b>　　兩翼對角式適用條件</b></p><p>　　一般認為，這種布置方式(指對角風井位于淺部邊界附近者)適用于煤層走向較大(超過4km)、井型較大、煤層上部距地面較淺、瓦斯和自然發(fā)火嚴重的新建礦井。它的優(yōu)缺點，完全和中央并列式相反，比中央分列式的安全性更好，但初期投資更大。如果能夠進行相向掘進，就能適當減輕建井期限長，投產(chǎn)較晚的缺點。有些瓦斯等級不高，但煤層走向較長、產(chǎn)量較

23、大的新礦井，也可采用這種通風方式。</p><p><b>　　B、分區(qū)對角式</b></p><p>　　進風井大致位于井田走向的中央，在每個采區(qū)各掘一個小回風井，并分別安設抽出式分區(qū)主要通風機，可不必做總回風道。在圖9—5中也可以用斜井代替立井，或者進風用垂直于走向(或平行于走向)的平峒，出風用斜井；或者進風和出風都用平峒。</p><p>

24、;<b>　　分區(qū)對角式適用條件</b></p><p>　　煤層距地表淺，或因地表高低起伏較大，無法開掘淺部的總回風道(因會穿出地面)，在此條件下，開采第一水平時，只能采用這種小風井(立井、斜井或平峒)分區(qū)通風的布置方式。每個采區(qū)各有獨立的通風路線，互不影響，是這種通風方式的主要優(yōu)點。</p><p><b>　?。?）、混合式</b><

25、/p><p>　　進風井與出風井由三個以上井筒按上述各種方式混合組成，其中有中央分列與兩翼對角混合式和中央并列與中央分列混合式等。以中央分列與兩翼對角混合式通風系統(tǒng)為例簡單說明。</p><p>　　A、中央分列與兩翼對角混合式</p><p>　　為了縮短基建時間，在初期采用中央分列式通風系統(tǒng)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，當開采到兩翼邊界時，則用中央分列與兩翼對角混合式的通風系統(tǒng)

26、。總之，要在初期通風系統(tǒng)的基礎上，根據(jù)煤層賦存條件和生產(chǎn)發(fā)展情況等進行分析確定。</p><p><b>　　混合式適用條件</b></p><p>　　這種通風方式適用于井田范圍大，多煤層，多水平開采的礦井。大多用于老礦井的改造和擴建。</p><p>　　3、確定通風系統(tǒng)并做技術(shù)比較</p><p>　　根據(jù)礦井概況

27、可知該礦井的年產(chǎn)量為150萬噸的大型礦井，由于該井田走向長度為5KM，大于中央并列式走向長度不大于4KM的設計要求，且該井田的瓦斯相對涌出量為6.6 m3/T屬于低瓦斯礦井，井田上部標高-165m屬埋藏較淺的礦井，初期考慮中央邊界式通風方式和兩翼對角式作比較：</p><p><b>　　（1）、技術(shù)比較：</b></p><p>　　中央邊界式使用于走向不大的礦井（

28、井田長度小于4000米），兩翼對角式適合于走向較大、井型較大的礦井，與中央邊界式相比，安全性更好，多一個通往地面的安全出口，發(fā)生事故時兩翼不相互影響，便于控制通風，阻力較小。</p><p><b>　?。?）、經(jīng)濟比較：</b></p><p>　　因進風、采掘、運輸部分所需費用相差不大，主要考慮回風部分的費用。</p><p>　　風井的斷

29、面為12.8，總回風平巷的斷面為9.62，故假設開掘1m總回風平巷需5000元，1m風井需6500元，兩翼對角式風機一臺200萬元，中央邊界式風機一臺300萬元。</p><p>　　故在不考慮通風電費和井巷的維修費的條件下</p><p>　　采用中央邊界式通風系統(tǒng)時回風部分的費用為：</p><p>　　1245×2×0.5+（165+150

30、）×0.65+300=1749.75萬元</p><p>　　采用兩翼對角式通風系統(tǒng)時回風部分的費用為：</p><p>　　（165+150）×0.65×2+200×2=809.5萬元</p><p>　　綜上分析，應選用兩翼對角式的通風方式。</p><p>　　4、礦井通風方式的確定</p&

31、gt;<p>　　煤礦主要通風機的工作方法基本上分為抽出式與壓入式兩種。</p><p><b>　?。?）、 抽出式</b></p><p>　　抽出式通風是主要通風機安裝在回風井口，在抽出式通風機的作用下，整個礦井通風系統(tǒng)處于低于當?shù)卮髿鈮旱母眽籂顟B(tài)。</p><p>　　抽出式優(yōu)點：井下風流處于負壓狀態(tài)，當主扇因故停止運轉(zhuǎn)時

32、，井下的風流壓力提高可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；漏風量小，通風管理較簡單；與壓入式比，不存在過渡到下水平時期通風系統(tǒng)和風量變化的困難。</p><p>　　抽出式缺點：當?shù)孛嬗行「G塌陷區(qū)井和采區(qū)溝通時，抽出式會不小窯積存的有害氣體抽到井下使有礦井效風量減少。主要通風機使井下風流處于負壓狀態(tài)。一旦主要通風機因故停止運轉(zhuǎn)，井下風流的壓力提 高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；壓入式主要通風機使井下風

33、流處于正壓狀態(tài)，當主要通風機停轉(zhuǎn)時，風流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。</p><p><b>　　（2）、壓入式</b></p><p>　　壓入式通風是主要通風機安裝在進風井口，作壓入式工作，井下風流處于正壓狀態(tài)。</p><p>　　在低瓦斯礦的第一水平，礦井地面地形復雜、高差起伏，無法在高山上設置扇風機?？偦仫L巷無法連通或維護

34、困難的條件下選用。</p><p>　　優(yōu)缺點：1.壓入式的優(yōu)缺點與抽出式相反，能用一部分回風把小窯塌陷區(qū)的有害氣體壓入到地面；2.進風線路漏風大,管理困難；3.風阻大、風量調(diào)節(jié)困難；4.由第一水平的壓入式過渡到深部水平的抽出式有一定的困難；5.通風機使井下風流處于正壓狀態(tài)，當通風機停止運轉(zhuǎn)時，風流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌量增加。</p><p>　　因此，正因為抽出式有著獨自的優(yōu)點

35、，井下風流處于負壓狀態(tài)，當主要通風機因故停止運轉(zhuǎn)時，井下的風流壓力提高可能使采空區(qū)沼氣涌出量減少，比較安全；漏風量小，通風管理較簡單。由于該礦井采用上下山交替開采，抽出式與壓入式相比，不存在過渡到下水平時期通風系統(tǒng)和風量變化的困難。所以本設計選用抽出式通風方法。</p><p>　　5、采區(qū)通風方式的確定</p><p>　　采區(qū)通風系統(tǒng)是礦井的基本組成部分，它包括采區(qū)進回風和工作面進回風

36、巷道的布置方式，采區(qū)通風路線的連接方式以及采區(qū)通風設備的和通風構(gòu)筑物的設置等基本內(nèi)容。</p><p>　　一般可以采用兩種方式：軌道上山進風和運輸上山回風；運輸上山進風和軌道上山回風。</p><p>　　兩種通風方式的比較：</p><p>　　軌道上山進風，新鮮風流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響。軌道上山的絞車房于通風，變電所設在兩上山之間，在回風處設

37、調(diào)節(jié)風窗，利用兩上山間風壓差通風。</p><p>　　運輸上山進風，由于風流方向與運煤方向相反，容易引起煤塵飛揚，煤炭在運輸過程中釋放的瓦斯，可使風流的瓦斯和煤塵濃度增大，影響工作面的安全衛(wèi)生條件，輸送機設備所散發(fā)的熱量，使進風流溫度升高。此外，需在軌道上山的下部車場內(nèi)安設風門，運輸?shù)V車來往頻繁，需要加強管理，防止風流短路。</p><p>　　因此，該礦上山開采采用軌道上山通風，下山開

38、采采用軌道下山進風，同時上山部分采用軌道上山和運輸上山同時回風，這樣可以大大降低阻力。</p><p>　　6、采煤工作面通風方式的確定</p><p>　　采煤工作面的通風方法視甲烷涌出量、開采工作條件和開采技術(shù)而異，按工作面進、回風巷的數(shù)量和位置，可分為U型、E型、W型、Z型等通風方式，其中U型應用最為廣泛。</p><p>　　根據(jù)礦井開采設計圖紙，本礦井采用

39、的就是U型通風方式，U型通風方式是指采煤工作面有二條巷道，一條為進風巷，一條為回風巷，上行通風時，其下順槽為進風巷，上順槽為回風巷，下行通風是則相反。</p><p>　　第三節(jié)、礦井風量計算</p><p>　　1、礦井風量計算原則</p><p>　　礦井需風量，按下列要求分別計算，并采取其中最大值。</p><p>　?。?）、按井下同

40、時工作最多人數(shù)計算，每人每分鐘共計風量不得少于4m³；</p><p>　　（2）、按采煤、掘進、硐室及其他實際需要風量的總和進行計算。</p><p>　　2、礦井需風量的計算</p><p>　?。?）、采煤工作面需風量的計算</p><p>　　采煤工作面的風量應該按下列因素分別計算，取得最大值</p><

41、p>　　1）、按瓦斯涌出量計算</p><p>　　Qwi=100QgwiKgwi</p><p>　　式中:Qwi——第i個采煤工作面需要風量，m³/min</p><p>　　Qgwi——第i個采煤工作面瓦斯絕對涌出量，m³/min</p><p>　　Kgwi——第i個采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，

42、它是該工作面瓦斯絕對涌出量的最大值和平均值之比。生產(chǎn)礦井可根據(jù)各個工作面正常生產(chǎn)條件時，至少進行5晝夜的觀測，得出5個比值，取其最大值。通常機采工作面取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>　　Qgwi ＝日產(chǎn)量×6.6/（24×60）</p><p><b>　　綜采：<

43、/b></p><p>　　K1 煤層：Qgwi=1620×6.6/（24×60）=7.425m³/min</p><p>　　K2 煤層：Qgwi=1935×6.6/（24×60）=8.869m³/min</p><p><b>　　高檔普采：</b></p>&

44、lt;p>　　K1 煤層：Qgwi=1080×6.6/（24×60）=4.95m³/min</p><p>　　K2 煤層：Qgwi=1290×6.6/（24×60）=5.90m³/min</p><p><b>　　綜采：</b></p><p>　　K1 煤層： Qwi＝10

45、0×Qgwi×kgwi</p><p>　　＝100×7.425×1.2</p><p>　?。?91 m3/min</p><p>　　K2 煤層： Qwi＝100×Qgwi×kgwi</p><p>　　＝100×8.869×1.2</p>&l

46、t;p>　?。?064 m3/min</p><p><b>　　高檔普采：</b></p><p>　　K1 煤層：Qwi＝100×Qgwi×kgwi</p><p>　?。?00×4.95×1.2</p><p>　?。?94 m3/min</p><

47、p>　　K2 煤層：Qwi＝100×Qgwi×kgw i</p><p>　?。?00×5.9×1.2</p><p>　　＝709 m3/min</p><p>　　備用高檔普采工作面需風量按正常生產(chǎn)的工作面需風量的50%計算</p><p>　　709×50%＝355 m3/min。

48、</p><p>　　2）、按工作面進風溫度計算：</p><p>　　采煤工作面應有良好的氣候條件。其進風流溫度可根據(jù)風流溫度預測方法進行計算。其氣溫與風速應符合表7-4-1的要求。</p><p>　　表7-4-1 采煤工作面空氣溫度與風速對應表</p><p>　　采煤工作面的需要風量計算：</p><p>　

49、　Qwi=60VwiSwiKwi </p><p>　　式中:Vwi——第i個采煤工作面的風速，按其進風流溫度從表7-4-1中選取，m/s；</p><p>　　Swi——第i個采煤工作面有效通風斷面，取最大和最小控頂時有效斷面的平均值，m2</p><p>　　Kwi——第i個工作面的長度系數(shù)，可按表7-4-2選取。</p><p>　　表

50、7-4-2 采煤工作面長度風量系數(shù)表</p><p>　　由于本礦井地處平原，故采煤工作面進風流氣溫為20℃，工作面長150 米，長度系數(shù)</p><p>　　選取1.1。查表1知：高檔普采需風量Swi=9.4m2；綜采需風量Swi=7.80m2。</p><p>　　高檔普采需風量：K1 煤層：Qwi ＝60×Vwi×Swi×Kwi&

51、lt;/p><p>　?。?0×1.0×9.4×1.1</p><p>　　＝620.4 m3/min</p><p>　　K2 煤層：Qwi ＝60×Vwi×Swi×Kwi</p><p>　　＝60×1.0×9.4×1.1</p><

52、p>　　＝646.8 m3/min</p><p>　　綜采需風量： K1 煤層：Qwi ＝60×Vwi×Swi×Kwi</p><p>　?。?0×1.0×7.8×1.1</p><p>　　＝515 m3/min</p><p>　　K2 煤層：Qwi ＝60

53、5;Vwi×Swi×Kwi</p><p>　?。?0×1.0×7.8×1.1</p><p>　　＝515 m3/min </p><p>　　3）、按工作人員數(shù)量計算</p><p><b>　　Qwi=4×nwi</b></p><p&

54、gt;　　式中 4——每人每分鐘應供給的最低風量，m3/min；</p><p>　　nwi——第i個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，個。</p><p>　　普采需風量：Qwi ＝4×nwi＝4×40＝160 m3/min</p><p>　　綜采需風量：Qwi ＝4×nwi＝4×60＝240 m3/min</p>

55、<p>　　4)、按風速進行驗算</p><p>　　按最低風速驗算各個采煤工作面的最小風量：</p><p>　　Qwi≥60×0.25×Swi</p><p>　　按最高風速驗算各個采煤工作面的最大風量：</p><p>　　Qwi≤60×0.25×Swi</p><

56、;p>　　按最低風速驗算最小風量：</p><p>　　K1高檔普采：60×0.25×9.4＝141 m3/min</p><p>　　K1綜采：60×0.25×7.8＝117 m3/min</p><p>　　K2高檔普采：60×0.25×9.4＝141 m3/min</p><

57、p>　　K2綜采：60×0.25×7.8＝117 m3/min</p><p>　　按最高風速驗算最大風量：</p><p>　　K1高檔普采：60×4×9.4＝2256 m3/min</p><p>　　K1綜采：60×4×7.8＝1872 m3/min</p><p>　　

58、K2高檔普采：60×4×9.4＝2256 m3/min</p><p>　　K2綜采：60×4×7.8＝1872 m3/min</p><p>　　根據(jù)風速驗算各個工作面的風量都符合要求。</p><p>　　用以上四種方法對采區(qū)每個獨立通風的回采工作面進行計算，選擇最值作為每個回采</p><p>　

59、　工作面所需風量，把這些風量和采區(qū)內(nèi)獨立通風的備用工作面所需風量累加起來，就是采</p><p>　　區(qū)內(nèi)回采工作面和備用工作面所需的總風量。</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗，考慮綜采工作面漏風取10﹪，即：（1064+709）×10﹪=177 m3/min。</p><p>　　（2）、掘進工作面需風量的計算</p><p>　　掘

60、進工作面實際需要風量，由經(jīng)驗可得：</p><p>　　煤巷的實際需要風量為 300 </p><p>　　巖巷的實際需要風量為 300</p><p>　　根據(jù)風速進行驗算：巖巷掘進工作面的風量為：</p><p>　　0.15*60*SWI≤QWI</p><p>　　巖巷：0.15×60×10

61、.1=91 m3/min</p><p>　　煤巷：0.25×60×9.6=144 m3/min</p><p>　　根據(jù)風速驗算各個工作面的風量都符合要求。</p><p>　　(3)、硐室需要風量的計算</p><p>　　硐室實際需要風量，應根據(jù)不同類型的硐室分別進行計算。</p><p>　

62、　因為本礦只有火藥庫、絞車房、變電所故可以不用計算可根據(jù)經(jīng)驗值所得火藥庫按經(jīng)驗值給定風量：大型爆破材料庫為100～150，中小型爆破材料庫為60～100 ，采區(qū)絞車房及變電所為60～80。</p><p>　　結(jié)合本礦實際，取火藥庫實際風量為120,絞車房實際風量為80,變電所實際風量為80。</p><p><b>　　5.礦井總風量計算</b></p>

63、<p>　　礦井的總進風量，應按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需要風量的總和計算：</p><p>　　Qm=（∑Qwt+∑Qht+∑Qrt+∑Qot）×km</p><p>　　式中∑Qwt—— 采煤工作面和備用工作面所需風量之和，m3/min；</p><p>　　∑Qht—— 掘進工作面所需風量之和，m3/min；</p>

64、<p>　　∑Qrt—— 硐室所需風量之和，m3/min；</p><p>　　∑Qot—— 其他用風地點所需風量之和，m3/min。</p><p>　　km—— 礦井通風（包括礦井內(nèi)部漏風和配風不均勻等因素）系數(shù)，可取1.15~1.25。</p><p><b>　　礦井容易時期：</b></p><p>

65、;　　西翼容易： ΣQwt =1064+709=1773 m3/min</p><p>　　ΣQht =300×2=600 m3/min</p><p>　　ΣQrt =120+80+80=280 m3/min</p><p>　　ΣQot =(1773+600+280)×3％=80 m3/min</p><p>　　Q

66、 西容 =（1773+600+280+80）×1.2=3193 m3/min</p><p>　　東翼容易： ΣQwt=1064+709+355=2128 m3/min</p><p>　　ΣQht =300×2=600 m3/min</p><p>　　ΣQrt =120+80+80=280 m3/min</p><p&g

67、t;　　ΣQot =（2128+600+280×3％=90 m3/min</p><p>　　Q 東容 =（2128+600+280+90）×1.2=3610 m3/min</p><p>　　Q 礦容= Q 西容+ Q 東容=3193+3610=6803/min</p><p><b>　　礦井困難時期：</b></

68、p><p>　　西翼困難： ΣQwt =1064+709=1773 m3/min</p><p>　　ΣQht =300×2+300=900 m3/min</p><p>　　ΣQrt =120+80+80=280 m3/min</p><p>　　ΣQot =(1773+900+280)×3％=89 m3/min</

69、p><p>　　Q 西難 =（1773+900+280+89）×1.2=3650m3/min</p><p>　　東翼困難： ΣQwt=1064+709+355=2128 m3/min</p><p>　　ΣQht =300×2+300=900 m3/min</p><p>　　ΣQrt =120+80+80=280 m3/

70、min</p><p>　　ΣQot =（2128+900+280）×3％=100 m3/min</p><p>　　Q 東難 =（2128+900+280+100）×1.2=4089 m3/min</p><p>　　Q 礦難= Q 西難+ Q 東難 =3650+4089=7739 m3/min</p><p>　　第四

71、節(jié)、礦井通風總阻力及等積孔計算</p><p>　　1、礦井通風總阻力計算原則</p><p>　　（1）、礦井通風總阻力，不應超過2940pa。</p><p>　?。?）、礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴建礦井獨立通風的擴建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的10%計算，擴建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計算。</p><p>　　2、礦井通風總阻力

72、計算</p><p>　　礦井通風總阻力是指風流由進風井口起，到回風井口止，沿一條通路（風流路線）各個分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，簡稱礦井總阻力，用hm表示。</p><p>　　對于有兩臺或多臺主要通風機工作的礦井，礦井通風阻力應該按每臺主要通風機所服</p><p><b>　　務的系統(tǒng)分別計算。</b></p><

73、p>　　1）、通風路線的確定：</p><p>　　A、最容易時期的最大風阻風路：</p><p>　　副井→運輸大巷→采區(qū)下部車場→軌道上山→區(qū)段進風石門→綜采進風平巷→綜采工作面→綜采回風平巷→回風石門→回風大巷→風井</p><p>　　B、最困難時期的最大風阻風路：</p><p>　　副井→運輸大巷→采區(qū)下部車場→軌道下山→區(qū)

74、段進風石門→綜采進風平巷→綜采工作面→綜回風平巷→運輸上下山→回風大巷→風井</p><p><b>　　附:礦井平面圖1</b></p><p>　　2）、礦井通風阻力計算方法</p><p>　　井下多數(shù)風流屬于完全紊流狀態(tài)，故</p><p><b>　　Pa</b></p>&

75、lt;p><b>　　令， 或 </b></p><p>　　若通過井巷的風量為Q(),則V=Q/s,代入上式，得：</p><p><b>　　， Pa</b></p><p>　　對于已定型的井巷，L、U和S等各項都為已知數(shù)，α值只和ρ成正比。故把上式中的</p><p>　　αLU/項用

76、符號來表示，即</p><p><b>　　，或</b></p><p>　　此稱為井巷的摩擦風阻，它反映了井巷的特征。它只受α和L、U、S的影響，對于已定型的井巷，只受ρ的影響。</p><p><b>　　故 ，Pa</b></p><p>　　上式就是在完全紊流狀態(tài)下的摩擦阻力定律。當摩擦風阻

77、一定時，摩擦阻力和風量的平方成正比。</p><p>　　按照上述計算方法，沿著選定的兩條最大阻力風路，將各區(qū)段的摩擦阻力累加起來，并考慮適當?shù)木植孔枇ο禂?shù)(一般不細算局部阻力)，即可算出通風容易和通風困難兩個時期的井巷通風總阻力分別為：</p><p>　　hrmin＝1.2∑hfrmin，Pa</p><p>　　hrmax＝1.15∑hfrmax，Pa<

78、/p><p>　　式中 1.15 ——困難時期的局部阻力系數(shù)；</p><p>　　1.2——容易時期的局部阻力系數(shù)。 </p><p>　　附：井巷特征參數(shù)（如下表）</p><p>　?。保┩L容易時期礦井總阻力計算：</p><p>　　容易時期礦井摩擦總阻力</p><p><b&g

79、t;　　礦井總阻力為：nh</b></p><p>　　h=1.2×=1.2×987.324=1184.79Pa</p><p>　　2）通風困難時期礦井總阻力計算：</p><p>　　困難時期礦井摩擦總阻力</p><p><b>　　礦井總阻力為：</b></p>&l

80、t;p>　　h=1.15×=1.1.15×1917.165=2204.740Pa</p><p><b>　　3、等積孔的計算</b></p><p><b>　?。?）、容易時期</b></p><p>　　h=1184.79Pa</p><p><b>　　通

81、風機風壓：</b></p><p>　　=380+150=530m 150+165=315m</p><p>　　××g-××g-(-)×g×(+)/2</p><p>　　=530×1.28×9.8-315×1.2×9.8-(530-315)&#

82、215;9.8×(1.28+1.2)/2=331.24 Pa</p><p>　　故=h-+=1185-331+100=954Pa</p><p><b>　　通風機風量：</b></p><p>　　=k×Q=1.1×60.1=66.11</p><p>　　式中：k—漏風損失系數(shù)，風井不

83、做提升用時取１.１；箕斗井兼作回風井時取１.１５；</p><p>　　回風井兼作升降人員時?。?２</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　R=/=954/69.11 2=0.198</p><p>　　等積孔為：A=1.1917×/=1.1917×66.11/9540.5=

84、2.67</p><p><b>　?。?）、困難時期</b></p><p>　　礦井總阻力為：h=2205Pa</p><p>　　通風機風壓：=380+150=530m =150+165=315m</p><p>　　××g+(-)×g×(+)/2-×

85、15;g</p><p>　　=315×1.2×9.8+(530-315)×9.8×(1.28+1.2)/2-530×1.28×9.8=-331Pa</p><p>　　故 =h++=2205-331+100=1974Pa</p><p><b>　　通風機風量：</b></p&

86、gt;<p>　　=k×Q難=1.1×68.2=75.02</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　R=/=1974/68.2 2= 0.424</p><p>　　等積孔為：A=1.1917×/=1.1917×68.2/19740.5=1.829</p>

87、<p>　　通風難易程度與等積孔的關(guān)系如下：</p><p>　　通風難易程度與等積孔的關(guān)系表</p><p>　　可知，在通風容易時期該礦為小阻力礦，在困難時期為中阻力礦</p><p>　　第五節(jié)、礦井通風設備的選擇</p><p><b>　　1、風機選擇原則</b></p><p

88、>　　礦井通風設備是指主要通風機和電動機。</p><p>　?。?）礦井必須裝設兩套同等能力的主通風設備，其中一套做備用。</p><p>　?。?）選擇通風設備應滿足第一開采水平各個時期工況變化，并使通風設備長期高效率運行。當工況變化較大時，根據(jù)礦井分期時間及節(jié)能情況，應分期選擇電動機。</p><p>　?。?）通風機能力應留有一定的余量，軸流式通風機在

89、最大設計負壓和風量時，輪葉運轉(zhuǎn)角度應比允許范圍小5°；離心式通風機的選型設計轉(zhuǎn)速不宜大于允許最高轉(zhuǎn)速的90%。</p><p>　　（4）進、出風井井口的高差在150m以上，或進、出風井井口標高相同，但井深400m以上時，宜計算礦井的自然風壓。</p><p><b>　　2、風機風壓計算</b></p><p><b>　

90、　由前計算可知：</b></p><p>　　通風容易時期的通風阻力與風量的關(guān)系為：</p><p>　　= R×=0.198</p><p>　　風機需風量為： =k×Q易=1.1×60.1=66.11</p><p>　　風機風壓為：=954Pa</p><p>　　通風困

91、難時期的通風阻力與風量的關(guān)系為：</p><p>　　= R×=0.424</p><p>　　風機需風量為：=k×Q難=1.1×68.2=75.02</p><p>　　風機風壓為：=2398Pa</p><p><b>　　3、查找風機并選型</b></p><p&g

92、t;　　根據(jù)上述條件及風機效率的要求可找到相宜的風機為FBCDZ-8-NO.22C-2×220kw軸流式風機（轉(zhuǎn)速為n=740 r/min）</p><p>　　通過阻力與風量的關(guān)系可以得到兩個時期的通風機工作阻力曲線，如下圖所示</p><p>　　做出相應的阻力曲線后，可與風機不同角度的工作曲線相交得一系列交點，根據(jù)通風機選型方法可得通風機的工況點，方法如下：</p&g

93、t;<p>　　通風管道或礦井的通風阻力與風流的平方成正比：h=R×。 風量越大，通風阻力越高。當通風機與通風管道或礦井相連時，通風機的個體風壓曲線與管道或礦井的風阻特性曲線就有一交點，這個交點就叫做通風機的工況點。如圖所示，a、a1和a2為管道或礦井的風阻由R變?yōu)镽1和R2時，所對應的工況點。</p><p>　　通風機工況點示意圖 </p><p>　　由此方法

94、得出容易時期得工況點為Q=66.11m3/s，P=954Pa風機葉片安裝角度</p><p>　　困難時期得工況點為Q=75.2m3/s，P=2398Pa風機葉片安裝角度、</p><p>　　4、通風機的輸出功率</p><p>　　單位時間內(nèi)通過通風機的流量和通風機給予每1空氣的全部能量之乘積，稱為通風機的輸出功率，由于通風機壓力有通風機全壓和通風機靜壓之分，所

95、以通風機的輸出功率也分為通風機全壓輸出功率和通風機靜壓輸出功率 ，即：</p><p>　?。?#215;/1000，kW</p><p>　?。?×/1000，kW</p><p>　　5、電動機的選擇及功率計算：</p><p>　　通風機輸入功率按通風容易及困難時期，分別計算通風機所需輸入功率、：</p><

96、;p><b>　　通風容易時期：</b></p><p>　　=×/（1000×）=954×66.11/（1000×0.7）=90KW</p><p><b>　　通風困難時期：</b></p><p>　　=×/（1000×）=2398×75.

97、2/（1000×0.8）=226KW</p><p>　　因0.6×=0.6×226=136KW</p><p><b>　　<0.6×</b></p><p>　　當<0.6×時，則通風容易時期用功率較小的電動機，在適當?shù)臅r候再換用功率較大的電動機。通風容易時期電動機的輸出功率習慣

98、用比例中項式計算(即平均值計算)，即：</p><p>　　初期：=×Ke/()=(90×200)0.5×1.15/(0.9×0.95)=180.4KW</p><p>　　后期：=×Ke/()=226×1.15/(0.9×0.95)=304 KW</p><p>　　式中：Ke——電動機容量備用

99、系數(shù)，取1.1-1.2；</p><p>　　——電動機效率，取0.9-0.94；</p><p>　　——傳動效率，電動機與通風機直聯(lián)時取1；皮帶傳動時取0.95；</p><p>　　在初期，因電動機功率小于200KW，故宜選用低壓鼠籠式電動機，在后期宜選用高壓鼠籠式電動機。</p><p><b>　　第六節(jié)、電費概算<

100、/b></p><p>　　假設電費單價為0.8元/KW·h</p><p><b>　?。薄⑼L容易時期：</b></p><p>　　通風機效率為：η=0.75</p><p>　　一臺通風機一天的電費為： C1==954×66.11×24×0.8/(1000×

101、0.75)=1614.5元</p><p>　　一臺電動機一天的電費為：C2=×24×e=180.4×24×0.8=3540.5元</p><p>　　一年的電費為：C=330×2×(C1+C2)=330×2×(1614.5+3540.5)=3402300=3.4百萬元</p><p>

102、<b>　?。?、通風困難時期：</b></p><p>　　通風機效率為：η=0.85</p><p>　　一臺通風機一天的電費為：C1==2398×75.2×24×0.8/（1000×0.85）=4073.3元</p><p>　　一臺電動機一天的電費為：C2=×24×e=304&#

103、215;24×0.8=5836.6元</p><p>　　一年的電費為：C=330×2×(C1+C2)=330×2×(4073.3+5836.6)=6540600=6.54百萬元 </p><p>　　第七節(jié)、礦井災害防治措施</p><p>　　為了保證礦井安全生產(chǎn)，自阿礦井建設和生產(chǎn)過程中，要重點防范瓦斯煤層、水

104、和火的威脅。本設計采用較先進的設備，并建立了井下環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，對瓦斯、煤層、水和火等災害進行了早期預防，綜合治理。</p><p><b>　　1、瓦斯管理措施</b></p><p>　?。?）、嚴格執(zhí)行《安全技術(shù)操作規(guī)程》第四章第一節(jié)《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。</p><p>　?。?）、設專職瓦斯員對工作面每班巡回檢測，不得少于兩次

105、，發(fā)現(xiàn)問題及時匯報處理。另外，建立瓦斯的個體巡回檢測和連接檢查的雙重檢測系統(tǒng)，可靠預防和控制瓦斯事故的發(fā)生。</p><p>　?。?）、在采煤工作面以及與其相互連接的上下順槽設置瓦斯報警儀，檢測風流中瓦斯含量，并將信息及時傳遞到地面控制室。</p><p>　?。?）、嚴格掌握風量分配，保證各個工作面和機電硐室有足夠的新風流。</p><p>　?。?）、按井下在

106、冊人員配置隔離式自救器。</p><p>　?。?）、嚴禁在工作面兩道再掘超過3m的硐室。</p><p>　?。?）、按規(guī)程規(guī)定設置反風裝置，風機能在規(guī)定時期內(nèi)反風并達到規(guī)定風量。</p><p>　　（8）、采后按規(guī)定時間回收，密閉，注漿。</p><p><b>　　2、煤塵的防治措施</b></p>

107、<p>　?。?）、掘進機與采煤機都必須配備有可靠的降塵裝置，掘進頭風機要設防塵器。</p><p>　?。?）、利用環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)及時測定風流中的防塵濃度。</p><p>　?。?）、獎勵防塵、灑水、降塵系統(tǒng)對煤流各轉(zhuǎn)載點必須經(jīng)常噴霧灑水。</p><p>　　（4）、對于容易積存煤塵處，應定期進行清理。</p><p>　

108、?。?）、井下煤倉和溜煤眼應保持一定的存煤，不得放空，防止煤倉和溜煤眼出漏風。</p><p>　?。?）、相鄰煤層所有運輸機道和回風道必須設置隔爆木棚。</p><p>　　（7）、采掘工作面的工人應按規(guī)定佩帶防護帽和防塵口罩。</p><p><b>　　3、防火措施</b></p><p>　?。?）、實行無煤柱沿

109、空掘巷開采，盡量少丟煤，清除煤層自然發(fā)火根源。</p><p>　?。?）、完善礦井通風系統(tǒng)合理分配風量，降低并控制負壓，以減少漏風，每個面回采結(jié)束，要將其兩順槽就近連通并及時加以密閉，使采空區(qū)處于均壓狀態(tài)。</p><p>　?。?）、對每個工作面及采空區(qū)進行束管監(jiān)測，電子計算機監(jiān)控。及時掌握自然的情況及時采取有效措施。</p><p>　?。?）、煤層大巷要搞好

110、壁后充填和噴混凝封層煤層，防止煤的風化和自然。</p><p>　　（5）、井下設置完備的消防灑水系統(tǒng)，存放足夠的消防器材。</p><p>　　第八節(jié)、主要參考文獻</p><p>　　1、煤礦安全規(guī)程，國家煤礦安全監(jiān)察局，2011年</p><p>　　2、孫研，風機產(chǎn)品樣本，機械工業(yè)出版社，1998年</p><p&