安全工程生產(chǎn)礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)--地鐵車輛管理信息系統(tǒng)

1、<p><b>　　礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　專業(yè)名稱 煤礦與安全 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　班級(jí) </p><p>　　學(xué)號(hào)

2、 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　2013年12月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 礦井生產(chǎn)及通風(fēng)概況…………………………………………………………1</p>

3、<p>　　§1.1 礦井煤層煤質(zhì)及生產(chǎn)概況………………………………………………………1</p><p>　　§1.2 礦井通風(fēng)安全概況………………………………………………………………2</p><p>　　第2章 礦井通風(fēng)方式與風(fēng)機(jī)工作方式選擇…………………………………………4</p><p>　　§2.1 礦井通風(fēng)方式的選

4、擇依據(jù)和原則………………………………………………4</p><p>　　§2.2 礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式選擇………………………………………………6</p><p>　　第3章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算………………………………………………………9</p><p>　　§3.1 礦井風(fēng)量計(jì)算原則和規(guī)定……………………………………………………9</p

5、><p>　　§3.2 礦井風(fēng)量計(jì)算方法……………………………………………………………10</p><p>　　第4章 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算…………………………………………………………22</p><p>　　§4.1 井巷通風(fēng)阻力計(jì)算……………………………………………………………22</p><p>　　§4.2 礦

6、井通風(fēng)系統(tǒng)的其它計(jì)算……………………………………………………28</p><p>　　第5章 礦井通風(fēng)設(shè)備選擇……………………………………………………………33</p><p>　　§5.1 礦井通風(fēng)設(shè)備選擇要求………………………………………………………33</p><p>　　§5.2 礦井主要通風(fēng)機(jī)選型……………………………………………………

7、……33</p><p>　　§5.3 電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………………………………41</p><p>　　第6章 礦井通風(fēng)費(fèi)用概算與安全措施………………………………………………44</p><p>　　§6.1 噸煤通風(fēng)費(fèi)用計(jì)算……………………………………………………………44</p><p>　　&

8、#167;6.2 礦井安全生產(chǎn)技術(shù)措施………………………………………………………46</p><p>　　總結(jié)與致謝………………………………………………………………………………49</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………50</p><p>　　第1章 礦井生產(chǎn)及通風(fēng)安全概況</p><p>

9、;　　§1.1 礦井煤層煤質(zhì)及生產(chǎn)概況</p><p>　　1.1.1 礦井基本生產(chǎn)概況</p><p>　　該礦地處平原地區(qū)，地面標(biāo)高+150m，井田走向長(zhǎng)度5km，傾斜方向長(zhǎng)度3.3km。井田上界以標(biāo)高－165m為界，下界以標(biāo)高－1020m為界，兩邊以斷層為界。井田有兩個(gè)可開(kāi)采煤層，為K1和K2，可采儲(chǔ)量約為1.08億噸。根據(jù)開(kāi)采條件、煤炭供求狀況及《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，確定

10、此礦為年產(chǎn)150萬(wàn)噸大型礦井，服務(wù)年限為72年。該礦采用立井多水平上下山開(kāi)拓，因井田走向較短，兩翼各布置一個(gè)采區(qū)。每個(gè)采區(qū)上山部分和下山部分各分為5個(gè)區(qū)段回采。每采區(qū)各布置一個(gè)綜采工作面和一個(gè)高檔普采工作面，工作面長(zhǎng)度150m，區(qū)段平巷及區(qū)段煤柱15m。綜采工作面產(chǎn)量為在K1煤層時(shí)為1620噸/日，在K2煤層時(shí)為1935噸/日，日進(jìn)6刀，截深0.6m；高檔普采工作面產(chǎn)量為在K1煤層時(shí)為1080噸/日，在K2煤層時(shí)為1290噸/日，日進(jìn)4

11、刀，截深0.6m，東翼還另布置一個(gè)備用的高檔普采工作面，綜采工作面裝備的部分機(jī)電設(shè)備，如表1－1所示，采區(qū)巷道采用集中聯(lián)合布置。</p><p>　　礦井所在平原區(qū)域的公路交通發(fā)達(dá)，路上交通方便。該礦生產(chǎn)的煤炭以陸上運(yùn)輸為主，運(yùn)輸成本較低。</p><p>　　表1－1 綜采工作面部分機(jī)電設(shè)備一覽表</p><p>　　1.1.2 礦井井型及開(kāi)拓方式</p

12、><p>　　該礦采用立井多水平上下山開(kāi)拓，有主、副井兩個(gè)井筒，副井安裝罐籠作為輔助提升，兼做進(jìn)風(fēng)井；主井安裝箕斗為主提升。第一水平標(biāo)高－380m，傾斜長(zhǎng)為825×2m，服務(wù)年限為27年，因井田走向較短，兩翼各布置一個(gè)采區(qū)。每個(gè)采區(qū)上山部分和下山部分各分為五個(gè)區(qū)段回采。</p><p>　　1.1.3 煤層煤質(zhì)概況</p><p>　　井田內(nèi)有兩個(gè)開(kāi)采煤層，為

13、K1、K2，在井田范圍內(nèi)，煤層賦存穩(wěn)定，煤層傾角15°，煤層有自然發(fā)火的危險(xiǎn)，發(fā)火期為16～18個(gè)月，煤塵有爆炸性，爆炸指數(shù)為36%。含煤巖系各地層厚度、間距及巖性參見(jiàn)綜合柱狀圖表，見(jiàn)表1－2所示。</p><p>　　表1－2 綜合柱狀圖表</p><p>　　§1.2 礦井通風(fēng)安全概況</p><p>　　1.2.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)基本狀況

14、</p><p>　　礦井的主、副井位于井田中央，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(jìn)風(fēng)井用，并設(shè)有梯子間。</p><p>　　礦井兩翼各布置一個(gè)采區(qū)，每個(gè)采區(qū)上山部分和下山部分各分為五個(gè)區(qū)段回采。每采區(qū)各布置一個(gè)綜采工作面和一個(gè)高檔普采工作面，東翼還另布置一個(gè)備用的高檔普采工作面。</p><p>　　根據(jù)礦井采掘作業(yè)計(jì)劃，確保生產(chǎn)的正

15、常接替，前期東西兩翼各采區(qū)安排2個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭，因此共有5個(gè)采煤工作面（其中包括備用采煤工作面1個(gè)）和2個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)工作面需要供風(fēng)。此外還有2個(gè)火藥庫(kù)、2個(gè)絞車房和2個(gè)變電所亦需獨(dú)立通風(fēng)，共有獨(dú)立用風(fēng)地點(diǎn)13處。</p><p>　　后期東西兩翼各采區(qū)安排2個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭和1個(gè)巖石下山掘進(jìn)頭，因此有5個(gè)采煤工作面（其中包括備用采煤工作面1個(gè)）和2個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)工作面和

16、2個(gè)巖石下山掘進(jìn)工作面需要供風(fēng)，再加上2個(gè)火藥庫(kù)、2個(gè)絞車房和2個(gè)變電所，共有15個(gè)獨(dú)立用風(fēng)地點(diǎn)。</p><p>　　1.2.2 礦井瓦斯、煤塵與火災(zāi)情況</p><p><b>　　1）礦井瓦斯</b></p><p>　　全礦井相對(duì)CH4涌出量為6.6m³/t。煤層中各采煤工作面的絕對(duì)CH4涌出量為2.4m³/min，

17、CH4涌出的不均勻系數(shù)為1.4；各煤層平巷掘進(jìn)工作面的絕對(duì)CH4涌出量為1.2 m³/min，CH4涌出的不均勻系數(shù)為1.25；各巖石下山掘進(jìn)頭的絕對(duì)CH4涌出量為1.1 m³/min，CH4涌出的不均勻系數(shù)為1.15。</p><p><b>　　2）礦井煤塵</b></p><p>　　在礦井生產(chǎn)工程中，有眾多的生產(chǎn)工藝會(huì)產(chǎn)生巖塵和煤塵（例如在

18、鉆孔、掘進(jìn)、落煤、碎煤等生產(chǎn)工藝工程中），或者使之懸浮于礦井空氣中（例如煤炭的運(yùn)輸與轉(zhuǎn)載都會(huì)使細(xì)微煤塵飄浮起來(lái)），但是由于在去礦井范圍內(nèi)采取了多種高效實(shí)用的防塵及降塵技術(shù)，比如在鉆孔爆破時(shí)使用水袋，采用濕式采煤法以及在煤炭轉(zhuǎn)載處安設(shè)降塵灑水噴頭等，礦井煤塵災(zāi)害并不明顯。</p><p>　　3）礦井火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)</p><p>　　礦井煤層的發(fā)火期為16～18個(gè)月；煤塵有較高的爆炸性，爆

19、炸指數(shù)為36%。</p><p>　　第2章 礦井通風(fēng)方式與風(fēng)機(jī)工作方式選擇</p><p>　　§2.1 礦井通風(fēng)方式的選擇依據(jù)和原則</p><p>　　2.1.1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備選型與經(jīng)濟(jì)概算的基本任務(wù)</p><p>　　作為生產(chǎn)礦井設(shè)計(jì)的一個(gè)主要組成部分，其基本任務(wù)是：緊密結(jié)合礦井開(kāi)拓、開(kāi)采和運(yùn)輸?shù)然厩闆r，來(lái)擬定技術(shù)可

20、行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案；計(jì)算不同時(shí)期的礦井總風(fēng)量及系統(tǒng)總阻力；選擇礦井通風(fēng)設(shè)備。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)遵循當(dāng)時(shí)的礦井設(shè)計(jì)技術(shù)政策、規(guī)定和《規(guī)程》，并順應(yīng)當(dāng)時(shí)的發(fā)展趨勢(shì)。</p><p>　　2.1.2礦井通風(fēng)方式的選擇依據(jù)和原則</p><p>　　1）礦井通風(fēng)方式選擇的主要影響因素和依據(jù)</p><p>　　因素：礦井總開(kāi)拓布置；煤層賦存狀況；煤層瓦斯含量；

21、煤層自燃傾向性；小窯塌陷漏風(fēng)情況；地形條件等。</p><p>　　依據(jù)：①礦井生產(chǎn)的技術(shù)條件及礦井通風(fēng)基礎(chǔ)資料：如礦井瓦斯等級(jí)；各煤層瓦斯含量及涌出量；煤塵爆炸性；煤層自然發(fā)火傾向性等；</p><p>　?、诘V井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和有效服務(wù)年限；</p><p>　?、鄣V井開(kāi)拓方式、初期采區(qū)布置；采掘工作面數(shù)量；</p><p>　?、艿V井各水

22、平標(biāo)高和服務(wù)年限；</p><p>　?、莶擅耗赀M(jìn)度計(jì)劃圖；各水平、各采區(qū)產(chǎn)量分配及接替情況；</p><p>　?、蘧飻嗝娣e和支護(hù)方式；</p><p>　?、哙徑a(chǎn)礦井有關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或統(tǒng)計(jì)資料。</p><p>　　2）礦井通風(fēng)方式選擇的選擇原則</p><p>　?、倜恳粋€(gè)礦井必須有完整獨(dú)立的礦井通風(fēng)系統(tǒng)；杜絕

23、礦井間的串聯(lián)通風(fēng)；</p><p>　?、诨诽嵘蜓b有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒不應(yīng)兼做進(jìn)風(fēng)井；</p><p>　?、勖恳粋€(gè)生產(chǎn)水平和每一采區(qū)都必須布置單獨(dú)的回風(fēng)道，實(shí)現(xiàn)分區(qū)獨(dú)立通風(fēng)；</p><p>　?、芩x擇的通風(fēng)路線對(duì)井下工作人員應(yīng)具有最大的安全性，即：一旦礦井發(fā)生事故時(shí)，有利于風(fēng)流控制，便于人員撤退；井下每一水平到上一水平和每個(gè)采區(qū)，都必須至少布置兩個(gè)便于行人

24、的安全出口，并同通到地面的安全出口相連接；</p><p>　?、荼M可能使每個(gè)采區(qū)的設(shè)計(jì)能力相均衡、阻力相近；避免過(guò)多的風(fēng)量調(diào)節(jié)；盡量減少通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)施的數(shù)量；盡量避免對(duì)角風(fēng)路；防止風(fēng)流漏風(fēng)或風(fēng)流反向；</p><p>　　⑥井下的爆破材料庫(kù)必須有單獨(dú)的通風(fēng)系統(tǒng)；</p><p>　　⑦多風(fēng)機(jī)抽出式通風(fēng)時(shí)，為確保風(fēng)機(jī)聯(lián)合遠(yuǎn)行時(shí)的穩(wěn)定性，總進(jìn)風(fēng)道的斷面不宜過(guò)?。ū匾獣r(shí)

25、進(jìn)行風(fēng)巷允許風(fēng)速的驗(yàn)算）；應(yīng)盡量降低公共風(fēng)路段的阻力。</p><p><b>　　3）礦井通風(fēng)方式</b></p><p>　　根據(jù)前述礦井的地質(zhì)概況，開(kāi)拓方式及開(kāi)采方法，提出本礦井前二十五年左右的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案為：中央邊界式、兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式。三者的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件，見(jiàn)表2－1所示。</p><p>　　表2－1 礦井各通風(fēng)方式

26、的比較</p><p>　　經(jīng)過(guò)上表的粗略的技術(shù)比較，考慮到本礦井為兩個(gè)采區(qū)，兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式差別不大，因此將分區(qū)對(duì)角式排除在外。在剩下的方案一：中央邊界式；方案二：分區(qū)對(duì)角式中做經(jīng)濟(jì)比較，見(jiàn)表2－2所示。</p><p>　　表2－2 礦井通風(fēng)方案經(jīng)濟(jì)比較 單位：萬(wàn)元

27、 </p><p>　　從表2－1中可以看出中央邊界式風(fēng)流在井下的流動(dòng)線路為折返式，風(fēng)流線路長(zhǎng)，阻力較大不適合現(xiàn)在的高產(chǎn)高效礦井。根據(jù)表2－2的經(jīng)濟(jì)比較，方案二投資成本較低，再加上本礦井煤層有自然發(fā)火危險(xiǎn)，發(fā)火期限比較長(zhǎng)，煤塵有爆炸性等因素，為了使每個(gè)采區(qū)互不影響，所以綜上述考慮采用兩翼對(duì)角式更為合理。</p><p>　　§2.2 礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式選擇&

28、lt;/p><p>　　2.2.1 礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式及其優(yōu)缺點(diǎn)分析</p><p>　　（1）礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方式</p><p>　　礦井通風(fēng)方法是指主要通風(fēng)機(jī)對(duì)礦井供風(fēng)的工作方法。按主要通風(fēng)機(jī)的安裝位置不同，分為抽出式、壓入式及混合式三種。</p><p>　　（2）抽出式通風(fēng)的應(yīng)用條件及優(yōu)缺點(diǎn)分析</p><p&

29、gt;<b>　　優(yōu)點(diǎn)： </b></p><p>　?、倬嘛L(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)：當(dāng)主要通風(fēng)積因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井巷風(fēng)壓升高，阻止采空區(qū)瓦斯向工作面涌出，有利于安全生產(chǎn)；</p><p>　　②抽出式通風(fēng)礦井在主要進(jìn)風(fēng)巷無(wú)需安設(shè)風(fēng)門，便于運(yùn)輸、行人和通風(fēng)管理；</p><p>　?、圻m應(yīng)于走向長(zhǎng)、開(kāi)采面積大的礦井；</p><p

30、>　?、芡咚咕鶆蛴砍觯L(fēng)管理簡(jiǎn)單，尤其為高瓦斯礦的首選；</p><p>　?、菖c壓入式通風(fēng)方式相比，不存在礦井向下水平過(guò)度時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難。</p><p>　　缺點(diǎn)：在抽出式主要通風(fēng)機(jī)的作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)，不利于高原等低氣壓地區(qū)礦井的正常生產(chǎn)。</p><p>　?。?）壓入式通風(fēng)的應(yīng)用條件及優(yōu)缺點(diǎn)分析<

31、;/p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)： </b></p><p>　?、龠m應(yīng)于走向及通風(fēng)路線短、開(kāi)采面積小、漏風(fēng)少和風(fēng)阻小的礦井；</p><p>　?、谂c抽出式通風(fēng)方式相比，更適應(yīng)于處于高原等氣壓較小的地區(qū)的礦井。</p><p>　?、郛?dāng)?shù)V井煤炭自然發(fā)火比較嚴(yán)重時(shí)，為避免將火區(qū)內(nèi)的有毒有害氣體抽到巷道中，有時(shí)也可采用壓入式通

32、風(fēng)。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p><p>　?、偻瑫r(shí)當(dāng)?shù)V井主通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加，造成瓦斯積聚，對(duì)安全不利，在瓦斯礦井中一般很少采用壓入式通風(fēng)。</p><p>　?、趬喝胧酵L(fēng)礦井中，由于要在礦井的主要進(jìn)風(fēng)巷中安裝風(fēng)門，使運(yùn)輸、行人不便，漏風(fēng)較大，通風(fēng)管理工作較困難。&l

33、t;/p><p>　　③瓦斯涌出不規(guī)律，通風(fēng)管理較為復(fù)雜，適應(yīng)于瓦斯涌出量小的礦井；</p><p>　　④常存在礦井向下水平過(guò)度時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難。</p><p>　?。?）壓抽混合式通風(fēng)的應(yīng)用條件及優(yōu)缺點(diǎn)分析</p><p>　　在壓抽混合式工作狀態(tài)下，通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓，回風(fēng)部分處于負(fù)壓；工作工作面大致處于中間，其正壓或負(fù)

34、壓均不大，采空區(qū)通達(dá)地表的漏風(fēng)因而較小。這種通風(fēng)方式的缺點(diǎn)是使用的通風(fēng)機(jī)設(shè)備多，管理復(fù)雜，一般很少采用。[2]</p><p>　　因?yàn)橹豢紤]服務(wù)年限的頭25年，故混合式不于考慮；通過(guò)比較，選擇抽出式通風(fēng)，通風(fēng)管理較容易，安全可靠性好。</p><p>　　2.2.2 礦井主要通風(fēng)機(jī)類型</p><p><b>　　1）離心式通風(fēng)機(jī)</b>&l

35、t;/p><p>　　離心式通風(fēng)機(jī)一般由進(jìn)風(fēng)口、工作輪（葉輪）、螺形機(jī)殼和前導(dǎo)器等部分組成。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、噪聲小、并聯(lián)工作穩(wěn)定性好，但其體積大，一般不能與電動(dòng)機(jī)直接連接，而且風(fēng)量調(diào)節(jié)不方便，必須有反風(fēng)道才能反風(fēng)。它適用于礦井風(fēng)阻變化較小、風(fēng)量變化較大的礦井。</p><p><b>　　2）軸流式通風(fēng)機(jī)</b></p><p>　　

36、軸流式通風(fēng)機(jī)主要由通風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口、葉輪、整流器、主要風(fēng)筒、擴(kuò)散器和傳動(dòng)部件等部分組成。軸流式通風(fēng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、轉(zhuǎn)速高，可直接與電動(dòng)機(jī)相連，風(fēng)量調(diào)節(jié)較為方便，反風(fēng)措施較多等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是噪聲大，構(gòu)造復(fù)雜，檢修困難，并聯(lián)工作未定性差。它一般適用于風(fēng)壓變化較大、風(fēng)量變動(dòng)較小的礦井。</p><p>　　2.2.3 礦井主要通風(fēng)機(jī)類型及工作方式的選擇</p><p>　　該礦井為年

37、產(chǎn)150萬(wàn)噸的大型礦井，服務(wù)年限為72年，產(chǎn)量及各用風(fēng)地點(diǎn)數(shù)目及用風(fēng)量相對(duì)穩(wěn)定；生產(chǎn)進(jìn)入后期，礦井的通風(fēng)阻力會(huì)有較大變化。并基于以上對(duì)礦井通風(fēng)機(jī)的類型及工作方式的分析，擬選通風(fēng)機(jī)的類型及其工作方式如下：</p><p>　　礦井主要通風(fēng)機(jī)類型：對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)；</p><p>　　主要通風(fēng)機(jī)的工作方式：抽出式。</p><p>　　第3章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量計(jì)算&l

38、t;/p><p>　　§3.1 礦井風(fēng)量計(jì)算原則和規(guī)定</p><p>　　3.1.1 《煤礦安全規(guī)程》中的規(guī)定</p><p>　　按照《煤礦安全規(guī)程》第103條的規(guī)定，結(jié)合該礦礦井實(shí)際情況，需風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算，并選取最大值：</p><p>　　（1）按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)進(jìn)行計(jì)算：每人每分鐘供風(fēng)量不得少于4 m3;<

39、/p><p>　　（2）生產(chǎn)礦井的需風(fēng)量應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的總合進(jìn)行計(jì)算：即各地點(diǎn)的實(shí)際需風(fēng)量應(yīng)使風(fēng)流中的CH4、CO2和其他有害氣體的濃度、風(fēng)速、溫度等都必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。</p><p>　?。?）礦井需要風(fēng)量按各采掘工作面、硐室及其他用風(fēng)巷道等用風(fēng)地點(diǎn)分別進(jìn)行計(jì)算，包括按規(guī)定配備的備用工作面需要風(fēng)量，現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)保證各用風(fēng)地點(diǎn)穩(wěn)定可靠供風(fēng)。<

40、;/p><p><b>　　（3－1）</b></p><p>　　式中，——礦井需要風(fēng)量, m3/min；</p><p>　　——第i個(gè)采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　——第i個(gè)掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　——第i個(gè)硐室實(shí)際需要風(fēng)量，m3

41、/min；</p><p>　　——第i個(gè)其他用風(fēng)巷道實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　N——礦井同時(shí)工作的最多人數(shù)，人；</p><p>　　——每人需風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　——礦井風(fēng)量備用系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和分配不均勻等因素。采用壓入式和中央并列式通風(fēng)時(shí)，可取1.20～1.25；采用中央分列式或混合

42、式通風(fēng)時(shí)，可取1.15～1.20；采用對(duì)角式或區(qū)域式通風(fēng)時(shí)，可取1.10～1.15。上述備用系數(shù)在礦井產(chǎn)量T≥0.9Mt/a時(shí)取小值；T＜0.90Mt/a時(shí)取大值。</p><p>　　礦井風(fēng)量計(jì)算后，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)鄰近礦井的實(shí)際配風(fēng)量進(jìn)行校核，必要時(shí)可進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對(duì)采取抽放瓦斯措施的礦井，應(yīng)按礦井抽放瓦斯后的煤層瓦斯涌出量計(jì)算礦井風(fēng)量。</p><p>　　3.1.2 其它規(guī)定</

43、p><p>　?、俸瞬椴擅汗ぷ髅妗⒕蜻M(jìn)工作面及井下獨(dú)立用風(fēng)地點(diǎn)的基本狀況。</p><p>　　②核查礦井主要通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。</p><p>　　③實(shí)行瓦斯抽放的礦井，應(yīng)核查礦井抽放瓦斯系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行情況。</p><p>　?、艿V井有兩個(gè)及以上并聯(lián)主要通風(fēng)能力為每一通風(fēng)系統(tǒng)能力之和；礦井應(yīng)按照每一通風(fēng)系統(tǒng)能力合理組織生產(chǎn)。</p>

44、;<p>　?、薜V井應(yīng)有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。</p><p>　　§3.2 礦井風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　3.2.1 遵循的原則</p><p>　　1）高瓦斯礦井以沖淡瓦斯?jié)舛葹橛?jì)算基礎(chǔ)；</p><p>　　2）低瓦斯礦井則以創(chuàng)造良好的氣候條件為依據(jù)，并利用分配法計(jì)算礦井總需風(fēng)量：</p><

45、;p><b>　?。?－2）</b></p><p>　　3.2.2 井下各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量計(jì)算方法</p><p>　　按照《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合該礦礦井實(shí)際情況，各用風(fēng)地點(diǎn)的需風(fēng)量按下列方法分別計(jì)算，并選取最大值，然后將計(jì)算得到的各用風(fēng)地點(diǎn)需要風(fēng)量的最大值加和，得出該礦井的實(shí)際需要總風(fēng)量。</p><p>　　采煤工作面風(fēng)量計(jì)

46、算方法</p><p>　　1）采煤工作面風(fēng)質(zhì)要求</p><p>　?、僭诓擅汗ぷ髅孢M(jìn)風(fēng)流中，O2的濃度≥20%，CH4、CO2的濃度＜0.5%；</p><p>　?、谠诓擅汗ぷ髅婊仫L(fēng)流中，CH4濃度＜1%，CO2濃度＜1.5%；</p><p>　　③井下空氣中有害氣體濃度不得超過(guò)下表3－1中的規(guī)定。</p><p&

47、gt;　　表3－1 井巷空氣中有害氣體的允許濃度</p><p>　?、懿擅汗ぷ髅娴娘L(fēng)流溫度≤26℃；</p><p>　?、菥掠腥斯ぷ鞯攸c(diǎn)和人行道空氣中粉塵濃度應(yīng)符合下表3－2中的規(guī)定。</p><p>　　⑥每一工作地點(diǎn)，每人每分鐘的新風(fēng)供應(yīng)量不小于4 m3.</p><p>　　表3－2 井巷空氣中粉塵的允許濃度</p&

48、gt;<p>　　2）采煤工作面需風(fēng)量計(jì)算方法</p><p>　?。?）按工作面CH4的實(shí)際涌出量計(jì)算</p><p><b>　　（3－3）</b></p><p>　　式中，——第i個(gè)采煤工作面絕對(duì)CH4涌出量，m3/min；</p><p>　　——第i個(gè)采煤工作面回風(fēng)流中CH4的最高允許濃度，一般

49、取=1%；</p><p>　　——第i個(gè)采煤工作面進(jìn)風(fēng)流中的CH4濃度，一般取=0；</p><p>　　——第i個(gè)采煤工作面因CH4涌出量不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，它是正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)觀測(cè)1個(gè)月，日最大絕對(duì)CH4涌出量和月平均日絕對(duì)CH4涌出量的比值。通常機(jī)采工作面取1.3～1.45，炮采工作面取1.35～1.50，水采工作面取2.0～3.0。</p><p>　　（

50、2）按工作面CO2的實(shí)際涌出量計(jì)算</p><p><b>　?。?－4）</b></p><p>　　式中，——第i個(gè)采煤工作面絕對(duì)CO2涌出量，m3/min；</p><p>　　——第i個(gè)采煤工作面回風(fēng)流中CO2的最高允許濃度，一般取=1.5%；</p><p>　　——第i個(gè)采煤工作面進(jìn)風(fēng)流中的CO2濃度，一般取

51、= 0；</p><p>　　——第i個(gè)采煤工作面因CO2涌出量不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，它是正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)觀測(cè)1個(gè)月，日最大絕對(duì)CO2涌出量和月平均日絕對(duì)CO2涌出量的比值。通常機(jī)采工作面取1.3～1.45，炮采工作面取1.35～1.50。</p><p>　　（3）按工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)進(jìn)行計(jì)算</p><p><b>　?。?－5）</b>

52、;</p><p>　　式中，——第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。</p><p>　?。?）按工作面風(fēng)溫進(jìn)行計(jì)算</p><p><b>　?。?－6）</b></p><p>　　式中，——第i個(gè)采煤工作面的風(fēng)速，工作面風(fēng)溫與理想風(fēng)流速度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)下表3－3，m/s；</p><p&

53、gt;　　——第i個(gè)采煤工作面的平均有效斷面積，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計(jì)算，m2；</p><p>　　——為單位換算產(chǎn)生的系數(shù)。</p><p>　　表3－3 工作面風(fēng)溫與理想風(fēng)速間的對(duì)應(yīng)關(guān)系</p><p>　?。?）按一次性放炮的最多炸藥用量進(jìn)行計(jì)算</p><p>　?、?一級(jí)煤礦許用炸藥</p><

54、p><b>　?。?－7）</b></p><p>　　② 二、三級(jí)煤礦許用炸藥</p><p><b>　　（3－8）</b></p><p>　　式中，A——第i個(gè)采煤工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg；</p><p>　　25——每千克一級(jí)煤礦許用炸藥需風(fēng)量，m3/min；</

55、p><p>　　10——每千克二、三級(jí)煤礦許用炸藥需風(fēng)量，m3/min。</p><p>　?。?）按工作面風(fēng)速驗(yàn)算</p><p>　　應(yīng)使得工作面的風(fēng)速符合：</p><p><b>　　①驗(yàn)算最小風(fēng)量</b></p><p><b>　?。?－9）</b></p>

56、;<p><b>　?、隍?yàn)算最大風(fēng)量</b></p><p><b>　　（3－10）</b></p><p>　?、劬C合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后，驗(yàn)算最大風(fēng)量</p><p><b>　?。?－11）</b></p><p>　　

57、式中，0.25——采煤工作面允許的最小風(fēng)速，m/s；</p><p>　　4.0——采煤工作面允許的最大風(fēng)速，m/s；</p><p>　　5.0——綜合機(jī)械化采煤工作面允許的最大風(fēng)速，m/s。</p><p>　?。?）備用工作面的風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　一般按產(chǎn)量、條件都相同的同類型生產(chǎn)工作面需風(fēng)量的一半計(jì)算，或按保證工作面上不積聚

58、CH4來(lái)計(jì)算。</p><p>　　掘進(jìn)工作面風(fēng)質(zhì)要求與風(fēng)量計(jì)算方法</p><p>　?。?）掘進(jìn)巷道應(yīng)采用礦井全風(fēng)壓或局部通風(fēng)機(jī)送風(fēng)，禁止采用擴(kuò)散通風(fēng)。若新掘的掘進(jìn)面巷道長(zhǎng)度不超過(guò)6 m，而工作面風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛扔植怀^(guò)0.5%時(shí)， 可允許考慮采用擴(kuò)散通風(fēng)；</p><p>　　（2）按工作面CH4的實(shí)際涌出量計(jì)算</p><p><

59、;b>　　（3－12）</b></p><p>　　式中，——第i個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)CH4涌出量，m3/min；</p><p>　　——第i個(gè)掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中CH4的最高允許濃度，一般取=1%；</p><p>　　——第i個(gè)掘進(jìn)工作面進(jìn)風(fēng)流中的CH4濃度，一般取=0；</p><p>　　——第i個(gè)掘進(jìn)工作面CH4涌出不

60、均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測(cè)1個(gè)月，日最大絕對(duì)CH4涌出量與月平均日絕對(duì)CH4涌出量的比值（低瓦斯礦井一般取=1.15～1.25）。</p><p>　?。?）按工作面CO2的實(shí)際涌出量計(jì)算</p><p><b>　　（3－13）</b></p><p>　　式中，——第i個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)CO2涌出量，m3/min；</

61、p><p>　　——第i個(gè)掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中CO2的最高允許濃度，一般取=1.5%；</p><p>　　——第i個(gè)掘進(jìn)工作面進(jìn)風(fēng)流中的CO2濃度，一般取= 0；</p><p>　　——第i個(gè)掘進(jìn)工作面CO2涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測(cè)1個(gè)月，日最大絕對(duì)CO2涌出量與月平均日絕對(duì)CO2涌出量的比值。</p><p><

62、;b>　?。?）按炸藥量計(jì)算</b></p><p><b>　　①一級(jí)煤礦許用炸藥</b></p><p><b>　?。?－14）</b></p><p>　?、诙?、三級(jí)煤礦許用炸藥</p><p><b>　?。?－15）</b></p>

63、<p>　　式中，A——第i個(gè)掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg。</p><p>　?。?）在高瓦斯礦井中，按局扇壓入式的排除炮煙計(jì)算掘進(jìn)面需風(fēng)量</p><p><b>　?。?－16）</b></p><p>　　式中，——第i個(gè)掘進(jìn)斷面積，m2；</p><p>　　t——第i個(gè)掘進(jìn)面爆破后的有效

64、通風(fēng)時(shí)間，一般取20 min。</p><p>　?。?）按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　① 無(wú)瓦斯涌出的巖巷</p><p><b>　?。?－17）</b></p><p>　　② 有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷</p><p><b>　　（3－18）</b

65、></p><p>　　式中，——第i個(gè)掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　——第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)；</p><p>　　0.15——無(wú)瓦斯涌出的巖巷的允許最低風(fēng)速；</p><p>　　0.25——有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷允許的最低風(fēng)速；</p><p&

66、gt;　　——第i個(gè)掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間的巷道最大斷面積，m2。</p><p>　?。?）按工作人員數(shù)量驗(yàn)算</p><p><b>　　（3－19）</b></p><p>　　式中，——第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。</p><p>　?。?）按掘進(jìn)面中的有效風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算</p&g

67、t;<p><b>　?、衮?yàn)算最小風(fēng)量</b></p><p><b>　　無(wú)瓦斯涌出的巖巷：</b></p><p><b>　?。?－20）</b></p><p>　　有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷 </p><p><b>　　（3－21）

68、</b></p><p><b>　?、隍?yàn)算最大風(fēng)量</b></p><p><b>　?。?－22）</b></p><p>　　式中，——第i個(gè)掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m2。</p><p>　　獨(dú)立通風(fēng)硐室風(fēng)量計(jì)算方法</p><p>　　1）《煤礦安全規(guī)

69、程》中的有關(guān)規(guī)定</p><p>　　①井下爆破材料庫(kù)必須有單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)道或主要回風(fēng)道中；</p><p>　　②在多水平生產(chǎn)的 礦井內(nèi)，以及井下沒(méi)有爆破材料庫(kù)的礦井，可以設(shè)立井下發(fā)放爆破材料硐室。發(fā)放爆破材料硐室管理制度同井下爆破材料庫(kù)，必須單獨(dú)通風(fēng)；</p><p>　?、劬鲁潆婍鲜冶仨氂脝为?dú)的新鮮風(fēng)流通風(fēng)，回風(fēng)流可以引入采

70、空區(qū)回風(fēng)道中。井下充電硐室內(nèi)風(fēng)流中以及電機(jī)車充電硐室、局部積聚處的氫氣濃度都不得超過(guò)0.5%；</p><p>　　④井下機(jī)電硐室必須設(shè)在進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中； </p><p>　?、輽C(jī)電硐室的的空氣溫度不得超過(guò)30℃；否則應(yīng)采取降溫措施。</p><p>　　2）獨(dú)立通風(fēng)硐室需風(fēng)量計(jì)算方法</p><p><b>　?。?）井下火藥庫(kù)&l

71、t;/b></p><p>　　可按每小時(shí)4次換氣量計(jì)算：</p><p><b>　?。?－23）</b></p><p>　　式中，——井下爆炸材料庫(kù)的體積，1350m3。</p><p>　?。?）井下變電所供風(fēng)量</p><p><b>　　（3－24）</b>

72、</p><p>　?。?）井下絞車房供風(fēng)量</p><p><b>　　（3－25）</b></p><p>　　其他通風(fēng)行人和維護(hù)巷道所需風(fēng)量的確定</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)時(shí)，高瓦斯、小型、機(jī)械化程度低的礦井，可按礦井采煤面、掘進(jìn)面和硐室三者總風(fēng)量的5%～10%進(jìn)行計(jì)算：</p><p&g

73、t;<b>　?。?－26）</b></p><p>　　（2）低瓦斯礦井中，通常按經(jīng)驗(yàn)或習(xí)慣取值進(jìn)行計(jì)算，也可按實(shí)有地點(diǎn)的實(shí)際配風(fēng)要求進(jìn)行累計(jì)計(jì)算。</p><p>　　3.2.3 井下各用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的具體計(jì)算</p><p>　　該礦井井田有兩個(gè)可開(kāi)采煤層，為K1和K2，可采儲(chǔ)量約為1.08億噸。根據(jù)開(kāi)采條件、煤炭供求狀況及《煤礦安

74、全規(guī)程》規(guī)定，確定此礦為年產(chǎn)150萬(wàn)噸大型礦井，服務(wù)年限為72年。該礦采用立井多水平上下山開(kāi)拓，因井田走向較短，兩翼各布置一個(gè)采區(qū)。每個(gè)采區(qū)上山部分和下山部分各分為5個(gè)區(qū)段回采。每采區(qū)各布置一個(gè)綜采工作面和一個(gè)高檔普采工作面，工作面長(zhǎng)度150m，區(qū)段平巷及區(qū)段煤柱15m。綜采工作面產(chǎn)量為在K1煤層時(shí)為1620噸/日，在K2煤層時(shí)為1935噸/日，日進(jìn)6刀，截深0.6m；高檔普采工作面產(chǎn)量為在K1煤層時(shí)為1080噸/日，在K2煤層時(shí)為12

75、90噸/日，日進(jìn)4刀，截深0.6m，東翼還另布置一個(gè)備用的高檔普采工作面。 </p><p>　　根據(jù)礦井采掘作業(yè)計(jì)劃，確保生產(chǎn)的正常接替，前期東西兩翼各采區(qū)安排2個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭，因此共有5個(gè)采煤工作面（其中包括備用采煤工作面1個(gè)）和2個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)工作面需要供風(fēng)。此外還有2個(gè)火藥庫(kù)、2個(gè)絞車房和2個(gè)變電所亦需獨(dú)立通風(fēng)，所以共有獨(dú)立用風(fēng)地點(diǎn)13處。礦井容易時(shí)期通風(fēng)立體圖，見(jiàn)圖3－1所示。&l

76、t;/p><p>　　后期東西兩翼各采區(qū)安排2個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭和1個(gè)巖石下山掘進(jìn)頭，因此有5個(gè)采煤工作面（其中包括備用采煤工作面1個(gè)）和2個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)工作面和2個(gè)巖石下山掘進(jìn)工作面需要供風(fēng)，再加上2個(gè)火藥庫(kù)、2個(gè)絞車房和2個(gè)變電所，總共有15個(gè)獨(dú)立用風(fēng)地點(diǎn)。礦井困難時(shí)期通風(fēng)立體圖，見(jiàn)圖3－2</p><p>　　所示。以下計(jì)算以此布置確定礦井的需風(fēng)量。</p>

77、<p>　　圖3－1 礦井容易時(shí)期通風(fēng)立體圖</p><p>　　圖3－2 礦井困難時(shí)期通風(fēng)立體</p><p>　　1）采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的具體計(jì)算</p><p>　　采煤工作面各風(fēng)量計(jì)算參數(shù)如表3－4所示。</p><p>　　表3－4 采煤工作面風(fēng)量計(jì)算參數(shù)</p><p>　?。?/p>

78、1）按工作面CH4的實(shí)際涌出量計(jì)算</p><p>　　=1.45×2.4×100=348m³/min</p><p>　?。?）按工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)進(jìn)行計(jì)算</p><p><b>　?、倬C采工作面</b></p><p>　　=4×40=160 m³/min&l

79、t;/p><p><b>　　②高檔普采工作面</b></p><p>　　=4×60=240 m³/min</p><p>　?。?）按工作面風(fēng)溫進(jìn)行計(jì)算</p><p><b>　?、倬C采工作面</b></p><p>　　=60×1.0

80、5;7.8=468 m³/min</p><p><b>　?、诟邫n普采工作面</b></p><p>　　=60×1.0×9.4=564 m³/min</p><p>　?。?）按一次性放炮的最多炸藥用量進(jìn)行計(jì)算</p><p>　　=25×18=450 m³

81、/min</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算，綜采工作面需要風(fēng)量取468 m³/min；高檔普采工作面需要風(fēng)量取564 m³/min。</p><p>　　（5）按工作面風(fēng)速驗(yàn)算</p><p><b>　?、衮?yàn)算最小風(fēng)量</b></p><p>　　綜采工作面：46860×0.25×

82、;7.8=117，符合要求；</p><p>　　高檔普采工作面：56460×0.25×9.4=135，符合要求。</p><p><b>　?、隍?yàn)算最大風(fēng)量</b></p><p>　　綜采工作面：46860×4.0×7.8=1872，符合要求；</p><p>　　高檔普采工作

83、面：564 60×4.0×9.4=2256，符合要求。</p><p>　　由此確定綜采工作面及高檔普采工作面需要風(fēng)量分別為468 m³/min和564 m³/min。</p><p>　?。?）備用工作面的風(fēng)量計(jì)算</p><p><b>　　=0.5×564</b></p>&

84、lt;p>　　=282 m³/min</p><p>　　因此，礦井所有采煤工作面（包括2個(gè)備用工作面）的總用風(fēng)量</p><p>　　=2×468 +2×564+282=2346m³/min。</p><p>　　2）掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的具體計(jì)算</p><p>　　掘進(jìn)工作面各風(fēng)量計(jì)算參數(shù)

85、如表3－5所示。</p><p>　　表3－5 掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算參數(shù)</p><p>　　（1）按工作面CH4的實(shí)際涌出量計(jì)算</p><p><b>　?、倜簩悠较锞蜻M(jìn)頭</b></p><p>　　=1.3×1.2×100</p><p>　　=156m³/

86、min</p><p><b>　?、趲r石下山掘進(jìn)頭</b></p><p>　　=1.2×1.1×100</p><p>　　=132m³/min</p><p>　　（2）按工作人員數(shù)量驗(yàn)算</p><p><b>　　=4×18</b&

87、gt;</p><p>　　=72 m³/min</p><p>　　由此確定煤層平巷掘進(jìn)頭及巖石下山掘進(jìn)頭需要風(fēng)量分別為156m³/min和132。</p><p>　　因此，所有掘進(jìn)工作面總需要風(fēng)量</p><p>　　容易時(shí)期 4×156=624m³/min；</p>&l

88、t;p>　　困難時(shí)期 4×156+2×132=888 m³/min。</p><p>　　3）獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需要風(fēng)量的具體計(jì)算</p><p><b>　?。?）井下火藥庫(kù)</b></p><p>　　=4×1200÷60</p><p>　　=80 m

89、³/min</p><p>　　式中，V—井下火藥庫(kù)的體積，1200m³；</p><p>　?。?）井下變電所需要風(fēng)量取</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　?。?）井下絞車房需要風(fēng)量取</p><p><b>　　；</b><

90、;/p><p>　　獨(dú)立通風(fēng)硐室個(gè)數(shù)及需要風(fēng)量統(tǒng)計(jì)表，見(jiàn)表3－6所示。</p><p>　　表3－6 獨(dú)立通風(fēng)硐室個(gè)數(shù)及需要風(fēng)量統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　因此，所有獨(dú)立通風(fēng)硐室的總用風(fēng)量</p><p>　　=2×80+2×60+2×80=440 m³/min。</p><p>

91、;　　4）其他通風(fēng)行人和維護(hù)巷道所需風(fēng)量</p><p>　　容易時(shí)期 </p><p>　　=0.01×（2346+624+440）</p><p>　　=34.10 m³/min</p><p>　　困難時(shí)期 </p><p>　　=0.01×（2346+888+4

92、40）</p><p>　　=36.74 m³/min</p><p>　　綜上所述，礦井總需風(fēng)量</p><p>　　容易時(shí)期 </p><p>　　=1.1×max{4×700,2346+624+440+34.10}</p><p>　　=3788.51 m³/m

93、in</p><p>　　困難時(shí)期 </p><p>　　=1.1×max{4×700,2346+888+440+36.74}</p><p>　　=4081.814 m³/min</p><p>　　第4章 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算</p><p>　　§4.1 井巷通風(fēng)阻

94、力計(jì)算</p><p>　　4.1.1 井巷通風(fēng)阻力的計(jì)算原則</p><p>　?、偃绻V井的服務(wù)年限小于10～20年，可選擇在達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量以后的通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期內(nèi)的最大（長(zhǎng)）通風(fēng)路線進(jìn)行計(jì)算，得到，則可使所選通風(fēng)機(jī)滿足于通風(fēng)容易和困難時(shí)期的要求；如果礦井的服務(wù)年限為30～50年，則可只選擇在達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量后的15～25年內(nèi)的通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期最大（長(zhǎng)）通風(fēng)路線進(jìn)行計(jì)算，

95、得到，從而可使所選通風(fēng)機(jī)滿足于該時(shí)期內(nèi)的通風(fēng)容易和困難時(shí)期的要求。為此，必須先繪出這兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)網(wǎng)路圖；</p><p>　?、谕L(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期總阻力的計(jì)算，應(yīng)沿著這兩個(gè)時(shí)期的最大通風(fēng)阻力風(fēng)路，分別計(jì)算各段井巷的通風(fēng)阻力，然后累加起來(lái)，作為這兩個(gè)時(shí)期的礦井通風(fēng)總阻力。最大通風(fēng)阻力風(fēng)路可根據(jù)風(fēng)量和巷道參數(shù)（斷面積、長(zhǎng)度等）直接判斷確定，不能直接確定時(shí)，應(yīng)選幾條可能最大的路線進(jìn)行計(jì)算比較；</p&g

96、t;<p>　　③礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通風(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>　　④考慮外部漏風(fēng)的影響，風(fēng)機(jī)風(fēng)量與風(fēng)井總回風(fēng)量的關(guān)系為：</p><p>　　式中，風(fēng)井沒(méi)有提升任務(wù)時(shí)可取1.05；</p><p>　　⑤條件許可時(shí)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)解算來(lái)計(jì)算礦井的總阻力。

97、</p><p>　　4.1.2 礦井總阻力的計(jì)算方法</p><p>　　1）井巷摩擦風(fēng)阻的計(jì)算方法</p><p>　　井巷風(fēng)阻是反映通風(fēng)巷道幾何特征的參數(shù)，其大小可根據(jù)式（4－1）計(jì)算。</p><p><b>　　(4－1)</b></p><p>　　式中，——風(fēng)道摩擦阻力系數(shù)，kg/m

98、³或Ns2/m4；</p><p><b>　　——風(fēng)道長(zhǎng)度，m；</b></p><p>　　——風(fēng)道斷面周長(zhǎng)，m；</p><p>　　——風(fēng)道斷面積，m2；</p><p>　　2）礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算方法</p><p>　　分別針對(duì)上述通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)

99、路（入風(fēng)井口到風(fēng)硐之前）的每一段巷道計(jì)算其摩擦阻力，分別用下式計(jì)算各段井巷的摩擦阻力，必要時(shí)可列表計(jì)算。</p><p><b>　?。?－2）</b></p><p>　　式中，——風(fēng)道風(fēng)量，m3。</p><p>　　將各段井巷的摩擦阻力累加后并乘以考慮局部阻力的系數(shù)即為兩個(gè)時(shí)期的井巷通風(fēng)總阻力。即：</p><p>

100、;<b>　　（4－3）</b></p><p>　　4.1.3 礦井總阻力的計(jì)算</p><p>　　1）通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)阻力的計(jì)算</p><p>　?。?）東翼通風(fēng)容易時(shí)期摩擦阻力的計(jì)算表及通風(fēng)阻力分布圖，見(jiàn)表4－1</p><p>　?。?）西翼通風(fēng)容易時(shí)期摩擦阻力的計(jì)算表及通風(fēng)阻力分布圖，見(jiàn)表4－2</p

101、><p>　　2）通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)阻力的計(jì)算</p><p>　?。?）東翼通風(fēng)困難時(shí)期摩擦阻力的計(jì)算表及通風(fēng)阻力分布圖，見(jiàn)表4－3</p><p>　?。?）西翼通風(fēng)容易時(shí)期摩擦阻力的計(jì)算表及通風(fēng)阻力分布圖，見(jiàn)表4－4</p><p>　　表4－1 東翼容易時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算表</p><p>　　表4－2 西翼容

102、易時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算表</p><p>　　表4－3 東翼困難時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算表</p><p>　　表4－4 西翼困難時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算表</p><p>　　§4.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的其它計(jì)算</p><p>　　4.2.1 礦井總風(fēng)阻的計(jì)算方法</p><p>　　1）當(dāng)已知總阻力和總風(fēng)量時(shí)，礦井或區(qū)

103、域總風(fēng)阻可以按阻力定律計(jì)算總風(fēng)阻：</p><p><b>　　(4－4)</b></p><p>　　2）降低井巷摩擦阻力的意義和措施</p><p>　　摩擦阻力占礦井總阻力的80%左右，是礦井通風(fēng)阻力的主要組成部分；井巷通風(fēng)阻力是造成風(fēng)壓降的根本原因。礦井通風(fēng)欲達(dá)到消耗較少的風(fēng)壓、通過(guò)較多的風(fēng)量、降低礦井通風(fēng)阻力的目的應(yīng)以降低井巷摩擦阻力

104、為重點(diǎn)，從而提高通風(fēng)能力的目的。原來(lái)阻力大、通風(fēng)困難的礦井，采取降低礦井通風(fēng)阻力的措施后，就可使通風(fēng)變得容易一些。積極而有效地降低井巷或礦井的通風(fēng)阻力對(duì)改善礦井通風(fēng)狀況，無(wú)論對(duì)安全（防治煤層自然發(fā)火和礦井瓦斯事故）和經(jīng)濟(jì)（減少通風(fēng)年電耗和通風(fēng)電費(fèi)），都有重要意義。</p><p>　　由井巷摩擦阻力的計(jì)算公式</p><p><b>　?。?－5）</b></p

105、><p>　　式中，——斷面形狀系數(shù)，梯形C=4.16，三心拱C=3.85，半圓拱C=3.90。</p><p>　　可知，降低井巷摩擦阻力可采取的措施有：</p><p>　　（1）提高井巷壁面的平整、光滑度，降低井巷的摩擦阻力系數(shù)；</p><p>　?、偬岣呔锕こ淌┕べ|(zhì)量和日常維護(hù)質(zhì)量。采用支架支護(hù)的巷道要很好地剎幫背頂；在非支架支護(hù)的巷

106、道中，要注意把頂板、兩幫和底板修整好，提高其平整、光滑度；</p><p>　?、谶x擇粗糙度較小的支護(hù)材料及支護(hù)方式。服務(wù)年限長(zhǎng)的通風(fēng)井巷應(yīng)盡量采用砌碹支護(hù)，砌碹巷道的摩擦阻力系數(shù)值只有支架巷道的30%～40%；</p><p>　?、坼^噴巷道應(yīng)盡量采用光爆工藝，使巷道的凸凹度不大于50mm。</p><p>　?。?）合理選擇井巷斷面形狀，減少周界長(zhǎng)度。對(duì)斷面積相

107、同但形狀不同的井巷，其周界長(zhǎng)度以梯形的最大，拱形的次之，圓形的最小，但圓形斷面巷道的有效斷面積小。為此，對(duì)于服務(wù)年限較長(zhǎng)的主要巷道應(yīng)盡可能采用拱形；</p><p>　?。?）優(yōu)化設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確施工，盡量縮短井巷長(zhǎng)度。在滿足開(kāi)采需要的前提下，開(kāi)拓設(shè)計(jì)時(shí)要盡量縮短井巷的長(zhǎng)度；施工時(shí)要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求精心施工，杜絕差錯(cuò)，盡可能保持最短的通風(fēng)流；在日常生產(chǎn)時(shí)要及時(shí)封堵廢舊巷道；</p><p>　?。?/p>

108、4）盡量擴(kuò)大巷道的有效通風(fēng)斷面積S。擴(kuò)大巷道斷面是降低摩擦風(fēng)阻亦即降低摩擦阻力的主要措施，因?yàn)榫锏哪Σ溜L(fēng)阻和斷面積的3次方成反比（例如，當(dāng)井巷的凈斷面積增大到原來(lái)的2倍時(shí)，則摩擦風(fēng)阻將減少到原來(lái)的1/8），所以，在日常通風(fēng)管理工作中要經(jīng)常整修巷道，使巷道清潔、完整，保持足夠的有效斷面，使風(fēng)流暢通。</p><p>　?。?）在滿足風(fēng)量需求的情況下，盡量減少巷道的風(fēng)量，避免出現(xiàn)主要巷道內(nèi)風(fēng)量過(guò)于集中的現(xiàn)象。由式（

109、4－5）可知，如果巷道的摩擦風(fēng)阻不變，當(dāng)通過(guò)的風(fēng)量增大一倍時(shí)，摩擦阻力將增大到原來(lái)的4倍。可見(jiàn)，風(fēng)量對(duì)摩擦阻力的影響是十分明顯的。</p><p>　　4.2.2 礦井等積孔A的計(jì)算方法</p><p>　　與礦井風(fēng)阻指標(biāo)類似，礦井通風(fēng)等積孔A也不是一個(gè)獨(dú)立的指標(biāo)。礦井通風(fēng)等積孔A是20世紀(jì)40年代由前蘇聯(lián)學(xué)者提出來(lái)的，用它可以現(xiàn)象的表示礦井通風(fēng)難易程度，是反映礦井通風(fēng)難易的理想的綜合性指

110、標(biāo)。</p><p>　　假定在無(wú)限空間有一薄壁，在薄壁上開(kāi)一個(gè)面積為A（單位為㎡）的孔口，當(dāng)孔口通過(guò)的風(fēng)量等于礦井風(fēng)量，而且孔口兩側(cè)的風(fēng)壓差等于礦井通風(fēng)阻力時(shí)，則孔口面積A稱為該礦井的等積孔，其計(jì)算公式如下。</p><p>　　1）對(duì)于單風(fēng)井礦井，其通風(fēng)等積孔A：</p><p><b>　?。?－6）</b></p><

111、;p>　　2）對(duì)于多風(fēng)機(jī)多風(fēng)井的礦井，應(yīng)按各風(fēng)井風(fēng)量加權(quán)確定礦井通風(fēng)等積孔A：</p><p><b>　?。?－7）</b></p><p>　　通常依據(jù)礦井風(fēng)阻R或通風(fēng)等積孔A，把礦井按通風(fēng)難易程度劃分為三級(jí)，見(jiàn)表4－5所示。利用等積孔的分級(jí)就可以初步判定生產(chǎn)礦井礦井通風(fēng)的總體狀況，判定礦井通風(fēng)是否容易。</p><p>　　表4－5

112、 礦井通風(fēng)難易程度劃分方法</p><p>　　3）建議使用的等積孔值</p><p>　　不同井型大小的礦井的等積孔值，見(jiàn)表4－6所示。</p><p>　　表4－6 建議試用的礦井等積孔分類</p><p>　　* 上表數(shù)據(jù)來(lái)自《煤礦總工程師工作指南》（中）</p><p>　　4.2.3 礦井總風(fēng)阻及礦井

113、等積孔A的具體計(jì)算</p><p>　　礦井總風(fēng)阻及等積孔的計(jì)算參數(shù)，見(jiàn)表4－7所示。</p><p>　　表4－7 礦井總風(fēng)阻及等積孔的計(jì)算參數(shù)</p><p>　　1）礦井總風(fēng)阻的計(jì)算</p><p><b>　?。?）容易時(shí)期</b></p><p><b>　　①東翼采區(qū)&l

114、t;/b></p><p><b>　　東翼通風(fēng)總阻力</b></p><p>　　=1.1×424.816</p><p>　　=467.2976Pa</p><p><b>　　東翼總風(fēng)阻</b></p><p>　　=467.2976/(39.117)2

115、</p><p><b>　　=0.3054</b></p><p><b>　?、谖饕聿蓞^(qū)</b></p><p><b>　　西翼通風(fēng)總阻力</b></p><p>　　=1.1×358.4765</p><p>　　=394.3236Pa

116、 </p><p><b>　　西翼總風(fēng)阻</b></p><p>　　=394.3236/(33.199)2</p><p><b>　　=0.3578 </b></p><p><b>　　（2）困難時(shí)期</b></p><p><b>　

117、?、贃|翼采區(qū)</b></p><p><b>　　東翼通風(fēng)總阻力</b></p><p>　　=1.1×981.602</p><p>　　=1079.7622Pa</p><p><b>　　東翼總風(fēng)阻</b></p><p>　　=1079.7622

118、/(42.408)2</p><p><b>　　=0.6004 </b></p><p><b>　?、谖饕聿蓞^(qū)</b></p><p><b>　　西翼通風(fēng)總阻力</b></p><p>　　=1.1×735.534</p><p>　　=

119、809.0874Pa </p><p><b>　　西翼總風(fēng)阻</b></p><p>　　=809.0874/(36.357)2</p><p><b>　　=0.6121 </b></p><p>　　2）礦井等積孔的計(jì)算</p><p><b>　　容易時(shí)期&

120、lt;/b></p><p>　　=1.19×(39.117+33.199)3/2/(424.816×39.117+358.476×33.199)1/2</p><p><b>　　=4.3335㎡</b></p><p><b>　　困難時(shí)期</b></p><p&

121、gt;　　=1.19×(42.408+36.357)3/2/(981.602×42.408+735.534×36.357)1/2</p><p><b>　　=3.1814㎡</b></p><p>　　綜上所述，通風(fēng)容易時(shí)期，東翼總風(fēng)阻為0.3054，西翼總風(fēng)阻為0.3578，等積孔大小為4.3335㎡，礦井通風(fēng)容易；通風(fēng)困難時(shí)期，東翼

122、總風(fēng)阻為0.6004，西翼總風(fēng)阻為0.6121，等積孔大小為3.1814㎡，礦井通風(fēng)難易程度為容易。</p><p>　　第5章 礦井通風(fēng)設(shè)備選擇</p><p>　　§5.1 礦井通風(fēng)設(shè)備選擇要求</p><p>　?。?）礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝置兩套同等能力的通風(fēng)機(jī)，其中一套運(yùn)轉(zhuǎn)，一套備用，備用通風(fēng)機(jī)能力必須滿足生產(chǎn)的需要且能在10 min內(nèi)啟動(dòng)；<

123、;/p><p>　?。?）通風(fēng)機(jī)房?jī)苫刂苯佑勺儯ㄅ洌╇娝伋龅墓╇娋€路，線路上不應(yīng)該分接任何負(fù)載；</p><p>　?。?）通風(fēng)設(shè)備的選擇一般應(yīng)滿足第一水平各個(gè)時(shí)期阻力變化的要求，并適當(dāng)照顧下一水平的通風(fēng)需要。當(dāng)阻力變化較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦井分期時(shí)間及節(jié)能情況，考慮分期選擇電動(dòng)機(jī)；但初裝電動(dòng)機(jī)的使用年限不宜少于10年，并使通風(fēng)設(shè)備長(zhǎng)期高效運(yùn)行；</p><p>　?。?）

124、選用通風(fēng)設(shè)備時(shí)，應(yīng)留有一定余量：軸流式風(fēng)機(jī)在最大設(shè)計(jì)風(fēng)壓和風(fēng)量時(shí)，其動(dòng)輪的葉片安裝角一般至少比允許范圍小5°；離心式風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速不應(yīng)大于允許最大值的90%；</p><p>　?。?）風(fēng)機(jī)在服務(wù)年限內(nèi)，其在礦井最大和最小阻力時(shí)期的工況點(diǎn)均應(yīng)在合理的工作范圍以內(nèi)來(lái)確定風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行轉(zhuǎn)速；</p><p>　　（6）一個(gè)井筒盡量安裝單一通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，盡量避免主要通風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行

125、；</p><p>　?。?）主要通風(fēng)機(jī)要靈活可靠、合乎要求的反風(fēng)裝置和防爆門；要建造其規(guī)格、質(zhì)量均合乎要求的風(fēng)硐和擴(kuò)散器；</p><p>　　（8）風(fēng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)機(jī)座必須牢固，應(yīng)設(shè)置在不受采動(dòng)影響的穩(wěn)定地層上；</p><p>　?。?）進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差在150m以上，或進(jìn)、出風(fēng)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>

126、<p>　　§5.2 礦井主要通風(fēng)機(jī)選型</p><p>　　5.2.1通風(fēng)機(jī)參數(shù)的選擇方法</p><p><b>　　1）風(fēng)機(jī)風(fēng)量</b></p><p><b>　　（5－1）</b></p><p>　　式中，——礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和分配不均勻等因素。采用壓入