《礦井通風(fēng)與安全》課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院</p><p><b>　　礦井通風(fēng)與安全</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　小組成員：施佳泉01070111</p><p>　　龍周彪01070108</p><p>　　王龍飛010

2、70115</p><p>　　設(shè)計(jì)題目 九龍礦150萬(wàn)t/a新井通風(fēng)設(shè)計(jì)(一)</p><p>　　班級(jí) 采礦07-4班 指導(dǎo)教師 方宗武</p><p>　　成績(jī) 日 期 2011年1月</p><p><b>　　目 錄</b></p><

3、;p>　　1 礦井設(shè)計(jì)概況1</p><p>　　1.1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1</p><p>　　1.2 井田開拓1</p><p>　　1.3巷道布置與采煤方法3</p><p>　　2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)擬定5</p><p>　　2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)基本要求5</p><p&g

4、t;　　2.2礦井通風(fēng)方式的選擇5</p><p>　　2.3礦井通風(fēng)方案技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較7</p><p>　　2.4通風(fēng)機(jī)的工作方法8</p><p><b>　　3 采區(qū)通風(fēng)10</b></p><p>　　3.1采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)10</p><p>　　3.2回采工作面通風(fēng)方式1

5、0</p><p><b>　　4 掘進(jìn)通風(fēng)13</b></p><p>　　4.1 掘進(jìn)方法的確定13</p><p>　　4.2 掘進(jìn)工作面通風(fēng)方式13</p><p>　　4.3 煤巷掘進(jìn)工作面需風(fēng)量14</p><p>　　4.5 掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)技術(shù)管理和安全措施17</p&g

6、t;<p>　　5 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配18</p><p>　　5.1礦井總風(fēng)量的計(jì)算18</p><p>　　5.2礦井風(fēng)量分配22</p><p>　　6礦井通風(fēng)阻力計(jì)算24</p><p>　　6.1礦井通風(fēng)阻力計(jì)算原則24</p><p>　　6.2礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的確定24

7、</p><p>　　6.3礦井通風(fēng)阻力計(jì)算29</p><p>　　7礦井通風(fēng)設(shè)備選型33</p><p>　　7.1選擇主要通風(fēng)機(jī)33</p><p>　　7.2電動(dòng)機(jī)選型35</p><p>　　7.3礦井主要通風(fēng)設(shè)備要求37</p><p>　　7.4通風(fēng)附屬裝置及其安全技術(shù)

8、37</p><p>　　7.5特殊災(zāi)害的防治措施38</p><p>　　8礦井通風(fēng)費(fèi)用概算40</p><p>　　8.1噸煤通風(fēng)費(fèi)40</p><p>　　8.2通風(fēng)設(shè)備的折舊費(fèi)和維修費(fèi)41</p><p>　　8.3通風(fēng)員工工資費(fèi)用41</p><p>　　8.4專為通風(fēng)服務(wù)的

9、井巷工程折舊費(fèi)和維護(hù)費(fèi)41</p><p>　　8.5噸煤通風(fēng)成本41</p><p><b>　　9結(jié)論42</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)43</b></p><p><b>　　1 礦井設(shè)計(jì)概況</b></p><p>　　1

10、.1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1）礦區(qū)概述</b></p><p>　　九龍礦位于河北省邯鄲市峰峰礦區(qū)東南部。九龍礦地處鼓山東麓。區(qū)內(nèi)有公路與主干道相通，向北39.5公里到邯鄲市與107國(guó)道和京深高速公路接壤，并向北32公里與309國(guó)道相連北起以F9-1 和F9-2斷層，南以F26 斷層，西以F8斷層，東以二號(hào)煤層-900的等高線為邊界。

11、井內(nèi)的氣象參數(shù)按表1.1所列的平均值選取。</p><p>　　表1.1 空氣平均密度一覽表</p><p><b>　　2）井田地質(zhì)特征</b></p><p>　　南北走向長(zhǎng)度約為 8km。東西傾斜寬大約大約2.5km。井田面積約20 km2。</p><p><b>　　3）煤層特征</b>&

12、lt;/p><p>　　本礦井可采煤層有2#煤層，其煤層平均厚度為6.2m，具體參見(jiàn)圖1.1 綜合地質(zhì)柱狀圖。根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告的瓦斯地質(zhì)資料，1985年，撫順煤研所確定本礦井2#水平瓦斯相對(duì)涌出量為14 m3/t，屬高瓦斯礦井。</p><p>　　九龍礦煤類為煙煤，煤塵爆炸指數(shù)均大于15%，都具有爆炸危險(xiǎn)性，在精查勘探與二水平補(bǔ)勘階段井田內(nèi)2、4、8、9#煤層進(jìn)行了煤塵爆炸性實(shí)驗(yàn)，均有爆炸危

13、險(xiǎn)性。</p><p>　　礦井投產(chǎn)以來(lái)，井下煤層及地表煤堆、矸石山未發(fā)生過(guò)自燃現(xiàn)象。經(jīng)煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè)衷簩?duì)九龍礦2、4#煤的自燃進(jìn)行了鑒定，鑒定結(jié)果表明2號(hào)、4號(hào)煤為三類不易自燃。</p><p><b>　　1.2 井田開拓</b></p><p><b>　　1）井田境界與儲(chǔ)量</b></p>&

14、lt;p>　　礦井地質(zhì)資源量：2#煤174.50（Mt），礦井工業(yè)儲(chǔ)量164.50（Mt）， 礦井可采儲(chǔ)量119.07（Mt），本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)t/年。工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為450m×400m的長(zhǎng)方形，工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為1133 (萬(wàn)t)。</p><p>　　2）礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算，“三

15、八”工作制，即二班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每班凈工作時(shí)間為8個(gè)小時(shí)。凈提升時(shí)間為14小時(shí)。本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)噸/年,礦井服務(wù)年限為61年。</p><p>　　圖1.1 綜合地質(zhì)柱狀圖</p><p><b>　　3）井田開拓</b></p><p>　　工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，了均衡礦井初期和后期的生產(chǎn)運(yùn)輸量，縮短通風(fēng)網(wǎng)路，

16、決定將井筒的位置設(shè)于井田中央偏東的位置，風(fēng)井井口位置的選擇應(yīng)在滿足通風(fēng)條件的前提下，與提升井筒的貫通位置最短，并利用各種煤柱以減少保護(hù)煤柱的損失。本礦井初步考慮采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，故將風(fēng)井布置在邊界。</p><p>　　本礦井采用兩個(gè)水平劃分，一對(duì)立井二水平開拓，一水平標(biāo)高為-650m( 采區(qū)布置)，二水平標(biāo)高為-850m（采區(qū)布置），兩水平之間通過(guò)斜井延伸。主要運(yùn)輸大巷沿煤層走向布置。井底車場(chǎng)為梭式車場(chǎng)，立井

17、井口設(shè)在井田中央偏東，井口標(biāo)高為+117m。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要開拓巷道有運(yùn)輸大巷和軌道大巷均布置2號(hào)煤層底版巖中層。輔助運(yùn)輸大巷和膠帶輸送機(jī)大巷沿煤層底板布置，巷道坡度隨煤層而起伏，一般為0-3º左右。</p><p>　　礦井為立井開拓，煤炭由主立井箕斗提升運(yùn)到地面。物料經(jīng)副立井罐籠運(yùn)輸?shù)骄总噲?chǎng)，然后架線電機(jī)車運(yùn)到盤區(qū)。矸石由1.5t礦車經(jīng)架線電機(jī)車運(yùn)至井底車場(chǎng)

18、經(jīng)副井罐籠提升到地面</p><p>　　1.3巷道布置與采煤方法</p><p>　　1）采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p>　　2#煤層為單斜煤層，煤層走向NE，長(zhǎng)8016m；傾向NW，傾斜長(zhǎng)度平均為2496m；傾角13°。煤層平均厚度6.2m，煤層較穩(wěn)定。</p><p>　　首采區(qū)為南一采區(qū)，采用走向長(zhǎng)壁采煤法。采區(qū)走向

19、長(zhǎng)度為4000m，傾斜長(zhǎng)度935m，雙翼布置，上山開采。因此工作面長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為150m，采用綜采放頂煤，所以把整個(gè)采區(qū)劃分分5個(gè)區(qū)段，10個(gè)工作面。</p><p>　　根據(jù)九龍礦2號(hào)煤層的賦存條件，適宜建設(shè)采用一礦一面達(dá)產(chǎn)。開采南翼采區(qū)時(shí)，在北翼同時(shí)開掘準(zhǔn)備及回采巷道，為工作面接替做好準(zhǔn)備。待首采采區(qū)全部采完后，北采區(qū)一采區(qū)工作面已經(jīng)準(zhǔn)備出來(lái)，可以投入生產(chǎn)，依次類推。同理，設(shè)計(jì)首采采區(qū)的工作面接替順序?yàn)閮梢硖伞?/p>

20、即：2201→2406→2202→2407→2203→2408→2204→2409→2205→2410。</p><p><b>　　2）采煤方法</b></p><p>　　本礦采用綜合機(jī)械化采煤的回采工藝（簡(jiǎn)稱綜采），放頂煤，全部垮落法管理頂板。工作面的推進(jìn)方向確定為后退式。根據(jù)工作面的關(guān)鍵參數(shù)，選用編號(hào)為ZC186—ZZ38的配套設(shè)備：液壓支架ZZPF4800/

21、17/33、采煤機(jī)MXA—300/3.5D、刮板輸送機(jī)SGZ-764/400、 SZZ-764/160型轉(zhuǎn)載機(jī)、SB1200型破碎機(jī)、SSJ1000/2×160型帶式輸送機(jī)。采煤機(jī)截深0.8m，其工作方式為雙向割煤，追機(jī)作業(yè)，工作面端頭進(jìn)刀方式。工作面用先移架后推溜的及時(shí)支護(hù)方式。</p><p><b>　　3）回采巷道布置</b></p><p>　　本

22、工作面采用綜采放頂煤采煤工藝，回采巷道采用一般的“內(nèi)錯(cuò)式U+L”型布置方式，即一條區(qū)段運(yùn)輸順槽,一條區(qū)段回風(fēng)順槽和一條高頂排放瓦斯巷。該采區(qū)采用雙巷布置，間留15m的煤柱，掘進(jìn)通風(fēng)簡(jiǎn)單，通風(fēng)阻力小?；夭上锏缹挾葹?.2m，高度為3.3m。高頂瓦斯排放巷為3000×2000mm。</p><p>　　4）部分井巷特征參數(shù)</p><p>　　表1.2部分井巷特征參數(shù)（其他井巷參數(shù)自

23、行設(shè)計(jì)、計(jì)算或在相關(guān)圖紙上提取）</p><p>　　2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)擬定</p><p>　　2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)基本要求</p><p>　　選擇任何通風(fēng)系統(tǒng)，都要符合投產(chǎn)快、出煤較多、安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等原則。具體地說(shuō)，要適應(yīng)以下基本要求：</p><p>　?。?）礦井至少要有兩個(gè)通地面的安全出口；</p><

24、;p>　?。?）進(jìn)風(fēng)井口要有利于防洪、不受粉塵有害集體的污染；</p><p>　　（3）北方礦井，井口需裝供暖設(shè)備；</p><p>　?。?）總回風(fēng)巷不得作為主要行人道；</p><p>　　（5）工業(yè)廣場(chǎng)不得受扇風(fēng)機(jī)的噪音干擾；</p><p>　　（6）裝有皮帶機(jī)的井筒不得兼作回風(fēng)井；</p><p>　

25、?。?）裝有箕斗的井筒不得兼作為主要進(jìn)風(fēng)井；</p><p>　?。?）可以獨(dú)立通風(fēng)的礦井，采區(qū)盡可能獨(dú)立通風(fēng)；</p><p>　　（9）通風(fēng)系統(tǒng)要為防瓦斯、火、塵、水及高溫創(chuàng)造條件；</p><p>　　（10）通風(fēng)系統(tǒng)要有利于深水平式或后期通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展變化。</p><p>　　2.2礦井通風(fēng)方式的選擇</p><

26、p>　　1)選擇通風(fēng)方案的考慮因素</p><p>　　選擇任何通風(fēng)方式都需要符合投產(chǎn)快、出煤較多、安全可靠和技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理等原則。選擇礦井通風(fēng)方式時(shí)，應(yīng)該考慮以下兩種因素：</p><p>　?。?）自然因素：煤層賦存條件、埋藏深度、沖擊層深度、礦井瓦斯等級(jí)。</p><p>　?。?）經(jīng)濟(jì)因素：井巷工程量、通風(fēng)運(yùn)行費(fèi)、設(shè)備裝備費(fèi)。</p>&l

27、t;p><b>　　2）礦井通風(fēng)方案</b></p><p>　　礦井通風(fēng)方式根據(jù)回風(fēng)井的位置的不同，可分為中央并列式、中央分列式、兩翼對(duì)角式、采區(qū)式和混合式通風(fēng)中選擇，以下為前四種方案的示意圖。</p><p><b>　　方案一：中央并列式</b></p><p>　　風(fēng)井主副井都位于中央工業(yè)廣場(chǎng)上，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)

28、井回風(fēng)，如圖2.1。</p><p>　　圖2.1 中央并列式通風(fēng)方式</p><p>　　1-主井，2-副井，3-運(yùn)輸大巷，4-回風(fēng)大巷，5-回風(fēng)石門</p><p><b>　　方案二：中央分列式</b></p><p>　　兩回風(fēng)井位于井田邊界的兩翼，副井進(jìn)風(fēng)、風(fēng)井回風(fēng)，如圖2.2。</p><

29、p>　　圖2.2 中央分列式通風(fēng)方式</p><p>　　1-主井，2-副井，3-運(yùn)輸大巷，4-回風(fēng)大巷，5-回風(fēng)石門</p><p><b>　　方案三：兩翼對(duì)角式</b></p><p>　　進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，回風(fēng)井設(shè)在井田兩翼的上部邊界，如圖2.3。</p><p>　　圖2.3 兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式<

30、/p><p>　　1-主井，2-副井，3-運(yùn)輸大巷，4-回風(fēng)大巷，5-回風(fēng)石門</p><p>　　方案四：采區(qū)式通風(fēng)方式</p><p>　　每一個(gè)分區(qū)內(nèi)均設(shè)置進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井，構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，如圖2.4。</p><p>　　圖2.4 采區(qū)式通風(fēng)方式</p><p>　　1-主井，2-副井，3-運(yùn)輸大巷，4-回風(fēng)石門

31、</p><p>　　3)礦井通風(fēng)方式的選擇</p><p>　　下面對(duì)幾種通風(fēng)方式的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件列表進(jìn)行比較，見(jiàn)表2.1。</p><p>　　表2.1 通風(fēng)方式的比較</p><p>　　2.3礦井通風(fēng)方案技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較</p><p><b>　　1）技術(shù)比較</b></p&

32、gt;<p>　　由于該礦為高瓦斯礦井，三類不以自燃，并通過(guò)初步的技術(shù)比較，方案二和方案三比方案一和方案四有更明顯的優(yōu)勢(shì)。</p><p><b>　　2）經(jīng)濟(jì)比較</b></p><p>　　方案二和方案三兩通風(fēng)方案的經(jīng)濟(jì)主要從巷道開拓工程量、費(fèi)用及巷道維護(hù)費(fèi)用、通風(fēng)設(shè)施購(gòu)置費(fèi)用和通風(fēng)電費(fèi)等方面考慮。巷道開拓及維護(hù)費(fèi)用只比較兩個(gè)方案中不同（或多出）巷道

33、，相同巷道不再作經(jīng)濟(jì)比較，經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表2.2至2.5。</p><p>　?。?）進(jìn)行工程掘進(jìn)費(fèi)用比較</p><p>　　中央分列式，回風(fēng)大巷工程量：3080m，回風(fēng)井工程量：305m；兩翼對(duì)角式，回風(fēng)井工程量：305×2=610m，回風(fēng)大巷工程量：0m。</p><p>　　表2.2 井巷掘進(jìn)費(fèi)用</p><p><b&g

34、t;　　（2）井巷維護(hù)費(fèi)用</b></p><p>　　表2.3 井巷維護(hù)費(fèi)用比較</p><p>　?。?）通風(fēng)設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用</p><p>　　礦井主通風(fēng)、配套電機(jī)設(shè)備購(gòu)置費(fèi)按100萬(wàn)元計(jì)算，主要通風(fēng)機(jī)房必須安裝兩套主要通風(fēng)機(jī)機(jī)配套電機(jī)，一套工作，一套備用，則共需要設(shè)備費(fèi)用100×2=200萬(wàn)元。風(fēng)機(jī)房、風(fēng)硐、擴(kuò)散器、防爆門、反風(fēng)設(shè)施等通風(fēng)

35、設(shè)施的土建費(fèi)按50萬(wàn)元計(jì)算，則建一風(fēng)機(jī)房需要250萬(wàn)元。兩方案的經(jīng)濟(jì)比較見(jiàn)表2.4。</p><p>　　表2.4 通風(fēng)設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用</p><p>　?。?）通風(fēng)總費(fèi)用比較</p><p>　　通風(fēng)總費(fèi)用見(jiàn)表2.5。</p><p>　　表2.5 通風(fēng)總費(fèi)用比較</p><p>　　由于本礦井設(shè)計(jì)為150萬(wàn)t的大型礦

36、井，同時(shí)為高瓦斯突出礦井，對(duì)通風(fēng)量要求較高，方案二和方案三進(jìn)行粗略的經(jīng)濟(jì)比較，方案二需要掘進(jìn)回風(fēng)大巷，同時(shí)礦井走向達(dá)到7.2Km，走向太長(zhǎng)，掘進(jìn)費(fèi)用太多，綜上可知，方案三投資少，因此本礦井通風(fēng)方式為兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式。</p><p>　　2.4通風(fēng)機(jī)的工作方法</p><p>　　礦井通風(fēng)機(jī)的工作方法有抽出式、壓入式和壓抽混合式三種，其適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表2.6。</p>

37、<p>　　表2.6 通風(fēng)方式的分類</p><p>　　現(xiàn)將兩種工作方法的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如下：</p><p>　?。?）抽出式主要通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)一旦主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)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。</p><p>　　（2）壓入式主要通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)流壓力降低，

38、有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加，比較危險(xiǎn)。</p><p>　?。?）采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作比較困難，漏風(fēng)較大。</p><p>　?。?）在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件，用抽出式通風(fēng)，會(huì)把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時(shí)使通過(guò)主要通風(fēng)機(jī)的一部分風(fēng)流短路，總進(jìn)風(fēng)量和工作面有效風(fēng)量都會(huì)減少。用壓入式通風(fēng)，則能用一部分回風(fēng)風(fēng)流把小窯塌

39、陷區(qū)的有害氣體帶到地面。</p><p>　?。?）如果能夠嚴(yán)防總進(jìn)風(fēng)路線上的漏風(fēng)，則壓入式主要通風(fēng)機(jī)的規(guī)格尺寸和通風(fēng)機(jī)電力費(fèi)用都較抽出式為小。</p><p>　　（6）在由壓入式通風(fēng)過(guò)渡到深水平抽出式通風(fēng)時(shí)，有一定困難，過(guò)渡時(shí)期是新舊水平同時(shí)產(chǎn)生，路線較長(zhǎng)，有時(shí)還必須額外增掘一些井巷工程，使過(guò)渡期限拉得過(guò)長(zhǎng)。用抽出式通風(fēng)，就沒(méi)有這些缺點(diǎn)。</p><p>　　正

40、因?yàn)槌槌鍪接兄?dú)自的優(yōu)點(diǎn)，井下風(fēng)流處于負(fù)壓裝填，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下的風(fēng)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(fēng)量少，通風(fēng)管理較簡(jiǎn)單；與壓入式相比，不存在過(guò)渡時(shí)到下水平時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化困難。本礦井地質(zhì)構(gòu)造較簡(jiǎn)單，為高瓦斯突出礦井，自燃發(fā)火危險(xiǎn)性較大，走向較長(zhǎng)，開采面積較大，因此選用抽出式通風(fēng)方式。</p><p><b>　　3 采區(qū)通風(fēng)</b></p&g

41、t;<p>　　采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成單元，也是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，它包括采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道的布置方式，采區(qū)通風(fēng)路線的鏈接形式，以及采區(qū)通風(fēng)設(shè)備和通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置等基本內(nèi)容。它主要取決于采區(qū)巷道布置和采煤方法，同時(shí)要滿足全礦井通風(fēng)的特殊要求。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的合理與否不僅影響采區(qū)內(nèi)的風(fēng)量分配，發(fā)生事故時(shí)的風(fēng)流控制，生產(chǎn)的順利完成，而且影響到全礦井的通風(fēng)質(zhì)量和安全狀況。</p>

42、<p>　　在通風(fēng)系統(tǒng)中要能保證采區(qū)風(fēng)流的穩(wěn)定性，盡量避免角聯(lián)風(fēng)路，盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，新鮮風(fēng)流在風(fēng)路上被加熱和污染的程度小，回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)該獨(dú)立通風(fēng)，采區(qū)布置獨(dú)立的回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)既要保證質(zhì)量，安全可靠，又要經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　3.1采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　采用軌道上山進(jìn)風(fēng)，新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響，

43、但輸送機(jī)設(shè)備處于回風(fēng)流中，軌道上山的上部和中部甩車場(chǎng)都要安裝風(fēng)門，風(fēng)門數(shù)目較多。</p><p>　　采用運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)，由于風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，容易引起煤塵飛揚(yáng)，煤炭在運(yùn)輸過(guò)程中釋放的瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流的煤塵和瓦斯?jié)舛仍龃?，影響工作面的安全衛(wèi)生條件；輸送機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量，使進(jìn)風(fēng)流溫度升高。此外，需在軌道上山的下部車場(chǎng)內(nèi)安設(shè)風(fēng)門，運(yùn)輸?shù)V車來(lái)往頻繁，需要加強(qiáng)管理，防止風(fēng)流短路。</p><p&

44、gt;　　本礦井的相對(duì)瓦斯涌出量為14m3/t，屬于高瓦斯礦井，結(jié)合礦井的實(shí)際條件，確定在有一個(gè)采區(qū)布置三條上山，一條是運(yùn)輸上山，一條是軌道上山，一條是回風(fēng)上山。采用軌道上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)的通風(fēng)方式，運(yùn)輸上山僅進(jìn)少量新風(fēng)，供行人和維修使用。這樣布置的優(yōu)點(diǎn)是使運(yùn)輸上山的風(fēng)速較小，不致激起煤塵，也使軌道上山風(fēng)速不致太大。車輛通過(guò)方便，上山絞車房便于得到新鮮風(fēng)流，進(jìn)風(fēng)流污染少，工作面環(huán)境好。</p><p>　　3

45、.2回采工作面通風(fēng)方式</p><p>　　1）回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　工作面通風(fēng)方式的選擇與回風(fēng)的順序、通風(fēng)能力和巷道布置有關(guān)。目前工作面通風(fēng)系統(tǒng)形式主要有“U”、“Y”、“W”、“Z”形，各通風(fēng)系統(tǒng)示意圖優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件（由于工作面為后退式開采，故各種通風(fēng)形式只有考慮后退式），如下見(jiàn)表3.1。</p><p>　　表3.1 回風(fēng)工作面主要通風(fēng)系統(tǒng)

46、比較</p><p>　　2）回采工作面上下行通風(fēng)</p><p>　　回采工作面上行通風(fēng)和下行通風(fēng)的比較見(jiàn)下表3.2，由于2#煤層傾角為13º，根據(jù)該礦的實(shí)際情況，確定回采工作面為上行通風(fēng)。</p><p><b>　　3）通風(fēng)構(gòu)筑物</b></p><p>　　因?yàn)樯a(chǎn)的需要，井下巷道是縱橫交錯(cuò)彼此貫通。為

47、了使井下各用風(fēng)地點(diǎn)得到所需要的風(fēng)量，保證風(fēng)流按預(yù)定的通風(fēng)路線，就必須在某些通風(fēng)巷道的交叉口附近巷道設(shè)置通風(fēng)設(shè)施，如風(fēng)橋、擋風(fēng)墻、風(fēng)門等，以控制風(fēng)流，為了防止這些設(shè)施漏風(fēng)或風(fēng)流短路，要求對(duì)通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行正確的設(shè)計(jì)，合理的選擇形式及位置，保證通風(fēng)設(shè)施的可靠性。</p><p><b>　?。?）風(fēng)橋</b></p><p>　　在進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)流平面交叉的巷道處，必須設(shè)置風(fēng)橋，

48、風(fēng)橋使兩支相叉的風(fēng)流隔開，使之構(gòu)成立體交叉風(fēng)路的通風(fēng)設(shè)施。</p><p><b>　?。?）擋風(fēng)墻</b></p><p>　　在需要截?cái)囡L(fēng)流和不通行的巷道內(nèi)可以設(shè)置擋風(fēng)墻，按其服務(wù)年限長(zhǎng)短分為永久性和暫時(shí)性。</p><p><b>　?。?）風(fēng)門</b></p><p>　　風(fēng)門是建筑在人員和

49、礦車需要通過(guò)的巷道，而又不允許風(fēng)流通過(guò)的巷道，按其規(guī)定要建兩座風(fēng)門，其間距要大于運(yùn)輸車輛的長(zhǎng)度，以便一座風(fēng)門啟動(dòng)時(shí)，另一座風(fēng)門能夠關(guān)閉，不至于形成風(fēng)流短路。分為普通風(fēng)門和自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)門兩種。</p><p><b>　?。?）調(diào)節(jié)風(fēng)窗</b></p><p>　　調(diào)節(jié)風(fēng)窗用以增加巷道的局部阻力，以調(diào)節(jié)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量，本設(shè)計(jì)主要通風(fēng)機(jī)采用抽出式工作方法，調(diào)節(jié)風(fēng)窗全部設(shè)在回

50、風(fēng)道中。</p><p><b>　?。?）測(cè)風(fēng)站</b></p><p>　　用以測(cè)量全礦井總進(jìn)風(fēng)量和總回風(fēng)量以及各水平采掘區(qū)和回采工作面的進(jìn)風(fēng)量。測(cè)風(fēng)站的位置一般在比較規(guī)整的巷道內(nèi)。</p><p>　　表3.2 回采工作面上、下行通風(fēng)適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)</p><p><b>　　4 掘進(jìn)通風(fēng)</b&

51、gt;</p><p>　　掘進(jìn)巷道時(shí)，為了稀釋和排除自煤巖體內(nèi)涌出量的有害氣體，爆破產(chǎn)生的炮煙和礦塵，保持掘進(jìn)頭的良好氣候條件，必須對(duì)掘進(jìn)頭進(jìn)行獨(dú)立通風(fēng)，即向掘進(jìn)面進(jìn)入新鮮風(fēng)流，排出含有煙塵的污濁空氣。本設(shè)計(jì)采區(qū)達(dá)產(chǎn)時(shí)，配備兩個(gè)煤巷掘進(jìn)頭。</p><p>　　4.1 掘進(jìn)方法的確定</p><p>　　本設(shè)計(jì)掘進(jìn)頭的供風(fēng)既利用局部通風(fēng)機(jī)，也利用礦井的總風(fēng)壓，此處

52、只對(duì)局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)方法做具體分析。</p><p>　　4.2 掘進(jìn)工作面通風(fēng)方式</p><p>　　礦井新建、擴(kuò)建或生產(chǎn)時(shí)，都要掘進(jìn)巷道，在掘進(jìn)工程中，為了稀釋和排出自煤（巖）體涌出量的有害氣體、爆破產(chǎn)生的炮煙和礦塵，以及創(chuàng)造良好的氣候條件，必須對(duì)獨(dú)頭掘進(jìn)工作面進(jìn)行通風(fēng)。</p><p>　　掘進(jìn)通風(fēng)總的可以分為總風(fēng)壓通風(fēng)法和局部動(dòng)力通風(fēng)法。出于掘進(jìn)面通風(fēng)必須做

53、到風(fēng)質(zhì)好，風(fēng)量穩(wěn)定等多方面的考慮。本設(shè)計(jì)決定采用局部動(dòng)力通風(fēng)，采用局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)的通風(fēng)。</p><p>　　局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進(jìn)通風(fēng)方法，局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是由局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒組成一體進(jìn)行通風(fēng)，按其工作方式分為：壓入式通風(fēng)，抽出式通風(fēng)和混合式通風(fēng)。</p><p><b>　　1）壓入式通風(fēng)</b></p><p>　　局部通風(fēng)

54、機(jī)和啟動(dòng)裝置安裝在離掘巷道口10m外的進(jìn)風(fēng)側(cè)，局部通風(fēng)機(jī)把新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒壓送到掘進(jìn)工作面，污風(fēng)沿巷道排出。具體布置示意圖如圖4.1。</p><p>　　圖4.1 壓入式通風(fēng)</p><p><b>　　2）抽出式通風(fēng)</b></p><p>　　這種通風(fēng)方式是把局部通風(fēng)機(jī)安裝在離巷道口10m以外的回風(fēng)側(cè)。新鮮風(fēng)流沿巷道流入，污風(fēng)通過(guò)鐵風(fēng)筒由局

55、部通風(fēng)機(jī)排出，抽出式通風(fēng)見(jiàn)圖4.2。</p><p>　　圖4.2 抽出式通風(fēng)</p><p><b>　　3）混合式通風(fēng)</b></p><p>　　混合式通風(fēng)的布置如圖4.3所示，其中壓入式風(fēng)筒出風(fēng)口與工作面的距離仍應(yīng)小于有效射程長(zhǎng)度，抽出式風(fēng)筒吸收風(fēng)口與工作面的距離和壓入式局部通風(fēng)機(jī)所在位置有關(guān)。壓入式局部通風(fēng)機(jī)可隨工作面的推進(jìn)及時(shí)向前移

56、動(dòng)，與工作面距離保持在40-50米左右。抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口應(yīng)超前壓入式局部通風(fēng)機(jī)10米以上，同時(shí)其風(fēng)筒吸風(fēng)口距工作面的距離還應(yīng)大于炮煙拋擲長(zhǎng)度，一般為30米左右，混合式通風(fēng)機(jī)見(jiàn)圖4.3。</p><p>　　圖4.3 混合式通風(fēng)</p><p>　　由于混合式通風(fēng)適用于大斷面長(zhǎng)距離的巖巷掘進(jìn)通風(fēng)的較好方式，由于采煤工作面屬于普通斷面，短距離巖巷掘進(jìn)，因此本次設(shè)計(jì)只考慮壓入式和抽出式兩種方式。

57、</p><p>　　壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點(diǎn)比較：</p><p>　　（1）抽出式通風(fēng)時(shí)，污濁風(fēng)流必須通過(guò)局部通風(fēng)機(jī)，極不安全。而壓入式通風(fēng)時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)在新鮮風(fēng)流中，通過(guò)局部通風(fēng)機(jī)的為新鮮風(fēng)流，故安全性高。</p><p>　?。?）抽出式通風(fēng)有效吸程小，排出工作面炮煙的能力較差；壓入式通風(fēng)風(fēng)筒出口射流的有效射程達(dá)，排出工作面炮煙和瓦斯的能力強(qiáng)。<

58、;/p><p>　　（3）抽出式通風(fēng)由于炮煙從風(fēng)筒中排出，不污染巷道中的空氣，故勞動(dòng)衛(wèi)生條件好。壓入式通風(fēng)時(shí)炮煙沿巷道流動(dòng)，勞動(dòng)衛(wèi)生條件較差，而且排出炮煙的時(shí)間長(zhǎng)。</p><p>　　（4）抽出式通風(fēng)只能使用剛性風(fēng)筒或帶剛性圈的柔性風(fēng)筒，壓入式通風(fēng)可以使用柔性風(fēng)筒。</p><p>　　從以上比較可以看出，兩種通風(fēng)方式各有利弊，但壓入式通風(fēng)安全可靠性較好，故在煤礦中得

59、到廣泛應(yīng)用。綜合本井田的瓦斯?jié)舛取⒕蜻M(jìn)條件、粉塵濃度等因素，本次設(shè)計(jì)采用壓入式掘進(jìn)通風(fēng)。</p><p>　　4.3 煤巷掘進(jìn)工作面需風(fēng)量</p><p>　　各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量計(jì)算如下：</p><p>　　1）按壓入式通風(fēng)方式通風(fēng)時(shí)</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p&

60、gt;<b>　　式中：</b></p><p>　　Qy—采用壓入式通風(fēng)時(shí)，稀釋、排除掘進(jìn)巷道炮煙所需風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　A—為同時(shí)爆破的炸藥量，Kg，最大為6.5Kg；</p><p>　　S—掘進(jìn)巷道的凈斷面積，m3,14.3；</p><p>　　L—從工作面至炮煙濃度稀釋至安全濃度的距離，

61、可用下式計(jì)算：</p><p>　　L=400A/S，則L=400×6.5/14.3=182</p><p>　　t—掘進(jìn)巷道的通風(fēng)時(shí)間，一般取20-30min,取20min。</p><p>　　2）按瓦斯涌出量計(jì)算</p><p>　　因?yàn)槭歉咄咚沟V井，對(duì)瓦斯進(jìn)行提前抽采，以達(dá)到《礦井安全規(guī)程》規(guī)定的按工作面回風(fēng)風(fēng)流中沼氣的濃度

62、不得超過(guò)1%的要求。數(shù)值大概在1）中數(shù)值上下。 </p><p><b>　　3)按人數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　按每人每分鐘所需風(fēng)量和掘進(jìn)工作面的最多人數(shù)計(jì)算工作面所需風(fēng)量。</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p&

63、gt;<b>　　式中：</b></p><p>　　4—每人每分鐘供給4 m3的規(guī)定風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　N—該掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取40人。</p><p>　　故連采機(jī)掘進(jìn)工作面風(fēng)量：</p><p><b>　　4）炸藥量計(jì)算</b></p>&l

64、t;p>　　巖石大巷的掘進(jìn)一般采用炮掘，所以風(fēng)量計(jì)算要按照炸藥量計(jì)算。</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　25—使用一克炸藥的供風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　A—該掘進(jìn)工作面一次爆破所使用的最大炸藥量，取

65、6.5。</p><p>　　由以上四中方法計(jì)算的掘進(jìn)巷道所需風(fēng)量最大值為：</p><p><b>　　5）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算</b></p><p>　　（1）按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定煤巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量滿足：</p><p>　　式中S為煤巷掘進(jìn)巷道斷面積，14.3m2；</p><p>　　由風(fēng)

66、速驗(yàn)算可知，Q=360 m3/min符合風(fēng)速要求。為保證風(fēng)量的充足供應(yīng)，根據(jù)配風(fēng)經(jīng)驗(yàn)取200 m3/min，經(jīng)風(fēng)速驗(yàn)算符合要求。</p><p>　　（2）按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量滿足：</p><p>　　式中S為巖巷掘進(jìn)巷道斷面積，15.6 m2；</p><p>　　按照以上方法1、3、4（式中S取代為15.6m2）可以計(jì)算出巖巷掘進(jìn)最大需

67、風(fēng)量為393m3/min，滿足要求。對(duì)于巖巷掘進(jìn)根據(jù)配風(fēng)經(jīng)驗(yàn)取200 m3/min，經(jīng)風(fēng)速驗(yàn)算符合要求。</p><p>　　4.4 掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備選型</p><p><b>　　1）風(fēng)筒的選擇</b></p><p>　　掘進(jìn)通風(fēng)使用的風(fēng)筒有金屬風(fēng)筒和帆布、膠布、人造革等柔性風(fēng)筒，柔性風(fēng)筒重量輕，易于存儲(chǔ)和搬運(yùn)，連接和懸吊也較為方便，膠布和人

68、造革風(fēng)筒防水性能好，且適合于壓入式通風(fēng)?？紤]到本設(shè)計(jì)掘進(jìn)頭距離較長(zhǎng)，為經(jīng)濟(jì)起見(jiàn)，決定使用膠片風(fēng)筒，其具體參數(shù)見(jiàn)表4.1。</p><p>　　表4.1 風(fēng)筒規(guī)格及接頭形式</p><p><b>　　（1）風(fēng)筒風(fēng)阻</b></p><p>　　風(fēng)筒的風(fēng)阻包括摩擦風(fēng)阻和局部風(fēng)阻，風(fēng)筒長(zhǎng)度為1500m，由其百米風(fēng)阻值得風(fēng)筒總風(fēng)阻為：</p&g

69、t;<p><b>　?。?）風(fēng)筒的漏風(fēng)率</b></p><p>　　柔性風(fēng)筒的漏風(fēng)率風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)ψ值可用下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Φ—柔性風(fēng)筒的漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)

70、；</p><p>　　Qf—局部通風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Q0—風(fēng)筒末端的風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　P—風(fēng)筒100m長(zhǎng)度的漏風(fēng)率，%,百米漏風(fēng)率可從表4.2中查??；</p><p>　　L—風(fēng)筒總長(zhǎng)度，m。</p><p>　　表4.2 柔性風(fēng)筒百米漏風(fēng)率p</p>

71、;<p>　　帶入數(shù)據(jù)，則柔性風(fēng)筒的漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)為：</p><p><b>　　2）局部通風(fēng)機(jī)選型</b></p><p>　?。?）局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量Qa：</p><p><b>　　（4.6）</b></p><p><b>　　式中：</b><

72、/p><p>　　ψ—風(fēng)筒的漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)，根據(jù)上面的計(jì)算取1.1；</p><p>　　Qk—煤巷掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量，m3/min。</p><p>　　則局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量Qa=1.09×200=218 m3/min。</p><p>　　（2）局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓</p><p>　　壓入式局部通風(fēng)機(jī)工作全

73、風(fēng)壓Ht（Pa）為</p><p><b>　?。?.7）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Ht—局部通風(fēng)機(jī)工作全風(fēng)壓，Pa；</p><p>　　R—風(fēng)筒總風(fēng)阻，N·S2/m8；</p><p>　　Qa—局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量

74、，m3/s；</p><p>　　Qk—掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　ρ—空氣密度，kg/m3；</p><p><b>　　帶入已知數(shù)據(jù)得：</b></p><p>　?。?）局部通風(fēng)機(jī)的選擇</p><p>　　礦用局部通風(fēng)機(jī)分為軸流式和離心式兩種，軸流式局部通風(fēng)機(jī)具有體

75、積小，便于安裝和串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，效率等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)根據(jù)局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量Qa和工作全風(fēng)壓Ht選取FD-No5/15型軸流式風(fēng)機(jī)，其工作參數(shù)見(jiàn)表4.3。</p><p>　　表4.3 局部通風(fēng)機(jī)參數(shù)</p><p>　　4.5 掘進(jìn)通風(fēng)機(jī)技術(shù)管理和安全措施</p><p>　　1）保證工作面有足夠的新鮮風(fēng)流</p><p>　　（1）局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)時(shí)

76、，無(wú)論是工作和交接班都不準(zhǔn)停風(fēng)或減少風(fēng)量。</p><p>　?。?）提高有效風(fēng)量。應(yīng)減少導(dǎo)風(fēng)設(shè)施的漏風(fēng)，減低導(dǎo)風(fēng)設(shè)施的風(fēng)阻，要采用接頭嚴(yán)密漏風(fēng)小的反邊接頭法，及時(shí)修補(bǔ)風(fēng)筒和堵補(bǔ)風(fēng)筒針眼，選用大直徑風(fēng)筒，提高通風(fēng)設(shè)備的安裝質(zhì)量。</p><p>　　2）保證局部通風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)</p><p>　　（1）局部通風(fēng)機(jī)必須有專人負(fù)責(zé)管理，局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置必須裝在進(jìn)風(fēng)

77、道中，距回風(fēng)口不小于10m，局部通風(fēng)機(jī)吸收風(fēng)量必須小于全風(fēng)壓供給該處的風(fēng)量，以免發(fā)生循環(huán)風(fēng)。（2）防止局部通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)燒壞，采用QC83-80型磁力啟動(dòng)器。（3）局部通風(fēng)機(jī)和機(jī)電設(shè)備必須配有延時(shí)風(fēng)電閉鎖裝置。（4）安設(shè)瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電裝置，局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)采用雙回路供電，以保證局部通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　3）局部通風(fēng)機(jī)的管理工作</p><p>　　主要是保證局部通風(fēng)機(jī)安全正

78、常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少漏風(fēng)，降低風(fēng)筒阻力，提高工作面的有效風(fēng)量，加強(qiáng)局部通風(fēng)機(jī)管理及檢查。</p><p>　　5 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配</p><p>　　5.1礦井總風(fēng)量的計(jì)算</p><p>　　礦井總風(fēng)量是井下各個(gè)工作地點(diǎn)有效風(fēng)量和各條風(fēng)路上的漏風(fēng)的總和。本設(shè)計(jì)采用按實(shí)際需要由里往外細(xì)致配風(fēng)的計(jì)算方法。生產(chǎn)礦井總風(fēng)量按以下要求風(fēng)別計(jì)算，并取其中的最大值。</p&g

79、t;<p>　　1）按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算</p><p><b>　　（4.1）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　N—井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，700人；</p><p>　　Kt—礦井通風(fēng)系數(shù)，一般可取1.2-1.25，本設(shè)計(jì)取1.25。

80、</p><p>　　本礦井下同時(shí)作業(yè)的最多人數(shù)為700人，則</p><p>　　2）按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的總和計(jì)算</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　—采煤工作面和備用工作面實(shí)

81、際需要風(fēng)量的總和，；</p><p>　　—掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，；</p><p>　　—硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和，；</p><p>　　—除了采煤、掘進(jìn)和硐室地點(diǎn)外其他需要通風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量總和，。</p><p>　　Kt—采區(qū)風(fēng)量備用系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素一般可取Kt=1.2~1.25，取Kt =1.20；<

82、/p><p>　　（1）綜采工作面實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　每個(gè)采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯(或二氧化碳）涌出量、工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別計(jì)算，然后取其中最大值。</p><p><b>　　按瓦斯涌出量計(jì)算</b></p><p>　　工作面布置有專用排瓦斯巷（俗稱尾巷，且符合《規(guī)程》第一百三十七條

83、的規(guī)定）的采煤工作面風(fēng)量計(jì)算：</p><p>　　qa ——采煤工作面尾巷的風(fēng)排瓦斯量；—第個(gè)采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，取1.2</p><p>　　絕對(duì)涌出量按下式計(jì)算：</p><p>　　q采=q相對(duì)*A工日/1440 （3-3）</p><p>　　其中 q相對(duì)—工作面

84、瓦斯相對(duì)涌出量，m3/t;</p><p>　　A工日—工作面日產(chǎn)量.</p><p>　　礦井的瓦斯相對(duì)涌出量為14m3/t，</p><p>　　q采=14*4545.5/1440=44.19 m3/min</p><p><b>　　因?yàn)椋?lt;/b></p><p><b>　　=

85、=0.1217</b></p><p><b>　　m3/min</b></p><p><b>　　m3/min</b></p><p><b>　　m3/min</b></p><p>　　綜上所述，回采工作面的風(fēng)量：</p><p>&

86、lt;b>　　m3/min</b></p><p>　?、诎垂ぷ髅鏆鉁嘏c風(fēng)速的關(guān)系計(jì)算：</p><p>　　采煤工作面應(yīng)有良好的勞動(dòng)氣候條件，溫度和風(fēng)速應(yīng)符合下列要求，見(jiàn)表5.1。</p><p>　　表4.1 采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對(duì)應(yīng)表</p><p><b>　　按下式計(jì)算：</b></

87、p><p><b>　?。?.4）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Vai—第i個(gè)工作面風(fēng)速，m/s；</p><p>　　Sai—第i個(gè)采煤工作面的平均斷面積，m2。</p><p>　　對(duì)于綜采工作面，取溫度為25℃，則風(fēng)速為1.7m/

88、s，采煤工作面面積為S=10m2，代入上式可得：</p><p><b>　?、郯慈藬?shù)計(jì)算：</b></p><p>　　按每人每分鐘所需風(fēng)量和工作面的最多人數(shù)計(jì)算工作面所需風(fēng)量。 （5.5）</p><p>　　式中：4—每人每分鐘供給4m3的規(guī)定風(fēng)

89、量，m3/min</p><p>　　Ni—第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人</p><p>　　已知Ni=40，可得：</p><p>　　按照以上三種計(jì)算風(fēng)量的方法，選擇計(jì)算的最大風(fēng)量，所以綜采工作面的風(fēng)量為1920.2 m3/min。</p><p><b>　?、馨达L(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：</b></p>

90、<p><b>　　（5.6）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Sai—第i個(gè)采煤工作面的平均斷面積，m2</p><p>　　綜采工作面的面積為10m2，代入上式</p><p>　　所以綜采工作面的風(fēng)量為1920.2 m3/min，滿足風(fēng)速要

91、求。</p><p>　?。?）備用工作面需要風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　備用工作面需要風(fēng)量取綜采工作面所需風(fēng)量的一半960.1 m3/min</p><p>　?。?）掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　每個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯或二氧化碳涌出量和人數(shù)等規(guī)定要求分別進(jìn)行計(jì)算，并必須采取其中最大值。</p&g

92、t;<p>　　各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量計(jì)算如下：</p><p>　　①按瓦斯涌出量計(jì)算：</p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，按工作面回風(fēng)風(fēng)流中瓦斯的濃度不得超過(guò)1％的要求計(jì)算。即：</p><p><b>　?。?.7）</b></p><p><b>　　式中：</b>&

93、lt;/p><p>　　qbi—第i個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min；</p><p>　　Kbi—第i個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量系數(shù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際觀測(cè)的結(jié)果確定，一般機(jī)掘工作面取1.5~2，炮掘工作面取1.8~2.0， Kbi取2。</p><p>　　掘進(jìn)工作面日出煤量按工作面日出煤量的10%計(jì)算，所以</p><p>　　所以

94、掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量可以計(jì)算為：</p><p><b>　?、诎慈藬?shù)計(jì)算：</b></p><p>　　按每人每分鐘所需風(fēng)量和工作面的最多人數(shù)計(jì)算工作面所需風(fēng)量。</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p><b>　　式中：</b></p>

95、<p>　　4—每人每分鐘供給4m3的規(guī)定風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Ni——第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取40人。</p><p>　　由以上兩種方法計(jì)算的掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量最大值為：</p><p>　?。?）硐室需風(fēng)量計(jì)算</p><p><b>　?、倬禄鹚帋?kù)</b></

96、p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，大型爆破材料庫(kù)風(fēng)量不得小于100 m3/min，中小型不得小于60m3/min，本設(shè)計(jì)中取100m3/min。</p><p><b>　?、诮g車房</b></p><p>　　井下絞車房一般單獨(dú)供風(fēng)，從一些設(shè)計(jì)單位及部分生產(chǎn)礦井分配情況來(lái)統(tǒng)計(jì)，絞車房的一般供風(fēng)量為60~80m3/min，取80m3/min為佳

97、。因此，本設(shè)計(jì)中取80m3/min。</p><p><b>　?、鄄蓞^(qū)變電所</b></p><p>　　按《煤炭安全規(guī)程》要求，一般為80m3/min。</p><p>　?、艹潆婍鲜遥?50m3/min</p><p>　　⑤檢修硐室：120m3/min</p><p>　?、奁渌鲜遥?0

98、0m3/min</p><p>　　綜上所述，硐室總風(fēng)量：</p><p>　?。?）其他巷道所需風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　其它巷道所需風(fēng)量由下式計(jì)算：</p><p><b>　　（5.9）</b></p><p><b>　　式中：</b></p>&l

99、t;p>　　S—其它巷道平均斷面面積，取S=14.3m2；</p><p><b>　　（6）Kt的確定</b></p><p>　　Kt是礦井漏風(fēng)系數(shù)，是反映井下通風(fēng)構(gòu)筑物及通風(fēng)管理水平的一個(gè)綜合性指標(biāo)，礦井采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式，由表5.2可以查出Kt=1.15。</p><p>　　表5.2 礦井通風(fēng)系數(shù)表</p>&

100、lt;p>　　綜上所述，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)算得礦井所需風(fēng)量總和為：</p><p>　　根據(jù)上述方法計(jì)算取較大者，得出礦井總風(fēng)量為7171.285m3/min。</p><p><b>　　5.2礦井風(fēng)量分配</b></p><p>　　根據(jù)實(shí)際需要由里向外的原則配風(fēng)，逆風(fēng)將各用風(fēng)地點(diǎn)計(jì)算值乘以1.15就是各

101、用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際風(fēng)量，采煤工作面只配計(jì)算的風(fēng)量，上下平巷的風(fēng)量乘以1.15。順風(fēng)流而下，遇到分風(fēng)地點(diǎn)則加上其它風(fēng)路的風(fēng)量，一起分配給未分風(fēng)前的那條風(fēng)路，作為該風(fēng)路的分量，直至確定進(jìn)風(fēng)井的風(fēng)量。</p><p>　?。?）采煤工作面，考慮到采煤工作面的采空區(qū)漏風(fēng)占工作面風(fēng)量的15%，工作面進(jìn)風(fēng)側(cè)平巷風(fēng)量為：Q進(jìn)=1920.2×1.15=2208.23 m3/min</p><p>　　

102、（2）備用面：Q備=960.1×1.15=1104.115 m3/min</p><p>　　（2）掘進(jìn)面：Q掘=2×838.8×1.15=2032.74 m3/min</p><p>　?。?）火藥庫(kù)：Q火=100×1.15=115m3/min</p><p>　?。?）絞車房：Q絞車=80×1.15=92 m3/

103、min</p><p>　?。?）采區(qū)變電所：Q機(jī)電=80×1.15=92 m3/min</p><p>　　（6）充電硐室：Q充電=150×1.15=172.5 m3/min</p><p>　?。?）檢修硐室：Q檢修=120×1.15=138m3/min</p><p>　　（8）其它硐室：Q檢修=200&#

104、215;1.15=230 m3/min</p><p>　　（9）其它巷道：Q其它1=858×1.15=986.7 m3/min</p><p>　　經(jīng)以上分配過(guò)程，礦井風(fēng)量正好分配完畢，具體風(fēng)量分配見(jiàn)表5.3，井巷風(fēng)速驗(yàn)算結(jié)果見(jiàn)表5.4。</p><p><b>　　表5.3風(fēng)量分配表</b></p><p>

105、;　　表5.4 井巷風(fēng)速驗(yàn)算表</p><p><b>　　6礦井通風(fēng)阻力計(jì)算</b></p><p>　　6.1礦井通風(fēng)阻力計(jì)算原則</p><p>　?。?）礦井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)超過(guò)2940 Pa；</p><p>　?。?）礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算，

106、擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計(jì)算；</p><p>　?。?）礦井通風(fēng)網(wǎng)路中有很多的并聯(lián)系統(tǒng)，計(jì)算總阻力時(shí)，應(yīng)以其中阻力最大的路線作為依據(jù)；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)的礦井通風(fēng)阻力不宜過(guò)高，一般不超過(guò)350 mm水柱；</p><p>　?。?）應(yīng)計(jì)算出困難時(shí)期的最大阻力和容易時(shí)期的最小阻力，使所選用的主要通風(fēng)機(jī)既滿足困難時(shí)期的通風(fēng)需要，又能在通風(fēng)容易時(shí)工

107、況合理。</p><p>　　6.2礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的確定</p><p>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最小時(shí)稱通風(fēng)容易時(shí)期（通常在達(dá)產(chǎn)初期），即容易時(shí)期礦井最大阻力路線。本設(shè)計(jì)在初期開采第一水平2號(hào)煤層時(shí)，南二采區(qū)前期上山開采，布置綜放2201工作面；在南四采區(qū)右翼準(zhǔn)備工作面2406；掘進(jìn)頭共兩個(gè)。其通風(fēng)容易時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)立體示意圖和網(wǎng)絡(luò)圖如圖6.1和圖6.3所示。</p>

108、;<p>　　通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時(shí)稱通風(fēng)困難時(shí)期（通常在生產(chǎn)后期），即困難時(shí)期礦井最大阻力路線。本設(shè)計(jì)在開采2號(hào)煤層時(shí)，當(dāng)南二采區(qū)快要采完時(shí)，是通風(fēng)最困難的時(shí)期。此時(shí)在南二采區(qū)2204工作面開采，2409工作面?zhèn)溆茫?205工作面準(zhǔn)備煤巷掘進(jìn)頭兩個(gè)，另外在北翼采區(qū)巖巷開拓掘進(jìn)，兩個(gè)巖巷掘進(jìn)頭。其通風(fēng)困難時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)立體示意圖和網(wǎng)絡(luò)圖如圖6.2和圖6.4所示。</p><p>　　礦井通風(fēng)最容易和最

109、困難時(shí)期都在主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)年限之內(nèi)。</p><p>　　圖6.1礦井通風(fēng)容易時(shí)期立體圖</p><p>　　圖6.2礦井通風(fēng)困難時(shí)期立體圖</p><p>　　6.3容易時(shí)期網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　6.4困難時(shí)期網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　6.3礦井通風(fēng)阻力計(jì)算</p><p><b

110、>　　1）通風(fēng)最容易時(shí)期</b></p><p>　　為了計(jì)算通風(fēng)最容易時(shí)期的風(fēng)壓，就首先要找到一條通風(fēng)壓力最大的通風(fēng)路線。通風(fēng)最容易時(shí)期的通風(fēng)立體圖如圖6.1所示，可以知道通風(fēng)阻力最小的風(fēng)流路線為：</p><p>　　新風(fēng)路線：進(jìn)風(fēng)井（副井）——井底車場(chǎng)及硐室——運(yùn)輸大巷——軌道上山——區(qū)段運(yùn)輸平巷——采煤工作面</p><p>　　污風(fēng)路線：

111、 區(qū)段回風(fēng)平巷 ——回風(fēng)上山——回風(fēng)大巷——回風(fēng)井。</p><p><b>　　高位瓦斯排放巷</b></p><p><b>　　2）通風(fēng)最困難時(shí)期</b></p><p>　　通風(fēng)最困難時(shí)期的通風(fēng)立體圖如圖6.2所示，可以知道通風(fēng)阻力最大的風(fēng)流路線為：</p><p>　　新風(fēng)路線：進(jìn)風(fēng)井（副

112、井）——井底車場(chǎng)及硐室——運(yùn)輸大巷——軌道上山——區(qū)段運(yùn)輸平巷——采煤工作面</p><p>　　污風(fēng)路線：區(qū)段回風(fēng)平巷 ——回風(fēng)上山——回風(fēng)石門——回風(fēng)井。</p><p><b>　　高位瓦斯排放巷</b></p><p>　　3）礦井通風(fēng)阻力計(jì)算</p><p>　　礦井通風(fēng)阻力包括摩擦阻力、局部阻力和

113、自然風(fēng)壓。摩擦阻力是風(fēng)流與井巷周壁摩擦以及空氣分子間的擾動(dòng)和摩擦而產(chǎn)生的阻力，由此阻力引起的風(fēng)壓損失是摩擦阻力損失。摩擦阻力按下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?.1）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　α—摩擦阻力系數(shù)，N·s2/m4；</p><

114、;p><b>　　L—井巷長(zhǎng)度，m；</b></p><p>　　U—井巷凈斷面周長(zhǎng)，m；</p><p>　　Q—通過(guò)井巷的風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　S—井巷凈斷面積，m2；</p><p>　　各井巷的摩擦阻力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6.1，表6.2。</p><p>　　表6.1 礦井

115、通風(fēng)最容易時(shí)期井巷通風(fēng)阻力計(jì)算表</p><p>　　表6.2 礦井通風(fēng)最困難時(shí)期井巷通風(fēng)阻力計(jì)算表</p><p><b>　　4）礦井通風(fēng)總阻力</b></p><p>　　沿著通風(fēng)容易和困難時(shí)期的風(fēng)流路線，依次計(jì)算各段路線的摩擦阻力hfi，然后分別累計(jì)得到容易和困難時(shí)期的總阻力hfe和hfd，再加上局部阻力，因?yàn)槌踅ǖV井局部阻力取總摩擦阻

116、力的10%，擴(kuò)建礦井取總摩擦阻力的15%，得到兩個(gè)時(shí)期的總阻力hme和hmd。</p><p>　　容易時(shí)期通風(fēng)總阻力：</p><p><b>　?。?.2)</b></p><p>　　困難時(shí)期通風(fēng)總阻力：</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p>

117、<b>　　式中：</b></p><p>　　1.1、1.1—為考慮風(fēng)路上有局部阻力的系數(shù)；</p><p>　　∑hrfmin—礦井通風(fēng)容易時(shí)期的阻力之和；</p><p>　　∑hrfmax—礦井通風(fēng)困難時(shí)期的阻力之和。</p><p>　　由表6.3和表6.4計(jì)算出礦井不同時(shí)期的通風(fēng)阻力代入式6.2、式6.3，求

118、出兩個(gè)時(shí)期的礦井通風(fēng)總阻力。</p><p><b>　　通風(fēng)容易時(shí)期：</b></p><p><b>　　通風(fēng)困難時(shí)期：</b></p><p>　　5）礦井總風(fēng)阻、等積孔的計(jì)算</p><p>　?。?）礦井風(fēng)阻計(jì)算值如下：</p><p><b>　?。?.

119、4）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　R—礦井風(fēng)阻，Ns2/m8；</p><p>　　h—礦井總阻力，Pa；</p><p>　　Q—礦井總風(fēng)量，m3/s；</p><p><b>　?。?）等積孔的計(jì)算</b></

120、p><p>　　等積孔是用一個(gè)與井巷或者礦井風(fēng)阻值相當(dāng)?shù)睦硐肟椎拿娣e值來(lái)衡量井巷或礦井通風(fēng)難易程度的概念，它是反映井巷或礦井通風(fēng)阻力和風(fēng)量依存關(guān)系的數(shù)值。</p><p><b>　?。?.5）式中：</b></p><p><b>　　A—等積孔，m2；</b></p><p><b>　

121、　H—風(fēng)壓，Pa；</b></p><p>　　Q—風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　等積孔越大說(shuō)明通風(fēng)越容易，值越小，通風(fēng)越困難。根據(jù)《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》對(duì)礦井通風(fēng)阻力等級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)判斷各個(gè)時(shí)期的通風(fēng)難易程度。通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的通風(fēng)難易程度評(píng)價(jià)見(jiàn)表6.3。</p><p>　　表6.3 礦井通風(fēng)難易程度評(píng)價(jià)</p><p&g

122、t;　　由式6.4、式6.5求出的R和A值見(jiàn)表6.4。</p><p>　　表6.4 通風(fēng)難易程度計(jì)算表</p><p><b>　　7礦井通風(fēng)設(shè)備選型</b></p><p>　　7.1選擇主要通風(fēng)機(jī)</p><p>　　根據(jù)前面計(jì)算，用風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線來(lái)選擇主要通風(fēng)機(jī)，要先確定通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)

123、轉(zhuǎn)時(shí)的工況點(diǎn)。</p><p><b>　　1）自然風(fēng)壓</b></p><p>　　為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在自然風(fēng)壓計(jì)算中，井下各處的空氣密度均認(rèn)為是進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井的空氣密度的平均值。</p><p>　　表7.1 空氣平均密度一覽表</p><p>　　如圖7.1所示為本礦井的通風(fēng)簡(jiǎn)易圖。</p><p&

124、gt;<b>　　冬季的自然風(fēng)壓為：</b></p><p><b>　?。?.1）</b></p><p><b>　　夏季的自然風(fēng)壓為：</b></p><p><b>　?。?.2）</b></p><p>　　圖7.1 礦井通風(fēng)簡(jiǎn)易圖</p&

125、gt;<p>　　2）主要通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓</p><p><b>　?。?）通風(fēng)容易時(shí)期</b></p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用相同，通風(fēng)機(jī)有較高功率，故從通風(fēng)系統(tǒng)阻力中減去自然風(fēng)壓。通風(fēng)容易時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)靜風(fēng)壓為：</p><p><b>　?。?.3）</b></p>