《通風(fēng)安全學(xué)》課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　《通風(fēng)安全學(xué)》課程設(shè)計(jì)</p><p>　　姓 名：xxx</p><p>　　系部名稱：能源與材料工程系</p><p>　　學(xué) 號(hào) ：xxxxxxxxx</p><p>　　指導(dǎo)老師：xxxx目錄</p><p>　　第一節(jié) 礦井概況1</p><p>　

2、　第二節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)4</p><p>　　一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)要符合下列要求4</p><p>　　第三節(jié) 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配6</p><p>　　一、礦井需風(fēng)量的計(jì)算原則6</p><p>　　二、礦井需風(fēng)量的計(jì)算方法6</p><p>　　第四節(jié)、 礦井通風(fēng)阻力及等積孔計(jì)算12</p>

3、;<p><b>　　一、計(jì)算原則12</b></p><p><b>　　二、計(jì)算方法15</b></p><p>　　三、計(jì)算礦井總風(fēng)阻16</p><p>　　四、計(jì)算礦井等積孔16</p><p>　　第五節(jié) 主要通風(fēng)機(jī)選型18</p><p>

4、;<b>　　一、選型依據(jù)18</b></p><p>　　二、通風(fēng)機(jī)選型18</p><p>　　三、通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況20</p><p>　　四、電動(dòng)機(jī)選型21</p><p>　　五、通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的校驗(yàn)21</p><p>　　第六節(jié) 礦井反風(fēng)措施23</p>&l

5、t;p>　　一、反風(fēng)目的和意義23</p><p>　　二、反風(fēng)方式、反風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)施23</p><p>　　第七節(jié) 礦井通風(fēng)評(píng)價(jià)24</p><p>　　一、礦井通風(fēng)費(fèi)用24</p><p>　　二、風(fēng)阻與等積孔24</p><p><b>　　附錄28</b></p&

6、gt;<p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　第一節(jié) 礦井概況</b></p><p><b>　　l、煤層地質(zhì)概況：</b></p><p>　　煤層傾角250，單一煤層，煤層厚2.8m。該礦屬高瓦斯礦井，礦井相對(duì)瓦斯涌出量為12m3／t，煤塵有爆炸危

7、險(xiǎn)性，煤層自然發(fā)火期3～6個(gè)月, 該礦自然風(fēng)壓20毫米水柱，冬季與主要通風(fēng)機(jī)方向一至，夏季與主要通風(fēng)機(jī)方向相反。</p><p><b>　　2、井田范圍：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)第一水平開采深度240m，走向長(zhǎng)度為6000m，每翼長(zhǎng)3000m。</p><p><b>　　3、礦井生產(chǎn)能力：</b></p

8、><p>　　設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為0.90Mt，礦井第一水平服務(wù)年限為16年。</p><p>　　4、井田開拓與開采：</p><p>　　礦井采用立井開拓，開拓系統(tǒng)見圖1，采區(qū)劃分見圖2。</p><p>　　在每翼一個(gè)采區(qū)、中央上部邊界開風(fēng)井，采用對(duì)角式通風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)見圖3。礦井一個(gè)采區(qū)生產(chǎn)，每個(gè)采區(qū)綜采生產(chǎn)工作面，工作面日產(chǎn)量3000t，一個(gè)備用

9、面，兩個(gè)掘進(jìn)面，可滿足礦井產(chǎn)量要求。</p><p><b>　　5、礦井通風(fēng)方式</b></p><p>　　本礦井通風(fēng)方法為抽出式，同風(fēng)方式為兩翼對(duì)角式，即中央副井進(jìn)風(fēng)，兩翼風(fēng)井回風(fēng)。</p><p>　　6、井巷尺寸及支護(hù)情況：見附表l。</p><p>　　7、鄰近條件相近礦井資料：采煤工作面相對(duì)瓦斯涌出量16m

10、3／t，掘進(jìn)工作面(用28KW局部通風(fēng)機(jī))風(fēng)量300m3／min。</p><p>　　第二節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)要符合下列要求</p><p>　　1、每一個(gè)生產(chǎn)礦井，必須至少有兩個(gè)能行人的通達(dá)地面的安全出口,各個(gè)出口之間的距離不得小于30m。如果采用中央式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，還要在井田境界附近設(shè)置安全出口。井下每一個(gè)水平到上水平和每個(gè)采區(qū)

11、至少都要有兩個(gè)便于行人的安全出口，并同通到地面的安全出口相連通。保證有一個(gè)井筒進(jìn)新鮮空氣，另一個(gè)井筒排出污濁的空氣。</p><p>　　2、進(jìn)風(fēng)井口，必須布置在不受粉塵、灰土、有害和高溫氣體侵入的地方，距離產(chǎn)生煙塵、有害氣體的地點(diǎn)不得小于500m。進(jìn)風(fēng)井筒冬季結(jié)冰，對(duì)工人身體健康、提升和其它設(shè)施有危害時(shí)，必須裝設(shè)暖風(fēng)設(shè)備，保持進(jìn)風(fēng)井口以下的空氣溫度在2℃以上。進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井的設(shè)備地點(diǎn)必須地層穩(wěn)定且有利于防洪?？?/p>

12、回風(fēng)道不得作為主要行人道，礦井的回風(fēng)流和主要通風(fēng)機(jī)的噪音不得造成公害。</p><p>　　3、箕斗提升或裝有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒不應(yīng)兼作風(fēng)井。如果兼作風(fēng)井使用時(shí)，必須遵守下列規(guī)定：</p><p>　　(1)箕斗提升兼作回風(fēng)井時(shí)，井上下裝、卸井塔都必須有完善的封閉措施，其漏風(fēng)率不超過15%，并應(yīng)有可靠的降塵設(shè)施，但裝有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒不得兼作回風(fēng)井。</p><p>

13、　　(2)箕斗提升井或裝有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒兼作進(jìn)風(fēng)井時(shí)，箕斗提升井筒中的風(fēng)速不得超過6m/s；裝有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒中的風(fēng)速不得超過4m/s，并都應(yīng)有可靠的防塵措施，保證粉塵濃度符合工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒中還應(yīng)裝有專用的消防管路。</p><p>　　4、所有礦井都必須采用機(jī)械通風(fēng)，主要通風(fēng)機(jī)(供全礦、一翼或一個(gè)分區(qū)使用)必須安裝在地面。同一井口不宜選用幾臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，主要通風(fēng)機(jī)要有符合要求的防爆

14、門，反風(fēng)設(shè)備和專用的供電線路。</p><p>　　5、每一個(gè)礦井必須有完整的獨(dú)立的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，不宜把兩個(gè)可以獨(dú)立通風(fēng)的礦井合并一個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)，若有兩個(gè)出風(fēng)井，則自采區(qū)流到各個(gè)出風(fēng)井的風(fēng)流需保持獨(dú)立；各工作面的回風(fēng)在進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)道之前，各采區(qū)的回風(fēng)在進(jìn)入回風(fēng)水平之前都不能任意貫通，下水平的回風(fēng)流和上水平的進(jìn)風(fēng)流必須嚴(yán)格隔開，在條件允許時(shí)，要盡量使總進(jìn)風(fēng)早分開，總回風(fēng)晚匯合。</p><p&g

15、t;　　6、采用多臺(tái)分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)時(shí)，為了保持聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，總進(jìn)風(fēng)道的斷面不宜過小，盡可能減少公共風(fēng)路的風(fēng)阻；各分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)的回風(fēng)流，中央主要通風(fēng)機(jī)回風(fēng)流都必須嚴(yán)格隔開。</p><p>　　7、采煤工作面的掘進(jìn)工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。采煤工作面和其相連接的掘進(jìn)工作面，在布置獨(dú)立通風(fēng)有困難時(shí)，可采用串聯(lián)通風(fēng)，但必須符合《煤礦安全規(guī)程》第114條的有關(guān)規(guī)定。</p><p>　

16、　8、井下火藥庫必須有單獨(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，井下充電硐室要有單獨(dú)的風(fēng)流通風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流引入采區(qū)回風(fēng)道中。</p><p>　　9、本礦井分前期和后期設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)只對(duì)前期做詳細(xì)設(shè)計(jì)，后期暫不考慮。</p><p>　　第三節(jié) 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配</p><p>　　一、礦井需風(fēng)量的計(jì)算原則</p><p&

17、gt;　　礦井需風(fēng)量應(yīng)按照“由里往外”的原則，由采、掘工作面、硐室和其他用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際最大需風(fēng)量總和，再考慮一定的備用風(fēng)量系數(shù)后，計(jì)算出礦井總風(fēng)量。</p><p>　　二、礦井需風(fēng)量的計(jì)算方法</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，礦井需要的風(fēng)量應(yīng)按照下列求分別計(jì)算，并選取其中的最大值。</p><p>　　本礦井初期投產(chǎn)區(qū)域位于瓦斯風(fēng)化帶中，瓦斯涌出

18、量相對(duì)較小，但考慮通風(fēng)設(shè)備的服務(wù)年限、通風(fēng)安全等諸多因素，風(fēng)量計(jì)算仍采用瓦斯帶的參數(shù)。</p><p>　　1、按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算</p><p>　　Q=4NK （３-1）</p><p>　　式中：Q——礦井總風(fēng)量，m3/s</p><p>　　4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3

19、/min·人</p><p>　　N——井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，220人</p><p>　　K——礦井通風(fēng)系數(shù)，兩翼對(duì)角式取1.15</p><p>　　則Q=4×220×1.15=1012m3/min=16.87m3/s</p><p>　　2、按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算即：<

20、/p><p>　　Q=（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其他）×K （３-2）</p><p>　　式中：Q——礦井總風(fēng)量，m3/s</p><p>　　ΣQ采——采煤工作面風(fēng)量之和</p><p>　　ΣQ掘——掘進(jìn)工作面風(fēng)量之和</p><p>　　ΣQ硐——獨(dú)立通風(fēng)硐室需風(fēng)量之和<

21、/p><p>　　ΣQ其他——其他用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量之和</p><p>　　K——礦井通風(fēng)系數(shù)，兩翼對(duì)角式取1.15</p><p>　?。?）采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量</p><p>　　由題目條件：相對(duì)瓦斯涌出量12m3／t，礦井生產(chǎn)能力為0.9Mt/a，礦井有兩個(gè)采區(qū)，一個(gè)采區(qū)生產(chǎn)，共兩個(gè)采煤工作面，其中一個(gè)生產(chǎn)，一個(gè)備用。計(jì)算出工作面的瓦斯絕對(duì)

22、涌出量。</p><p>　　忽略掘進(jìn)工作面和備用工作面的出煤量，忽略掘進(jìn)工作面和備用工作面涌出的瓦斯，每個(gè)采煤工作面的瓦斯絕對(duì)涌出量為：</p><p>　　Q采瓦=3000×12/24×60=25 m3/min</p><p><b>　　①瓦斯涌出量計(jì)算：</b></p><p>　　Q采風(fēng)=1

23、00×Q采瓦×K （３-3）</p><p>　　式中：Q采風(fēng)——工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m3/min</p><p>　　Q采瓦——工作面的瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min </p><p>　　K——工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，取1.2</p><p>　　則：Q采風(fēng)=10

24、0×Q采瓦×K=100×25×1.2=3000m3/min=50m3/s</p><p><b>　?、诎垂ぷ髅鏈囟扔?jì)算</b></p><p>　　回采工作面應(yīng)有良好的氣候條件，其氣溫和風(fēng)速的關(guān)系應(yīng)符合下表的要求。</p><p>　　式中：Vwi——采煤工作面風(fēng)速，當(dāng)采長(zhǎng)壁工作面穩(wěn)定在18℃時(shí)，工作面

25、風(fēng)速應(yīng)在 0.8-1.0m3/s之間，取1.0m3/s</p><p>　　Swi——采煤工作面的平均斷面積，（4+2）/2×2.8=8.4㎡</p><p>　　Kwi——采煤工作面長(zhǎng)140m,長(zhǎng)度系數(shù)，取1.1</p><p>　　Q采風(fēng)=60×1.0×8.4×1.1=554.4m3/min</p><

26、;p>　　③按人數(shù)計(jì)算實(shí)際需風(fēng)量</p><p>　　Q采=4×N，m3/min （３-5）</p><p>　　式中：N——工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，30人</p><p>　　Q采=4×30=120m3/min</p><p>　?、?、按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算（《規(guī)程2010》第一

27、百零一條）</p><p>　　按最低風(fēng)速驗(yàn)算各采煤工作面的最小風(fēng)量：</p><p>　　按最高風(fēng)速驗(yàn)算各采煤工作面的最小風(fēng)量：</p><p>　?。?-6式中：S采 ——采煤工作面的平均斷面積，采煤工作面8.4㎡。</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。備用工作面亦按上述要求，并滿足瓦斯、二氧化碳、風(fēng)流溫

28、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>　　采工作面：126m3/min≤Q采≤2016m3/min</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算，設(shè)計(jì)采工作面配風(fēng)量取其中最大值，即：</p><p>　　Q采風(fēng)=3000m3/min>2016 m3/min（通風(fēng)機(jī)最大風(fēng)量不能滿足所需風(fēng)量，采用通風(fēng)機(jī)最大風(fēng)量2016 m3/min）&

29、lt;/p><p>　　備用工作面一般按回采工作面需風(fēng)量的50﹪計(jì)算，</p><p>　　即：Q備風(fēng)=1/2 Q采風(fēng) =1008m3/min =16.8m3/s</p><p>　?。?）掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量</p><p><b>　?、侔赐咚褂砍隽坑?jì)算</b></p><p>　　Q掘=100&

30、#215;q掘×K掘 （３-７）</p><p>　　式中：Q掘——掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m3/min</p><p>　　q掘——掘進(jìn)工作面的瓦斯絕對(duì)涌出量 </p><p>　　K掘——掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，取1.5</p><p>　　由于忽略了掘進(jìn)工作

31、面的出煤量和瓦斯涌出量，因此，此步計(jì)算結(jié)果可予忽略。</p><p><b>　?、诎凑ㄋ幜坑?jì)算</b></p><p><b>　　Q掘=25×A</b></p><p>　　式中：25——使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min</p><p>　　A——掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥量

32、，kg，一般取10kg。</p><p>　　Q掘=25×10=250 m3/min</p><p>　?、郯淳植客L(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　=300×1.3=390m3/min</p><p>　　—第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的和，選擇JBT-62型局部通風(fēng)機(jī)，其額定風(fēng)量為300m3/min&

33、lt;/p><p>　　—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1.2，有瓦斯涌出時(shí)取1.3。</p><p>　?、?按工作人員數(shù)量計(jì)算</p><p>　　其中： 4—每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　—第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取20人。</p&g

34、t;<p>　　=4×20=80m3/min</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)巖巷掘進(jìn)工作面的最小風(fēng)量：</p><p><b>　　=72m3/min</b></p><p>　　各個(gè)煤巷和半煤巖巷掘進(jìn)工作面的最

35、小風(fēng)量：</p><p>　　=120m3/min</p><p>　　按最高風(fēng)速驗(yàn)算各掘進(jìn)工作面的最小風(fēng)量：</p><p>　　=1920m3/min</p><p>　　式中 —第i個(gè)掘進(jìn)巷道工作面巷道的凈斷面積，取8m2。</p><p>　　綜合考慮，掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量為Q掘=390m3/min</

36、p><p>　　（3）硐室、爆破材料庫等需風(fēng)量</p><p>　　①爆炸材料硐室：1m3/s</p><p>　?、诓蓞^(qū)變電所：1m3/s</p><p>　?、劢g車硐室：1m3/s</p><p>　　則硐室、爆破材料庫等實(shí)際需風(fēng)量為：</p><p>　　∑Q硐=1＋1+1=3m3/s=180

37、m3/s</p><p>　　綜合上述計(jì)算，礦井需風(fēng)量為：</p><p>　　Q=（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐）×K</p><p>　　=（1.5×2016+2×390+180）×1.25</p><p>　　=4980m3/min=83m3/s</p><p>　　以上計(jì)算結(jié)果

38、取最大值，由于采用兩翼對(duì)角通風(fēng)，兩翼對(duì)稱同進(jìn)開采，則礦井一翼需風(fēng)量Q=2490m3/min=41.5m3/s。</p><p>　　第四節(jié) 礦井通風(fēng)阻力及等積孔計(jì)算</p><p>　　在主要通風(fēng)機(jī)整個(gè)服務(wù)期限內(nèi)，礦井通風(fēng)總阻力隨開采深度的增加和走向范圍的擴(kuò)大及產(chǎn)量的提高而增加。為了扇風(fēng)機(jī)在整個(gè)礦井服務(wù)期間在合理的效率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，在選擇扇風(fēng)機(jī)時(shí)必須考慮到最大可能的總阻力和最小可能的總阻力

39、，前者對(duì)應(yīng)于扇風(fēng)機(jī)服務(wù)期間內(nèi)通風(fēng)最困難時(shí)期礦井總阻力，后者對(duì)應(yīng)通風(fēng)最容易時(shí)期的礦井總阻力，同時(shí)還考慮到自然風(fēng)壓得作用。</p><p><b>　　一、計(jì)算原則</b></p><p>　　在進(jìn)行礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算時(shí)，不要計(jì)算每一條巷道的通風(fēng)阻力，只選擇其中一條阻力最大的風(fēng)路進(jìn)行計(jì)算。但必須是礦井達(dá)到設(shè)計(jì)年產(chǎn)量以后，通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的阻力最大風(fēng)路。一般，可能

40、兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)圖上根據(jù)采掘作業(yè)布置情況分別風(fēng)流路線最長(zhǎng)、風(fēng)量較大的一條線路作為阻力最大的風(fēng)路。在選定的風(fēng)路上（分最容易和最困難時(shí)期），從進(jìn)風(fēng)井口到回風(fēng)井口逐段編號(hào)，對(duì)各段井巷進(jìn)行阻力計(jì)算，然后累加起來，得出這兩個(gè)時(shí)期的各個(gè)井巷通風(fēng)總阻力（h阻易，h阻難）。如果通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，直觀上難以判斷哪條風(fēng)路阻力最大時(shí)，則需選擇幾條風(fēng)路，通過計(jì)算比較選出最大值。</p><p>　　如果礦井服務(wù)年限較長(zhǎng)時(shí)，則只計(jì)算頭15～

41、25a的通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期的井巷通風(fēng)總阻力。</p><p>　　附:(礦井平面圖4-1)</p><p>　　(通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖4-２)</p><p><b>　　礦井平面圖4-1</b></p><p>　　(困難時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖4-２)</p><p>　　通過主扇的風(fēng)量Qf必大于通過風(fēng)井的礦

42、井總風(fēng)量Q礦，為了計(jì)算礦井的阻力，必先算出Qf：</p><p><b>　　對(duì)于抽出式：</b></p><p>　　Qf =（1.05～1.10）×Q礦　　 （４-1）</p><p>　　為了經(jīng)濟(jì)、合理、安全地使用主扇，應(yīng)控制h阻難不易太大，礦井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)超過2940 Pa。</p>

43、<p><b>　　二、計(jì)算方法</b></p><p>　　沿著上述兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力的風(fēng)路，分別用下式算出各區(qū)段井巷摩擦阻力：</p><p>　　Pa （４-2）</p><p>　　式中：h摩——各段井巷的摩擦阻力；</p><p>　　α——摩擦阻力系數(shù)，可查閱

44、《煤礦通風(fēng)與安全》一書的附錄；</p><p>　　L——各段井巷的長(zhǎng)度，m；</p><p>　　U——各段井巷的周長(zhǎng)，m</p><p>　　S——井巷的凈斷面積，m2；</p><p>　　Q——各井巷和硐室所通過的風(fēng)量分配值，系根據(jù)前面所 計(jì)算的各井巷硐室所需要的實(shí)際風(fēng)量值再乘以K（考

45、 慮井巷的內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素）后求得的 風(fēng)量值，/s。</p><p>　　本設(shè)計(jì)根據(jù)采區(qū)接替安排，礦井投產(chǎn)后至NO.７采區(qū)為初期通風(fēng)容易時(shí)期（即上采面接近停采線位置時(shí)，當(dāng)同一采區(qū)的同一區(qū)段上下煤層同采時(shí)，應(yīng)有３－４個(gè)的進(jìn)尺距離）；之后到NO.１采區(qū)采完為初期通風(fēng)困難時(shí)期。通風(fēng)容易時(shí)期負(fù)壓和通風(fēng)困難時(shí)期負(fù)壓計(jì)算結(jié)果見附表2和附表3。</p><p

46、>　　其總和為總摩擦阻力：</p><p>　　∑h摩=h1-2+h2-3+……+hn-(n+1) Pa （４-3）</p><p>　　式中：h1-2、h2-3、……、+hn-(n+1)——為各段井巷之摩擦阻力，Pa。</p><p>　　由附表2和附表3的計(jì)算知：</p><p>　　h易=1

47、254.09Pa</p><p>　　h難=2250.99Pa</p><p><b>　　三、計(jì)算礦井總風(fēng)阻</b></p><p>　　，Ns2m-8 （４-6） </p><p>　　，Ns2m-8 （４-7）</p><

48、;p>　　式中：R易、R難 ------容易時(shí)期和困難時(shí)期的全礦總風(fēng)阻</p><p>　　則R易=0.728Ns2m-8 </p><p>　　R難=1.307Ns2m-8</p><p><b>　　四、計(jì)算礦井等積孔</b></p><p>　　=1.395

49、 （４-8）</p><p>　　= 1.041 （４-9）</p><p>　　式中：A易，A難-----容易時(shí)期和困難時(shí)期的全礦等積孔，㎡</p><p>　　根據(jù)礦井通風(fēng)難易程度分級(jí)見表3-3。</p><p>　　表3-3 礦井通風(fēng)難易程度分級(jí)</p><p>　　由等積

50、孔可以看出，礦井通風(fēng)為中等,所以礦井在生產(chǎn)時(shí)期應(yīng)加大各巷道的掘進(jìn)斷面，以滿足用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量，并避免有關(guān)巷道風(fēng)速超限。</p><p>　　第五節(jié) 主要通風(fēng)機(jī)選型</p><p><b>　　一、選型依據(jù)</b></p><p>　　礦井一翼所需風(fēng)量：41.5m3/s</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期礦井所需風(fēng)壓：125

51、4.09Pa</p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期礦井所需風(fēng)壓：2250.99Pa</p><p><b>　　二、通風(fēng)機(jī)選型</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)所需風(fēng)量 由 =</p><p>　　則 =1.15×41.5=47.725</p><p>　　式中

52、 ——風(fēng)量備用系數(shù)，=1.15；</p><p>　　——礦井所需總風(fēng)量，。</p><p>　　通風(fēng)機(jī)所需負(fù)壓 由 =+H++</p><p>　　則通風(fēng)容易期 =+H++</p><p>　　=1254.09--196+200+0=1258.09Pa</p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期

53、 =+H++</p><p>　　=2250.99+196+200+0=2646.99Pa</p><p>　　式中 ——全礦總阻力，即礦井所需負(fù)壓，Pa；</p><p>　　H——自然風(fēng)壓，取為196Pa；</p><p>　　——風(fēng)機(jī)裝置阻力，一般取150～200 Pa；</p><p>　　—— 出口動(dòng)

54、壓損失，由于這里以所需風(fēng)機(jī)的靜壓為依據(jù)利用靜壓特性曲線進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型，故=0 Pa。</p><p>　　1、確定通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)</p><p>　?。?）計(jì)算礦井通風(fēng)網(wǎng)路阻力系數(shù)</p><p>　　根據(jù) = </p><p>　　得到 =/</p><p>　　則通風(fēng)容易時(shí)網(wǎng)路阻力系數(shù)

55、</p><p><b>　　=/</b></p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)網(wǎng)路阻力系數(shù) </p><p><b>　　=/</b></p><p><b>　　（2）網(wǎng)路特性曲線</b></p><p>　　根據(jù)=，利用描點(diǎn)法將礦井通風(fēng)容易時(shí)期及通風(fēng)困

56、難時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)路特性曲線分別描繪在FBCDZ54-6-№15B型風(fēng)機(jī)特性曲線上。根據(jù)所需負(fù)壓及風(fēng)量，取礦井后期網(wǎng)路特性曲線與風(fēng)機(jī)葉片安裝角度為47/39°的性能特性曲線相交于點(diǎn)，為通風(fēng)容易時(shí)的工況點(diǎn)，初期工況值=42， =974Pa，=0.72；取礦井初期網(wǎng)路特性曲線與風(fēng)機(jī)葉片安裝角度為48/40°的性能特性曲線相交于點(diǎn)，為通風(fēng)困難時(shí)的工況點(diǎn)，后期工況值=43， =2149Pa，=0.81。通風(fēng)容易時(shí)風(fēng)機(jī)葉片安裝角度為

57、47/39°，通風(fēng)困難時(shí)風(fēng)機(jī)葉片安裝角度為48/40°，滿足生產(chǎn)及安全要求。通風(fēng)機(jī)特性曲線與工況點(diǎn)，如圖5-1所示。</p><p><b>　　2、通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)</b></p><p>　　FBCDZ№16/ 2×75kW型通風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　電機(jī)型號(hào) YBF2—280S—2

58、電機(jī)功率 2×75kW</p><p>　　額定電壓 660 風(fēng)量范圍 16-51</p><p>　　風(fēng)壓范圍 290～3600 Pa</p><p>　　根據(jù)礦井所需的風(fēng)量、負(fù)壓及礦井的開拓布置，考慮設(shè)施漏風(fēng)和各種阻力損失后，經(jīng)計(jì)算和比較，選擇兩臺(tái)FBCDZ№16/ 2×75kW型防爆

59、對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)980r/min。每臺(tái)風(fēng)機(jī)配備兩臺(tái)專用防爆電機(jī)，功率2×75kW，電壓660V。該風(fēng)機(jī)采用內(nèi)裝式電機(jī)，機(jī)電一體化，改變了礦井主通風(fēng)機(jī)長(zhǎng)軸或皮帶輪傳動(dòng)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，避免了傳動(dòng)裝置損壞事故，提高了風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)效率。</p><p><b>　　三、通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)運(yùn)行特性曲線見圖5-1。

60、圖5-2 通風(fēng)機(jī)運(yùn)行性能曲線</p><p>　　2—5 FBCDZ№16/ 2×75kW型通風(fēng)機(jī)</p><p><b>　　四、電動(dòng)機(jī)選型</b></p><p>　　后期最小負(fù)壓時(shí)，所需電動(dòng)機(jī)功率P容易：</p><p>　　P容易=Qf×H容易/1000η=47.725×1258.

61、09/1000η =96.38KW</p><p>　　前期最大負(fù)壓時(shí)，所需電動(dòng)機(jī)功率P困難：</p><p>　　P困難=Qf×H困難/1000η=47,725×2646.99/1000η =144.41KW</p>

62、<p>　　因礦井首采區(qū)前期約服務(wù)16年，前后期電能損耗所差不多，故前、后期選擇電動(dòng)機(jī)容量一致。</p><p>　　五、通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的校驗(yàn)</p><p><b>　　1、起動(dòng)時(shí)容量</b></p><p>　　由于本礦井通風(fēng)機(jī)布置在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，電動(dòng)機(jī)采用全壓直接啟動(dòng)，其容量能夠滿足風(fēng)機(jī)正常啟動(dòng)的要求。</p>&l

63、t;p><b>　　2、反風(fēng)時(shí)的容量</b></p><p>　　根據(jù)廠家提供的FBCDZ№16/ 2×75kW型對(duì)旋風(fēng)機(jī)反風(fēng)參數(shù)確定。</p><p>　　檢驗(yàn)所選電動(dòng)機(jī)容量是否滿足反風(fēng)要求。</p><p>　　第六節(jié) 礦井反風(fēng)措施</p><p><b>　　一、反風(fēng)目的和意義</

64、b></p><p>　　反風(fēng)裝置就是使正常風(fēng)流反向的設(shè)備，當(dāng)進(jìn)風(fēng)井筒附近和井底車場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)或瓦斯煤塵爆炸時(shí)，為了避免大量的CO 和CO2 等有害氣體進(jìn)入采掘工作面危及井下工人的生命安全，則利用主要通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)裝置迅速的將風(fēng)流方向反向。</p><p>　　《規(guī)程》第124條規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，必須能在10min內(nèi)改變巷道中風(fēng)流方向，當(dāng)風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機(jī)

65、的供風(fēng)量不應(yīng)小于正常風(fēng)量的40%。</p><p>　　二、反風(fēng)方式、反風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)施</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用的通風(fēng)機(jī)電機(jī)可直接反轉(zhuǎn)，因此設(shè)計(jì)采用風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)，為配合風(fēng)機(jī)反風(fēng)，在控制室安裝正反轉(zhuǎn)切換柜，并掛反風(fēng)操作系統(tǒng)圖及操作規(guī)程。反風(fēng)時(shí)換向操作，可在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向，并且風(fēng)流方向改變后，通風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量為15m3/s，不小于正常風(fēng)量（41m3/s）的40%。<

66、/p><p>　　同時(shí)，為了提高礦井的抗災(zāi)能力，設(shè)計(jì)在采區(qū)、工作面布置局部反風(fēng)系統(tǒng)，即在主要通風(fēng)機(jī)保持正常運(yùn)行的條件下，通過迅速調(diào)整預(yù)設(shè)的反風(fēng)風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)采區(qū)內(nèi)部巷道或采煤工作面風(fēng)流反向，以實(shí)現(xiàn)局部反風(fēng)。</p><p>　　每季度至少要檢查一次反風(fēng)設(shè)施，每年應(yīng)進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)。</p><p>　　第七節(jié) 礦井通風(fēng)評(píng)價(jià)</p><p>

67、<b>　　一、礦井通風(fēng)費(fèi)用</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，可用下公式計(jì)算：</p><p>　　W=（E+EA）D/T 元/t</p><p>　　E+EA =8760(P難+22)/ηvηw （７-1） &

68、lt;/p><p>　　式中：w——主要通風(fēng)機(jī)年耗電量，元/t</p><p>　　D——電價(jià)，0.8元</p><p>　　T——礦井年產(chǎn)量，t</p><p>　　E——礦井主要通風(fēng)機(jī)年耗電量</p><p>　　EA——礦井局部通風(fēng)機(jī)與輔助通風(fēng)機(jī)年耗電量</p><p>　　ηv——變壓器的效

69、率，取0.95；</p><p>　　ηH ——電線的輸出功率，取0.95。</p><p>　　則E=8760×2×144.41/1.2×0.95×0.95=2336161.77</p><p>　　W=（E+EA）D/T =(2336161.77+3×28) ×0.8/900000=2.08元</

70、p><p><b>　　二、風(fēng)阻與等積孔</b></p><p>　　礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的等積孔分別為1.395m2和1.041m2，因此兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)都屬于中等級(jí)別。</p><p>　　1、通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　本礦井為新建礦井，礦井初期采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，由副井進(jìn)風(fēng)，中央風(fēng)井回風(fēng)，通風(fēng)方式為

71、抽出式；后期在南翼、北翼各開一對(duì)風(fēng)井，采用副井、南北進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，中央風(fēng)井和南翼、北翼風(fēng)井回風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)過渡為分區(qū)式，因此，礦井具有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。</p><p>　　2、礦井開拓、采掘布置</p><p>　　本礦井采用立井開拓方式，副井井筒凈直徑5m，凈斷面19.6m2，風(fēng)井井筒凈直徑4.0m，凈斷面12.6m2，立井井筒斷面大，礦井風(fēng)量有適大的余地。井下所有進(jìn)回風(fēng)巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷

72、中均設(shè)有雙向雙道風(fēng)門，在需要調(diào)節(jié)風(fēng)量處設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)門，以保證各用風(fēng)地點(diǎn)的合理風(fēng)量。</p><p><b>　　3、采掘工作面通風(fēng)</b></p><p>　　回采工作面采用負(fù)壓通風(fēng)，掘進(jìn)工作面采用對(duì)旋局部通風(fēng)機(jī)配合濕式除塵器正壓通風(fēng)。</p><p><b>　　4、風(fēng)量與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)</b></p><p

73、>　　設(shè)計(jì)按照《煤礦安全規(guī)程》要求進(jìn)行了風(fēng)量計(jì)算，按瓦斯涌出量等對(duì)采、掘工作面所需風(fēng)量進(jìn)行了各種測(cè)算，確保井下各用風(fēng)地點(diǎn)配有足夠的風(fēng)量。采區(qū)及工作面均有獨(dú)立的進(jìn)回風(fēng)巷道，風(fēng)量及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)均可靠。礦井通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的礦井等積孔分別為1.395m2和1.041m2，通風(fēng)難易程度屬通風(fēng)中等礦井。</p><p><b>　　5、反風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p&g

74、t;　　全礦井反風(fēng)采用主要通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，巷道布置和井下通風(fēng)設(shè)施可滿足全礦井反風(fēng)的要求。</p><p><b>　　6、通風(fēng)設(shè)備和設(shè)施</b></p><p>　　設(shè)計(jì)選用的FBCDZ№16/ 2×75kW型防爆對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)二臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，該風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：</p><p>　?、傩阅軆?yōu)良，高效區(qū)寬廣，可以通過改變?nèi)~片角

75、度調(diào)節(jié)運(yùn)行工況；</p><p>　?、跈C(jī)電一體化，兩臺(tái)防爆電機(jī)安裝在風(fēng)機(jī)內(nèi)部，分別與一、二級(jí)葉輪直聯(lián)，提高了傳動(dòng)效率；</p><p>　?、埏L(fēng)機(jī)固定在軌道式基礎(chǔ)上，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，采用電機(jī)直接反轉(zhuǎn)反風(fēng)，不需建設(shè)反風(fēng)系統(tǒng)，節(jié)省基建投資；</p><p>　?、芡L(fēng)機(jī)采用雙回路電源供電，當(dāng)一回路出故障時(shí)，另一回路可保證通風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)行，安全可靠。</p

76、><p>　　兩翼風(fēng)井井口設(shè)有防爆門，在井下發(fā)生爆炸事故時(shí)，可使防爆門靈活打開，有效的降低了爆炸沖擊波對(duì)相關(guān)設(shè)施的破壞。</p><p><b>　　7、安全出口</b></p><p>　　礦井初期一翼設(shè)計(jì)有副井和風(fēng)井二個(gè)通達(dá)地面的安全出口，兩個(gè)井筒均裝設(shè)玻璃鋼梯子間，可以保證井下發(fā)生事故時(shí)，人員經(jīng)副井、風(fēng)井通達(dá)地面。</p>&l

77、t;p>　　8、防止漏風(fēng)及降低風(fēng)阻的措施</p><p>　　防止漏風(fēng)的主要措施有：每組風(fēng)門均為兩道正向和兩道反向風(fēng)門組成，風(fēng)門不得設(shè)置在斜巷內(nèi)。進(jìn)、回風(fēng)巷道之間盡量減少聯(lián)絡(luò)巷，采空區(qū)要及時(shí)封閉。多有通風(fēng)設(shè)施要牢固可靠，并要加強(qiáng)管理和維修，保證正常使用。為了防止沿空送巷漏風(fēng)，上、下區(qū)段間留3～6m“煤皮”；但應(yīng)注意沿空送巷位置，掘巷時(shí)采用放小炮，加密支護(hù)，盡量減少煤柱損壞，加強(qiáng)巷道維護(hù)等。</p>

78、;<p>　　降低風(fēng)阻的措施有：在礦井建設(shè)和施工過程中，應(yīng)優(yōu)化井巷支護(hù)形式；采用光面爆破，降低巷道摩擦阻力系數(shù)。生產(chǎn)期間應(yīng)及時(shí)清除巷道中的廢棄物和障礙物，保證巷道風(fēng)流暢通，嚴(yán)禁堆放雜物和物料，要及時(shí)擴(kuò)修受壓縮變形的巷道，保證有效的通風(fēng)巷道斷面，以降低通風(fēng)阻力。</p><p>　　綜上所述，設(shè)計(jì)對(duì)影響本礦井通風(fēng)系統(tǒng)的各個(gè)因素都進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并采取了詳細(xì)的分析，并采取了相應(yīng)的安全措施和對(duì)策，生產(chǎn)中

79、要嚴(yán)格執(zhí)行國家的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范，按設(shè)計(jì)要求和規(guī)章制度進(jìn)行安全管理，總體上講礦井的通風(fēng)系統(tǒng)是合理的、可靠的，具有較強(qiáng)的預(yù)防災(zāi)害和抵抗災(zāi)害的能力。</p><p>　　附表1 井巷尺寸及支護(hù)情況</p><p><b>　　附表2</b></p><p><b>　　附表3</b></p><

80、p>　　說明：由于兩井筒深度之差小于400m.且兩井口在現(xiàn)一標(biāo)高上，因此Ｈ自≈0</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　1、《通風(fēng)安全學(xué)》</b></p><p>　　2、《軸流式通風(fēng)機(jī)》</p><p><b>　　3、《煤礦開采學(xué)》</b