礦井通風(fēng)安全課程設(shè)計(jì)模板

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要 ……………………………………………………………………2 </p><p>　　井田特征及開采、開拓系統(tǒng)　…………………………………………3</p><p>　　采煤方法和井田開采、開拓　…………………………………………6　</p><p>

2、　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定……………………………………………………7　</p><p>　　礦井風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配　……………………………………………11</p><p>　　計(jì)算礦井通風(fēng)阻力　……………………………………………………16　</p><p>　　選擇礦井通風(fēng)設(shè)備　……………………………………………………18</p><p>　　通

3、風(fēng)費(fèi)用概算……………………………………………………………22</p><p>　　參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………23</p><p><b>　　【摘要】</b></p><p>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井工作地點(diǎn)供給新鮮空氣、以供給人員呼吸，并稀釋和排除井下各種有毒有害氣體和礦塵，創(chuàng)造良好的礦內(nèi)工作環(huán)境，保障井下作

4、業(yè)人員的身體健康和勞動(dòng)安全。這種利用機(jī)械或自然通風(fēng)為動(dòng)力，使地面空氣進(jìn)入井下，并在井巷中做定向和定量的流動(dòng)，最后將污濁空氣排出礦井的全過(guò)程稱為礦井通風(fēng)。包括進(jìn)、回風(fēng)井的布置方式，主要通風(fēng)機(jī)的工作方法，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和風(fēng)流控制設(shè)施的總稱。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是礦井設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要組成部分，是保證安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，因此必須周密考慮，精心設(shè)計(jì)，力求實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。其設(shè)計(jì)是否合理對(duì)全礦井的安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益具有長(zhǎng)期而重要的影響。</p><

5、p>　　【關(guān)鍵詞】通風(fēng)系統(tǒng) 風(fēng)量 通風(fēng)阻力 風(fēng)壓 通風(fēng)機(jī)</p><p>　　1.井田特征及開采、開拓系統(tǒng)</p><p><b>　　1.1井田概況</b></p><p>　　本礦區(qū)氣候?qū)俦狈綒夂?。氣候溫和，四季明顯，日照充足，春秋季短。該煤系地層為石灰二疊紀(jì)，山西統(tǒng)和太原群，井田內(nèi)無(wú)地質(zhì)構(gòu)造，埋藏穩(wěn)定，均為全部可采煤層，地表

6、平坦，有河流等自然地物，井口及工業(yè)廣場(chǎng)選擇不受地形限制，供電等系統(tǒng)良好。</p><p><b>　　煤層賦存狀態(tài)表：</b></p><p>　　煤層頂?shù)装鍘r石性質(zhì)：</p><p>　　1.2 礦井采區(qū)劃分與布置</p><p>　　M1層與M2層相距50m，設(shè)計(jì)時(shí)只研究M1層的開采通風(fēng)情況，M2層與M1層類似。&l

7、t;/p><p>　　把井田劃分為2個(gè)階段，每個(gè)階段沿煤層的傾斜方向長(zhǎng)度為2309.4m。</p><p>　　沿煤層的走向把煤層劃分為4個(gè)采區(qū)，即C1,C2,C3,C4（如圖示），則每個(gè)采區(qū)的傾斜長(zhǎng)度為2309.4 m，走向長(zhǎng)度為5000m。</p><p>　　在每個(gè)采區(qū)內(nèi)沿走向劃分為8個(gè)區(qū)段,即Q1,Q2,Q3（如圖示）每個(gè)區(qū)段的寬度為288 m，即采掘工作面寬度

8、為288米。</p><p>　　第一水平有兩個(gè)采區(qū)同時(shí)工作，每個(gè)采區(qū)內(nèi)有一個(gè)采掘工作面工作和一個(gè)準(zhǔn)備工作面。</p><p><b>　　采區(qū)劃分與布置圖</b></p><p>　　1.3煤炭?jī)?chǔ)量的計(jì)算</p><p>　　1.3.1礦井工業(yè)儲(chǔ)量</p><p>　　Zg=S×m&#

9、215;γ </p><p>　　式中： Zg—— 礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；</p><p>　　S—— 可采煤層面積，m2；</p><p>　　γ—— 煤的容重，1.4t/m3；</p><p>　　m—— 為兩個(gè)可采煤層煤的厚度之和，為12m；</p><p>　　Zg=2000×5000×

10、12*1.4/=9429.2萬(wàn)t</p><p>　　1.3.2設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量 </p><p>　　Zk=( Zg－p) ×C </p><p>　　式中 ： Zk ——設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量, 萬(wàn)t；</p><p>　　Zg —— 工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；</p><p>　　p —— 永久煤柱損失量，萬(wàn)t；<

11、/p><p>　　C —— 礦井采出率，取0.8； </p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井田邊界要留設(shè)邊界煤柱、防水煤柱以及工業(yè)廣場(chǎng)的保護(hù)煤柱。估算本煤田內(nèi)工業(yè)煤柱、境界煤柱等永久煤柱損失約占工業(yè)儲(chǔ)量的5%。煤層為中厚煤層，按《礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，確定本礦的采區(qū)采出率為85%。</p><p>　　本煤田已探明的工業(yè)儲(chǔ)量為9429.2萬(wàn)t。根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，

12、故煤田的可采儲(chǔ)量：9429.2×95%×80%=7166.2萬(wàn)t。</p><p>　　1.4設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　1.4.1確定礦井的生產(chǎn)能力</p><p>　　根據(jù)井田的可采儲(chǔ)量及地質(zhì)構(gòu)造，確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬(wàn)t/a。</p><p>　　1.4.2礦井服務(wù)年限</p>

13、<p>　　由 T=Zk／(K×A)</p><p>　　其中： T —— 礦井的服務(wù)年限，a；</p><p>　　Zk —— 礦井的可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t；</p><p>　　K —— 礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)，K取1.4；</p><p>　　A —— 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬(wàn)t/a。</p><

14、p>　　經(jīng)計(jì)算得 T=7166.2／（1.4×90）=56.8 年 </p><p>　　因此礦井的服務(wù)年限為57年。</p><p>　　礦井的服務(wù)年限57年> 40年符合《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，也就是說(shuō)礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力定為90萬(wàn)t/a是合理的。</p><p>　　2.采煤方法和井田開采、開拓</p><p>

15、;<b>　　2.1采煤方法</b></p><p>　　礦井采用立井開拓，傾斜長(zhǎng)壁采煤法，綜采工藝，全部垮落法控制頂板，中央并列式通風(fēng)，副井進(jìn)風(fēng)，主井回風(fēng)。礦井為低瓦斯礦井，各煤層煤塵爆炸危險(xiǎn)性不大，不易自燃。</p><p><b>　　2.2井田的開采</b></p><p>　　根據(jù)該礦井的賦存條件將井田分為兩個(gè)水

16、平，以標(biāo)高-375 m為界，-375m以上為第一階段，-375m以下為第二階段。在地質(zhì)、煤層賦存條件、煤質(zhì)合適的情況下，采用下山開采能充分利用開采水平的井巷和設(shè)施，省了開拓工程量和基建的費(fèi)用，延長(zhǎng)了水平的服務(wù)年限，推遲了向下一水平延伸的期限，提高了礦井的經(jīng)濟(jì)效益。該井田的走向長(zhǎng)度為5.4 km，為提高工作面的產(chǎn)煤率，提高第一水平的服務(wù)年限和降低設(shè)備的成本。決定采用沿煤層走向開采順序，并且在井田劃分時(shí)采用中央分列式開采。井筒位于沿走向的中

17、央，將井田分為兩部分。在走向開采的過(guò)程中有前進(jìn)式和后退式兩種。由于后退式開采可進(jìn)一步掌握煤層情況及地質(zhì)變化，采掘互相干擾較小，采空區(qū)不易漏風(fēng)，巷道支護(hù)方便，決定采用后退式的開采順序。</p><p><b>　　2.3井田的開拓</b></p><p>　　礦井采用立井開拓，傾斜長(zhǎng)壁采煤法，綜采工藝，全部垮落法控制頂板，該煤礦共有采煤工作面2個(gè)，掘進(jìn)工作面8個(gè)。硐室8

18、個(gè)（煤倉(cāng)、炸藥庫(kù)、絞車房、變電所），其中四個(gè)掘進(jìn)工作面進(jìn)行開拓，另外四個(gè)掘進(jìn)工作面進(jìn)行采區(qū)的準(zhǔn)備，上下山共分為4個(gè)采區(qū)，分2個(gè)階段進(jìn)行開拓，劃分為2個(gè)開采水平。該采區(qū)東西走向長(zhǎng)度1350m，南北傾向長(zhǎng)度720m，4個(gè)掘進(jìn)工作面完全能夠保證礦井開拓、采區(qū)準(zhǔn)備、回采的正常進(jìn)行。</p><p>　　3.礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定</p><p>　　3.1各類通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件</p&g

19、t;<p>　　3.1.1中央并列式</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)回風(fēng)井均布置在中央工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，地面建筑和供電集中，建井期限較短，便于貫通，初期投資少，出煤快，護(hù)井煤柱較小。礦井反風(fēng)容易，便于管理。</p><p>　　缺點(diǎn)：風(fēng)流在井下的路線為折返式，風(fēng)流線路大，阻力大，井底車場(chǎng)附近漏風(fēng)大。工業(yè)廣場(chǎng)受主要通風(fēng)機(jī)噪聲的影響和回風(fēng)風(fēng)流的污染。</p><p&g

20、t;　　適用條件：煤層傾角大，埋藏深，井田走向長(zhǎng)度小于4km，瓦斯與自燃發(fā)火都不嚴(yán)重的礦井。</p><p>　　3.1.2中央邊界式</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)較小，工業(yè)廣場(chǎng)不受主要通風(fēng)機(jī)噪聲的影響及回風(fēng)風(fēng)流的污染。</p><p>　　缺點(diǎn)：風(fēng)流在井下的流動(dòng)線路為折返式，風(fēng)流線路長(zhǎng)，阻力大。</p><p>　　適用

21、條件： 煤層傾角較小，埋藏較淺，井田走向長(zhǎng)度不大，瓦斯與自燃發(fā)火比較嚴(yán)重的礦井。</p><p>　　3.1.3兩翼對(duì)角式</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：風(fēng)流在井下的流動(dòng)線路是直向式，風(fēng)流線路短，阻力小。內(nèi)部漏風(fēng)小，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)，便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，礦井風(fēng)壓比較穩(wěn)定。工業(yè)廣場(chǎng)不受回風(fēng)污染和通風(fēng)機(jī)噪聲的危害。</p><p>　　缺點(diǎn)：井筒安全煤柱壓煤較多，初期投資大

22、，投產(chǎn)較晚。</p><p>　　適用條件：煤層走向大于4km，井型較大，瓦斯和自燃發(fā)火嚴(yán)重的礦井，或低瓦斯礦井，煤層走向較長(zhǎng)，產(chǎn)量較大的礦井。</p><p>　　3.1.4分區(qū)對(duì)角式</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)采區(qū)有獨(dú)立通風(fēng)路線，互不干擾，便于峋調(diào)節(jié)，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)，建井期短，初期投資少，出煤快。</p><p>　　缺點(diǎn)：占

23、用設(shè)備多，管理分散，礦井反風(fēng)困難。</p><p>　　適用條件：煤層埋藏淺，或因地表高低起伏較大，無(wú)法開掘總回風(fēng)巷。</p><p><b>　　3.1.5區(qū)域式</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：既可發(fā)送通風(fēng)條件，又能利用風(fēng)井準(zhǔn)備采區(qū)，縮短建井工期。風(fēng)流線路短，阻力小。漏風(fēng)少，網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單，風(fēng)流易于控制，便于主要通風(fēng)機(jī)的選擇。</p>

24、;<p>　　缺點(diǎn)：通風(fēng)設(shè)備多，管理分散。</p><p>　　適用條件：井田面積大， 儲(chǔ)量豐富或瓦斯含量大的大型礦井</p><p><b>　　3.1.6混合式</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：回風(fēng)井?dāng)?shù)量較多，通風(fēng)能力大，布置較靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：通風(fēng)設(shè)備多。

25、</b></p><p>　　適用條件：井田范圍大，地質(zhì)和地面地形復(fù)雜，或產(chǎn)量大，瓦斯涌出量大的礦井。</p><p>　　3.2選擇通風(fēng)機(jī)的工作方式</p><p>　　礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有三種：抽出式、壓入式、壓抽混合式。該礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方式采用抽出式，主要通風(fēng)機(jī)分別安裝在兩個(gè)回風(fēng)井口，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)處于低于

26、當(dāng)?shù)卮髿鈮旱呢?fù)壓狀態(tài)。當(dāng)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，比較安全。</p><p><b>　　3.3確定通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　3.3.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　由于煤層傾角較大，埋藏深，瓦斯與自然發(fā)火都不太嚴(yán)重，因此應(yīng)選擇中</p><p>　　央分列式。其簡(jiǎn)單示意圖如下所示：&

27、lt;/p><p>　　由于該礦井屬于中厚的緩傾斜煤層，采用傾斜長(zhǎng)壁采煤法。所以采用運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)。</p><p>　　3.3.2采區(qū)工作面通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山的選擇。</p><p>　　采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山有兩種方式：軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng)和運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng)。<

28、;/p><p>　　本設(shè)計(jì)采區(qū)采用運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng)。 </p><p>　　運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)時(shí)，風(fēng)流與煤流方向相反。運(yùn)輸機(jī)上山的下部與進(jìn)風(fēng)大巷間設(shè)聯(lián)絡(luò)巷入風(fēng)，禁止從溜煤眼上風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上山的中部，上部與回風(fēng)巷或回風(fēng)上山連接的巷道中設(shè)置風(fēng)門或風(fēng)墻。軌道上山回風(fēng)，它與各區(qū)段回風(fēng)巷或回風(fēng)石門連通，與進(jìn)風(fēng)巷道連接地點(diǎn)，設(shè)置通風(fēng)構(gòu)筑物。將軌道上山與采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷隔離，其下部車場(chǎng)中應(yīng)設(shè)兩道以上風(fēng)門，風(fēng)

29、門間隔不小于一列列車長(zhǎng)度。</p><p>　　采煤工作面通風(fēng)分上行通風(fēng)和下行通風(fēng)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用上行通風(fēng)。</p><p>　　當(dāng)采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷道水平低于回風(fēng)巷時(shí)，采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜向上流動(dòng)，稱上行通風(fēng) 。如圖示：</p><p>　　工作面通風(fēng)系統(tǒng)可分為：U型,Z型,Y型,W型,雙Z型,H型通風(fēng)系統(tǒng)。</p&

30、gt;<p>　　本設(shè)計(jì)采用U型通風(fēng)系統(tǒng)。</p><p>　　工作面通風(fēng)系統(tǒng)只有一條進(jìn)風(fēng)巷道和一條回風(fēng)巷道。如圖示：</p><p>　　4.礦井風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配</p><p><b>　　4.1風(fēng)量計(jì)算</b></p><p>　　4.1.1采煤工作面的需風(fēng)量</p><p>

31、;　　每個(gè)回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量應(yīng)按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算然后取其最大值。</p><p>　?、?采煤工作面的需要風(fēng)量</p><p>　　由于本采區(qū)的相對(duì)瓦斯涌出量為 5 m3/min，故按低瓦斯礦井的實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算。低瓦斯礦井的采煤工作面按瓦斯涌出量的計(jì)算公式為</p><p>　　Q采=Q基

32、本×K采高×K采面長(zhǎng)×K溫</p><p>　　Q基本——工作面需要的基本風(fēng)量，它的計(jì)算公式是</p><p>　　Q基本=工作面控頂距×工作面實(shí)際采高×70%×適宜風(fēng)速</p><p>　　在該采區(qū)中，控頂距取4.0于采區(qū)的回采方式是綜采，工作面實(shí)際采高取3.7；適宜風(fēng)速應(yīng)不小于1m/s，在本采區(qū)中取1.

33、5m/s。</p><p>　　即Q基本=4.0×3.7×1.5×0.7=15.54m/s</p><p>　　K采高 —— 回采工作面采高調(diào)整系數(shù)，在本采區(qū)中K取1.5；</p><p>　　K采面長(zhǎng)—— 回采工作面長(zhǎng)調(diào)整系數(shù)，在本采區(qū)中K取1.3；</p><p>　　K溫 —— 回采工作面溫度調(diào)整系

34、數(shù)，在本采區(qū)中K取1.3；</p><p>　　Q采=15.54×1.5×1.3×1.1=33.3m3/s=2000m3/min</p><p>　?、?按工作面溫度選擇適宜的風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算：</p><p><b>　?。?0××</b></p><p>　　式中 —

35、— 采煤工作面風(fēng)速, m/s;</p><p>　　—— 采煤工作面平均斷面積, m2.</p><p>　　㈢ 按回采工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)和炸藥量計(jì)算：</p><p>　　每人供風(fēng) 4 m3/min</p><p>　　> 4 N ＝4×25 ＝100 m3/min</p><p>　　每千克炸藥供風(fēng)

36、 25 m3/min</p><p>　　>25 A ＝25×3.6＝90 m3/min</p><p>　　其中 N —— 工作面最多人數(shù)，</p><p>　　A —— 一次爆破炸藥最大用量，單位 kg</p><p>　?、?按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：</p><p><b>　　15S<

37、<240S</b></p><p>　　式中 S ——工作面平均斷面積，m2</p><p>　　的最大值為2000 m3/min，在上述范圍內(nèi)，所以回采面供風(fēng)量是合理的。</p><p>　　備用工作面亦應(yīng)滿足按瓦斯、二氧化碳、氣溫等規(guī)定計(jì)算的風(fēng)量且最少不得低于采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量的50%。</p><p>　　＝100

38、0 m3/min</p><p>　　4.1.2掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　㈠ 按瓦斯涌出量計(jì)算：</p><p><b>　　=100××</b></p><p>　　式中 ——單個(gè)掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量m3/min</p><p>　　——掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中

39、瓦斯的絕對(duì)涌出量m3/min（取2.1 m3/min）</p><p>　　——瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù)，取1.5</p><p>　　所以 =100×2.1×1.5=315 m3/min</p><p>　?、?按掘進(jìn)工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)和炸藥量計(jì)算需要風(fēng)量：</p><p>　　每人供風(fēng) 4 m3/min </p&

40、gt;<p>　　4 N＝4×25＝100 m3/min</p><p>　　每kg炸藥供風(fēng) 25 m3/min</p><p>　　25A＝25×3.6＝90 m3/min</p><p>　　式中 N —— 掘進(jìn)工作面最多人數(shù)，</p><p>　　A —— 一次爆破炸藥最大用量，kg</p&g

41、t;<p>　?、?按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：</p><p>　　巖巷掘進(jìn)最低風(fēng)量　>9＝9×5.2＝46.8 m3/min</p><p>　　煤巷掘進(jìn)最低風(fēng)量 >15=15×5.2= 78 m3/min</p><p>　　巖巷掘進(jìn)最高風(fēng)量　＝240×5.2＝1248 m3/min</p><

42、p>　　式中 —— 掘進(jìn)工作面的斷面積m2.</p><p>　　的最大值為315 m3/min，符合作業(yè)要求。</p><p>　　4.1.3井下硐室需要風(fēng)量</p><p>　　礦井井下硐室配風(fēng)原則：</p><p>　　井下爆炸材料庫(kù)配風(fēng)必須保證每小時(shí)4次換氣量，大型礦井100～150 m3/min，中小型礦井60～100

43、 m3/min。</p><p>　　=4V/60＝0.07V （m3/min）</p><p>　　式中 —— 井下爆炸材料需風(fēng)量，m3/min</p><p>　　V —— 井下爆炸材料庫(kù)的體積，m3　</p><p>　　井下充電室，應(yīng)按其回風(fēng)風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計(jì)算風(fēng)量，規(guī)定風(fēng)量不小于100 m3/min。</p>

44、<p>　　機(jī)電硐室規(guī)定風(fēng)量在60～80 m3/min的范圍內(nèi)。</p><p>　　選取硐室風(fēng)量，須保證機(jī)電硐室溫度不超過(guò)30,其他硐室不超過(guò)26</p><p>　　∑Q硐＝++…+＝80+60+60+60+70+80+70+80＝500 m3/min</p><p>　　式中 ∑Q硐—— 所有獨(dú)立硐室需要總風(fēng)量，m3/min</p&g

45、t;<p>　　—— n個(gè)獨(dú)立硐室需風(fēng)量。</p><p>　　4.1.4其它井巷實(shí)際需風(fēng)量</p><p>　　應(yīng)按礦井各個(gè)其它巷道用風(fēng)量的總和計(jì)算：</p><p>　　∑Q其它＝+　…　+</p><p>　　式中　…　——各其它井巷風(fēng)量，m3/min</p><p>　　按瓦斯涌出量計(jì)算： =1

46、00×qCH4×K其通</p><p>　　式中 —— 第i個(gè)其它井巷實(shí)際用風(fēng)量，m3/min</p><p>　　qCH4 —— 第i個(gè)其它井巷最大瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min</p><p>　　K其通 —— 瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.2—1.3</p><p>　　由于無(wú)其它井巷，所以　∑Q其它＝0</p>

47、;<p>　　4.1.5礦井總需風(fēng)量的確定</p><p>　　按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)需風(fēng)量的總和計(jì)算</p><p>　　∑Q礦進(jìn)(∑Q采+∑Q掘 +∑Q硐 +∑Q備+∑Q其)×K礦通（2000×2+315×4+315×0.5×4+500+1000×2+0）×1.15＝9648.5 m3/min&l

48、t;/p><p>　　K礦通——礦井通風(fēng)系數(shù)（抽出式取1.15—1.2）</p><p><b>　　4.2風(fēng)量分配</b></p><p>　　風(fēng)量分配表 </p><p><b>　　5.通風(fēng)阻力的計(jì)算</b></p>

49、<p><b>　　5.1通風(fēng)風(fēng)流流向</b></p><p>　　新鮮風(fēng)流自地面——進(jìn)風(fēng)立井——進(jìn)風(fēng)石門——進(jìn)風(fēng)大巷——進(jìn)風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷——運(yùn)輸機(jī)上山——區(qū)段運(yùn)輸平巷——采煤工作面——區(qū)段回風(fēng)平巷——回風(fēng)石門——總回風(fēng)巷——回風(fēng)立井——地面。</p><p>　　5.2礦井通風(fēng)阻力采用下式計(jì)算</p><p>　　h=∑（α·

50、;L·U·Q2/S3）</p><p>　　式中： h——礦井通風(fēng)阻力，Pa；</p><p>　　α——井巷摩擦阻力系數(shù)，kgs2/m4；</p><p>　　L——井巷長(zhǎng)度，m；</p><p>　　U——井巷凈斷面周長(zhǎng)，m；</p><p>　　S——井巷凈斷面積，m2；</p>

51、<p>　　Q——通過(guò)井巷的風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　5.3 通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期的通風(fēng)阻力的計(jì)算：礦井的第一水平劃分為四個(gè)采區(qū)，可按煤層的走向分別標(biāo)定為采區(qū)1，采區(qū)2，采區(qū)3，采區(qū)4。每個(gè)采區(qū)長(zhǎng)度為1350m，其中有兩個(gè)采區(qū)同時(shí)工作，每個(gè)采區(qū)有一個(gè)采煤工作面和一個(gè)準(zhǔn)備工作面。當(dāng)采區(qū)2和采區(qū)3同時(shí)工作時(shí)，通風(fēng)路線最短，通風(fēng)阻力最

52、小，此時(shí)為通風(fēng)容易時(shí)期。通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算如下表示：</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算表</p><p>　　5.4 通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算</p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算：當(dāng)采區(qū)1和采區(qū)4同時(shí)工作時(shí)，通風(fēng)路線最長(zhǎng)，此時(shí)為通風(fēng)困難時(shí)期。通風(fēng)困難時(shí)期的通風(fēng)阻力計(jì)算如下表示：</p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)

53、阻力計(jì)算表</p><p>　　6.礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇</p><p><b>　　6.1概述</b></p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)備主要包括主要通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)備的要求：</p><p>　　礦井必須設(shè)計(jì)兩套同等能力的主要通風(fēng)設(shè)備，其中一套備用。</p&g

54、t;<p>　　選擇通風(fēng)機(jī)應(yīng)滿足第一開采水平各個(gè)時(shí)期工況變化，并使設(shè)備長(zhǎng)期高效率運(yùn)行，當(dāng)工況變化較大時(shí)，根據(jù)礦井分期時(shí)間及節(jié)能情況，應(yīng)分期選擇電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　通風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有一定的余量，軸流式通風(fēng)機(jī)在最大設(shè)計(jì)負(fù)壓和風(fēng)量時(shí)，輪葉運(yùn)轉(zhuǎn)角度應(yīng)比允許范圍小5o;離心式風(fēng)機(jī)的選擇設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速不宜大于允許最高轉(zhuǎn)速的90%；</p><p>　　進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差在150米以上

55、，或進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高相同，但井深400米以上時(shí)，宜計(jì)算礦井的自然風(fēng)壓。</p><p>　　6.2主要通風(fēng)機(jī)的選擇</p><p>　　6.2.1通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qf</p><p>　　由于外部漏風(fēng)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qf大于礦井風(fēng)量Qm。 </p><p>　　Qf=k Qm =1.1×160.8=176.89（m3/s）</p>

56、;<p>　　其中 Qf——主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量， m3/s；</p><p>　　Qm——礦井需風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　K——漏風(fēng)損失系數(shù)，在本采區(qū)中取 1.1</p><p>　　6.2.2 計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)壓</p><p>　　通風(fēng)機(jī)全壓Hsd和礦井自然風(fēng)壓HN共同作用克服礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力hm和通風(fēng)機(jī)附屬裝置

57、的阻力hd。 </p><p>　　通風(fēng)機(jī)在容易的時(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)有較高效率的，故從通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)阻力中減去自然風(fēng)壓，即取HN “-”值。計(jì)算公式是：</p><p>　　Hsd min=hm+hd- HN</p><p>　　根據(jù)第四節(jié)計(jì)算結(jié)果可知，hm=1608.42 Pa</p><p>　　取通風(fēng)機(jī)附屬裝置的各部分

58、阻力hd=90 Pa</p><p>　　取礦井通風(fēng)系統(tǒng)在阻力最小時(shí)的自然風(fēng)壓為60 Pa，即 HN=60Pa.</p><p>　　Hsd min=hm+hd- HN =1608.42+90-60=1908.42Pa</p><p>　　困難時(shí)期自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用相反，通風(fēng)機(jī)能力滿足，故從通風(fēng)系統(tǒng)阻力中加上自然風(fēng)壓，即取HN為“+”值。計(jì)算公式是：</

59、p><p>　　Hsd max= hm+hd+ HN</p><p>　　其中hm=2360.988 Pa；</p><p><b>　　hd=90 Pa；</b></p><p>　　取礦井通風(fēng)系統(tǒng)在阻力最大時(shí)時(shí)的自然風(fēng)壓為60Pa，即HN =60 Pa；</p><p>　　Hsd max=236

60、0.988+90+60=2510.988Pa</p><p>　　6.2.3 根據(jù)設(shè)計(jì)工況點(diǎn)選通風(fēng)機(jī)</p><p>　　在BD系列風(fēng)機(jī)特性曲線風(fēng)量標(biāo)Q=160.8 m3/s點(diǎn)處，做Q軸垂線，在風(fēng)壓坐標(biāo)H=1608.42Pa和H=2360.988Pa處做Q軸平行線，三條線段分別相交于A、B兩點(diǎn)，由圖可見，這兩個(gè)工況點(diǎn)均在合理工作范圍內(nèi)，故初選 BDNo.26號(hào)風(fēng)機(jī)和BDNo.30號(hào)風(fēng)機(jī)，考

61、慮到使用BDNo.26號(hào)風(fēng)機(jī)效率較低，且在通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)壓超過(guò)風(fēng)機(jī)最高風(fēng)壓的90%，因此選用BDNo.30號(hào)風(fēng)機(jī)。</p><p>　　6.3通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)</p><p>　　因?yàn)樵O(shè)計(jì)工況點(diǎn)不是恰好在所選風(fēng)機(jī)的特性曲線上，所以應(yīng)根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工作阻力，確定其實(shí)際工況點(diǎn)。</p><p>　　計(jì)算通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻</p><p>　　Rsd

62、 min= Hsd min/ Qf2=1908.42/(160.8)2=0.0738</p><p>　　Rsd max= Hsd max/ Qf2=2510.988/(160.8)2=0.0971</p><p>　　確定通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)</p><p>　　在通風(fēng)機(jī)特性曲線圖中做通風(fēng)機(jī)的風(fēng)阻曲線，與風(fēng)壓曲線的交點(diǎn)A、B即為實(shí)際工況點(diǎn)（如圖一）。</p&g

63、t;<p>　　6.4確定通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p>　　根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工況參數(shù)（風(fēng)量，風(fēng)壓，效率，轉(zhuǎn)速等）的考慮，確定風(fēng)機(jī)為BDNo.30號(hào)（轉(zhuǎn)速為n=580r/min）風(fēng)機(jī)。</p><p><b>　　6.5電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　由計(jì)算知:Nmin=QfHsdmin/(1000ηs)=176.89

64、5;1908.42/(1000×0.69)=489.2Kw </p><p>　　Nmax=QfHsdmax/(1000ηs)=176.89×2510.988/(1000×0.73)=608.5Kw</p><p>　　Nmin>0.6Nmax,選用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率：</p><p>　　Ne=Nmax·k/(η1

65、·η2)= 608.5×1.1/(0.9×1)=743Kw</p><p><b>　　選用同步電動(dòng)機(jī)。</b></p><p><b>　　7.概算年耗電量</b></p><p>　　主要通風(fēng)機(jī)年耗電量：（通風(fēng)容易和困難時(shí)期共選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)）</p><p>　　E=

66、8760Nemax/(ke×η1×η2),kw/h</p><p>　　η1——變壓器效率，可取0.95；</p><p>　　η2——電纜輸電效率，在0.9-0.95內(nèi)選取; </p><p>　　ke——電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，ke=1.1—1.2.</p><p>　　E=8760Nemax/(ke×η1

67、15;η2)=8760×743/（1.1×0.95×0.9）=6920447Kw·h</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 汪理權(quán), 徐金海等. 礦業(yè)工程概論. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社, 2004</p><p>　　[2] 張國(guó)樞. 通風(fēng)安全學(xué). 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)