礦井通風(fēng)與安全課程畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　中國礦業(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</b></p><p>　　設(shè)計人員：王長偉01070114</p><p>　　張文亮01070122</p><p>　　王志超010

2、70116</p><p>　　設(shè)計題目 新驛煤礦120萬t/a新井通風(fēng)設(shè)計</p><p>　　班級 采礦07-4班 指導(dǎo)教師 </p><p>　　成績 日 期 2011年1月</p><p><b>　　目 錄</b></p>

3、;<p>　　1 礦井設(shè)計概況2</p><p>　　1.1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征2</p><p>　　1.2 井田開拓2</p><p>　　1.3 巷道布置與采煤方法4</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>

4、<p>　　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)7</p><p>　　2.4 通風(fēng)機的工作方法7</p><p><b>　　3 采區(qū)通風(fēng)9</b></p><p>　　3.1 帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求9</p><p>　　3.2 回采工作

5、面通風(fēng)方式9</p><p><b>　　4 掘進通風(fēng)12</b></p><p>　　4.1 掘進方法的確定12</p><p>　　4.2 掘進工作面通風(fēng)方式12</p><p>　　4.3 煤巷掘進工作面需風(fēng)量13</p><p>　　4.5 掘進通風(fēng)機技術(shù)管理和安全措施17&l

6、t;/p><p>　　5 礦井風(fēng)量計算與分配18</p><p>　　5.1 礦井總風(fēng)量的計算18</p><p>　　5.2 礦井風(fēng)量分配21</p><p>　　6 礦井通風(fēng)阻力的計算24</p><p>　　6.1 礦井最大阻力路線24</p><p>　　6.2 通風(fēng)阻力的計算2

7、9</p><p>　　6.3 礦井通風(fēng)總阻力30</p><p>　　6.4 兩時期礦井總風(fēng)阻和總等積孔30</p><p>　　7 礦井通風(fēng)設(shè)備選型32</p><p>　　7.1 選擇主要通風(fēng)機的基本原則32</p><p>　　7.2 通風(fēng)機風(fēng)壓的確定32</p><p>　　

8、7.3 電動機選型34</p><p>　　7.4 礦井主要通風(fēng)設(shè)備的要求34</p><p>　　7.5 通風(fēng)附屬裝置及其安全技術(shù)34</p><p>　　8 礦井通風(fēng)費用概算36</p><p>　　8.1 噸煤通風(fēng)電費36</p><p>　　8.2 通風(fēng)設(shè)備的折舊費和維修費37</p>

9、<p>　　8.3 通風(fēng)員工工資費用37</p><p>　　8.4 專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費和維護費37</p><p>　　8.5 噸煤通風(fēng)成本37</p><p><b>　　9 結(jié)論38</b></p><p><b>　　參考文獻39</b></p>

10、<p><b>　　1 礦井設(shè)計概況</b></p><p>　　1.1 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國道和京深高速公路接壤，并向北

11、32公里與309國道相連北起以F9-1 和F9-2斷層，南以F26 斷層，西以F8斷層,分別與九龍礦井田、梧桐莊井田、二礦泉頭擴大區(qū)和新三礦相鄰，東以二號煤層-900的等高線為邊界。井內(nèi)的氣象參數(shù)按表1所列的平均值選取。</p><p>　　表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

12、走向長度約為8km。東西傾斜寬大約大約2.5km。井田面積約20km2。</p><p><b>　　3)煤層特征</b></p><p>　　本礦井可采煤層有2煤層，其煤層平均厚度為6.2m，具體參見圖1 綜合地質(zhì)柱狀圖。根據(jù)精查地質(zhì)報告的瓦斯地質(zhì)資料，1985年，撫順煤研所確定本礦井-600m水平瓦斯相對涌出量為24.1 m3/t.d，-850m水平瓦斯相對涌出量

13、為26.9 m3/t.d，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%，都具有爆炸危險性，在精查勘探與二水平補勘階段井田內(nèi)2、4、8、9號煤層進行了煤塵爆炸性實驗，均有爆炸危險性。</p><p>　　礦井投產(chǎn)以來，井下煤層及地表煤堆、矸石山未發(fā)生過自燃現(xiàn)象。經(jīng)煤炭科學(xué)研究總院撫順分院對九龍礦2、4號煤的自燃進行了鑒定，鑒定結(jié)果表明2號、4號煤為三類不易自

14、燃。</p><p><b>　　1.2 井田開拓</b></p><p><b>　　1）井田境界及儲量</b></p><p>　　礦井地質(zhì)資源量：3上1煤110.2（Mt），3上2#煤32.41（Mt），共142.61（Mt），礦井工業(yè)儲量132.88（Mt）， 礦井可采儲量99.88（Mt），本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為1

15、20萬t/年。工業(yè)廣場的尺寸為360m×400m的長方形，工業(yè)廣場的煤柱量為552(萬t)。</p><p>　　2）礦井工作制度、設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　本礦井設(shè)計生產(chǎn)能力按年工作日330天計算，每天三班工作，每班8個小時，其中二個班生產(chǎn)，一班檢修，凈提升時間為16小時。本礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力為1.20萬噸/年,礦井服務(wù)年限為60年。</p>&

16、lt;p>　　圖1.1綜合地質(zhì)柱狀圖</p><p><b>　　3）井田開拓</b></p><p>　　在新驛鎮(zhèn)以南F103斷層南側(cè)設(shè)置工業(yè)場地，即井田東翼中部。</p><p>　　經(jīng)分析研究，將水平標高定在-430m，可以盡量沿煤層布置軌道大巷及膠帶機大巷，盡量多出掘進煤，利于首采面的順槽布置。利用早出煤、早見效益和滾動發(fā)展，對礦

17、井前后期的開采均較有利。根據(jù)3上2煤層賦存情況，其埋深大部分在－250m～－650m之間。開采水平定在－430m，也是比較合理的。綜上分析，根據(jù)全礦井煤層賦存特點及前后期開采條件，設(shè)計確定第一水平標高為-430m。</p><p>　　根據(jù)礦井生產(chǎn)能力、開拓部署、初期采區(qū)布置及排水、通風(fēng)等因素，并參照鄰近類似礦井的設(shè)計經(jīng)驗，設(shè)計確定采用主、副兩個井筒開拓長溝支五斷層北部塊段。主井凈直徑5m，裝備一對8t多繩箕斗，

18、擔負井下煤炭的提升，兼做回風(fēng)井；副井凈直徑6m，裝備一對1t礦車雙層四車多繩寬、窄罐籠，擔負人員、材料、矸石、設(shè)備的提升，兼做進風(fēng)井。</p><p>　　根據(jù)礦井開拓部署、首帶區(qū)位置、煤流和輔助運輸方式及通風(fēng)要求，設(shè)計沿-430m等高線布置一組大巷。一條為膠帶機大巷，用來運煤兼回風(fēng)；另一條為軌道大巷，負責輔助運輸及進風(fēng)。東部、西部兩組大巷之間用兩條水平大巷連接起來，兩條大巷中一條為膠帶機大巷、一條為軌道大巷。&

19、lt;/p><p>　　立井單水平開拓（井筒位于井田南北向中央），主、副井井筒均為立井，布置于F103斷層南面，井田南北方向中央，單水平分四個帶區(qū)開采。大巷布置在煤層中，沿底板掘進，局部半煤巖及巖巷。</p><p>　　1.3 巷道布置與采煤方法</p><p>　　1）帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p>　　初期采區(qū)范圍：南界為長溝支五斷

20、層，北到F103斷層；東為3煤層露頭，西以-430m大巷為界。其內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，斷層走為近東西向，均為正斷層。</p><p>　　將投產(chǎn)帶區(qū)分為兩個塊段，工廣南區(qū)和工廣北區(qū)。利用-430m大巷準備各工作面。帶區(qū)巷道布置，在大巷兩側(cè)沿偽傾斜布置工作面，仰斜開采和俯斜開采。根據(jù)前面開拓、準備的巷道布置，回采工作面基本沿走向布置，偽傾斜方向推進；工作面長度平均為為180m，分帶斜長平均為1330m；煤厚4.5m。&

21、lt;/p><p>　　煤柱尺寸的確定，帶區(qū)兩邊各留設(shè)10米保護煤柱。順槽巷道采用留煤柱沿空掘巷的方法，留10m寬的煤柱，以利于巷道回風(fēng)和支護。帶區(qū)內(nèi)煤層開采順序，帶區(qū)呈兩翼布置，因此可以在開采一翼的同時準備另一翼。</p><p><b>　　2）采煤方法</b></p><p>　　主采煤層選用綜采開采工藝，傾斜長壁全部垮落一次采全高的采煤方法

22、。工作面的推進方向確定為后退式。根據(jù)工作面的關(guān)鍵參數(shù)選用配套設(shè)備：液壓支架ZZ6000(5000)/25/50、MGTY500/1200-3.3D型雙滾筒采煤機、SGZ900/750型刮板輸送機、SZB-764/132型轉(zhuǎn)載機、PCM110型破碎機、SSJ1000/2×160型帶式輸送機。采煤機截深0.8m，其工作方式為雙向割煤，追機作業(yè)，工作面端頭進刀方式。工作面用先移架后推溜的及時支護方式。</p><

23、p><b>　　3）回采巷道布置</b></p><p>　　工作面回采巷道布置方式為一進一回，分帶運輸巷布置帶式輸送機，運煤兼進風(fēng)，分帶回風(fēng)巷布置軌道，輔助運輸兼回風(fēng)。各平巷斷面及支護特征均相同，為錨網(wǎng)索支護，矩形斷面。掘進寬度為4.0m，高為2.5m，設(shè)計掘進斷面為和10.09m2，凈斷面為9.21m2。</p><p>　　4）部分井巷特征參數(shù)</p

24、><p>　　表2部分井巷特征參 （其他井巷參數(shù)自行設(shè)計、計算或在相關(guān)圖紙上提?。?lt;/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)濟指標合理等原則。具體地說，要適應(yīng)以下基本要求：</p><p>　

25、?。?）礦井至少要有兩個通地面的安全出口；</p><p>　?。?）進風(fēng)井口要有利于防洪、不受粉塵有害集體的污染；</p><p>　?。?）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>　?。?）工業(yè)廣場不得受扇風(fēng)機的噪音干擾；</p><p>　?。?）裝有

26、皮帶機的井筒不得兼作回風(fēng)井；</p><p>　?。?）裝有箕斗的井筒不得兼作為主要進風(fēng)井；</p><p>　　（8）可以獨立通風(fēng)的礦井，采區(qū)盡可能獨立通風(fēng)；</p><p>　?。?）通風(fēng)系統(tǒng)要為防瓦斯、火、塵、水及高溫創(chuàng)造條件；</p><p>　?。?0）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><

27、;p>　　2.2 礦井通風(fēng)方式的選擇</p><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)濟合理等原則。選擇礦井通風(fēng)方式時，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。</p><p>　?。?）

28、經(jīng)濟因素：井巷工程量、通風(fēng)運行費、設(shè)備裝備費。</p><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&g

29、t;<p>　　風(fēng)井主副井都位于中央工業(yè)廣場上，副井進風(fēng)，風(fēng)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

30、界的兩翼，副井進風(fēng)、風(fēng)井回風(fēng)，如圖2.2。</p><p>　　圖2.2 中央分列式通風(fēng)方式</p><p>　　1-主井，2-副井，3-運輸大巷，4-回風(fēng)大巷，5-回風(fēng)石門</p><p><b>　　方案3：兩翼對角式</b></p><p>　　進風(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。<

31、/p><p>　　圖2.3 兩翼對角式通風(fēng)方式</p><p>　　1-主井，2-副井，3-運輸大巷，4-回風(fēng)大巷，5-回風(fēng)石門</p><p>　　方案4：采區(qū)式通風(fēng)方式</p><p>　　每一個分區(qū)內(nèi)均設(shè)置進風(fēng)井和回風(fēng)井，構(gòu)成獨立的通風(fēng)系統(tǒng)，如圖2.4。</p><p>　　圖2.4 采區(qū)式通風(fēng)方式</p>

32、;<p>　　1-主井，2-副井，3-運輸大巷，4-回風(fēng)石門</p><p>　　3)礦井通風(fēng)方式的選擇</p><p>　　下面對幾種通風(fēng)方式的特點及優(yōu)缺點及適用條件列表進行比較，見表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)</p><p>　

33、　由于該礦為低瓦斯礦井，煤塵不具有爆炸性，煤無自燃發(fā)火的傾向，，通過初步的技術(shù)比較，煤層傾角為21º，煤層傾角較大，埋藏深，通過技術(shù)比較，方案一中央并列式很明顯最適合本礦井。</p><p>　　2.4 通風(fēng)機的工作方法</p><p>　　礦井通風(fēng)機的工作方法有抽出式、壓入式和壓抽混合式三種，但是煤礦主要通風(fēng)機的工作方法基本上分為抽出式與壓入式兩種，現(xiàn)將兩種工作方法的優(yōu)缺點對比

34、如下：</p><p>　　其適用條件和優(yōu)缺點見表2.6。</p><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)缺點對比如下：</p><p>　?。?）抽出式主要通風(fēng)機使井下風(fēng)流處于負壓狀態(tài)，當一旦主要通風(fēng)機因故停止運轉(zhuǎn)時，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>

35、<p>　　（2）壓入式主要通風(fēng)機使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當主要通風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)時，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加，比較危險。</p><p>　?。?）采用壓入式通風(fēng)時，須在礦井總進風(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)，會把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時使通

36、過主要通風(fēng)機的一部分風(fēng)流短路，總進風(fēng)量和工作面有效風(fēng)量都會減少。用壓入式通風(fēng)，則能用一部分回風(fēng)風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面。</p><p>　　（5）如果能夠嚴防總進風(fēng)路線上的漏風(fēng)，則壓入式主要通風(fēng)機的規(guī)格尺寸和通風(fēng)機電力費用都較抽出式為小。</p><p>　?。?）在由壓入式通風(fēng)過渡到深水平抽出式通風(fēng)時，有一定困難，過渡時期是新舊水平同時產(chǎn)生，路線較長，有時還必須額外增掘一些井

37、巷工程，使過渡期限拉得過長。用抽出式通風(fēng)，就沒有這些缺點。</p><p>　　綜上所述，一般地說，在地面小窯塌陷區(qū)漏風(fēng)嚴重、開采第一水平和低沼氣礦井等條件下，采用壓入式通風(fēng)是比較合適的，否則不宜采用壓入式通風(fēng)。因此，根據(jù)礦井實際的條件，確定該礦井采用抽出式通風(fēng)。</p><p><b>　　3 采區(qū)通風(fēng)</b></p><p>　　3.1 帶

38、區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求</p><p>　　帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的核心，其結(jié)構(gòu)決定著礦井通風(fēng)系統(tǒng)中的最重要的參數(shù)和指標（如漏風(fēng)量、穩(wěn)定性程度等），因而搞好帶區(qū)通風(fēng)是保證礦井安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。</p><p>　　1．帶區(qū)通風(fēng)總要求：</p><p>　　1）能夠有效地控制帶區(qū)內(nèi)風(fēng)流方向、風(fēng)量大小和風(fēng)質(zhì)；</p><p><b>　　2

39、）漏風(fēng)少；</b></p><p>　　3）風(fēng)流的穩(wěn)定性高；</p><p>　　4）有利于排放沼氣，防止煤塵自燃和防塵；</p><p>　　5）有較好的氣候條件；</p><p>　　6）安全經(jīng)濟合理技術(shù)。</p><p>　　2．帶區(qū)通風(fēng)的基本要求：</p><p>　　1）每

40、個帶區(qū)必須有單獨的回風(fēng)道，實行分區(qū)通風(fēng)，回采面和掘進面都應(yīng)采用獨立通風(fēng)，不能串聯(lián)；</p><p>　　2）工作面盡量避免位于角聯(lián)分支上，要保證工作面風(fēng)向穩(wěn)定；</p><p>　　3）煤層傾角大于12°時，不能采用下行風(fēng)；</p><p>　　4）回采工作面的風(fēng)速不得低于1m/s；</p><p>　　5）工作面回風(fēng)流中沼氣濃度不

41、得超過1％；</p><p>　　6）必須保證通風(fēng)設(shè)施（風(fēng)門、風(fēng)橋、風(fēng)筒）規(guī)格質(zhì)量要求；</p><p>　　7）要保證風(fēng)量按需分配，盡量使通風(fēng)阻力小風(fēng)流暢通；</p><p>　　8）機電硐室必須在進度風(fēng)流中；</p><p>　　9）采空區(qū)必須要及時封閉；</p><p>　　10）要防止管路、避災(zāi)路線、避災(zāi)硐室和

42、局部反風(fēng)系統(tǒng)。</p><p>　　3.2 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），如下見表3.1。</p&

43、gt;<p>　　表3.1 回風(fēng)工作面主要通風(fēng)系統(tǒng)比較</p><p><b>　　針對本礦特點：</b></p><p>　　1）帶區(qū)內(nèi)區(qū)段較長，沿空留巷比較難，且費用高，故不易選用Y形、W形、Z形通風(fēng)方式。</p><p>　　2）工作面生產(chǎn)能力大，相對瓦斯涌出量為4m3/t瓦斯涌出量不大，所以選用U型通風(fēng)方式。</p&

44、gt;<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)的比較見下表3.2，由于煤層傾角最大為35º，平均傾角為12.3º，采用上下帶區(qū)開采，據(jù)表3.2知可采用上行通風(fēng)的方式</p><p><b>　　3）通風(fēng)構(gòu)筑物</b></p><p>　　因為生產(chǎn)的需要，井下巷道是縱

45、橫交錯彼此貫通。為了使井下各用風(fēng)地點得到所需要的風(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，要求對通風(fēng)設(shè)施進行正確的設(shè)計，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>　　（1）風(fēng)橋</b></p><p>　　在進風(fēng)與回風(fēng)流平面交叉的巷道

46、處，必須設(shè)置風(fēng)橋，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>　　在需要截斷風(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)年限長短分為永久性和暫時性。</p><p><b>　　（3）風(fēng)門</b></p><p>　　

47、風(fēng)門是建筑在人員和礦車需要通過的巷道，而又不允許風(fēng)流通過的巷道，按其規(guī)定要建兩座風(fēng)門，其間距要大于運輸車輛的長度，以便一座風(fēng)門啟動時，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)門和自動啟動風(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)地點的風(fēng)量，本設(shè)計主要通風(fēng)機采用抽出式工作方法，

48、調(diào)節(jié)風(fēng)窗全部設(shè)在回風(fēng)道中。</p><p><b>　?。?）測風(fēng)站</b></p><p>　　用以測量全礦井總進風(fēng)量和總回風(fēng)量以及各水平采掘區(qū)和回采工作面的進風(fēng)量。測風(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</p><p><b>　　4 掘進

49、通風(fēng)</b></p><p>　　掘進巷道時，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，保持掘進頭的良好氣候條件，必須對掘進頭進行獨立通風(fēng)，即向掘進面進入新鮮風(fēng)流，排出含有煙塵的污濁空氣。本設(shè)計采區(qū)達產(chǎn)時，配備兩個煤巷掘進頭。</p><p>　　4.1 掘進方法的確定</p><p>　　本設(shè)計掘進頭的供風(fēng)既利用局部通風(fēng)機，也利用

50、礦井的總風(fēng)壓，此處只對局部通風(fēng)機通風(fēng)方法做具體分析。</p><p>　　4.2 掘進工作面通風(fēng)方式</p><p>　　礦井新建、擴建或生產(chǎn)時，都要掘進巷道，在掘進工程中，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，必須對獨頭掘進工作面進行通風(fēng)。</p><p>　　掘進通風(fēng)總的可以分為總風(fēng)壓通風(fēng)法和局部動力通風(fēng)法。出

51、于掘進面通風(fēng)必須做到風(fēng)質(zhì)好，風(fēng)量穩(wěn)定等多方面的考慮。本設(shè)計決定采用局部動力通風(fēng)，采用局部通風(fēng)機進行掘進的通風(fēng)。</p><p>　　局部通風(fēng)機通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進通風(fēng)方法，局部通風(fēng)機通風(fēng)是由局部通風(fēng)機和風(fēng)筒組成一體進行通風(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&

52、gt;　　局部通風(fēng)機和啟動裝置安裝在離掘巷道口10m外的進風(fēng)側(cè)，局部通風(fēng)機把新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒壓送到掘進工作面，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，

53、污風(fēng)通過鐵風(fēng)筒由局部通風(fēng)機排出，抽出式通風(fēng)見圖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)機所在位置有關(guān)。壓入式局部通風(fēng)機可隨工作

54、面的推進及時向前移動，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10米以上，同時其風(fēng)筒吸風(fēng)口距工作面的距離還應(yīng)大于炮煙拋擲長度，一般為30米左右，混合式通風(fēng)機見圖4.3。</p><p>　　圖4.3 混合式通風(fēng)</p><p>　　由于混合式通風(fēng)適用于大斷面長距離的巖巷掘進通風(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，因此本次設(shè)計只考慮壓入式

55、和抽出式兩種方式。</p><p>　　壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點比較：</p><p>　　（1）抽出式通風(fēng)時，污濁風(fēng)流必須通過局部通風(fēng)機，極不安全。而壓入式通風(fēng)時，局部通風(fēng)機安設(shè)在新鮮風(fēng)流中，通過局部通風(fēng)機的為新鮮風(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，排出工作面炮煙和瓦

56、斯的能力強。</p><p>　?。?）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，故勞動衛(wèi)生條件好。壓入式通風(fēng)時炮煙沿巷道流動，勞動衛(wèi)生條件較差，而且排出炮煙的時間長。</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

57、較好，故在煤礦中得到廣泛應(yīng)用。綜合本井田的瓦斯?jié)舛取⒕蜻M條件、粉塵濃度等因素，本次設(shè)計采用壓入式掘進通風(fēng)。</p><p>　　4.3 煤巷掘進工作面需風(fēng)量</p><p>　　各掘進工作面所需風(fēng)量計算如下：</p><p>　　1）按壓入式通風(fēng)方式通風(fēng)時</p><p><b>　?。?.1）</b></p>

58、;<p><b>　　式中：</b></p><p>　　Qy—采用壓入式通風(fēng)時，稀釋、排除掘進巷道炮煙所需風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　A—為同時爆破的炸藥量，Kg，最大為6.5Kg；</p><p>　　S—掘進巷道的凈斷面積，m3,10；</p><p>　　L—從工作面至炮煙濃度稀釋至安

59、全濃度的距離，可用下式計算：</p><p>　　L=400A/S，則L=400×6.5/9.21=282.3</p><p>　　t—掘進巷道的通風(fēng)時間，一般取20-30min,取20min。</p><p>　　2）按瓦斯涌出量計算</p><p>　　根據(jù)《礦井安全規(guī)程》規(guī)定，按工作面回風(fēng)風(fēng)流中沼氣的濃度不得超過1%的要求計算

60、，即：</p><p><b>　?。?.2）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Qb—掘進工作面實際需風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　qb—該掘進工作面瓦斯的平均絕對涌出量，4.5 m3/min；</p><p>　　Kb—該

61、掘進工作面的瓦斯涌出量不均衡的風(fēng)量系數(shù)，根據(jù)實際觀測為1.5；</p><p>　　Kg—礦井瓦斯抽放率，為80%。</p><p><b>　　工作面需風(fēng)量：</b></p><p><b>　　3)按人數(shù)計算</b></p><p>　　按每人每分鐘所需風(fēng)量和掘進工作面的最多人數(shù)計算工作面所需風(fēng)

62、量。</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p><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—該掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，取30人。</p><p>　　故連采機掘進工作

63、面風(fēng)量：</p><p><b>　　4）炸藥量計算</b></p><p>　　巖石大巷的掘進一般采用炮掘，所以風(fēng)量計算要按照炸藥量計算。</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　

64、25—使用一克炸藥的供風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　A—該掘進工作面一次爆破所使用的最大炸藥量，取6.5。</p><p>　　由以上四中方法計算的掘進巷道所需風(fēng)量最大值為：</p><p><b>　　5）按風(fēng)速進行驗算</b></p><p>　　（1）按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定煤巷掘進工作面的風(fēng)量滿足：&l

65、t;/p><p>　　式中S為煤巷掘進巷道斷面積，9.21m2；</p><p>　　由風(fēng)速驗算可知，Q=162.5 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)驗取200 m3/min，經(jīng)風(fēng)速驗算符合要求。</p><p>　　（2）按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定巖巷掘進工作面的風(fēng)量滿足：</p><p>　　式中S為巖巷掘進巷道斷面積

66、，15.6 m2；</p><p>　　按照以上方法1、3、4（式中S取代為15.6m2）可以計算出巖巷掘進最大需風(fēng)量為195.6 m3/min，滿足要求。對于巖巷掘進根據(jù)配風(fēng)經(jīng)驗取200 m3/min，經(jīng)風(fēng)速驗算符合要求。</p><p>　　4.4 掘進通風(fēng)設(shè)備選型</p><p><b>　　1）風(fēng)筒的選擇</b></p>

67、<p>　　掘進通風(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，易于存儲和搬運，連接和懸吊也較為方便，膠布和人造革風(fēng)筒防水性能好，且適合于壓入式通風(fēng)?？紤]到本設(shè)計掘進頭距離較長，為經(jīng)濟起見，決定使用膠片風(fēng)筒，其具體參數(shù)見表4.1。</p><p>　　表4.1 風(fēng)筒規(guī)格及接頭形式</p><p><b>　?。?）風(fēng)筒風(fēng)阻</b>&l

68、t;/p><p>　　風(fēng)筒的風(fēng)阻包括摩擦風(fēng)阻和局部風(fēng)阻，風(fēng)筒長度為1500m，由其百米風(fēng)阻值得風(fēng)筒總風(fēng)阻為：</p><p><b>　　（2）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值可用下式計算：</p><p><b>　?。?.5）</b></p>

69、<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)；</p><p>　　Qf—局部通風(fēng)機的供風(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長度的漏風(fēng)率，%,百米漏風(fēng)率可從表4.2中查??；</p&g

70、t;<p>　　L—風(fēng)筒總長度，m。</p><p>　　表4.2 柔性風(fēng)筒百米漏風(fēng)率p</p><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)機選型</b></p><p>　　（1）局部通風(fēng)機工作風(fēng)量Qa：</p><p><

71、;b>　　（4.6）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　ψ—風(fēng)筒的漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)，根據(jù)上面的計算取1.1；</p><p>　　Qk—煤巷掘進工作面所需風(fēng)量，m3/min。</p><p>　　則局部通風(fēng)機工作風(fēng)量Qa=1.09×200=218 m3/m

72、in。</p><p>　?。?）局部通風(fēng)機工作風(fēng)壓</p><p>　　壓入式局部通風(fēng)機工作全風(fēng)壓Ht（Pa）為</p><p><b>　　（4.7）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Ht—局部通風(fēng)機工作全風(fēng)壓，Pa；</p&

73、gt;<p>　　R—風(fēng)筒總風(fēng)阻，N·S2/m8；</p><p>　　Qa—局部通風(fēng)機工作風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　Qk—掘進工作面所需風(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><

74、;p>　　（3）局部通風(fēng)機的選擇</p><p>　　礦用局部通風(fēng)機分為軸流式和離心式兩種，軸流式局部通風(fēng)機具有體積小，便于安裝和串聯(lián)運轉(zhuǎn)，效率等優(yōu)點。本設(shè)計根據(jù)局部通風(fēng)機工作風(fēng)量Qa和工作全風(fēng)壓Ht選取FD-No5/15型軸流式風(fēng)機，其工作參數(shù)見表4.3。</p><p>　　表4.3 局部通風(fēng)機參數(shù)</p><p>　　4.5 掘進通風(fēng)機技術(shù)管理和安全措施

75、</p><p>　　1）保證工作面有足夠的新鮮風(fēng)流</p><p>　?。?）局部通風(fēng)機通風(fēng)時，無論是工作和交接班都不準停風(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，要采用接頭嚴密漏風(fēng)小的反邊接頭法，及時修補風(fēng)筒和堵補風(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>　

76、　2）保證局部通風(fēng)機的安全運轉(zhuǎn)</p><p>　　（1）局部通風(fēng)機必須有專人負責管理，局部通風(fēng)機和啟動裝置必須裝在進風(fēng)道中，距回風(fēng)口不小于10m，局部通風(fēng)機吸收風(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)。</p><p>　?。?）防止局部通風(fēng)機電動機燒壞，采用QC83-80型磁力啟動器。</p><p>　　（3）局部通風(fēng)機和機電設(shè)備必須配有延時風(fēng)電閉鎖裝

77、置。</p><p>　?。?）安設(shè)瓦斯自動檢測報警斷電裝置，局部通風(fēng)機應(yīng)采用雙回路供電，以保證局部通風(fēng)機連續(xù)運轉(zhuǎn)。</p><p>　　3）局部通風(fēng)機的管理工作</p><p>　　主要是保證局部通風(fēng)機安全正常運轉(zhuǎn)，減少漏風(fēng)，降低風(fēng)筒阻力，提高工作面的有效風(fēng)量，加強局部通風(fēng)機管理及檢查。</p><p>　　5 礦井風(fēng)量計算與分配</

78、p><p>　　5.1 礦井總風(fēng)量的計算</p><p>　　礦井總風(fēng)量是井下各個工作地點有效風(fēng)量和各條風(fēng)路上的漏風(fēng)的總和。本設(shè)計采用按實際需要由里往外細致配風(fēng)的計算方法。生產(chǎn)礦井總風(fēng)量按以下要求風(fēng)別計算，并取其中的最大值。</p><p>　　1）按井下同時工作的最多人數(shù)計算</p><p><b>　?。?.1）</b>

79、</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　N—井下同時工作的最多人數(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)計取1.25。</p><p>　　本礦井下同時作業(yè)的最多人數(shù)為700人，則</p><p>　　2）按采煤、掘進、硐室及

80、其他地點實際需風(fēng)量的總和計算</p><p><b>　　（5.2）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　—采煤工作面和備用工作面實際需要風(fēng)量的總和，；</p><p>　　—掘進工作面實際需要風(fēng)量的總和，；</p><p>　　—硐室實際

81、需要風(fēng)量的總和，；</p><p>　　—除了采煤、掘進和硐室地點外其他需要通風(fēng)地點風(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；</p><p>　?。?）綜采工作面實際需要風(fēng)量計算</p><p>　　每個采煤工作面實際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯(或

82、二氧化碳）涌出量、工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別計算，然后取其中最大值。</p><p><b>　?、侔赐咚褂砍隽坑嬎?lt;/b></p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，按采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯的濃度不得超過1%的要求計算。即：</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p&

83、gt;<b>　　式中：</b></p><p>　　—第個采煤工作面的瓦斯絕對涌出量，m3/min，首采工作面=7.8 m3/min；</p><p>　　—第個采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，它是各個采煤工作面瓦斯絕對涌出量的最大值與其平均值之比，須在各個工作面正常生產(chǎn)條件下，至少進行5晝夜的觀測，測出5個比值，取其最大值。通常機采工作面可取Kai=1.2

84、~1.6；炮采工作面可取Kai=1.4~12。</p><p>　　首采工作面其按照瓦斯?jié)舛扔砍隽坑嬎悖?lt;/p><p>　?、诎垂ぷ髅鏆鉁嘏c風(fēng)速的關(guān)系計算：</p><p>　　采煤工作面應(yīng)有良好的勞動氣候條件，溫度和風(fēng)速應(yīng)符合下列要求，見表5.1。</p><p>　　表5.1 采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對應(yīng)表</p><

85、;p><b>　　按下式計算：</b></p><p><b>　　（5.4）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Vai—第i個工作面風(fēng)速，m/s；</p><p>　　Sai—第i個采煤工作面的平均斷面積，m2。</p>

86、<p>　　對于綜采一次采全高工作面，取溫度為25℃，則風(fēng)速為1.5m/s，采煤工作面面積為S=18.45m2，代入上式可得：</p><p><b>　?、郯慈藬?shù)計算：</b></p><p>　　按每人每分鐘所需風(fēng)量和工作面的最多人數(shù)計算工作面所需風(fēng)量。 （

87、5.5）</p><p>　　式中：4—每人每分鐘供給4m3的規(guī)定風(fēng)量，m3/min</p><p>　　Ni—第i個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，人</p><p>　　已知Ni=40，可得：</p><p>　　按照以上三種計算風(fēng)量的方法，選擇計算的最大風(fēng)量，所以綜采一次采全高工作面的風(fēng)量為1660.5m3/min。</p>

88、<p><b>　　④按風(fēng)速進行驗算：</b></p><p><b>　?。?.6）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Sai—第i個采煤工作面的平均斷面積，m2</p><p>　　綜采一次采全高工作面的面積為18.45m2

89、，代入（5.6）式</p><p>　　所以綜采工作面的風(fēng)量為1660.5 m3/min，滿足風(fēng)速要求。</p><p>　　（2）備用工作面需要風(fēng)量計算</p><p>　　根據(jù)礦井資料，本礦不設(shè)備用工作面。</p><p>　?。?）掘進工作面需風(fēng)量計算</p><p>　　掘進通風(fēng)的基本要求：</p>

90、<p>　　1）掘進巷道應(yīng)采用礦井全壓通風(fēng)或局部通風(fēng)機通風(fēng)，不得采用擴散通風(fēng)。高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯突出礦井中，煤層的掘進工作面應(yīng)安設(shè)瓦斯自動檢測報警斷電裝置。</p><p>　　2）局部通風(fēng)機和啟動裝置必須安裝在進風(fēng)巷中，距回風(fēng)口不得小于10 m。局部通風(fēng)機或濕式除塵器的吸入風(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)。</p><p>　　3）巖巷的掘進通風(fēng)方式

91、可以采用壓入式，也可以采用混合式。煤巷、半煤巖巷的掘進通風(fēng)方式一般都采用壓入式。</p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定掘進巷道應(yīng)采用全風(fēng)壓通風(fēng)或局部通風(fēng)機通風(fēng)，禁止采用擴散通風(fēng)。若掘進工作面距風(fēng)道不超過6 m，工作面風(fēng)流中甲烷和二氧化碳的濃度不超過0.5%時，可采用擴散通風(fēng)。</p><p>　　實際生產(chǎn)中，大多數(shù)礦井都是根據(jù)掘進巷道斷面的大小、送風(fēng)距離、煤巖巷以及瓦斯涌出量情況等因素

92、，配備一定能力型號的局部通風(fēng)機，在初始階段由于有些參數(shù)難以掌握，對掘進通風(fēng)量計算有一定困難，因此可參考經(jīng)驗值取掘進工作面需供風(fēng)量。</p><p>　　每個獨立通風(fēng)的掘進工作面實際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯或二氧化碳涌出量和人數(shù)等規(guī)定要求分別進行計算，并必須采取其中最大值。</p><p>　　各掘進工作面所需風(fēng)量計算如下：</p><p>　?、侔赐咚褂砍隽坑嬎悖?lt;

93、/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1％的要求計算。即：</p><p><b>　　（5.7）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　qbi—第i個掘進工作面的瓦斯絕對涌出量，m3/min；</p><p

94、>　　Kbi—第i個掘進工作面瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量系數(shù)，應(yīng)根據(jù)實際觀測的結(jié)果確定，一般機掘工作面取1.5~2，炮掘工作面取1.8~2.0， Kbi取2。</p><p>　　掘進工作面日出煤量按工作面日出煤量的10%計算，所以</p><p>　　所以掘進工作面瓦斯涌出量可以計算為：</p><p><b>　　，取為200</b><

95、;/p><p><b>　?、诎慈藬?shù)計算：</b></p><p>　　按每人每分鐘所需風(fēng)量和工作面的最多人數(shù)計算工作面所需風(fēng)量。</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　4—每人每分鐘

96、供給4m3的規(guī)定風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Ni——第i個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，人，取40人。</p><p>　　由以上兩種方法計算的掘進工作面所需風(fēng)量最大值為：</p><p>　　考慮到本設(shè)計礦井實際情況，決定初期設(shè)置兩個煤巷掘進隊和兩個巖巷掘進隊，故有：</p><p><b>　　。</b>

97、;</p><p>　　（4）硐室需風(fēng)量計算</p><p>　　該礦井需獨立通風(fēng)的硐室所需風(fēng)量如下：</p><p>　　中央變電所：Qc1=80 m3/min</p><p>　　中央水泵房：Qc2=160 m3/min</p><p>　　絞車房：Qc3=80 m3/min </p><p&g

98、t;　　火 藥 庫：Qc4=100 m3/min</p><p>　　帶區(qū)變電所：Qc5=80 m3/min</p><p>　　故有：Qc=∑Qci=80+160+80+100+80=500 m3/min</p><p>　　（5）其他巷道所需風(fēng)量計算</p><p>　　其它巷道所需風(fēng)量由下式計算：</p><p&

99、gt;　　Qd=0.05×（Qa+Qb+Qc） （5.9）</p><p>　　式中：Qd——其他它巷道所需風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Qa——采煤工作面所需風(fēng)量，1200 m3/min；</p><p>　　Qb——掘進工作面所需風(fēng)量，900 m3/min；</p><p

100、>　　Qc——硐室所需風(fēng)量，500 m3/min。</p><p>　　故有：Qd=130 m3/min</p><p><b>　?。?）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)管理水平的一個綜合性指標，礦井采用中央并列式通風(fēng)方式，由表5.2可以查出Kt=1.25。</p>&

101、lt;p>　　表5.2 礦井通風(fēng)系數(shù)表</p><p>　　綜上所述，按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需要風(fēng)量的總和計算得礦井所需風(fēng)量總和為：</p><p>　　根據(jù)上述方法計算得出礦井總風(fēng)量為3988.1m3/min。</p><p>　　由礦井的設(shè)計圖可知礦井通風(fēng)容易時期與困難時期所需風(fēng)量不一樣，容易時期礦井總風(fēng)量為3363.1 m3/min，困難時期的

102、總風(fēng)量是3988.1m3/min。</p><p>　　5.2 礦井風(fēng)量分配</p><p>　　根據(jù)實際需要由里向外的原則配風(fēng)，逆風(fēng)將各用風(fēng)地點計算值乘以1.15就是各用風(fēng)地點實際風(fēng)量，采煤工作面只配計算的風(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，直至確定進風(fēng)井的風(fēng)量。</p><p

103、><b>　?。?）采煤工作面</b></p><p>　　考慮到采煤工作面的采空區(qū)漏風(fēng)占工作面風(fēng)量的20%，因此分帶進風(fēng)斜巷的風(fēng)量取工作面風(fēng)量的1.2倍，即：</p><p>　　Qp=Ka×Qa （5.10）</p><p>　　式中：Qp——分帶進風(fēng)斜巷通過

104、的風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Ka——工作面漏風(fēng)系數(shù)，此處取Ka=1.25；</p><p>　　Qa——工作面所需的風(fēng)量，m3/min。</p><p>　　故有：Qp=1.25×1660.5=2075.6m3/min</p><p>　　（2）掘進面工作面、硐室</p><p>　　掘進工作

105、面：Qb2=900×1.25=1125 m3/min</p><p>　　中央變電所：Qc1=80×1.25=100 m3/min</p><p>　　中央水泵房：Qc2=160×1.25=200 m3/min</p><p>　　帶區(qū)絞車房：Qc3=80×1.25=100 m3/min</p><p>

106、;　　火 藥 庫：Qc4=100×1.25=125 m3/min</p><p>　　帶區(qū)變電所：Qc5=80×1.25=100 m3/min</p><p>　　其他 巷道：Qc6=130×1.25=162.5 m3/min</p><p>　　經(jīng)以上分配過程，礦井風(fēng)量正好分配完畢，具體風(fēng)量分配見表5.3，井巷風(fēng)速驗算結(jié)果見表5

107、.4、表5.5。</p><p><b>　　表5.3風(fēng)量分配表</b></p><p>　　表5.4通風(fēng)容易時期風(fēng)速驗算結(jié)果</p><p>　　表5.5通風(fēng)困難時期風(fēng)速驗算結(jié)果</p><p>　　6 礦井通風(fēng)阻力的計算</p><p>　　礦井通風(fēng)阻力的大小是選擇通風(fēng)設(shè)備的主要依據(jù)，所以，在

108、選擇礦井主扇之前，必須首先計算通風(fēng)總阻力。</p><p>　　按照經(jīng)過巷道時產(chǎn)生阻力的方式不同，可分摩檫阻力和局部阻力。摩檫阻力一般占通風(fēng)阻力的90%左右，他是礦井通風(fēng)設(shè)計選擇主要通風(fēng)機的主要參數(shù)。</p><p>　　主要通風(fēng)機的選擇，工作風(fēng)壓要滿足最大的阻力，因此先確定容易、困難時期的最大阻力路線。其通風(fēng)容易時期的通風(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，其通風(fēng)困難時期的通

109、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>　　6.1 礦井最大阻力路線</p><p>　　所謂礦井通風(fēng)容易時期和通風(fēng)困難時期是指在一臺主要通風(fēng)機的服務(wù)年限內(nèi)（15～30年），礦井阻力最小的時期（通常在達產(chǎn)初期）和最大的時期（通常在生產(chǎn)后期）。</p><p><b>　　通風(fēng)容易時期：</b></p>

110、<p>　　新風(fēng)路線：副井（進風(fēng)井）——井底車場——帶區(qū)車場——風(fēng)帶進風(fēng)斜巷——分帶軌道斜巷——采煤工作面</p><p>　　污風(fēng)路線：分帶運輸斜巷——回風(fēng)道——回風(fēng)大巷——主井（回風(fēng)井）</p><p><b>　　通風(fēng)困難時期：</b></p><p>　　新風(fēng)路線：副井（進風(fēng)井）——井底車場——帶區(qū)車場——風(fēng)帶進風(fēng)斜巷——分帶

111、軌道斜巷——采煤工作面</p><p>　　污風(fēng)路線：分帶運輸斜巷——回風(fēng)道——回風(fēng)大巷——主井（回風(fēng)井）</p><p>　　圖6.1 通風(fēng)容易時期的立體圖</p><p>　　圖6.2 通風(fēng)困難時期的立體圖</p><p>　　圖6.3 通風(fēng)容易時期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　圖6.4 通風(fēng)困難時期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖&

112、lt;/p><p>　　6.2 通風(fēng)阻力的計算</p><p>　　沿著上述兩個時期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，分別用下式計算出各段風(fēng)路井巷的磨擦阻力：</p><p>　　hfr=αLUQ2/S3 （6.1）</p><p>　　式中：hfr——巷道摩檫阻力，Pa；</p><p&g

113、t;　　L、U、S——分別為巷道的長度、周長、凈斷面積，m2；</p><p>　　Q——分配給井巷的風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　α——各巷道的摩擦阻力系數(shù)，kg/m3。</p><p>　　表6.1 通風(fēng)容易時期阻力計算</p><p>　　表6.2 通風(fēng)困難時期阻力計算</p><p>　　6.3 礦井通

114、風(fēng)總阻力</p><p>　　沿著通風(fēng)容易和困難時期的風(fēng)流路線，依次計算各段路線的摩擦阻力hfr，然后分別累計得到容易和困難時期的總摩擦阻力hfr1和hfr2，再加上局部阻力，因為初建礦井局部阻力取總摩擦阻力的10%，擴建礦井取總摩擦阻力的15%，得到兩個時期的礦井總阻力hrmin和hrmax。</p><p>　　容易時期通風(fēng)總阻力：</p><p>　　hrmi

115、n=1.1×∑hrfmin （6.2）</p><p>　　困難時期通風(fēng)總阻力：</p><p>　　hrmax=1.15×∑hrfmax （6.3）</p><p>　　式中：1.1、1.15為考慮風(fēng)路上有局部阻力的系數(shù)；</p><p>　　∑h

116、rfmin、∑hrfmax是礦井通風(fēng)容易和困難時期的阻力之和。</p><p>　　則：hrmin=1.1×559.48=615.428Pa（<2940 Pa）</p><p>　　hrmax=1.15×926.83=1042.684 Pa（<2940 Pa）</p><p>　　礦井通風(fēng)總阻力見表6.4。</p>&l

117、t;p>　　6.4礦井通風(fēng)總阻力</p><p>　　6.4 兩時期礦井總風(fēng)阻和總等積孔</p><p>　?。?）礦井風(fēng)阻計算值如下：</p><p><b>　　（6.4）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　R—礦井風(fēng)阻，Ns2

118、/m8；</p><p>　　h—礦井總阻力，Pa；</p><p>　　Q—礦井總風(fēng)量，m3/s；</p><p><b>　?。?）等積孔的計算</b></p><p>　　等積孔是用一個與井巷或者礦井風(fēng)阻值相當?shù)睦硐肟椎拿娣e值來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。<

119、;/p><p><b>　?。?.5）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　A—等積孔，m2；</b></p><p><b>　　H—風(fēng)壓，Pa；</b></p><p>　　Q—風(fēng)量，m3

120、/s；</p><p>　　等積孔越大說明通風(fēng)越容易，值越小，通風(fēng)越困難。根據(jù)《采礦設(shè)計手冊》對礦井通風(fēng)阻力等級分類標準判斷各個時期的通風(fēng)難易程度。通風(fēng)容易時期和通風(fēng)困難時期的通風(fēng)難易程度評價見表6.3。</p><p>　　表6.3 礦井通風(fēng)難易程度評價</p><p>　　由式6.4、式6.5求出的R和A值見表6.4。</p><p>　

121、　表6.4 通風(fēng)難易程度計算表</p><p>　　7 礦井通風(fēng)設(shè)備選型</p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)備包括主要通風(fēng)機和它的電動機，選擇礦井通風(fēng)設(shè)備必須先選好主要通風(fēng)機，然后再選擇恰當?shù)碾妱訖C。</p><p>　　7.1 選擇主要通風(fēng)機的基本原則</p><p>　　所用的通風(fēng)機除應(yīng)具有安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟指標好等優(yōu)點外，還應(yīng)符合下列

122、要求：</p><p>　　1）選擇通風(fēng)機一般應(yīng)滿足第一水平各個時期工況變化，并適當照顧下一水平的通風(fēng)需要。當阻力變化較大時，可考慮分期選擇電動機，但初裝電動機的使用年限不宜小于10年；</p><p>　　2）通風(fēng)機能力應(yīng)留有一定的余量，軸流式通風(fēng)機在最大設(shè)計負壓和風(fēng)量時，葉片安裝角度一般比最大允許使用值小5°；離心式通風(fēng)機的轉(zhuǎn)速一般不宜大于允許最高轉(zhuǎn)速的90%；</p&

123、gt;<p>　　3）在通風(fēng)機的服務(wù)年限內(nèi)，其在礦井最大和最小阻力時期的工況點，均應(yīng)在合理的工作范圍之內(nèi)，使通風(fēng)機穩(wěn)定、經(jīng)濟的運轉(zhuǎn)；</p><p>　　4）主要通風(fēng)機必須裝有反風(fēng)設(shè)備，必須能在10 min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向；</p><p>　　5）考慮風(fēng)量調(diào)節(jié)時，應(yīng)盡量避免使用風(fēng)硐閘門調(diào)節(jié)；</p><p>　　6）正常情況下，主要通風(fēng)機不采用

124、聯(lián)合運轉(zhuǎn)。</p><p>　　7.2 通風(fēng)機風(fēng)壓的確定</p><p><b>　　1）自然風(fēng)壓：</b></p><p>　　由《煤礦設(shè)計規(guī)范》可知：礦井進、出風(fēng)井井口的標高差在150 m以下，井深均小于500 m時可不計算自然風(fēng)壓，在本設(shè)計中進、出風(fēng)井井口標高差為0m，且井深均小于500 m，故在此不計算自然風(fēng)壓，即：hN=0。</