礦井通風課程設(shè)計 (2)

1、<p>　　礦井通風系統(tǒng)課程設(shè)計</p><p><b>　　學 院: </b></p><p>　　系 別:能源與材料工程系</p><p><b>　　姓 名: </b></p><p><b>　　班 級: </b></p>

2、<p><b>　　學 號: </b></p><p><b>　　指導教師： </b></p><p><b>　　2011年6月29</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 礦井局部通風設(shè)計

3、4</p><p>　　第一節(jié)、設(shè)計原則及掘進通風方法的選擇4</p><p>　　第二節(jié)、掘進工作面所需風量計算及設(shè)計5</p><p>　　第三節(jié)、掘進通風設(shè)備選擇5</p><p>　　第二章 礦井風量的計算和分配7</p><p>　　第一節(jié)、礦井需風量計算7</p><p>

4、;　　第二節(jié)、風量分配與風速驗算10</p><p>　　第三章 礦井通風阻力計算13</p><p>　　第一節(jié)、計算原則13</p><p>　　第二節(jié)、礦井通風阻力計算13</p><p>　　第四章 主要通風機選型16</p><p>　　第一節(jié)、選擇主要通風機16</p><p

5、>　　第二節(jié)、選擇電動機17</p><p>　　第五章 概算礦井通風費用及評價18</p><p>　　第一節(jié)、噸煤的通風電費18</p><p>　　第二節(jié)、 礦井等積孔及總風阻18</p><p><b>　　礦井通風課程設(shè)計</b></p><p><b>　　題目

6、2：</b></p><p>　　某煤礦井田東西走向長約3 Km，南北傾向?qū)捈s1.7Km，井田面積約4.5519Km2，井田總體呈單斜構(gòu)造，煤層傾角大部分小于15°，屬緩傾斜煤層。頂板為黑色泥巖，致密而均一，底板為灰白色細—中粒砂巖，煤層厚度0.84～6.69米，平均5.9米，以鏡煤、亮煤為主，含黃鐵礦，煤層夾矸0～3層，傾角10°～14°。礦井煤層自燃發(fā)火期為1個月，自

7、燃趨勢較突出的是2月～3月。煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù)為40.3%。礦井屬低瓦斯礦井。設(shè)計生產(chǎn)能力為90萬t/年。</p><p>　　礦井采用斜井單水平上下山開拓，礦井的采煤方法為走向長壁，采煤工藝為綜采放頂煤。采用中央邊界式通風方式。風井設(shè)在采區(qū)的邊界。主、副井進風，風井回風。采區(qū)采用軌道上山、運輸上山進風，專用回風巷回風。工作面采用U型后退式開采，采煤工作面風流流動形式是上行通風。綜放面平均控頂距為3.96m

8、，實際采高4.1 m，工作面面長150米，工作面溫度20℃，回采工作面同時作業(yè)人數(shù)最多90人。礦井掘進工作面平均瓦斯涌出量為3.2 m3/min，掘進工作面一次炸破所用的最大炸藥量7.2kg，掘進工作面同時工作的最多人數(shù)40人。</p><p>　　第一章、局部通風設(shè)計</p><p>　　第一節(jié) 設(shè)計原則及掘進通風方法的選擇</p><p><b>　　

9、1、設(shè)計原則</b></p><p>　　根據(jù)開拓、開采巷道布置、掘進區(qū)域煤巖層的自然條件以及掘進工藝，確定合理的局部通風方法及其布置方式，選擇風筒類型和直徑，計算風筒出入口風量，計算風筒通風阻力，選擇局部通風機。</p><p>　　局部通風是礦井通風系統(tǒng)的一個重要組成部分，其新風取自礦井主風流，其污風又排入礦井主風流。其設(shè)計原則可歸納如下：</p><p

10、>　　(1)礦井和采區(qū)通風系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)為局部通風創(chuàng)造條件；</p><p>　　(2)局部通風系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟合理和技術(shù)先進；</p><p>　　(3)盡量采用技術(shù)先進的低噪、高效型局部通風機；</p><p>　　(4)壓人式通風宜用柔性風筒，抽出式通風宜用帶剛性骨架的可伸縮風筒或完全剛性的風筒。風筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型。</p>&l

11、t;p>　　(5)當一臺風機不能滿足通風要求時可考慮選用兩臺或多臺風機聯(lián)合運行。</p><p>　　2、掘進通風方法的選擇</p><p>　　掘進通風方法分為利用礦井內(nèi)總風壓通風和利用局部動力設(shè)備通風的方法，局部通風機通風是礦井廣泛采用的掘進通風方法，它是由局部通風機和風筒（或風障）組成一體進行通風，按其工作方式可分為：</p><p><b>

12、　　（1）壓入式通風</b></p><p><b>　?。?）抽出式通風</b></p><p><b>　?。?）混合式通風</b></p><p>　　壓入式通風新風經(jīng)過風機，安全系數(shù)高，可用柔性風筒，柔性風筒重量輕，易于貯存和搬運，連接和懸吊也簡單，膠布和人造革風筒防水性能好，是大多數(shù)礦井局部通風的選擇

13、，結(jié)合本設(shè)計故選擇壓入式通風。</p><p>　　第二節(jié) 掘進工作面所需風量計算及設(shè)計</p><p>　　根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定：礦井必須采用局部通風措施</p><p>　　1、掘進工作面所需風量</p><p>　　按下列因素分別計算，取其最大值。</p><p>　　1）按瓦斯（二氧化碳）涌出量計算</p&g

14、t;<p><b>　　m3/s</b></p><p>　　式中：Q掘——掘進工作面實際需風量，m3/s；</p><p>　　Qch4——掘進工作面平均絕對瓦斯涌出量，m3/s；</p><p>　　K掘——掘進工作面因瓦斯涌出量不均勻的備用風量系數(shù)。即掘進工作面最大絕對瓦斯涌出量與平均絕對瓦斯涌出量之比。通常，機掘工作面取1

15、.5~2.0；炮掘工作面取1.8~2.0。此處取1.9</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　Q掘=100×1.2×1.9=10.13(m3/s)</p><p>　　2）按炸藥使用量計算</p><p><b>　　(m3/min)</b></p

16、><p>　　式中：25——使用1㎏炸藥的供風量，m3/s；</p><p>　　A掘——掘進工作面一次炸破所用的最大炸藥量，㎏。</p><p>　　所以：Q掘=25×7.2=3(m3/s)</p><p>　　3)按工作人員數(shù)量計算</p><p>　　式中：N掘——掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，人</

17、p><p>　　所以： Q掘=4×40=2.67(m3/s)</p><p>　　Q掘取其最大值: 10.13(m3/min)</p><p>　　根據(jù)上述計算，應(yīng)選取所有風量中的最大值，故按排瓦斯所需風量為該掘進巷道的需風量，大小為10.13 m3/min。</p><p><b>　　4）按風速進行驗

18、算</b></p><p>　　巖巷掘進工作面的風量應(yīng)滿足：</p><p>　　煤巷、半煤巖巷掘進工作面的風量應(yīng)滿足：</p><p>　　式中：——掘進工作面巷道過風斷面積，m2。</p><p>　　巖巷掘進工作面的最小風量：</p><p>　　0.15×8.5=1.275(m3/s)&l

19、t;/p><p>　　巖巷掘進工作面的最大風量：</p><p>　　4×8.5=34(m3/s)</p><p>　　1.275(m3/s) <10.13(m3/s) <34(m3/s)</p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　煤巷、半煤巖巷掘進工作面

20、的最小風量:</p><p>　　0.25×8.5=2.215(m3/s)</p><p>　　煤巷、半煤巖巷掘進工作面的最大風量:</p><p>　　4×8.5=34(m3/s)</p><p>　　2.216(m3/s) <10.13(m3/s) <34(m3/s)</p><p>

21、;<b>　　符合要求</b></p><p><b>　　2、掘進面的設(shè)計</b></p><p><b>　　1）巷道斷面</b></p><p>　　掘進斷面取8.5m2</p><p><b>　　2）支護形式</b></p><

22、;p>　　在上下順槽內(nèi)，巷道支護形式采用工字鋼支護</p><p>　　第三節(jié) 掘進通風設(shè)備選擇</p><p><b>　　1、風筒的選擇</b></p><p><b>　　1）風筒的種類</b></p><p>　　掘進通風使用的風筒有金屬風筒和帆布、膠布、人造革等柔性風筒。柔性風筒重量

23、輕，易于貯存和搬運，連接和懸吊也簡單，膠布和人造革風筒防水性能好，且柔性風筒適于壓入式通風，本設(shè)計通風長度750米，因此可選用直徑為1000㎜的膠布風筒。風筒特性如表5-4</p><p>　　。表5-4　　風筒特性表</p><p><b>　　2）風筒漏風</b></p><p>　?。?）風筒漏風備用系數(shù)</p><p

24、>　　柔性風筒的pq值用下式計算：</p><p>　　式中：n——接頭數(shù)；在這里n=750÷50=15</p><p>　　Lei——一個接頭的漏風率，插接時取0.01～0.02；反邊連接時取0.005。</p><p><b>　　在這里取0.005</b></p><p><b>　　所以

25、</b></p><p>　　pq=1÷(1－15×0.005)=1.0811</p><p>　　所以 Qf= pq×Qh=1.0811×10.13=10.95(m3/s)</p><p>　　風筒漏風量占局部通風機工作風量的百分數(shù)：</p><p><b>　　所以：&

26、lt;/b></p><p>　　Ls=(10.95－10.13)÷10.95=7.49%</p><p><b>　?。?）風筒有效風量</b></p><p>　　掘進工作面風量占局部通風機工作風量的百分數(shù)：</p><p>　　所以ps=(1－7.49%)×100%=92.5%</

27、p><p>　　通過風筒的風量Q即：</p><p>　　=10.53(m3/min)</p><p>　　2、局部通風機的選擇</p><p>　　1）、確定局部通風機的工作參數(shù)：</p><p>　　（1）、局部通風機工作風量Qf</p><p>　　根據(jù)掘進工作面所需風量Qh和風筒的漏風情況，

28、用下式計算局部通風機的工作風量。</p><p><b>　　既</b></p><p>　　Qf= pq×Qh=1.0811×10.13=10.95(m3/s)</p><p>　?。?）、局部通風機的工作風壓hf</p><p>　　壓入式通風時，設(shè)風筒出口動壓損失為hv，則局部通風機的全壓Ht為

29、</p><p>　　式中：Rf——壓入式風筒的總風阻。</p><p>　　Rf=2×750÷100=15 NS2\m8</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　Ht=15×10.95×10.13＋0.811×1.2×10.132

30、7;14</p><p>　　=1763.719(pa)</p><p>　　3）、局部通風機選型：</p><p>　　根據(jù)需要的Qf、Ht、值在局部通風機特性曲線上，確定局部通風機的合理工作范圍，選擇長期運行效率高的局部通風機。</p><p>　　查課本表6－3－8得選擇的局部通風機為：</p><p>　　BK

31、J66—11NO6.3型 功率：42kw 轉(zhuǎn)速：2950r/min，動輪直徑：0.63m。</p><p>　　第二章、風量計算及風量分配</p><p>　　第一節(jié) 礦井需風量計算</p><p>　　對設(shè)計礦井的風量，可按兩種情況分別計算：</p><p>　　一種是新礦區(qū)無鄰近礦井通風資料可參考時，礦井需要風量應(yīng)按設(shè)

32、計中井下同時工作的最多人數(shù)和按噸煤瓦斯涌出量的不同的噸煤供風量計算，并取其中最大值。在礦井設(shè)計中噸煤瓦斯涌出量的計算，根據(jù)在地質(zhì)勘探時測定煤層瓦斯含量，結(jié)合礦井地質(zhì)條件和開采條件計算出噸煤瓦斯涌出量，再計算礦井需風量。</p><p>　　另一種是依據(jù)鄰近生產(chǎn)礦井的有關(guān)資料，按生產(chǎn)礦井的風量計算方法進行。其原則是：礦井的供風量應(yīng)保證符合礦井安全生產(chǎn)的要求，使風流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其它有害氣體的濃度以及風速

33、、氣溫等必須符合《規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。創(chuàng)造良好的勞動環(huán)境，以利于生產(chǎn)的發(fā)展。課程設(shè)計是在收集實習礦井資料基礎(chǔ)上進行的，故可按此種方法計算礦井風量。即按生產(chǎn)礦井實際資料，分別計算設(shè)計礦井采煤工作面、掘進工作面、硐室等所需風量，得出全礦井需風量，即“由里往外”計算方法。</p><p>　　1、生產(chǎn)工作面、備用工作面</p><p>　　每個回采工作面實際需要風量，應(yīng)按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破

34、后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風速和人數(shù)等規(guī)定分別進行計算，然后取其中最大值。本設(shè)計礦井屬低瓦斯礦井。</p><p>　　(1)、低瓦斯礦井的采煤工作面按氣象條件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量計算，采用高瓦斯計算公式）確定需要風量，其計算公式為：</p><p>　　式中：Qc——采煤工作面需要風量，m3/s；</p><p>　　Qjb——不同采煤方式工作面所需

35、的基本風量，m3/s。</p><p>　　Qjb——工作面控頂距×工作面實際采高×70%(工作面有效斷面積)×適宜風速（不小于1m/s）；</p><p>　　Kcg——回采工作面采高調(diào)整系數(shù)（見表2）；</p><p>　　Kcc——回采工作面長度調(diào)整系數(shù)（見表3）；</p><p>　　Kcw——回采工作面

36、溫度調(diào)整系數(shù)（見表4）。</p><p>　　表2 Kcg——回采工作面采高調(diào)整系數(shù)</p><p>　　表3 Kcc——回采工作面長度調(diào)整系數(shù)</p><p>　　表4 Kcw——回采工作面溫度與對應(yīng)風速調(diào)整系數(shù)</p><p><b>　　代入公式得:</b></p><p>　

37、　=3.96×4.1×0.7×1.0×1.5×1×1</p><p>　　=17.05(m3/s)</p><p>　　(2)、按工作面溫度選擇適宜的風速進行計算</p><p>　　式中：Vc——采煤工作面風速，m/s；見表5 </p><p>　　Sc——采煤工作面的平均斷面積，

38、m2。</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　Qc=60×1.0×3.96×4.1×0.7=886.5÷60=11.4（m3/s）</p><p>　　表5 采煤工作面風速</p><p>　　(3)、按回采工作面同時作業(yè)人數(shù)</p>

39、;<p>　　每人供風不小于4m3/min，則</p><p><b>　　（m3/s）</b></p><p>　　式中：N——采煤工作面同時工作人數(shù).。此處為90人。</p><p>　　所以：Qc=（4×90）÷60=6（m3/s）</p><p>　　(4) 、炸藥量計算需要風量

40、：</p><p>　　每千克炸藥供風不小25m3/min，則</p><p><b>　?。╩3/s）</b></p><p>　　式中：A——一次爆破炸藥最大用量，Kg。</p><p>　　所以：Qc=25×7.2÷60=3（m3/s）</p><p>　　根據(jù)上述計算并

41、取其中最大值即為17.05（m3/s）</p><p>　　(5)、按風速進行驗算:</p><p><b>　?。╩3/s）</b></p><p>　　式中：S——工作面平均斷面積，m2此處為3.96×4.1×0.7=11.4</p><p>　　所以：0.25×11.4=2.85<

42、;/p><p>　　4×11.4=45.6</p><p><b>　　即符合</b></p><p>　　(6)、備用工作面不得低于采煤工作面實際需要風量的50%。</p><p>　　所以備用工作面風量取17.05×50%=8.525（m3/s）</p><p>　　2、掘進工

43、作面所需風量</p><p>　　前面已經(jīng)算過為10.13（m3/s）</p><p>　　3、硐室實際需要風量</p><p>　　硐室實際需要風量應(yīng)按礦井各個獨立通風硐室實際需要風量的總和計算，即</p><p>　　式中：Q火——火藥庫實際需要風量，按每小時4次換氣量計算，即Q火=4V/60=0.07V (m3/s)；</

44、p><p>　　V——井下爆炸材料庫的體積，m3，包括聯(lián)絡(luò)巷道在內(nèi)的火藥庫的空間總體積(m3)，一般按經(jīng)驗值給定風量，大型火藥庫供風100～150m3/min；中小型火藥庫供風60～100m3/min；這里取100既1.667 m3/s</p><p>　　Q充——充電硐室實際需要風量，應(yīng)按回風流中氫氣濃度小于0.5%計算，但不得小于100m3/min，或按經(jīng)驗值給定100～200m3/min

45、；</p><p>　　機電硐室需要風量應(yīng)根據(jù)不同硐室內(nèi)設(shè)備的降溫要求進行配風，選取硐室風量，須保證機電硐室溫度不超過30℃，其它硐室溫度不超過26℃。</p><p>　　Q機——大型機電硐室實際需要風量，應(yīng)按機電設(shè)備運轉(zhuǎn)的發(fā)熱量計算，即</p><p><b>　　</b></p><p>　　Wi ——機電硐室

46、中運轉(zhuǎn)的機電總功率，kW；</p><p>　　(1-μi )—— 機電硐室的發(fā)熱系數(shù)，應(yīng)根據(jù)實際考查的結(jié)果確定，也可取下列數(shù)值，空氣壓縮機房取0.20～0. 23；水泵房取0.02～0.04；</p><p>　　860——1kW/h的熱當量數(shù)，千卡；</p><p>　　μi ——機電設(shè)備效率；</p><p>　　Δt——機電硐室進

47、回風流的氣溫差，℃；</p><p>　　Q采硐 —— 采區(qū)絞車房或變電硐室實際需要風量，按經(jīng)驗供給風量60～80 m3/min ；這里都取80既1.333 m3/s</p><p>　　Q其它硐 ——其它硐室所需風量，根據(jù)具體情況供風</p><p><b>　　既</b></p><p>　　=1.667+2+1.3

48、33</p><p><b>　　=5（m3/s）</b></p><p><b>　　4、礦井總風量</b></p><p>　　礦井總風量按下式計算</p><p>　　=(17.05+4+10.13+5) ×1.20</p><p><b>　　

49、= 48.8</b></p><p>　　式中：Qkj ——礦井總進風量，m3/s；</p><p>　　∑Qcj ——采煤工作面實際需要風量總和，m3/s；</p><p>　　∑Qjj ——掘進工作面實際需要風量總和，m3/s；</p><p>　　∑Qdj ——獨立通風的硐室實際需要風量總和，m3/s；</p>

50、<p>　　∑Qgj——礦井中除采煤、掘進和硐室以外其它井巷需要通風量總和，m3/s；</p><p>　　Kkj ——礦井通風系數(shù)(包括礦井內(nèi)部漏風和配風不均勻等因素)宜取1.15～1.25。</p><p>　　礦井內(nèi)部漏風量為8.1 m3/s 平均每處漏風量為1.62m3/s. </p><p>　　第二節(jié) 風量分配與風速驗算</p&g

51、t;<p>　　當風量分配到各用風地點后，必須結(jié)合巷道斷面情況進行風速驗證，保證各條巷道的風速均在合理范圍內(nèi)。</p><p>　　各條井巷的供風量確定后，要按《規(guī)程》第101條規(guī)定的風速進行驗算。</p><p>　　需繪制出礦井通風系統(tǒng)圖與網(wǎng)絡(luò)圖，計算出每條巷道的通過風量，計算出每條巷道的風速，進行驗算，驗算結(jié)果可填入表6中。如果某條井巷的風速不符合《規(guī)程》規(guī)定，則必須進

52、行調(diào)整，然后將各地點、各巷道的風量、斷面、風速列成一覽表。</p><p>　　礦井下各類巷道的適宜風速一般為：階段運輸大巷：4.5~5.0m/s；軌道上(下)山、運輸上(下)山：3.5~4.5m/s；回風上(下)山：4.5~5.5m/s；區(qū)段運輸平巷(順槽)：3.0~3.5m/s；區(qū)段回風平巷(回風順槽)：4.5~5.5m/s；階段回風大巷、總回風巷：5.5~6.5m/s。</p><p&

53、gt;　　表6 巷道風速校驗表</p><p>　　《規(guī)程》規(guī)定的風速限定值見表7所示。</p><p><b>　　表7 風速限定值</b></p><p><b>　　風量分配</b></p><p><b>　　容易時期</b></p><p>

54、;　　副井: 48.8</p><p>　　井底車場: 48.8</p><p>　　運輸大巷: 48.8</p><p>　　運輸上山4－5: 48.8-5-1.62×4-10.13=27.19</p><p>　　運輸上山5－6：27.19-8.525=18.665</p><p&

55、gt;　　運輸平巷6－7：18.665-1.62=17.05</p><p>　　工作面： 17.05</p><p>　　回風平巷： 17.05</p><p>　　回風大巷 48.8</p><p>　　風井 48.8</p><p><b>　　困難時期</b>

56、</p><p>　　副井 48.8</p><p>　　井底車場 48.8</p><p>　　運輸大巷 48.8</p><p>　　運輸上山4～548.8-5-1.62×2-10.13=30.43</p><p>　　運輸上山5～630.43-1.62×2-8.5

57、25=18.665</p><p>　　運輸平巷6～718.665-1.62=17.05</p><p>　　工作面7～8 17.05</p><p>　　回風平巷8～9 17.05</p><p>　　專用回風下山9～13 17.05+1.62×4+10.13=33.66</p>

58、<p>　　專用回風下山13～1433.66+8.525+1.333+1.62=45.138</p><p>　　專用回風上山14-1548.8</p><p>　　回風大巷15-1048.8</p><p>　　風井10-1148.8</p><p>　　第三章、礦井通風阻力計算</p><p>

59、;　　在主要通風機整個服務(wù)期限內(nèi)，礦井通風總阻力隨著開采深度的增加和走向范圍的擴大以及產(chǎn)量提高而增加。為了主要通風機于整個服務(wù)期限內(nèi)均能在合理的效率范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)，在選擇主要通風機時必須考慮到最大可能的總阻力和最小可能的總阻力，前者對應(yīng)于主要通風機服務(wù)期限內(nèi)通風最困難時期礦井總阻力，后者對應(yīng)于通風最容易時期的礦井總阻力，同時還考慮到自然風壓的作用。</p><p><b>　　第一節(jié) 計算原則</b&

60、gt;</p><p>　　1、在進行礦井通風總阻力計算時，不要計算每一條巷道的通風阻力，只選擇其中一條阻力最大的風路進行計算。但必須是選擇礦井達到設(shè)計產(chǎn)量以后，通風容易時期和通風困難時期的阻力最大風路。一般，可在兩個時期的通風系統(tǒng)圖上根據(jù)采掘作業(yè)布置情況分別找出風流線路最長、風量較大的一條線路作為阻力最大的風路。在選定的線路上(分最容易和最困難時期)，從進風井口到回風井口逐段編號，對各段井巷進行阻力計算，然后累

61、加起來得出這兩個時期的各自井巷通風總阻力(h阻易、h阻難)。如果通風系統(tǒng)復雜，直觀上難以判斷哪條風路阻力最大時，則需選擇幾條風路，通過計算比較選出其中最大值。</p><p>　　如果礦井服務(wù)年限較長，則只計算頭15～25a的通風容易和困難兩個時期的井巷通風總阻力。</p><p>　　2、為了經(jīng)濟、合理、安全地使用主要通風機，應(yīng)控制h阻難不太大，對大型礦井不超過4400Pa，有自燃傾向的

62、礦井不超過3400Pa。</p><p>　　第二節(jié) 礦井通風阻力計算</p><p>　　沿著上述兩個時期通風阻力最大的風路，分別用下式算出各區(qū)段井巷的摩擦阻力：h h摩=a·L·U·Q2/S3 (Pa)</p><p>　　式中：L、U、S——分別為各井巷的長度、周長、凈斷面積(m,m,m2)；</p>

63、<p>　　 a——摩擦阻力系數(shù)，可查閱《煤礦通風與安全》一書的附錄；</p><p>　　Q—— 各井巷和硐室所通過的風量分配值，系根據(jù)前面所計算的各井巷硐室所需要的實際風量值再乘以K礦 (即考慮井巷的內(nèi)部漏風和配風不均勻等因素)后所求得風量值，m3/s。 </p><p>　　將以上計算結(jié)果填入表7中。</p><p>　　其總和為

64、總摩擦阻力∑h摩，即是：</p><p>　　∑h摩 =h1-2+h 2-3+……+h-n-(n+1)(Pa )</p><p>　　式中：h1-2、h2-3、……為各段井巷之摩擦阻力，Pa。</p><p>　　因此，全礦總阻力為：</p><p>　　(1)通風容易時期的總阻力h阻易為：</p><p>

65、　　h阻易=1.2∑h摩易</p><p>　　(2)通風困難時期的總阻力h阻難為：</p><p>　　h阻難=1.15∑h摩難</p><p>　　式中：1.2、1.15——考慮到風路上有局部阻力的系數(shù)。</p><p><b>　　容易時期</b></p><p><b>　　困難

66、時期</b></p><p>　　第四章、主要通風機選型</p><p>　　第一節(jié) 選擇主要通風機</p><p>　　本礦井為高瓦斯礦井，考慮壓人和抽出通風方式的優(yōu)缺點及軸流式通風機和離心式通風機的優(yōu)缺點。本設(shè)計礦井冬，夏季自然風壓都取50 pa</p><p>　　初步選擇軸流式通風機采用抽出通風方式通風。</p>

67、;<p>　　1、確定主要通風機的風量</p><p>　?。?）容易時期通過主要通風機的風量Q扇必大于通過出風井的礦井總風量Q礦，</p><p><b>　　對于抽出式：</b></p><p>　　Q扇=(1.05～1.10)Q礦 (m3/s)</p><p>　　式中，1.05～1.

68、10為外部漏風系數(shù)，出風井無提升運輸任務(wù)時取1. 05，有提升運輸任務(wù)時取1.10。 此處取1.05</p><p>　　Q扇=1.05×48.8=51.24(m3/s)</p><p>　?。?）困難時期時期通過主要通風機的風量Q扇必大于通過出風井的礦井總風量Q礦，</p><p><b>　　對于抽出式：</b></p&g

69、t;<p>　　Q扇=(1.05～1.10)Q礦 (m3/s)</p><p>　　式中，1.05～1.10為外部漏風系數(shù)，出風井無提升運輸任務(wù)時取1. 05，有提升運輸任務(wù)時取1.10。 此處取1.05</p><p>　　Q扇=1.05×48.8=51.24(m3/s)</p><p>　　2、確定主要通風機的風壓

70、 </p><p><b>　　軸流式通風機：</b></p>

71、<p>　　容易時期 h扇易＝h阻易十hd一HN </p><p>　　困難時期 h扇難＝h阻難十hd十HN </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　hd——通風機裝置阻力，Pa。此處取150pa</p><p><b>　　所以 </b&g

72、t;</p><p>　　容易時期 h扇易＝h阻易十hd一HN=1250.23＋150－50=1350.23 pa</p><p>　　困難時期 h扇難＝h阻難十hd十HN=1582.42＋150＋50=1782.42 pa</p><p>　　觀察BDNo-20通風機特性曲線圖知，其可滿足要求,在其風量坐標51.8 做Q軸垂線，在風壓坐標1207.1

73、。 1817.7點分別做Q軸平行線，分別Q軸垂線于A. B兩點，有圖可見，此兩個工況點均在合理工作范圍內(nèi)，故選BDNo-20通風機</p><p>　　3、求通風機的實際工況點</p><p>　　1）計算通風機的工作風阻</p><p>　　R易= h扇易/ Q扇2</p><p>　　R難= h扇難/ Q扇2</p>&

74、lt;p><b>　　即：</b></p><p>　　R易=1350.23÷51.242=0.5142</p><p>　　R難=1782.42÷51.242=0.6800</p><p>　　在通風機特性曲線圖中做通風機工作風阻曲線，與風壓曲線的交點 A/, 即為實際工況點A/。和B/沿風阻曲線上移一級得容易時

75、期和困難時期風機實際工況點A和B。由圖可見，兩個工況點均在合理工作范圍內(nèi)</p><p>　　容易時期應(yīng)在安裝角θ較小的情況工作，困難時期應(yīng)在安裝角 θ較大的情況下工作。</p><p><b>　　第二節(jié) 選擇電動機</b></p><p>　　1、根據(jù)通風容易和通風困難兩個時期實際工況點計算主要通風機的輸入功率</p><

76、;p>　　式中：h扇易’、 h扇難’ 、Q扇’均為實際工況點的對應(yīng)參數(shù)</p><p>　　η——風機效率，可在風機特性圖上查得。</p><p>　　所以:N扇入易=(53.6×1455) ÷(1000×0.77)=101.3(KW)</p><p>　　N扇入難=(53×1915)÷(1000×0

77、.84)=120.8(KW)</p><p>　　2、由通風容易通風困難兩個時期主要通風機輸入功率，計算電動機的輸出功率N電出。當選擇異步電動機時，可用下列兩種方法計算。</p><p>　　當主要通風機的輸入功率在通風容易時期為 N扇入易 與困難時期的N扇入難相差不大時，即N扇入易≥0.6N扇入難時，則兩個時期都用一種較大功率的電動機。其電動機的輸出功率N電出和輸入功率N電入分別用下式

78、計算：</p><p>　　( kW ) </p><p>　　式中：η轉(zhuǎn) ——傳動效率，直接傳動時，η轉(zhuǎn) =1 ；</p><p><b>　　( kW )</b></p><p>　　式中：1.10～1.15——電動機的容量系數(shù)，對于離心式主要通風機取1.15，對于軸流式主要通風機取1.10；&l

79、t;/p><p>　　η電——電動機效率，一般取0.9～0.95，此處取0.93。</p><p>　　因101.3＞120.8×0.6=72.8</p><p>　　所以 N電出=120.8÷1=120.8</p><p>　　N電入=(1.1×120.8) ÷0.93=142.88（kw）<

80、;/p><p>　　查《電動機技術(shù)手冊》合適的電動機為：JS－400S2－8 功率160Kw 轉(zhuǎn)數(shù)740r/min 效率91.功率因數(shù)0.85.</p><p>　　第五章、概算礦井通風費用及評價</p><p>　　第一節(jié)、噸煤的通風電費</p><p>　　噸煤的通風電費為主要通風機年耗電費及井下輔助通風機、局部通風機電費之和除以年產(chǎn)

81、量，可用下公式計算</p><p>　　式中：E——主要通風機年耗電量，元/t；</p><p><b>　　D——電價，元；</b></p><p>　　T——礦井年產(chǎn)量，t；</p><p>　　If——礦井主要通風機年耗電量；通風容易時期和困難時期共選一臺電動機時：</p><p>　　式中

82、：ηe ——主要通風機電動機效率，取0.90；</p><p>　　ηc——傳動效率，直接傳動時取1.0；</p><p>　　ην——變壓器的效率 取0.80；</p><p>　　ηH ——電線的輸出功率 取0.95 If=(142.8×365×24)÷(0.9×1×0.8×0.95)=18298

83、66.7 </p><p>　　Ia——礦井局部通風機與輔助通風機年耗電量</p><p>　　Ia=（42×365×24）÷（1×1×0.8×0.95）=509584.5</p><p>　　E=｛1×

84、（1829866.7＋509584.5）｝÷900000=2.60（元/t）</p><p>　　第二節(jié)、礦井通風評價</p><p><b>　　礦井等積孔、總風阻</b></p><p>　　R礦易=h阻易/Q2扇</p><p>　　R礦難=h阻難/Q2扇</p><p>　　式中

85、：R礦易、R礦難——容易時期和困難時間的全礦總風阻，Ns2/m8</p><p>　　R礦易=1350.23÷48.82=0.5670</p><p>　　R礦難=1782.42÷48.82=0.7485</p><p>　　式中： A礦易 、A礦難 ——容易時間、困難時期全礦通風等積孔，m2</p><p>　　A礦易=

86、（1.19×48.8）÷1250.231/2=1.64</p><p>　　A礦難=(1.19×48.8)÷1582.421/2=1.46</p><p>　　礦井通風難易程度評價見依據(jù)見表8</p><p><b>　　表8</b></p><p>　　容易時期和困難時期礦井通風