通風設計課程設計--采區(qū)通風設計

1、<p>　　安全工程專業(yè)課程設計</p><p>　　設計題目： 大雁西采區(qū)通風設計 </p><p><b>　　安全工程學院</b></p><p>　　2011年 12 月 16 日</p><p><b>　　摘 要</b></p>

2、<p>　　本設計報告為大雁礦西采區(qū)的通風設計，設計中主要闡述了大雁礦西采區(qū)的一個概況，并對采區(qū)概況整理分析后對采區(qū)的通風情況進行了設計。設計中針對大雁礦西采區(qū)17號煤層進行了開采設計，該采區(qū)瓦斯涌出量較少，屬于低瓦斯礦井。煤層傾角從12度逐漸減小至7度，煤層的平均厚度為4米，煤層走向長度為1000米。采區(qū)布置單翼開采，為了盡量的將煤采出，將三條上山布置在采區(qū)的最左邊，并在采區(qū)內布置一個工作面，一個掘進面，設計中采煤方法為綜

3、合機械化放頂煤采煤法。由于煤層傾角比較小，上山穿煤層后，導致溜煤眼的位置位于必須位于區(qū)段進風石門中，所以采用上行通風。并通過選取風筒插頭插接的方式計算出漏風率及風機實際提供的風量計算出風機的全壓，從而選取了局部風機的型號。并對采區(qū)的掘進工作面、采煤工作面、各個硐室以及其他巷道的風量進行了計算。并將風量按各需風地點所需進行配風，而且對巷道各段風速進行計算以確保各巷道風速在容許風速的范圍內，最后對巷道各段阻力進行了計算，并尋找出最大阻力路線

4、且計算出最大阻力路線阻力，從而得出整個礦井的總阻力，最終完成了大雁礦西采區(qū)通風設計。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1采區(qū)概況4</b></p><p><b>　　1.1地質說明4</b></p><p>　　1.1.1煤田和井田

5、地質構造4</p><p>　　1.1.2井田范圍內和附近的主要地質構造4</p><p>　　1.1.3煤層賦存狀況及可采煤層特征5</p><p>　　1.1.4巖石性質 厚度特征6</p><p>　　1.1.5井田水文地質情況7</p><p>　　1.2采區(qū)位置、范圍及四鄰關系：7</p&

6、gt;<p>　　1.2.2地形地勢8</p><p>　　1.2.3氣象 地震8</p><p>　　1.2.4附近概況8</p><p>　　1.2.5主要材料供應8</p><p>　　1.2.6水電供應情況8</p><p>　　1.3 工作面設計8</p><p&

7、gt;<b>　　2采區(qū)通風系統(tǒng)9</b></p><p>　　2.1采區(qū)通風系統(tǒng)選擇9</p><p>　　2.1.1在確定采區(qū)通風系統(tǒng)時應滿足的條件9</p><p>　　2.1.2采區(qū)上山通風系統(tǒng)選擇9</p><p>　　2.2回采工作面通風系統(tǒng)10</p><p>　　2.3局

8、部通風11</p><p>　　2.3.1局部通風系統(tǒng)設計原則11</p><p>　　2.3.2局部通風機設計12</p><p>　　2.3.3局部通風機的選型13</p><p>　　2.4采區(qū)內各巷道布置及斷面選擇14</p><p>　　2.4.1巷道布置14</p><p&g

9、t;　　2.4.2主要巷道布置斷面選擇14</p><p>　　3采區(qū)通風系統(tǒng)平圖和采區(qū)通風系統(tǒng)網絡圖17</p><p>　　3.1主要用風地點設計17</p><p>　　3.2通風系統(tǒng)網路圖繪制17</p><p>　　4采區(qū)風量計算18</p><p>　　4.1采煤工作面風量計算。19</p

10、><p>　　4.2掘進工作面風量計算21</p><p>　　4.3硐室及其它地點需風量23</p><p>　　4.4井下其它巷道需風量計算：24</p><p>　　4.5采區(qū)總風量24</p><p>　　5通風設施的設置25</p><p>　　5.1設計原則25</p&

11、gt;<p>　　5.2 質量要求25</p><p>　　6采區(qū)風量分配與阻力計算26</p><p>　　6.1采區(qū)風量分配26</p><p>　　6.2采區(qū)阻力計算26</p><p><b>　　7結 論29</b></p><p>　　8設計體會及今后改進意見

12、29</p><p><b>　　9參考文獻29</b></p><p><b>　　大雁西采區(qū)通風設計</b></p><p><b>　　1采區(qū)概況</b></p><p><b>　　1.1地質說明</b></p><p>

13、;　　1.1.1煤田和井田地質構造</p><p>　　根據其巖性特征，巖石組合及含煤情況，可分為上中下三段：</p><p>　　表1-1 區(qū) 域 地 層 一 覽 表</p><p>　　本段地層主要由粉砂巖、粗砂、煤層和含礫泥巖組成。含礫泥巖位于本段最下部，礫石成份主要由凝灰?guī)r塊、粉砂巖塊及玄武巖塊組成，礫徑0.6-2.5cm，為四礦井田重要的對比標志層。&l

14、t;/p><p>　　1.1.2井田范圍內和附近的主要地質構造</p><p>　　大雁煤田總的構造是一個褶皺軸向為北58度東，南部較緩，北部較陡，北翼被65度東斷層斜切破壞的向斜構造。四礦井田位于大雁煤田的東北部，屬向斜構造北翼，走向為北58度東，傾向北西。四礦井田內主要斷裂的產狀、分布情況、特征及確定依據分述如下：</p><p><b>　　⑴ F1斷層

15、：</b></p><p>　　賦存于四礦井田北部的5-11勘探線間，展布方向近東西向，傾向南東，由東向西至25勘探線被F10斷層所切割，在大雁煤田中分布長度約4200m，在四礦井田分布長度為2600m，落差最大為87m，最小為43m，平均為65m，斷層面呈上陡下緩的波狀，傾角在35度—45度之間，該斷層控制程度可靠。</p><p><b>　?、?F2斷層：<

16、;/b></p><p>　　賦存四礦井田西部的10-15勘探線之間，與F1斷層屬同生斷層，展布方向近南向北，傾向西東，往北與F1斷層合并，平均落差為68m。斷層面情況及傾角與F1斷層相同。</p><p><b>　?、?F6斷層:</b></p><p>　　賦存于四礦井田偏東部2-6勘探線間,走向近南北，傾向東西,傾角14-40&#

17、176;，斷層呈現(xiàn)上陡下緩的波狀，落差最大65m，最小39m，平均52m。</p><p><b>　　⑷ F10斷層：</b></p><p>　　賦存于四礦井田中部5-9勘探線間，分布長度400m，走向北東，傾向南東，傾角23°-46°，落差最大250m，最小150m，平均200m。 </p><p>　　1.1.3煤層

18、賦存狀況及可采煤層特征</p><p><b>　?。ㄒ唬┛刹擅簩?lt;/b></p><p>　　礦區(qū)內所含主要可采煤層為17、18、19、25號煤層。詳見煤層特征表1-2。</p><p>　　表1-2 可采煤層特征表</p><p><b>　?。ǘ┟嘿|</b></p><

19、p><b>　　1. 煤的物理性質</b></p><p>　　宏觀煤炭類型屬半光亮型煤。微觀煤炭類型為黑色、性脆、比重中等、硬度小、裂隙發(fā)育。條帶狀結構、層狀至塊狀構造。</p><p><b>　　2．煤質特征</b></p><p><b>　　表1-3煤質特征表</b></p>

20、;<p>　　1.1.4巖石性質 厚度特征</p><p>　　本礦區(qū)內巖性較細，主要由煤層、中砂巖、粉砂巖及細砂巖組成，僅有較少的粗砂巖，含爍砂巖。煤層和巖層的物性差異均比較明顯，各巖層的密度差別較小，巖石硬度多數(shù)為中等硬度的砂巖類。</p><p>　　1.1.5井田水文地質情況</p><p>　　大雁煤田內無主要河流，四礦井田位于大雁煤田的西

21、北部，有季節(jié)性河流布洛莫也溝和勝利溝兩條溪流：</p><p>　　1.布洛莫也溝：發(fā)源于區(qū)外東南部的低山丘陵中，由東南向東北方向流經四礦井田東南角并注入海拉爾河，該河流常年不斷流，最大流量0.542m3/s，最小流量0.088m3/s，沿河遍布沼澤。</p><p>　　2.勝利溝：發(fā)源于區(qū)外東南部低山區(qū)，進入四礦井田東部流向西北注入海拉爾河，冬季干涸，夏季暢流，最大流量為3.83m3/

22、s，流速0.5m/s，單位滲透量為0. 50m3/d.m。</p><p>　　1.2采區(qū)位置、范圍及四鄰關系：</p><p>　　·1.2.1交通位置</p><p>　　大雁礦區(qū)南靠巴彥嵯崗蘇木，東鄰牙克石市，西連海拉爾區(qū)，北到海拉爾河。礦區(qū)交通便利，濱洲線鐵路在礦區(qū)中部穿過，國防公路301線在礦區(qū)北部通過。大雁火車站東距牙克石市19km，西至海拉爾

23、區(qū)63km。向東經牙克石市可達加格達奇、哈爾濱、北京地區(qū)以及全國各地。向西經海拉爾區(qū)可到滿洲里市。</p><p>　　圖 1-1 大雁礦區(qū)交通位置圖</p><p><b>　　1.2.2地形地勢</b></p><p>　　大雁礦區(qū)位于大興安嶺西北坡，呈高原狀，海撥標高在+650-+900m之間，地表植被以草本植物為主，有部分森林，礦區(qū)北部

24、及南部有水系和沼澤。四礦井田內地形比較簡單，其地勢為西南高而東北低，海撥標高在+600-+850m之間。</p><p>　　1.2.3氣象 地震</p><p>　　井田屬亞寒帶大陸性氣候，年蒸發(fā)量較大，降雨量較小，平均年降水量為356.8mm，年平均蒸發(fā)量為1258.9mm，年平均氣溫為-3.5°C,最低氣溫為-45.6°C ，最高氣溫為+35.8°C ，

25、年平均風速為2.6m/s，最大風速為20 m/s，風向多為西南，每年9月中旬到次年5月為降雪期，結凍期為每年10月中旬至次年4月末，凍結厚度一般在2.5m左右。本地區(qū)地震動峰值加速度（g）為0.04，對照地震裂度為5-6度。</p><p><b>　　1.2.4附近概況</b></p><p>　　礦區(qū)北部有海拉爾河由東向西流過，礦區(qū)內有勝利溝小溪及布洛莫也溝小溪由

26、東向西流過。</p><p>　　1.2.5主要材料供應</p><p>　　礦井建設所需的建材如磚、瓦、料石、砂等材料在當?shù)鼐涂晒┙o。鋼材、木材等材料需從外地購進。</p><p>　　1.2.6水電供應情況</p><p>　　靠近礦井西部埋藏較淺的奧灰?guī)r溶水，含水豐富，是理想的供水水源。本礦電源引用35kV變電所；另外以發(fā)電機作為備用電

27、源。</p><p><b>　　1.3 工作面設計</b></p><p>　　設 計 主 要 內 容</p><p><b>　　2采區(qū)通風系統(tǒng)</b></p><p>　　采區(qū)通風系統(tǒng)是礦井通風系統(tǒng)的基本組成部分。它主要取決于采區(qū)巷道和采煤方法，同時要滿足通風的特殊要求。如高瓦斯或地

28、溫很高，有時是決定采區(qū)通風系統(tǒng)的主要條件。</p><p>　　2.1采區(qū)通風系統(tǒng)選擇</p><p>　　2.1.1在確定采區(qū)通風系統(tǒng)時應滿足的條件</p><p>　　(1) 每一個采區(qū),都必須布置回風巷，實行分區(qū)通風。</p><p>　　(2) 采煤工作面和掘進工作面都應采用獨立通風。 </p><p>　　(

29、3) 煤層瓦斯涌出量較大，煤層有自燃發(fā)火傾向或產量比較大時采用下行通風時。報礦總工程師批準，并須遵守一定規(guī)定。</p><p>　?。?）采煤工作面和掘進工作面的進風和回風，都不得經過采空區(qū)或冒落區(qū)。</p><p>　　2.1.2采區(qū)上山通風系統(tǒng)選擇</p><p>　　結合本礦的地質條件、煤層賦存情況及礦井生產能力等具體因素，本采區(qū)根據技術條件做如下布置，一條回

30、風上山，一條軌道上山，一條皮帶上山。采區(qū)通風方式主要有三種：輸送機上山進風，軌道上山回風；軌道上山進風，輸送機上山回風；軌道上山、運輸機上山進風，回風上山回風。通過對采區(qū)通風方式的比較(見表 1)。</p><p>　　通過表1可知三種通風方式的優(yōu)缺點，鑒于本采區(qū)實際情況，避免兩條上山通風的缺點，同時從管理的角度考慮，所以本采區(qū)選用軌道上山、運輸機上山進風，回風上山回風的采區(qū)通風系統(tǒng)。</p>&l

31、t;p>　　表1 采區(qū)上山通風系統(tǒng)比較</p><p>　　2.2回采工作面通風系統(tǒng)</p><p>　　(1) 回采工作面通風系統(tǒng)的基本要求：</p><p>　　1）采煤工作面涌出的瓦斯比空氣輕，其自然流動的方向和上行風的方向一致，在正常風速（大于0.5—0.8m/s）下，瓦斯分層流動和局部積存的可能性較小，下行風的方向與瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不

32、易出現(xiàn)瓦斯分層流動和局部積存的現(xiàn)象。</p><p>　　2）采用上行風時，須先把采區(qū)的進風流導采至區(qū)下部進風巷，然后進入工作面，流經的路線較長，風流會由于壓縮和地溫加熱而升溫；又因巷道中機電設備散發(fā)的熱量也加入風流中，故上行風比下行風工作面的氣溫高。</p><p>　　3）采用上行風，采區(qū)進風流和回風流之間產生的自然風壓和機械風壓的作用方向相同；而下行風，其作用方向相反，故下行風比上行

33、風所需要的機械風壓要大；而且，主要通風機一旦因故停轉，工作面的下行風流就有停風或反向的可能。</p><p>　　4）工作面一旦起火，所產生的火風壓和下行風工作面的機械風壓作用方向相反，會使工作面的風量減小，瓦斯?jié)舛仍黾樱氏滦酗L在起火地點瓦斯爆炸的可能性比上行風要大。</p><p>　　(2) 回采工作面的通風系統(tǒng)選擇</p><p>　　按回采工作面的回風方向

34、選擇，通過對上行通風和下行通風優(yōu)缺點的比較(表2)。</p><p>　　表2 回采工作面上、下行通風適用條件及優(yōu)缺點</p><p>　　所以，根據本采區(qū)的采煤工作面的生產能力較大，并且由于運輸上山和溜煤眼的位置關系，必須將煤眼設置在有新鮮風流的區(qū)段進風石門之間，所以決定采用上行通風。</p><p><b>　　2.3局部通風</b>&l

35、t;/p><p>　　根據開拓、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>　　掘進通風方法分為壓入式通風、抽出式通風、混合式通風。（掘進通風方法的選擇）本采區(qū)采用壓入式通風。</p><p>　　2.3.1局部通風系統(tǒng)設計原則<

36、/p><p>　　局部通風機是礦井通風系統(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。其設計原則可以歸納如下：</p><p>　　(1) 礦井和采區(qū)通風系統(tǒng)設計應為局部風能創(chuàng)造條件；</p><p>　　(2) 局部通風系統(tǒng)要安全可靠、經濟合理和技術先進；</p><p>　　（3）盡量采用技術先進的低噪、高效型局部通風機

37、；</p><p>　?。?）壓入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。風筒材質應選擇阻燃、抗靜電型；</p><p>　　2.3.2局部通風機設計</p><p>　　(1) 本采區(qū)掘進巷道局部通風系統(tǒng)布置見圖3：</p><p>　　圖 3 掘進工作面通風系統(tǒng)圖</p><p>

38、;<b>　　(2) 風筒的選擇</b></p><p><b>　　1）選擇原則</b></p><p>　　風筒直徑能保證最通風長度時，局部通風機供風能滿足工作面通風的要求</p><p>　　在巷道斷面容許的條件下，盡可能選擇直徑較大的風筒，以降低風阻，減少學習漏風，節(jié)約通風電耗；</p><p&

39、gt;<b>　　2）風筒的確定</b></p><p>　　一般來說。立井鑿井時，選用600～1000mm的鐵風筒或玻璃鋼風筒；通風長度在200m以內，一宜選用直徑為400mm的風筒；通風長度200～500m，宜選用直徑500mm風筒；通風長度500～1000m，宜選用直徑800～1000mm的風筒。由于掘進巷道的長度為915.40m所以本采區(qū)選擇1000mm的風筒。</p>

40、<p>　　2.3.3局部通風機的選型</p><p>　　(1)局部通風機的阻力計算</p><p>　　已知井巷掘進所需風量和所選用的風筒，即可求算風筒的通風阻力。</p><p>　　本采區(qū)關于阻力的計算見采區(qū)通風阻力計算表</p><p>　　(2)局部通風機的選擇</p><p>　?。〝⑹鲞x擇局

41、部通風機的依據（即參數(shù)））</p><p>　　根據風量和風筒的通風阻力，在可供選擇的各種通風動力設備中先用合適的設備。</p><p>　　表3 FBD系列風機主要技術參數(shù) </p><p>　　根據掘進工作面所需風量Qh和風筒的漏風情況，使用下式計算風機工作面的風量Qa</p><p><b>　　Qa= Qh pq<

42、/b></p><p>　　柔性風筒的pq值可以根據以下公式計算</p><p>　　pq = 1/(1-nηj)</p><p><b>　　=1.449</b></p><p><b>　　在式n ——接頭數(shù)</b></p><p>　　ηj —— 每個接頭的漏風

43、率，插接時ηj=0.01—0.02：螺絲反接時ηj=0.005</p><p>　　由于掘進巷道的的長度為915.40米，選擇每節(jié)風筒的長度為30米，一共需要31節(jié)風筒，選擇風筒接頭的漏風率為0.01</p><p>　　由于風機為工作面實際提供的風量為Qh =6 m3/s, 由于 Qa= Qh pq =6×1.449=8.694m3/s</p><p>

44、　　壓入式通風時，設風筒出口的動能損失為hvo ,則局部通風機的風機靜壓為Ht (Pa)</p><p>　　Ht =Rf Qa Qh + hvo =0.811ρQh2 /D4 + Rf Qa Qh</p><p>　　在式中Rf——壓入式風筒的總風阻，N·s2/m8 ;其余的符號含義相同</p><p>　　由于我們選擇的風筒的直徑為1000mm每百米的

45、風阻為2 N·s2/m-8 所以風筒的總阻力Rf 為18.308N·s2/m8 ，Qh =6 m3/s ，Qa=8.694 m3/s ，ρ=1.2kg/m3 D=1m 則上式Ht為1040.55pa根據計算，風機提供的風量為521m3/min，故根據表3選定風機型號為：FBD-NO.6.0/2×22。</p><p>　　2.4采區(qū)內各巷道布置及斷面選擇</p><

46、;p><b>　　2.4.1巷道布置</b></p><p>　?。?）采區(qū)布置：該采區(qū)內蒙古大雁西采區(qū)，布置3條主要上山，分別為運輸上山、軌道上山、回風上山。主要上山布置在采區(qū)左側，單翼開采，主要巷道為走向布置。</p><p>　?。?）工作面巷道布置：工作面布置在上山右側邊，上下巷沿走向布置。</p><p>　?。?）峒室布置：該

47、采區(qū)共布置2個硐室，分別為絞車房、變電所。</p><p>　　2.4.2主要巷道布置斷面選擇</p><p>　　主要巷道斷面如下：（1) 工作面上巷軌道順槽或回風順槽：工作面上巷軌道順槽寬3.2米，中高2.85米，支護為錨桿+錨索+鋼帶+鐵絲網+噴漿。下巷運輸順槽寬3.2米，中高2.85米，支護為錨桿+錨索+鋼帶+鐵絲網+噴漿。</p><p><b>

48、;　　巷道斷面特征表</b></p><p>　?。?）運輸大巷斷面：</p><p><b>　　巷道斷面特征表</b></p><p>　?。?）回風大巷斷面圖</p><p><b>　　巷道斷面特征表</b></p><p><b>　　（4）開

49、切眼斷面圖</b></p><p><b>　　巷道斷面斷面特征表</b></p><p>　?。?) 采區(qū)軌道上山巷道斷面：</p><p><b>　　斷面特征表</b></p><p>　　3采區(qū)通風系統(tǒng)平圖和采區(qū)通風系統(tǒng)網絡圖</p><p>　　3.1主

50、要用風地點設計</p><p>　　附圖 礦井通風系統(tǒng)平面圖</p><p>　　3.2通風系統(tǒng)網路圖繪制</p><p>　　通風系統(tǒng)網絡圖繪制一般以滿足如下原則為宜：</p><p>　?。?）用風地點并排布置在網絡圖中部，進風節(jié)點位于下邊（進風井口節(jié)點位于最下部），回風節(jié)點在網絡圖的上部，風機出口節(jié)點在最上部；</p>

51、<p>　?。?）分支方向（除地面?zhèn)畏种猓┗径紤上轮辽希?lt;/p><p>　?。?）分支間的交叉盡可能少；</p><p>　?。?）節(jié)點與節(jié)點之間應有一定的距離；</p><p>　　（5）網絡圖總的形狀基本為“橢圓”形。</p><p>　　根據采區(qū)通風系統(tǒng)圖，按上述原則繪制通風系統(tǒng)網路圖見圖</p>&l

52、t;p><b>　　4采區(qū)風量計算</b></p><p>　　采區(qū)通風風量計算根據國家安全生產監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局、國家發(fā)展和改革委員會聯(lián)合下發(fā)的安監(jiān)總煤礦字[2006]819號文《煤礦通風能力核定辦法》，所提供的方法二(由里向外核算法)對采區(qū)需要風量按各采煤、掘進工作面，硐室及其它巷道等用風地點分別進行計算。</p><p>　　4.1采煤工作面

53、風量計算</p><p>　　(1)17#層回采工作面需風量計算</p><p>　　本采面為綜工作面，采用全部垮落法管理頂板，采用中位放頂煤支架放煤，支架梁長3.85m,一個循環(huán)進尺割煤深度為0.8m，其最大控頂距為5.45m，最小控頂距為4.65m。</p><p>　　采場最小寬度（最小控頂距）等于支架的梁長與未支護寬度之和。最大控頂距就是最小控頂距加上一次落

54、煤的截割深度（一般為隨截煤前移支架）。</p><p>　　工作面最大最小控頂距示意圖</p><p>　　表5 采煤工作面基本配風量表</p><p>　　表6 K采高——回采工作面采高調整系數(shù)</p><p>　　表7 K采面長——回采工作面長度調整系數(shù)</p><p>　　表8 K溫——回采工作面溫度調整系數(shù)表

55、 </p><p>　　瓦斯礦井采煤工作面按氣象條件或瓦斯涌出量確定所需風量</p><p>　　根據實際情況，可知本采區(qū)為低瓦斯礦區(qū)，采高2.6m，采區(qū)溫度25。C，工作方式為綜采，故查表5、表6、表7、表8可知K采高＝1.5；Q基本＝550m/min；K采面長＝1.4；K溫＝1.2 </p><p>　　Q采＝ Q基本×K采高×K采

56、面長×K溫</p><p>　?。?00×1.5×1.4×1.2</p><p>　?。?260m3/min</p><p>　?、诟鶕ぷ髅鏈囟冗x擇的適宜風速進行計算</p><p>　　采煤工作面應有良好的勞動氣象條件，其溫度和風速應符合回采工作面溫度調整系數(shù)表(表8)要求。</p>

57、<p>　　長壁工作面實際需要風量計算，由工作面的氣溫t而確定工作面風速V，按下式計算：</p><p>　　Q采＝60×V采×S采</p><p>　　V采——采煤工作面風速，由表8知當回采工作面溫度為25。C時V采＝1.6m/s；</p><p>　　S采——采煤工作面的平均斷面積，本采區(qū)S采＝(4.65+5.45)×2.

58、6/2＝13.13m2。</p><p>　　Q采＝60×V采×S采</p><p>　　＝60×1.6×13.13</p><p>　?。?260.48m3/min</p><p>　?、郯床蓤龀銮谧疃嗳藬?shù)計算風量</p><p>　　按采場出勤最多人數(shù)計算風量: Q采＝4

59、N</p><p>　　式中：N——工作面最多人數(shù)，根據實際情況本采場最多人數(shù)為15人。</p><p><b>　　Q采＝4N</b></p><p><b>　　＝4×15</b></p><p><b>　?。?0m3/min</b></p>&l

60、t;p><b>　?、茱L速校驗</b></p><p>　　取上述計算中的最大值，由風速校驗即：</p><p>　　4×60×S小≥Q采≥0.25×60×S大</p><p><b>　　化簡得：</b></p><p>　　240 S小≥Q采≥15

61、S大</p><p>　　式中：S小、S大——采場最小、最大控頂距時的斷面積， 由此可知S?。?.6×4.65＝12.09；S大 ＝5.45×2.6＝14.17m2</p><p>　　240 S小≥Q采≥15 S大</p><p>　　240×12.09≥Q采≥14.17×15</p><p>　　2

62、901.6≥1260.48≥212.55</p><p>　　根據上述計算可知，，所以本回采工作面Q采17#＝1260.48m3/min ＝21m3/s 。</p><p>　　4.2掘進工作面風量計算</p><p>　　掘進工作面風量計算辦法的確定是以現(xiàn)場實際通風能力和自然條件為依據，以科學合理供風為準繩而進行的。每個獨立通風的掘進工作面實際需風量應按：<

63、/p><p>　　(1)或的絕對涌出量；</p><p>　　(2)同時爆破的最多火藥量；</p><p>　　(3)工作面最多出勤人數(shù)和風速等因素分別計算，取其中最大值作為掘進工作面的需風量。根據需風量選擇合適的局部通風機，再按局部通風機吸風量確定全風壓供風量</p><p>　　①按瓦斯(或二氧化碳)涌出量計算</p><

64、p>　　按瓦斯(或二氧化碳)涌出量計算公式：Q掘＝100×q掘×K掘通，m3/min式中：</p><p>　　Q掘——單個掘進工作面需要風量，m3/min</p><p>　　q掘——掘進工作面回風流中瓦斯(或二氧化碳)的絕對涌出量，本掘進工作面</p><p>　　q掘＝1.8 m3/min</p><p>　　

65、K掘通——瓦斯涌出不均衡的通風系數(shù)，(正常生產條件下，連續(xù)檢測1個月，日最大絕對瓦斯涌出量與月平均日瓦斯絕對涌出量的比值)。應按照實際檢測而定，一般可取1.5～2.0。在本采區(qū)k＝2.0</p><p>　　Q掘＝100×q掘×K掘通</p><p>　?。?00×1.8×2.0</p><p>　?。?60 m3/min&l

66、t;/p><p>　?、诎赐瑫r放炮最多炸藥量計算風量</p><p>　　按同時放炮最多炸藥量計算風量公式：Q掘＝25A</p><p>　　式中：A——掘進工作面一次爆破的最大炸藥量，根據情況本掘進工作面最大炸藥量為12Kg。</p><p><b>　　Q掘＝25A</b></p><p><

67、;b>　　＝25×12</b></p><p>　?。?00 m3/min</p><p>　　③按工作面最多出勤人數(shù)計算風量</p><p>　　按工作面最多出勤人數(shù)計算風量公式 ：Q掘＝4N 式中：</p><p>　　N——掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，該掘進工作面同時工作最多人數(shù)為15人。</p&g

68、t;<p><b>　　Q掘＝4N</b></p><p><b>　?。?×16</b></p><p>　　＝64 m3/min</p><p>　?、馨淳植客L機的實際風量Q掘計算</p><p>　　根據上述三項確定出掘進工作面風筒末端風量，最大風量為360m3/mi

69、n，再考慮掘進工作面的長度和風筒漏風情況確定掘進工作面的供風量Q掘。按局部通風機的實際風量 Q掘計算：</p><p><b>　　Q掘＝Q吸×I</b></p><p><b>　?。?87×1</b></p><p>　　＝487m3/min</p><p>　?、莅达L速校

70、驗取上述四項中最大值然后用下式計算檢驗：</p><p>　　對掘進中煤巷、半煤巷：240S≥Q掘≥15S對掘進中的巖巷：240S≥Q掘≥9S</p><p>　　根據本采區(qū)實際情況可知，本采區(qū)掘進工作面為煤巷、半煤巷，故采用風速校驗公式為：對掘進中煤巷、半煤巷：240S≥Q掘≥15S，該掘進巷道斷面形狀為梯形，由斷面圖可知S＝13.1m2。</p><p>　　2

71、40S≥Q掘≥15S</p><p>　　240×10.17≥Q掘≥15×10.17</p><p>　　2440.8≥487≥152.55</p><p>　　根據上述計算可知，本掘進工作面風量為500m3/min。即為</p><p>　　Q掘 ＝ 487m3/min ＝8.12m3/s</p><

72、p>　　⑥掘進巷道全風壓供風量</p><p>　　按局部通風機實際吸風量計算掘進巷道全風壓供風量。</p><p>　　巖巷掘進： Q掘全＝Q扇×Ii+9S</p><p>　　煤巷、半煤巷掘進：Q掘全＝Q扇×Ii+15S</p><p>　　因本采區(qū)掘進工作面掘進情況為煤巷、半煤巷掘進，故局部通風機實際吸風量計算

73、掘進巷道全風壓供風量應采用公式為，Q掘全＝Q扇×Ii+15Ｓ，其中S＝10.17m2即：Q掘全＝Q扇×Ii+15S</p><p>　?。?87×1+15×10.17</p><p>　　＝639.55 m3/min </p><p>　　由采區(qū)實際情況可知，本采區(qū)由1個掘進工作面，因此掘進工作面實際總風量為，</p&

74、gt;<p>　　∑Q掘＝639.55 m3/min</p><p>　　即掘進工作面總風量為Q掘＝639.55 m3/min＝10.65m3/s。</p><p>　　4.3硐室及其它地點需風量</p><p>　　礦井井下不同硐室配風原則：</p><p>　　表９ 井下硐室配風標準表</p><p>

75、;　　根據井下充電室，應按其回風流中氫氣濃度小0.5%計算風量，但不得小100 m3/min。機電硐室需要風量應根據不同硐室內設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℃的原則及礦井井下不同硐室配風原則，絞車房風量為70 m3/min，變電所的風量為65 m3/min。</p><p>　　井下硐室需要風量，應按礦井各個獨立通風硐室實際需要風量的總和來計算： &l

76、t;/p><p><b>　　Q硐＝Q絞+Q變</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q硐——所有獨立通風硐室風量總和，</p><p>　　Q絞——絞車房通風量，</p><p>　　Q變——變電所通風量，</p><p&g

77、t;　　根據上述可知；Q絞＝85，Q變＝80則： </p><p><b>　　Q硐＝Q絞+Q變</b></p><p>　　＝85+80＝165m3/min</p><p>　　根據上述可知，井下硐室所需總風量為165m3/min即風量為2.75m3/s。</p><p>　　4.4井下其它巷道需風量計

78、算：</p><p>　　按采煤、掘進、硐室風量總和的5％計算：</p><p>　　Q其他＝(21+10.65+2.75)5%</p><p><b>　?。?.72m3/s</b></p><p><b>　　4.5采區(qū)總風量</b></p><p>　　按上述方法分別計

79、算出各用風地點所需風量后，按下式計算礦井總風量：</p><p>　　∑Q礦 ＝(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+Q其他)Km</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　∑Q采－采煤工作面（包括備用工作面）實際用風量之和，本采區(qū)采煤工作面實際用風量之和為21m3/s；</p><p>　　∑Q掘－掘進工作面

80、實際用風量之和，本采區(qū)掘進工作面實際用風量之和為10.65m3/s；</p><p>　　∑Q硐－峒室實際用風量之和，本采區(qū)峒室實際用風量之和為2.75m3/s；</p><p>　　Q其他－其他用風地點實際用風量之和，本采區(qū)其他用風地點實際用風量之和為1.72 m3/s；</p><p>　　Km－礦井通風系數(shù)，包括礦井內部漏風和配風不均勻等因素，（抽出式K取1.

81、15～1.2(建議取1.2～1.25，個別老礦井可取值1.45) ，壓入式 Km取1.25～1.3）。</p><p>　　本采區(qū)總用風量按下述要求確定，采區(qū)通風系數(shù)取Km ＝1.25。</p><p>　　∑Q礦 ＝(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+Q其他)Km</p><p>　　＝(21+10.65+2.75+1.72)1.25</p><p>

82、;　?。?2.05m3/s </p><p><b>　　5通風設施的設置</b></p><p><b>　　5.1設計原則</b></p><p><b>　　1、風門設置</b></p><p>　　在回風上山的下端與各石門處，凡不允許風流通過，但需行人或行車的巷道中，必

83、須安設風門。故本采區(qū)設置風門4組一共8個，其風門具體布置見附圖。</p><p><b>　　2、風窗設置</b></p><p>　　在運輸上山的下端與變電所，絞車房，石門平巷處，允許風流通過，不允許人通行。故本采區(qū)設置風窗4個，其風窗具體布置見附圖。</p><p><b>　　5.2 質量要求</b></p&g

84、t;<p>　?。?）設置風門的要求：避免在彎道和傾斜巷道中設置風門；門的前后5m內支架完好，門墻厚不小于0.45m，四周掏槽深0.2~0.3m；結構嚴密，漏風少，向關門方向傾斜80°~85°；風門應迎風流開啟。行機車巷道，兩門間距應大于一列車長度；列車通過風門區(qū)域，應設置聲、光信號。</p><p>　?。?）設置擋風墻的要求：擋風墻兩幫、頂、底應掏槽，槽深在煤中大于或等于1m

85、，巖石中不小于0.5m；擋風墻應無裂縫、無漏風；墻內外5m內支架良好；永久性擋風墻應設U型放水管；</p><p>　?。?）設置風窗的技術要求：用不燃性材料建筑成流線型，坡度不大于25°，結構堅固；主要風橋斷面積不小于巷道斷面的80%，砌墻厚度不小于0.45m，掏槽深度為0.2~0.3m；風阻要??；漏風小，橋下巷道前后6m支架應加固。</p><p>　　6采區(qū)風量分配與阻力計

86、算</p><p><b>　　6.1采區(qū)風量分配</b></p><p>　　采區(qū)內各主要用風地點及通風井巷的風量見表10</p><p><b>　　6.2采區(qū)阻力計算</b></p><p><b>　　1）參數(shù)選取：</b></p><p>　　

87、① α值根據巷道用途和支護形式按井巷摩擦阻力系數(shù)值α表選。</p><p>　?、?巷道的周長、斷面面積的選取根據礦井設計巷道斷面取值。</p><p>　　③ 巷道長度根據采區(qū)平面圖、剖面圖設計圖量取。</p><p>　?、?巷道風量根據采區(qū)總需風量和用風地點風量計算值推算。</p><p><b>　　2）計算方法：</

88、b></p><p><b>　?、偻L阻力公式：</b></p><p><b>　　hf＝RQ2</b></p><p>　　式中：R——局部風阻，Ns2/m8；</p><p>　　Q——風量m3/s。</p><p><b>　?、陲L速公式：</

89、b></p><p><b>　　V＝Q/S</b></p><p>　　式中：Q——風量，m3/s；</p><p>　　S——井巷斷面積，m2。</p><p><b>　　③風速阻力公式：</b></p><p><b>　　R＝αLU/S</b&

90、gt;</p><p>　　式中：α——摩擦阻力系數(shù)</p><p>　　L——巷道長度，m；</p><p>　　S——巷道斷面面積，m2。</p><p>　?、芟锏罃嗝嬷荛L公式： </p><p><b>　　U＝C</b></p><p>　　式中：U—井巷斷面周長

91、，m； </p><p>　　C—斷面形狀系數(shù)：梯形C＝4.16；三心拱C＝3.85；半圓拱C＝3.90；</p><p>　　S—井巷斷面積，m2。</p><p>　　根據上述阻力計算，采區(qū)通風阻力計算情況見表10。</p><p>　?、?7#層采區(qū)通風阻力路線為： 1-2-3-5-8-9-10-11-12-13-14</p>

92、;<p>　　采區(qū)通風阻力為: h摩 =26.523+54.362+89.901+20.988+124.821+29.338+139.757</p><p>　　+27.249+44.205+72.496＝628.64(Pa) </p><p>　　通風總阻力為H摩＝(1+15%)×h摩 ＝722.936(Pa)</p>

93、<p>　　整個采區(qū)的總需風量為2523m3/min,回采工作面需風量為 1434.36m3/min，煤巷掘進用風量為766.8m3/min，變電所等硐室用風量為198m3/min，其他用風量為123.84m3/min。采區(qū)通風總阻力為722.936(Pa)。 </p><p>　　采區(qū)通風阻力計算表

94、 表10</p><p><b>　　7結 論</b></p><p>　　綜上所述，內蒙古大雁礦西采區(qū)，該采區(qū)瓦斯涌出為低瓦斯，設置一個采煤工作面，綜采放頂煤采煤法，一個煤巷掘進工作面，采區(qū)設置一條軌道上山，一條皮帶運輸機上山，一條回風上山。整個采區(qū)的總需風量為2523m3∕min。采區(qū)通風總阻力為722.936 Pa。</p><p>　

95、　8設計體會及今后改進意見 </p><p>　　通過本次課程設計的學習，學會并熟練掌握了autocad軟件，對采礦學的知識進行了系統(tǒng)的復習，溫故了通風的基本內容，學會了在實際中怎樣計算阻力風量。通過這些工作，讓我明白了做每一步工作時必須細心和認真的對待，在選取參數(shù)的時候要合理才能得出準確的結果。</p><p><b>　　9參考文獻 </b></p>