礦井通風課程設計 (3)

1、<p>　　第一章 礦井通風系統(tǒng)的確定</p><p><b>　　第一節(jié) 概述</b></p><p>　　某礦地處平原、地面標高+150m，井田走向長度5km，傾斜方向長度3。3km。井田上界以標高－165m為界，下界以標高－1020m為界，兩邊以斷層為界，井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，井田可采儲量約1.08億噸。根據(jù)開采條件，煤炭供求狀況及“規(guī)程”規(guī)定，確定此礦

2、為年產(chǎn)150萬噸的大型礦井，服務年限為72年。</p><p>　　井田內(nèi)有兩個開采煤層，為K1、K2，在井田范圍內(nèi)，煤層賦存穩(wěn)定，煤層傾角15°，各煤層厚度，間距及頂?shù)装鍘r性參見綜合柱狀圖。礦井相對瓦斯涌出量為6.6m 3/t，煤層有自然發(fā)火的危險，發(fā)火期為16～18個月，煤塵有爆炸性，爆炸指數(shù)為36%。</p><p><b>　　綜合柱狀圖</b>&l

3、t;/p><p>　　根據(jù)開拓開采設計確定。采用立井多水平上下山開拓，第一水平標高—380m，傾斜長為m，服務年限為27年，因走向較短，兩翼各布置一個采區(qū)。每個采區(qū)上山部分和下山部分各分為五個區(qū)段回采。每采區(qū)各布置一個綜采工作面和一個高檔普采工作面，工作面長度150m，區(qū)段平巷及區(qū)段煤柱15m，綜采工作面產(chǎn)量為在K1煤層時為1620噸/日，在K2煤層時為1935噸/日，日進6刀，截深0.6m，高檔普采工作面產(chǎn)量為在K

4、1煤層時為1080噸/日，在K2煤層時為1290噸/日，日進4刀，截深0.6m，東翼還另布置一個備用的高檔普采工作面，綜采工作面裝備的部分機電設備 如表1－2所示，采區(qū)巷道采用集中聯(lián)合布置。</p><p>　　采區(qū)軌道上山均布置在K2煤層的底板穩(wěn)定細砂石中，區(qū)段回風平巷與運輸上山，區(qū)段運輸平巷與軌道上山采用石門連接，為了保證生產(chǎn)正常接替，前期東西兩翼各安排兩個獨立通風的煤層平巷掘進頭，后期東西兩翼各安排兩個獨立

5、通風的煤層平巷掘進頭和一個巖石下山掘進頭。東西兩翼各有一個絞車房、變電所、火藥庫，亦需獨立通風。井為箕斗井提煤用，井為罐籠井升降人員、材料、矸石，也作為進風井用，并設有梯子間。</p><p>　　部分巷道名稱、長度、支護形式，斷面幾何特征參數(shù)列入表1－1</p><p><b>　　表1－1</b></p><p>　　井內(nèi)的氣象參數(shù)按表1－

6、3所列的平均值選取，除綜采工作面采用4-6制工作制外，其他均采用3-8制工作。</p><p>　　綜采工作面部分機電設備一覽表</p><p><b>　　表1－2 </b></p><p><b>　　空氣平均密度一覽表</b></p><p><b>　　表1－3</b>

7、;</p><p>　　井下同時作業(yè)的最多人數(shù)為700人，綜采工作面同時作業(yè)最多人數(shù)40人，高檔普采工作面同時作業(yè)最多人數(shù)60人。</p><p>　　第二節(jié) 礦井通風系統(tǒng)</p><p><b>　　一、礦井通風方式</b></p><p>　　根據(jù)前述礦井的地質(zhì)概況，開拓方式及開采方法，提出本礦井前25年左右的礦井通

8、風系統(tǒng)方案為：中央邊界式、兩翼對角式和分區(qū)對角式。表2－1為三者的優(yōu)缺點及適用條件。</p><p><b>　　表2－1</b></p><p>　　經(jīng)過上表的粗略的技術比較，考慮到本礦井為兩個采區(qū)，故兩翼對角式和分區(qū)對角式差別不大的原因，因此將分區(qū)對角式排除在外。在剩下的方案一：中央邊界式；方案二：分區(qū)對角式中做經(jīng)濟比較。見表2－2</p><

9、p><b>　　表2－2</b></p><p>　　從表2－1中可以看出中央邊界式風流在井下的流動線路為折返式，風流線路長，阻力較大不適合現(xiàn)在的高產(chǎn)高效礦井。根據(jù)表2－2的經(jīng)濟比較，方案二投資成本較低，再加上本礦井煤層有自然發(fā)火危險，發(fā)火期限比較長，煤塵有爆炸性等因素，為了使每個采區(qū)互不影響，所以綜上述考慮采用兩翼對角式更為合理。</p><p><b&

10、gt;　　二、采區(qū)通風方式</b></p><p>　?、宕_定采區(qū)的通風方式并作技術比較</p><p>　　采區(qū)應該有足夠的供風量，并按需分配到各個采、掘工作面。為此采區(qū)通風系統(tǒng)就滿足以下要求：</p><p>　?、乓粋€采區(qū)，都必須布置回風巷，實行分區(qū)通風。</p><p>　　⑵采煤工作面和掘進工作面都應采用獨立通風。<

11、;/p><p>　?、遣擅汗ぷ髅婧途蜻M工作面的進風和回風，都不得經(jīng)過采空區(qū)和冒落區(qū)。</p><p>　　本礦井各采區(qū)都設置兩條上山即運輸機上山及軌道上山。為此采區(qū)通風方式有兩種方案。</p><p>　　方案一、軌道上山進風，運輸機上山回風</p><p>　　方案二、運輸機上山進風，軌道上山回風</p><p>　　軌

12、道上山進風，新鮮風流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響，軌道上山的絞車房易于通風；變電所設在兩上山之間，其回風口設置調(diào)節(jié)風窗，利用兩上山間的風壓差通風。</p><p>　　輸送機上山進風，由于風流方向與運煤方向相反，容易引起煤塵飛揚，煤炭在運輸過程中所釋放的瓦斯，可使進風流的瓦斯和煤塵濃度增大，影響工作面的安全衛(wèi)生條件；輸送機上山設備所散發(fā)的熱量，使進風流溫度升高。此外，須在軌道上山的下部車場內(nèi)安設風門。為

13、此，根據(jù)本礦井采區(qū)條件，綜合考慮采用軌道上山進風，運輸機上山回風比較合理，通風管理相對較容易。</p><p>　?、娌擅汗ぷ髅嫱L方式</p><p>　　確定采煤工作面的通風方式并作技術比較</p><p>　　工作面的回采順序有前進式和后退式，前進式與后退式相比，回采時不用提前掘出回采巷道，可以邊采邊掘，但是回采巷道的上、下順槽的維護費用多。并且新鮮風流首先通

14、過采空區(qū)，漏風嚴重，且風流會帶著采空區(qū)涌出的瓦斯進入工作面，容易使瓦斯超限。煤層本身具有自然發(fā)火危險，前進式通風使自然發(fā)火更加容易，增加通風管理難度，故考慮采用后退式回采順序。</p><p>　　由于本礦井的準備巷道是二條上山，故只能采用U型通風，再加上本礦井的煤層傾角15°，屬于中等，并且本礦井相對瓦斯涌出量為6.6m 3/t，屬于中等偏上，由于瓦斯比空氣輕，為了減少在上隅角產(chǎn)生瓦斯積聚，因此采用上

15、行通風方式。</p><p>　　㈢主要通風機工作方法</p><p>　　確定主要通風機的工作方法并做技術比較</p><p>　　主要通風機的工作方式有抽出式、壓入式和壓抽混合式</p><p>　　通風方式分為抽出式、壓入式和混合式。詳細比較見表2—3。</p><p>　　采區(qū)通風必須滿足《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定

16、。每一個生產(chǎn)水平和每一個采區(qū)，都必須布置回風道，實行分區(qū)通風?；夭晒ぷ髅婧途蜻M工作面都應采用獨立通風。對于煤層傾角大的回采工作面應采用上行通風。采煤工作面和掘進工作面的進風和回風，都不得經(jīng)過采空區(qū)和冒落區(qū)。</p><p><b>　　表2—3</b></p><p>　　因為只考慮服務年限的頭25年故混合式不于考慮。</p><p>　　抽出

17、式：主要通風機安設在回風井口，在抽出式主要通風機的作用下，整個礦井通風系統(tǒng)處在低于當?shù)卮髿鈮毫Φ呢搲籂顟B(tài)。當主要通風機因故停止運轉(zhuǎn)時，井下風流的壓力提高，比較安全。</p><p>　　壓入式：主要通風機安設在入風井口，在壓入式通風機的作用下，整個礦井通風系統(tǒng)處在高于當?shù)卮髿獾恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達地面時，壓入式通風礦井采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外停止漏出。當主要通風機運轉(zhuǎn)時，井下風流的壓力降低。采用壓入式通風

18、時，須在礦井總進風路線上設置若干通風構(gòu)筑物，使通風管理難度加大，且漏風嚴重。</p><p>　　所以，通過比較，選擇抽出式通風，通風管理較容易，安全可靠性好。</p><p>　　第二章 礦井風量計算及確定</p><p>　　第一節(jié) 各工作面需風量及總風量的計算</p><p>　　采煤工作面的風量應按下列因素分別計算，取其最大值<

19、/p><p>　?。?） 按瓦斯涌出量計算</p><p>　　Qwi＝100×Qgwi×kgwi</p><p>　　式中：Qwi——第i個采煤工作面需要風量，m3/min。</p><p>　　Qgwi——第i 個采煤工作面瓦斯絕對涌出量，m3/min。 </p><p>　　kgwi——第i個采煤

20、工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，它是該工作面瓦斯絕對涌出量的最大值與平均值之比。生產(chǎn)礦井可根據(jù)各個工作面正常生產(chǎn)條件時，至少進行5晝夜的觀測，得出5個比值，取其最大值。通常機采工作面取kgwi＝1.2～2.1；炮采工作面取kgwi＝1.4～2.0；水采工作面取kgwi＝2.0～3.0。</p><p>　　Qgwi ＝日產(chǎn)量×6.6/（24×60）</p><p>

21、;<b>　　綜采：</b></p><p>　　K1煤層： Qwi＝100×Qgwi×kgwi</p><p>　?。?00×7.425×1.2</p><p>　?。?91 m3/min</p><p>　　K2煤層： Qwi＝100×Qgwi×kgwi&l

22、t;/p><p>　?。?00×8.869×1.2</p><p>　?。?064 m3/min</p><p><b>　　高檔普采：</b></p><p>　　K1煤層：Qwi＝100×Qgwi×kgwi</p><p>　　＝100×4.95&

23、#215;1.2</p><p>　　＝594 m3/min</p><p>　　K2煤層：Qwi＝100×Qgwi×kgw i</p><p>　?。?00×5.9×1.2</p><p>　　＝709 m3/min</p><p>　　備用高檔普采工作面需風量按正常生產(chǎn)的工作

24、面需風量的50%計算</p><p>　　709×50%＝355 m3/min。</p><p>　?。?） 按工作面進風溫度計算：</p><p>　　Qwi?。?0×Vwi×Swi×Kwi </p><p>　　由于本礦井地處平原，故采煤工作面進風流氣溫為20℃，工作面長150米，長度系數(shù)選取1.1

25、。</p><p>　　Vwi　——第i個采煤工作面的風速，按其進風流溫度選取1.0m/s。</p><p>　　Swi ——第i個采煤工作面有效斷面，取最大和最小控頂時有效斷面的平均值m2。</p><p>　　kwi ——第i個工作面的長度系數(shù)，由于本礦井地處平原，故采煤工作面進風流氣溫為20℃，工作面長150m,選取1.1。</p><p&

26、gt;　　高檔普采需風量：K1煤層Qwi?。?0×Vwi×Swi×Kwi</p><p>　?。?0×1.0×9.4×1.1</p><p>　　＝620.4 m3/min</p><p>　　K2煤層Qwi　 ＝60×Vwi×Swi×Kwi</p><p&

27、gt;　　＝60×1.0×9.4×1.1</p><p>　?。?46.8 m3/min</p><p>　　綜采需風量：K1煤層 Qwi ＝60×Vwi×Swi×Kwi</p><p>　?。?0×1.0×7.8×1.1</p><p>　?。?15

28、 m3/min</p><p>　　K2煤層 Qwi　 ＝60×Vwi×Swi×Kwi</p><p>　?。?0×1.0×7.8×1.1</p><p>　?。?15 m3/min</p><p>　?。?）工作人員數(shù)量計算：</p><p>　　Qwi?。?/p>

29、4×nwi </p><p>　　式中： 4——每人每分鐘應供給的最低風量，m3/min。</p><p>　　nwi——第i個工作面同時工作的最多人數(shù)，個。</p><p>　　綜采：　Qwi?。?×nwi＝4×40＝160 m3/min</p><p>　　普采：　Qwi　＝4×nwi＝4

30、5;60＝240 m3/min</p><p>　?。?）按風速進行驗算</p><p>　　按最低風速驗算各個采煤工作面的最小風量：</p><p>　　Qwi≥60×0.25×Swi </p><p>　　按最高風速驗算各個采煤工作面的最大風量：</p><p>　　Qwi　≤60×4

31、×Swi </p><p>　　按最低風速驗算最小風量：</p><p>　　K1高檔普采：60×0.25×9.4＝141 m3/min</p><p>　　K2高檔普采：60×0.25×9.4＝141 m3/min</p><p>　　按最高風速驗算最大風量：</p><

32、p>　　K1高檔普采：60×4×9.4＝2256 m3/min</p><p>　　K2高檔普采：60×4×9.4＝2256 m3/min</p><p>　　按最低風速驗算最小風量：</p><p>　　K1綜采：60×0.25×7.8＝117 m3/min</p><p>

33、　　K2綜采：60×0.25×7.8＝117 m3/min</p><p>　　按最高風速驗算最大風量：</p><p>　　K1綜采：60×4×7.8＝1872 m3/min</p><p>　　K2綜采：60×4×7.8＝1872 m3/min</p><p>　　根據(jù)風速驗算各

34、個工作面的風量都符合要求。</p><p>　　用以上四種方法對采區(qū)每個獨立通風的回采工作面進行計算，選擇最值作為每個回采工作面所需風量，把這些風量和采區(qū)內(nèi)獨立通風的備用工作面所需風量累加起來，就是采區(qū)內(nèi)回采工作面和備用工作面所需的總風量。</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗，考慮綜采工作面漏風取10﹪，即：（1064+709）×10﹪=177 m3/min</p>&l

35、t;p>　　2、掘進工作面需風量計算：</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗得掘進工作的分量為：巖巷的風量為150～240 m3/min；煤巷的風量為240～300 m3/min?？紤]到本礦為底瓦斯礦，且又用兩翼對角式通風，故本礦巖巷巷掘進工作面風量定為150 m3/min，煤巷掘進工作面定為250 m3/min。</p><p><b>　　根據(jù)風速進行驗算：</b>

36、</p><p>　　每個巖巷掘進工作面的風量為：</p><p>　　每個煤巷掘進工作面的風量為：</p><p>　　式中：Swi——第i個掘進巷道段面積，m2</p><p>　　巖巷：0.15×60×10.1=91 m3/min</p><p>　　煤巷：0.25×60×

37、9.6=144 m3/min</p><p>　　根據(jù)風速驗算各個工作面的風量都符合要求。</p><p>　　3、硐室需風量的計算：</p><p>　　采區(qū)各硐室的風量可按經(jīng)驗值來確定，又結(jié)合本礦為低瓦斯礦的實際情況確定為：采區(qū)絞車房Q=60 m3/min。</p><p>　　4、礦井總風量的計算</p><p>

38、;　　礦井的總風量，應按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需要風量的總和計算：</p><p>　　Qm=(∑Qwt＋∑Qht＋∑Qrt＋∑Qot) KWZ </p><p>　　式中： ∑Qwt——采煤工作面和備用工作所需風量之和，m3/min。</p><p>　　∑Qht ——掘進工作面所需風量之和，m3/min。</p><p>　　∑Q

39、rt ――硐室所需風量之和，m3/min。</p><p>　　∑Qot ――其他用風地點所需風量之和，為以上工作面所需風量的總和的3％m3/min。</p><p>　　KWZ――采區(qū)風量備用系數(shù)，包括采區(qū)漏風和配風不均勻等因素，該值應從實測和統(tǒng)計中求得，一般取1.2～1.25</p><p><b>　　礦井容易時期：</b></p

40、><p>　　西翼容易： ∑Qwt =1064+709=1773 m3/min</p><p>　　∑Qht =250×2=500 m3/min</p><p>　　∑Qrt =60×3=180 m3/min</p><p>　　∑Qot =(1773+500+180)×3％=74 m3/min</p>

41、<p>　　Q西容 =（1773+500+180+74）×1.2=3032 m3/min</p><p>　　東翼容易： ∑Qwt=1064+709+355=2128 m3/min</p><p>　　∑Qht =250×2=500 m3/min </p><p>　　∑Qrt =60×3=180 m3/min</p&

42、gt;<p>　　∑Qot =（2128+500+180）×3％=84 m3/min</p><p>　　Q東容 =（2128+500+180+84）×1.2=3470 m3/min</p><p>　　Q礦容= Q西容+ Q東容=3032+3470=6502 m3/min</p><p><b>　　礦井困難時期：<

43、;/b></p><p>　　西翼困難：∑Qwt =1064+709=1773 m3/min</p><p>　　∑Qht =250×2+150=650 m3/min</p><p>　　∑Qrt =60×3=180 m3/min</p><p>　　∑Qot =(1773+650+180)×3％=78 m

44、3/min</p><p>　　Q西難 =（1773+650+180+78）×1.2=3217 m3/min</p><p>　　東翼困難： ∑Qwt=1064+709+355=2128 m3/min</p><p>　　∑Qht =250×2+150=650 m3/min</p><p>　　∑Qrt =60×

45、3=180 m3/min</p><p>　　∑Qot =（2128+650+180）×3％=89 m3/min</p><p>　　Q東難 =（2128+650+180+89）×1.2=3656 m3/min</p><p>　　Q礦難= Q西難+ Q東難 =3217+3656=6873 m3/min</p><p>　

46、　第二節(jié) 礦井風量的分配</p><p>　　一、配風的原則和方法：</p><p>　　根據(jù)實際需要由里往外細致配風，即先定井下各個工作地點所需的有效風量，逆風流方向加上各風路上允許的漏風量，確定各風路上的風量和礦井的總進風量，再加上抽出式主扇井口和附屬裝置的允許漏風量。如不考慮因體積膨脹的風量，即得出通過主要通風機的總風量。</p><p>　　所配給的風量必須

47、符合《規(guī)程》中相關規(guī)定：</p><p>　　關于氧氣、沼氣、二氧化碳和其他有毒有害氣體安全濃度的規(guī)定；關于最高風速和最低風速的規(guī)定；關于采掘工作面和機電硐室最高溫度的規(guī)定；關于冷空氣預熱i的規(guī)定，以及關于空氣中粉塵安全濃度的規(guī)定等。</p><p><b>　　二、礦井風量分配表</b></p><p>　　礦井風量分配表見下表2-1和表2-

48、2分為礦井通風容易時期和通風困難時期風量分配表：</p><p>　　第三章 礦井通風阻力計算</p><p>　　第一節(jié) 繪制通風系統(tǒng)圖</p><p>　　確定礦井通風容易時期和困難時期的開采位置，分別繪制兩個時期的通風系統(tǒng)立體圖和網(wǎng)絡圖。</p><p>　　礦井通風容易時期，上山采區(qū)東西兩翼的第一個區(qū)段各布置一個綜采工作面和一個高檔普

49、采工作面，共計四個工作面，東翼布置一個備用高檔普采工作面.東西兩翼各布置兩個獨立通風的煤層平巷掘進頭，各有一個絞車房和一個采區(qū)變電所。</p><p>　　礦井通風困難時期，下山采區(qū)東西兩翼的第四個區(qū)段K2煤層各布置一個綜采工作面和一個高檔普采工作面，共計四個工作面，東翼布置一個備用高檔普采工作面.東西兩翼各布置兩個獨立通風的煤層平巷掘進頭和一個巖石下山掘進頭，各有一個絞車房和一個采區(qū)變電所.</p>

50、<p>　?。ㄍL立體圖和網(wǎng)絡圖見下頁）</p><p>　　第二節(jié) 礦井通風總阻力計算：</p><p>　　1、礦井通風總阻力的計算原則</p><p>　?、诺V井通風的總阻力，不應超過2940pa；</p><p>　　⑵礦井井巷的局部阻力，新建礦井宜按井巷摩擦阻力的10％計算，擴建礦井宜按井巷摩擦阻力的15％計算。<

51、;/p><p>　?、钱旓L量按照各用風地點的需要或自然分配后，選擇達到設計產(chǎn)量時通風容易時和最困難時通風阻力大的風路，然后分別計算這兩條風路中各段井巷通風阻力，分別累加后即得到礦井通風最容易和最困難兩個時期的最大通風阻力。</p><p>　　2、礦井通風總阻力的計算原則：</p><p>　　礦井通風總阻力是指風流由進風井口止，沿一條通路（風流路線）各個分支的摩擦阻力

52、和局部阻力的總和，簡稱礦井總阻力，用hm表示。</p><p>　　對于有兩臺或多臺主要通風機工作的礦井，礦井通風阻力應該按每臺主要通風機所服務的系統(tǒng)分別計算。</p><p><b>　　通風路線的確定：</b></p><p>　　最容易時期的最大風阻風路：</p><p>　　東翼：副井→運輸大巷→軌道上山→區(qū)段進

53、風石門→綜采進風平巷→綜采工作面→綜采回風平巷→回風石門→風井</p><p>　　對應于礦井通風容易時期通風系統(tǒng)立體圖用節(jié)點號表示為：0→4→22→24→28→30→38→40→86</p><p>　　西翼：副井→運輸大巷→軌道上山→區(qū)段進風石門→綜采進風平巷→綜采工作面→綜采回風平巷→回風石門→風井</p><p>　　對應于礦井通風容易時期通風系統(tǒng)立體圖用節(jié)

54、點號表示為：0→3→19→21→23→25→31→35→75</p><p>　　當一水平開采到下山第四個區(qū)段時為礦井通風困難時期，最困難時期的最大風阻風路：</p><p>　　東翼：副井→運輸大巷→軌道下山→區(qū)段進風石門→綜采進風平巷→綜采工作面→綜采回風平巷→運輸上下山→風井</p><p>　　對應于礦井通風容易時期通風系統(tǒng)立體圖用節(jié)點號表示為：0→58→6

55、2→64→68→70→76→78→86</p><p>　　西翼：副井→運輸大巷→軌道下山→區(qū)段進風石門→綜采進風平巷→綜采工作面→綜采回風平巷→運輸上下山→風井</p><p>　　對應于礦井通風容易時期通風系統(tǒng)立體圖用節(jié)點號表示為：0→39→47→49→51→61→75</p><p><b>　　3、計算方法</b></p>

56、<p>　　沿兩個時期東、西兩翼的通風阻力最大路線，分別用下式算出各段巷道的摩擦阻力。</p><p>　　Hf＝LUQ2/S3，Pa </p><p>　　式中： Hf――巷道摩擦阻力，Pa.</p><p>　　――巷道摩擦阻力系數(shù)，Ns2/m4</p><

57、p><b>　　L――井巷長度，m</b></p><p>　　Q――通過井巷的風量，m3/s</p><p>　　U――井巷凈斷面周長，m.</p><p>　　S――井巷凈斷面積，S2</p><p>　　井巷凈斷面積及周長由表1—1求得：</p><p>　　礦井最大通風阻力路線上各段

58、通風阻力計算見表3-1、表3-2、表3-3、表3-4所示。另外，工作面漏風取210％，樂譜其余風量均勻分配給各個風門或風窗。</p><p>　　全礦通風摩擦阻力計算如表3-5所示：</p><p><b>　　全礦通風摩擦阻力</b></p><p>　　西翼容易時期通風總阻力：</p><p><b>　　

59、=138.2 pa</b></p><p>　　西翼困難時期通風總阻力：</p><p><b>　　=1585 pa</b></p><p>　　西翼困難時期通風總阻力：</p><p>　　=1585.3 pa</p><p>　　東翼困難時期通風總阻力：</p>&

60、lt;p>　　=1728.5 pa</p><p>　　4、礦井等積孔的計算</p><p>　　礦井等積孔是用用來表示井巷或礦井的通風難易程度。其計算步驟如下：</p><p>　　式中：R——礦井風阻，</p><p>　　Hr——礦井總阻力， pa</p><p>　　Qf——礦井總風量，</p>

61、;<p><b>　?、湃菀讜r期：</b></p><p>　　西翼：R1=1388.2/50.62=0.54 N·S2/m8</p><p><b>　　m2</b></p><p>　　東翼：R2=1585.3/57.82 = 0.47 N·S2/m8</p>&

62、lt;p><b>　　m2</b></p><p><b>　　⑵困難時期：</b></p><p>　　西翼：=1585/53.62=0.55 N·S2/m8</p><p><b>　　m2</b></p><p>　　東翼：=1728.5/60.92

63、= 0.47 N·S2/m8</p><p><b>　　m2</b></p><p>　　根據(jù)計算，本礦井兩翼在容易和困難時期，其通風難易程度都在中等以上。</p><p><b>　　第四章 通風機選型</b></p><p>　　分別選擇礦井主要通風機并確定兩個時期的工況<

64、/p><p>　　點，選擇配套電機，概算通風費用，提出對通風設備的安全技術要求。</p><p>　　第一節(jié) 礦井的自然風壓</p><p>　　用扇風機的個體特征曲線來選擇，要先確定通風容易和通風困難兩個時期主扇運轉(zhuǎn)時的工況點。</p><p>　　1、礦井自然風壓的計算</p><p>　　礦井進、回風井的空氣柱的的容

65、重差（容重差又主要由溫度差造成）以及高差和其它自然因素所形成的壓力差稱為自然風壓.它對礦井主扇的工況點會產(chǎn)生一定的影響，因此設計中應考慮自然風壓對主扇的影響。</p><p>　　其計算公式為：　　hn＝z1r1- z2r2 （4-1）</p><p>　　式中：　hn——

66、自然風壓，Pa</p><p>　　Z1——礦井最高點至最低水平間的距離，Z1=530m</p><p>　　Z2——出風階段的垂高，Z2=530m</p><p>　　r1 r2——表示進、回風流的平均重率，N/m3</p><p>　　冬季：hn＝z1r1- z2r2</p><p>　　＝530×1.2

67、4×9.8―215×1/2×（1.24+1.2）×9.8―315×1.2×9.8</p><p>　　＝165.7 Pa</p><p>　　夏季：hn＝z1r1- z2r</p><p>　?。?30×1.2×9.8―215×1/2×（1.24+1.2）×

68、;9.8―315×1.24×9.8</p><p>　?。建D165.7 Pa</p><p>　　2、主扇靜風壓計算：</p><p>　　容易時期：東翼通風容易時期主扇靜風壓：</p><p><b>　　pa</b></p><p>　　西翼通風容易時期主扇靜風壓：<

69、;/p><p><b>　　pa</b></p><p>　　困難時期：東翼通風困難時期主扇靜風壓：</p><p><b>　　pa</b></p><p>　　西翼通風困難時期主扇靜風壓：</p><p><b>　　pa</b></p>

70、<p>　　3、通風機的總風量計算：</p><p>　　考慮礦井漏風，礦井所需風量乘以一定的系數(shù)即可得礦井的實際總風量。</p><p>　　Qf = 1.05×Q （4-2）</p><p>　　式中：Qf —— 主扇工作風量，m3/s</p>

71、<p>　　Q —— 礦井所需風量，m3/s</p><p>　　1.05 —— 漏風系數(shù)</p><p>　　容易時期：東翼：Qf = 1.05×Q = 1.05×57.8 = 60.7 m3/s</p><p>　　西翼：Qf = 1.05×Q = 1.05×50.6 = 53.13 m3/s</p

72、><p>　　困難時期：東翼：Qf = 1.05×Q = 1.05×60.9 = 64 m3/s</p><p>　　西翼：Qf = 1.05×Q = 1.05×53.6 = 56.3 m3/s</p><p>　　4、通風機風阻的計算</p><p>　　因為選擇抽出方式，所以用靜壓特性曲線<

73、/p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　容易時期：東翼： = 1419.6/60.72 = 0.39 N·S/m8</p><p>　　西翼： = 1222.5/53.132 = 0.43N·S/m8<

74、;/p><p>　　困難時期：東翼： = 1894.2/642 = 0.46 N·S/m8</p><p>　　西翼： = 1750.7/56.32 = 0.55 N·S/m8</p><p>　　5、通風機的實際工況點</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，在扇風機個體曲線上選定風機，該礦井東西兩翼風機型號均為：2K60N0

75、24軸流式扇風機。</p><p>　　確定通風機的實際工況點在通風機特性曲線圖中做到通風機工作風阻曲線與風壓曲線交點即為實際工況點。</p><p>　　通風機工況點特性曲線見圖4-1、圖4-2，參數(shù)見表4-1、表4-2</p><p><b>　　通風機工況點參數(shù)</b></p><p><b>　　表4-

76、1</b></p><p><b>　　6、電動機選型</b></p><p><b>　　⑴東翼</b></p><p>　　由于選用異步電動機，且，故在東翼通風容易和通風困難時期都用一種較大功率的電動機，選擇這種電動機的輸出功率和輸入功率分別用下式計算：</p><p>　　式中：—

77、—傳動效率，直接傳動時，= 1.0</p><p>　　=170/1.0=170 KW</p><p><b>　　=1.10×/</b></p><p>　　式中：1.10——電動機的容量系數(shù)</p><p><b>　　——電動機效率</b></p><p>　

78、　根據(jù)以上的計算方法，選擇電動機機型號如下表：</p><p><b>　　⑵西翼</b></p><p>　　由于選用異步電動機，且，故在西翼通風容易和通風困難時期都用一種較大功率的電動機，選擇電動機的輸出功率和輸入功率分別用下式計算：</p><p>　　式中：——傳動效率，直接傳動時，= 1.0</p><p>　

79、　=130/1.0=130 KW</p><p><b>　　=1.10×/</b></p><p>　　式中：1.10——電動機的容量系數(shù)</p><p><b>　　——電動機效率</b></p><p>　　根據(jù)以上的計算方法，選擇電動機機型號如下表：</p><

80、;p>　　第五章 通風費用比較</p><p>　　每噸煤的通風電費計算：</p><p><b>　　kwh/a</b></p><p>　　式中：N1N2 —— 一年內(nèi)最大和最小的主扇輸入功率，kw</p><p>　　—— 主扇電動機的效率，可在電動機的技術特征表上查得，一般取0.9～0.95</p&g

81、t;<p>　　——變壓器的效率，一般取0.8</p><p>　　——電線的輸電效率，一般取0.95</p><p>　　——傳動功率，直接傳動時，取1.0；間接傳動時取0.95</p><p><b>　　每噸煤耗電量：</b></p><p><b>　　kwh/t</b><

82、;/p><p>　　式中：T—— 一年內(nèi)的礦井產(chǎn)量；t/a</p><p><b>　　每噸煤的通風電費</b></p><p><b>　　E=I×D元/t</b></p><p>　　式中：D——每度電的費用； 元/kwh</p><p><b>　　礦井

83、通風費用：</b></p><p><b>　　東翼： </b></p><p>　　=（130+170）×365×24/[2(0.931×0.8×0.95×1.0)]</p><p>　　=186 萬kw.h/a</p><p><b>　　k

84、wh/a</b></p><p>　　=（120+130）×365×24/[2(0.928×0.8×0.95×1.0)]</p><p>　　=155×104 kw.h/a</p><p><b>　　每噸煤耗電量：</b></p><p>　

85、　=（186+155）/150</p><p>　　=2.273 kwh/t</p><p><b>　　每噸煤的通風電費</b></p><p><b>　　E = I×D</b></p><p>　　=2.273×0.24</p><p>　　=0.

86、55 元/t </p><p>　　第六章 礦井災害防治措施</p><p>　　為了保證礦井安全生產(chǎn)，自阿礦井建設和生產(chǎn)過程中，要重點防范瓦斯煤層、水和火的威脅。本設計采用較先進的設備，并建立了井下環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，對瓦斯、煤層、水和火等災害進行了早期預防，綜合治理。</p><p><b>　　1、瓦斯管理措施</b></p>

87、<p>　?、艊栏駡?zhí)行《安全技術操作規(guī)程》第四章第一節(jié)《煤礦安全規(guī)程》的有關規(guī)定。</p><p>　　⑵設專職瓦斯員對工作面每班巡回檢測，不得少于兩次，發(fā)現(xiàn)問題及時匯報處理。另外，建立瓦斯的個體巡回檢測和連接檢查的雙重檢測系統(tǒng)，可靠預防和控制瓦斯事故的發(fā)生。</p><p>　?、窃诓擅汗ぷ髅嬉约芭c其相互連接的上下順槽設置瓦斯報警儀，檢測風流中瓦斯含量，并將信息及時傳遞到地面

88、控制室。</p><p>　　⑷嚴格掌握風量分配，保證各個工作面和機電硐室有足夠的新風流。</p><p>　?、砂淳略趦匀藛T配置隔離式自救器。</p><p>　　(6)嚴禁在工作面兩道再掘超過3m的硐室。</p><p>　?、税匆?guī)程規(guī)定設置反風裝置，風機能在規(guī)定時期內(nèi)反風并達到規(guī)定風量。</p><p>　?、?/p>

89、采后按規(guī)定時間回收，密閉，注漿。</p><p><b>　　2、煤層的防治措施</b></p><p>　　⑴掘進機與采煤機都必須配備有可靠的降塵裝置，掘進頭風機要設防塵器。</p><p>　?、评铆h(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)及時測定風流中的防塵濃度。</p><p>　　⑶獎勵防塵、灑水、降塵系統(tǒng)對煤流各轉(zhuǎn)載點必須經(jīng)常噴霧灑

90、水。</p><p>　?、葘τ谌菀追e存煤塵處，應定期進行清理。</p><p>　　⑸井下煤倉和溜煤眼應保持一定的存煤，不得放空，防止煤倉和溜煤眼出漏風。</p><p>　　(6)相鄰煤層所有運輸機道和回風道必須設置隔爆木棚。</p><p>　?、瞬删蚬ぷ髅娴墓と藨匆?guī)定佩帶防護帽和防塵口罩。</p><p>&

91、lt;b>　　3、防火措施</b></p><p>　?、艑嵭袩o煤柱沿空掘巷開采，盡量少丟煤，清除煤層自然發(fā)火根源。</p><p>　　⑵完善礦井通風系統(tǒng)合理分配風量，降低并控制負壓，以減少漏風，每個面回采結(jié)束，要將其兩順槽就近連通并及時加以密閉，使采空區(qū)處于均壓狀態(tài)。</p><p>　?、菍γ總€工作面及采空區(qū)進行束管監(jiān)測，電子計算機監(jiān)控。及時

92、掌握自然的情況及時采取有效措施。</p><p>　?、让簩哟笙镆愫帽诤蟪涮詈蛧娀炷鈱用簩?，防止煤的風化和自然。</p><p>　　⑸井下設置完備的消防灑水系統(tǒng)，存放足夠的消防器材。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　1、煤礦安全規(guī)程　 國家煤礦安全監(jiān)察局　

93、 2005年</p><p>　　2、孫研 風機產(chǎn)品樣本 機械工業(yè)出版社 1998年</p><p>　　3、張榮立等 采礦工程設計手冊 煤炭工業(yè)出版社 2003年</p><p>　　4、張國樞等 通風安全學 中國礦業(yè)大學出版社 2

94、000年</p><p>　　5、朱銀昌　候賢文　 煤礦安全工程設計　 煤炭工業(yè)出版社 1995年</p><p><b>　　課程設計體會</b></p><p>　　礦井通風是防止礦內(nèi)大氣污染，保護礦工安全健康，促進礦業(yè)發(fā)展的一個重要方面，采礦生產(chǎn)中引起礦內(nèi)空氣污染的主要物質(zhì)是有毒有害氣體和粉塵。</p><

95、p>　　礦井通風課程是采礦專業(yè)的一門重要專業(yè)課。在這次課程設計中，通過對書本知識的鞏固和系統(tǒng)的整理，使我對通風學有了更深的理解。</p><p>　　在這次設計中，得到了各位指導老師和同學們的大力支持和幫助。通過課程設計，進一步培養(yǎng)和鍛煉了我熱愛勞動，尊重科學的思想作風，增添了對礦井通風與安全領域濃厚的學習興趣。設計中，發(fā)現(xiàn)自己很多的缺點和不足，對今后在學習、工作及其他方面起到了積極的促進作用。</p