礦井通風(fēng)系統(tǒng)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)

1、<p>　　論文題目：xx煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　專(zhuān) 業(yè)：安全工程</p><p>　　畢 業(yè) 生： （簽名） </p><p>　　指導(dǎo)教師： （簽名） </p><p><b>　　摘

2、要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)為xx煤礦礦井通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，全區(qū)可采煤層1層，為5-2煤層；局部可采煤層2層，為3-1、4-2上煤層；其余均不可采。各煤層具有特低灰、特低硫、特低～中磷煤等特點(diǎn)，為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力燃料、工業(yè)氣化及低溫干餾用煤。xx礦井首先開(kāi)采5-2煤層，后期開(kāi)采3-1、4-2煤層，即采用上行開(kāi)采；礦井采用斜井開(kāi)拓方式，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力0.45Mt/a（后期擴(kuò)建到0.90 Mt/a）.。設(shè)計(jì)5

3、-2煤采用長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤法，全部垮落法管理頂板。</p><p>　　本礦井為瓦斯礦井，采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，抽出式通風(fēng)方式進(jìn)行通風(fēng)，由主斜井、副斜井、管子井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井出風(fēng)。</p><p>　　關(guān)鍵字：通風(fēng)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 通風(fēng)阻力 風(fēng)量計(jì)算 安全</p><p>　　Subject: Zhao Jialiang coal mine ventilati

4、on system designProfessional: Safety EngineeringGraduates: (Signed)Instructor: (Signed)</p><p>　　AbstractThe design for the Zhao Jialiang coal mine ventilation optimization design, the regionmineable a l

5、ayer of 5-2 coal seam; locally coal layer 2 layer for 3-1,4-2 on coal; others were inadmissible. Each seam with a special low ash, low sulfur, ultra-low to medium phosphorus coal, etc., for high-quality power fuel, indus

6、trial coal gasification and low temperature carbonization. Zhao Jialiang 5-2 mined coal mine first, post-mining 3-1,4-2 seams, which uses upward mining; mine uses inclined t</p><p><b>　　1 緒論</b>&

7、lt;/p><p>　　1.1 選題的目的和意義</p><p>　　礦井通風(fēng)是一個(gè)隨時(shí)變化的系統(tǒng)，是礦井系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，擔(dān)任著重要的通風(fēng)任務(wù)。它依靠通風(fēng)動(dòng)力，將定量的新鮮空氣，沿著既定通風(fēng)線(xiàn)路不斷地輸入井下，以滿(mǎn)足用風(fēng)地點(diǎn)的需要；同時(shí)沖淡并排出井下的毒性、窒息性和爆炸性的氣體和粉塵，降低熱源，營(yíng)造良好的工作環(huán)境，防止各種傷害和爆炸事故。為確保礦井安全生產(chǎn)、穩(wěn)定和高產(chǎn)，提高礦井的抗災(zāi)能

8、力，最終提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益，通風(fēng)系統(tǒng)必須保持最佳運(yùn)行狀態(tài)。因此應(yīng)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的變化及時(shí)的進(jìn)行優(yōu)化。因此應(yīng)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的變化及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，確保通風(fēng)系統(tǒng)的高效、可靠、經(jīng)濟(jì)，保障井下人員身體健康和生命安全，保護(hù)國(guó)家資源和財(cái)產(chǎn)。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外通風(fēng)現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1 國(guó)內(nèi)礦井通風(fēng)現(xiàn)狀</p><p>　　礦井通風(fēng)技術(shù)的發(fā)展由一些基本

9、的通風(fēng)技術(shù)和概念，逐漸發(fā)展成現(xiàn)階段人工智能化。礦井通風(fēng)的理念由可行性和有效性發(fā)展到對(duì)系統(tǒng)可靠性的研究再到現(xiàn)階段以通風(fēng)節(jié)能為熱點(diǎn)，不但注重新技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，而且能源危機(jī)和提高通風(fēng)效率的意識(shí)逐漸受到重視，成為礦井通風(fēng)技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)，再運(yùn)用網(wǎng)站制作技術(shù)將此項(xiàng)成果呈現(xiàn)并展示給讀者。</p><p>　　隨著職業(yè)健康安全管理體系的貫徹實(shí)施，我國(guó)對(duì)企業(yè)工作場(chǎng)所的勞動(dòng)條件要求將會(huì)越來(lái)越嚴(yán)格。但是, 由于我國(guó)煤炭資源賦存條件復(fù)

10、雜, 煤層滲透率較低, 抽采出的瓦斯中低濃度瓦斯占較大比例, 同時(shí)缺乏有效的利用方法。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的進(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)路和風(fēng)流控制設(shè)施的總稱(chēng)。按照進(jìn)、回風(fēng)井在井田的位置不同，通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式、對(duì)角式、區(qū)域式及混合式。中央式又可分為中央并列式和中央邊界式，對(duì)角式可分為兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式。應(yīng)根據(jù)礦井生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、礦井瓦斯

11、涌出量、煤層自燃傾向性的條件，在確保礦井安全、兼顧中、后期生產(chǎn)需要的前提下，通過(guò)對(duì)多個(gè)可行的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。中央式通風(fēng)系統(tǒng)具有井巷工程量少、初期投資省的優(yōu)點(diǎn)。但是礦井通風(fēng)方法一般采用抽出式。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、露頭發(fā)育老窯多、采用多風(fēng)井通風(fēng)有利時(shí)，可采用壓入式通風(fēng)。</p><p>　　1.2.2國(guó)外礦井通風(fēng)現(xiàn)狀</p><p>　　一些發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)采煤礦的歷史比較長(zhǎng)遠(yuǎn)，開(kāi)采

12、技術(shù)及安全措施相對(duì)成熟，煤礦事故率較低。 國(guó)外一些產(chǎn)煤國(guó)家，對(duì)礦井通風(fēng)集中監(jiān)測(cè)與自動(dòng)化控制方面，都在進(jìn)行大量研究，其目的是通過(guò)一定的監(jiān)測(cè)手段，取得通風(fēng)參量的可靠數(shù)據(jù)，再由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)通風(fēng)網(wǎng)路的自動(dòng)控制，以做到隨時(shí)根據(jù)有害氣體含量的變化和高溫?zé)熈鞯龋{(diào)節(jié)風(fēng)流，抑制事故的發(fā)生，同時(shí)還能合理的節(jié)約礦井內(nèi)的能源消耗。連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，在國(guó)外取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的收益是極大的降低了煤礦的死亡率。</p><p>

13、　　波蘭的某些煤礦，全礦井應(yīng)用連續(xù)監(jiān)測(cè)瓦斯及風(fēng)速的技術(shù)裝備后，把工作面入風(fēng)中的瓦斯限量放寬到1%，在設(shè)置屏蔽電纜的工作面放寬到2%。由于這個(gè)限量的放寬而使煤炭量增加2—3倍。</p><p>　　由于在礦井通風(fēng)參量的監(jiān)測(cè)中，已經(jīng)普遍應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)。所以各國(guó)都在安排力量研制由計(jì)算機(jī)監(jiān)控所需要的參量側(cè)頭。如英國(guó)將環(huán)境監(jiān)測(cè)、瓦斯抽放、各類(lèi)扇風(fēng)機(jī)的機(jī)械參量等都列為監(jiān)測(cè)內(nèi)容。目前已有16種參量送給由計(jì)算機(jī)配套的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，從

14、一些資料看還有增加的趨勢(shì)。在風(fēng)速監(jiān)測(cè)中，由于成本的問(wèn)題，目前應(yīng)用較多的仍然是熱線(xiàn)式和葉輪式測(cè)頭，在使用中都存在著煤塵影響的問(wèn)題，都在努力尋求一種可以不受井下條件影響而成本較低的測(cè)頭。</p><p>　　由于井下的通風(fēng)網(wǎng)路相當(dāng)復(fù)雜，風(fēng)流要經(jīng)過(guò)各種情況的巷道，又受井下采煤過(guò)程的外在條件和煤層條件的影響。迄今為止，世界上沒(méi)有一個(gè)國(guó)家能拿出一個(gè)行之有效的計(jì)算程序，供計(jì)算機(jī)使用。這需要研究出用于礦井通風(fēng)的數(shù)學(xué)模型，這項(xiàng)任

15、務(wù)工作量較大且費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)，所以這將是未來(lái)國(guó)內(nèi)外共同需要努力的方向。</p><p>　　1.3 研究?jī)?nèi)容及設(shè)計(jì)思路</p><p>　　1.3.1 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)xx礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖。提出礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可行方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇最佳通風(fēng)系統(tǒng)，并論證其合理性。</p><p>　?。?）礦井風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配。按

16、照采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)的實(shí)際需風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)按照井下同時(shí)工作的最多人數(shù)每人每分鐘供給風(fēng)量進(jìn)行驗(yàn)算。</p><p>　?。?）礦井通風(fēng)阻力計(jì)算。根據(jù)xx煤礦的具體情況選出礦井通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)最小和最大通風(fēng)負(fù)壓；計(jì)算達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量和通風(fēng)機(jī)最大使用年限通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期的最小和最大負(fù)壓，并將計(jì)算結(jié)果負(fù)壓計(jì)算總表。</p><p>　?。?）選擇礦井通風(fēng)設(shè)備。根

17、據(jù)礦井初、后期及達(dá)產(chǎn)時(shí)的礦井總風(fēng)量和總負(fù)壓（如多風(fēng)井抽風(fēng)，每個(gè)回風(fēng)井應(yīng)單獨(dú)計(jì)算）提交機(jī)電專(zhuān)業(yè)，選擇礦井通風(fēng)機(jī)。</p><p>　?。?）概算礦井通風(fēng)費(fèi)用。</p><p>　　1.3.2 設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　設(shè)計(jì)流程圖見(jiàn)圖1.1。</p><p><b>　　圖1.1</b></p><

18、p><b>　　2 xx礦井概況</b></p><p><b>　　2.1 概況</b></p><p>　　2.1.1 井田位置</p><p>　　xx煤礦位于陜西省神木縣烏蘭木倫河?xùn)|岸，車(chē)岔溝南側(cè)，行政區(qū)劃隸屬陜西省神木縣孫家岔鎮(zhèn)管轄。包（頭）－神（木）二級(jí)公路從烏蘭木倫河西岸通過(guò)，與xx煤礦一河之隔，煤礦北

19、距神木縣孫家岔鎮(zhèn)7.5km，距神府礦區(qū)中心區(qū)大柳塔鎮(zhèn)27km，距內(nèi)蒙東勝市112km、包頭市246km；地理坐標(biāo)為：北緯39°04′06.80″～39°08′32.51″；東經(jīng)110°21′58.87″～10°26′30.20″。見(jiàn)圖2.1。</p><p>　　圖2.1 井田交通位置圖</p><p>　　2.1.2 自然地理</p>

20、<p><b>　　（1）地形地貌</b></p><p>　　xx井田位于陜北黃土高原之北端和毛烏素沙漠東南緣的接壤地帶，地貌單元屬風(fēng)積沙所覆蓋的黃土丘陵區(qū)，呈黃土梁和風(fēng)成沙丘相間的地貌景觀，地形復(fù)雜，溝壑縱橫，梁峁相問(wèn)，地表侵蝕強(qiáng)烈。本區(qū)總的地形特征是北東部高而南西部低，海拔高程一般為1200m左右，近南北走向的的高脊梁成東西向分水嶺，最高點(diǎn)位于井田中部的曲家梁，標(biāo)高為122

21、3.87m；最低點(diǎn)位于井田南西角的烏蘭木倫河，標(biāo)高為993.8m，相對(duì)高差230m。區(qū)內(nèi)河谷地帶基巖裸露，其余大部分地段為第三系紅土及第四系黃土覆蓋，局部地段為風(fēng)積沙片沙，植被稀少，水土流失嚴(yán)重。</p><p><b>　　（2）氣候條件</b></p><p>　　本區(qū)屬中溫帶大陸性半干燥氣候，冬季干旱嚴(yán)寒，夏季干燥枯熱，春季多風(fēng)，風(fēng)沙頻繁，秋季涼爽，冷熱多變，晝

22、夜溫差懸殊，干旱少雨，全年降雨多集中在七、八、九三個(gè)月，無(wú)霜期短。十月初上凍，次年三月解凍。秋季多西北風(fēng)，春季多為東南風(fēng)。根據(jù)神木縣氣象站長(zhǎng)年觀測(cè)資料：</p><p>　　多年平均氣溫 8.4℃</p><p>　　極端最高氣溫 38.9℃</p><p>　　極端最低氣溫 -28.1℃</p><p>　　多年平均降雨量474.6mm

23、</p><p>　　日最大降雨量 l36.3 mm</p><p>　　年最少降雨量 108.6mm</p><p>　　年最大降雨量 819.1mm</p><p>　　多年平均蒸發(fā)量1990mm</p><p>　　多年平均濕度 55％</p><p>　　平均風(fēng)速 2.33

24、m/s</p><p>　　極端最大風(fēng)速 25m/s</p><p>　　最大凍土深度 1.46m</p><p>　?。?）水系及其主要河流</p><p>　　xx井田東西兩側(cè)分別有悖牛川及烏蘭木倫河經(jīng)過(guò)，均為常年性河流。烏蘭木流。流經(jīng)區(qū)內(nèi)的河流有南河和羊馬河。南河從本區(qū)北部流經(jīng)子長(zhǎng)縣后匯入秀延河，最大流量4670m3/s(2002年

25、7月4日)；羊馬河從本區(qū)中部流經(jīng)磁窯村后匯入南河，流量10.48～55.10l/s,一般18.96l/s。每年3月份冰雪融化期和7～9月份降雨季節(jié)為區(qū)內(nèi)各河流的豐水期；5～6月份及冬季為枯水期。據(jù)以往資料統(tǒng)計(jì)，大部分地表水屬中～微強(qiáng)礦化水，礦化度多在0.4～0.6g/L，總硬度10.0～15.0H°，PH值為7.1～8.0。</p><p><b>　?。?）地震烈度</b><

26、;/p><p>　　根據(jù)國(guó)家建設(shè)部發(fā)布的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）,本區(qū)抗震設(shè)防烈度為6°，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g。</p><p>　　2.1.3 相鄰關(guān)系</p><p>　　井田內(nèi)地層平緩，溝谷縱橫，煤層出露地點(diǎn)多。井田內(nèi)除中部已建的開(kāi)采3-1煤層的斜井外，僅西南角有一小規(guī)模開(kāi)采5-2煤層的xx一號(hào)井，該井在5-2煤層主系

27、統(tǒng)形成后將關(guān)閉。除此之外，井田南部邊界以外向西尚依次分布有xx二礦、平寺溝煤礦、當(dāng)中溝煤礦、南沙灣煤礦、燕家塔煤礦等5處生產(chǎn)小煤礦，均以平硐人工開(kāi)采5-2煤層，開(kāi)采設(shè)備簡(jiǎn)陋。</p><p>　　2.2 礦井建設(shè)的資源條件</p><p>　　2.2.1 煤層及煤質(zhì)</p><p>　　本區(qū)含煤地層為侏羅紀(jì)中統(tǒng)延安組，由上而下編號(hào)為：2-2、3-1、3-2、4-2上

28、、4-2、4-3、4-4、5-1、5-2、5-3煤層，共10層。其中：全區(qū)可采煤層1層，為5-2煤層；局部可采煤層2層，為3-1、4-2上煤層；其余均不可采。</p><p><b>　　3-1煤層：</b></p><p>　　埋深0～112.8m，井田南部及坡谷地帶大部被沖刷剝蝕，中北部裸露于溝谷及山坡之上，沿露頭皆遭受?chē)?yán)重自燃。北部可采連片面積為5.181km2

29、，煤層厚度2.97～3.26m，平均厚度3.10m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不含夾矸，厚度穩(wěn)定，屬局部可采煤層。底板標(biāo)高為+1105～+1115m。距下覆4-2上煤層間距25.45～39.56m，平均間距35m。</p><p><b>　　4-2上煤層：</b></p><p>　　埋深0～153.8m，因后期沖刷剝蝕，裸露于溝谷及山坡上，煤層自燃嚴(yán)重。井田內(nèi)東西兩側(cè)坡谷地帶大部

30、已自燃，中部可采連片面積約15.267km2，煤層厚度1.19～2.32m，平均1.59m，厚度穩(wěn)定，由南向北逐漸變厚，屬局部可采的穩(wěn)定性煤層。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部含1～2層夾矸，夾矸厚度0.11～0.43m，平均0.20m左右，巖性多為泥巖。底板標(biāo)高為+1065～+1105m。距下覆5-2號(hào)煤層間距為95.93～103.81m，平均間距99.8m。</p><p><b>　　5-2煤層：</b>

31、;</p><p>　　埋深0～238.8m，井田南東部有小范圍出露，沿露頭遭受自燃。在井田中東部329號(hào)鉆孔煤層厚度為0.75m，其附近小范圍內(nèi)為臨界可采，除此之外，為全區(qū)可采煤層。煤層厚度0.75～3.30m，平均2.09m，由南向北逐漸變薄。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部含1～3層夾矸，夾矸厚度0.05～0.25m，一般0.10m左右，其巖性以粉砂巖為主，泥巖次之。底板標(biāo)高為+1015～+965m。</p>

32、<p><b>　?。?）煤質(zhì)</b></p><p>　　本區(qū)各煤層具有特低灰、特低硫、特低～中磷煤等特點(diǎn)，為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力燃料、工業(yè)氣化及低溫干餾用煤。</p><p>　　2.2.2 水文地質(zhì)</p><p>　　由于本區(qū)為干旱、半干旱大陸性氣候，降雨集中、蒸發(fā)強(qiáng)烈，加之地表植被稀疏，使得地表水的侵蝕作用極為明顯。井田內(nèi)沖溝廣泛發(fā)育，

33、細(xì)溝、懸溝密集分布。烏蘭木倫河、悖牛川呈南北向流經(jīng)井田西、東邊界，兩條河流在南部交匯，形成窟野河。據(jù)王道恒塔水文站1989年觀測(cè)資料，烏蘭木倫河流量0.55～4.60m3/s，平均3.97 m3/s。據(jù)煤田水文地質(zhì)勘探隊(duì)1988年5月至7月的間斷觀測(cè)，悖牛川河流量0.02～3.495m3/s，一般1.339 m3/s。</p><p>　　2.2.3 礦井開(kāi)采技術(shù)條件</p><p>&l

34、t;b>　　煤層頂、底板巖性 </b></p><p>　　3-1煤層頂板以粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，屬粉砂巖穩(wěn)定頂板（Ⅲ類(lèi)）；底板以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，無(wú)底鼓現(xiàn)象。</p><p>　　4-2上煤層在局范圍內(nèi)有偽頂存在，厚度0.1～0.39m，為泥巖及粉砂質(zhì)泥巖。直接頂以灰黑色粉砂巖為主，厚度1.06～8.71m，平均4.14m，灰黑色、黑色泥巖次之。煤礦北東部主要為砂質(zhì)

35、泥巖中等穩(wěn)定頂板（Ⅱ類(lèi)），西部主要為粉砂巖穩(wěn)定頂板（Ⅲ類(lèi)）。老頂以中～細(xì)粒砂巖為主，平均厚度約10.0m，底板以黑灰色粉砂巖為主，平均3.80m。</p><p>　　5-2煤層直接頂以灰色灰白色粗粒長(zhǎng)石石英砂巖和細(xì)粒砂巖為主，厚度分別為9.50m、1.86m。井田中～北部為粗粒砂巖不穩(wěn)定頂板（Ⅰ類(lèi)），南西及南東兩側(cè)分別為粉砂巖穩(wěn)定（Ⅲ類(lèi)）頂板分布區(qū)和細(xì)砂巖中等穩(wěn)定（Ⅱ類(lèi)）頂板分布區(qū)。老頂多以中～粗粒砂巖及細(xì)砂巖

36、，底板以黑色粉砂巖為主，厚度為0.42～11.50m</p><p><b>　?。?）瓦斯 </b></p><p>　　本井田瓦斯成分以N2為主，占80%以上，CH4含量在0.02～0.04ml/kg。煤層瓦斯含量均很低，瓦斯分帶處于二氧化碳～氮?dú)鈳Щ虻獨(dú)狻淄閹?，樣品測(cè)試結(jié)果自然瓦斯成分0～0.91%。</p><p><b>

37、　?。?）煤塵</b></p><p>　　本井田各可采煤層煤塵測(cè)試的火焰長(zhǎng)度均大于400mm，巖粉用量在50～80%之間，煤塵爆炸指數(shù)遠(yuǎn)大于10%，煤塵具有爆炸的危險(xiǎn)性。</p><p><b>　?。?）煤的自燃</b></p><p>　　“勘探報(bào)告”等地質(zhì)資料依據(jù)各煤層還原樣燃點(diǎn)與氧化燃點(diǎn)之差值△T1－3及還原樣燃點(diǎn)Ｔ１判斷

38、4-2上煤層屬自燃煤層，3-1、5-2煤層屬不易自燃煤層。</p><p>　　2.2.4 礦井現(xiàn)狀</p><p>　　本井田設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為62.46Mt，其中：3-1煤層設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量5.86Mt；4-2上煤層設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量21.26Mt；5-2煤層設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量35.34Mt。</p><p>　　目前，xx煤礦現(xiàn)已形成3-1煤和5-2煤兩套生產(chǎn)系統(tǒng)。其中：3-1煤

39、系統(tǒng)開(kāi)采3-1煤和4-2上 兩層煤，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力0.30Mt/a，已作為獨(dú)立建井建成投產(chǎn)；5-2煤系統(tǒng)開(kāi)采一層煤（即5-2煤層），已有小井采用房柱式炮采工藝，生產(chǎn)能力0.15Mt/a。</p><p>　　本井田5-2煤層可采儲(chǔ)量為35.34Mt，儲(chǔ)量備用系數(shù)取1.40，因此，經(jīng)計(jì)算5-2煤系統(tǒng)服務(wù)年限為21.0a。</p><p>　　5-2煤生產(chǎn)系統(tǒng)已有井筒分別為新建主斜井、副斜井、原

40、主斜井和回風(fēng)立井，利用及改造方案如下：</p><p><b>　?、?新建主斜井</b></p><p>　　該井筒為新建井筒，現(xiàn)已竣工，井筒傾角13.5°，斜長(zhǎng)124m，井筒凈寬4000mm，凈斷面積14.2m2，井筒采用混凝土砌碹支護(hù)，掘進(jìn)斷面積為17.9m2。</p><p>　　設(shè)計(jì)該井筒仍作為主井，井筒內(nèi)鋪設(shè)鋼繩芯帶式輸送

41、機(jī)，承擔(dān)5-2煤層生產(chǎn)系統(tǒng)原煤提升任務(wù)，并兼作進(jìn)風(fēng)及安全出口。</p><p><b>　　② 副斜井（改建）</b></p><p>　　該井筒原為xx煤礦已有的副斜井，井筒傾角2～5.5°，斜長(zhǎng)264m。原副斜井井筒斷面較小，為便于無(wú)軌膠輪機(jī)車(chē)輔助運(yùn)輸，礦方已將其斷面刷大。改造后的副斜井井筒，凈寬5400mm，凈斷面積20.0m2，井筒采用混凝土砌碹支護(hù)

42、，掘進(jìn)斷面積為26.8m2。</p><p>　　設(shè)計(jì)該井筒仍作為副斜井，井筒底板鋪設(shè)300mm厚混凝土，以便于無(wú)軌膠輪車(chē)</p><p>　　運(yùn)行。主要用于輔助運(yùn)輸和進(jìn)風(fēng)，兼作安全出口。</p><p>　　③ 原主斜井（管道斜井）</p><p>　　該井筒原為xx煤礦已有的主斜井，井筒傾角4°，斜長(zhǎng)209m，井筒凈寬3000m

43、m，凈斷面積8.0m2，井筒采用混凝土砌碹支護(hù)，掘進(jìn)斷面積為10.0m2。</p><p>　　經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，該井筒支護(hù)狀態(tài)良好，砌碹混凝土井壁未出現(xiàn)明顯的裂縫、脫落等現(xiàn)象。經(jīng)與礦方協(xié)商利用該井筒作為管道斜井。主要用于井下排水，兼作進(jìn)風(fēng)及安全出口。</p><p><b>　　④ 回風(fēng)立井</b></p><p>　　該井筒原為xx煤礦已有的回風(fēng)

44、井，井筒直徑3.0m，凈斷面積7.06m2，井筒垂深34m，采用混凝土支護(hù)，掘進(jìn)斷面積10.2m2。</p><p>　　因另選風(fēng)井涉及到購(gòu)地問(wèn)題，根據(jù)礦方的意見(jiàn)，設(shè)計(jì)將該井筒作為5-2煤生產(chǎn)系統(tǒng)的初期回風(fēng)井，后期在井田北部另開(kāi)鑿回風(fēng)立井。</p><p>　　根據(jù)通風(fēng)的要求，設(shè)計(jì)擬將該井筒直徑刷大到4.0m，凈斷面積達(dá)到12.6m2，掘進(jìn)斷面積16.6m2，采用混凝土砌碹支護(hù)。主要用于礦

45、井回風(fēng)，兼作安全出口。</p><p>　　2.2.6 井下運(yùn)輸</p><p>　　根據(jù)推薦的5-2煤層生產(chǎn)系統(tǒng)井田開(kāi)拓方案及礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，井下主運(yùn)輸系統(tǒng)選用帶式輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)輸。</p><p>　　井下主運(yùn)輸系統(tǒng)的組成如下：</p><p>　　（1）工作面運(yùn)輸巷可伸縮帶式輸送機(jī)——西翼帶式輸送機(jī)大巷帶式輸送機(jī)——主斜井及帶式輸送機(jī)煤

46、門(mén)帶式輸送機(jī)——地面生產(chǎn)系統(tǒng)。</p><p>　　5-2煤層帶式輸送機(jī)煤門(mén)和主斜井選用一條帶式輸送機(jī)，西翼帶式輸送機(jī)大巷設(shè)備選型如下：</p><p><b>　　主要技術(shù)參數(shù)：</b></p><p>　　輸送量Q＝750t/h，機(jī)長(zhǎng)L＝1325m（初期鋪設(shè)644m），傾角δ＝0°～0.5°帶寬B＝1000mm，帶速υ＝

47、3.15m/s，帶強(qiáng)800N/mm（PVG整芯阻燃帶），防爆電動(dòng)機(jī)型號(hào)：YB2-315L1-4，N＝160kW，2臺(tái)（初期1臺(tái)），限矩形液力偶合器：YOXⅡZ560，2臺(tái)（初期1臺(tái)）；減速器型號(hào)：B3SH08+FAN+逆止器，i＝20，2臺(tái)（初期1臺(tái)）；防爆制動(dòng)器：YBWZ5-400/121，2臺(tái)（初期1臺(tái)）；拉緊方式：液壓自動(dòng)拉緊裝置，1臺(tái)。</p><p>　?。?）井下輔助運(yùn)輸方式及設(shè)備</p>

48、<p>　　礦井輔助運(yùn)輸采用無(wú)軌膠輪車(chē)從地面至井下直達(dá)連續(xù)運(yùn)輸系統(tǒng)。</p><p>　　確定礦井投產(chǎn)后選用各型無(wú)軌膠輪車(chē)輛共計(jì)11輛，其中：</p><p>　　WC24RE型無(wú)軌膠輪人車(chē)4輛（其中備用1輛）；WqC2J(A)型生產(chǎn)指揮車(chē)2輛；WC3E型無(wú)軌膠輪車(chē)自卸式5輛（其中備用1輛）；礦井生產(chǎn)期間，隨著開(kāi)拓距離的變化，適時(shí)調(diào)整車(chē)輛。</p><p&

49、gt;<b>　　2.3本章小結(jié)</b></p><p>　　本章通過(guò)對(duì)xx煤礦的井田位置、自然地理、煤層、煤質(zhì)、水文地質(zhì)、礦井開(kāi)采技術(shù)條件和井下等情況的了解，得到以下結(jié)論：</p><p>　?。?）xx煤礦地理位置良好，周?chē)镙^多，開(kāi)采時(shí)應(yīng)注意。</p><p>　　（2）xx煤礦可采煤層為5-2號(hào)、3-1號(hào)煤層，煤層在區(qū)內(nèi)屬賦存范圍內(nèi)全

50、部可采、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、屬于穩(wěn)定的中厚煤層和薄煤層。</p><p>　?。?）xx煤礦為瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)，，所以每次開(kāi)采時(shí)應(yīng)引起足夠的重視，做好防護(hù)措施。</p><p>　?。?）根據(jù)煤層的埋藏深度以及井田布置確定xx煤礦的設(shè)計(jì)特征。如主斜井、副斜井、煤組及水平劃分、系統(tǒng)通風(fēng)、等的設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）通過(guò)對(duì)礦井進(jìn)行水平劃分及大巷布置，確定煤層的

51、開(kāi)采順序及井下運(yùn)輸方式。</p><p>　　3 xx礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)原則及風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　3.1礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)原則</p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是整個(gè)礦井設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要組成部分，是保證安全生產(chǎn)的重要組成部分。</p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是建立一個(gè)安全可靠、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)分為新建與改建或

52、擴(kuò)建礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)。對(duì)于新建礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)，既要考慮當(dāng)前的需要，又要考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的可能。對(duì)于改建或礦建礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)，必須對(duì)礦井原有的生產(chǎn)與通風(fēng)情況做出詳細(xì)的調(diào)查，分析通風(fēng)存在的問(wèn)題，考慮礦井生產(chǎn)的特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)劃，充分利用原有的井巷與通風(fēng)設(shè)備，在原有的基礎(chǔ)上提出更完善、更切合實(shí)際的通風(fēng)設(shè)計(jì)。無(wú)論新建、改建或擴(kuò)建礦井的設(shè)計(jì)，都必須貫徹安全第一，預(yù)防為主的安全方針，遵照礦山安全規(guī)程、技術(shù)操作規(guī)程、設(shè)計(jì)規(guī)范和有關(guān)的規(guī)定。</p>

53、<p>　　3.1.1 礦井通風(fēng)的設(shè)計(jì)時(shí)期</p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)一般分為兩個(gè)時(shí)期，即基建時(shí)期與生產(chǎn)時(shí)期，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　初期5-2煤層系統(tǒng)共有四條井筒，分別為主斜井、副斜井、回風(fēng)立井和管子井。后期在井田北部另開(kāi)鑿一條后期回風(fēng)立井。主斜井和副斜井為主要進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)立井回風(fēng)。</p><p>　?。?） 礦井基建時(shí)期的通風(fēng)

54、</p><p>　　礦井基建時(shí)期的通風(fēng)指建井過(guò)程中掘進(jìn)井巷時(shí)的通風(fēng)，即開(kāi)鑿井筒（或平硐）、井底車(chē)場(chǎng)、井下硐室、第一水平的運(yùn)輸巷道時(shí)的通風(fēng)。此時(shí)期多用局部通風(fēng)機(jī)對(duì)獨(dú)頭巷道進(jìn)行局部通風(fēng)。當(dāng)兩個(gè)井筒貫通后，主要通風(fēng)機(jī)安裝完畢，便可用主要通風(fēng)機(jī)對(duì)已開(kāi)鑿的井巷實(shí)行全風(fēng)壓通風(fēng)，從而可縮短其余井巷與硐室掘進(jìn)時(shí)局部通風(fēng)的距離。</p><p>　　（2） 礦井生產(chǎn)時(shí)期的通風(fēng)</p><

55、;p>　　礦井生產(chǎn)時(shí)期的通風(fēng)是指礦井投產(chǎn)后，包括全礦開(kāi)拓、采準(zhǔn)和采煤工作面以及其他井巷的通風(fēng)。這個(gè)時(shí)期的通風(fēng)設(shè)計(jì)，根據(jù)礦井生產(chǎn)年限的長(zhǎng)短，又可以分為兩種情況：</p><p>　?、?礦井服務(wù)年限不長(zhǎng)時(shí)（大約15至20年），只做一次通風(fēng)設(shè)計(jì)。礦井達(dá)產(chǎn)后通風(fēng)阻力最小時(shí)為礦井通風(fēng)容易時(shí)期；礦井通風(fēng)阻力達(dá)最大時(shí)為通風(fēng)困難時(shí)期。依據(jù)這兩個(gè)時(shí)期的生產(chǎn)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并選出對(duì)此兩時(shí)期的通風(fēng)皆為適宜的通風(fēng)設(shè)備。<

56、/p><p>　　② 礦井服務(wù)年限較長(zhǎng)時(shí)，考慮到通風(fēng)機(jī)設(shè)備選型，礦井所需要風(fēng)量和風(fēng)壓的變化等因素，又徐分為兩期進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)。第一水平為第一期，對(duì)該時(shí)期內(nèi)通風(fēng)容易和困難兩種情況詳細(xì)的進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。第二期的通風(fēng)設(shè)計(jì)只做一般的原則規(guī)劃，但對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)礦井整個(gè)生產(chǎn)時(shí)期的技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素，做出全面的考慮，以使確定的通風(fēng)系統(tǒng)即可適應(yīng)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的要求，又能照顧長(zhǎng)遠(yuǎn)的生產(chǎn)發(fā)展與變化情況。</p><p>

57、　　3.1.2xx煤礦通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　風(fēng)網(wǎng)圖是點(diǎn)與線(xiàn)的組合圖，僅表示風(fēng)網(wǎng)中各分支的風(fēng)流方向的聯(lián)結(jié)形式，用不按比例表示空間關(guān)系的單線(xiàn)條繪制。繪制風(fēng)網(wǎng)圖的方法如下[9]：</p><p>　?。?）以開(kāi)拓開(kāi)采工程平面圖或通風(fēng)系統(tǒng)圖為依據(jù)，沿風(fēng)流方向在各個(gè)分支節(jié)點(diǎn)處順序編號(hào)；</p><p>　?。?）按照風(fēng)流方向，一般由下而上或由左而右按節(jié)點(diǎn)的編號(hào)順序和

58、井巷的聯(lián)結(jié)形式繪出單線(xiàn)條的連接關(guān)系圖；</p><p>　?。?）按風(fēng)流系統(tǒng)先繪制主干線(xiàn)后繪支線(xiàn)盡量減少風(fēng)路的交叉；</p><p>　　（4）在不影響解算要求的情況下可以適當(dāng)簡(jiǎn)化；</p><p>　?。?）對(duì)通地表的進(jìn)、回風(fēng)井口，只要標(biāo)高一樣均可編為同一號(hào)碼，視為一個(gè)通大氣的節(jié)點(diǎn)；</p><p>　　（6）完成風(fēng)網(wǎng)圖的雛形后，可以按具體

59、情況適當(dāng)簡(jiǎn)化美化，盡量繪成光滑弧狀的對(duì)稱(chēng)形；</p><p>　?。?）主要的漏風(fēng)通路應(yīng)以虛線(xiàn)標(biāo)記，畫(huà)在風(fēng)網(wǎng)圖中；</p><p>　?。?）風(fēng)網(wǎng)圖應(yīng)該以回采工作面的位置作為圖的中心，各采面排布在一條直線(xiàn)上；</p><p>　?。?）繪制風(fēng)網(wǎng)圖過(guò)程中不可隨意改變節(jié)點(diǎn)編號(hào)，以利于與原圖相對(duì)照；</p><p>　　（10）最后在風(fēng)網(wǎng)圖上表明風(fēng)

60、流方向及有關(guān)參數(shù)、通風(fēng)設(shè)備和設(shè)施以及工作面的位置。</p><p>　　3.2礦井通風(fēng)方式的選擇 </p><p>　　主要通風(fēng)機(jī)的工作方法有壓入式、抽出式和壓抽混合式三種，三種通風(fēng)方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表3.1。</p><p>　　表3.1 三種通風(fēng)方式的比較</p><p>　　3.2.1 選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的原則</p>&l

61、t;p>　?。?）必須符合《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定：</p><p>　?、?每個(gè)礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。</p><p>　?、?應(yīng)根據(jù)礦井的災(zāi)害類(lèi)型及等級(jí)選擇適宜的通風(fēng)系統(tǒng)。</p><p>　?、?箕斗提升井或膠帶運(yùn)輸井不應(yīng)兼作進(jìn)風(fēng)井，如果兼作進(jìn)風(fēng)井使用時(shí)，必須遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定：當(dāng)箕斗或膠帶運(yùn)輸井兼作進(jìn)風(fēng)井

62、時(shí)，箕斗井風(fēng)速不得大于6m/s、膠帶井風(fēng)速不得大于4m/s，應(yīng)有可靠的降塵措施，保證粉塵濃度符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，膠帶井還應(yīng)設(shè)有消防設(shè)施。當(dāng)采用箕斗井回風(fēng)時(shí)，井上、下卸載裝置和井塔必須有完善的封閉設(shè)施，其漏風(fēng)率不得大于15%，應(yīng)有可靠的降塵設(shè)施，膠帶井不得兼作回風(fēng)井。</p><p>　?。?）通風(fēng)系統(tǒng)的選擇應(yīng)有利于加快礦井建設(shè)速度，有利于礦井高產(chǎn)高效、安全生產(chǎn)，整個(gè)系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理[11]。</p>&l

63、t;p>　　（3）還應(yīng)綜合考慮以下因素：</p><p>　?、?風(fēng)井位置要在洪水位標(biāo)高以上(大中型礦井考慮百年一遇、小型礦井考慮50年一遇)，進(jìn)風(fēng)井口須避免污染空氣進(jìn)入，距有害氣體源的地點(diǎn)不得小于500m。</p><p>　　② 井口工程地質(zhì)及井筒施工地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。</p><p>　　③ 占地少，壓煤少，交通方便，便于施工。</p><

64、;p>　　④ 通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。</p><p>　?、?發(fā)生事故時(shí)，風(fēng)流易于控制，井下每一水平到上一水平和每個(gè)采區(qū)至少要有兩個(gè)通往地面的安全出口，以便于人員撤出。</p><p>　?、?使專(zhuān)用通風(fēng)巷道的數(shù)目最少，風(fēng)路最短，貫通距離短，井巷工程量省。</p><p>　?、?盡可能使每個(gè)采區(qū)的產(chǎn)量均衡，阻力接近，避免過(guò)多的風(fēng)量調(diào)節(jié)，盡量少設(shè)置

65、通風(fēng)構(gòu)筑物，以免引起大量漏風(fēng)。</p><p>　?、?多風(fēng)機(jī)抽出式通風(fēng)時(shí)，為了保證風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，應(yīng)盡量降低總進(jìn)風(fēng)道公共風(fēng)路段的風(fēng)阻(一般要求公共區(qū)段的負(fù)壓不超過(guò)任何一個(gè)通風(fēng)機(jī)負(fù)壓的30%)。</p><p>　?、?新設(shè)計(jì)礦井不宜在同一井口采用多臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)串、并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　3.2.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇</p><p

66、>　　按進(jìn)、回風(fēng)井的相對(duì)位置分為中央式（包括中央并列與中央分列）、對(duì)角式、混合式（包括中央并列與對(duì)角、中央分列與對(duì)角、中央并列與分列式等），以及區(qū)域式。</p><p>　?。?）選擇通分系統(tǒng)主要考慮因素：</p><p>　?、?自然因素：煤層賦存狀態(tài)、埋藏深度、沖積層厚度、礦井瓦斯等級(jí)、煤層爆炸性、煤層自然發(fā)火性、礦井地形條件、井田尺寸及礦井年生產(chǎn)能力等。</p>

67、<p>　?、?經(jīng)濟(jì)因素：井巷工程量大、通風(fēng)運(yùn)營(yíng)費(fèi)、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、維修和管理?xiàng)l件等。另外根據(jù)開(kāi)采技術(shù)條件，要考慮灌漿、注水以及瓦斯抽放等要求。見(jiàn)表3.2。</p><p>　　表3.2各種通風(fēng)系統(tǒng)的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　3.4 礦井風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　礦井需風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算，并采取其中最大值。</p><p&

68、gt;　　按井下同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3；</p><p>　　按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他實(shí)際需風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。 </p><p>　　3.4.1按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)進(jìn)行計(jì)算</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p>　　式中 Q—礦井總供風(fēng)量，；</p&g

69、t;<p>　　4—每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，每人；</p><p>　　N—井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，65人；</p><p>　　K—風(fēng)量備用系數(shù)，中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)取1.25；</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　3.4.2按井下采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的總和計(jì)算<

70、/p><p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　式中：――回采工作面風(fēng)量之和，；</p><p>　　――掘進(jìn)工作面需風(fēng)量之和，；</p><p>　　――獨(dú)立回風(fēng)硐室需風(fēng)量之和，；</p><p>　　――除了采煤、掘進(jìn)和硐室外其他井巷需風(fēng)量之和，；</p><

71、p>　　――礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.25。</p><p>　?。?）5-2號(hào)煤綜采工作面風(fēng)量</p><p>　?、?按瓦斯涌出量計(jì)算</p><p>　　(3-3) </p><p>　　式中 —采煤工作面需風(fēng)量，；</p><p>　　—瓦斯絕對(duì)涌出量；相對(duì)瓦

72、斯涌出量?。?010年鑒定數(shù)據(jù)），綜采工作面平均日產(chǎn)量，</p><p>　　—工作面因瓦斯（或二氧化碳）涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，機(jī)采工作面取1.4。</p><p><b>　　因此 </b></p><p>　　② 按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算</p><p>　　式中 —回采工作面適宜風(fēng)速，m/s，取1.6；</

73、p><p>　　—回采工作面平均有效斷面，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計(jì)算，取8m2；</p><p>　　—工作面長(zhǎng)度系數(shù)，取1.3；</p><p><b>　　因此 </b></p><p>　?、?按工作面人員數(shù)量計(jì)算</p><p>　　采煤工作面的需風(fēng)量:</p>&l

74、t;p>　　(3-4) </p><p>　　式中 4—每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，；</p><p>　　—采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取20人；</p><p>　　按①、②、③項(xiàng)中取最大值原則，根據(jù)附近煤礦工作面配風(fēng)情況及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)確定5-2煤綜采工作面風(fēng)量16.64。</p><p><

75、b>　?、?按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算</b></p><p>　　根據(jù)現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，采煤工作面的最低風(fēng)速不得小于0.25，最大風(fēng)速不得大于4的要求進(jìn)行驗(yàn)算，即采煤工作面風(fēng)量應(yīng)滿(mǎn)足：</p><p><b>　　(3-5)</b></p><p>　　式中 －回采工作面平均有效斷面，</p><p>

76、<b>　　即∈［2，32］</b></p><p>　　所以，5-2煤綜采工作面的需風(fēng)量取16.64。</p><p>　?。?）掘進(jìn)工作面風(fēng)量</p><p>　?、?按瓦斯涌出量計(jì)算</p><p><b>　　(3-6)</b></p><p>　　式中—掘進(jìn)工作面實(shí)

77、際需風(fēng)量，；</p><p>　　—掘進(jìn)工作面平均瓦斯涌出量，取0.616；</p><p>　　—掘進(jìn)工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，取2.0；</p><p>　?、?按掘進(jìn)工作面最大人員數(shù)量計(jì)算</p><p>　?、?按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》讀本第128條，為保證局

78、部扇風(fēng)機(jī)不發(fā)生循環(huán)風(fēng)，按局部扇風(fēng)機(jī)地點(diǎn)（巷道）的供風(fēng)量必須大于局部扇風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量的1.34倍，即Q巷>1.34Q局。</p><p>　　綜掘面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量為300m3/min；炮掘260m3/min。</p><p>　　按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算，綜掘面需要的風(fēng)量為：</p><p>　?。?.34×300＝402即6.7，取7.0</p&

79、gt;<p>　　炮掘面需要的風(fēng)量為：</p><p>　　＝1.34×260＝348.4，即5.8，取6.0。</p><p><b>　?、?按風(fēng)速驗(yàn)算</b></p><p>　　根據(jù)現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，煤巷、半煤巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿(mǎn)足[15]：</p><p><b>

80、　　(3-7)</b></p><p>　　式中－掘進(jìn)工作面巷道過(guò)風(fēng)斷面，</p><p>　　0.25×12≤≤4×12即∈[3，48]</p><p>　　按①、②、③項(xiàng)中取最大值原則，且參照生產(chǎn)礦井實(shí)際配風(fēng)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)綜掘工作面配風(fēng)量取7.0。</p><p>　?。?）井下獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算&l

81、t;/p><p>　　井下需獨(dú)立通風(fēng)的硐室有盤(pán)區(qū)變電所配風(fēng)3。</p><p>　　盤(pán)區(qū)變電所按硐室中運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量進(jìn)行計(jì)算：</p><p><b>　　(3-8)</b></p><p>　　式中 —機(jī)電硐室供風(fēng)量；</p><p>　　—機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)（或變壓器）總功率；</

82、p><p>　　—機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù)，變電所一般取0.02；</p><p>　　—空氣密度,一般取=1.2；</p><p>　　—空氣的定壓氣熱,一般取 =1.000；</p><p>　　—機(jī)電硐室進(jìn)回風(fēng)流的溫度差,℃；</p><p>　　3600—熱功當(dāng)量,1＝3600；</p><p>&

83、lt;b>　　則。</b></p><p>　?。?）其它地點(diǎn)需風(fēng)量</p><p>　　稀釋柴油機(jī)車(chē)尾氣配風(fēng)量。根據(jù)《煤礦用防爆柴油機(jī)無(wú)軌膠輪車(chē)安全使用規(guī)范》規(guī)定：行駛車(chē)輛的巷道，應(yīng)按同時(shí)運(yùn)行的最多車(chē)輛數(shù)增加巷道配風(fēng)，配風(fēng)量應(yīng)不小于4m3/min·kW。</p><p>　　根據(jù)機(jī)車(chē)運(yùn)行實(shí)際情況，柴油機(jī)車(chē)配風(fēng)量按以下2種組合方式計(jì)算。&

84、lt;/p><p><b>　?、?上下班時(shí)間</b></p><p>　　3臺(tái)WC24RE型運(yùn)人膠輪車(chē)同時(shí)運(yùn)行</p><p>　?。?0×3×4＝600 ＝10 (3-9)</p><p><b>　　② 其它時(shí)間段</b></p><p&g

85、t;　　3臺(tái)WC3E型無(wú)軌膠輪車(chē)和2臺(tái)WC2J（A）型生產(chǎn)指揮車(chē)同時(shí)運(yùn)行</p><p>　　＝50×3×4＋45×2×4</p><p><b>　?。?60＝16</b></p><p><b>　?。?）礦井總風(fēng)量</b></p><p><b&g

86、t;　　(3-10)</b></p><p>　　上述計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果，按取大值的原則，設(shè)計(jì)礦井總風(fēng)量取82.84。</p><p><b>　　3.5本章小結(jié)</b></p><p>　　本章對(duì)xx煤礦5-2號(hào)煤層的瓦斯涌出量進(jìn)行了計(jì)算，并確定其通風(fēng)系統(tǒng)所必需遵循的原則和5-2號(hào)煤層需風(fēng)量進(jìn)行了計(jì)算得到以下結(jié)論：開(kāi)鑿有主斜井﹑副

87、斜井及一號(hào)回風(fēng)斜井。礦井初期裝備兩個(gè)綜采工作面和2個(gè)綜掘工作面。根據(jù)xx礦井開(kāi)拓布置及地質(zhì)條件：傾角較小（平均15°）煤層瓦斯含量低，煤層埋藏深度淺，設(shè)計(jì)初期采用抽出式通風(fēng)方式，中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，主﹑副斜井進(jìn)風(fēng)，一號(hào)回風(fēng)斜井回風(fēng)。風(fēng)量計(jì)算有多種方法，應(yīng)依次計(jì)算取其最大值。最后求和就是礦井總風(fēng)量。</p><p>　　4 xx煤礦5-2號(hào)煤層通風(fēng)阻力計(jì)算</p><p>　　4

88、.1 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算</p><p>　　礦井通風(fēng)阻力包括摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力是風(fēng)流與井巷周壁以及空氣分子間的擾動(dòng)和摩擦而產(chǎn)生的阻力，由此阻力而引起的風(fēng)壓損失即摩擦阻力損失。摩擦阻力一般占礦井通風(fēng)阻力90%左右，它是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)、選擇扇風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)。</p><p>　　4.1.1巷道摩擦阻力計(jì)算</p><p><b>　　(4-1)<

89、/b></p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　?。?） 容易通風(fēng)阻力</p><p>　　通風(fēng)最容易時(shí)期最大通風(fēng)阻力路線(xiàn)由進(jìn)到出：1—2—3—4—5—6—7—8—32—34—35—36—1</p><p><b>　　通風(fēng)摩擦阻力為：</b></p>

90、<p>　　H=h1-2+h2-3+h3-4+h4-5+h5-6+h6-7+h7-8++h8-32+h32-34+h34-35+h35-36+h36-1</p><p>　　=19.28+46.28+2.40+14.30+22.14+5.46+1.96+30.64+44.32+515.61+275.04+52.71</p><p>　　=1030.15Pa</p>

91、<p><b>　　（2）困難通風(fēng)阻力</b></p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期最大通風(fēng)阻力路線(xiàn)由進(jìn)到出：</p><p>　　1—2—3—4—5—6—13—16—14—15—37—38—43—44—45—46—47—1</p><p><b>　　通風(fēng)總阻力為：</b></p><p>

92、　　H=h1-2+h2-3+h3-4+h4-5+h5-6+h6-13+h13-16+h16-14+h14-15+h15-37+h37-38+h38-43+h43-44+h44-45+</p><p>　　h45-46+ h46-47+h47-1 =19.28+46.28+2.28+13.58+20.93+89.17+0.79+1.93+20.87+302.07+79.94+393.05+1118.83+515.6

93、1+275.04+52.71</p><p>　　=1852.35Pa</p><p>　　4.1.2局部阻力的計(jì)算</p><p>　　風(fēng)流經(jīng)過(guò)井巷的一些局部地點(diǎn),如井巷突然擴(kuò)大或縮小、轉(zhuǎn)彎、交叉以及堆積物或遇礦車(chē)等，由于風(fēng)流速度或方向發(fā)生突然的變化，導(dǎo)致風(fēng)流本身產(chǎn)生劇烈的沖擊，形成極為紊亂的渦流，從而損失能量。造成這種沖擊與渦流的阻力即局部阻力，由這種阻力所產(chǎn)生

94、的風(fēng)壓損失就叫局部阻力損失。</p><p>　　由于井下造成局部損失的地點(diǎn)多，各種情況復(fù)雜多樣，所以礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的10％計(jì)算，擴(kuò)建礦井按井巷摩擦阻力的15％計(jì)算。</p><p><b>　　容易時(shí)期采區(qū)</b></p><p>　　∑ h局=10%∑h摩=1030.15

95、5;15％</p><p>　　=154.52 Pa；</p><p><b>　　困難時(shí)期采區(qū)</b></p><p>　　∑ h局=10%∑h摩=1852.35×15％</p><p><b>　　=277.85Pa</b></p><p>　　圖4.1 礦井通

96、風(fēng)容易時(shí)期網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　圖4.2 礦井通風(fēng)容易時(shí)期網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　表4.1 礦井通風(fēng)容易時(shí)期阻力計(jì)算</p><p>　　表4.2 通風(fēng)困難時(shí)期阻力計(jì)算</p><p>　　4.1.3 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算</p><p>　　礦井總阻力是指風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井口起，到回風(fēng)井口止，沿一條通路（風(fēng)流路線(xiàn)）

97、各個(gè)分支的摩擦阻力和局部阻力之和，簡(jiǎn)稱(chēng)礦井總阻力，用表示。</p><p>　　對(duì)于有兩臺(tái)或多臺(tái)只要通風(fēng)機(jī)工作的礦井，礦井通風(fēng)阻力應(yīng)按每臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)所服務(wù)的系統(tǒng)分別計(jì)算。</p><p>　　在主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)的年限內(nèi)，隨著采煤工作面及采取的接替變化通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力也將因之變化。為了使主要通風(fēng)機(jī)在整個(gè)服務(wù)期限都能滿(mǎn)足需要，而且主要通風(fēng)機(jī)有較高的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，需要按照開(kāi)拓開(kāi)采布局和采掘工作面接替安

98、排，對(duì)主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)期內(nèi)不同時(shí)期的系統(tǒng)總阻力的的變化進(jìn)行分析，當(dāng)根據(jù)風(fēng)量和巷道參數(shù)（斷面、長(zhǎng)度等）直接判定出最大總阻力路線(xiàn)時(shí)，可按該路線(xiàn)的阻力計(jì)算礦井總阻力。</p><p>　?。?） 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則</p><p>　?、?礦井通風(fēng)設(shè)的總阻力，不應(yīng)超過(guò)2940Pa。</p><p>　?、?礦井井巷的局部阻力，新建礦井按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算，擴(kuò)建礦井

99、宜按井巷摩擦阻力的15%計(jì)算。</p><p>　?、?礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最小時(shí)稱(chēng)通風(fēng)容易時(shí)期。通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時(shí)亦稱(chēng)為通風(fēng)困難時(shí)期。</p><p>　?、?對(duì)于通風(fēng)困難和容易時(shí)期，要畫(huà)出通風(fēng)系統(tǒng)圖。按照采掘工作面及硐室的需要分配風(fēng)量，再由各段風(fēng)路的阻力計(jì)算礦井總阻力。</p><p>　　沿著風(fēng)流總阻力最大路線(xiàn)，依次計(jì)算各段摩擦阻力，然后分別累計(jì)得出容易和困難

100、時(shí)期的總摩擦阻力和,在乘上1.1（擴(kuò)建礦井乘以1.15）后，得兩個(gè)時(shí)期的礦井總阻力及。</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期總阻力：</p><p>　　(4-3) </p><p>　　= 1030.15×1.15</p><p>　　=1184.67 Pa</p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期總阻力：&l

101、t;/p><p><b>　　(4-4)</b></p><p>　　=1852.35×1.15</p><p>　　=2130.20 Pa</p><p><b>　　4.2 等積孔計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)確定的井田開(kāi)拓方式及采取巷道布置，分別計(jì)算出一號(hào)

102、回風(fēng)斜井服務(wù)年限內(nèi)開(kāi)采區(qū)容易時(shí)期和困難時(shí)期的等積孔[20]。</p><p>　　，㎡ (4-5)</p><p>　　式中 A—等積孔，㎡</p><p>　　Rm—礦井總風(fēng)阻，Ns2/m8</p><p><b>　　(4-6)</b></p>&l

103、t;p>　　式中 hRm—通風(fēng)總阻力，Pa；</p><p>　　Q—礦井總風(fēng)量，m³/s</p><p>　　容易時(shí)期風(fēng)阻 </p><p><b>　　等積孔 ㎡</b></p><p>　　困難時(shí)期風(fēng)阻 </p><p><b>　　等積孔

104、 ㎡</b></p><p>　　從表4.3中可以看出：</p><p>　　表4.3 礦井通風(fēng)阻力等級(jí)分類(lèi)</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期及困難時(shí)期的總風(fēng)阻都小于0.354，等積孔都大于2，所以該礦井為小阻力礦井，通風(fēng)容易。</p><p>　　容易時(shí)期即為開(kāi)采區(qū)移交時(shí)期。局部通風(fēng)阻力按礦井負(fù)壓的10%計(jì)算。</p&

105、gt;<p>　　根據(jù)盤(pán)區(qū)和工作面接續(xù)計(jì)劃，設(shè)計(jì)利用計(jì)算機(jī)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算軟件，計(jì)算出容易時(shí)期和困難時(shí)期各類(lèi)巷道的風(fēng)量及負(fù)壓，局部通阻力按礦井摩擦阻力的10%計(jì)算，各時(shí)期的礦井通風(fēng)風(fēng)量、負(fù)壓及等積孔見(jiàn)表4.4。</p><p>　　表4.4 風(fēng)量、負(fù)壓及等積孔</p><p>　　5 xx礦井5-2號(hào)煤層通風(fēng)設(shè)備的選型及礦井費(fèi)用概算</p><p>&

106、lt;b>　　5.1通風(fēng)設(shè)備選型</b></p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)備是指主要通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　5.1.1礦井通風(fēng)設(shè)備的要求</p><p>　?。?）礦井必須裝設(shè)兩套同等能力的主通風(fēng)設(shè)備，其中一套作備用。</p><p>　?。?）選擇通風(fēng)設(shè)備應(yīng)滿(mǎn)足第一開(kāi)采水平各個(gè)時(shí)期工況變化，并使通風(fēng)設(shè)備長(zhǎng)期高效

107、率運(yùn)行。</p><p>　?。?）風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有一定的余量。</p><p>　?。?）進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差在150m以上，或進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高相同，但井深400m以上時(shí)，宜計(jì)算礦井的自然風(fēng)壓[25]。</p><p>　　5.1.2 主要通風(fēng)機(jī)的選擇</p><p>　　（1）計(jì)算通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量</p><p>　　

108、由于外部漏風(fēng)（即井口防爆門(mén)及主要通風(fēng)機(jī)及附近的反風(fēng)門(mén)等處的漏風(fēng)），風(fēng)機(jī)風(fēng)量大于礦井風(fēng)量</p><p>　　(5-1) </p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　—主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量，</p><p>

109、;<b>　　—礦井所需風(fēng)量，</b></p><p>　　—漏風(fēng)損失系數(shù)，風(fēng)井不做提升用時(shí)取1.1；回風(fēng)井兼做升降人員時(shí)取1.2</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓</b></p><p>　　計(jì)算礦井在服務(wù)年限內(nèi)通風(fēng)容易時(shí)期和

110、困難時(shí)期通風(fēng)總阻力的基礎(chǔ)上，同時(shí)考慮進(jìn)回風(fēng)之間自然風(fēng)壓的作用，計(jì)算主扇在通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期所需要的靜風(fēng)壓 和或全風(fēng)壓和（抽出式通風(fēng)）</p><p><b>　　(5-2)</b></p><p>　　式中 —通風(fēng)容易時(shí)期總阻力，Pa；</p><p>　　—通風(fēng)容易時(shí)期幫助主扇風(fēng)壓的礦井自然風(fēng)壓，Pa；</p><p&

111、gt;　　—通風(fēng)構(gòu)筑物的通風(fēng)阻力， Pa； </p><p><b>　　(5-3)</b></p><p>　　式中 —通風(fēng)困難時(shí)期總阻力，Pa；</p><p>　　—通風(fēng)困難時(shí)期反對(duì)主扇風(fēng)壓的礦井自然風(fēng)壓，Pa；</p><p>　　—通風(fēng)構(gòu)筑物的通風(fēng)阻力， Pa；</p><p>　

112、　該礦井煤層埋藏淺，距離地面一百八十多米，小于規(guī)定的四百米，所以不考慮自然風(fēng)壓的影響[27]，即==0 Pa。</p><p>　　=1184.67+150+0=1334.67Pa </p><p>　　=2130.20+150+0=2280.20Pa</p><p><b>　?。?）初選通風(fēng)機(jī)</b></p><p>

113、;　　根據(jù)計(jì)算的礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)機(jī)的和礦井困難時(shí)期的通風(fēng)機(jī)的在通風(fēng)特性曲線(xiàn)上，選出滿(mǎn)足礦井通風(fēng)要求的通風(fēng)機(jī)。所以有BDNa24n=580和BDNa26n=580</p><p><b>　　求通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況</b></p><p>　　風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和風(fēng)量的關(guān)系：</p><p><b>　　容易時(shí)期：</b><

114、/p><p><b>　　(5-4)</b></p><p><b>　　困難時(shí)期</b></p><p><b>　　(5-5)</b></p><p>　　有以上計(jì)算可知：采區(qū)的實(shí)際工況點(diǎn)為</p><p>　　容易時(shí)期： </p>

115、;<p>　　困難時(shí)期： </p><p>　　5.1.3選擇電動(dòng)機(jī)</p><p>　　根據(jù)最后選擇風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)（H、Q和）按下式計(jì)算所匹配電機(jī)的功率：</p><p><b>　　(5-7)</b></p><p><b>　　(5-8)</b></p>

116、<p>　　式中 —通風(fēng)阻力最大（最?。r(shí)期所配電機(jī)功率，kW；</p><p>　　—通風(fēng)阻力最大（最小）時(shí)期風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量，m3/s;</p><p>　　— 風(fēng)機(jī)實(shí)際最大（最?。┕ぷ黠L(fēng)壓，Pa；</p><p>　　—通風(fēng)機(jī)工作效率，容易0.7，困難0.8.</p><p><b>　　通風(fēng)容易時(shí)期：</b

117、></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=173.75kW</b></p><p><b>　　通風(fēng)困難時(shí)期：</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>

118、　　=259.74Kw</b></p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況，本礦井選用異步電動(dòng)機(jī)，選用異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，≥0.6時(shí)可選一臺(tái)電機(jī)，功率為；</p><p><b>　　(5-9)</b></p><p><b>　　則：</b></p><p>　　式中 —電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，=1.0

119、～1.2；</p><p>　　—電動(dòng)機(jī)效率，=0.9～0.99（大型電機(jī)取較高值）；</p><p>　　—傳動(dòng)效率，電動(dòng)機(jī)與通風(fēng)機(jī)直連時(shí).2；皮帶傳動(dòng)時(shí)。</p><p>　　所以選出的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為BD24。</p><p>　　經(jīng)上述計(jì)算可知，設(shè)計(jì)的通風(fēng)設(shè)備滿(mǎn)足礦井通風(fēng)需要，可以利用。</p><p>　　目前，

120、禾草溝礦井已在一號(hào)回風(fēng)斜井井口附近建有通風(fēng)機(jī)房一座，安裝兩臺(tái)燕京礦山設(shè)備有限公司生產(chǎn)的BDK-8-No24型礦用防爆對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī)[29]，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速740r/min。每臺(tái)通風(fēng)機(jī)選配2臺(tái)YBF560M2-8型通風(fēng)機(jī)專(zhuān)用隔爆電動(dòng)機(jī)，單臺(tái)功率315kW，電壓10kV，同步轉(zhuǎn)速750r/min，效率93.5%。兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)通過(guò)風(fēng)道和垂直閘門(mén)進(jìn)行倒換。在一號(hào)回風(fēng)斜井風(fēng)硐出口和安裝通風(fēng)機(jī)場(chǎng)地之間建有風(fēng)門(mén)間，風(fēng)門(mén)間內(nèi)設(shè)置2個(gè)倒換通