礦井通風(fēng)安全學(xué)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定4</p><p>　　第一節(jié) 礦井概況4</p><p>　　一、煤層地質(zhì)概況4</p><p><b>　　二、井田范圍4</b></p><p>　　三、礦井生產(chǎn)任務(wù)

2、4</p><p>　　四、礦井開拓方式4</p><p><b>　　五、開采方法4</b></p><p>　　第二節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)7</p><p>　　一、擬定通風(fēng)系統(tǒng)的具體要求有：7</p><p>　　二、選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全原則7</p><p&

3、gt;　　三、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求7</p><p>　　四．各類型礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件8</p><p>　　五、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇9</p><p>　　第三節(jié)、采區(qū)的通風(fēng)方式10</p><p>　　一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求10</p><p>　　二．采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山的選擇10<

4、;/p><p>　　三．采區(qū)通風(fēng)方式的選擇10</p><p>　　第四節(jié) 采煤工作面的通風(fēng)方式11</p><p>　　一、采煤工作面上行風(fēng)與下行風(fēng)11</p><p>　　二．工作面通風(fēng)系統(tǒng)11</p><p>　　第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)的工作方法12</p><p>　　一、礦井通風(fēng)機(jī)的

5、通風(fēng)方式主要有抽出式、壓入式、壓抽混合式。12</p><p>　　二、礦井通風(fēng)方式的選擇12</p><p>　　第二章 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配13</p><p>　　第一節(jié) 風(fēng)量計(jì)算13</p><p>　　一、礦井風(fēng)量計(jì)算原則13</p><p>　　二、礦井風(fēng)量的計(jì)算13</p>&

6、lt;p>　　三、按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算13</p><p>　　礦井總風(fēng)量計(jì)算13</p><p>　　四、采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算14</p><p>　　五、掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量計(jì)算16</p><p>　　六、硐室需風(fēng)量計(jì)算17</p><p>　　七、礦井其他巷道的需風(fēng)

7、量計(jì)算17</p><p>　　第二節(jié) 礦井風(fēng)量分配19</p><p><b>　　一、分配原則19</b></p><p><b>　　二、風(fēng)速驗(yàn)算19</b></p><p>　　三、局部風(fēng)量調(diào)節(jié)20</p><p>　　四、礦井總風(fēng)量的調(diào)節(jié)20</

8、p><p>　　第三章 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算21</p><p>　　第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖21</p><p>　　一分別繪制困難和容易時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)立體圖和網(wǎng)絡(luò)圖。21</p><p>　　第二節(jié) 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算24</p><p>　　一、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則24</p><p

9、>　　二、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則：24</p><p>　　三、計(jì)算方法.24</p><p>　　第四章 通風(fēng)機(jī)選型27</p><p>　　第一節(jié) 風(fēng)設(shè)備的選擇27</p><p>　　一、礦井通風(fēng)設(shè)備是指主要通風(fēng)機(jī)和電動機(jī)。27</p><p>　　第二節(jié) 主扇的選擇計(jì)算28</

10、p><p>　　一、礦井的自然風(fēng)壓28</p><p>　　二、通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量計(jì)算：28</p><p>　　三、計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓29</p><p>　　四、通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)29</p><p>　　五、電動機(jī)的選型32</p><p>　　第五章 礦井通風(fēng)費(fèi)用的計(jì)算34</p&

11、gt;<p><b>　　一、電費(fèi)34</b></p><p>　　第六章 礦井災(zāi)害防治措施35</p><p>　　第一節(jié) 預(yù)防瓦斯事故措施35</p><p>　　第二節(jié) 火災(zāi)防治措施36</p><p>　　一、防止外因火災(zāi)36</p><p>　　二、 內(nèi)因火災(zāi)

12、的預(yù)防36</p><p>　　第三節(jié) 防塵措施37</p><p><b>　　一、綜合防塵37</b></p><p>　　二、防止煤塵爆炸37</p><p><b>　　三、反風(fēng)措施37</b></p><p>　　第七章 設(shè)計(jì)參考資料38</p

13、><p>　　第一章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定</p><p>　　第一節(jié) 礦井概況</p><p><b>　　一、煤層地質(zhì)概況</b></p><p>　　兩個(gè)開采煤層k1和k2，煤層賦存穩(wěn)定，煤層傾角15。，k1煤層厚2.4米， k2煤層厚2.8米，礦井相對瓦斯涌出量為6.6 m3/t，煤層自燃發(fā)火期16-18個(gè)月，煤

14、塵爆炸指數(shù)為36%。</p><p><b>　　二、井田范圍</b></p><p>　　井田走向長度5km，傾向方向長度3.3km，每翼長2.5km，井田上界以標(biāo)高-165m為界，下界以標(biāo)高-1020m為界，兩邊以斷層為界。</p><p><b>　　三、礦井生產(chǎn)任務(wù)</b></p><p>

15、　　本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力是150萬t，第一水平服務(wù)年限27年，全礦井服務(wù)年限72年。</p><p><b>　　四、礦井開拓方式</b></p><p>　　本礦井開拓方式采用立井多水平上下山開拓，多煤層聯(lián)合開采。</p><p><b>　　五、開采方法</b></p><p>　　本礦井開采方

16、法，在區(qū)段中采用單一走向長臂采煤法，回采順序采用后退式。</p><p>　　表1-1 綜合柱狀圖</p><p>　　表1-2 巷道名稱、長度、支護(hù)形式，斷面幾何特征參數(shù)表</p><p>　　表1-3 綜采工作面部分機(jī)電設(shè)備一覽表</p><p>　　表1-4 空氣平均密度一覽表</p><p>　　第二節(jié)

17、 礦井通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總原則：投產(chǎn)較快，出煤較多、安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等。</p><p>　　一、擬定通風(fēng)系統(tǒng)的具體要求有：</p><p>　　(1) 每個(gè)礦井和階段水平之間都必須有兩個(gè)安全出口；</p><p>　　(2) 進(jìn)風(fēng)井巷與采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流的粉塵濃度≤0.5mg/ m3；</p

18、><p>　　(3) 新設(shè)計(jì)的箕斗井和混合井禁止作進(jìn)風(fēng)井，已作進(jìn)風(fēng)井的箕斗井和混合井必須采取凈化措施，使進(jìn)風(fēng)流的含塵量達(dá)到上述要求； </p><p>　　(4) 主要回風(fēng)井巷不得作人行道，井口進(jìn)風(fēng)不得受礦塵和有毒有害氣體污染，井口排風(fēng)不得造成公害；</p><p>　　(5) 礦井有效風(fēng)量率應(yīng)在60％以上；</p><p>　　(6) 井下破碎

19、硐室和炸藥庫，必須設(shè)獨(dú)立的回風(fēng)道；</p><p>　　(7) 主要通風(fēng)機(jī)一般應(yīng)設(shè)反風(fēng)裝置，要求10 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)反風(fēng)，反風(fēng)量大于40％。</p><p>　　二、選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全原則 </p><p>　?。?）．要有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。每一通風(fēng)系統(tǒng)至少有一個(gè)進(jìn)風(fēng)井和一個(gè)回風(fēng)井。</p><p

20、>　?。?）．進(jìn)風(fēng)井口必須布置在粉塵、有害氣體和高溫氣體不能侵入的地方</p><p>　?。?）．通常以罐籠提升井兼做進(jìn)風(fēng)井，回風(fēng)井則常是專用風(fēng)井，裝有帶式輸送機(jī)的井筒和箕斗提升井不應(yīng)兼做風(fēng)井。</p><p>　?。?）．通風(fēng)系統(tǒng)簡單，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，人員便于撤出。</p><

21、p>　?。?）．所有礦井都要采用機(jī)械通風(fēng)，礦井主要通風(fēng)機(jī)必須安在地面。礦井不得采用局部通風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)用。</p><p>　　三、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求</p><p>　?。?）.每一礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。</p><p>　?。?）.進(jìn)風(fēng)井囗應(yīng)按全年風(fēng)向頻率，必須布置在不受粉塵、煤塵、灰塵、有害氣體和高溫氣體侵入的地方。</p>

22、<p>　?。?）.箕斗提升井或裝有膠帶輸送機(jī)的井筒不應(yīng)兼作進(jìn)風(fēng)井，如果兼作回風(fēng)井使用，必須采取措施，滿足安全的要求。</p><p>　?。?）.多風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，在滿足風(fēng)量按需分配的前提下，各主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓應(yīng)接近。</p><p>　?。?）.每一個(gè)生產(chǎn)水平和每一采區(qū)，必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。</p><p>　　（6）.井下爆破材料庫必須有

23、單獨(dú)的新鮮風(fēng)流，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)巷或主要回風(fēng)巷中。</p><p>　?。?）.井下充電室必須單獨(dú)的新鮮風(fēng)流通風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。</p><p>　　四．各類型礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件</p><p><b>　　（1）中央并列式</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)回風(fēng)均布置在中央工業(yè)廣場

24、內(nèi)，地面建筑和供電集中，建井期限短，便于貫通，初期投資少，出煤快，護(hù)井煤柱小，礦井反風(fēng)容易，便于管理。</p><p>　　缺點(diǎn):風(fēng)流在井下的流動路線為折返式，風(fēng)流線路長，阻力大，井底車場附近漏風(fēng)大，工業(yè)廣場受主要通風(fēng)機(jī)的影響和回風(fēng)流的污染。</p><p>　　適用條件：適用于煤層傾角大、埋藏深、井田走向長度小于4千米，瓦斯與自然發(fā)火都不嚴(yán)重的礦井。</p><p&g

25、t;<b>　?。?）中央邊界式</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：通風(fēng)阻力小，內(nèi)部漏風(fēng)較小，工業(yè)廣場不受主要通風(fēng)機(jī)的影響和回風(fēng)流的污染。</p><p>　　缺點(diǎn): 風(fēng)流在井下的流動路線為折返式，風(fēng)流線路長，阻力較大。</p><p>　　適用條件：適用于煤層傾角小、埋藏較淺、井田走向長度不大，瓦斯與自然發(fā)火都嚴(yán)重的礦井。</p>

26、<p><b>　?。?）兩翼對角式</b></p><p>　　風(fēng)流在井下的流動路線是直向式，風(fēng)流線路短，阻力較小。內(nèi)部漏風(fēng)少，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)，便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，礦井風(fēng)壓比較穩(wěn)定，工業(yè)廣場不受主要通風(fēng)機(jī)的影響和回風(fēng)流的污染。</p><p>　　缺點(diǎn)：井筒安全煤柱較多，初期投資大，投產(chǎn)較晚。</p><p>　　適用條件：井

27、田走向長度大于4千米，井型較大，瓦斯與自然發(fā)火都不嚴(yán)重的礦井，或低瓦斯礦井，煤層走向較長，產(chǎn)量較大的礦井。</p><p><b>　　（4）分區(qū)對角式</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)采區(qū)有獨(dú)立通風(fēng)線路，互不影響，便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)，建井工期短，初期投資少，出煤快。</p><p>　　缺點(diǎn)：占用設(shè)備多，管理分散，礦井

28、反風(fēng)困難。</p><p>　　適用條件：煤層埋藏較淺或因地表高低起伏較大，無法開掘總回風(fēng)巷。</p><p><b>　?。?）區(qū)域式</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：即可改善通風(fēng)條件，又能利用風(fēng)井準(zhǔn)備采區(qū)，縮短建井工期，</p><p>　　風(fēng)流線路短，阻力較小，漏風(fēng)少。網(wǎng)路簡單風(fēng)流易于控制，便于主要通風(fēng)機(jī)的選擇。

29、</p><p>　　缺點(diǎn)：通風(fēng)設(shè)備多，管理分散。</p><p>　　適用條件：井田面積大，儲量豐富或瓦斯含量達(dá)大的大型礦井。</p><p><b>　?。?）混合式</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：回風(fēng)井?dāng)?shù)量較多，通風(fēng)能力大，布置較靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。</p><p><b>　　缺

30、點(diǎn)：通風(fēng)設(shè)備多。</b></p><p>　　適用條件：井田范圍大，地質(zhì)和地面地形復(fù)雜或產(chǎn)量大，瓦斯涌出量大的礦井。</p><p>　　五、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇</p><p>　　屬于低瓦本設(shè)計(jì)礦井生產(chǎn)能力為150 ，煤層傾角為15º，煤層賦存穩(wěn)定。本井田相對瓦斯涌出量6.6 ,斯礦井。煤層有自然發(fā)火的危險(xiǎn)，發(fā)火期為16～18個(gè)月，煤塵有爆炸

31、性，爆炸指數(shù)為36%。根據(jù)開拓開采設(shè)計(jì)確定，采用立井多水平上下山開拓，走向較短，兩翼各布置一個(gè)采區(qū)，因此選擇兩翼對角式通風(fēng)。</p><p>　　第三節(jié)、采區(qū)的通風(fēng)方式</p><p>　　一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求</p><p>　　1、每一生產(chǎn)水平和每一個(gè)采區(qū)，都必須布置回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。</p><p>　　2、準(zhǔn)備采區(qū)必須在采區(qū)

32、內(nèi)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)后，方可開掘其它巷道。</p><p>　　3、采煤和掘進(jìn)工作面應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時(shí)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。</p><p>　　4、井下機(jī)電硐室必須設(shè)在進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中。個(gè)別井下硐室，經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)，可設(shè)在回風(fēng)流中，但瓦斯?jié)舛炔怀^0.5%，并應(yīng)安裝瓦斯自動檢測報(bào)警斷電裝置。</p><p>　　5、煤層傾角大于12°的采煤工作面采

33、用下行通風(fēng)時(shí)，報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)；有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的采煤工作面不得采用下行通風(fēng)。</p><p>　　6、采煤和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū)。</p><p>　　7、高瓦斯礦井、突出礦井的每個(gè)采區(qū)和開采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設(shè)置至少1條專用回風(fēng)巷；低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必須設(shè)置1條專用回風(fēng)巷。</p>&l

34、t;p>　　8、采空區(qū)必須及時(shí)封閉。</p><p>　　9、傾斜運(yùn)輸巷道，不應(yīng)設(shè)置風(fēng)門。開采突出煤層時(shí)，工作面回風(fēng)側(cè)不應(yīng)設(shè)置風(fēng)窗。</p><p>　　10、改變一個(gè)采區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)。</p><p>　　二．采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山的選擇</p><p>　　1、軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng)</p>

35、<p>　　優(yōu)缺點(diǎn)：軌道上山進(jìn)風(fēng)，新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響；但輸送機(jī)設(shè)備處于回風(fēng)流中，軌道上山的上部和中部甩車場都要安裝風(fēng)門，風(fēng)門數(shù)目較多。</p><p>　　2. 運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng)</p><p>　　優(yōu)缺點(diǎn): 輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，容易引起煤塵飛揚(yáng)，使進(jìn)風(fēng)流的煤塵濃度增大；煤炭在運(yùn)輸過程中所涌出的瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流的瓦斯?jié)舛仍龈?，影響工作面的安全衛(wèi)

36、生條件，輸送機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量，使進(jìn)風(fēng)流溫度升高。</p><p>　　三．采區(qū)通風(fēng)方式的選擇</p><p>　　礦井新鮮風(fēng)流由副井進(jìn)入礦井，經(jīng)石門，大巷，采區(qū)軌道上山至回采工作面，乏風(fēng)經(jīng)采區(qū)回風(fēng)平巷，采區(qū)回風(fēng)石門，回風(fēng)大巷及回風(fēng)井排到地表。</p><p>　　第四節(jié) 采煤工作面的通風(fēng)方式</p><p>　　一、采煤工作面上行風(fēng)與下行

37、風(fēng)</p><p>　　上行風(fēng)與下行風(fēng)是指進(jìn)風(fēng)流方向與采煤工作面的關(guān)系而言。當(dāng)采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷道水平低于回風(fēng)巷時(shí)，采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜向上流動，稱上行通風(fēng)，否則是下行通風(fēng)</p><p><b>　　優(yōu)缺點(diǎn)：</b></p><p>　?。薄⑾滦型L(fēng)的方向與瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出現(xiàn)瓦斯分層流動和局部積存的現(xiàn)象。</p&g

38、t;<p>　?。?、上行通風(fēng)比下行通風(fēng)工作面的氣溫要高；</p><p>　?。?、下行通風(fēng)比上行通風(fēng)所需要的機(jī)械風(fēng)壓要大，而且，主要通風(fēng)機(jī)一旦因故停轉(zhuǎn)，工作面的下行通風(fēng)流就有停風(fēng)或反向的可能。</p><p>　　４、下行通風(fēng)在起火地點(diǎn)瓦斯爆炸的可能性比上行通風(fēng)要大。</p><p>　　由以上比較，該礦井的采煤工作面應(yīng)該選用上行通風(fēng)。</p&g

39、t;<p><b>　　二．工作面通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p><b>　　1、U型通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：U型后退式通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，巷道施工維修量少，工作面漏風(fēng)少，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。</p><p>　　缺點(diǎn)：上隅角瓦斯易超限，工作面進(jìn)回風(fēng)巷要提前掘進(jìn)，維護(hù)工作量大。</p

40、><p><b>　　2、Z型通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：Z型后退式通風(fēng)系的工作面采空區(qū)瓦斯不會用如工作面，而使用如回風(fēng)巷，工作面采空區(qū)回風(fēng)側(cè)能用鉆孔抽放瓦斯但進(jìn)風(fēng)側(cè)不抽放瓦斯。</p><p>　　缺點(diǎn)：該通風(fēng)系統(tǒng)需沿空支護(hù)巷道和控制經(jīng)過采空區(qū)的漏風(fēng)。</p><p><b>　　3、Y型通風(fēng)系統(tǒng)

41、</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：工作面采用Y型通風(fēng)系統(tǒng)會使回風(fēng)道風(fēng)量加大，上隅角和回風(fēng)道瓦斯不易超限，并可在上部進(jìn)風(fēng)道內(nèi)抽放瓦斯。</p><p>　　缺點(diǎn)：采空區(qū)流過的氧氣較多從而易發(fā)火。</p><p><b>　　4、W型通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：在中間巷道布置抽放瓦斯鉆孔時(shí)，抽放

42、孔由于處在抽放區(qū)域的中心，因而抽放率比采用U型通風(fēng)系統(tǒng)工作面提高50%。</p><p><b>　　5雙Z型通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn): 雙Z型后退式通風(fēng)系統(tǒng)的上下入風(fēng)平巷布置在煤體中，漏風(fēng)攜的瓦斯不進(jìn)入工作面，工作面比較安全。</p><p>　　缺點(diǎn)：雙Z型通風(fēng)系統(tǒng)的工作面有一段是下行通風(fēng)，并且需要設(shè)置邊界上山，維護(hù)在采空

43、區(qū)的巷道在支護(hù)上還需要防止漏風(fēng)。</p><p><b>　　6、H型通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：工作面風(fēng)量大，采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，氣象條件好，增加了工作面的安全出口，工作面機(jī)電設(shè)備在新鮮風(fēng)流巷道中，通風(fēng)阻力小，在采空區(qū)抽放瓦斯。易于控制上隅角的瓦斯。</p><p>　　缺點(diǎn)：沿空護(hù)巷困難，由于有附加巷道，可能影響通風(fēng)的穩(wěn)

44、定性，管理復(fù)雜。</p><p>　　通過技術(shù)比較采煤工作面采用U型后退式通風(fēng)系統(tǒng)比較經(jīng)濟(jì)，并且風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。</p><p>　　第五節(jié) 通風(fēng)機(jī)的工作方法</p><p>　　一、礦井通風(fēng)機(jī)的通風(fēng)方式主要有抽出式、壓入式、壓抽混合式。</p><p><b>　　抽出式</b></p><p

45、>　　安裝在回風(fēng)井口，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。在冒落裂隙通達(dá)地面時(shí)，壓入式通風(fēng)礦井采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外露出，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，比較安全。</p><p><b>　　壓入式</b></p><p>　　安設(shè)在入風(fēng)井口，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達(dá)地面時(shí)，壓入式通風(fēng)礦井采

46、區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力降低，采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干通風(fēng)構(gòu)筑物，式通風(fēng)管理困難并且漏風(fēng)比較大。</p><p><b>　　壓抽混合式 </b></p><p>　　通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓，回風(fēng)部分處于負(fù)壓，工作面大致處于中間，其正壓或負(fù)壓均不大，采空區(qū)通連地表的漏風(fēng)因而較小。其缺點(diǎn)是使用的

47、通風(fēng)機(jī)設(shè)備多，管理復(fù)雜。主要用于壓入、抽出互相轉(zhuǎn)換的過渡期。</p><p>　　二、礦井通風(fēng)方式的選擇</p><p>　　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)育老窖多、采用多風(fēng)井通風(fēng)有利于時(shí)，可采用壓入式通風(fēng)。該礦井地形通風(fēng)路線并不復(fù)雜，所以應(yīng)該采用抽出式通風(fēng)比較合適。</p><p>　　第二章 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配</p><p

48、><b>　　第一節(jié) 風(fēng)量計(jì)算</b></p><p>　　一、礦井風(fēng)量計(jì)算原則</p><p>　?。?）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4；</p><p>　?。?）按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　（3）無論礦井或采區(qū)的供風(fēng)量，均按該地區(qū)各個(gè)實(shí)

49、際用風(fēng)地點(diǎn)，按照風(fēng)量依據(jù)，分別計(jì)算出各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際最大需風(fēng)量，從而求出該地區(qū)的風(fēng)量總和，在考慮一定的備用風(fēng)量系數(shù)后，作為該地區(qū)的供風(fēng)量。即由采、掘工作面、硐室和其他用風(fēng)地點(diǎn)計(jì)算到各個(gè)采區(qū)和礦井總風(fēng)量。 </p><p><b>　　二、礦井風(fēng)量的計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，礦井需風(fēng)量，按下列要求分別計(jì)算，并必須采取其中最大值。&

50、lt;/p><p>　　本礦井瓦斯相對涌出量為6.6 m3/t，屬于低瓦斯礦井，初期投產(chǎn)投產(chǎn)區(qū)域位于瓦斯風(fēng)化帶內(nèi)，但考慮到通風(fēng)設(shè)備的服務(wù)年限和通風(fēng)安全等因素，風(fēng)量計(jì)算仍采用瓦斯帶的參數(shù)。</p><p>　　1、按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算</p><p><b>　　Q=4NK</b></p><p>　　式中： Q—礦

51、井總風(fēng)量，m3/t</p><p>　　4—每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min.人</p><p>　　N—井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，700人</p><p>　　K—礦井通風(fēng)系數(shù)，兩翼對角式取1.15</p><p>　　則Q=4×700×1.15=3220 m3/min</p><p>　　三、按采

52、煤、掘進(jìn)、硐室及其他實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算</p><p><b>　　礦井總風(fēng)量計(jì)算</b></p><p>　　礦井的總進(jìn)風(fēng)量，應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和:</p><p>　　Q=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他) ×K </p><p>　　式中Q——礦井總風(fēng)

53、量，m3/min；</p><p>　　∑Q采——采煤工作面所需風(fēng)量之和，m3/min</p><p>　　∑Q掘——掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>　　∑Q硐——硐室所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>　　∑Q其他——其他用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>

54、;　　K——礦井通風(fēng)系統(tǒng)（包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素）備用系數(shù)，宜取1.15~1.25，兩翼對角式取1.2.</p><p>　　四、采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算</p><p>　　有題目的條件：相對瓦斯涌出量為6.6 m3/t，礦井年生產(chǎn)能力為1.5Mt/a，礦井有四個(gè)采區(qū)同時(shí)開采，共有五個(gè)采煤工作面，其中四個(gè)開采，兩個(gè)備用，實(shí)行上下分層同采，計(jì)算工作面出瓦斯絕對涌出量。</p

55、><p>　　Q采瓦=日產(chǎn)量×6.6/（24×60）</p><p>　　（a）按瓦斯涌出量計(jì)算</p><p><b>　　綜采時(shí)：</b></p><p><b>　　K1煤層：</b></p><p>　　Q綜采瓦1=1620×6.6/（24&

56、#215;60）=7.425 m3/min</p><p>　　則Q1＝100×Q采瓦1×K瓦</p><p>　?。?00×7.425×1.2</p><p>　　＝891 m3/min=14.85m3/s</p><p>　　Q1—采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量</p><p>　　Q

57、綜采瓦1—個(gè)采煤工作面的瓦斯絕對涌出量</p><p>　　K瓦—采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，通常機(jī)采工作面取</p><p>　　K瓦=1.2~1.6 炮采工作面取K瓦=1.4~2.0,水采工作面取K瓦=2.0~3.0，現(xiàn)取K瓦=1.5</p><p><b>　　K2煤層：</b></p><p>　　

58、Q綜采瓦2=1935×6.6/（24×60）=8.869m3/min</p><p>　　則Q2＝100×Q采瓦2×K瓦</p><p>　?。?00×8.869×1.2</p><p>　　＝1064 m3/min=17.7 m3/s</p><p><b>　　高檔普采

59、：</b></p><p><b>　　K1煤層：</b></p><p>　　Q普采瓦1=1080×6.6/（24×60）= 4.95m3/min</p><p>　　Q普1＝100×Q普采瓦1×K</p><p>　?。?00×4.95×1.2&

60、lt;/p><p>　?。?94 m3/min=9.9 m3/s</p><p><b>　　K2煤層：</b></p><p>　　Q普采瓦2=1290×6.6/（24×60）=5.912m3/min</p><p>　　Q普2＝100×Q普采瓦2×K</p><

61、p>　?。?00×5.912×1.2</p><p>　?。?09 .44m3/min=11.8 m3/s</p><p>　　備用高檔普采工作面需風(fēng)量按正常生產(chǎn)的工作面需風(fēng)量的50%計(jì)算</p><p>　　709.44×50%＝355.22 m3/min。</p><p>　?。╞）按工作面進(jìn)風(fēng)流計(jì)算&

62、lt;/p><p>　　Q采=60×Vc×Sc×Kc</p><p>　　式中：Vc —采煤工作面的風(fēng)速， m/s, 現(xiàn)取溫度在22。，則Vc=1.0 m/s</p><p>　　Sc—采煤工作面有效通風(fēng)斷面，取最大和最小控頂時(shí)有效斷面的平均值，m2 ；高檔普采面的斷面積是9.4 m2，綜采工作面的斷面積是7.8 m2，</p>

63、;<p>　　Kc—工作面的長度系數(shù)，采煤工作面是150m，取Kc=1.2</p><p><b>　　高檔普采需風(fēng)量：</b></p><p><b>　　K1煤層</b></p><p>　　Q高1＝60×1.0×9.4×1.2</p><p>　?。?/p>

64、676.8 m3/min</p><p><b>　　K2煤層</b></p><p>　　Q高2＝60×1.0×9.4×1.2</p><p>　?。?76.8 m3/min</p><p><b>　　綜采需風(fēng)量：</b></p><p>&

65、lt;b>　　K1煤層 </b></p><p>　　Q綜1 ＝60×1.0×7.8×1.2</p><p>　　＝561.6 m3/min</p><p><b>　　K2煤層</b></p><p>　　Q綜2＝60×1.0×7.8×1.2

66、</p><p>　?。?61.6 m3/min</p><p>　　（c）按人數(shù)計(jì)算實(shí)際需風(fēng)量</p><p><b>　　Q采=4 ×N</b></p><p>　　4—每人每分鐘應(yīng)供給的最小風(fēng)量 ，m3/min</p><p>　　N—表示回采面同時(shí)工作的最多人數(shù)，N=100人&l

67、t;/p><p>　　Q采=4 ×100=400 m3/min</p><p>　　（d）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算</p><p>　　按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最小風(fēng)量：</p><p>　　Q采≧60×0.25×Sc</p><p>　　按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最大風(fēng)量</p>

68、<p>　　Q采≦60×4×Sc</p><p>　　式中：Sc—采煤工作面有效通風(fēng)斷面 </p><p>　　按最低風(fēng)速驗(yàn)算最小風(fēng)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×

69、;9.4＝141 m3/min</p><p>　　K1綜采：60×0.25×7.8＝117 m3/min</p><p>　　K2綜采：60×0.25×7.8＝117 m3/min</p><p>　　按最高風(fēng)速驗(yàn)算最大風(fēng)量：</p><p>　　K1高檔普采：60×4×9.4＝2

70、256 m3/min</p><p>　　K2高檔普采：60×4×9.4＝2256 m3/min</p><p>　　按最高風(fēng)速驗(yàn)算最大風(fēng)量：</p><p>　　K1綜采：60×4×7.8＝1872 m3/min</p><p>　　K2綜采：60×4×7.8＝1872 m3/mi

71、n</p><p>　　則117 m3/min≦Q采≦2256 m3/min</p><p>　　通過驗(yàn)算，計(jì)算所得符合要求，則取Q采取最大值為m3/min</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，考慮綜采工作面漏風(fēng)取10﹪，即：Q漏=（1064+709.44）×10﹪=177 .4m3/min</p><p>　　本礦井布置四個(gè)回采工作面和

72、一個(gè)備用工作面，因而回采工作面和一個(gè)備用工作面所需風(fēng)量之和為 </p><p>　　∑Q= Q備+2Q采+2Q普+2漏=2×1064+2.5×709.44+354.8</p><p>　　=4256.4 m3/min=</p><p>　　五、掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量計(jì)算</p><p>　?。╝）按瓦斯涌出量計(jì)算</p&

73、gt;<p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可取70 m3/min</p><p><b>　?。╞）按炸藥量計(jì)算</b></p><p><b>　　Q掘=25×A</b></p><p>　　式中 25——使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min;</p><p>　　A——掘進(jìn)工作面一次

74、爆破所用的最大炸藥量，kg，現(xiàn)取大斷面一次爆破炸藥量為10Kg</p><p>　　則Q掘=25×10=250m3/min</p><p>　　（c）按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　Q掘=∑Q掘局扇×K</p><p>　　式中 ∑Q掘局扇—各個(gè)掘進(jìn)工件面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的和。 </p>

75、;<p>　　K——為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.2~1.3</p><p>　　進(jìn)風(fēng)巷道中無瓦斯涌出時(shí)取1.2，有瓦斯涌出時(shí)取1.3</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用JBT—51(11KW),額定風(fēng)量為200 m3/min</p><p>　　因?yàn)椴蓞^(qū)巷掘進(jìn)所以采區(qū)掘進(jìn)通風(fēng)量為：</p><p>　　Q

76、掘=200×1.2=240m3/min</p><p>　?。╠）按人數(shù)計(jì)算掘進(jìn)工作面的最多人數(shù)</p><p><b>　　Q掘 =4 ×N</b></p><p>　　式中 N——一個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人本礦井按15人計(jì)算</p><p>　　Q掘 =4 ×15=60 m3/

77、min</p><p>　?。╡）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算</p><p>　　按最小風(fēng)速驗(yàn)算，巖巷掘進(jìn)面最小風(fēng)量：</p><p>　　Q掘≧60×0.15×S掘 </p><p>　　各個(gè)煤巷或半煤巖巷掘進(jìn)面的最小風(fēng)量；</p><p>　　

78、Q掘≧60×0.25×S掘 </p><p>　　按最高風(fēng)速驗(yàn)算，掘進(jìn)面的最大風(fēng)量：</p><p>　　Q掘≦60×4×S掘 </p><p>　　式中S掘 ——掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m2</p><p>　　綜采工作面和高檔普采面的進(jìn)回風(fēng)巷道德斷面積都是

79、9.6 m2，并且掘進(jìn)巷道都是在煤巷中，則</p><p>　　60×4×9.6≧Q掘≧60×0.2 5×9.6即2304 m3/min≧Q掘≧144 m3/min</p><p>　　根據(jù)以上綜合計(jì)算可以初步確定Q掘=250 m3/min。</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算取最大值 250 m3/min，為保證生產(chǎn)接續(xù)，

80、為了保證生產(chǎn)正常接替，前期東西兩翼各安排兩個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭，后期東西兩翼各安排兩個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭和一個(gè)巖石下山掘進(jìn)頭。</p><p>　　則： 容易時(shí)期 ∑Q掘=250×4=1000m3/min</p><p>　　困難時(shí)期 ∑Q掘=250×6=1500m3/min</p><p><b>　　六、硐室需風(fēng)量計(jì)算&

81、lt;/b></p><p>　　各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的硐室供風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同的硐室分別計(jì)算，采區(qū)硐室必須設(shè)在進(jìn)風(fēng)流中，采區(qū)變電所和絞車房一般根據(jù)各礦井經(jīng)驗(yàn)值計(jì)算。</p><p><b>　　變電所</b></p><p>　　包括采區(qū)變電所和中央變電所，每個(gè)變電所的的風(fēng)量約為

82、 60-80m3/min，本礦井取70 m3/min</p><p><b>　　絞車房</b></p><p>　　根據(jù)絞車滾筒直徑的大小，確定絞車房所需風(fēng)量為90 m3/min</p><p><b>　　井下爆破材料庫</b></p><p>　　大型火藥庫供風(fēng)量100-1

83、50 m3/min，中小型火藥庫供風(fēng)量60-100 m3/min，本設(shè)計(jì)取120 m3/min。</p><p><b>　　充電硐室</b></p><p>　　通常充電硐室的供風(fēng)量不得小于100 m3/min，按經(jīng)驗(yàn)值取150 m3/min</p><p>　　則懂事的需風(fēng)總量為∑Q硐=70+90+120+150=430 m3/min，&l

84、t;/p><p>　　七、礦井其他巷道的需風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　根據(jù)我國各大礦井的經(jīng)驗(yàn)，其他地點(diǎn)需風(fēng)量之和取100 m3/min，兩翼是</p><p>　　∑Q其他=200 m3/min。</p><p>　　礦井的總進(jìn)風(fēng)量，應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和:</p><p>　　Q=(∑Q采備

85、+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他) ×K </p><p>　　式中Q——礦井總風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　∑Q采——采煤工作面所需風(fēng)量之和，m3/min</p><p>　　∑Q掘——掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>　　∑Q硐——硐室所需風(fēng)量之和，m3/min；</p>

86、;<p>　　∑Q其他——其他用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>　　K——礦井通風(fēng)系統(tǒng)（包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素）備用系數(shù)，宜取1.15~1.25，兩翼對角式取1.15.</p><p>　　即Q=(4256.4 +1500 +430+100)×1.15=7230 m3/min=120m3/s則一翼的通風(fēng)量為Q東=Q西=60m3/s

87、</p><p>　　第二節(jié) 礦井風(fēng)量分配</p><p><b>　　一、分配原則</b></p><p>　?。?）分配到各用風(fēng)地點(diǎn)（包括回采面、掘進(jìn)面、硐室等）的風(fēng)量應(yīng)不低于所計(jì)算出的需風(fēng)量。</p><p>　?。?）為維護(hù)巷道，防止坑木腐爛，金屬銹蝕，以及行人安全等，所有巷道都應(yīng)分配一定風(fēng)量。</p&g

88、t;<p>　?。?）風(fēng)量分配后，應(yīng)保證井下各處瓦斯?jié)舛龋泻怏w濃度，風(fēng)速等滿足《煤礦安全規(guī)程》的各項(xiàng)要求。</p><p><b>　　礦井風(fēng)量分配量：</b></p><p>　?。?）各個(gè)綜采工作面分配風(fēng)量1064m3/min，普采工作面分配風(fēng)量709.44m3/min，普采備用工作面分配風(fēng)量354.5m3/min。</p><

89、;p>　　（2）各個(gè)掘進(jìn)工作面分配風(fēng)量250m3/min。</p><p>　?。?）硐室分配風(fēng)量為430m3/min，充電硐室150 m3/min，爆破材料庫取120m3/min，采區(qū)變電所取70m3/min。采區(qū)絞車房個(gè)供給新鮮風(fēng)流90 m3/min。</p><p>　?。?）其他用風(fēng)巷道所需風(fēng)量100m3/min。</p><p><b>　

90、　二、風(fēng)速驗(yàn)算</b></p><p>　　礦井在設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮巷道斷面對風(fēng)的影響，巷道斷面大風(fēng)速就太慢，巷道斷面小了行人過車不方便，所以合理的設(shè)計(jì)斷面選擇最適宜的風(fēng)速是很重要的。各種巷道適宜風(fēng)速見表2-6。各巷道允許最大最小風(fēng)速見表2-7。</p><p>　　表2-6 各種巷道和采煤工作面適宜風(fēng)速表</p><p>　　表2-7 井巷中風(fēng)流風(fēng)速

91、（m/s）</p><p>　　根據(jù)風(fēng)速計(jì)算公式，可計(jì)算出各井巷中風(fēng)流的速度，如表2-8所示。</p><p>　　表2-8 主要井巷風(fēng)速計(jì)算表</p><p>　　由表中計(jì)算得出的風(fēng)速可知各風(fēng)量分配是可以的，某些為達(dá)到適宜的風(fēng)速和理想的通風(fēng)系統(tǒng)以及提高對火災(zāi)的預(yù)防能力等可進(jìn)行風(fēng)量的調(diào)節(jié)。</p><p><b>　　三、局部風(fēng)量

92、調(diào)節(jié)</b></p><p>　　采用調(diào)節(jié)風(fēng)扇，調(diào)節(jié)臨時(shí)風(fēng)簾等調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行局部風(fēng)量調(diào)節(jié)或者擴(kuò)大巷道斷面，降低摩擦阻力系數(shù)，清除巷道中的局部阻力物，采用并聯(lián)風(fēng)路，縮短風(fēng)流線路的總長度等</p><p>　　四、礦井總風(fēng)量的調(diào)節(jié)</p><p>　　采用改變?nèi)V通風(fēng)機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)速，軸流式風(fēng)機(jī)葉片安裝角和離心式風(fēng)機(jī)前導(dǎo)器葉片角等，來改變通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓特性，從而達(dá)到

93、調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)所在系統(tǒng)總風(fēng)量的目的</p><p>　　第三章 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算</p><p>　　第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖</p><p>　　一分別繪制困難和容易時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)立體圖和網(wǎng)絡(luò)圖。</p><p>　　礦井通風(fēng)容易時(shí)期，上山采區(qū)東西兩翼的第一個(gè)區(qū)段各布置一個(gè)綜采工作面和一個(gè)高檔普采工作面，共計(jì)四個(gè)工作面，東翼布置一個(gè)備用高檔普采

94、工作面.東西兩翼各布置兩個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭，各有一個(gè)絞車房和一個(gè)采區(qū)變電所。</p><p>　　礦井通風(fēng)困難時(shí)期，下山采區(qū)東西兩翼的第四個(gè)區(qū)段K2煤層各布置一個(gè)綜采工作面和一個(gè)高檔普采工作面，共計(jì)四個(gè)工作面，東翼布置一個(gè)備用高檔普采工作面.東西兩翼各布置兩個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭和一個(gè)巖石下山掘進(jìn)頭，各有一個(gè)絞車房和一個(gè)采區(qū)變電所.</p><p>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖見最后設(shè)計(jì)

95、圖，礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖見最后設(shè)計(jì)圖，如下圖：</p><p>　　第二節(jié) 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算</p><p>　　一、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則</p><p>　?、诺V井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)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(jì)算，擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15％計(jì)算。</p>

96、<p>　?、钱?dāng)風(fēng)量按照各用風(fēng)地點(diǎn)的需要或自然分配后，選擇達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)通風(fēng)容易時(shí)和最困難時(shí)通風(fēng)阻力大的風(fēng)路，然后分別計(jì)算這兩條風(fēng)路中各段井巷通風(fēng)阻力，分別累加后即得到礦井通風(fēng)最容易和最困難兩個(gè)時(shí)期的最大通風(fēng)阻力。</p><p>　　二、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則：</p><p>　　礦井通風(fēng)總阻力是指風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井口止，沿一條通路（風(fēng)流路線）各個(gè)分支的摩擦阻力和局部阻力的總

97、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(fēng)機(jī)工作的礦井，礦井通風(fēng)阻力應(yīng)該按每臺主要通風(fēng)機(jī)所服務(wù)的系統(tǒng)分別計(jì)算。</p><p>　　東翼：副井→主石門→運(yùn)輸大巷→軌道上山→區(qū)段進(jìn)風(fēng)石門→綜采進(jìn)風(fēng)平巷→綜采工作面→綜采回風(fēng)平巷→回風(fēng)石門→風(fēng)井</p><p>　　當(dāng)一水平開采到下山第四個(gè)區(qū)段時(shí)為通風(fēng)困難時(shí)期，最困難時(shí)期最大風(fēng)阻風(fēng)路：

98、</p><p>　　東翼：副井→主石門→運(yùn)輸大巷→軌道下山→區(qū)段進(jìn)風(fēng)石門→綜采進(jìn)風(fēng)平巷→綜采工作面→綜采回風(fēng)平巷→運(yùn)輸上下山→風(fēng)井</p><p><b>　　三、計(jì)算方法.</b></p><p>　　沿兩個(gè)時(shí)期東、西兩翼的通風(fēng)阻力最大路線，分別用下式算出各段巷道的摩擦阻力因東西兩翼是對稱的，所以同一時(shí)期只需算一翼的最大通風(fēng)阻力即可。<

99、;/p><p>　　Hf＝aLUQ2/S3，Pa </p><p>　　式中： Hf――巷道摩擦阻力，Pa.</p><p>　　a ――巷道摩擦阻力系數(shù)，Ns2/m4</p><p><b>　　L――井巷長度，m</b></p><p>　　Q―

100、―通過井巷的風(fēng)量，m3/s</p><p>　　U――井巷凈斷面周長，m.</p><p>　　S――井巷凈斷面積，</p><p><b>　　容易時(shí)期：</b></p><p>　　則容易時(shí)期東西兩翼的通風(fēng)阻力最大為</p><p>　　∑Q阻=（145.7+104.6+291.8+272.5

101、+4.1+123.1+35.5+123.1+147.1）×1.15=1435pa</p><p><b>　　困難時(shí)期</b></p><p>　　則困難時(shí)期最大通風(fēng)阻力為</p><p>　　∑Q阻=（145.7+104.6+291.8+272.5+4.1+123.1+35.5+123.1+600.2+147.1）×1.1

102、5=2125pa</p><p><b>　　3礦井等積孔的計(jì)算</b></p><p>　　Rm=hRm/Q2 Ns2/m8（kg/m7）</p><p><b>　　Rm—礦井風(fēng)阻；</b></p><p>　　hRm—礦井總阻力；</p><p><b&g

103、t;　　Q—礦井總風(fēng)量；</b></p><p><b>　　容易時(shí)期：</b></p><p>　　Rm1=1435/602=0.40Ns2/m8</p><p>　　A1=1.19/Rm1=1.88</p><p><b>　　困難時(shí)期：</b></p><p&g

104、t;　　Rm2=2125/602=0.59 Ns2/m8</p><p>　　A2=1.19/Rm2=1.55</p><p>　　礦井通風(fēng)難易程度分級</p><p>　　經(jīng)過計(jì)算比較可以知道，礦井通風(fēng)難易程度為中等</p><p>　　第四章 通風(fēng)機(jī)選型</p><p>　　第一節(jié) 風(fēng)設(shè)備的選擇</p&

105、gt;<p>　　一、礦井通風(fēng)設(shè)備是指主要通風(fēng)機(jī)和電動機(jī)。</p><p>　?。?）礦井必須裝設(shè)兩套同等能力的主通風(fēng)設(shè)備，其中一套做備用。</p><p>　　（2）選擇通風(fēng)設(shè)備應(yīng)滿足第一開采水平各個(gè)時(shí)期工況變化，并使通風(fēng)設(shè)備長期高效率運(yùn)行。當(dāng)工況變化較大時(shí)，根據(jù)礦井分期時(shí)間及節(jié)能情況，應(yīng)分期選擇電動機(jī)。</p><p>　?。?）通風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有一

106、定的余量，軸流式通風(fēng)機(jī)在最大設(shè)計(jì)負(fù)壓和風(fēng)量時(shí)，輪葉運(yùn)轉(zhuǎn)角度應(yīng)比允許范圍小5°；離心式通風(fēng)機(jī)的選型設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速不宜大于允許最高轉(zhuǎn)速的90%。</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。</p><p>　　第二節(jié) 主扇的選擇計(jì)算</p><p>　　分別選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)

107、并確定兩個(gè)時(shí)期的工況點(diǎn)，選擇配套電機(jī)，概算通風(fēng)費(fèi)用，提出對通風(fēng)設(shè)備的安全技術(shù)要求。</p><p><b>　　一、礦井的自然風(fēng)壓</b></p><p>　　用扇風(fēng)機(jī)的個(gè)體特征曲線來選擇，要先確定通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期主扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工況點(diǎn)。</p><p>　?。?）、礦井自然風(fēng)壓的計(jì)算</p><p>　　礦井進(jìn)、

108、回風(fēng)井的空氣柱的的容重差（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(fēng)壓.它對礦井主扇的工況點(diǎn)會產(chǎn)生一定的影響，因此設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮自然風(fēng)壓對主扇的影響。</p><p>　　其計(jì)算公式為：hn=Z1R1-Z1R1</p><p>　　式中：　hn——自然風(fēng)壓，Pa</p><p>　　Z1——礦井最高點(diǎn)至最低水平間的距離，Z1=53

109、0m</p><p>　　Z2——出風(fēng)階段的垂高，Z2=530m</p><p>　　R1 R2——表示進(jìn)、回風(fēng)流的平均重率，N/m3</p><p>　　冬季：hn=Z1R1-Z1R1</p><p>　　＝530×1.28×9.8―215×1/2×（1.28+1.2）×9.8―3

110、15×1.2×9.8</p><p>　　＝331.2 Pa</p><p>　　夏季：hn=Z1R1-Z1R1　　　</p><p>　?。?30×1.2×9.8―215×1/2×（1.24+1.2）×9.8―315×1.24×9.8</p><

111、p>　?。建D165.6 Pa</p><p>　　二、通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量計(jì)算：</p><p>　　考慮礦井漏風(fēng)，礦井所需風(fēng)量乘以一定的系數(shù)即可得礦井的實(shí)際總風(fēng)量。</p><p><b>　　Qf=k Qm</b></p><p>　　式中Qf—主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量，m3/s;</p><p>

112、;　　Qm—礦井需風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　k——漏風(fēng)損失系數(shù)，風(fēng)井不提升用時(shí)取1.1；箕斗井兼作 回風(fēng)用時(shí)取1.15；回風(fēng)回升降人員時(shí)取1.2,現(xiàn)取k=1.2;</p><p>　　Qf= 1.2×Qm = 1.2×60 =72 m3/s</p><p>　　本礦井選擇抽出方式，用軸流式通風(fēng)機(jī)，用靜壓特性曲線</p>

113、<p><b>　　三、計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)全壓Htd和礦井自然風(fēng)壓HN共同作用克服礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力hm，通風(fēng)及附屬裝置的阻力hd和擴(kuò)散器出口動能損失hvd，當(dāng)自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用相同時(shí)“-”， 當(dāng)自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用相反時(shí)“+”</p><p>　　軸流式通風(fēng)機(jī)（提供的大多是靜壓曲線）：</p>

114、<p>　　容易時(shí)期：Hsd min=hm+hd-HN</p><p>　　困難時(shí)期：Hsd max=hm+hd+HN</p><p>　　hm－通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力；</p><p>　　hd－－通風(fēng)機(jī)附屬裝置（風(fēng)硐和擴(kuò)散器）的阻力；一般取150-200pa，現(xiàn)取150pa</p><p>　　HN－－自然風(fēng)壓，當(dāng)自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)

115、壓作用相同時(shí)取“+”；自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用反向時(shí)取“-”。</p><p><b>　　容易時(shí)期時(shí)：</b></p><p>　　則在夏季時(shí): Hd min=hm+hd+ HN </p><p>　　=1435+150+165.6</p><p>　　= 1749.6pa</p>

116、<p>　　在冬季時(shí)：Hsd min=hm+hd-HN</p><p>　　=1435+150-331.2</p><p>　　= 1253.8pa</p><p><b>　　在困難時(shí)期時(shí)：</b></p><p>　　在夏季時(shí)：Hsd max=hm+hd+HN</p><p>　　=

117、2125+150+165.6</p><p><b>　　=2440.6pa</b></p><p>　　在冬季時(shí)：Hsd max=hm+hd- HN</p><p>　　=2125+150-331.2</p><p>　　=1943.8pa </p><p>　　四、通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)</

118、p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)，在扇風(fēng)機(jī)個(gè)體曲線上選定風(fēng)機(jī)，該礦井東西兩翼風(fēng)機(jī)型號均為：BD N022軸流式扇風(fēng)機(jī)或2K56No。24軸流式扇風(fēng)機(jī)。</p><p>　　確定通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)在通風(fēng)機(jī)特性曲線圖中做到通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻曲線與風(fēng)壓曲線交點(diǎn)即為實(shí)際工況點(diǎn)。</p><p>　　計(jì)算礦井礦井通風(fēng)網(wǎng)路阻力系數(shù)R</p><p>　　根據(jù) H

119、=RQ2</p><p>　　得到 R=H/ Q2</p><p><b>　　容易時(shí)期：</b></p><p>　　Rsd min= Hsd min/ Q2f=1253.8/722=0.242 Ns2/m8</p><p><b>　　困難時(shí)期：</b></p><p&g

120、t;　　Rsd max= Hsd max/ Q2f=2440.6/722=0.471 Ns2/m8</p><p><b>　　通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)參數(shù)</b></p><p>　　由做下圖所得的實(shí)際工況點(diǎn)K1’和K2’的坐標(biāo)列入下表</p><p>　　BD N022軸流式扇風(fēng)機(jī)：</p><p>　　2K56No。24軸流式

121、扇風(fēng)機(jī)：</p><p>　　經(jīng)過確定和比較，2K56No。24軸流式扇風(fēng)機(jī)比BD N022軸流式扇風(fēng)機(jī)效率更高</p><p>　　更符合礦井的需要，所以每翼最少安置兩臺該通風(fēng)機(jī)，一臺工作，一臺備用。</p><p><b>　　五、電動機(jī)的選型</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)的輸入功率按通風(fēng)容易和困難時(shí)期，分別計(jì)

122、算風(fēng)所需的輸入功率Nmin ，Ｎmax。</p><p>　　Nmin=Qf Hsd min/1000?1容</p><p>　　=75×1500/（1000×0.83）</p><p><b>　　=135.5kw</b></p><p>　　Ｎmax= Qf Hsd min/1000?1困<

123、;/p><p>　　=74×2500/（1000×0.81）</p><p><b>　　=228.4kw</b></p><p>　　因?yàn)镹min/Ｎmax=135.5/229.4=0.59﹤0.6</p><p>　　所以應(yīng)該選擇兩臺電動機(jī)，其功率分別為：</p><p>　　

124、初期 Nemin=×ke×（?e?tr）</p><p>　　后期 Nemax=Ｎmax×ke/（?e?tr）</p><p>　　ηe ——電機(jī)效率，ηe=0.9-0.94（大型電機(jī)取較高值），取ηe =0.92 </p><p>　　ηtr——傳動效率，電動機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián)時(shí)ηtr=1，皮帶傳動時(shí)ηtr=

125、0.95. </p><p>　　ke——電動機(jī)容量備用系數(shù)，ke=1.1-1.2；取ke=1.15</p><p>　　則 Nemin=×ke×（?e?tr）</p><p>　　=×1.15 ×（0.92×1）</p><p><b>　　=186.1kw</

126、b></p><p>　　則 Nemax=Ｎmax×ke/（?e?tr）</p><p>　　=228.4×1.15/（0.92×1）</p><p><b>　　=285.5kw</b></p><p>　　第五章 礦井通風(fēng)費(fèi)用的計(jì)算</p><p&g

127、t;<b>　　一、電費(fèi)</b></p><p>　　噸煤通風(fēng)成本是通風(fēng)設(shè)計(jì)和管理的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。統(tǒng)計(jì)分析成本的構(gòu)成，則是探求降低成本提高經(jīng)濟(jì)效益不可少的基礎(chǔ)資料。</p><p>　　噸煤通風(fēng)成本主要包括下列費(fèi)用：</p><p>　　噸煤的通風(fēng)電費(fèi)為主要通風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)及井下輔助通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)電費(fèi)之和除以年產(chǎn)量，可用如下公式計(jì)算：<

128、;/p><p>　　W1=（E+EA）×D/T</p><p>　　式中 E——主要通風(fēng)機(jī)年耗電量，設(shè)計(jì)中用下式計(jì)算：</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期共選兩臺臺電動機(jī)時(shí)，共2個(gè)風(fēng)井。</p><p>　　E=4380（Nemin+ Nemax）/（keηvηw）</p><p>　　式中 D——電價(jià)，

129、0.8元/kw?h </p><p>　　T——礦井年產(chǎn)量，150萬t；</p><p>　　EA——局部通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)的年耗電量；</p><p>　　ηv——變壓器效率，可取0.95；</p><p>　　ηw——電纜輸電效率，取決于電纜長度和每米電纜損耗，在0.9～0.9