試論礦井通風(fēng)系統(tǒng)-本科畢業(yè)論文

1、<p><b>　　遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院</b></p><p>　　本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</p><p>　　題目：試論礦井通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　學(xué)習(xí)中心： 山西學(xué)習(xí)中心 </p><p>　　學(xué) 號： 080F67123010 </p>&l

2、t;p>　　姓 名： 劉建明 </p><p>　　專 業(yè)： 采礦工程 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 趙 欣 </p><p>　　2015 年 02 月 10 日</p><p>　　中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）遠(yuǎn)程與

3、繼續(xù)教育學(xué)院</p><p>　　本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評閱教師評閱意見表</p><p>　　學(xué)生姓名： 劉建明 學(xué)號：080F67123010 專業(yè)： 采礦工程 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 試論礦井通風(fēng)系統(tǒng) </p><p><b>　　

4、論文原創(chuàng)性聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：本人所呈交的本科畢業(yè)論文《試論礦井通風(fēng)系統(tǒng)》，是本人在老師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。論文中引用他人的文獻(xiàn)、資料均已明確注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立完成，不包含他人成果及使用過的材料。對論文的完成提供過幫助的有關(guān)人員已在文中說明并致以謝意。</p><p>　　本人所呈交的本科畢業(yè)論文沒有違反學(xué)術(shù)道德和學(xué)

5、術(shù)規(guī)范，沒有侵權(quán)行為，并愿意承擔(dān)由此而產(chǎn)生的法律責(zé)任和法律后果。</p><p>　　論文作者（簽字）：劉建明</p><p>　　日期：2015年02月10日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著煤礦資源的深度開采以及開采規(guī)模的擴(kuò)大，煤礦開拓開采水平與安全生產(chǎn)技術(shù)措施水平都有了

6、很大的提高。</p><p>　　礦井是一個(gè)復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)，具有與其他工業(yè)不同的特點(diǎn)，其主要特點(diǎn)是地下作業(yè)，工作環(huán)境艱苦，自燃條件復(fù)雜，因此通風(fēng)與安全措施顯得尤為重要。全局而言，各煤田所處的經(jīng)濟(jì)地理位置不同，煤層地質(zhì)條件多種多樣，開采方法也就多種多樣。本次設(shè)計(jì)根據(jù)以上因素進(jìn)行礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并選擇多種通風(fēng)方式進(jìn)行對照比較。</p><p>　　并對礦井所需風(fēng)量進(jìn)行了計(jì)算及分配，礦井容易時(shí)

7、期、困難時(shí)期的通風(fēng)阻力同時(shí)進(jìn)行了計(jì)算以及對通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行了選擇等。安全技術(shù)措施包括井下瓦斯預(yù)測和抽采、開采突出危險(xiǎn)煤層的安全措施、粉塵防治、防火措施、防水措施以及礦井降溫措施等。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 通風(fēng)系統(tǒng)、安全管理、防災(zāi)措施</p><p><b>　　緒 論</b></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

8、組成部分，是保證安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。因此，必須周密考慮，精心設(shè)計(jì)，力求實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。礦井是一個(gè)復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)，具有與其他工業(yè)不同的特點(diǎn)，其主要特點(diǎn)是地下產(chǎn)業(yè)，工作環(huán)境艱苦，自燃條件復(fù)雜，因此通風(fēng)和安全措施顯的尤為重要。全局而言，各煤田所處的經(jīng)濟(jì)地理位置不同，煤層地質(zhì)條件多種多樣，開采方法也就多種多樣。本次設(shè)計(jì)根據(jù)以上因素進(jìn)行開拓開采設(shè)計(jì)，并選擇多種開采技術(shù)進(jìn)行對照比較。</p><p>　　通風(fēng)設(shè)計(jì)主要包括礦井通

9、風(fēng)系統(tǒng)的選擇、礦井所需風(fēng)量的計(jì)算及分配、礦井容易時(shí)期、困難時(shí)期的通風(fēng)阻力計(jì)算以及對通風(fēng)設(shè)備的選擇等。安全技術(shù)措施包括井下瓦斯預(yù)測和抽采、開采突出危險(xiǎn)煤層的安全措施、粉塵防治、防火措施、防水措施以及礦井降溫措施等。專題部分主要是針對頂板走向鉆孔抽采瓦斯技術(shù)的研究。</p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求</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)經(jīng)濟(jì)的礦井通

10、風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)分為新建或擴(kuò)建礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)。對于新建礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)，既要考慮當(dāng)前的需要，又要考慮長遠(yuǎn)發(fā)展的可能。對于改建或擴(kuò)建礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)，必須對礦井原有的生產(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，在原有基礎(chǔ)上提出更完善、更切合實(shí)際的通風(fēng)設(shè)計(jì)。無論新建、改建或擴(kuò)建礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)，都必須貫徹黨的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵照國家頒布的礦山安全規(guī)程、技術(shù)規(guī)程、設(shè)計(jì)規(guī)范和有關(guān)的規(guī)定

11、。</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>　?。ㄒ唬┑V井基建時(shí)期的通風(fēng)</p><p>　　礦井基建時(shí)期的通風(fēng)指建井過程中掘進(jìn)井巷時(shí)的通風(fēng)，即開鑿井筒（或平硐）、井底車場、井下硐室、第一水平的運(yùn)輸巷道和通風(fēng)巷道時(shí)的通風(fēng)。此時(shí)期多用局部通風(fēng)對獨(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

12、，便可用主要通風(fēng)機(jī)對已開鑿的井巷衽全壓通風(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>　?。ǘ┑V井生產(chǎn)時(shí)期的通風(fēng)</p><p>　　礦井生產(chǎn)時(shí)期的通風(fēng)是指礦井投產(chǎn)后，包括全礦開拓、采準(zhǔn)和采煤工作面以及其他井巷的通風(fēng)。這時(shí)期的通風(fēng)設(shè)計(jì)，根據(jù)礦井生產(chǎn)年限的長短，又可分為兩種情況：</p><p>　　1、礦井服務(wù)年限不長時(shí)（大約15至20年），

13、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)陰力最大時(shí)為困難時(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，并選出對此兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)皆為適宜的通風(fēng)設(shè)備。</p><p>　　2、礦井服務(wù)年限較長時(shí)，考慮到通風(fēng)機(jī)設(shè)備選型，礦井所需風(fēng)量和風(fēng)壓的變化等因素，又需分為兩個(gè)時(shí)期進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)。第一水平為第一期，對該時(shí)期內(nèi)通風(fēng)容易和困難兩種情況詳細(xì)地進(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，但對礦

14、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，作出全面的考慮，以使確定的通風(fēng)系統(tǒng)既可適應(yīng)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的要求，又能照顧長遠(yuǎn)的生產(chǎn)發(fā)展與變化情況。</p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)所需要的基礎(chǔ)資料如下：</p><p>　　礦井地形地質(zhì)圖；礦巖游離二氧化硅（矽）、硫、放射性物質(zhì)及瓦斯和有害氣體的含量；煤居中自然發(fā)火傾向性；煤塵爆炸性；礦區(qū)氣候條件、包括年最高、最低、平均氣溫、地溫、地?zé)嵩錾盥始?/p>

15、常年主導(dǎo)風(fēng)向等；礦巖容重、塊度、松散系數(shù)、含泥量及粘結(jié)性；礦區(qū)有無老窯舊巷及其所在地點(diǎn)和存在情形；礦井年產(chǎn)量、服務(wù)年限、開拓系統(tǒng)、回采順序、開采方法；產(chǎn)量分配和作業(yè)布置，同時(shí)作業(yè)的工作面數(shù)及備用工作面?zhèn)€數(shù)；同時(shí)開動的各種型號的鑿巖機(jī)臺數(shù)及其分布；同時(shí)爆破的最多炸藥量；同時(shí)工作的最多人數(shù)等。</p><p>　?。ㄈ┑V井通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　?。?）確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)</p

16、><p>　　（2）礦井通風(fēng)計(jì)算和風(fēng)量分配</p><p>　?。?）礦井通風(fēng)阻力計(jì)算</p><p><b>　?。?）選擇通風(fēng)設(shè)備</b></p><p>　?。?）概算礦井通風(fēng)費(fèi)用</p><p>　　此外，根據(jù)不同地區(qū)或礦井的特殊條件，還需警醒礦井空氣溫度調(diào)節(jié)的計(jì)算（具體內(nèi)容見第八章）<

17、/p><p>　?。ㄋ模┑V井通風(fēng)設(shè)計(jì)的要求</p><p>　?。?）將足夠的新鮮空氣有效地送到井下工作場所，保證生產(chǎn)和創(chuàng)造良好的勞動條件；</p><p>　?。?）通風(fēng)系統(tǒng)簡單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理，具有抗災(zāi)能力；</p><p>　?。?）發(fā)生事故時(shí)，風(fēng)流易于控制，人員便于撤出；</p><p>　　（4）有符合規(guī)定的

18、井下環(huán)境及安全檢測系統(tǒng)或檢測措施；</p><p>　?。?）通風(fēng)系統(tǒng)的基建投資省，營運(yùn)費(fèi)用低，綜合經(jīng)濟(jì)效益好。</p><p>　　二、優(yōu)選礦井通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　?。ㄒ唬┑V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)井口應(yīng)按全年風(fēng)向頻率，必須

19、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><p>　　（3）箕斗提升井或裝有膠帶運(yùn)送機(jī)的井筒不應(yīng)兼做進(jìn)風(fēng)井，如果兼做進(jìn)風(fēng)井使用，必須采取措施，滿足安全的需要。</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，當(dāng)通風(fēng)機(jī)之間的風(fēng)壓相差較大時(shí)，應(yīng)減小共用風(fēng)路的風(fēng)壓，使其不超過任何一個(gè)通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的30%。</p&g

20、t;<p>　?。?）每一個(gè)生產(chǎn)水平和每一采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。</p><p>　?。?）井下爆破材料庫必須有單獨(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>　　（二）確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　根據(jù)礦井瓦斯?jié)B出量、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、煤層自燃傾向性及兼顧中后期生產(chǎn)需要等條

21、件，提出多個(gè)技術(shù)上可行的方案，通過優(yōu)化或技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后礦井通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力，當(dāng)井下一旦發(fā)生災(zāi)害性事故后所選擇的通風(fēng)系統(tǒng)能將災(zāi)害控制在最小范圍，并能迅速恢復(fù)正常生產(chǎn)。</p><p><b>　　礦井風(fēng)量計(jì)算</b></p><p><b>　　礦井風(fēng)量計(jì)算原則</b></p><p>　　礦井需風(fēng)

22、量，按下列要求分別計(jì)算，并采取其中最大值。</p><p>　　按井下同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘共計(jì)風(fēng)量不得少于4m3；</p><p>　　按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　礦井需風(fēng)量的計(jì)算</b></p><p>　　采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算</p>

23、<p>　　采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)該按下列因素分別計(jì)算，取得最大值。</p><p><b>　　按瓦斯涌出量計(jì)算</b></p><p>　　Qwi=100*Qgwi*Kgwi</p><p>　　式中 Qwi——第i個(gè)采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min</p><p>　　Qgwi——第i各采煤工作面瓦斯絕對涌出

24、量，m3/min</p><p>　　Kgwi——第i個(gè)采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，它是該工作面瓦斯絕對涌出量的最大值和平均值之比。生產(chǎn)礦井可根據(jù)各個(gè)工作面正常生產(chǎn)條件時(shí)，至少進(jìn)行5晝夜的觀測，得出5各比值，取其最大值。通常機(jī)采工作面取Kgwi=1.2-1.6；炮采工作面取Kgwi=1.4-2.0；水采工作面取Kgwi=2.0-3.0.</p><p>　　按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度

25、計(jì)算</p><p>　　采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件。其進(jìn)風(fēng)流溫度可根據(jù)風(fēng)流溫度預(yù)測方法進(jìn)行計(jì)算。其氣溫與風(fēng)速應(yīng)符合表3-2-1的要求。</p><p>　　表3-2-1 采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對應(yīng)表</p><p>　　采煤工作面的需要風(fēng)量計(jì)算：</p><p>　　Qwi=60-Vwi*Swi*Kwi</p><p

26、>　　式中Vwi——第i個(gè)采煤工作面的風(fēng)速，按其進(jìn)風(fēng)流溫度從表7-4-1中選取，m/s；</p><p>　　Swi——第i個(gè)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</p><p>　　Kwi——第i個(gè)工作面的長度系數(shù)，可按表7-4-2選取。</p><p>　　表3-2-2采煤工作面長度風(fēng)量系數(shù)表</p><p&

27、gt;<b>　　按使用炸藥量計(jì)算</b></p><p>　　Qwi=25*Awi</p><p>　　式中25——每使用1Kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Awi——第i個(gè)工作面一次爆破使用的最大炸藥量，Kg；</p><p><b>　　按工作人員數(shù)量計(jì)算</b></

28、p><p><b>　　Qwi=4*nwi</b></p><p>　　式中4——每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min</p><p>　　nwi——第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，個(gè)</p><p><b>　　按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算</b></p><p>　　按最低風(fēng)速驗(yàn)算

29、各個(gè)采煤工作面的最小風(fēng)量；</p><p>　　Qwi≥60*0.25*Swi</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：Qwi≤60*0.25Swi</p><p>　　采煤工作面有串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，按其中一個(gè)最大需要風(fēng)量計(jì)算。備用工作面也按上述要求，并滿足瓦斯、二氧化碳、風(fēng)流溫度和風(fēng)速等規(guī)定計(jì)算需風(fēng)量，且不得低于其回采時(shí)需風(fēng)量的50%。</p&

30、gt;<p>　　掘進(jìn)工作面需風(fēng)量的計(jì)算煤巷、半煤巖和巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量，應(yīng)按下列因素分別計(jì)算，取其最大值。</p><p><b>　　按瓦斯涌出量計(jì)算</b></p><p>　　Qhi=100*Qghi*Kghi</p><p>　　式中Qhi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量，m3/min；</p><p&

31、gt;　　Qghi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面的絕對瓦斯涌出量，m3/min；</p><p>　　Kghi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出不均勻和備用風(fēng)量系數(shù)，一般可取1.5-2.0.</p><p><b>　　按炸藥量計(jì)算</b></p><p>　　Qhi=25*Ahi</p><p>　　式中25——使用1Kg炸藥的供風(fēng)

32、量，m3/min；</p><p>　　Ahi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面一次爆破使用的最大炸藥量，Kg。</p><p>　　按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　Qhi=ΣQhfi*Khfi</p><p>　　式中ΣQhfi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的和。各種通風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量可按表3-2-3選取。</p>

33、<p>　　Khfi——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.進(jìn)風(fēng)巷道中無瓦斯涌出時(shí)取1.2，有瓦斯涌出時(shí)去1.3。</p><p>　　表3-2-3各種局部通風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量</p><p><b>　　按工作人員數(shù)量計(jì)算</b></p><p><b>　　Qhi=4*nhi</b>

34、</p><p>　　式中Nhi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。</p><p><b>　　按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算</b></p><p>　　按最小風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算，各個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面最小風(fēng)量：</p><p>　　Qhi≥60*0.15*Shi</p><p>　　各個(gè)煤巷或半煤巷掘進(jìn)工作面

35、的最小風(fēng)量：</p><p>　　Qhi≥60*0.25*Sdi</p><p>　　按最高風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)掘進(jìn)工作面的最大風(fēng)量：</p><p>　　Qhi≤60*4*Shi</p><p>　　式中Shi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m2。</p><p><b>　　硐室需要風(fēng)量計(jì)算</b&g

36、t;</p><p>　　各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室的供風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同類型的硐室分別進(jìn)行計(jì)算：</p><p><b>　　機(jī)電硐室</b></p><p>　　發(fā)熱量最大的機(jī)電硐室，按硐室中運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量分別進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　Qri=3600*Σ*θ</p><p>　　P*Cp*6

37、0*△t</p><p>　　式中Qhi——第i個(gè)機(jī)電硐室的需風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　ΣN——機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動機(jī)（變壓器）總功率，Kw；</p><p>　　θ——機(jī)電硐室電的發(fā)熱系數(shù)，可根據(jù)實(shí)際考察由機(jī)電硐室內(nèi)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際熱量轉(zhuǎn)換為相當(dāng)于電器設(shè)備容量做無用功的系數(shù)確定，也可按表7-4-4選??；</p><p>

38、　　P——空氣密度，一般取1.2Kg/m3；</p><p>　　Cp——空氣的定壓比熱，一般可取1KJ/（Kg·K）</p><p>　　△t——機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)流的溫度差，℃。</p><p>　　表7-4-4機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù)（θ）表</p><p>　　機(jī)電硐室名稱 發(fā)熱系數(shù)</p><p>　　空

39、氣壓縮機(jī)防 0.20-0.23</p><p>　　水泵房 0.01-0.03</p><p>　　變電所、絞車房 0.02-0.04</p><p>　　采區(qū)變電所及變電硐室，可按經(jīng)驗(yàn)值確定需要風(fēng)量：</p><p>　　Qri=60-80 m3/min</p><p><b>　　爆破材料庫&l

40、t;/b></p><p>　　Qri=4*V/60</p><p>　　式中V-庫房容積，m3</p><p>　　但是大型爆破材料庫不得小于100m3/min，中小型爆破材料庫不得小于60m3/min。</p><p><b>　　充電硐室</b></p><p>　　按其回風(fēng)流中氫氣濃

41、度小于0.5%計(jì)算</p><p>　　Qri=200*qrhi</p><p>　　式中qrhi——第i個(gè)充電硐室在充電時(shí)產(chǎn)生的氫氣量，m3/min。</p><p>　　其他用風(fēng)巷道的需風(fēng)量計(jì)算機(jī)各個(gè)其他巷道的需風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量和風(fēng)速分別進(jìn)行計(jì)算，采用其最大值。</p><p><b>　　按瓦斯涌出量計(jì)算</b&g

42、t;</p><p>　　Qoi=133*Qgoi*kgoi</p><p>　　式中Qgoi——第i個(gè)其他用風(fēng)巷道的瓦斯絕對涌出量，m3/min；</p><p>　　Koi——第i個(gè)其他用風(fēng)巷道瓦斯涌出不均勻的風(fēng)量備用系數(shù)，一般可取kgoi=1.2-1.3。</p><p><b>　　按最低風(fēng)速驗(yàn)算</b><

43、/p><p>　　Qoi≥60*0.15*Soi</p><p>　　式中Soi——第i個(gè)其他井巷凈斷面積，m2</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)量的總和計(jì)算：</p><p>　　Qm=（ΣQwt+ΣQh

44、t+ΣQrt+ΣQot）*km</p><p>　　式中ΣQwt——采煤工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>　　ΣQht——掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>　　ΣQrt——硐室所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>　　ΣQot——其他用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和，m3/min。</p&

45、gt;<p>　　Km——礦井通風(fēng)（包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素）系數(shù)，可取1.15-1.25.</p><p><b>　　礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算</b></p><p>　　礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則</p><p>　　礦井通風(fēng)總阻力，不用超過2840pa。</p><p>　　礦井井巷的局部阻力，新建

46、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)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計(jì)算。</p><p><b>　　礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算</b></p><p>　　礦井通風(fēng)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）各個(gè)分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，簡稱礦井總阻力，用hm表示。</p><p>　　對于有

47、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>　　在主要通風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限內(nèi)，隨著采煤工作面及采區(qū)接替的變化，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，需要按照開拓開采布局和采掘工作面接替安排，對主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)期內(nèi)不同時(shí)期的系統(tǒng)總阻力的變化進(jìn)行分析，當(dāng)根據(jù)風(fēng)量和巷道參數(shù)（斷面、長度等）直接判定出

48、最大阻力路線時(shí)，可按改路線的阻力計(jì)算礦井總阻力，當(dāng)不能直接判定時(shí)，應(yīng)先幾條可能最大的路線進(jìn)行計(jì)算比較，然后確定該時(shí)期的礦井總阻力。</p><p>　　在礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最小是稱通風(fēng)容易時(shí)期。通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時(shí)稱為通風(fēng)困難時(shí)期。對于通風(fēng)容易和困難時(shí)期，要分別畫出通風(fēng)系統(tǒng)圖?？砂凑詹删蚬ぷ髅婕绊鲜业男枰峙滹L(fēng)量，再有各段風(fēng)路的阻力計(jì)算總礦井總壓力。</p><p>　　為便于計(jì)算和查驗(yàn)，

49、可用表7-4-5的格式，沿著通風(fēng)容易和困難時(shí)期的風(fēng)流路線，依次計(jì)算各段摩擦阻力hft，然后分別計(jì)算的處容易和困難時(shí)期的總摩擦阻力hfe和hfd，再乘以1.1（擴(kuò)建礦井乘以1.15）后，得兩個(gè)時(shí)期的礦井總壓力hme和hmd。</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期總阻力 hme=（1.1-1.15）hfe</p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期總阻力 hmd=（1.1-1.15）hfd</p&

50、gt;<p>　　上面兩式中hf按下式計(jì)算：</p><p><b>　　n</b></p><p><b>　　hf=Σ hfi</b></p><p><b>　　i=1</b></p><p>　　式中 hfi=ai

51、liui/si2 Qi2</p><p><b>　　礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇</b></p><p>　　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>　　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

52、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5o；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)井井口高度差在150m，或進(jìn)、出井井口標(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>

53、<b>　　主要通風(fēng)機(jī)的選擇</b></p><p><b>　　計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qr</b></p><p>　　由于外部漏風(fēng)（即井口防爆門及主要通風(fēng)機(jī)附近的反風(fēng)門等處的漏風(fēng)），風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qr大于礦井風(fēng)量Qm</p><p><b>　　Qr=K Qm</b></p><p>　

54、　式中Qr——主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量，m3/S；</p><p>　　Qm——礦井需風(fēng)量，m3/S；</p><p>　　K——漏風(fēng)損失系數(shù)，風(fēng)井不做提升用時(shí)取1.1，箕斗井做回風(fēng)用時(shí)取1.15；回風(fēng)并兼做升降人員時(shí)取1.2.</p><p><b>　　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

55、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)機(jī)附屬裝置（風(fēng)硐和擴(kuò)散器）的阻力hd及擴(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)取“—”；自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用反向時(shí)取“+”。根據(jù)提供的通風(fēng)機(jī)性能曲線，由下式求出通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓：</p><p>　　Htd=hm+hd+Hvd±HN</p><p>　　通常離心式通風(fēng)機(jī)提供的大多是全壓曲線，而軸流式通風(fēng)機(jī)提供的大

56、多是靜壓曲線，因此，對抽出式通風(fēng)礦井：</p><p><b>　　離心式通風(fēng)機(jī)：</b></p><p>　　容易時(shí)期 Htd min=hm+hd+Hvd±HN</p><p>　　困難時(shí)期 Htd max=hm+hd+Hvd±HN</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期為使自然風(fēng)壓與

57、通風(fēng)及風(fēng)壓作用相同時(shí)，通風(fēng)機(jī)有較高的效率，故從通風(fēng)系統(tǒng)阻力中減去自然風(fēng)壓HN；通風(fēng)困難時(shí)期，為使自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用反向時(shí)，通風(fēng)能力滿足，故通風(fēng)系統(tǒng)阻力中加上自然風(fēng)壓HN.</p><p><b>　　初選通風(fēng)機(jī)</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算的礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)機(jī)的Qr、Hsd min（或Htd max）和礦井通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)機(jī)的Qr、Hsd ma

58、x（或Htd min）在通風(fēng)機(jī)特性曲線上，選出滿足礦井通風(fēng)要求的通風(fēng)機(jī)。</p><p>　　求通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)</p><p>　　因?yàn)楦鶕?jù)Qr、Hsd min（或Htd max）和Qr、Hsd max（或Htd min）確定的工況點(diǎn)，即設(shè)計(jì)工況點(diǎn)不一點(diǎn)恰好在所選通風(fēng)機(jī)的特性曲線上，必須根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工作阻力，確定其實(shí)際工況點(diǎn)。</p><p>　　計(jì)算

59、通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻</p><p><b>　　用靜壓特性曲線時(shí)：</b></p><p><b>　　Ssd min= </b></p><p><b>　　Ssd min=</b></p><p><b>　　用全壓特性曲線時(shí)：</b></p>

60、;<p><b>　　Rtd min=</b></p><p><b>　　Rtdmax=</b></p><p>　　確實(shí)通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)</p><p>　　在通風(fēng)特性曲線圖中做通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻曲線，與風(fēng)壓曲線的交點(diǎn)即為實(shí)際工況點(diǎn)。</p><p>　　確定通風(fēng)機(jī)的型號和轉(zhuǎn)速<

61、;/p><p>　　根據(jù)各臺通風(fēng)機(jī)的工況參數(shù)（Qr、Hsd、?、N）對初選的通風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和安全性比較，最后確定滿足礦井通風(fēng)要求，技術(shù)先進(jìn)、效率高和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的通風(fēng)機(jī)的型號和轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　電動機(jī)選擇</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)輸入功率按通風(fēng)容易及困難時(shí)期，分別計(jì)算通風(fēng)機(jī)所需輸入功率Nmin、Nmax。</p

62、><p>　　Nmin=Qf Hsd min/1000 ? s Nmax=Qf Hsd max/1000 ? s</p><p>　　或Nmin=Qf Hsd min/1000 ? s Nmax=Qf Hsd max/1000 ? s</p><p>　　式中?t、?s分別為通風(fēng)機(jī)全壓效率和靜壓

63、效率：</p><p><b>　　電動機(jī)的臺數(shù)和種類</b></p><p>　　當(dāng)Nmin≥0.6 Nmax時(shí)，可選一臺電動機(jī)，電動機(jī)功率為</p><p>　　Ne=Nmax.Ke/(? e ? t r )</p><p>　　當(dāng)Nmin<0.6 Nmax時(shí)，可選兩臺電動機(jī)，其功率分別為</p>

64、<p>　　初期Nemin=.Ke/(? e ? t r )</p><p>　　后期按Ne=NmaxKe/(? e ? t r )計(jì)算。</p><p>　　式中Ke——電動機(jī)容量備用系數(shù)，Ke=1.1—1.2</p><p>　　?e——電動機(jī)效率，?e=0.9--0.94（大型電動機(jī)取最高值）</p><p>　　?tr——

65、傳動效率，電動機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián)時(shí)?tr=1，皮帶傳動時(shí)?tr=0.95。</p><p>　　電動機(jī)功率在400—500kw以上時(shí)，宜選用同步電動機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可用來改善電網(wǎng)功率因數(shù)，使礦井經(jīng)濟(jì)用電；缺點(diǎn)是這種電動機(jī)的購置和安裝費(fèi)較高。</p><p>　　六、概算礦井通風(fēng)費(fèi)用</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

66、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><b>　　1、電費(fèi)（W1）</b></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：</p><p>　　W1=(E+EA)

67、xD/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)期共選一臺電動機(jī)時(shí)，</p><p>　　E=8760（Nemin+Nemax）/（Ke ?v ?w）</p><p><b>　　選兩臺電動機(jī)時(shí)</b></p><p>　　E

68、=4380（Nemin+Nemax）/（Ke ?v ?w）</p><p>　　式中D——電價(jià)，元/kw.h</p><p>　　T——礦井年產(chǎn)量，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>　　?v——變壓器效率，可取0.95</p><p>　　?w——電纜輸電效率，取決于

69、電纜長度和每米電纜損耗，在0.9---0.95范圍內(nèi)選取。</p><p><b>　　設(shè)備折舊費(fèi)</b></p><p>　　通風(fēng)設(shè)備的折舊費(fèi)與設(shè)備數(shù)量、成本及服務(wù)年限有關(guān)可用表6--1計(jì)算。</p><p>　　噸煤的通風(fēng)設(shè)備折舊費(fèi)W2為</p><p>　　W2=（G1+G2）/T</p><p

70、>　　表6-1通風(fēng)成本計(jì)算表</p><p><b>　　材料消耗費(fèi)用</b></p><p>　　包括各種通風(fēng)構(gòu)筑物的材料費(fèi)，通風(fēng)機(jī)和電動機(jī)潤滑油料費(fèi)，防塵等設(shè)施費(fèi)用。每噸煤的通風(fēng)材料消耗費(fèi)W3為：</p><p><b>　　W3=C/T</b></p><p>　　式中C——材料消耗總費(fèi)

71、用，元/a。</p><p>　　通風(fēng)工作人員工資費(fèi)用</p><p>　　礦井通風(fēng)工作人員，每年工資總額為A（元），則一噸煤的工資費(fèi)用W4為</p><p><b>　　W4=A/T</b></p><p>　　專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費(fèi)和維護(hù)費(fèi)</p><p>　　折算至噸煤的費(fèi)用為W5.&

72、lt;/p><p>　　每噸煤的通風(fēng)儀表的購置費(fèi)和維修費(fèi)用W6</p><p>　　W=W1+W2+W3+W4+W5+W6</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　礦井通風(fēng)是煤礦安全工作的重中之重，一個(gè)煤礦通風(fēng)工作搞的好與壞，直接影響到煤礦的安全生產(chǎn)，煤礦生產(chǎn)人命關(guān)天，安全第一生命至上。因而抓好通

73、風(fēng)工作就顯得尤為重要，礦井通風(fēng)實(shí)施設(shè)備是關(guān)鍵，管理工作是基礎(chǔ)，所以開展通風(fēng)知識普及，強(qiáng)化通風(fēng)設(shè)計(jì)安排，加強(qiáng)通風(fēng)管理管控，充分發(fā)揮通風(fēng)實(shí)施作用，杜絕瓦斯煤塵事故的發(fā)生，改善礦井生產(chǎn)條件，使煤礦向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、高檔化、科技化方向發(fā)展。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)的撰寫過程中，我得到了許多人的幫助，首先我要感謝我的老

74、師在課程設(shè)計(jì)上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次設(shè)計(jì)的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術(shù)上的難題，讓我能把系統(tǒng)做得更加完整。在此期間，我不僅學(xué)到了許多新的知識，而且也開闊了視眼，提高了自己的設(shè)計(jì)能力。同時(shí)，在課程設(shè)計(jì)中，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及誨人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，老師們的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神，將永遠(yuǎn)激勵著我。在此，謹(jǐn)向老師們致

75、以衷心的感謝和崇高的敬意！</p><p>　　另外，感謝校方給予我這樣一次機(jī)會，讓我能夠獨(dú)立地完成一次課程設(shè)計(jì)，并在這個(gè)過程當(dāng)中，給予我們各種方便，使我們在這個(gè)學(xué)期快要結(jié)課的時(shí)候，能夠?qū)W(xué)到的知識應(yīng)用到實(shí)踐中，增強(qiáng)了我們實(shí)踐操作和動手應(yīng)用能力，提高了獨(dú)立思考的能力。感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這2.5年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學(xué)習(xí)，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面

76、取得優(yōu)異的成績，在此向他們表示我由衷的謝意。</p><p>　　最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對本文進(jìn)行審閱，評議的各位老師表示感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】王德明，《礦井通風(fēng)與安全》，中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2007年</p><p>　　【2】張國歐，譚永禎，陳開巖，劉澤功

77、，楊永良，《通風(fēng)安全學(xué)》，中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2007年</p><p>　　【3】戴國權(quán)，《礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算原理及其應(yīng)用》，煤炭工業(yè)出版社，1999年</p><p>　　【4】傅貴，《礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析與優(yōu)化》，機(jī)械工業(yè)出版社，1995年</p><p>　　【5】王惠賓，《礦井通風(fēng)與安全理論與技術(shù)》中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1990年</p><p

78、>　　【6】王英敏，《礦井通風(fēng)與安全》冶金工業(yè)出版社，1998年</p><p>　　【7】徐竹云，《礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化原理與設(shè)計(jì)計(jì)算方法》，冶金工業(yè)出版社，1996年</p><p>　　【8】編寫組，《煤礦通風(fēng)與安全》，煤炭工業(yè)出版社，1998年</p><p>　　【9】吳宗之，《安全生產(chǎn)技術(shù)（2008年版）》，中國大百科全書出版社，2010年3月<