義興礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

1、前 言 3第一章 礦井基本概況 6第一節(jié)礦井概況4一、井田概況4二、煤層地質(zhì)概況4三、瓦斯概況5四、水文概況5五、煤塵、煤炭自燃概況 5六、通風(fēng)概況5第二章 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計可行性論證8第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化背景8一、礦井目前通風(fēng)及生產(chǎn)能力情況 8二、礦井生產(chǎn)能力發(fā)展前景8第二節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)改造的必要性分析、論證 9第三節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)改造的主要手段D第四節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng)改造總體方案的選擇 10第三章礦井通風(fēng)參數(shù)計算 14第一節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)改造后礦井需要風(fēng)量的計算 14一、礦井風(fēng)量計算原貝U 14二、礦井需風(fēng)量的計算 14第二節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)改造后礦井通風(fēng)阻力的計算 19一、礦井通風(fēng)總阻力計算原則19二、礦井通風(fēng)總阻力計

2、算 19第三節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)改造方案比較33第四章礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇35第一節(jié)主要通風(fēng)機(jī)選型35一、 設(shè)計依據(jù)35二、通風(fēng)設(shè)備選型35第二節(jié)礦井主要通風(fēng)設(shè)備的配置要求38第五章通風(fēng)費用概算40第六章礦井安全技術(shù)措施43第一節(jié)粉塵災(zāi)害防治43一、防塵措施43二、防爆措施43三、隔爆措施43第二節(jié) 瓦斯災(zāi)害防治44第三節(jié)防滅火44一、煤的自燃預(yù)防措施44二、外因火災(zāi)防治44第四節(jié) 礦井防治水45第五節(jié)井下其它災(zāi)害預(yù)防45一、頂板災(zāi)害防治 45二、機(jī)電運輸事故防治45礦井通風(fēng)是一個運用多種技術(shù)手段輸送、調(diào)度空氣在井下流動，維護(hù)礦井正常生產(chǎn)和勞動安全的動態(tài)過程在生產(chǎn)期間其任務(wù)是利用通風(fēng)動力，以最經(jīng)濟(jì)的方式，

3、向井下各用風(fēng)地點供給質(zhì)優(yōu)量足的新鮮空氣，保證工作人員的呼吸，稀釋并排除瓦斯、粉塵等各種有害物質(zhì)，降低熱害，給井下創(chuàng)造良好的勞動環(huán)境；在發(fā)生災(zāi)變時，能有效、 及時地控制風(fēng)向及風(fēng)量，并與其它措施結(jié)合，防止災(zāi)害的擴(kuò)大，最大限度地減少事故損失。剖析歷次煤礦重大災(zāi)害事故發(fā)生及擴(kuò)大的原因，無不與礦井通風(fēng)系統(tǒng)有著密切的關(guān)系。因此，建立一個既能 滿足日常生產(chǎn)需風(fēng)，保證風(fēng)向穩(wěn)定、風(fēng)質(zhì)合格，在災(zāi)害時期又能保持通風(fēng)設(shè)備運行可靠、穩(wěn)定、能快速實現(xiàn)風(fēng)流控 制的通風(fēng)系統(tǒng)是至關(guān)重要的。本設(shè)計基于鄭興義興（新密）煤礦的現(xiàn)狀，本著為礦井的長期發(fā)展，提高礦井生產(chǎn)能力進(jìn)行的礦井通風(fēng)系統(tǒng) 改造?？傇O(shè)計方案：維修擴(kuò)大礦井東回風(fēng)巷的斷面

4、，回收礦井西回風(fēng)巷，對皮帶巷進(jìn)行擴(kuò)修增大通風(fēng)斷面減小阻力, 并經(jīng)過礦井通風(fēng)設(shè)施改造。通過風(fēng)量、風(fēng)阻等計算，選擇出主要通風(fēng)機(jī)以及配套的電機(jī)型號。通過各種論證，本設(shè) 計可靠可行，提高礦井的抗災(zāi)能力，提高了礦井的經(jīng)濟(jì)效益。鄭興義興（新密）煤業(yè)有限公司通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計第一章礦井基本概況第一節(jié)礦井概況一、井田概況1交通位置及隸屬關(guān)系本礦井位于河南省新密市西南約 3.0km，在新密市城關(guān)鎮(zhèn)東瓦店村境內(nèi)，行政區(qū)劃隸屬新密市城關(guān)鎮(zhèn)東瓦店村管轄。區(qū)域上位于新密煤田米村一牛店勘探區(qū)王莊井田東段。本村有鄉(xiāng)村公路與鄭（州）一（新）密公路相連，可至鄭州、新鄭、登封等地，礦區(qū)南部有新（密）一新（鄭）鐵路與京廣鐵路接軌。各

5、鄉(xiāng)鎮(zhèn)及村莊間的簡易公路縱橫成網(wǎng)，交通較為便利，交通位置示意圖見圖1-1O其地理坐標(biāo)為:東經(jīng)：113 20 31.8 -113° 21 24.4北緯：34° 29 9 22.2 - 3429' 51.8煤炭資源儲量核查的礦井范圍，東西長約1360m,南北寬約940m,面積0.7751km2。其拐點坐標(biāo)見表1-1表1-1井田拐點坐標(biāo)表點號平面坐標(biāo)X丫1381913738439600238189803843960033818980384395804381886038439580:53818773384398406381853138439840738184203843966

6、0:838182203849366093818220384403201038184203844032011381842039440920123818620384409201338187503844074514381900538440400匚汽車潔©-X瓦Pt:由fl冇犠疑1 呢:城關(guān)鎮(zhèn)圖1-2交通位置示意圖卜*叩rJ -ftId Mr* 、s.* * 'i111.2礦井生產(chǎn)能力鄭興義興（新密）煤業(yè)有限公司井田位于新密煤田米村一牛店勘探區(qū)王莊井田東段，井田含煤地層為石炭系太原組和二疊系山西組、上下石河子組。礦井通風(fēng)方式為中央分列式，通風(fēng)方法為抽出式。礦井通風(fēng)系統(tǒng)為主、副斜井進(jìn)風(fēng)

7、，風(fēng)井回風(fēng)礦井生產(chǎn)能力15萬t/a。礦井目前為資源整合礦井。礦井內(nèi)有一個采煤工作面（即：二i煤層11041工作面）和一個掘進(jìn)工作面（即：二1煤層1108工作面）。二、煤層地質(zhì)概況二1煤層為本區(qū)主要開采對象，區(qū)內(nèi)一 1煤層未揭露，區(qū)內(nèi)僅有一個鉆孔，二1煤層厚度為6.50米，9個探煤 點揭露的煤層可開采，無夾矸結(jié)構(gòu)簡單，煤層走向 106-110，傾向220 °，傾角6-9 °，總體表現(xiàn)為單斜構(gòu)造，屬全區(qū) 可采煤層。本礦區(qū)二1煤層穩(wěn)定程度可定為較穩(wěn)定煤層。三、瓦斯概況鄭興義興（新密）煤業(yè)有限公司主要開采二 1煤層，據(jù)新密煤字2004119號文件、鄭煤2009128號文件和實際 測

8、量，2004年礦井瓦斯平均相對涌出量為 2.19m3/t，絕對瓦斯涌出量為0.21 m3/min，為低瓦斯礦井；2009年鄭興 義興（新密）煤業(yè)有限公司二1煤層相對瓦斯涌出量為4.12 m3/t，絕對瓦斯涌出量為,1.21 mi/min、CO2相對涌出量 為4.77 m3/t，絕對涌出量為1.3 m3/min，詳見表1-2。表1-3鄭興義興（新密）煤業(yè)有限公司等級鑒定批復(fù)表年度瓦斯二氧化碳批復(fù)文號絕對涌出量m3/mi n相對涌出量m3/t鑒定等級批復(fù)等級絕對涌出量m3/min相對涌出量m3/t20040.212.19低低新密煤字2004119號文件20091.214.12低低1.34.77河南

9、省工業(yè)和信 厶息化廳 豫工信201066號 文件四、水文概況本礦區(qū)位于新密煤田中西部，地勢呈緩坡狀，西南高東北低，處于三面環(huán)山的箕形盆地之中，礦區(qū)北、西部有 奧陶系、寒武系灰?guī)r等地層出露，區(qū)內(nèi)以中奧陶系馬家溝組石灰?guī)r、太原組Ll-4、L7-8灰?guī)r為主要含水層，區(qū)內(nèi)多被第四系所覆蓋。根據(jù)礦井調(diào)查資料和上述水文地質(zhì)條件分析認(rèn)為，礦區(qū)淺部是以頂板淋水為主的裂隙承壓充水礦床，在西南廟 嶺深部，則以地板金水為主的巖溶充水礦床，本區(qū)水文地質(zhì)類型屬第三類第二亞類第一型，即以地板進(jìn)水為主的巖 溶充水、水文地質(zhì)條件簡單的礦床。六、通風(fēng)概況礦井采用中央并列抽出式通風(fēng)，主副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。使用FBCDZ M14風(fēng)

10、機(jī)，滿足礦井正常風(fēng)量需求。第二章通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計可行性論證第一節(jié)礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化背景一、礦井目前通風(fēng)及生產(chǎn)能力情況礦井為獨立的通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為全負(fù)壓抽出式，即主、副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。主 要通風(fēng)機(jī)為兩臺同型號軸流式通風(fēng)機(jī)，型號為FBDCZM.14,配套電動機(jī)型號YBFe250M-6-37、功率為2X37Kw, 額定轉(zhuǎn)速980r/min。主要通風(fēng)機(jī)扇葉角度300,工作風(fēng)壓1348pa工作風(fēng)量1 656m3/min，臺正常運轉(zhuǎn)另一臺檢修 備用。礦井總進(jìn)風(fēng)量1240.2m3/min,總排風(fēng)量1480.8m3/min，通風(fēng)阻力為576.99pa,礦井等積孔為1.02m2，礦井通風(fēng)

11、能力為15.2萬噸/年。礦井井下分東、西兩翼分區(qū)通風(fēng)，采區(qū)內(nèi)為采區(qū)軌道下山進(jìn)風(fēng)、皮帶下山回風(fēng)，采煤工作面為 U通風(fēng)，掘進(jìn)工 作面為壓入式通風(fēng)，井下正常布置一個回采工作面（已停），2個掘進(jìn)工作面及三個獨立通風(fēng)峒室。 隨著礦井的開采， 因礦井井下井巷斷面小，東西回風(fēng)巷、皮帶下山個別段和其他巷道采用木支護(hù)， 回風(fēng)巷道拐彎多，造成礦井阻力大， 通風(fēng)尤顯困難，給通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定造成很大影響。二、礦井生產(chǎn)能力發(fā)展前景本次方案設(shè)計是為礦井的長期發(fā)展，提高礦井生產(chǎn)能力而進(jìn)行的礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造。根據(jù)鄭興義興（新密）煤 業(yè)公司今后的發(fā)展規(guī)劃，使礦井生產(chǎn)能力增大到15萬噸/年以上。第二節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng)改造的必要性分析、論

12、證經(jīng)過對現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)的分析，存在以下問題：1由于礦井通風(fēng)線路長，控制風(fēng)門多 （達(dá)9組），巷道通風(fēng)斷面小（一般在4m2 6 m2）之間，部分巷道存在木 支護(hù)，礦井有效風(fēng)量低，通風(fēng)阻力大，致使礦井通風(fēng)難易程度難。2、井下采煤工作面的進(jìn)回風(fēng)布置在角聯(lián)風(fēng)路中，降低了礦井局部抗災(zāi)能力。3、煤倉到上倉繞巷之間的巷道因通風(fēng)問題有出現(xiàn)盲巷的危險。4、現(xiàn)有井下主要進(jìn)、回風(fēng)巷斷面過小、回風(fēng)巷道拐彎多，致使局部阻力加大，礦井阻力分布不合理，部分區(qū) 域通風(fēng)系統(tǒng)需調(diào)整。5、目前礦井通風(fēng)能力為15.2萬噸/年，現(xiàn)屬于隱患整改礦井，生產(chǎn)后礦井通風(fēng)能力不能滿足需要。為此，必須對礦井的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，從根本上解決礦井通風(fēng)能力

13、制約后期生產(chǎn)的問題。第三節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)改造的主要手段總結(jié)國內(nèi)外通風(fēng)系統(tǒng)改造的方法、手段，歸納可分為三種：1、改變礦井通風(fēng)方法：既改變進(jìn)、回風(fēng)井筒的相對位置，從而，達(dá)到縮短通風(fēng)線路、降低通風(fēng)阻力、提高礦井風(fēng)量的目的2、改變礦井的通風(fēng)方法，即抽改壓或壓改抽，此方法多用于受周邊老空影響嚴(yán)重且自燃發(fā)火嚴(yán)重的礦井。3、改變礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)：即通過調(diào)整礦井主要通風(fēng)機(jī)的有關(guān)參數(shù)或通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中分支的參數(shù)，如增阻調(diào)節(jié)、降阻 調(diào)節(jié)、調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)扇葉角度、更換電機(jī)提高轉(zhuǎn)速等，從而實現(xiàn)提高通風(fēng)能力的目的。此方法為生產(chǎn)礦井通風(fēng)系 統(tǒng)調(diào)整的常用方法。第四節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng)改造總體方案的選擇根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)改造的基本手段，結(jié)合義興煤礦的地表

14、地理條件及井下現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)的實際情況，經(jīng)技術(shù)比較采 用改變礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的方法，對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。并提出以下方案：總體方案：為充分利用現(xiàn)有巷道，考慮礦井通風(fēng)、運輸?shù)纫蛩?，?jīng)技術(shù)論證，最后確定改造方案為：擴(kuò)修礦井東回風(fēng)大 巷：由原來的4m2左右、木支護(hù)巷道現(xiàn)變?yōu)閁型鋼支護(hù)、凈斷面1im,回收報廢礦井西回風(fēng)大巷并密閉防止漏風(fēng), 擴(kuò)修皮帶下山：由原來的小斷面木支護(hù)變更為工字鋼支護(hù)大斷面，以及部分巷道由彎變直新掘巷道。通風(fēng)系統(tǒng)改 造需新做巷道、改造巷道及通風(fēng)設(shè)施1、新掘巷道工程量:煤倉繞巷、井下部分拐彎巷道。2、改造巷道付井底繞巷、東回風(fēng)巷、一、二部皮帶巷及其他聯(lián)巷。3、通風(fēng)設(shè)施改造：改造通風(fēng)設(shè)施

15、14處（其中建擋風(fēng)墻4道，改建、新建風(fēng)門3組）。四、改造前、后通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)路流程說明：1、改造前:（新鮮風(fēng)流）主、副井t軌道運輸巷t用風(fēng)地點（乏風(fēng)流皮帶運輸巷t西總回風(fēng)巷2、改造后：（新鮮風(fēng)流）主、副井T軌道運輸巷T用風(fēng)地點（乏風(fēng)流）T皮帶運輸巷T東總回風(fēng)巷第三章礦井通風(fēng)參數(shù)計算第一節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)改造后礦井需要風(fēng)量的計算、礦井風(fēng)量計算原則 礦井需風(fēng)量，按下列要求分別計算，并采取其中最大值。(1按井下同時工作最多人數(shù)計算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3。(2)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他實際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計算。二、礦井需風(fēng)量的計算1、采煤工作面的需風(fēng)量： 按瓦斯涌出量計算Q采=100旳 瓦采XK采通

16、，m3/min式中：Q采一采煤工作面實際需要的風(fēng)量，m3/min ;q瓦采一采煤工作面的瓦斯絕對涌出量，工作面平均瓦斯涌出量按預(yù)測值1.13ml/min ;K采通一采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，取1.4;貝卩 Q 采=3/min二2.64m 3/s。 按工作面溫度計算Q 采二 V 采 XS 采 XK, m3/s式中：V采采煤工作面溫度23-26 C適宜風(fēng)速，m/s，取1.5;S采一一采煤工作面的平均有效斷面積，5.0m2;Ki采煤工作面長度70-85米，取0.9。Q 采3/s ; 按人數(shù)計算實際需風(fēng)量Q 采>4XN/60 , m3/s式中：40人）N工作面同時工作的最多人數(shù)（按

17、交接班時的最多人數(shù)計算為Q 采4X40/60 =2.67m 3/s ; 按風(fēng)速進(jìn)行驗算15XS 采w Q 采w 240 XS 采式中:S采一采煤工作面的平均有效斷面積，m2。Q 采小15X5=75m3/min=1.25m 3/s ;33Q 采大 w 240X5=1200m /min=20.0m /s ;經(jīng)驗算，上述計算風(fēng)量均在允許的最低風(fēng)速和最高風(fēng)速范圍之內(nèi)。根據(jù)以上計算，考慮生產(chǎn)能力的不均衡性及初、后期上下組煤厚度變化導(dǎo)致的工作面面積不同，采煤工作面的 配風(fēng)量為：3Q 采=6.75m /s ；3藝 Q 采=6.75m /s。按照煤層的瓦斯涌出量、工作面溫度、人、風(fēng)速等配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，并參照礦井通風(fēng)

18、能力核定辦法中采煤工作面 基本配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，通過計算確定：工作面配風(fēng)量取405m3/min，全礦采煤工作面的需風(fēng)量刀 Q采=405m3/min。2、掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量: 按瓦斯涌出量計算Q 掘=100Xq 瓦掘 XK 掘通,m3/min式中：Q掘一掘進(jìn)工作面實際需要的風(fēng)量，m3/min ;q瓦掘一掘進(jìn)工作面的瓦斯絕對涌出量，經(jīng)計算為0.17m/min ；K掘通一掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡的備用風(fēng)量系數(shù)，取1.2；經(jīng)計算煤巷掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 20.4m3/min。 按人數(shù)計算掘進(jìn)工作面實際需要的風(fēng)量3Q 掘=4 XN/60 , m /s式中：20人）N掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)，（按交接班時的最多人

19、數(shù)計算，3Q 普掘=4 X20/60=1 .4 m /s。按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計算Q 掘=Qf 刑 + 15s式中：Qf掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，180mi7min ；I掘進(jìn)工作面同時運轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)臺數(shù)，1臺；st局部通風(fēng)機(jī)安設(shè)地點巷道斷面面積，取4.2m2。Q 掘=180Xl+15X4.2=243m 3/min=4.05 m 3/s ; 按風(fēng)速進(jìn)行驗算15S 掘 w Q 掘 w 240 ><S 掘式中：S掘一一煤巷掘進(jìn)工作面斷面積，最大約為5.5m2;33Q掘小v 15X5.5=82.5m /min=1.37m /s ;Q 掘大 w 240X5.5=1320m3/min=22 m

20、3/s ;JBT52-2按照煤層的瓦斯涌出量、工作面溫度、人、風(fēng)速等配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)及局部通風(fēng)的最大供風(fēng)距離，己選用型局部通風(fēng)機(jī)，滿足掘進(jìn)通風(fēng)。投產(chǎn)后計劃兩個掘進(jìn)，則全礦掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量刀Q掘=2 X243=486 m'/min3、獨立通風(fēng)硐室的需風(fēng)量：根據(jù)規(guī)程要求和本地區(qū)鄰近生產(chǎn)礦井的實際情況，通過計算，礦井獨立通風(fēng)硐室的需風(fēng)量：副井泵房 60m3/min ;采區(qū)泵房60m3 /min ;采面泵房60m3/min ;礦井正常生產(chǎn)時，采區(qū)有獨立通風(fēng)硐室 3個，則全礦獨立通風(fēng)硐室需風(fēng)量刀 Q硐=60x2+62=180m3/min4、礦井配風(fēng)系數(shù)的選?。焊鶕?jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造后的通風(fēng)系統(tǒng)情況，結(jié)合

21、礦井內(nèi)部風(fēng)量分配的不均衡性及礦井內(nèi)、外部的漏風(fēng)，礦井配風(fēng)系數(shù)k礦通選取1.15b5、全礦井風(fēng)量的確定：根據(jù)以上計算，按照公式Q礦=（刀Q采+刀Q掘+刀Q硐）Xk礦通則 Q 礦=（40+486+180X.15=123f/min第二節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)改造后礦井通風(fēng)阻力的計算、礦井通風(fēng)總阻力計算原則1礦井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)超過 2940 Pa。2、礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴(kuò)建礦井獨立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的10%計算，擴(kuò)建礦井 宜按井巷摩擦阻力的15%計算。二、礦井通風(fēng)總阻力計算按照礦井用風(fēng)地點及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的巷道情況，以能量方程為基礎(chǔ)，按照礦井通風(fēng)阻力定律、風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓 平衡定律，通過

22、計算機(jī)自動分風(fēng)解算，計算出礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)在不同條件下的各分支的參數(shù)（見礦井不同時期的風(fēng) 量分配情況見礦井分風(fēng)解算結(jié)果）。1摩擦阻力沿著上述兩個時期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，分別用下式計算出各段風(fēng)路井巷的磨擦阻力：hfr 二aLUQ 2/S3式中：hfr巷道摩擦阻力；L、U、S分別是巷的長度、周長、凈斷面積;Q分配給井巷的風(fēng)量；a各巷道的摩擦阻力系數(shù)。2、局部阻力風(fēng)流經(jīng)過井巷的一些局部地點，如彎曲、突然增大或縮小、交叉等，使風(fēng)流發(fā)生變化，形成極為紊亂等渦流， 導(dǎo)致能量的損失。造成這種沖擊或渦流的阻力稱為局部阻力。這種阻力所產(chǎn)生的風(fēng)壓損失稱為局部阻力損失。井下產(chǎn)生局部阻力的地點隨多，但一般只占礦井通風(fēng)阻力

23、的1%左右。在通風(fēng)設(shè)計中，不在單獨計算每一局部阻力的大小，而是在算出礦井總摩擦阻力后，取其10%加入摩擦阻力中，即為礦井通風(fēng)總阻力。3、巷道通風(fēng)總阻力計算方法當(dāng)風(fēng)量按各個用風(fēng)地點的需要或自然分配后，選擇達(dá)到設(shè)計產(chǎn)量時，通風(fēng)最容易和最困難的兩個時期通風(fēng)阻 力最大的風(fēng)路，然后分別計算兩條風(fēng)路中各段的通風(fēng)阻力，分別累加后便的所要計算的阻力計算公式：h=、.aLPQ2=576.99Pa式中：h- 礦井通風(fēng)阻力，毫米水銀柱a- 井巷摩擦阻力系數(shù)，N*s2/m 4L-井巷長度，mS-井巷凈斷面積，m2P 井巷周長，mQ- 通過的風(fēng)量，m3/sh局-局部阻力，paHe自然風(fēng)壓，pa因礦井改造后在正常投入生產(chǎn)

24、時，因礦井就一個采區(qū)在工作面布置上數(shù)量不變。所以，計算通風(fēng)容易時期和困難時期礦井總阻力時的礦井總需風(fēng)量相同，但由于通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)部巷道情況不同將直接影響礦井的總阻力，所以制定以下方案：隨著礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化后各，采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷的斷面和支護(hù)方式基本不變；各區(qū)段回采，采面上下巷的斷面在 容易和困難時期的斷面不變，支護(hù)為工字鋼對棚支護(hù)，計算如下:礦井通風(fēng)容易時期分風(fēng)解算結(jié)果表井巷區(qū)段序號井巷名稱支護(hù)形式摩擦阻力系數(shù)/N.s 2.m-4巷道長度/m巷道斷面積/m 2斷面周長U/m斷面立方/m6井巷風(fēng)阻Rfr/N.s 2.m-8風(fēng)量Q/m 3.s-1風(fēng)量平方Q/m 6.s-2最小阻力hmin/Pa風(fēng)速v/m.s

25、 -1123456789101112141-2付井砼碹0.595812513.8513.18922656.740.36972677111.4174.2448.040.953072-5付井西巷U型鋼0.0151009.612.0837884.7360.02048697211.4174.242.661.3755-6軌道巷工字鋼0.01341207.511.3926421.8750.04342363920.9436.8118.967882.786676-7軌道巷工字鋼0.01341407.511.3926421.8750.05066091219.2368.6418.675642.567-1441下付

26、巷工字鋼0.015995.910.1046205.3790.0730616977.251.843.7875181.2203414-15采面工字鋼0.099603.387.6480738.61451.1764894177.251.8460.989212.1301815-1641上付巷工字鋼0.015305.910.1046205.3790.0221399087.251.841.1477331.2203416-17皮帶巷工字鋼0.0209707.511.3926421.8750.0395079519.2368.6414.564212.5617-18皮帶巷工字鋼0.0209607.511.39264

27、21.8750.03386395720.9436.8114.792122.7866718-19皮帶巷工字鋼0.02092207.511.3926421.8750.12416784420.9436.8154.237762.7866719-20回風(fēng)巷工型鋼0.01351658.512.1284614.1250.04399098920.9436.8119.21572.4588220-21回風(fēng)U字鋼0.0151609.612.0837884.7360.03277915620.9436.8114.318262.17708巷21-22風(fēng)井全圓0.01359047.08802640

28、9436.8158.777855.225合計 局部 阻力 礦井 總阻力1473576.99分風(fēng)解算巷道支護(hù)形式、斷面及工程量說明表序號巷道名稱支護(hù)形式斷面形狀解算斷面積實際斷面積工程量（米）工作量（萬元）備注12（m3）（m3）171819242526風(fēng)井地面設(shè)施（包括風(fēng)道、風(fēng)硐、反風(fēng)設(shè)施等）5627主要通風(fēng)機(jī)（包括電氣部分）45028工作量合計1801.5第三節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)改造方案比較 優(yōu)點：1充分利用現(xiàn)在的生產(chǎn)系統(tǒng)，使新掘巷道工程量較小。3. 優(yōu)化后減少礦井通風(fēng)距離，減少通風(fēng)阻力，可以減少漏風(fēng)，提咼礦井抗災(zāi)能力。缺點：1因在改造中需擴(kuò)修東回風(fēng)巷和皮帶下山以及其他巷道工程量大。2井下風(fēng)門承壓大，

29、易損壞，使通風(fēng)設(shè)施的管理、維護(hù)難度增大第四章 礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇第一節(jié)主要通風(fēng)機(jī)選型一、設(shè)計依據(jù)1231 mVmin =20.5 m 3/s。1礦井所需風(fēng)量礦井所需風(fēng)量為:2、礦井所需負(fù)壓通風(fēng)最大負(fù)壓為：576.99Pa;二、通風(fēng)設(shè)備選型根據(jù)通風(fēng)容易時期和困難時期的礦井風(fēng)量、阻力，參照主要通風(fēng)機(jī)的性能曲線，選擇FBCDZ M14型主要通風(fēng)機(jī)，通風(fēng)機(jī)在通風(fēng)時期的運行工況點為 Q=25.79m3/s ,h=576.99Pa, 0 =30qn =63% ;，選用電機(jī)功率為2X37 KW< 根據(jù)礦井所需的風(fēng)量和負(fù)壓，通風(fēng)機(jī)的計算風(fēng)量和風(fēng)機(jī)負(fù)壓分別為：Q= SXV = 25.79 m3/sh 二H

30、s+Hn 二 hs2 hv2 + Hn=576.99PaHs- 風(fēng)機(jī)裝置靜壓，PaHn- 礦井自然風(fēng)壓，Pahs2-風(fēng)機(jī)房靜壓儀，讀數(shù)為550Pahv2=-16.99Pa主通風(fēng)機(jī)運行工況風(fēng)量25.79m3/s負(fù)壓576.99Pa效率63%葉片角30o軸功率2X37kW根據(jù)上述計算風(fēng)量和負(fù)壓，安裝 2臺FBCDZ M14防爆對旋軸流式通風(fēng)機(jī)，1臺工作1臺備用，每臺風(fēng)機(jī)配套YBFe250M-6-37 系列2X37KW專用防爆電動機(jī)2臺兩套風(fēng)機(jī)的切換方式是通過風(fēng)門，配合與之配套的兩臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)換工作。第二節(jié)礦井主要通風(fēng)設(shè)備的配置及要求1主要通風(fēng)機(jī)必須安裝在地面，裝有通風(fēng)機(jī)的井口必須嚴(yán)格封閉嚴(yán)密，其外

31、部漏風(fēng)率在無提升設(shè)備時不得 超過5%，有提升設(shè)備時不得超過15%；2、主要通風(fēng)機(jī)必須保持運轉(zhuǎn)；3、主要通風(fēng)機(jī)必須裝置兩套同等能力的通風(fēng)機(jī)，其中一套作備用。在建井期間可裝置一套通風(fēng)機(jī)和一臺備用電動機(jī)。備用通風(fēng)機(jī)、備用電動機(jī)、和配套通風(fēng)機(jī)，必須在10分鐘內(nèi)啟動；4、礦井不得采用局部通風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)使用。在特殊情況下作臨時用時，必須對主要通風(fēng)機(jī)管理， 制定措施，報省（區(qū)）煤炭局批準(zhǔn)；5、裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口，應(yīng)安裝防爆門；6、主要通風(fēng)機(jī)至少每月由礦井機(jī)電部門檢查一次。改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或風(fēng)葉角度時，必須報礦總工程師批準(zhǔn);7、進(jìn)風(fēng)口必須布置在不受粉塵、灰土、有害和高溫氣體侵入的地方；進(jìn)風(fēng)井筒冬季

32、結(jié)冰，對工人健康和提升設(shè)施有一定的危害，必須設(shè)暖風(fēng)裝備；8回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)獨立回風(fēng)，特殊情況下串聯(lián)通風(fēng)必須符合煤礦安全規(guī)程第117條有關(guān)規(guī)疋；9、完善礦井通風(fēng)系統(tǒng)，合理分配風(fēng)量，降低并控制負(fù)壓，以減少漏風(fēng)，每個面回采結(jié)束，要將其量順槽就近連通并及時加以密閉，使采空區(qū)分別計算通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個時期的礦井自然風(fēng)壓，附屬裝置阻力，主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)壓。利用通風(fēng)機(jī)特性曲線選擇主要通風(fēng)機(jī)。將選出的主要通風(fēng)機(jī)技術(shù)特征列表，并繪出所選通風(fēng)機(jī)特性曲線和工作風(fēng)阻曲線，注明工況點第五章通風(fēng)費用概算噸煤通風(fēng)成本是通風(fēng)設(shè)計和管理的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。統(tǒng)計分析成本的構(gòu)成，則是探求降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益不可少的基

33、礎(chǔ)資料噸煤通風(fēng)成本主要包括下列費用：1電費(W1)噸煤的通風(fēng)電費為主要通風(fēng)機(jī)年耗電費及井下輔助通風(fēng)機(jī)，局部通風(fēng)機(jī)電費之和除以年產(chǎn)量，可用如下公式計算E =74 *24 X365/ n v n w=648240/0.95 X).9=758175KWhEA=22 X24 X365/ n v n w= 192720/0.95 X0.9=225403KWhW1= (E+EA ) XD/T=(758175+225403) >0.6/150000=3.94元/噸E主要通風(fēng)機(jī)年耗電量，D電價，元/KWh;T礦井年產(chǎn)量，噸； n v變壓器效率，可取0.95;EA 局部通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)的年耗電量；n w

34、電纜輸電效率，取決于電纜長度和每米電纜耗損，在0.9 0.95范圍內(nèi)選取;2、設(shè)備折舊費通風(fēng)成本計算表序號設(shè)備名稱計算 單 位數(shù)量單位成本總成本服務(wù)年限每年的折舊費備注設(shè)備費運輸安裝費總計基本投資折舊費大修理折舊費1軸流式通風(fēng)機(jī)180000010006000807000108070050002異步電動機(jī)17000080020007280010728020003局部通4200000400030002070001020702400風(fēng)機(jī)04電動機(jī)4150035003000800010800200噸煤的通風(fēng)設(shè)備折舊費W2為W2二G1+G2/T=27.2/60=0.45元/噸3、材料消耗費用包括各種通風(fēng)

35、構(gòu)筑物的材料費，通風(fēng)機(jī)和電動機(jī)潤滑油料費，防塵等設(shè)施費用。每噸煤的通風(fēng)材料費用，按 照每年100萬元。W3=100/60=2.5元/噸4、通風(fēng)工作人員工資費用礦井通風(fēng)工作人員08年平均工資2000元，工作人數(shù)20人則通風(fēng)工作人員每年總工資W4=A/T =2000 X20 X12/T=480000/600000=0.8元/噸5、 專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費和維護(hù)費折算至噸煤的費用.專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程按 4000萬計算，服務(wù)年限為10年，則每年按10%計算W5=3000 x10%/60=5元/噸6、 每噸煤的通風(fēng)儀表的購置費和維修費用.通風(fēng)儀表購置費和維修費用每年為10萬元，貝卩：W6=10/60=0.17元/噸7、礦井每采一噸煤的通風(fēng)總費用 W為：W=W 1+W2 +W 3+W 4+W 5+W 6=3.94+0.45+2.5+0.8+5+0.17= 12.86 元第六章礦井