東北大學礦井通風與安全系統(tǒng)課程設計

1、實用文檔東 北大學礦井通風與除塵課程設計班 級：平安工程1302姓 名：薄星宇學 號：20211423指導教師：秦華禮2021年11月實用文檔目錄前言 3一、礦井概況 31 .地質概況 32 .開拓方式及開采方法 4二、礦井通風系統(tǒng)設計 61. 通風方式 61) 通風方式簡介 62) 通風方式選擇 62. 礦井通風方法 83. 通風網(wǎng)絡 9三、采區(qū)通風系統(tǒng) 101. 采取進風上山與回風上山的選擇 101) 軌道上山進風,運輸機上山回風 102) 運輸上山進風、軌道上山回風 103) 兩種通風方式比擬 112. 采煤工作面上行風與下行風確實定 121)采煤工作面通風系統(tǒng)要求 122)采煤工作面通

2、風系統(tǒng)分類 123)采煤工作面通風系統(tǒng)選定 13四、通風設備的平安技術要求 13五、通風附屬裝置及其平安技術 141. 反風裝置 142. 防爆門 143. 擴散器 144. 風碉 155. 消音裝置 15六、相關計算 161. 采煤工作面需風量的計算 162. 掘進工作面需風量的計算 183. 碉室需風量的計算 184. 全礦井總需風量計算 195. 礦井通風總阻力計算 206. 礦井等積孔的計算 217. 礦井通風設備的選擇 228. 概算礦井通風費用 25實用文檔礦井通風與除塵課程設計刖百采礦工業(yè)是我國的根底工業(yè),它在整個國民經(jīng)濟中占有重要地位,煤炭是我 國一次能源的主體.我國煤炭生產(chǎn)以

3、井下開采為主,其產(chǎn)量占煤炭總產(chǎn)量的95% 而地下作業(yè)首先面臨的是通風問題,在礦井生產(chǎn)過程中要有源源不斷的新鮮空氣 送到井下各個作業(yè)地點,以供人員呼吸,以稀釋和排除井下各種有毒有害氣體和 礦塵,創(chuàng)造良好的礦內(nèi)環(huán)境,保證井下作業(yè)人員的身體健康和勞動平安. 向井下 供給新鮮的空氣和良好的供風系統(tǒng)是分不開的, 所以在礦井建設的過程中一定要 設計優(yōu)良的通風系統(tǒng),這樣不僅可以滿足井下供風的要求, 還能很好的節(jié)約礦井 通風的費用.本文是針對礦井的建設,提出了行之有效的通風系統(tǒng),采用兩翼對角式的通 風方式,在采區(qū)采用軌道上山進新風,運輸上山回污風的通風方法,并起在工作 面采用上行通風.風別計算了通風容易時期和

4、通風困難時期的風量和風壓,并以此為根底選用了礦井主要通風機和電機,設計的通風系統(tǒng)滿足了礦井通風的要 求.1 .地質概況該礦井地處平原,地面標高+150m井田走向長度5km,傾斜方向長度3.3km. 井田上界以標高-165m為界,下界以標高-1020m為界,兩邊以斷層為界,井田內(nèi) 煤層賦存穩(wěn)定,井田可采儲量約1.08億噸.井田有兩個開采煤層,為心、“,在井田范圍內(nèi),煤層賦存穩(wěn)定,煤 層傾角150,各煤層厚度、間距及頂?shù)匕鍘r性參見綜合柱狀圖1-1 :實用文檔厚度米2肛00巖性描述, 表土,無流砂*,&配砂質頁巖“8.4D泥質細砂巖,沙質泥巖互層,穩(wěn)定 0.20沙質溺巖,松軟“2.40心煤層,塊狀】

5、=L242 口茨色砂質泥巖,細砂巖互層,堅硬7.80灰色砂質泥巖4.30泥巖細砂巖互層4.60薄層泥質桑田砂巖,穩(wěn)定D.20泥巖,松軟爐2.30均煤層煤質中硬r= 1.28S.20灰白色砂巖堅硬抗壓強度 鈍口TQ.公斤八24凝灰色中,夕瞅巖層互層口cm圖1-1綜合柱狀圖2 .開拓方式及開采方法 一.3 ,礦井相對瓦斯涌出量為6.6 m /T ,煤層有自然發(fā)火危險,發(fā)火期為16-18 個月,煤塵有爆炸性,爆炸指數(shù)為 36%.根據(jù)開拓開采設計確定,采用立井多水平上下山開拓,第一水平標高-380m, 傾斜長為825X 2m,效勞年限為27年,由于走向較短,兩翼各布置一個采區(qū). 每個采區(qū)上山和下山局部

6、各分為五個區(qū)段回采.每采區(qū)各布置一個綜采工作面和一個高檔普采工作面,工作面長度150m區(qū)段平巷及區(qū)段煤柱15m綜采工作面 產(chǎn)量在k1煤層時為1620t/d ,在k2煤層時為1935t/d ,日進6刀,截深0.6m,高檔普采工作面產(chǎn)量在k1煤層時為1080t/d ,在k2煤層時為1290t/d ,日進4刀, 截深0.6m,東翼還另布置一備用的高檔普采工作面.采區(qū)軌道上山均布置在k2煤層的底板穩(wěn)定細砂石中,區(qū)段回風平巷與運輸 上山,區(qū)段運輸平巷與軌道上山采用石門連接,為了保證生產(chǎn)正常接替,前期東 西兩翼各安排兩個獨立通風的煤層平巷掘進頭,后期東西兩翼各安排兩個獨立通 風的煤層平巷掘進頭和一個巖石下

7、山掘進頭. 東西兩翼各有一個絞車房、變電所、 火藥庫,亦需獨立通風.井為箕斗井提煤用,井為罐籠井升降人員、材料、肝石, 也作為進風井用,并設有梯子問.在開采的時候先開采心煤層,之后開采“煤層,并且根據(jù)先上山開采后下山 開采的順序.并且另普采和綜采面相互交替的順序, 保證同一采區(qū)能夠同時向下實用文檔推進.局部巷道名稱、長度、支護形式,斷面幾何特征參數(shù)列入表1.井內(nèi)的氣象參數(shù)按表3所列的平均值選取,除綜采工作面采用 4-6工作制 外,其它均采用三八工作制.井下同時作業(yè)的最多人數(shù)為700人,綜采工作面同時作業(yè)最多人數(shù) 40人,高檔普采工作面同時作業(yè)最多人數(shù) 60人.實用文檔二、礦井通風系統(tǒng)設計礦井通

8、風系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的主要組成局部,它包含礦井通風方式、通風 方法和通風網(wǎng)絡.1 .通風方式我們從事生產(chǎn)活動的煤礦,根據(jù)礦井進風井和回風井的位置關系, 一般把礦 井通風方式分為四種根本類型：中央式通風、對角式通風、區(qū)域式和混合式通風.1） 通風方式簡介1.1 中央式通風：中央式通風方式又可分為中央并列式和中央分列式 又稱中央邊界式兩種.中央并列式通風方式是進風井和回風井都 布置在礦區(qū)井田的中央,兩風井相隔很近一般相距3050米.中央分列式通風方式是進風井布置在礦區(qū)井田中央,而回風井那么布置在礦區(qū)井田上部邊界沿走向的中央,回風井相隔一定距離.1.2 對角式通風： 對角式通風方式又可分為兩翼對角式

9、和分區(qū)對角式兩 種.兩翼對角式是進風井布置在礦區(qū)井田的中央,兩個風井分別布置在礦區(qū)井田兩翼上部；分區(qū)對角式是各個采區(qū)的上部都開回風 井,不開主要回風巷,這種方式叫分區(qū)對角式.1.3 區(qū)域式通風：在井田的每個生產(chǎn)區(qū)域各布置進、回風井,分別構成 獨立的通風系統(tǒng)1.4 混合式通風： 混合式通風方式是中央式和對角式組合成的一種混合 式通風方式,例如中央并列式與兩翼對角式組合；中央分列式與兩翼對角式組合等.2） 通風方式選擇中央式通風方式與對角式通風方式相比擬,中央式通風方式的回風 井筒少,工業(yè)廣場比擬集中；當進風井口及井底車場附近發(fā)生火災需要反風時,反風容易；但通風路線長,并且隨著向邊界采區(qū)開采通風阻

10、力實用文檔會不斷增加,加上兩風井靠得近,進、回風井之間的風壓差大,所以漏 風較大,易引發(fā)煤炭自燃.兩翼對角式風流在井下的流動線路是直向式, 風流線路短,阻力小C 內(nèi)部漏風少,平安出口多,抗災水平強.便于風量調(diào)節(jié),礦井風壓比擬 穩(wěn)定.工業(yè)廣場不受回風污染和通風機噪聲的危害.井筒平安煤柱壓煤 多,初期投資大,投產(chǎn)較晚.適用于煤層走向大于4k成井型較大,瓦斯與發(fā)火嚴重的礦井；或低瓦斯礦井,煤層走向較長,產(chǎn)量較大的礦井1礦井通風方式選擇的主要影響因素礦井總開拓布置；煤層賦存狀況；煤層瓦斯含量；煤層自燃傾向性; 小窯塌陷漏風情況；地形條件等.2礦井通風方式選擇的選擇依據(jù)礦井生產(chǎn)的技術條件及礦井通風根底資

11、料：如礦井瓦斯等級；各 煤層瓦斯含量及涌出量；煤塵爆炸性；煤層自然發(fā)火傾向性等；礦井設計生產(chǎn)水平和有效效勞年限；礦井開拓方式、初期采區(qū)布置；采掘工作面數(shù)量；礦井各水平標高和效勞年限；采煤年進度方案圖；各水平、各采區(qū)產(chǎn)量分配及接替情況；井巷斷面積和支護方式；鄰近生產(chǎn)礦井有關經(jīng)驗數(shù)據(jù)或統(tǒng)計資料.3礦井通風方式選擇的選擇原那么每一個礦井必須有完整獨立的礦井通風系統(tǒng)；杜絕礦井間的串聯(lián) 通風；箕斗提升井或裝有皮帶運輸機的井筒不應兼做進風井；每一個生產(chǎn)水平和每一采區(qū)都必須布置單獨的回風道,實現(xiàn)分區(qū) 獨立通風；所選擇的通風路線對井下工作人員應具有最大的平安性,即：一 且礦井發(fā)生事故時,有利于風流限制,便于人

12、員撤退；井下每一水平到 上一水平和每個采區(qū),都必須至少布置兩個便于行人的平安出口,并同實用文檔通到地面的平安出口相連接;盡可能使每個采區(qū)的設計水平相均衡、阻力相近；預防過多的風 量調(diào)節(jié)；盡量減少通風構筑物設施的數(shù)量；盡量預防對角風路；預防風 流漏風或風流反向；井下的爆破材料庫必須有單獨的通風系統(tǒng)；多風機抽出式通風時,為保證風機聯(lián)合遠行時的穩(wěn)定性,總進風 道的斷面不宜過小必要時進行風巷允許風速的驗算；應盡量降低公共 風路段的阻力.最終選定兩翼對角式通風方式如下列圖.2 .礦井通風方法主要通風機的工作方式有抽出式、壓入式和壓抽混合式抽出式通風：是當前常用的通風方式,適應性強,有利于瓦斯治理,適用于

13、 礦井 走向長,開采面積大的礦井.井下風流處于負壓狀態(tài),漏風量小,治理簡 單.當有塌陷區(qū)或于別的采區(qū)溝通時,會把有害氣體帶到井下,使礦井有效風量減少.主要通風機安設在回風井口,在抽出式主要通風機的作用下,整個礦井通風 系統(tǒng)處在低于當?shù)卮髿鈮毫Φ呢搲籂顟B(tài). 當主要通風機因故停止運轉時,井下風 流的壓力提升,比擬平安.實用文檔壓入式通風：低瓦斯礦的第一水平,礦井地面地形復雜,高差起伏,無法在 高山上設置通風機.總回風巷無法連同或維護困難的條件下.與抽出的優(yōu)缺點相反,進風路線漏風大.治理困難,風阻大,風量調(diào)節(jié)困難.井下風流處于正壓 狀態(tài),通風機停止運轉時,采空區(qū)瓦斯會涌向工作面.主要通風機安設在入風

14、井口,在壓入式通風機的作用下,整個礦井通風系統(tǒng) 處在高于當?shù)卮髿獾恼龎籂顟B(tài).在冒落裂隙通達地面時,壓入式通風礦井采區(qū)的 有害氣體通過塌陷區(qū)向外停止漏出.當主要通風機運轉時,井下風流的壓力降低. 采用壓入式通風時,須在礦井總進風路線上設置假設干通風構筑物, 使通風治理難 度加大,且漏風嚴重.混合式通風：可產(chǎn)生較大的通風阻力,適應大阻力礦井,但通風治理困難, 一般新建礦井和高瓦斯礦井不宜采用.但是個別用于老井延深或改建的低瓦斯礦 井.所以,通過比擬并且考慮到該礦井為高瓦斯礦井, 選擇抽出式通風,通風管 理較容易,平安可靠性好.3 .通風網(wǎng)絡礦井風流根據(jù)生產(chǎn)要求在井巷中流動時,風流分岔,集合線路的結

15、構形式,叫 通風網(wǎng)絡.由于礦井開采方式和采區(qū)巷道布置不同, 通風網(wǎng)絡連接方式也就不一 樣.一般把礦井或采區(qū)通風系統(tǒng)中風流分流、 集合的線路結構形式統(tǒng)稱為通風網(wǎng) 絡.由于礦井開采方式和采區(qū)巷道布置不同, 通風網(wǎng)絡連接方式也就不一樣. 大 致可分為串聯(lián)、并聯(lián)、角立案和復雜連接四縱類型.實用文檔、采區(qū)通風系統(tǒng)1. 采取進風上山與回風上山的選擇1軌道上山進風,運輸機上山回風如圖3-1所示,新鮮風流由進風大巷一采區(qū)進風石門 一下部車場 一軌道上山.故下部車場繞道中不設風門.軌道上山的上部及中部車場凡與回風巷連接處,均設置風門與回風隔離,為此車場航道要有一定的長度,以及決通風與運輸?shù)拿?圖3-1軟道上山

16、進風的采區(qū)通風系統(tǒng)L一運輸大崔*2采區(qū)進鳳石門山一運輸機上山E軌遵上山巡、了一運船、進風巷道.5-回風卷*君一軌鎮(zhèn)卷9察絡卷,10一區(qū)段潸握?hll 一采區(qū)下部牛碣M2一采區(qū)螺倉工13領軍庶“*一來區(qū)交 通所.16畫風石門2運輸上山進風、軌道上山回風如圖32,運輸上山進風時,風流與煤流方向相反.運輸機上山的下部 與進風大巷間必須設聯(lián)絡卷入風,禁止從溜煤眼進風.運輸上山的中部、上部 與回風巷或回風上山連接的巷道中均設置風門或風墻.軌道上山回風,它與各實用文檔區(qū)段回風巷與回風石門連通. 為了將軌道上山與采區(qū)進風巷隔離, 其下部車場 中應設兩道風門,風門間隔不應小于一列車長度；否那么運料與通風發(fā)生矛

17、盾, 風門易于被破壞或敞開,導致工作面風量缺乏,可能引發(fā)事故.圖3-2運輸機上山進風的采區(qū)逋風系統(tǒng)1-進風大卷上Z-進風聯(lián)結巷運熟機上山,4 -運輸機平卷.5一軌道上山.$采耳變電聽$7一箕車肉逐一間風春.回叉石門；10一總回晁霸3兩種通風方式比擬軌道上山進風,新鮮風流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響,軌 道上山的絞車房易于通風；變電所設在兩上山之間,其回風口設調(diào)節(jié)風窗,利 用兩上山間風壓差通風.運輸機上山進風,由于風流方向與運煤方向相反,容易引起煤塵飛揚,煤 炭在運輸過程中所釋放的瓦斯,可使進風流的瓦斯和煤塵濃度增大, 影響工作 面的平安衛(wèi)生條件；運輸機設備所散發(fā)的熱量,使進風流溫度升

18、高.止匕外,須 在軌道上山的下部車場內(nèi)安設風門,此處運輸?shù)V車來往頻繁,需要增強治理, 預防風流短路.進、回風上山的選擇應根據(jù)煤層賦存條件、開采方法以及瓦斯、煤塵及溫 度等具體條件通過技術經(jīng)濟比擬后確定. 一般認為,在瓦斯煤塵危險性大的采 區(qū),采用軌道上山進風,運輸上山回風的采區(qū)通風系統(tǒng)較為合理.實用文檔2. 采煤工作面上行風與下行風確實定1)采煤工作面通風系統(tǒng)要求(1)回采工作面要獨立通風.(2)風流穩(wěn)定.在礦井通風系統(tǒng)中,回采工作面分支應盡量預防處在角聯(lián) 分支或復雜網(wǎng)絡的內(nèi)聯(lián)分支上；當無法預防時,應有保證風流穩(wěn)定的舉措.(3)漏風少.應盡量減小回采工作面的內(nèi)部及外部漏風,特別應預防從外 部向

19、回采工作面的漏風.(4)會才工作面的調(diào)風舉措可靠.(5)保證風流暢通.2)采煤工作面通風系統(tǒng)分類1、U型通風網(wǎng)絡優(yōu)點：U型后退式通風網(wǎng)絡結構簡單,巷道施工維修量少,工作面漏風少, 風流穩(wěn)定,易于治理.缺點：上隅角瓦斯易超限,工作面進回風巷要提前掘進,維護工作量大.2、Z型通風網(wǎng)絡優(yōu)點：Z型后退式通風系的工作面采空區(qū)瓦斯不會用如工作面,而使用如回 風巷,工作面采空區(qū)回風側能用鉆孔抽放瓦斯但進風側不抽放瓦斯.缺點：該通風網(wǎng)絡需沿空支護巷道和限制經(jīng)過采空區(qū)的漏風.3、丫型通風網(wǎng)絡優(yōu)點：工作面采用Y型通風網(wǎng)絡會使回風道風量加大,上隅角和回風道瓦斯 不易超限,并可在上部進風道內(nèi)抽放瓦斯.缺點：采空區(qū)流過

20、的氧氣較多從而易發(fā)火.4、W型通風網(wǎng)絡優(yōu)點：在中間巷道布置抽放瓦斯鉆孔時,抽放孔由于處在抽放區(qū)域的中央,因而抽放率比采用U型通風網(wǎng)絡工作面提升50%5、雙Z型通風網(wǎng)絡優(yōu)點：雙Z型后退式通風網(wǎng)絡的上下入風平巷布置在煤體中,漏風攜的瓦斯不進入工作面,工作面比擬平安.缺點：雙Z型通風網(wǎng)絡的工作面有一段是下行通風, 并且需要設置邊界上山, 維護在采空區(qū)的巷道在支護上還需要預防漏風.實用文檔6、H型通風網(wǎng)絡優(yōu)點：工作面風量大,采空區(qū)瓦斯不涌向工作面,氣象條件好,增加了工作 面的平安出口,工作面機電設備在新鮮風流巷道中, 通風阻力小,在采空區(qū)抽放 瓦斯.易于限制上隅角的瓦斯.缺點：沿空護巷困難,由于有附加

21、巷道,可能影響通風的穩(wěn)定性,治理復雜.3采煤工作面通風系統(tǒng)選定由于該礦井要求東西兩翼各布置兩個工作面, 所以在上下山的一側開采一 個區(qū)段,沒有兩個臨近工作面同時開采的條件,所以不使用W型通風方式；Y型和E型有巷道在采空區(qū),這樣給巷道的維護帶來困難,此礦為低瓦斯礦井所 以不必要使用這樣方式來預防上隅角瓦斯超限,所以可以不使用這兩種通風方 式,同樣也不使用U型前進式通風方式.E型巷道要開采三條通風巷道,這樣 開采是合理的,但是和U型后退式相比需要多開采一條巷道, 所以在該礦井的 通風設計中選用U型后退式.四、通風設備的平安技術要求根據(jù)有關原那么,并根據(jù)現(xiàn)場科技人員的經(jīng)驗,可對通風設備提出以下 幾點

22、平安技術要求：1主通風機運轉穩(wěn)定性能好,主通風機的穩(wěn)定性運轉與否決定著礦井通風 系統(tǒng)的平安可靠程度.2通風設備的自動監(jiān)控系統(tǒng)完備.主要通風機和局部通風機正常運轉很重 要；風門失控會造成風流短路和通風系統(tǒng)紊亂,危及井下生產(chǎn)的平安.所以, 它們要安裝自動監(jiān)控系統(tǒng).3反風系統(tǒng)的靈活程度要高.進行反風是井下發(fā)生火災、爆炸事故時預防 災害擴大的重要設施,主要通風機必須安裝反風設施, 并能在10min內(nèi)改變巷 道內(nèi)風流方向且風量不小于正常值的 40%.4防爆裝置要有很高的完善程度.它是預防瓦斯、煤塵爆炸傳播的有效方 法.當?shù)V井開采煤塵具有爆炸性危險和瓦斯含量高的煤層時,其兩翼、相臨的 采區(qū)、煤層和工作面,

23、都要設置水棚或巖粉棚實行隔離.實用文檔五、通風附屬裝置及其平安技術為了保證主扇運轉的平安可靠,除扇風機機體外,仍需設置一系列附屬裝 置,如反風裝置、防爆門、風碉和擴散器等.1 .反風裝置礦井反風就是當?shù)V井發(fā)生突變的時候及時使風流反向, 限制災害和災情的發(fā) 展的應變舉措.反風裝置就是使正常風流反向的設施.當進風井附近和井底車場 發(fā)生火災或瓦斯煤塵爆炸時,為了預防大量的 CO和CO等有害氣體進入采掘空 間,危及井下工人的生命平安,那么利用反風裝置迅速使風流逆轉.本設計選取2K58型軸流風機,這種風機反轉后的風量可以到達正常時期風量的 40%故不須 設置反風裝置進行反風.本礦每年進行反風演習一次,每

24、季度都要檢查反風功能,保證隨時可用.2 .防爆門為保護風機,在風井井口設置鐘形防爆門.防爆門放入井口圈的凹內(nèi),槽中盛 水以防漏風,深度必須大于防爆門的內(nèi)外壓差.如圖 5-1所示圖5-1 1-防爆井蓋；2-密封液槽；3-滑輪；4-平衡重錘；5-壓腳；6-風碉3 .擴散器本設計選用由圓錐形內(nèi)筒和外筒構成的環(huán)狀擴散器,它可以將風機出口的大局部速壓轉變?yōu)殪o壓,以減少風機出風口的速壓損失,提升風機的靜壓.如圖5-2所示實用文檔圖5-2軸流式通風機擴散器4 .風碉風碉是礦井主扇和出風井之間的一段聯(lián)絡巷道, 風碉通風量很大,其內(nèi)外壓 差較大,因此要特別注意減小風碉阻力和預防漏風.5 .消音裝置采用設計的消聲

25、裝置后,可以滿足?工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準?規(guī)定的90 dB(A) 限值的要求.消聲裝置對主要通風機的阻力損失影響小 ,防塵、防潮及降噪效果 明顯,可適用于不同地區(qū),無論是嚴寒枯燥的北方地區(qū),還是炎熱潮濕的南方地區(qū) 選用不同的材料組合,均可使消聲裝置保持良好的聲學性能,它可以廣泛的應用 于煤礦主要通風機的消聲降噪.實用文檔六、相關計算1 .采煤工作面需風量的計算對于低瓦斯礦井,采煤工作面可根據(jù)氣象條件,采用以下公式進行計算：Q=Q R K K式中Qf不同采煤方法工作面所需的根本量,？ /s ;Q=L 工作面控頂距X M 工作面實際采高X 70 %x v 適宜風速；K-回采工作面采高調(diào)整系數(shù)；K回采

26、工作面長度調(diào)整系數(shù)；工作助長度/m80150系數(shù)Kl1.01502002001.0 1.31.3 1.5K回采工作面溫度與對應風速調(diào)整系數(shù).回采工作面風量計算調(diào)整系數(shù)詳見下表：表1回采工作面采高調(diào)整系數(shù) K采高/m202.0 2.52.05.0及放頂煤工作卸系數(shù)Kh1.01.11.5表2回采工作面長度調(diào)整系數(shù)Kl表3回采工作面溫度與對應風速調(diào)整系數(shù)Kt工作面空氣溫度/ c回米工作回風速/m.s-1配風調(diào)整系數(shù)Kt201.01.0020231.0 1.51.001.1023 261.5 1,81.101.2526 281.8 2.51.25 1.4028 302.5 3.01.40 1.60表3

27、采煤工作面合理風速實用文檔米煤工作面空氣溫度C米煤工作面合理風速m/s180.5 0.818 200.8 1.020 231.0 1.523 261.5 1.8表4各種礦及其采掘工作面溫度礦名稱米掘工作面溫度C煤礦26金屬礦27化學礦26鈾礦26?。篕h=1.5m；工作面長度為150m即ki=i.0 ；Kt =1.25 ;L 工作面控頂距=煤柱高度=15mM 工作面實際采高=煤層厚度=240mv 適宜風速=1.51.8,取1.8 m/s ;煤礦,采掘工作面溫度為26Co即：Q=Q - K. - K Kt二L 工作面控頂距X M 工作面實際采高X 70 %oX v 適宜風速 Kh Kl Kt=1

28、5X 240X 70 %X 1.8 X 1.5 X 1.0 X 1.25=8505? /s按回采工作面同時作業(yè)最多人數(shù)計算需風量以人數(shù)為單位,按每人每分鐘供給不小于 4?的規(guī)定風量供風.按下式計算：Qhi=4 - Ni式中Ni 回采工作面同時作業(yè)最多人數(shù),人.井下同時作業(yè)的最多人數(shù)為700人,綜采工作面同時作業(yè)最多人數(shù) 40人,高檔實用文檔普采工作面同時作業(yè)最多人數(shù) 60人.取 Ni=60oQhi=4 - Ni=4 X60=240? /min=4 ? /s2 .掘進工作面需風量的計算按瓦斯或二氧化碳涌出量計算根據(jù)?煤礦平安規(guī)程?規(guī)定,掘進工作面回風流中瓦斯?jié)舛炔怀^1 %勺要求計算.即Q =1

29、00 qi K式中Qji 第i個掘進工作面實際需要風量,？ /s ；q ji 掘進工作面回風巷風流中瓦斯或二氧化碳的絕對涌出量,？ /s ;Ki 掘進工作面的瓦斯涌出不均衡系數(shù),該值應從實測和統(tǒng)計中得出,一般可取 1.5 2.0.qji =6.6 m3/s ;礦井相對瓦斯涌出量取 Ki=1.5.即：Q=100 5 Ki =100 X 6.6 X 1.5=990? /s3 .碉室需風量的計算碉室需風量應該根據(jù)礦井各個獨立通風碉室需風量總和計算： Qd=Qd1+Qd2+Qd3+Qdn式中EQd-所有獨立通風碉室需風量總和,？/s ；Qd1, Qd2, Qd3- Qdn不同獨立通風碉室需風量,？ /

30、s.機電酮室須設在進風流中.酮室深度不超過 6m,入門寬度不小于1.5m者,可用 擴散通風.個別機電酮室經(jīng)礦總工程師批準, 可設在回風流中,但其中瓦斯?jié)舛?不得超過0.5%,并應安裝瓦斯自動檢測報警斷電裝置.發(fā)熱量大的機電碉室如水泵房、中央變電所、壓氣機房等,其風量的供給以能實 現(xiàn)碉室降溫為目的.碉室內(nèi)機電設備運行產(chǎn)生的熱使碉室進、回風產(chǎn)生溫差,這實用文檔項溫差所反映的室內(nèi)風流所吸收熱量應和機電設備運行的發(fā)熱量相等.即：Qdj= A Nt 9 / (3600 p - Cp At)式中Qd獨立通風碉室需風量,？ /s ;A一個kWh的電量變?yōu)闊崃康漠斄? A=3600KJ/kW h;Nt碉室中機

31、電設備運轉的總功率,kVV碉室中機電設備運轉的發(fā)熱系數(shù),一般從實測中得出,水泵房取0.020.04 ,壓氣機房取0.200.23 ;Cp-空氣的定壓比熱,一般取 1.0006KJ/kg - K; t 碉室進、回風溫差,K即： A=3600KJ/kW - h; Nt= 112.2kW ; 8=0.2; Cp=1.0006KJ/kg - K; t=2. Qdj= A Nt 9 / (3600 p - Cp - At)=3600 X 112.2 X 0.2/ (3600X 1.0 X 1.0006 乂 2)=11213.3 ? /s4,全礦井總需風量計算Qt=K (EQh-E Qb+ Qj+EQd+

32、 Q.式中 Qt 礦井總風量,？ /s ;EQh-回采工作面需風量的總和,？ /s ；EQb-備用工作面需風量的總和,？ /s ；EQj掘進工作面需風量的總和,？ /s ；EQd-獨立通風碉室需風量的總和,？ /s ；EQq-礦井除采、掘碉室以外的其他巷道需風量的總和,？ /s ;K礦井風量備用系數(shù)(抽出式通風取1.151.20 ,壓入式通風取1.251.3 )選取通風機工作方法為抽出式礦井通風方法,即取K=1.0OQh=8505？ /s ; Qb=1/2 Qh=4252.5 ？ /s ;Qji=990 ？ /s ; Qdj=11213.3 ？ /sQt=K (E Ch+EQ+EQ+ECd+E

33、Cq)=1.0 X (8505+4252.5+990+11213.3)=24960.8/s實用文檔5.礦井通風總阻力計算礦井通風總阻力計算原那么礦井通風設的總阻力,不應超過 2940P3礦井井巷的局部阻力,新建礦井按井巷摩擦阻力的 10刈算,擴建礦井宜 按井巷摩擦阻力的15科算.礦井通風總阻力計算礦井通風總阻力：風流由進風井口起,到回風井口止,沿一條通路風流路 線各個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.對于礦井有兩臺或多臺風主要通風機工作,礦井通風阻力按每臺主要通風機 所效勞的系統(tǒng)分別計算.在主要通風機的效勞年限內(nèi),隨著采煤工作面及采區(qū)接替的變化,通風系統(tǒng) 的總阻力也將

34、因之變化.當根據(jù)風量和巷道參數(shù)直接判定最大總阻力路線時,可 按該路線的阻力計算礦井總阻力；當不能直接判定時,應選幾條可能是最大的路 線進行計算比擬,然后定出該時期的礦井總阻力.礦井通風系統(tǒng)總阻力最小時稱通風容易時期.通風系統(tǒng)總阻力最大時亦稱為 通風困難時期.對于通風困難和容易時期,要分別畫出通風系統(tǒng)圖.根據(jù)采掘工作面及碉室 的需要分配風量,再由各段風路的阻力計算礦井總阻力.計算方法：期東、西兩翼的通風阻力最大路線,分別用下式算出各段巷道的摩擦阻力.Hf= LUQ2/S3, Pa式中：Hf 巷道摩擦阻力,Pa.L 井巷長度,mQ通過井巷的風量,m3/sU井巷凈斷面周長,m.S井巷凈斷面積,S2另

35、外,工作面漏風取210%,樂譜其余風量均勻分配給各個風門或風窗.全礦通風摩擦阻力計算如下表：實用文檔時而一一地點西翼(Pa)東翼容易時期1156.81321.1困難時期1378.31503西翼容易時期通風總阻力：Hi=1.02 xEhr min = 1.20 X 1156.8=138.2Pa西翼困難時期通風總阻力：Hi=1.15 xEhr mar =1.15x1378.3=1585Pa東翼容易時期通風總阻力：Hb=1.02 XEhr min =1.20X1321.1=1585.3 Pa東翼困難時期通風總阻力：H2=1.15 XEhr mar =1.15 乂 1503=1728.5 Pa6,礦井

36、等積孔的計算礦井等積孔是用用來表示井巷或礦井的通風難易程度.其計算步驟如下:_ 2R=h/Qf式中：R礦井通風,NS/m3H r礦井總阻力,Paq f-礦井總風量,m/s(1)容易時期：西翼：R=1388.2/50.6 2=0.54 N - S2/ m3A1=1.1896/ (V0.54) =1.63 m2東翼：R=1585.3/57.8 2=0.47 N - S2/ m3A2=1.1896/ (V0.47) =1.72 m2(2)困難時期：西翼：R=1585/53.6 2=0.55 N S7 m3A1=1.1896/ (V0.54) =1.63 m2實用文檔東翼：R=1728.5/60.9

37、2=0.47 N - S2/ m3A2=1.1896/ (V0.47) =1.72 m2礦井等積孔計算和礦井通風難易程度分級見下表:表1礦井等積孔計算表礦井等積孔計算表時期地區(qū)風量吊/s風壓Pa風阻Ns2/m4等積孔R2容易時期東翼58.71585.30.471.72西翼50.61388.20.541.63困難時期東翼60.91728.50.471.72西翼53.615850.551.61礦井通風難易程度礦井總風阻Rm/NSrms一 一 -2等積孔A/m容易2中等0.355-1.4201-2困難1.4201根據(jù)計算,本礦井兩翼在容易和困難時期,其通風難易程度都在中等以上.表2 礦井 通風 難易

38、 程度 分級表7,礦井通風設備的選擇礦井通風設備是指主要通風機和電動機.礦井通風設備的要求：1、礦井必須裝設兩套同等水平的主通風設備,其中一套作備用.2、選擇通風設備應滿足第一開采水平各個時期工況變化,并使通風設備長期 高效率運行.3、風機水平應留有一定的余量.4、進、出風井井口的高差在150m以上,或進、出風井井口標高相同,但井深400m以上時,宜計算礦井的自然風壓.本礦井為高瓦斯礦井,考慮壓人和抽出通風方式的優(yōu)缺點及軸流式通風機和離實用文檔心式通風機的優(yōu)缺點.初步選擇軸流式通風機采用抽出通風方式通風.1、確定主要通風機的風量(1)容易時期通過主要通風機的風量 Q扇必大于通過出風井的礦井總風

39、量 Q 對于抽出式Q 容=(1.05 1.10)Q 礦 m3/s式中,1.051.10為外部漏風系數(shù),出風并無提升運輸任務時取1. 05,有提升運輸任務時取1.10. 此處取1.1Q扇=1.1 X 51.2=56.3 m 3/s(2)困難時期時期通過主要通風機的風量 Q扇必大于通過出風井的礦井總風量Q礦,對于抽出式Q扇=(1.05 1.10)Q 礦 m3/s式中,1.051.10為外部漏風系數(shù),出風并無提升運輸任務時取1. 05,有提升運輸任務時取1.10. 此處取1.1Q 扇=1.1 X 51.2=56.3 m3/s2、確定主要通風機的風壓軸流式通風機：容易時期 h扇易=h阻易十hd HN困難時期 h扇難=h阻難十hd十HN式中：hd通風機裝置阻力,Pa.此處取150pa所以容易時期 h扇易=h阻易十hd H=913+ 150 100=963p