礦井通風與安全課件8到9章(中)

1、礦井通風與安全課件8到9章(中) WORD文檔使用說明：礦井通風與安全課件8到9章(中) 來源于PDF轉換成WROD 本WOED文件是采用在線轉換功能下載而來，因此在排版和顯示效果方面可能不能滿足您的應用需求。如果需要查看原版WOED文件，請訪問這里礦井通風與安全課件8到9章(中) 礦井通風與安全課件8到9章(中)|PDF轉換成WROD_PDF閱讀器下載第八章： 第八章：礦井熱害中國礦業(yè)大學 概述隨著礦井開采深度逐漸增加，綜合機械化程度不斷提高， 地熱和井下設備向井下空氣散發(fā)的熱量顯著增加； 地處溫泉地帶的礦井，由于從巖石裂隙中涌出的熱水或與 熱水接觸的高溫圍巖放熱，也都能使礦內氣溫升高，濕度

2、 增大。 礦內高溫、高濕環(huán)境嚴重影響井下作業(yè)人員的身體健康和 生產效率，已造成災害熱害。礦井熱害最終將成為制 約礦物開采深度的決定性因素。 礦井主要熱源及其散熱量能引起礦井氣溫值升高的環(huán)境因素統(tǒng)稱為礦井熱源。 礦井熱源包括：井巷圍巖傳熱、機電設備放熱、煤炭與 矸石放熱、礦物及其它有機物放熱、人員放熱和熱水放熱 等。一、井巷圍巖傳熱 1圍巖原始溫度的測算 圍巖原始溫度是指井巷周圍未被通風冷卻的原始巖層溫 度。由于在地表大氣和大地熱流場的共同作用下，巖層原始 溫度沿垂直方向上大致可劃分為三個層帶： 變溫帶：在地表淺部由于受地表大氣的影響，巖層原始 溫度隨地表大氣溫度的變化而呈周期性地變化，稱變溫帶

3、。 恒溫帶：隨著深度的增加，巖溫常年基本保持不變，這 一層帶稱為恒溫帶，恒溫帶的溫度約比當?shù)啬昶骄鶜鉁馗? 2。增溫帶：在恒溫帶以下，由于受大地熱流場的影響，在一 定的區(qū)域范圍內，巖層原始溫度隨深度的增加而增加，大致 呈線性的變化規(guī)律，這一層帶稱為增溫帶。 地溫率：指恒溫帶以下巖層溫度每增加1所增加垂直深 Z ? Z 0 m/ 度，即：gr = tr ? tr0地溫梯度：指恒溫帶以下，垂直深度每增加100m時，原 始巖溫的升高值，它與地溫率之間的關系為： Gr=100/gr /100m 式中 gr地溫率，m/； Gr地溫梯度，/100m； Z0、Z恒溫帶深度和巖層溫度測算處的深度，m； tr0

4、、tr恒溫帶溫度和巖層原始溫度，。表 1 我國部分礦區(qū)恒溫帶參數(shù)礦區(qū)名稱 遼寧撫順 山東棗莊 平頂山礦區(qū) 羅河鐵礦區(qū) 安徽淮南潘集 遼寧北票臺吉 廣西合山 浙江長廣 湖北黃石 恒溫帶深度 Z0(m) 恒溫帶溫度tr0() 地溫率 gr(m/) 2530 40 25 25 25 27 20 31 31 30 45 3121 5925 4037 40 44 2圍巖與風流間傳熱量 井巷圍巖與風流間的傳熱是一個復雜的不穩(wěn)定傳熱過程。 常將復雜的影響因素歸結到傳熱系數(shù)中討論。因此，井巷圍巖 與風流間的傳熱量可按下式計算： QrKUL(trm-t)， kW 式中 Qr井巷圍巖傳熱量，kW； K圍巖與風流間

5、的不穩(wěn)定換熱系數(shù)，kW/(m2)； U井巷周長，m； L井巷長度，m； trm平均原始巖溫，； t井巷中平均風溫，。二、機電設備放熱 1.采掘設備放熱 采掘設備運轉所消耗的電能最終都將轉化為熱能，其中大 部分將被采掘工作面風流所吸收。風流所吸收的熱能中小部 分能引起風流的溫升，其中大部分轉化成汽化潛熱引起焓增 。采掘設備運轉放熱一般可按下式計算： QcN， kW 其中 Qc風流所吸收的熱量，kW； 采掘設備運轉放熱中風流的吸熱比例系數(shù)；值可 通過實測統(tǒng)計來確定。 N采掘設備實耗功率，kW。2.其它電動設備放熱 電動設備放熱量一般可按下式計算： Qe(1-t)mN， kW 其中 Qe電動設備放熱

6、量，KW； N電動機的額定功率，kW； t提升設備的機械效率，非提升設備或下放物料 t=0； m電動機的綜合效率，包括負荷率、每日運轉時間 和電動機效率等因素。三、運輸中煤炭及矸石的放熱 在以運輸機巷作為進風巷的采區(qū)通風系統(tǒng)中，運輸中煤炭 及矸石的放熱是一種比較重要的熱源，其放熱量一般可用下 式近似計算： KW QK = mCm?t Qk運輸中煤炭或矸石的放熱量，KW； m煤炭或矸石的運輸量，Kg/s； Cm煤炭或矸石的比熱，KJ/(Kg)； t煤或矸石與空氣溫差，?？捎蓪崪y確定，也可用 下式估算：?t = (t r ? t wm ) L運輸距離，m； tr運輸中煤炭或矸石的平均溫度，一般較回

7、采工作面 的原始巖溫低48； twm運輸巷道中風流的平均濕球溫度，。四、礦物及其它有機物的氧化放熱 井下礦物及其它有機物的氧化放熱是一個十分復雜的過程 ，很難將它與其它熱源分離開來單獨計算，現(xiàn)一般采用下式 估算： Q0 = q 0V 式中 Q0氧化放熱量，kW V巷道中平均風速，m/s； q0當V1m/s時單位面積氧化放熱量，kW/m2；在無 實測資料時，可取3×10-3 kW/m2。五、人員放熱 在人員比較集中的采掘工作面，人員放熱對工作面的氣 候條件也有一定的影響。人員放熱與勞動強度和個人體質 有關，現(xiàn)一般按下式進行計算： Q W 0 = nq kW Qw0人員放熱量，kW n工

8、作面總人數(shù)； q每人發(fā)熱量，一般參考以下數(shù)據(jù)取值；靜止狀態(tài) 時??；輕度體力勞動時??；中等體力勞 動時??；繁重體力勞動時取。六、熱水放熱 井下熱水放熱主要取決于水溫、水量和排水方式。當采用 有蓋水溝或管道排水時，其傳熱量可按下式計算： kW QW = K w S (t w ? t ) Qw熱水傳熱量，J； Kw水溝蓋板或管道的傳熱系數(shù)，kW/(m2)； S水與空氣間的傳熱面積。水溝排水:SBwL，m2； 管道排水:S m2 L，m2； Bw水溝寬度，m；D2管道外徑，m；L水溝長度，m； tw 水溝或管道中水的平均溫度，； t巷道中風流的平均溫度，。 水溝蓋板的傳熱系數(shù)可按下式確定：K w =

9、1 /( 1 + + 1 )1 2管道傳熱系數(shù)可按下式確定: 管道傳熱系數(shù)可按下式確定: Kw =1/( d2 + d2 ln d2 + 1 ) 1d1 2 d1 2 2) kW/(m ) 1水與水溝蓋板或管道內壁的對流換熱系數(shù)，kW/(m2)； 2水溝蓋板或管道外壁與巷道空氣對流換熱系數(shù)， kW/(m2)； 蓋板厚度，m； 蓋板或管壁材料的導熱系數(shù)，kW/(m2)； D1管道內徑，m； D2管道外徑，m。 礦山熱環(huán)境一、人體與礦內熱環(huán)境的關系 井下作業(yè)不僅是一項高耗能作業(yè)，而且其危險性很大。 研究人體與熱環(huán)境的關系有利于采取適當?shù)拇胧┮员Ｗo礦工 的身體健康和提高勞動生產率。 人體熱平衡和舒適

10、感、人體的散熱、礦內熱環(huán)境對人的 影響。1、礦井熱環(huán)境對工人身體健康的影響 高溫高濕的氣候環(huán)境不僅會使人感到不舒適，產生過高 的熱應力破壞人體的熱平衡，而且可能導致中暑，使人的 心理、生理反應失常，從而降低勞動生產率，增大事故率 。 新陳代謝產熱量主要與體力勞動強度成正比，而它的生 理作用是決定于總的熱應力。因此，人體的總產熱量與人 體的總散熱量之間要保持相互平衡，以保證體溫恒定在正 常范圍之內。2、熱環(huán)境對工人生理功能的影響 高溫高濕氣候對礦工的影響是多方面的。惡劣的氣候條件 會降低人的體力和腦力，嚴重時會損傷人身的健康，甚至危 及生命。 人體處在熱環(huán)境時，血管舒張，血流量增多，由血液帶到

11、皮膚的熱量增多，皮膚的溫度升高，從而增大了與環(huán)境的對 流和輻射換熱。3、不同氣候條件人體熱感覺和對人體健康的影響風溫， 相對濕度，% 96 21?28 97 97 97 97 28?29 97 97 97 95 29?30 96 95 >30 95 ? > > 稍熱 涼爽 熱 ? >3 < ? 稍熱 涼爽 悶熱 熱 風速，m/s < ? ? < ? 礦工感覺 悶熱 熱 稍熱 悶熱 熱有效溫度（）42?40熱感覺 很熱 熱 稍熱 暖和 舒適 涼快 冷 很冷生理學作用 強烈的熱效應力影響出汗和 血液循環(huán) 隨著勞動強度增加，出汗量 迅速增加 隨著勞動強度的增

12、加出汗量 增加 以出汗方式進行正常的體溫 調節(jié) 靠肌肉的血液循環(huán)來調節(jié) 利用衣服加強顯熱散熱和調 節(jié)作用 鼻子和手的血管收縮肌體反應 面臨極大的熱危害，妨害心臟血管 的血液循環(huán) 心臟負擔加重，水鹽代謝加快 心跳增加，稍有 沒有明顯的不適感 正常 正常 黏膜、皮膚干燥 肌肉疼痛，妨礙表皮血液循環(huán)35 32 30 25 20 15 10二、熱環(huán)境對井下生產效率的影響等效溫度與生產效率的關系100工 作 效 60 率 40 （%）20 0 27 28 29 30 31 32 33 溫度（） 3480 m/s m/s m/s35 36體力勞動工作效率與溫度和風速關系三、熱環(huán)境對安全生產的影響 根據(jù)煤礦

13、安全規(guī)程規(guī)定：“生產礦井采掘工作面的 空氣溫度不得超過26”；“采掘工作面的空氣溫度超過30 ，必須采取降溫措施逐步解決”。 高溫高濕環(huán)境不僅嚴重地危害了人體的身體健康，而且 時刻威脅著生產的正常進行。因為人體在熱環(huán)境中，中樞神 經系統(tǒng)受到抑制，使注意力分散，降低了動作的準確性和協(xié) 調性。高溫高濕的環(huán)境容易使工人處于昏昏欲睡的狀態(tài)，且 工人心理上易煩躁不安，加上繁重的體力勞動，工人的機警 能力降低，從而使事故的發(fā)生率上升。 礦井降溫的一般技術措施礦井降溫的一般技術措施包括：通風降溫、隔熱疏導、 個體防護等幾種主要措施。一、通風降溫 1）加大風量 2）選擇合理的礦井通風系統(tǒng) 二、隔熱疏導 所謂隔

14、熱疏導就是采取各種有效措施將礦井熱源與風流 隔離開來，或將熱流直接引入礦井回風流中，避免礦井熱源 對風流的直接加熱，從而達到礦井降溫的目的。隔熱疏導的 措施主要有： 1）巷道隔熱 2）管道和水溝隔熱 3）井下發(fā)熱量大的大型機電硐室應獨立回風 三、個體防護第九章 通風系統(tǒng)設計 擬定礦井通風系統(tǒng) 礦井總風量的計算和分配 計算礦井通風總阻力 選擇礦井通風設備 概算礦井通風費用 生產礦井的通風系統(tǒng)改造 通風系統(tǒng)安全性評價礦井通風設計是整個礦井設計內容的重要組成部分，是保 證安全生產的重要環(huán)節(jié)。新建礦井和生產礦井在開拓、開 采過程中都需要進行周密的通風設計。這兩類通風設計的 內容和方法基本相似。 礦井通

15、風設計的依據(jù)包括： 礦井的安全條件(包括礦井沼氣等級、各煤層的沼氣含量、 煤塵爆炸性、煤的自燃性等) 礦井設計的生產能力 礦井的開拓方式和采煤方法 采煤的年進度計劃 礦井和各水平的服務年限 各種技術經濟參數(shù)、性能的資料和有關法規(guī)與政策規(guī)定 擬定礦井通風系統(tǒng)一、 礦井通風系統(tǒng) 礦井通風系統(tǒng)包括： 通風方式（進、出風井的布置方式）； 通風方法（礦井主通風機的工作方法）； 通風網路。 中央式通風系統(tǒng)可細分為： 中央并列抽出式；中央并列壓入式 中央分列抽出式；中央分列壓入式 對角式通風系統(tǒng)可細分為： 兩翼對角式：兩翼對角抽出式 ；兩翼對角壓入式 分區(qū)對角式： 分區(qū)對角抽出式；分區(qū)對角壓入式中央并列抽出

16、式（1）中央并列抽出式 在地形條件許可時，進風井和出風井大致并列在井田 走向的中央，二井底都開掘到第一水平，主要通風機設 在出風井的井口附近，將污風抽到地表。 注意：出風井的井底必須和總進風流隔開，出風井 的井口一般用防爆門緊閉；在巖石中做條回風石門mn ，煤層傾角越大、總回風石門越短，反之越長。用斜井開拓時，可以大致在走向的中央開掘一對并列斜井。中央并列壓入式中央并列壓入式：將壓入式主要通風機設置在進風井的井 口附近，新風自地表壓入井下。 注意：進風井的井口房須密閉，其它與抽出式相同。中央分列抽出式中央分列式，又名中央邊界式中央分列抽出式：進風井大致位于井田走向的中央， 出風井大致位于井田淺

17、部邊界沿走向的中央。 注意：在井田走向的中央開鑿主副井；主要通風機設 在出風井口附近；在傾斜方向上，出風井和進風井相隔一 段距離，出風井的井底高于進風井的井底。中央分列壓入式中央分列壓入式：主要 中央分列壓入式 通風機安設在進風井口( 副井口)附近，井口房須 密閉，主井底和總進風 須隔開，其它都與圖9-2 相同。兩翼對角抽出式兩翼對角抽出式 進風井筒大致位于井田走向的中央， 兩個出風井筒分別位于兩翼邊界采區(qū)中央的淺部，主要通 風機設在出風井口附近。為了開采深水平，有時把兩翼風 井設在兩翼沿傾斜的中央和沿走向的邊界附近。用斜井和 平峒開拓時，可把圖9-4中的立井改為斜井和平峒。兩翼對角壓入式兩翼

18、對角壓入式：進風井和出風井的位置與圖9-4相同， 只是在進風井口(副井口)附近安設壓入式主要通風機，進風副 井口須密閉，主井底和總進風須隔開。分區(qū)對角抽出式分區(qū)對角抽出式 進風井大致位于井田走向的中央，在每 個采區(qū)各掘一個小回風井，并分別安設抽出式分區(qū)主要通風 機，可不必做總回風道。在圖9-5中也可以用斜井代替立井 ，或者進風用垂直于走向(或平行于走向)的平峒，出風用斜 井；或者進風和出風都用平峒。分區(qū)對角壓入式分區(qū)對角壓入式：各出風井口不安設通風機，只在進風 井口(副井口)附近安設壓入式主要通風機，進風副井口要密 閉，主井井底和總進風須隔開?；旌鲜交旌鲜绞沁M風井與出風井由三個以上井筒按上述各

19、種 方式混合組成。包括：中央分列與兩翼對角混合式、 中央并列與中央分列混合式等。 圖示為中央分列與兩翼對角混合式通風系統(tǒng)。初期采 用中央分列式通風系統(tǒng)，當開采到兩翼邊界時，則用 中央分列與兩翼對角混合式的通風系統(tǒng)。二、礦井通風系統(tǒng)的選擇1. 選擇礦井通風系統(tǒng)的總原則：投產較快，出煤較多、安全 可靠、技術經濟指標合理等。 擬定通風系統(tǒng)的具體要求有： (1) 每個礦井和階段水平之間都必須有兩個安全出口； (2) 進風井巷與采掘工作面的進風流的粉塵濃度不得大與 ； (3) 新設計的箕斗井和混合井禁止作進風井，已作進風井 的箕斗井和混合井必須采取凈化措施，使進風流的含塵量達 到上述要求；(4) 主要回

20、風井巷不得作人行道，井口進風不得受礦塵 和有毒有害氣體污染，井口排風不得造成公害； (5) 礦井有效風量率應在60以上； (6) 采場、二次破碎巷道和電耙道，應利用貫穿風流通 風，電耙司機應位于風流的上風側，有污風串聯(lián)時，應禁止 人員作業(yè)；(7) 井下破碎硐室和炸藥庫，必須設獨立的回風道； (8) 主要通風機一般應設反風裝置，要求10 min內實現(xiàn) 反風，反風量大于40。 選擇通風系統(tǒng)時，應根據(jù)礦體賦存條件和開采特點， 擬定幾個可行方案進行詳細的技術經濟比較，擇優(yōu)選出。2. 選擇礦井主要通風機的工作方法煤礦主要通風機的工作方法基本上分為抽出式與壓入式兩 種，多采用抽出式通風方法，因為： 1)

21、抽出式主要通風機使井下風流處于負壓狀態(tài)。一旦主 要通風機因故停止運轉，井下風流的壓力提高，有可能使采 空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；壓入式主要通風機使井下 風流處于正壓狀態(tài)，當主要通風機停轉時，風流壓力降低， 有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加 2) 采用壓入式通風時，須在礦井總進風路線上設置若干 構筑物，使通風管理工作比較困難，漏風較大。用抽出式通 風可避免以上缺點。2. 選擇礦井主要通風機的工作方法3) 在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件 下，用壓入式通風能用一部分回風流把小窯塌陷區(qū)的有害氣 體帶到地面。 4)過渡時期是新舊水平同時生產，戰(zhàn)線較長，通風系統(tǒng) 和風量變化較大。由壓入式通

22、風過渡到深水平抽出式通風時 ，有一定困難，有時還須額外增掘一些井巷工程，使過渡期 限拉得過長；而用抽出式通風，就沒有這些缺點。 5) 在地面小窯塌陷區(qū)漏風嚴重、開采第一水平和低沼氣 礦井等條件下，采用壓入式通風是比較合適的，否則，就不 宜采用壓入式通風。3. 選擇礦井的通風方式新建礦井多數(shù)是在中央并列式、中央分列式、兩翼對角 式和分區(qū)對角式等方式中進行選擇?；旌鲜绞乔皫追N方式的 發(fā)展，多在老礦井的改建、擴建時使用。 選擇礦井通風方式一般是針對服務范圍來確定的。如果 礦井的服務年限不長(1020a)，則服務范圍為整個礦井； 如果礦井范圍較大，服務年限較長(3050a)，則只考慮頭 1525a的開

23、采范圍作為服務范圍；這時服務范圍往往是第 一水平；或者包括第一、第二水平在內。對于服務范圍之外 的后期通風系統(tǒng)，設計中只作粗略的考慮。1) 中央并列式的使用條件：煤層傾角大、埋藏深，但走 向長度不大(4km)，瓦斯、自然發(fā)火都不嚴重，在此條件下 ，采用中央并列式是比較合理的。 2) 中央分列式的適用條件：一般地說，這種通風方式適用 于煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長度不大(4km) ，而且瓦 斯，自然發(fā)火比較嚴重的新建礦井。與中央并列式相比，這 種通風方式的安全性要好。3) 兩翼對角式的適用條件：該種布置方式(指對角風井位 于淺部邊界附近者)適用于煤層走向較大(超過4km)、井型較 大、煤層上部

24、距地面較淺、瓦斯和自然發(fā)火嚴重的新建礦井 ，安全性較中央分列式還好，但初期投資更大。有些瓦斯等 級不高，但煤層走向較長、產量較大的新礦井，也可采用這 種通風方式。4) 分區(qū)對角式的適用條件：煤層距地表淺，或因地表 高低起伏較大，無法開掘淺部的總回風道(因會穿出地面) ，在此條件下，開采第一水平時，只能采用分區(qū)通風的布 置方式。每個采區(qū)各有獨立通風路線，互不影響，是這種 通風方式的主要優(yōu)點。 對于一個實際條件下的礦井，往往有幾種通風系統(tǒng)都 可考慮，從技術分析和經濟比較兩方面考慮選定系統(tǒng)。礦井通風系統(tǒng)確定后，還要： 確定服務范圍內的通風容易和通風困難兩個時期的位 置； 確定采區(qū)內的通風系統(tǒng)，即確定

25、采用軌道上山還是運 輸上山進風； 確定采煤工作面采用U型、Z型、Y型還是W型通風系 統(tǒng)，這些都要經過技術經濟比較才能確定； 確定掘進頭的數(shù)目和位置； 繪制兩個時期的通風系統(tǒng)圖、立體圖和網絡圖。 礦井總風量的計算和分配礦井總風量各工作地點有效風量各風路漏風量一、生產礦井所需風量1生產礦井所需風量的計算 原則： “由里往外” 配風 抽出式通風：抽出式主要通風機的總風量礦井總風量 因體積膨脹風量抽出式通風機井口和附屬裝置的允許漏 風量 壓入式通風：壓入式主要通風機的總風量礦井總風量 抽出式通風機井口和附屬裝置的允許漏風量1、生產礦井所需風量礦井的總回風量或總進風量計算： Qwz(Qai+Qbi+Qc

26、i+Qdi)×Kwz，m3/min 式中，Qai各回采工作面和備用工作面所需風量之和， m3/min ； Qbi各掘進工作面所需風量之和； Qci 各峒室所需風量之和；Qdi除上述各用風地點外，其它 巷道所需風量之和； Kwz礦井風量備用系數(shù)，包括礦井內部漏風和配風 不均勻等因素影響，與礦井通風方式有關，一般可取 。對于中央并列式，；中央分列式和混合式，； 對角式，。2生產礦井風量的分配在各個用風地點（如掘進巷道和峒室等），將各用風點 計算的風量值乘以備用系數(shù)Kwz，就是配給用風地點所在巷道 的風量。 但是采煤工作面的風量只配給各自計算的風量，由備用 系數(shù)確定的風量考慮從采空區(qū)漏走的

27、風量。因此在U型通風的 上平巷和下平巷的風量是采煤工作面的計算風量乘以備用系 數(shù)。2生產礦井風量的分配2生產礦井風量的分配從各個用風地點開始，逆風流方向而下，遇分風點則加 上其它風路的分風量一起分配給未分風前那一條風路，作為 該風路的風量。直至確定進風井筒的總進風量。這一風量應 該等于剛才計算的礦井總風量。 如果是壓入式通風，則要加上礦井外部漏風量，才能得 出通過壓入式主要通風機的總風量。2生產礦井風量的分配然后又從各個用風地點開始，順風流方向而上，遇匯 合點則加上其它風路的風量一起分配給匯合后那一條風路 ，作為該風路的風量。直至確定回風井筒的總回風量。這 一風量也應該等于剛才計算的礦井總風量

28、。 如果是抽出式通風，則加上抽出式主要通風機井口和 附屬裝置的允許漏風量(即礦井外部漏風量)，才能得出通過 抽出式主要通風機的總風量。二、新建礦井和延深礦井所需風量新建礦井和延深礦井所需風量的設計，屬于預先估計風 量。設計時對于上述配風依據(jù)較難判準，而礦井類型繁多， 條件各異，如何恰當?shù)仡A定這種性質的風量，是目前還沒有 很好解決的重要問題。 有條件時，要參照鄰近生產礦井的通風資料，按生產礦 井的風量計算方法細致進行，否則只好采用“由外往里”的 計算方法，即先計算礦井的總風量，然后大致分配到各個用 風地點。二、新建礦井和延深礦井所需風量對于低瓦斯礦井 以工作面能夠有良好的氣候條件作為供 風的依據(jù)

29、，用下式計算礦井總風量： QTqK，m3/min 式中 T礦井平均日產量，t/d； q日產噸煤需風量，通過實際調查統(tǒng)計得出：q 1 m3/()； K一風量備用系數(shù)，即KK1K4K5K6，這些系數(shù)的乘 積介于之間，可根據(jù)新建礦井的條件查表得出具體 的數(shù)值。二、新建礦井和延深礦井所需風量對于高沼氣礦井 按總回風流中的沼氣濃度不超過%的 要求來計算礦井總風量： Q（1/24×60×%)qgTK，m3/min 式中 qg礦井沼氣平均相對涌出量，m3/t； T礦井平均日產量，t/d； K風量備用系數(shù)，即KK2K3K4K5，這些系數(shù)的 乘積介于之間，具體數(shù)值可查表查得。二、新建礦井和延

30、深礦井所需風量無論是高沼氣礦井，還是低沼氣礦井都要按井下同時工 作的最多人數(shù)來驗算礦井總風量Q，取大值作為礦井的總風量 ： Q4NK，m3/min 式中 N井下同時工作的最多人數(shù)，人; 4以人數(shù)為計算單位的供風標準，m3/min； K風量備用系數(shù)，它是產量不均衡系數(shù)、備用工作 面的風量系數(shù)和礦井內部漏風系數(shù)的總概括。采用中央并列 式的通風系統(tǒng)時，K；采用中央分列式或對角式通風系 統(tǒng)時，K。二、新建礦井和延深礦井所需風量新建礦井的風量分配是在算得的礦井總風量Q中，減去 獨立回風的掘進風量Qb和峒室風量Qc，再按以下原則對剩余 的風量Qre進行大致的分配；各個回采工作面的風量，按照 與產量成正比的

31、原則進行分配；各個備用工作面的風量，按 照它在生產時所需風量的一半進行分配。即： QreQ(QbQc) m3/min 式中 Qb所有獨立回風的各個掘進工作面風量之和， m3/min； Qc所有獨立回風的各個峒室風量之和， m3/min 。二、新建礦井和延深礦井所需風量剩余風量Qre的分配方法是：先用下式計算回采工作面日 產一噸煤所需配給的風量q，即：Qre m 3 min q= , Ta ' t d Ta + 2式中 Ta各個回采工作面的日產量之和，即 Ta=ta，t/d ta各個回采工作面的日產量，t/d； Ta'各個備用工作面的計劃日產量之和，即Ta'ta'

32、 ，t/d ta'各個備用工作面計劃日產量，t/d。二、新建礦井和延深礦井所需風量分配給各個回采工作面的風量為 Qaqta 分配給各個備用工作面的風量為 Qa'qta' /2 m3/min m3/min三、新建礦井風量的分配在各個用風地點(如掘進巷道和峒室等)，將計算的風量 直接配給用風地點所在巷道。但在U型采煤工作面，不考慮 從采空區(qū)漏走的風量，因此在上平巷和下平巷的風量與采 煤工作面的風量相同。三、新建礦井風量的分配從各個用風地點開始，逆風流方向而下，遇分風點則加 上其它風路的分風量一起分配給未分風前那一條風路，作為 該風路的風量。直至確定進風井筒的總進風量。這一風

33、量應 該等于剛才計算的礦井總風量。如果是壓入式通風，則要加 上礦井外部漏風量，才能得出通過壓入式主要通風機的總風 量。圖名 進風路線配風方法三、新建礦井風量的分配然后從各個用風地點開始，順風流方向而上，遇匯合點 則加上其它風路的風量一起分配給匯合后那一條風路，作為 該風路的風量。直至確定回風井筒的總回風量。這一風量也 應該等于剛才計算的礦井總風量。如果是抽出式通風，則加 上抽出式主要通風機井口和附屬裝置的允許漏風量(即礦井外 部漏風量)，得出通過抽出式主要通風機的總風量。四、確定礦井總風量和各個分風量通過以上的風量分配，初步確定了井下各個用風地點與 它們的進風和回風路線上的各個風量(必要時要算

34、出局部地區(qū) 各分支的自然分配風量)。但是，各條風路上的風量還未最后 確定，必須進行各條風路的風速校核，即用分配到各處的風 量除以相應斷面積，所得出的風速必須符合規(guī)程規(guī)定。 各條風路的風量經過驗算后，若符合風速要求，則各風 路的風量可以確定；若低于規(guī)定風速，則增加該風路的風量 ；若超過規(guī)定風速，則擴大該風路斷面或調整該風路風量， 使風速降到規(guī)定值以下。最后，確定礦井總風量。 計算井巷通風阻力在選擇礦井主要通風機之前，必須計算井巷通風總阻力。一、計算的原則（1）礦井通風的總阻力不得超過2940 Pa； （2）礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴建礦井獨 立通風的擴建區(qū)）按井巷摩擦阻力的10計算，擴

35、建礦井 按井巷摩擦阻力的15計算； （3）礦井通風網路中若有較多的并聯(lián)系統(tǒng)，計算阻力時 ，應以其中阻力最大的路線為依據(jù)； （4）計算出通風困難時期的最大阻力和通風容易時期的 最小阻力，使得所選主要通風機既滿足通風困難(hrmax)時 期要求，又能在通風容易時期工況合理，而且在以后的通 風管理中均可采用增阻法進行風量調節(jié)。二、礦井通風總阻力的計算通風系統(tǒng)阻力最小時稱通風容易時期，通風系統(tǒng)總阻力 最大時稱通風困難時期。對于通風容易和困難時期分別畫出 通風系統(tǒng)圖，按照采掘工作面和峒室的需要分配風量，再由 各段風路的阻力計算礦井總阻力。 對于有不同巷道斷面的分支，要分段計算；對于小礦， 一般只計算困難

36、時期總阻力hrmax。二、礦井通風總阻力的計算礦井的摩擦總阻力按下式計算：hf = i =1 n i LU i iSi 3Qi 2式中，hf礦井通風總阻力，Pa； Li、Ui、Si分別是井巷的長度(m)，凈斷周邊長 (m)，凈斷面積(m2)； Qi分配給各井巷的風量，m3/s； i井巷摩擦阻力系數(shù)，。根據(jù)各井巷的支 架形式和斷面在第三章值表中查得的。二、礦井通風總阻力的計算沿著上述兩條風路，將各區(qū)段的摩擦阻力hfi累加得到通 風容易和困難時期總摩擦阻力hfe和hfd，并考慮適當?shù)木植孔?力系數(shù)(局部阻力取總摩擦阻力的1015)，即可算出通 風容易和通風困難兩個時期的井巷通風總阻力分別為： hr

37、min() hfe，Pa hrmax()hfd，Pa 式中，hrmax困難時期通風總阻力，Pa； hrmin容易時期通風總阻力，Pa。計算了整個礦井的通風阻力后，需要對整個礦井的通 風難易程度進行評價。評價的指標是兩個時期礦井總風阻和 總等積孔：Rmin = hr min , N ? s 2 m8 Q2 2 ,m hr minRmax =Amax =hr max , N ? s 2 m8 Q2 2 Amin = ,m hr max如果A1m2,表示礦井通風困難；如果A在1和2m2之間 ，表示通風難易為中等程度，如果A2m2，表示通風容易。 選擇礦井通風設備礦井通風設備包括：主要通風機及其電動機

38、。一、選擇主要通風機選擇依據(jù)通風機的個體特性曲線 1、計算通風機風壓 對于抽出式主要通風機，在通風容易時期的靜風壓應為 ： hfsminhrminhna，Pa 式中 hrmin容易時期最大阻力路線的阻力，Pa； hna容易時期幫助主要通風機通風的礦井自然風壓 ，Pa；一、選擇主要通風機抽出式主要通風機，在通風困難時期的靜風壓應為： hfsmaxhrmaxhno，Pa 式中 hrmax困難時期最大阻力路線的阻力，Pa； hno通風困難時期反對主要通風機風壓的礦井自然 風壓，Pa。根據(jù)當?shù)貧庀筚Y料或鄰礦資料估計(注意正負)。 同理，壓入式的主通風機在通風容易和通風困難兩個時 期的全風壓分別為： h

39、ftminhrminhna，Pa hftmaxhrmaxhno，Pa一、選擇主要通風機2、計算主通風機困難時期和容易時期的風量Qf1和Qf2； 3、根據(jù)確定的hfmax、Qf1和hfmin、Qf2 (即設計工況點)，從 所選通風機的個體特性曲線上看設計工況點是否都落在合理 工作范圍內。一、選擇主要通風機4、計算兩時期的風阻Rmin和Rmax: 在選定的風機個體特性曲線圖上畫風阻曲線Rmin和Rmax ，并從設計工況點向上延伸，與最近的個體特性曲線相交 于兩點，即實際工況點。 5、確定滿足通風要求的主要通風機的型號和轉速Rmax =hf max Q2 f1Rmin =hf min Q2 2 f二

40、、選擇電動機根據(jù)兩時期主通風機的輸入功率(Nfimin 和Nfimax)計算出 電動機的輸出功率Neo(kW)： 對于異步電動機，當Nfimin時，可選用一臺功 率較大電動機，輸出功率Neo和輸入功率Nei的關系為：N eo = N fi max ? k e /( etr )二、選擇電動機當Nfimin<=時，選用兩臺電動機，功率為： 初期 N eo?min = N fi min ? N fi max , kw 后期 N eo = N fi max ? k e /( e tr ) ke電動機容量備用系數(shù)，取 e電動機效率，取(大型電機取較高值)； e傳動效率，電動機與通風機直聯(lián)時取1；皮

41、帶傳 動時取。二、選擇電動機根據(jù)以上所得出的Neo(或Neomin)或Nei(或Neimin)、e以 及主要通風機所要求的轉數(shù)n，在電動機技術特征手冊上選 用合適的電動機。 根據(jù)周圍的工作環(huán)境，通風機一般選用開啟式或防護 式電動機。一般情況下，當電動機功率小于200 kW時，宜選 用低壓鼠籠式電動機；大于250 kW時，宜選用高壓鼠籠式電 動機；大于400 kW及以上時，宜選用同步電動機，優(yōu)點是在 低負荷運轉時改善電網功率因數(shù)，使礦井經濟用電，缺點是 購置和安裝費較高。三、礦井通風設備的要求根據(jù)礦井的瓦斯等級，主要通風設備應符合一下要求： 1) 礦井必須裝設兩部同等能力的通風機(包括電動機)

42、，一套運轉，一套備用，備用風機要求在10min內能夠開動 ； 2) 礦井的主要通風機房應有兩路直接由變(配)電所輸 出的供電路線，線路上不應分接任何負荷； 3) 主要通風機要有靈活可靠、合乎要求的反風裝置和 防爆門，要有規(guī)格質量符合要求的風峒和擴散器，分區(qū)主要 通風機也應符合這個要求； 4) 主局和電動機的機座必須堅固耐用，要設置在不受 采動影響的穩(wěn)定地層上。 概算礦井通風費用一般是計算噸煤的通風費用，即噸煤通風成本。 一、每噸煤的通風電費 先用下式計算主要通風機運轉的耗電量： Imf(N1N2)×365×24/(2(ev t)，kWh/a 式中，N1、N2一年內最大和最小的主要