礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)

1、題目2：某煤礦井田東西走向長約3 Km，南北傾向?qū)捈s1.7Km，井田面積約4.5519Km2，井田總體呈單斜構(gòu)造，煤層傾角大部分小于15°，屬緩傾斜煤層。頂板為黑色泥巖，致密而均一，底板為灰白色細(xì)中粒砂巖，煤層厚度0.846.12米，平均5.9米，以鏡煤、亮煤為主，含黃鐵礦，煤層夾矸03層，傾角10°14°。礦井煤層自燃發(fā)火期為1個(gè)月，自燃趨勢(shì)較突出的是2月3月。煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù)為40.3%。礦井屬低瓦斯礦井。設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬t/年。礦井采用斜井單水平上下山開拓，礦井的采煤方法為走向長壁，采煤工藝為綜采放頂煤。采用中央邊界式通風(fēng)方式。風(fēng)井設(shè)在采區(qū)的邊界

2、。主、副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。采區(qū)采用軌道上山、運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)，專用回風(fēng)巷回風(fēng)。工作面采用U型后退式開采，采煤工作面風(fēng)流流動(dòng)形式是上行通風(fēng)。綜放面平均控頂距為3.96m，實(shí)際采高4.1 m，工作面面長150米，工作面溫度20，回采工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)最多90人。礦井掘進(jìn)工作面平均瓦斯涌出量為1.2 m3/min，掘進(jìn)工作面一次炸破所用的最大炸藥量7.2kg，掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)40人。礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)第一章、局部通風(fēng)設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)原則及掘進(jìn)通風(fēng)方法的選擇1、設(shè)計(jì)原則根據(jù)開拓、開采巷道布置、掘進(jìn)區(qū)域煤巖層的自然條件以及掘進(jìn)工藝，確定合理的局部通風(fēng)方法及其布置方式，選擇風(fēng)筒類型和直徑，計(jì)算風(fēng)筒出入

3、口風(fēng)量，計(jì)算風(fēng)筒通風(fēng)阻力，選擇局部通風(fēng)機(jī)。局部通風(fēng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，其新風(fēng)取自礦井主風(fēng)流，其污風(fēng)又排入礦井主風(fēng)流。其設(shè)計(jì)原則可歸納如下：(1)礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件；(2)局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)；(3)盡量采用技術(shù)先進(jìn)的低噪、高效型局部通風(fēng)機(jī)；(4)壓人式通風(fēng)宜用柔性風(fēng)筒，抽出式通風(fēng)宜用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型。(5)當(dāng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)不能滿足通風(fēng)要求時(shí)可考慮選用兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。2、掘進(jìn)通風(fēng)方法的選擇掘進(jìn)通風(fēng)方法分為利用礦井內(nèi)總風(fēng)壓通風(fēng)和利用局部動(dòng)力設(shè)備通風(fēng)的方法，局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是礦井廣泛采用的

4、掘進(jìn)通風(fēng)方法，它是由局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒（或風(fēng)障）組成一體進(jìn)行通風(fēng)，按其工作方式可分為：（1）壓入式通風(fēng)（2）抽出式通風(fēng)（3）混合式通風(fēng)壓入式通風(fēng)新風(fēng)經(jīng)過風(fēng)機(jī)，安全系數(shù)高，可用柔性風(fēng)筒，柔性風(fēng)筒重量輕，易于貯存和搬運(yùn)，連接和懸吊也簡單，膠布和人造革風(fēng)筒防水性能好，是大多數(shù)礦井局部通風(fēng)的選擇，結(jié)合本設(shè)計(jì)故選擇壓入式通風(fēng)。（二）掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量計(jì)算及設(shè)計(jì)根據(jù)規(guī)程規(guī)定：礦井必須采用局部通風(fēng)措施1、掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量按下列因素分別計(jì)算，取其最大值。1）按瓦斯（二氧化碳）涌出量計(jì)算 m3/s式中：Q掘掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量，m3/s；Qch4掘進(jìn)工作面平均絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/s；K掘掘進(jìn)工作面因瓦斯涌出量

5、不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。即掘進(jìn)工作面最大絕對(duì)瓦斯涌出量與平均絕對(duì)瓦斯涌出量之比。通常，機(jī)掘工作面取1.52.0；炮掘工作面取1.82.0。此處取2.0所以：Q掘=100×3.2×2.0/60=10.7(m3/s)2）按炸藥使用量計(jì)算/60 (m3/min)式中：25使用1炸藥的供風(fēng)量，m3/s；A掘掘進(jìn)工作面一次炸破所用的最大炸藥量，。所以：Q掘=25×7.2/60=3(m3/s)3)按工作人員數(shù)量計(jì)算/60式中：N掘掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人所以： Q掘=4×40/60=2.67(m3/s)Q掘取其最大值: 240(m3/min)根據(jù)上述計(jì)算，應(yīng)選

6、取所有風(fēng)量中的最大值，故按排瓦斯所需風(fēng)量為該掘進(jìn)巷道的需風(fēng)量，大小為240 m3/min。4）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算掘進(jìn)工作面的最小風(fēng)速：0.25×8.6=2.15(m3/s)掘進(jìn)工作面的最大風(fēng)速：4×8.6=34.4(m3/s)2.15(m3/s) 小于9.6(m3/s) 小于33.6(m3/s)故符合要求。2、掘進(jìn)面的設(shè)計(jì)1）巷道斷面掘進(jìn)斷面取8.6m22）支護(hù)形式在上下順槽內(nèi)，巷道支護(hù)形式采用工字鋼支護(hù)（三）掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備選擇1、風(fēng)筒的選擇1）風(fēng)筒的種類掘進(jìn)通風(fēng)使用的風(fēng)筒有金屬風(fēng)筒和帆布、膠布、人造革等柔性風(fēng)筒。柔性風(fēng)筒重量輕，易于貯存和搬運(yùn)，連接和懸吊也簡單，膠布和人造革風(fēng)筒

7、防水性能好，且柔性風(fēng)筒適于壓入式通風(fēng)，本設(shè)計(jì)通風(fēng)長度750米，因此可選用直徑為1000的膠布風(fēng)筒。風(fēng)筒特性如表5-4。表1風(fēng)筒類別風(fēng)筒直徑接頭方式百米風(fēng)阻Ns2/m8節(jié)長膠布風(fēng)筒400單反邊131.3210m膠布風(fēng)筒600雙反邊15.8830m 膠布風(fēng)筒 1000雙反邊 2.050m（1）風(fēng)筒漏風(fēng)備用系數(shù)柔性風(fēng)筒的pq值用下式計(jì)算： 式中：n接頭數(shù)；在這里n=750÷50=15 Lei一個(gè)接頭的漏風(fēng)率，插接時(shí)取0.010.02；反邊連接時(shí)取0.005。在這里取0.005所以pq=1÷(115×0.005)=1.0811所以 Qf= pq×Qh=1.081

8、1×10.7=11.57(m3/s)風(fēng)筒漏風(fēng)量占局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)：所以：Ls=(11.5710.7)÷11.57=7.52% （2）風(fēng)筒有效風(fēng)量掘進(jìn)工作面風(fēng)量占局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)：所以ps=(17.52%)×100%=92.48%通過風(fēng)筒的風(fēng)量Q即：=11.13(m3/s)2、局部通風(fēng)機(jī)的選擇1）、確定局部通風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)： （1）、局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量Qf根據(jù)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量Qh和風(fēng)筒的漏風(fēng)情況，用下式計(jì)算局部通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量。即Qf= pq×Qh=1.0811×11.13=12.03(m3/s)= 721.8(m3/min

9、) 2）、局部通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓hf壓入式通風(fēng)時(shí)，設(shè)風(fēng)筒出口動(dòng)壓損失為hv，則局部通風(fēng)機(jī)的全壓Ht為式中：Rf壓入式風(fēng)筒的總風(fēng)阻。Rf=2×750÷100=15所以 Ht=15×12.03×11.130.811×1.2×(10.7)2÷14 =2119.83(pa)3）、局部通風(fēng)機(jī)選型：根據(jù)需要的Qf、Ht、值在局部通風(fēng)機(jī)特性曲線上，確定局部通風(fēng)機(jī)的合理工作范圍，選擇長期運(yùn)行效率高的局部通風(fēng)機(jī)。查課本表638得選擇的局部通風(fēng)機(jī)為：BKJ6611NO6.3型 功率：42kw 轉(zhuǎn)速：2950r/min，動(dòng)輪直徑：0.63m。第二章

10、、風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配（一）礦井需風(fēng)量計(jì)算對(duì)設(shè)計(jì)礦井的風(fēng)量，可按兩種情況分別計(jì)算：一種是新礦區(qū)無鄰近礦井通風(fēng)資料可參考時(shí)，礦井需要風(fēng)量應(yīng)按設(shè)計(jì)中井下同時(shí)工作的最多人數(shù)和按噸煤瓦斯涌出量的不同的噸煤供風(fēng)量計(jì)算，并取其中最大值。在礦井設(shè)計(jì)中噸煤瓦斯涌出量的計(jì)算，根據(jù)在地質(zhì)勘探時(shí)測(cè)定煤層瓦斯含量，結(jié)合礦井地質(zhì)條件和開采條件計(jì)算出噸煤瓦斯涌出量，再計(jì)算礦井需風(fēng)量。另一種是依據(jù)鄰近生產(chǎn)礦井的有關(guān)資料，按生產(chǎn)礦井的風(fēng)量計(jì)算方法進(jìn)行。其原則是：礦井的供風(fēng)量應(yīng)保證符合礦井安全生產(chǎn)的要求，使風(fēng)流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其它有害氣體的濃度以及風(fēng)速、氣溫等必須符合規(guī)程有關(guān)規(guī)定。創(chuàng)造良好的勞動(dòng)環(huán)境，以利于生產(chǎn)的發(fā)展。課

11、程設(shè)計(jì)是在收集實(shí)習(xí)礦井資料基礎(chǔ)上進(jìn)行的，故可按此種方法計(jì)算礦井風(fēng)量。即按生產(chǎn)礦井實(shí)際資料，分別計(jì)算設(shè)計(jì)礦井采煤工作面、掘進(jìn)工作面、硐室等所需風(fēng)量，得出全礦井需風(fēng)量，即“由里往外”計(jì)算方法。1、生產(chǎn)工作面、備用工作面每個(gè)回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中最大值。本設(shè)計(jì)礦井屬低瓦斯礦井。(1)、低瓦斯礦井的采煤工作面按氣象條件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量計(jì)算，采用高瓦斯計(jì)算公式）確定需要風(fēng)量，其計(jì)算公式為： 式中：Qc采煤工作面需要風(fēng)量，m3/s；Qjb不同采煤方式工作面所需的基本風(fēng)量，m3/s。Qjb工作

12、面控頂距×工作面實(shí)際采高×70%(工作面有效斷面積)×適宜風(fēng)速（不小于1m/s）；Kcg回采工作面采高調(diào)整系數(shù)（見表2）；Kcc回采工作面長度調(diào)整系數(shù)（見表3）；Kcw回采工作面溫度調(diào)整系數(shù)（見表4）。表2 Kcg回采工作面采高調(diào)整系數(shù)采 高<2.02.02.52.55.0及放頂煤面系數(shù)(K采高)1.01.11.5表3 Kcc回采工作面長度調(diào)整系數(shù)回采工作面長度(m)80150150200>200長度調(diào)整系數(shù)(K長)1.01.01.31.31.5表4 Kcw回采工作面溫度與對(duì)應(yīng)風(fēng)速調(diào)整系數(shù)回采工作面空氣溫度（）采煤工作面風(fēng)速（m/s）配風(fēng)調(diào)整系數(shù)K溫&

13、lt;180.30.80.9018200.81.01.0020231.01.51.001.1023261.51.81.101.2526281.82.51.251.428302.53.01.41.6代入公式得: =3.96×4.1×0.7×1.0×1.5×1×1 =17.05(m2/s)(2)、按工作面溫度選擇適宜的風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算式中：Vc采煤工作面風(fēng)速，m/s；見表5 Sc采煤工作面的平均斷面積，m2。所以：Qc=1.0×3.96×4.1×0.7=11.37（m3/s）表5 采煤工作面風(fēng)速回采工作面空氣溫度

14、（）采煤工作面風(fēng)速（m/s）配風(fēng)調(diào)整系數(shù)K溫此處取1.0<180.30.80.9018200.81.01.0020231.01.51.001.1023261.51.81.101.2526281.82.51.251.428302.53.01.41.6(3)、按回采工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)每人供風(fēng)不小于4m3/min，則式中：N采煤工作面同時(shí)工作人數(shù).。此處為90人。所以：Qc=（4×90）÷60=6（m3/s） 根據(jù)上述計(jì)算并取其中最大值即為17.05（m3/s）(4)、按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算:（m3/s）式中：S工作面平均斷面積，m2 此處為3.96×4.1×0

15、.7=11.37所以：0.25×11.37=2.84 4×11.37=45.5即 所以符合。(5)、備用工作面不得低于采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的50%。所以備用工作面風(fēng)量取17.05×50%=8.53（m3/s）2、掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量前面已經(jīng)算過為10.7（m3/s）大于8.53（m3/s） 符合3、硐室實(shí)際需要風(fēng)量硐室實(shí)際需要風(fēng)量應(yīng)按礦井各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算，即式中：Q火火藥庫實(shí)際需要風(fēng)量，按每小時(shí)4次換氣量計(jì)算，即Q火=4V/60=0.07V (m3/s)；V井下爆炸材料庫的體積，m3，包括聯(lián)絡(luò)巷道在內(nèi)的火藥庫的空間總體積(m3)，一般按經(jīng)驗(yàn)值

16、給定風(fēng)量，大型火藥庫供風(fēng)100150m3/min；中小型火藥庫供風(fēng)60100m3/min；這里取100即1.667 m3/sQ充充電硐室實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計(jì)算，但不得小于100m3/min，或按經(jīng)驗(yàn)值給定100200m3/min；機(jī)電硐室需要風(fēng)量應(yīng)根據(jù)不同硐室內(nèi)設(shè)備的降溫要求進(jìn)行配風(fēng)，選取硐室風(fēng)量，須保證機(jī)電硐室溫度不超過30，其它硐室溫度不超過26。Q機(jī)大型機(jī)電硐室實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)熱量計(jì)算，即Wi 機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)電總功率，kW；(1-i ) 機(jī)電硐室的發(fā)熱系數(shù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際考查的結(jié)果確定，也可取下列數(shù)值，空氣壓縮機(jī)房取0.200. 23；水泵房

17、取0.020.04；8601kW/h的熱當(dāng)量數(shù)，千卡；i 機(jī)電設(shè)備效率；t機(jī)電硐室進(jìn)回風(fēng)流的氣溫差，；Q采硐 采區(qū)絞車房或變電硐室實(shí)際需要風(fēng)量，按經(jīng)驗(yàn)供給風(fēng)量6080 m3/min ；這里都取80既1.333 m3/sQ其它硐 其它硐室所需風(fēng)量，根據(jù)具體情況供風(fēng)即=1.667+2+1.333=5（m3/s）4、礦井總風(fēng)量礦井總風(fēng)量按下式計(jì)算 =(17.05+4+8.53+10.7+5) ×1.2 = 54.34 m3/s式中：Qkj 礦井總進(jìn)風(fēng)量，m3/s；Qcj 采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量總和，m3/s；Qjj 掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量總和，m3/s；Qdj 獨(dú)立通風(fēng)的硐室實(shí)際需要風(fēng)量總

18、和，m3/s；Qgj礦井中除采煤、掘進(jìn)和硐室以外其它井巷需要通風(fēng)量總和，m3/s；Kkj 礦井通風(fēng)系數(shù)(包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素)宜取1.151.25。礦井內(nèi)部漏風(fēng)量為8.04 m3/s 平均每處漏風(fēng)量為1.61m3/s.（二）風(fēng)量分配與風(fēng)速驗(yàn)算當(dāng)風(fēng)量分配到各用風(fēng)地點(diǎn)后，必須結(jié)合巷道斷面情況進(jìn)行風(fēng)速驗(yàn)證，保證各條巷道的風(fēng)速均在合理范圍內(nèi)。各條井巷的供風(fēng)量確定后，要按規(guī)程第101條規(guī)定的風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算。需繪制出礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖與網(wǎng)絡(luò)圖，計(jì)算出每條巷道的通過風(fēng)量，計(jì)算出每條巷道的風(fēng)速，進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算結(jié)果可填入表6中。如果某條井巷的風(fēng)速不符合規(guī)程規(guī)定，則必須進(jìn)行調(diào)整，然后將各地點(diǎn)、各巷道的風(fēng)量

19、、斷面、風(fēng)速列成一覽表。礦井下各類巷道的適宜風(fēng)速一般為：階段運(yùn)輸大巷：4.55.0m/s；軌道上(下)山、運(yùn)輸上(下)山：3.54.5m/s；回風(fēng)上(下)山：4.55.5m/s；區(qū)段運(yùn)輸平巷(順槽)：3.03.5m/s；區(qū)段回風(fēng)平巷(回風(fēng)順槽)：4.55.5m/s；階段回風(fēng)大巷、總回風(fēng)巷：5.56.5m/s。表6 巷道風(fēng)速校驗(yàn)表巷道名稱斷面m2容易時(shí)期困難時(shí)期適宜風(fēng)速m/s允許風(fēng)速m/s備注風(fēng)量m3/s風(fēng)速m/s風(fēng)量m3/s風(fēng)速m/s最小最大副井12.554.343.85754.343.8588井底車場(chǎng)12.554.343.85754.343.858運(yùn)輸大巷12.554.343.85754.3

20、43.8584.55.00.256運(yùn)輸上山4510.232.22.66535.422.9800.256運(yùn)輸上山5610.221.51.72423.111.8810.256運(yùn)輸平巷679.5119.891.67921.51.8493.03.50.256工作面11.3619.891.40621.51.5480.254回風(fēng)平巷9.5119.891.67921.51.8494.55.5|8回風(fēng)大巷10.254.344.72754.344.7275.56.58專用回風(fēng)下山91310.238.643.1384.55.50.256專用回風(fēng)下山131410.250.1134.2634.55.50.256專用回

21、風(fēng)上山14-1510.254.344.7274.55.50.256風(fēng)井11.654.344.1654.344.15715規(guī)程規(guī)定的風(fēng)速限定值見表7所示。表7 風(fēng)速限定值井巷名稱最低允許風(fēng)速(m/s)最高允許風(fēng)速(m/s)無提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)硐15專為升降物料的井筒12風(fēng)橋10升降人員和物料的井筒8主要進(jìn)、回風(fēng)巷道8架線電機(jī)車巷道1.08運(yùn)輸機(jī)巷道、采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷道0.256采煤工作面，掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷0.254掘進(jìn)中的巖巷0.154其它通風(fēng)行人巷道0.15注1：設(shè)有梯子間的井筒或修理中的井筒，風(fēng)速不得超過8m/s，梯子間四周經(jīng)封閉后，井筒中的最高允許風(fēng)速可按表中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。注2：無瓦斯

22、涌出量的架線電機(jī)車巷道中的最低風(fēng)速可低于1.0m/s，但不得低于0.5m/s。注3：綜合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后，其最大風(fēng)速可高于4m/s的規(guī)定值，但不得超過5m/s。注4：專用排瓦斯巷道的風(fēng)速不得低于0.5m/s，抽放瓦斯巷道的風(fēng)速不應(yīng)低于0.5m/s。(1) 風(fēng)量分配容易時(shí)期副井: 54.34井底車場(chǎng): 54.34運(yùn)輸大巷: 54.34運(yùn)輸上山45: 54.34-(1.667+2.0+1.333)-1.61×4-10.7=32.2運(yùn)輸上山56： 32.2-10.7=21.5運(yùn)輸平巷67： 21.5-1.61=19.89工作面： 19.89回風(fēng)平巷：

23、 19.89回風(fēng)大巷 54.34風(fēng)井 54.34困難時(shí)期副井 54.34井底車場(chǎng) 54.34運(yùn)輸大巷 54.34運(yùn)輸上山4554.34-(1.667+2.0+1.333)-1.61×2-10.7=35.42運(yùn)輸上山56 -10.7=23.11運(yùn)輸平巷67 23.11-1.61=21.5工作面78 21.5回風(fēng)平巷89 21.5專用回風(fēng)下山913 21.5+1.61×4+10.7=38.64專用回風(fēng)下山131438.64+8.53+1.333+1.61=50.113專用回風(fēng)上山14-1554.34回風(fēng)大巷15-1054.34風(fēng)井10-11 54.34第三章、礦井通風(fēng)阻力計(jì)算在

24、主要通風(fēng)機(jī)整個(gè)服務(wù)期限內(nèi)，礦井通風(fēng)總阻力隨著開采深度的增加和走向范圍的擴(kuò)大以及產(chǎn)量提高而增加。為了主要通風(fēng)機(jī)于整個(gè)服務(wù)期限內(nèi)均能在合理的效率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，在選擇主要通風(fēng)機(jī)時(shí)必須考慮到最大可能的總阻力和最小可能的總阻力，前者對(duì)應(yīng)于主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)期限內(nèi)通風(fēng)最困難時(shí)期礦井總阻力，后者對(duì)應(yīng)于通風(fēng)最容易時(shí)期的礦井總阻力，同時(shí)還考慮到自然風(fēng)壓的作用。（一）計(jì)算原則1、在進(jìn)行礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算時(shí)，不要計(jì)算每一條巷道的通風(fēng)阻力，只選擇其中一條阻力最大的風(fēng)路進(jìn)行計(jì)算。但必須是選擇礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量以后，通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的阻力最大風(fēng)路。一般，可在兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)圖上根據(jù)采掘作業(yè)布置情況分別找出風(fēng)流線路最長

25、、風(fēng)量較大的一條線路作為阻力最大的風(fēng)路。在選定的線路上(分最容易和最困難時(shí)期)，從進(jìn)風(fēng)井口到回風(fēng)井口逐段編號(hào)，對(duì)各段井巷進(jìn)行阻力計(jì)算，然后累加起來得出這兩個(gè)時(shí)期的各自井巷通風(fēng)總阻力(h阻易、h阻難)。如果通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，直觀上難以判斷哪條風(fēng)路阻力最大時(shí)，則需選擇幾條風(fēng)路，通過計(jì)算比較選出其中最大值。如果礦井服務(wù)年限較長，則只計(jì)算頭1525a的通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期的井巷通風(fēng)總阻力。2、為了經(jīng)濟(jì)、合理、安全地使用主要通風(fēng)機(jī)，應(yīng)控制h阻難不太大，對(duì)大型礦井不超過4400Pa，有自燃傾向的礦井不超過3400Pa。（二）計(jì)算方法沿著上述兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，分別用下式算出各區(qū)段井巷的摩擦阻力： h

26、摩=a·L·U·Q2/S3 (Pa)式中：L、U、S分別為各井巷的長度、周長、凈斷面積(m,m,m2)； a摩擦阻力系數(shù)，可查閱煤礦通風(fēng)與安全一書的附錄；Q 各井巷和硐室所通過的風(fēng)量分配值，系根據(jù)前面所計(jì)算的各井巷硐室所需要的實(shí)際風(fēng)量值再乘以K礦 (即考慮井巷的內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素)后所求得風(fēng)量值，m3/s。 將以上計(jì)算結(jié)果填入表7中。其總和為總摩擦阻力h摩，即是：h摩 =h1-2+h 2-3+h-n-(n+1)(Pa )式中：h1-2、h2-3、為各段井巷之摩擦阻力，Pa。因此，全礦總阻力為：(1)通風(fēng)容易時(shí)期的總阻力h阻易為：h阻易=1.2h摩易(2)通

27、風(fēng)困難時(shí)期的總阻力h阻難為：h阻難=1.15h摩難式中：1.2、1.15考慮到風(fēng)路上有局部阻力的系數(shù)。巷道各段序號(hào)巷道名稱支架形式a凈斷面R (NS2/m8)風(fēng)量Q(m3/s)h摩(Pa)(NS2/m4)L (m)U (m)S (m2)12副井砌碹0.003378213.57612.50.0179454.3452.9723井底車場(chǎng)錨噴0.006100013.57612.50.04170554.34123.1534運(yùn)輸大巷錨噴0.0095150013.57612.50.0990554.34292.4845運(yùn)輸上山 梯形工鋼0.02185012.26410.20.02062932.2220.445

28、6運(yùn)輸上山梯形工鋼0.02185012.26410.20.02062921.595.3667運(yùn)輸平巷U型鋼支護(hù)0.01475012.8299.510.15661819.8961.9678工作面液壓支架0.032215013.15511.360.04334119.8917.1589回風(fēng)平巷U型鋼支護(hù)0.014275012.8299.510.15885519.8962.84910回風(fēng)大巷錨噴0.008150012.26410.20.01386854.34409.501011風(fēng)井砌碹0.007512013.07911.60.0754154.3422.27局部阻力203合計(jì)1561.1212副井砌碹0

29、.003378213.57612.50.0179454.3452.9723井底車場(chǎng)錨噴0.006100013.57612.50.04170554.34123.1534運(yùn)輸大巷錨噴0.009150013.57612.50.09383754.34277.0945運(yùn)輸上山梯形工鋼0.02285012.26410.20.21610935.42271.1356運(yùn)輸上山梯形工鋼0.02185012.26410.20.2062923.11110.1867運(yùn)輸平巷U型鋼支護(hù)0.01475012.8299.510.15661821.572.4078工作面液壓支架0.03315013.155100.0651192

30、1.530.1089回風(fēng)平巷U型鋼支護(hù)0.013575012.8299.510.15102421.569.81913專用回風(fēng)下山錨噴0.0144012.26410.20.05084938.6475.921314專用回風(fēng)下山錨噴0.0141013.07910.20.05053150.113126.9014-15專用回風(fēng)上山錨噴0.0185012.26410.20.09823154.34290.0610月15日回風(fēng)大巷錨噴0.008585012.26410.20.08349754.34246.5510月11日風(fēng)井砌碹0.00712013.07911.60.00703854.3420.78局部阻力2

31、00合計(jì)1967.04第四章、主要通風(fēng)機(jī)選型（一）自然風(fēng)壓本設(shè)計(jì)礦井冬，夏季自然風(fēng)壓都取50 pa（二）選擇主要通風(fēng)機(jī)本礦井為低瓦斯礦井，考慮壓人和抽出通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)及軸流式通風(fēng)機(jī)和離心式通風(fēng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)。初步選擇軸流式通風(fēng)機(jī)采用抽出通風(fēng)方式通風(fēng)。1、確定主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量（1）容易時(shí)期通過主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q扇必大于通過出風(fēng)井的礦井總風(fēng)量Q礦，對(duì)于抽出式：Q扇=(1.051.10)Q礦 (m3/s)式中，1.051.10為外部漏風(fēng)系數(shù)，出風(fēng)井無提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)取1. 05，有提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)取1.10。 此處取1.05 Q扇=1.05×54.34=57.05 (m3/s)（2）困難時(shí)期時(shí)期

32、通過主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q扇必大于通過出風(fēng)井的礦井總風(fēng)量Q礦，對(duì)于抽出式：Q扇=(1.101.15)Q礦 (m3/s)式中，1.051.10為外部漏風(fēng)系數(shù)，出風(fēng)井無提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)取1. 05，有提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)取1.15。 此處取1.05Q扇=1.05×54.34=57.05(m3/s)2、確定主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓 軸流式通風(fēng)機(jī)：容易時(shí)期 h扇易h阻易十hd一HN 困難時(shí)期 h扇難h阻難十hd十HN 式中：hd通風(fēng)機(jī)裝置阻力，Pa。此處取150pa所以 容易時(shí)期 h扇易h阻易十hd一HN=1561.1215050=1661.12pa困難時(shí)期 h扇難h阻難十hd十HN=1967.0415050=

33、2167.04 pa觀察BDNo-20通風(fēng)機(jī)特性曲線圖知，其可滿足要求,在其風(fēng)量坐標(biāo)51.8做Q軸垂線，在風(fēng)壓坐標(biāo)1207.1。 1817.7點(diǎn)分別做Q軸平行線，分別Q軸垂線于A. B兩點(diǎn)，有圖可見，此兩個(gè)工況點(diǎn)均在合理工作范圍內(nèi)，故選BDNo-20通風(fēng)機(jī)3、求通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)1）計(jì)算通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻R易= h扇易/ Q扇2R難= h扇難/ Q扇2即： R易=1661.12÷57.052=0.5104R難=2167.04÷57.052=0.6658在通風(fēng)機(jī)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)A/, 即為實(shí)際工況點(diǎn)A/和B/沿風(fēng)阻曲線上移一級(jí)得容易時(shí)期和困難時(shí)

34、期風(fēng)機(jī)實(shí)際工況點(diǎn)A和B。由圖可見，兩個(gè)工況點(diǎn)均在合理工作范圍內(nèi)。容易時(shí)期應(yīng)在安裝角較小的情況工作，困難時(shí)期應(yīng)在安裝角較大的情況下工作。（三）選擇電動(dòng)機(jī)1、根據(jù)通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期實(shí)際工況點(diǎn)計(jì)算主要通風(fēng)機(jī)的輸入功率式中：h扇易、 h扇難 、Q扇均為實(shí)際工況點(diǎn)的對(duì)應(yīng)參數(shù)風(fēng)機(jī)效率，可在風(fēng)機(jī)特性圖上查得。 所以:N扇入易=(52×1091.5) ÷(1000×0.73)=77.75 (KW) N扇入難=(51.3×1920)÷(1000×0.83)=121.76 (KW)2、由通風(fēng)容易通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)輸入功率，計(jì)算電動(dòng)機(jī)的輸出功率N電出。當(dāng)選擇異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，可用下列兩種方法計(jì)算。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)的輸入功率在通風(fēng)容易時(shí)期為 N扇入易 與困難時(shí)期的N扇入難相差不大時(shí)，即N扇入易0.6N扇入難時(shí)，則兩個(gè)時(shí)期都用一種較大功率的電動(dòng)機(jī)。其電動(dòng)機(jī)的輸出功率N電出和輸入功率N電入分別用下式計(jì)算：( kW ) 式中：轉(zhuǎn) 傳動(dòng)效率，直接傳動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn) =1 ； ( kW )式中：1.101.15電動(dòng)機(jī)的容量系數(shù)，對(duì)于離心式主要通風(fēng)機(jī)取1.15，對(duì)于軸流式主要通風(fēng)機(jī)取1.10；電電動(dòng)機(jī)效率，一般取0.90.95，此處取0.92。因77.75121.76×0.6=72.46所以 N電出=