煤礦礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

1、 .PAGE29 / NUMPAGES29礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)院 系：能源科學(xué)與工程學(xué)院前 言礦井通風(fēng)是煤礦建設(shè)中的重要一個(gè)環(huán)節(jié)。通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)劣不僅直接影響著煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，安全生產(chǎn)還直接關(guān)系到井下工作人員的生命安全。近些年因通風(fēng)原因造成的事故頻發(fā)，礦井通風(fēng)已成為影響安全生產(chǎn)，事關(guān)企業(yè)發(fā)展的重要因素。礦井通風(fēng)不僅影響到礦井的產(chǎn)量，同時(shí)還影響安全生產(chǎn)，風(fēng)量風(fēng)速的合理化至關(guān)重要，風(fēng)量風(fēng)速過(guò)小礦井機(jī)電設(shè)備放出的熱量和人員呼吸，煤炭放出的污染氣體無(wú)法排出，易引起瓦斯爆炸，風(fēng)量風(fēng)速過(guò)大又會(huì)揚(yáng)起煤塵不僅污染新鮮風(fēng)，更有引起煤塵爆炸的危險(xiǎn)。所以做好礦井通風(fēng)至關(guān)重要。本報(bào)課程設(shè)計(jì)完成共用時(shí)3周。因以前從未做過(guò)

2、，開(kāi)始確實(shí)不知如何下手，通過(guò)反復(fù)閱讀任務(wù)書、仔細(xì)研究有關(guān)書籍、資料，逐漸有了思路。按思路逐漸往下做，雖然也遇到了不少問(wèn)題，但通過(guò)與老師、同學(xué)交流，查閱相關(guān)資料，問(wèn)題得到的一一解決，最終完成了本課程設(shè)計(jì)所要求的所有容。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)的完成，掌握了通風(fēng)設(shè)計(jì)的一般順序、容、思路和方法，鞏固了課堂所學(xué)知識(shí)，提升了自己的實(shí)踐能力，。在這里向辛勤培育我們的老師表示衷心的感。2012年6月1日目 錄礦井概況地質(zhì)概況開(kāi)拓方式與開(kāi)采方法礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)采取通風(fēng)方式確定采區(qū)通風(fēng)方式采煤工作面通風(fēng)方式確定采煤工作面通風(fēng)方式主要通風(fēng)機(jī)工作方式確定主要通風(fēng)機(jī)的工作方式礦井需風(fēng)量計(jì)算與分配

3、礦井風(fēng)量計(jì)算原則二、 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配第七章 通風(fēng)系統(tǒng)示意圖和網(wǎng)絡(luò)圖一、 確定通風(fēng)困難和容易時(shí)期的開(kāi)采位置二、 通風(fēng)系統(tǒng)示意圖和網(wǎng)絡(luò)圖第八章礦井通風(fēng)阻力一、 計(jì)算原則二、 計(jì)算方法三、 計(jì)算礦井總風(fēng)阻與總等積孔四、 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算第九章 通風(fēng)機(jī)選型一、 通風(fēng)機(jī)選型二、 電動(dòng)機(jī)選擇三、 概算通風(fēng)費(fèi)用第十章 礦井災(zāi)害防治措施參考文獻(xiàn)礦井概況一、地質(zhì)概況某礦地處平原，地面標(biāo)高150m，井田走向長(zhǎng)度5km，傾斜方向長(zhǎng)度3.3km。井田上界以標(biāo)高-165m為界，下界以標(biāo)高-1020m為界，兩邊以斷層為界，井田煤層賦存穩(wěn)定，井田可采儲(chǔ)量約1.08億噸。根據(jù)開(kāi)采條件，煤炭供求狀況與“規(guī)程”規(guī)定，確定此礦

4、為年產(chǎn)150萬(wàn)噸的大型礦井，服務(wù)年限為72年井田有兩個(gè)開(kāi)采煤層，為k1、k2，在井田圍，煤層賦存穩(wěn)定，煤層15，各煤層厚度、間距與頂?shù)装鍘r性參見(jiàn)綜合柱狀圖。礦井相對(duì)瓦斯涌出量為6.6m3/T，煤層有自然發(fā)火危險(xiǎn)，發(fā)火期為16-18個(gè)月，煤塵有爆炸性，爆炸指數(shù)為36綜 合 柱 狀 圖柱狀厚度（米）巖性描述240.00表土，無(wú)流砂8.60砂質(zhì)頁(yè)巖8.40泥質(zhì)細(xì)砂巖，沙質(zhì)泥巖互層，穩(wěn)定0.20沙質(zhì)泥巖，松軟2.40K1煤層，塊狀r1.254.20灰色砂質(zhì)泥巖，細(xì)砂巖互層，堅(jiān)硬7.80灰色砂質(zhì)泥巖4.80泥巖細(xì)砂巖互層4.60薄層泥質(zhì)細(xì)砂巖，穩(wěn)定0.20泥巖，松軟2.80k2煤層煤質(zhì)中硬r1.288.

5、20灰白色砂巖堅(jiān)硬抗壓強(qiáng)度600900公斤/cm224.86灰色中、細(xì)砂巖層互層（圖1-1）二、開(kāi)拓方式與開(kāi)采方法采用立井多水平上下山開(kāi)拓（見(jiàn)圖1-2、圖1-3），第一水平標(biāo)高-380m，傾斜長(zhǎng)為8252m，服務(wù)年限為27年，因走向較短，兩翼各布置一個(gè)采區(qū)。每個(gè)采區(qū)上山部分和下山部分各分為五個(gè)區(qū)段回采。每采區(qū)各布置一個(gè)綜采工作面和一個(gè)高檔普采工作面，工作面長(zhǎng)度150m，區(qū)段平巷與區(qū)段煤柱15m，綜采工作面產(chǎn)量為在k1煤層時(shí)為1620噸/日，在k2煤層時(shí)1935噸/日，日進(jìn)6刀，截深0.6m，高檔普采工作面產(chǎn)量為k1煤層時(shí)為1080噸/日，k2煤層時(shí)1290噸/日，日進(jìn)4刀，截深0.6m，東翼還

6、另布置一備用的高檔普采工作面，綜采工作面裝備的部分機(jī)電設(shè)備如表2所示，采區(qū)巷道采用集中聯(lián)合布置（圖1-2、圖1-3）。采區(qū)軌道上山均布置在k2煤層的底板穩(wěn)定細(xì)砂石中，區(qū)段回風(fēng)平巷與運(yùn)輸上山，區(qū)段運(yùn)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(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭，后期東西兩翼各安排兩個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭和一個(gè)巖石下山掘進(jìn)頭。東西兩翼各有一個(gè)絞車房、變電所、火藥庫(kù)，亦需獨(dú)立通風(fēng)。井為箕斗井提煤用，井為罐籠井升降人員、材料、矸石，也作為進(jìn)風(fēng)井用，并設(shè)有梯子間-（圖1-3）表1-1 綜采工作面部分機(jī)電設(shè)備一覽表序號(hào)地點(diǎn)機(jī)械設(shè)備名稱容量（千瓦）1工作面MLS3-1

7、70雙滾筒采煤機(jī)1702工作面SGW-250型溜子12523下順槽S2Q-75型機(jī)754下順槽SD-160運(yùn)輸機(jī)1505工作面KBY-62礦用支架防爆重光燈0.06210第二章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求1、每一個(gè)生產(chǎn)礦井，必須至少有兩個(gè)能行人的通達(dá)地面的安全出口。各個(gè)出口之間的距離不得小于30m。如果采用中央式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，還要在井田境界附近設(shè)置安全出口。井下每一個(gè)水平到上水平和每個(gè)采區(qū)至少都要有兩個(gè)便于行人的安全出口，并同通到地面的安全出口相連通。保證有一個(gè)井筒進(jìn)新鮮空氣，另一個(gè)井筒排出污濁的空氣。2、進(jìn)風(fēng)井口，必須布置在不受粉塵、灰土、有害和高溫氣體侵入的地方，距離產(chǎn)生煙塵、有害氣

8、體的地點(diǎn)不得小于500m。進(jìn)風(fēng)井筒冬季結(jié)冰，對(duì)工人身體健康、提升和其它設(shè)施有危害時(shí)，必須裝設(shè)暖風(fēng)設(shè)備，保持進(jìn)風(fēng)井口以下的空氣溫度在2以上。進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井的設(shè)備地點(diǎn)必須地層穩(wěn)定且有利于防洪?？偦仫L(fēng)道不得作為主要行人道，礦井的回風(fēng)流和主要通風(fēng)機(jī)的噪音不得造成公害。3、箕斗提升或裝有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒不應(yīng)兼作風(fēng)井。如果兼作風(fēng)井使用時(shí)，必須遵守下列規(guī)定：(1)箕斗提升兼作回風(fēng)井時(shí)，井上下裝、卸井塔都必須有完善的封閉措施，其漏風(fēng)率不超過(guò)15%，并應(yīng)有可靠的降塵設(shè)施，但裝有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒不得兼作回風(fēng)井。(2)箕斗提升井或裝有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒兼作進(jìn)風(fēng)井時(shí)，箕斗提升井筒中的風(fēng)速不得超過(guò)6m/s；裝有皮帶運(yùn)輸機(jī)

9、的井筒中的風(fēng)速不得超過(guò)4m/s，并都應(yīng)有可靠的防塵措施，保證粉塵濃度符合工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒中還應(yīng)裝有專用的消防管路。4、所有礦井都必須采用機(jī)械通風(fēng)，主要主要通風(fēng)機(jī)(供全礦、一翼或一個(gè)分區(qū)使用)必須安裝在地面。同一井口不宜選用幾臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，主要通風(fēng)機(jī)要有符合要求的防爆門，反風(fēng)設(shè)備和專用的供電線路。5、每一個(gè)礦井必須有完整的獨(dú)立的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，不宜把兩個(gè)可以獨(dú)立通風(fēng)的礦井合并一個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)，若有兩個(gè)出風(fēng)井，則自采區(qū)流到各個(gè)出風(fēng)井的風(fēng)流需保持獨(dú)立；各工作面的回風(fēng)在進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)道之前，各采區(qū)的回風(fēng)在進(jìn)入回風(fēng)水平之前都不能任意貫通，下水平的回風(fēng)流和上水平的進(jìn)風(fēng)流必須嚴(yán)格隔開(kāi)，在條件允

10、許時(shí)，要盡量使總進(jìn)風(fēng)早分開(kāi)，總回風(fēng)晚匯合。6、采用多臺(tái)分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)時(shí)，為了保持聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，總進(jìn)風(fēng)道的斷面不宜過(guò)小，盡可能減少公共風(fēng)路的風(fēng)阻；各分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)的回風(fēng)流，中央主要通風(fēng)機(jī)和每一翼主要通風(fēng)機(jī)的回風(fēng)流都必須嚴(yán)格隔開(kāi)。7、采煤工作面的掘進(jìn)工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。采煤工作面和其相連接的掘進(jìn)工作面，在布置獨(dú)立通風(fēng)有困難時(shí)，可采用串聯(lián)通風(fēng)，但必須符合煤礦安全規(guī)程第114條的有關(guān)規(guī)定。8、井下火藥庫(kù)必須有單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)道或主要回風(fēng)道，井下充電硐室必須有單獨(dú)的風(fēng)流通風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流可以引入采區(qū)回風(fēng)道中。9、本礦井分前期和后期設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)只對(duì)前期做詳細(xì)設(shè)計(jì)，后

11、期暫不考慮。二、確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)（一）根據(jù)該礦井的條件通風(fēng)系統(tǒng)有如下三個(gè)方案可供選擇： 方案一：中央并列式 方案二：中央分列式 方案三：分區(qū)對(duì)角式 （二）對(duì)三個(gè)可選方案進(jìn)行比較 方案一：中央并列式此方案進(jìn)、回風(fēng)井均布置在中央工業(yè)廣場(chǎng)，地面建筑和供電集中，建井期限短，便于貫通，初期投資少，出煤快，護(hù)井煤柱較小。反風(fēng)容易，便于管理。但風(fēng)流在井下的流動(dòng)路線為折返式，風(fēng)流路線長(zhǎng)，阻力大，井底車場(chǎng)附近漏風(fēng)大。工業(yè)廣場(chǎng)收主要通風(fēng)機(jī)噪聲的影響和回風(fēng)流的污染。且此方案以主井為回風(fēng)井，需在井筒中設(shè)置防塵設(shè)施。 方案二：中央分列式此方案在井田中央邊界開(kāi)鑿一獨(dú)立的回風(fēng)井。風(fēng)流流動(dòng)路線為直線式，可防止中央并列式中污風(fēng)

12、與新風(fēng)在運(yùn)輸大巷中混合而污染新風(fēng)，同時(shí)可以使工業(yè)廣場(chǎng)不受主要通風(fēng)機(jī)噪聲的影響與回風(fēng)風(fēng)流的污染。從安全方面將方案二優(yōu)于方案一。 方案三：分區(qū)對(duì)角式此方案需在各個(gè)采區(qū)設(shè)立獨(dú)立的回風(fēng)井，與方案二相比需多開(kāi)鑿一個(gè)回風(fēng)井，但同時(shí)也要看到，此方案不需要開(kāi)拓總回風(fēng)巷，且由地質(zhì)條件知，該礦有240米的表土層且表土層無(wú)流沙，因此井筒施工速度快，。同時(shí)該方案每個(gè)采區(qū)有獨(dú)立的通風(fēng)路線，互不影響，便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)，建井工期短，初期投資少，出煤快，由于省去了總回風(fēng)道，其風(fēng)阻比方案二還小。但該方案占用設(shè)備多，管理分散，礦井反風(fēng)困難。雖然上述三個(gè)方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，但總的來(lái)說(shuō)方案三在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上由于方案二，方

13、案一，所以本礦使用分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)采區(qū)通風(fēng)方式一、確定采區(qū)通風(fēng)方式(一)采區(qū)通風(fēng)方式可選方案 方案一：軌道上（下）山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上（下）山回風(fēng) 方案二：運(yùn)輸機(jī)上（下）山進(jìn)風(fēng)，軌道上（下）山回風(fēng) （二）可選方案的比較軌道上（下）山進(jìn)風(fēng)，新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯，煤塵污染與放熱影響。運(yùn)輸機(jī)上（下）山進(jìn)風(fēng)，由于風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，容易引起煤塵飛揚(yáng)，煤炭在運(yùn)輸過(guò)程中所釋放的瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流的瓦斯和煤塵濃度增大，影響工作面的安全衛(wèi)生條件；輸送機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量使進(jìn)風(fēng)流溫度升高。由該礦條件知該礦瓦斯相對(duì)涌出量和煤塵爆炸指數(shù)均較大。所以應(yīng)選擇方案一。采區(qū)通風(fēng)方式為：軌道上（下）山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上（下）山回

14、風(fēng)第四章 采煤工作面通風(fēng)方式一、確定采煤工作面的通風(fēng)方式（一）采煤工作面通風(fēng)方式可行方案 方案一：U型前進(jìn)式通風(fēng) 方案二：U型后退式通風(fēng)（二）可選方案的比較U型前進(jìn)式通風(fēng)系統(tǒng)的維護(hù)工作量小，工作面采空區(qū)瓦斯不涌向工作面。U型后退式通風(fēng)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，巷道施工維修量少，工作滿漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。U型前進(jìn)式雖然不需掘超前巷道，但沿采空區(qū)留巷維護(hù)量大，易漏風(fēng)。U型后退式雖需掘超前巷道，但由于所掘超前巷為煤巷，施工速度快，所掘煤產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值仍可彌補(bǔ)巷道施工維護(hù)費(fèi)用。綜上采煤工作面使用U型后退式通風(fēng)方式。第五章 主要通風(fēng)機(jī)工作方式一、確定主要通風(fēng)機(jī)的工作方式（一）主要通風(fēng)機(jī)工作方式可選方案 方

15、案一：抽出式 方案二：壓入式 方案三：混合式（二）可選方案比較 方案一：抽出式主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口，在抽出式主要通風(fēng)機(jī)的作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱呢?fù)壓狀態(tài)。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故障停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流壓力提高，比較安全。 方案二：壓入式主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在入風(fēng)井口，在壓入式主要通風(fēng)機(jī)作用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)下。在冒落裂隙通達(dá)地面時(shí)，壓入式通風(fēng)礦井采區(qū)的有害氣體通過(guò)塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故障停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流壓力降低。采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干通風(fēng)構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理困難，且漏風(fēng)較大。 方案三：混合式在入風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)做壓入式工作

16、，回風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)做抽出式工作。通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓，回風(fēng)部分處于負(fù)壓，工作面大致處于中間。但使用的通風(fēng)設(shè)備多，管理復(fù)雜。綜上：主要通風(fēng)機(jī)工作方式為抽出式。第六章 礦井需風(fēng)量計(jì)算與分配一、礦井風(fēng)量計(jì)算原則 礦井需風(fēng)量，按下列要求分別計(jì)算，并采取其中最大值。 （一）按全井同時(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。 （二）按采煤、掘進(jìn)、硐室與其他實(shí)際需風(fēng)量的綜合進(jìn)行計(jì)算。二、礦井需風(fēng)量的計(jì)算（一）按全井同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算：Qm=4n ，m3/min (6-1)式中：4每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量m3/min n全井同時(shí)工作最多人數(shù)，個(gè)。由條件知井下同時(shí)工作最多人數(shù)為700人，所

17、以Qm1=4*700=2800m3/min (二)按采煤、掘進(jìn)、硐室與其他實(shí)際需風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算： 1、采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算 采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)按下列因素分別計(jì)算，取其最大值。 （1）按瓦斯涌出量計(jì)算Qwi=100*Qgwi*Kgwi ，m3/min (6-2)Qgwi=q*Ti/(24*60) ，m3/min (6-3) 式中：Qwi第i個(gè)采煤工作面需風(fēng)量，m3/min Qgwi第i個(gè)采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min Kgwi第i個(gè)采煤工作面因瓦斯涌出不均勻時(shí)備用風(fēng)量系數(shù)，取1.2 q采煤工作面瓦斯相對(duì)涌出量，m3/t,取q=6.6m3/t Ti第i個(gè)采煤工作面的日產(chǎn)量，t/deq

18、 oac(,1)綜采工作面需風(fēng)量計(jì)算 K1煤層綜采工作面：T1=1620t/dQgw1=(1620*6.6)/(24*60)=7.425m3/minQw1=100*7.425*1.2=891m3/min K2煤層綜采工作面：T2=1935t/dQgw2=(1935*6.6)/(24*60)=8.869m3/minQw2=100*8.869*1.2=1064.28m3/min eq oac(,2)高檔普采工作面需風(fēng)量計(jì)算K1煤層高檔普采工作面：T3=1080t/dQgw3=(1080*6.6)/(24*60)=4.95m3/minQw3=100*4.95*1.2=594m3/minK2煤層高檔普

19、采工作面：T4=1290t/dQgw4=(1290*6.6)/(24*60)=5.913m3/minQw4=100*5.913*1.2=709.56m3/mineq oac(,3)備用工作面需風(fēng)量： 備用工作面按其回采時(shí)需風(fēng)量的50%計(jì)算Q備=Qw4*50%=355m3/min(2)按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算采煤工作面應(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(cè)方法進(jìn)行計(jì)算。其氣溫與風(fēng)速應(yīng)符合表6-1表6-1 采煤工作空氣溫度與風(fēng)速對(duì)應(yīng)表采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫/采煤工作面風(fēng)速/m/s150.30.515180.50.818200.81.020231.01.523261.51.8/Qwi=60*

20、vwi*Swi*Kwi ，m3/min (6-3)式中：vwi第i個(gè)采煤工作面的風(fēng)速，按其進(jìn)風(fēng)流溫度由表6-1選取，m/s Swi第i個(gè)采煤工作面有效通風(fēng)斷面，m2,由巷道特征參數(shù)表6-2選取 Kwi第i個(gè)采煤工作面的長(zhǎng)度系數(shù)，可由表6-3選取表6-2 井巷特征參數(shù)表編號(hào)井巷名稱支護(hù)形式長(zhǎng)度（m）斷面（m2）周長(zhǎng)（m）1副井井筒混凝土35.821.902井底車場(chǎng)與主石門錨噴14.210.43井底運(yùn)輸大巷錨噴12.813.64采區(qū)下部車場(chǎng)錨噴12.813.65軌道上山錨噴10.112.06運(yùn)輸機(jī)上山錨噴9.611.87綜采區(qū)段進(jìn)風(fēng)平巷U型支架9.612.98綜采區(qū)段回風(fēng)平航U型支架9.612.9

21、9液壓支架工作面液壓支架7.8011.9510高檔普采面區(qū)段進(jìn)風(fēng)平巷鋼軌支架9.612.911高檔普采面區(qū)段回風(fēng)平巷鋼軌支架9.612.912高檔普采面液壓支柱9.411.013高檔普采備用進(jìn)風(fēng)平巷鋼軌支架9.612.014區(qū)段平石門錨噴10.2812.415采區(qū)回風(fēng)石門錨噴10.0812.416風(fēng)井混凝土12.813.617總回風(fēng)平巷錨噴9.6211.7018風(fēng)峒混凝土表6-3 采煤工作面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)表采煤工作面長(zhǎng)度/m采煤工作面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)1801.301.40eq oac(,1)綜采工作面：由條件知：工作面長(zhǎng)度為150m，Swi=7.8m2,取溫度為20，則取vwi為1.0m/sQw1=

22、Qw2=60*1*7.8*1.1=515m3/mineq oac(,2)高檔普采工作面：Swi=9.4m2,Qw3=Qw4=60*1*9.4*1.1=620m3/min (3)按工作人員數(shù)量計(jì)算Qwi=4*nwi ，m3/min (6-4)式中：4每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min n第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，個(gè)eq oac(,1)綜采工作面：nwi=40Qw1=Qw2=4*40=160m3/mineq oac(,2)普采工作面：nwi=60Qw3=Qw4=4*60=240m3/min (4)按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最小風(fēng)量：Qwi60*0.25*Swi

23、(6-5) 按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最大風(fēng)量：Qwi60*4*Swi (6-6)eq oac(,1)按最低風(fēng)速驗(yàn)算 K1煤層綜采面：60*0.25*7.8=117m3/minQw1 K2煤層綜采面：60*0.25*7.8=117 m3/minQw2 K1煤層普采面：60*0.25*9.4=141m3/minQw3 K2煤層普采面：60*0.25*9.4=141m3/minQw1 K2煤層綜采面：60*4*7.8=1872m3/minQw2 K1煤層普采面：60*4*9.4=2256m3/minQw3 K2煤層普采面：60*4*9.4=2256m3/minQw4綜上按風(fēng)速驗(yàn)算合格；選（1）

24、（3）中最大者為采煤工作面需風(fēng)量Qwt,則Qwt=2*（1064+709）+355=3901m3/min 2、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算 （1）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得掘進(jìn)工作面的風(fēng)量為：巖巷的風(fēng)量為150240m3/min，煤巷風(fēng)量為240300m3/min，考慮到本礦井為低瓦斯井，且采用分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)，故本礦井巖巷掘進(jìn)工作面風(fēng)量定為150m3/min，煤巷掘進(jìn)工作面風(fēng)量定為250m3/min，即有Qh1=Qh2=Qh3=Qh4=250m3/min，Qh5=150m3/min。 （2）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 按最小風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面最小風(fēng)量：Qhi60*0.15*Shi (6-7)各個(gè)煤巷或半煤巷掘進(jìn)工作面的

25、最小風(fēng)量：Qhi60*0.25*Sdi (6-8)按最高風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)掘進(jìn)工作面的最大風(fēng)量：Qhi60*4*Shi (6-9)式中：Shi第i個(gè)掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面eq oac(,1)按最小風(fēng)速驗(yàn)算： 煤層平巷掘進(jìn)頭：60*0.15*9.6=144m3/minQh1=Qh2=Qh3=Qh4 下山掘進(jìn)頭：60*0.15*10.1=90.9m3/minQh1=Qh2=Qh3=Qh4 下山掘進(jìn)頭：60*4*10.1=2424m3/minQh5綜上：按風(fēng)速驗(yàn)算合格掘進(jìn)工作面需風(fēng)量Qht：前期：Qht1=4*250=1000m3/min后期：Qht2=4*250+2*150=1300m3/min 3、

26、硐室需風(fēng)量計(jì)算 （1）采取變電所與變電硐室，可按經(jīng)驗(yàn)值確定需風(fēng)量：Qri=6080m3/min 大型爆破材料庫(kù)不得小于100m3/min，中小型爆破材料庫(kù)不得小于60m3/min。 （2）根據(jù)（1）中所述，可取硐室需風(fēng)量為：60m3/min 4、礦井總風(fēng)量計(jì)算Qm=(Qwt+Qht+Qrt)*Km ,m3/min (6-10) 式中：Qwt采煤工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3/minQht掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/minQrt硐室所需風(fēng)量之和，m3/min Km礦井通風(fēng)（包括礦井部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素）可取1.201.35 （1）礦井通風(fēng)容易時(shí)期（前期）所需風(fēng)量eq oac(,1)西

27、翼Qwt=1064+709=1773m3/minQht=2*250=500 m3/minQrt=3*60=180 m3/min Q西易m=（1773+500+180）*1.20=2944 m3/mineq oac(,2)東翼Qwt=1064+709+355=2128 m3/minQht=2*250=500 m3/minQrt=3*60=180 m3/min Q東易m=（2128+500+180）*1.20=3370 m3/minQ易m=Q西易m+Q東易m=2944+3370=6314 m3/min (2)礦井通風(fēng)困難時(shí)期（后期）所需風(fēng)量eq oac(,1)西翼Qwt=1064+709=1773

28、 m3/minQht=2*250+150=650 m3/minQrt=3*60=180 m3/min Q西難m=（1773+650+180）*1.20=3124 m3/mineq oac(,2)東翼Qwt=1064+709+355=2128 m3/minQht=2*250+150=650 m3/minQrt=3*60=180 m3/minQ東難m=（2128+650+180）*1.20=3550 m3/minQ難m=Q西難m+Q東難m=3124+3550=6674 m3/min 5、各用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)量 各用風(fēng)地點(diǎn)供風(fēng)量應(yīng)按實(shí)際需風(fēng)量在乘以礦井通風(fēng)系數(shù)Km如表6-4表6-4 各用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)量表

29、用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量m3/min供風(fēng)量m3/min綜采工作面10641276.8普采工作面709850.8備用工作面355426煤巷掘進(jìn)頭250300下山掘進(jìn)頭150180采區(qū)變電所6072絞車房6072炸藥庫(kù)6072 6、編制各地點(diǎn)、各巷道的風(fēng)量、斷面、風(fēng)速表，并驗(yàn)算風(fēng)速 規(guī)程規(guī)定的風(fēng)速限定值見(jiàn)表6-5所示表6-5 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(wú)提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)峒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運(yùn)輸機(jī)巷道、采區(qū)進(jìn)?；仫L(fēng)巷道0.256架線電機(jī)車巷道1.08采煤工作面、掘進(jìn)中的煤巷和半煤巷0.254掘進(jìn)中的巖巷0.154其他人行

30、巷道0.15表6-6各地點(diǎn)、巷道的風(fēng)量、斷面、風(fēng)速表副井井筒35.8容1062.96合格困1123.13合格主石門14.2容1067.46合格困1127.89合格西翼主要運(yùn)輸大巷12.8容49.13.84合格困52.14.07合格軌道上山10.1容47.94.74合格困合格區(qū)段進(jìn)風(fēng)石門10.28容35.463.45合格困35.463.45合格綜采區(qū)段運(yùn)輸平巷9.6容21.282.22合格困21.282.22合格綜采工作面7.8容21.282.73合格困21.282.73合格綜采區(qū)段軌道平巷9.6容21.282.22合格困21.282.22合格高檔普采軌道平巷9.6容14.181.48合格困14

31、.181.48合格高檔普采工作面9.4容14.181.51合格困14.181.51合格高檔普采運(yùn)輸機(jī)巷9.6容14.181.48合格困14.181.48合格區(qū)段回風(fēng)石門10.28容35.463.45合格困35.463.45合格采區(qū)回風(fēng)石門10.08容49.14.87合格困52.15.17合格運(yùn)輸機(jī)上山9.6容合格困52.15.43合格運(yùn)輸機(jī)下山9.6容合格困52.15.43合格軌道下山10.1容合格困50.95.04合格回風(fēng)井12.8容49.13.84合格困52.14.07合格東翼主要運(yùn)輸大巷12.8容56.24.39合格困59.24.63合格軌道上山10.1容555.45合格困合格區(qū)段進(jìn)風(fēng)石

32、門10.28容35.463.45合格困35.463.45合格綜采區(qū)段運(yùn)輸平巷9.6容21.282.22合格困21.282.22合格綜采工作面7.8容21.282.73合格困21.282.73合格綜采區(qū)段軌道平巷9.6容21.282.22合格困21.282.22合格高檔普采軌道平巷9.6容14.181.48合格困14.181.48合格高檔普采工作面9.4容14.181.51合格困14.181.51合格高檔普采運(yùn)輸機(jī)巷9.6容14.181.48合格困14.181.48合格區(qū)段回風(fēng)石門10.28容35.463.45合格困35.463.45合格采區(qū)回風(fēng)石門10.08容56.25.58合格困59.25.

33、87合格運(yùn)輸機(jī)上山9.6容合格困59.26.17合格運(yùn)輸機(jī)下山9.6容合格困59.26.17合格軌道下山10.1容合格困585.74合格回風(fēng)井12.8容56.24.39合格困59.24.63合格其他高檔普采備用進(jìn)風(fēng)巷9.67.10.74合格煤巷掘進(jìn)頭9.650.52合格下山掘進(jìn)10.130.3合格第七章 通風(fēng)系統(tǒng)示意圖和網(wǎng)絡(luò)圖一、確定通風(fēng)困難時(shí)期和容易時(shí)期的開(kāi)采位置 （一）通風(fēng)容易時(shí)期 開(kāi)采位置位于上西翼第一區(qū)段K2煤層eq oac(,1)西翼采區(qū) 副井井筒主石門主要運(yùn)輸巷軌道上山區(qū)段進(jìn)風(fēng)石門綜采運(yùn)輸機(jī)平巷綜采工作面綜采回風(fēng)巷區(qū)段回風(fēng)石門采區(qū)回風(fēng)石門回風(fēng)井 即01234567891011eq

34、oac(,2)東翼采區(qū) 副井井筒主石門主要運(yùn)輸巷軌道上山區(qū)段進(jìn)風(fēng)石門綜采運(yùn)輸機(jī)平巷綜采工作面綜采回風(fēng)巷區(qū)段回風(fēng)石門采區(qū)回風(fēng)石門回風(fēng)井 即012121314151617181920 （二）通風(fēng)困難時(shí)期 開(kāi)采位置位于下西翼第四區(qū)段，此時(shí)東西兩翼各還有2個(gè)煤層掘進(jìn)平巷和一個(gè)下山掘進(jìn)頭，東翼有一個(gè)備采工作面eq oac(,1)西翼采區(qū) 副井井筒主石門運(yùn)輸大巷軌道下山區(qū)段進(jìn)風(fēng)石門綜采進(jìn)風(fēng)平巷綜采工作面綜采回風(fēng)巷區(qū)段回風(fēng)石門運(yùn)輸機(jī)下、上山采區(qū)回風(fēng)石門回風(fēng)井即012327282930313291011eq oac(,2)東翼采區(qū) 副井井筒主石門運(yùn)輸大巷軌道下山區(qū)段進(jìn)風(fēng)石門綜采進(jìn)風(fēng)平巷綜采工作面綜采回風(fēng)巷區(qū)段

35、回風(fēng)石門運(yùn)輸機(jī)下、上山采區(qū)回風(fēng)石門回風(fēng)井 即01212212223242526181920第八章 礦井通風(fēng)阻力一、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。但必須是礦井達(dá)到設(shè)計(jì)年產(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，可能兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)圖上根據(jù)采掘作業(yè)布置情況分別風(fēng)流路線最長(zhǎng)、風(fēng)量較大的一條線路作為阻力最大的風(fēng)路。在選定的風(fēng)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(lái)，得出這兩個(gè)時(shí)期的各個(gè)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。 2、礦井通風(fēng)

36、總阻力不應(yīng)超過(guò)2940Pa。 3、礦井井巷的局部阻力，新建礦井（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15%計(jì)算。 4、通過(guò)主扇的風(fēng)量必大于通過(guò)出風(fēng)井的礦井總風(fēng)量Q礦，為了計(jì)算礦井的阻力，先算出Q扇：Q扇=（1.051.10）Q礦（m3/min） （8-1）。式中，1.051.10為外部漏風(fēng)系數(shù)，出風(fēng)井無(wú)提升任務(wù)時(shí)取1.05，有提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)取1.10。 5、為了經(jīng)濟(jì)，合理，安全地使用主扇，應(yīng)控制h阻難不太大，對(duì)大型礦井不超過(guò)4400Pa，有自燃傾向的礦井不超過(guò)3400Pa。二、計(jì)算方法沿著上述兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，分別用下式算出個(gè)區(qū)段井巷的摩擦阻力。

37、h摩=*L*U*Q2/S3 (Pa) (8-2)式中：L、U、S分別為各井巷的長(zhǎng)度、周長(zhǎng)、凈斷面積（m、m2、m3）摩擦阻力系數(shù) Q各井巷和硐室所通過(guò)的風(fēng)量分配值。其總和為總摩擦阻力h摩，即h摩=h1-2+h2-3+hn-(n+1) (Pa) (8-3)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=（1.11.15）h摩易 （Pa） （8-4）（2）通風(fēng)困難時(shí)期的總阻力h阻難為：h阻難=（1.11.15）h摩難 （Pa） （8-4）式中：1.1、1.15考慮到風(fēng)路上有局部阻力的系數(shù)。三、計(jì)算礦井總風(fēng)阻與總等積孔R(shí)礦易=h阻

38、易/Q2扇 （/m7） （8-5）R礦難=h阻難/Q2扇 （/m7） （8-6）式中：Q扇為主扇風(fēng)量m3/min (m2) (8-7) (m2) (8-8)四、礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 （一） (二)全礦總阻力 1、通風(fēng)容易時(shí)期eq oac(,1)西翼h阻易西=1.1H摩易西 =1.1*991.32=1090.45Paeq oac(,2)東翼h阻易東=1.1H摩易東 =1.1*1119.09=1231.0Pa 2、通風(fēng)困難時(shí)期eq oac(,1)西翼h阻難西=1.1H摩難西 =1.1*1469.22=1616.15Paeq oac(,2)東翼h阻難東=1.1H摩難東 =1.1*1721.45=1893

39、.59Pa (三)計(jì)算礦井總風(fēng)阻與等積孔 1、礦井總風(fēng)阻與等積孔 （1）通風(fēng)容易時(shí)期eq oac(,1)西翼Q扇易西=1.05*49.1=51.56m3/minR礦易西=1090.45/51.562=0.41Ns2/m8A礦易西=1.858m2eq oac(,2)東翼Q扇易東=1.05*56.2=59 m3/minR礦易東=1231/592=0.35 Ns2/m8A礦易東=2.01 m2 （2）通風(fēng)困難時(shí)期eq oac(,1)西翼Q扇難西=1.05*52.1=54.71 m3/minR礦難西=1616.15/54.712=0.54 Ns2/m8A礦難西=1.619 m2eq oac(,2)東翼

40、Q扇難東=1.05*59.2=62.16 m3/minR礦難西=1893.59/62.162=0.49 Ns2/m8A礦難西=1.7 m22、評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)難以程度表8-5 礦井通風(fēng)難易程度分級(jí)礦井通風(fēng)難易程度礦井總風(fēng)阻Rm/ Ns2/m8等積孔A/ m2容易2中等0.3551.42012困難1.4201表8-6 礦井通風(fēng)難易程度評(píng)價(jià)時(shí)期地區(qū)Q礦（m3/s）Q扇（m3/s）風(fēng)壓Pa風(fēng)阻Ns2/m8等積孔m2難易程度容易時(shí)期西翼49.151.161090.450.411.858中等東翼56.25912310.352.01容易困難時(shí)期西翼52.154.711616.150.541.619中等東翼59

41、.262.161893.590.491.7中等第九章 通風(fēng)機(jī)選型一、通風(fēng)機(jī)選型 （一）計(jì)算風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓eq oac(,1)自然風(fēng)壓計(jì)算表9-1空氣平均密度一覽表季節(jié)地點(diǎn)進(jìn)風(fēng)井筒/m3出風(fēng)井筒/m3冬1.281.20夏1.201.24 冬季：h自冬=0-1gh0-1-10-11gh10-11-1-10gh1-10 Pa (9-1) =1.28*9.8*530-315*9.8*1.20-0.5*(1.28+1.20)*9.8*215 =331.24Pa 夏季：h自夏=0-1gh0-1-10-11gh10-11-1-10gh1-10 Pa =1.2*9.8*530-315*9.8*1.24-0.5*

42、（1.2+1.24）*9.8*215 =-165.62Paeq oac(,2)風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓 取通風(fēng)機(jī)裝置各部分阻力h=169Pa,風(fēng)機(jī)裝置動(dòng)壓hvd=49 Pa 西翼容易時(shí)期Hsmax=hmax+h+HNOP ,Pa （9-2）Hsmin=hmin+h+HNAS ,Pa （9-3）Htmax=hmax+h+HNOP+hvd ,Pa （9-4）Htmin=hmin+h+HNAS+hvd ,Pa （9-( (二)風(fēng)機(jī)選型 1、結(jié)合表9-2與4-72-11型離心式通風(fēng)機(jī)、2K-60(Z1=7,Z2=7)軸流式風(fēng)機(jī)、G4-74-11離心式風(fēng)機(jī)性能曲線可知4-72-11No20、2K-60No18(Z1

43、=7、Z2=7)、G4-74-11No25型風(fēng)機(jī)均能滿足要求。 2、求風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)eq oac(,1)離心式：Rtmax=Htmax/Q2f ， Ns2/m8 (9-6)Rtmin=Htmin/Q2f ， Ns2/m8 (9-7)Rsmax=Hsmax/Q2f ， Ns2/m8 (9-8)Rsmin=Hsmin/Q2f ， Ns2/m8 (9-9)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表9-3由表可知從可調(diào)性和耗電大小來(lái)考慮，選2K-60No18型風(fēng)機(jī)。二、電動(dòng)機(jī)選擇（一）計(jì)算方法 1、通風(fēng)機(jī)輸入功率按通風(fēng)容易與困難時(shí)期，分別計(jì)算通風(fēng)機(jī)所需輸入功率Nmin、NmaxNmin=Qf*Hsmin/1000*s ，KW (

44、9-10)Nmax=Qf*Hsmax/1000*s ，KW (9-11) 2、電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)與種類當(dāng)Nmin0.6* Nmax時(shí)，可選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率為Ne= Nmax*Ke/(e*tr) ， KW (9-12)當(dāng)Nmin0.6* Nmax時(shí)，可選兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其功率分別為初期 Nemin=*Ke*(e*tr) ，KW (9-13)后期按式（9-12）計(jì)算式中：Ke電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，Ke=1.11.2s電動(dòng)機(jī)效率，s=0.90.94（大型電機(jī)取較高值） tr傳動(dòng)效率，電動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)直聯(lián)時(shí)tr=1；皮帶傳動(dòng)式tr=0.95 （二）選擇電動(dòng)機(jī) 1、選型計(jì)算如表9-6由表9-6可計(jì)算電機(jī)額定功率容易時(shí)期西翼 Ne=Nmax*Ke/(e*tr) =122.46*1.1/0.9*1=149.67KW東翼 Ne=Nmax*Ke/(e*tr) =153.953*1.1/0.9*1=188.16 KW困難時(shí)期西翼 Ne=169.40