礦井通風設(shè)計

1、PAGE PAGE 15一.礦井的風量計算1.按井下同時工作的最多人數(shù)計算 2.采場需風量計算 采煤工作面的風量應(yīng)該按下列因素分別計算，取其最大值, （1）按瓦斯涌出量計算： 該礦井的相對瓦斯量為5 則絕對瓦斯量為 Qwi第i個采煤工作面需要風量，m3/min Qgwi第 i個采煤工作面瓦斯絕對涌出量，m3/min 第i個采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，機采面取k=1.21.6 炮采面取k=1.42.0,水采面取k=2.03.0，此處取1.2 （2）按工作面進風流溫度計算： 采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件。其進風流溫度可根據(jù)風流溫度預(yù) 測方法進行計算。其氣溫與風速應(yīng)符合表中的要求： V

2、wi第i個采煤工作面的風速，按進風流溫度取值，因工作面 最高氣溫為21度，故取1.0 Swi第i個采煤工作面有效通風斷面，取最大和最小控頂時有 效斷面的平均值，m2 ；=(最大控頂距+最小控頂距)/2采高 =(4.2+3.2)/22.2=8.14 m2 Kwli第i 個工作面的長度風量系數(shù)，查表7-3取1.2 （3）按工作人員數(shù)量計算： 4每人每分鐘應(yīng)供給的最低風量，m3/min 第i 個采煤工作面同時工作的最多人數(shù),26個。 所以采煤工作面需要風量?。?）按風速經(jīng)行驗算 A：按最低風速驗算各個采煤工作面的最小風量 B:按最高風速驗算各個采煤工作面的最大風量 驗算結(jié)果合理 3掘進工作面需風量的

3、計算： 煤巷、半煤巖和巖巷掘進工作面的風量，應(yīng)按下列因素分別計算，取 其最大值。（1）按瓦斯涌出量計算： 第i個掘進工作面的需風量，m3/min 第i個掘進工作面的絕對瓦斯涌出量；m3/min 工作面每天的掘進量： 工作面的絕對瓦斯涌出量： 第i個掘進工作面的瓦斯涌出不均勻和備用風量系 數(shù)。一般可取1.52.0，取1.5 （2）按炸藥量計算 第i個掘進工作面一次爆破所用的最大炸藥量，為15kg 25使用1kg炸藥的供風量 按工作人員數(shù)量計算 第i個掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，為10人 按局部通風機實際吸風量計算需要風量計算 根據(jù)計算結(jié)果得最大風量為375，根據(jù)百米漏風率為2%可 計算得出漏風

4、系數(shù) 所以掘進工作面需風量為 （5）按風速進行驗算 按最小風速驗算，各個巖巷掘進工作面的風量應(yīng)滿足： 所以驗算結(jié)果滿足要求 4.機電硐室需風量的計算 （1）機電硐室需風量 采區(qū)變電所可按經(jīng)驗值確定需風量為6080 此處取 （2）爆破材料庫需風量 根據(jù)大型爆破庫不得小于100，小型爆破庫不得小于 60 根據(jù)礦井基本資料此處取 （3）充電硐室需風量 查表得0.5 所以機電硐室的需風量為： 礦井總風量按下式計算： Qm =（Qa+Qb+Qc ）K =（6242.5+5324+450）1.2 =4965=82.75 Qm礦井總供風量，m3/min； Qa回采工作面所需風量之和，m3/min； Qb掘進

5、工作面所需風量之和，m3/min； Qc機電硐室所需風量之和，m3/min； K礦井通風系數(shù)（抽出式通常取1.151.2壓入式通常取 1.251.3. 這里取1.2） 二礦井總風量的分配 1.分配原則 礦井總風量確定后，分配到各用風地點的風量，應(yīng)不得低于其計算的需風量；所有巷道都應(yīng)分配一定的風量；分配后的風量，應(yīng)保證井下各處瓦斯及有害氣體濃度、風速等滿足規(guī)程的各項要求。 2.分配的方法 首先按照采區(qū)布置圖，對各采煤、掘進工作面、獨立回風硐室按其需風量配給風量，余下的風量按采區(qū)產(chǎn)量、采掘工作面數(shù)目、硐室數(shù)目等分配到各采區(qū)，再按一定比例分配到其它用風地點，用以維護巷道和保證行人安全。風量分配后，應(yīng)

6、對井下各通風巷道的風速進行驗算，使其符合規(guī)程對風速的要求。通過計算及驗算，風量分配符合規(guī)程的有關(guān)規(guī)定因此風量分配是合理 摩擦風阻計算公式 摩擦阻力系數(shù)， L巷道長度，m U巷道周長，m S巷道斷面， 風阻計算公式左翼計算表格區(qū)段井巷名稱支護型式摩擦阻力系數(shù) (Ns2m4)斷面積S(m2)周長U(m)長度L(m)摩擦風阻R(Ns2m8風量（m3/s）阻力h(Pa)1-2副井混泥土碹0.040直徑D=515.73200.02869127782.75196.46530972-3車場繞道料石碹0.00419.712.1500.0027841382.7519.06450209 3-4車場繞道料石碹0.0

7、0419.712.1700.00389778282.7526.690302924-5主石門料石碹0.004511.012.9800.00333403582.7522.830010035-6煤層運輸大巷料石碹0.004211.012.95670.0236299738.2234.517913396-7煤層運輸大巷料石碹0.00411.012.91350.00523365934.686.2945341247-8采區(qū)下部車場錨噴0.0077.810.9850.01366657434.6816.436821298-9采區(qū)軌道上山工字鋼0.01306.310.45000.3015433134.68362.

8、66686259-10采區(qū)軌道上山工字鋼0.01306.310.42690.16223030133.43181.302889810-11下區(qū)段回風平巷工字鋼0.01305.59.8300.0256228431.9826.2050011411-12聯(lián)絡(luò)巷木支護0.01605.19.4100.01133802225.747.51197948312-13區(qū)段運輸平巷工字鋼0.01305.59.86750.5566341119.5211.660120213-14采煤工作面單體柱鉸接梁0.05008.1411.81350556.9901691814-15區(qū)段回風平巷工字鋼0.0

9、1305.59.86750.5566341119.5211.660120215-16繞道木支護0.01605.19.4500.05669011219.521.5564149516-17區(qū)段回風平巷工字鋼0.01305.59.8300.02473929419.59.40711645417-18運輸上山料石碹工字鋼0.00427.36.39.5150.00153849336.762.07896213718-19運輸上山料石工字鋼0.00407.36.39.5150.00146523238.22220礦井總回風巷料石碹0.00407.811.028000.259613277

10、38.22379.234871820-21風井料石碹0.0040D=412.6920.00237404238.223.46792495合計1798.18右翼計算表格：區(qū)段井巷名稱支護型式摩擦阻力系數(shù) (Ns2m4)斷面S(m2)周長U(m)長度L(m)摩擦風阻R(Ns2m8風量（m3/s）阻力(Pa)1-2副井混泥土碹0.0400直徑D=515.73200.02869127782.75196.46530972-3車場繞道料石碹0.00419.712.1500.0027841382.7519.064502093-4車場繞道料石碹0.00419.712.1700.00389778282.7526.

11、690302924-5主石門料石碹0.004511.012.9800.00333403582.7522.830010035-6煤層運輸大巷料石碹0.004211.012.95670.0236299744.4246.625153836-7采區(qū)下部車場錨噴0.00707.810.9850.01366657444.4226.966014527-8采區(qū)軌道上山工字鋼0.01306.310.45000.3015433144.42594.98608098-13采區(qū)軌道上山工字鋼0.01306.310.42690.16223030130.49150.81579313-14下區(qū)段回風平巷工字鋼0.01305.

12、59.8300.0256228429.2421.9069542214-15聯(lián)絡(luò)巷木支護0.01605.19.4100.0113380229.741.07561096714-19繞道木支護0.01605.19.4500.05669011219.521.5564149519-20聯(lián)絡(luò)巷木支護0.01605.19.4100.01133802219.54.31128299120-21區(qū)段運輸平巷工字鋼0.01405.59.8337.50.27831705519.5105.830060121-22采煤工作面單體柱鉸接梁0.05008.1411.81350556.15414101

13、22-24區(qū)段回風平巷工字鋼0.01305.59.8337.50.27831705519.5105.830060124-25區(qū)段回風工字鋼0.01305.59.8300.02473929443.1846.1267199925-26運輸上山料石碹工字鋼0.00427.36.39.5150.00153849343.182.86853960526-27運輸上山料石工字鋼0.00407.36.39.5150.00146523244.422.89110179827-28礦井總回風巷料石碹0.00407.811.028000.25961327744.42512.252407528-29風井料石碹0.004

14、0D=412.6920.00237404244.424.684307896合計1969.93 3.礦井通風阻力計算及等積孔計算 礦井通風總阻力：風流由進風井口起，到回風井口止，沿一條通路各個分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，用表示。 礦井通風系統(tǒng)總阻力最小時稱為通風容易時期，通風系統(tǒng)總阻力最大時稱為通風困難時期。 左翼通風阻力：=1798 通風容易時期的總阻力：=1977 右翼的通風阻力：=1969 通風困難時期總阻力：=2165 礦井總阻力為， 得=1886 =0.275 A=2，說明礦井通風等級為容易.三.通風機選擇3.1主要通風機選擇 根據(jù)計算數(shù)據(jù)在通風機特性曲線上的選擇合適的主要通風機，

15、使兩組數(shù)據(jù) 構(gòu)成的兩個時期的工況點均落在通風機個體特性曲線上的合理范圍內(nèi)。 根據(jù) =79.475m3/s ，=1853Pa，=2006Pa 選定功率為220KW的FBCDZNo19A型軸流式通風機。 如圖所示為風機的參數(shù)和性能特性曲線 根據(jù)掘進工作面的的風量計算得出最大的風量為選擇掘進工作面的局部通風機型號為7.1，其功率為74kw，風量420-475，最高全壓效率為85，風壓為1300-6900pa 4.通風費用的計算 礦井通風費用是通風設(shè)計和管理的重要經(jīng)濟指標，一般噸煤通風成本，即礦井每采一噸煤的通風總費用表示。它包括噸煤通風電費和通風設(shè)備折舊費，材料消耗費，工作人員工資，專用通風巷道折舊

16、與維護費用，儀表購置與維修等通風費用。（1）主要通風的耗電量 （2）局部通風機的耗電量 （3）通風機總耗電量 (KWh)/a（4）噸煤通風電費 5.主要安全措施按國家安全要求完善檢測監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、井下緊急避險系統(tǒng)、礦井壓風自救系統(tǒng)、礦井供水施救系統(tǒng)和礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)六大安全避險系統(tǒng)。（選自煤碳安全規(guī)程） (1)、每一個生產(chǎn)礦井，必須至少有兩個能行人的通達地面的安全出口。各個出口之間的距離不得小于30m。如果采用中央式通風系統(tǒng)時，還要在井田境界附近設(shè)置安全出口。井下每一個水平到上水平和每個采區(qū)至少都要有兩個便于行人的安全出口，并同通到地面的安全出口相連通。保證有一個井筒進新鮮空氣，

17、另一個井筒排出污濁的空氣。 (2)、進風井口，必須布置在不受粉塵、灰土、有害和高溫氣體侵入的地方。進風井筒冬季結(jié)冰，對工人身體健康、提升和其它設(shè)施有危害時，必須裝設(shè)暖風設(shè)備，保持進風井口以下的空氣溫度在2以上。進風井與出風井的設(shè)備地點必須地層穩(wěn)定且有利于防洪。總回風道不得作為主要行人道，礦井的回風流和主扇的噪音不得造成公害。 (3)、所有礦井都必須采用機械通風，主要扇風機(供全礦、一翼或一個分區(qū)使用)必須安裝在地面。同一井口不宜選用幾臺主扇并聯(lián)運轉(zhuǎn)，主扇要有符合要求的防爆門、反風設(shè)施和專用的供電線路。(4)、每一個礦井必須有完整的獨立的獨立通風系統(tǒng)，不宜把兩個可以獨立通風的礦井合并一個通風系統(tǒng)。若有兩個出風井，則自采區(qū)流到各個