2015采礦工程大學(xué)大田灣煤礦改擴建0.21mta設(shè)計-學(xué)位論文

圖8-1副斜井提升系統(tǒng)圖圖8-2副斜井提升速度圖、力圖8.2.3主斜井運送人員設(shè)備1、設(shè)計依據(jù)1）垂高：安設(shè)架空乘人裝置的上部標高+345m，下部標高+80m，垂高265m；2）運輸線路傾角：=23°；3）運輸線路斜長：L=678m；4）運輸方式：選用煤礦固定抱索架空乘人裝置，雙側(cè)運行方式；5）吊座間距：架空乘人裝置運行速度0.8m/s。根據(jù)計算和架空乘人裝置的實際運行情況，吊座間距取13.56m，架空乘人器每邊設(shè)置吊座50個，托繩輪間距8m。每個吊椅（含抱索器）質(zhì)量=10kg，=吊椅包括所乘人員的質(zhì)量，85kg。6）礦井最大班下井人數(shù)：取66人。2、設(shè)計選型1）運行鋼絲繩選擇計算鋼絲繩每米質(zhì)量Pk按下式計算：=1.37kg/m式中：—托繩輪轉(zhuǎn)動阻力系數(shù)，取0.02。初選6×19S+FC-20-1670-特-鍍-右型GB8918-2006標準的牽引鋼絲繩，d=24mm，PK=2.12kg/m，Qd=342000N。2）運行阻力計算（1）上運側(cè)運行阻力計算重載時：=2326.9kg空載時：=792.7kg（2）下運側(cè)運行阻力計算重載時：=-2117.5kg空載時：=-721.3kg3）繩輪直徑D=60×24=1440mm驅(qū)動輪和尾輪直徑選用Φ1.44m。架空乘人裝置傳動裝置及驅(qū)動電機均安設(shè)在地面。4）選用架空乘人裝置選用RJY37-30/1200(A)型井下架空乘人裝置，配置YB2-250M-4型電機，電機功率37kW。主要技術(shù)特征見下表：表3-3-4RJY37-30/1200(A)型井下架空乘人裝置主要技術(shù)特征適用傾角（0）輸送方式鋼絲繩運行速度（m/s）安全保護牽引電動機功率（kW）運輸能力（單向）（人/h）抱索器型式最大運輸距離(m)≤30同時雙側(cè)≤1.2越位保護；全線路緊急停車。37200～300Ｇ1200架空乘人裝置實際運行速度取1.0m/s，

配套用ZB127-YX礦用隔爆兼本安型音箱、TH24(B)礦用本質(zhì)安全型電氣操作臺、KXJ1-127礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電氣控制箱、GEJ35礦用本質(zhì)安全型跑偏開關(guān)、ZR(B)礦用架空乘人設(shè)備電控裝置。5）鋼絲繩張力計算最小點張力計算：Fmin=1000×2.12×9.81=20797N各點張力計算，因上運行側(cè)重載，下運行側(cè)空載時，設(shè)備總牽引力最大，所以此處張力按上運側(cè)重載，下運側(cè)空載進行計算：F3＝Fmin=20797NF4＝1.01×F3=21005NF1＝F4+＝21005+2326.9×9.81＝43832NF2＝F3－＝20797－(－721.3×9.81)=27873N5)拉緊裝置拉力F5=F3+F4=20797+21005=28986N，采用重錘拉緊方式。7）校驗電機功率當上運側(cè)重載，下運側(cè)空載時，設(shè)備牽引力最大，此時設(shè)備總牽引力=1766.2kg電動機功率為=25.97kW架空乘人裝置配套電機功率37kW，符合要求。8）校驗鋼絲繩安全系數(shù)m===7.8＞6，符合《煤礦安全規(guī)程》第400條規(guī)定。9）校驗架空人車運輸能力單側(cè)最大小時運輸能力=162人/h單側(cè)最大小時運輸能力大于礦井最大班下井人數(shù)66人，符合規(guī)定。10）校驗架空人車人員運輸時間=34.32min＜60min9礦井通風(fēng)與安全9.1礦井概況、開拓方式及開采方法9.1.1礦井地質(zhì)概況大田灣煤礦位于興文縣城144°方向，直距約3km；行政區(qū)劃屬興文縣中城鎮(zhèn)。大田灣煤礦井田平面范圍由4個拐點圈定，礦區(qū)面積2.1115km2，設(shè)計開采11號號煤層，煤層傾角42°，平均厚度1.72m，開采深度+400m～-150m。累計查明資源儲量5757kt，已動用459kt，壓覆區(qū)保有儲量1054kt，初步設(shè)計可采儲量3439.15kt，設(shè)計生產(chǎn)能力210kt/a，服務(wù)年限12.6a。設(shè)計采用分區(qū)式通風(fēng)方式，抽出式通風(fēng)方法。礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造屬中等類型。本設(shè)計主要針對11號煤層，在井田范圍內(nèi)，11號煤層賦存穩(wěn)定，傾角在整個井田內(nèi)有一定的小變化，但對生產(chǎn)影響較小，平均傾角42°；井田瓦斯絕對涌出量為2.28m3/min，相對涌出量為29.85m3/t，屬瓦斯突出礦井。煤塵無爆炸危險性，11號煤層自燃傾向性等級為Ⅱ級。9.1.2開拓方式井田采用雙斜井單水平煤巷開拓，水平標高為+80m，井田劃分為四個采區(qū)，首采工作面為1101工作面。9.1.3開采方法K7煤層的平均厚度為1.72m，為了設(shè)備的有效利用和管理，以及礦井的經(jīng)濟效益，確定工作面采用一次采全高回采工藝，后退式自然垮落法采煤。井下布置一個工作面，工作面長度為436m。采用單巷掘進，沿空掘巷，上下區(qū)段間不留煤柱?；夭晒ぷ髅嫔a(chǎn)能力為750t/d，每日推進度為3.3m，采用放炮落煤，每班一個循環(huán)，年推進度893m。為了保證生產(chǎn)正常接替，前期準備1101工作面，安排兩個獨立通風(fēng)掘進頭；后期準備1102工作面。9.1.4變電所、絞車房、泵房房、消防材料庫1、井下變電所為保證礦井供電質(zhì)量，設(shè)計10kV高壓入井。+80m水平主變電所設(shè)置在副斜井下部，與水泵房聯(lián)建，有通風(fēng)繞道與車場相連，形成并聯(lián)通風(fēng)方式。2、絞車房井下暗斜井絞車房布置在煤層底板巖層中，絞車房布置有通風(fēng)繞道與車場相連，形成并聯(lián)通風(fēng)方式。3、泵房礦井在+80m水平設(shè)置泵房，泵房設(shè)兩個出口，一個通到副斜井，并高出泵房底板7m以上，斜巷的坡度取25°；另一個出口通到泵房附近平巷，形成并聯(lián)通風(fēng)方式。4、消防材料庫消防材料庫設(shè)于+80m水平運輸大巷一側(cè)，投產(chǎn)時布置在+200m區(qū)段石門一側(cè)，采用加寬式布置，與新鮮風(fēng)流成串聯(lián)通風(fēng)方式，有足夠的新鮮風(fēng)流通過硐室。有足夠的新鮮風(fēng)流通過硐室。硐室內(nèi)的氣候條件和工作環(huán)境完全有保證。9.1.5工作制、人數(shù)各工作面均采用三八工作制，即三班采煤和三班掘進。最大班出勤人數(shù)107人，最大班下井人數(shù)66人，除去主、副斜井工作人員，采區(qū)同時作業(yè)人員為60人。9.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定9.2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求選擇任何通風(fēng)系統(tǒng)，都要符合投產(chǎn)較快、出煤較多、安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟指標合理等總原則。具體地說，要適應(yīng)以下基本要求：（1）礦井至少要有兩個通地面的安全出口；（2）進風(fēng)井口要有利于防洪，不受粉塵等有害氣體污染；（3）北方礦井，冬季井口需裝供暖設(shè)備；（4）總回風(fēng)巷不得作為主要行人道；（5）工業(yè)廣場不得受扇風(fēng)機的噪音干擾；（6）裝有皮帶機的井筒不得兼作回風(fēng)井；（7）裝有箕斗的井筒不得作為主要進風(fēng)井；（8）可以獨立通風(fēng)的礦井，采區(qū)盡可能獨立通風(fēng)；（9）通風(fēng)系統(tǒng)要為防瓦斯、火、塵、水及高溫創(chuàng)造條件；（10）通風(fēng)系統(tǒng)要有利于深水平式或后期通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展變化。9.2.2礦井通風(fēng)方式的選擇選擇礦井通風(fēng)方式時，應(yīng)考慮以下兩種因素：（1）自然因素：煤層賦存條件、埋藏深度、沖擊層深度、沼氣等級。（2）經(jīng)濟因素：井巷工程量、通風(fēng)運行費、設(shè)備裝備費。一般而言，新建礦井的通風(fēng)方式多數(shù)是在中央并列式、中央分列式、兩翼對角式和分區(qū)對角式中選擇。下面對這幾種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點適用條件列表比較，見表9-1。表9-1通風(fēng)方式比較通風(fēng)方式中央并列式中央分列式兩翼對角式分區(qū)對角式優(yōu)點初期投資較少，出煤較多，工業(yè)場地布置集中，廣場保護煤柱少通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)小，增加了一個安全出口，工業(yè)廣場沒有主扇的噪音影響；從回風(fēng)系統(tǒng)鋪設(shè)防塵灑水管路系統(tǒng)比較方便風(fēng)路較短，阻力較小，采空區(qū)的漏風(fēng)較小，比中央并列式安全性更好通風(fēng)路線短，阻力小缺點風(fēng)路較長，風(fēng)阻較大，采空區(qū)漏風(fēng)較大建井期限略長，有時初期投資稍大，后期維護費用大建井期限略長，有時初期投資稍大井筒數(shù)目多基建費用多適用條件煤層傾角大、埋藏深，但走向長度并不大，而且瓦斯、自然發(fā)火都不嚴重煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長度不大，而且瓦斯、自然發(fā)火比較嚴重煤層走向較大（超過4km），井型較大，煤層上部距地表較淺，瓦斯和自然發(fā)火嚴重的新礦井煤層距地表淺，或因地表高低起伏較大，無法開掘淺部的總回風(fēng)道結(jié)合本礦的實際條件：若采用中央并列式，因為礦井采用分區(qū)布置，這樣可以盡早構(gòu)成風(fēng)路，少掘開拓巷道。缺點是就后期生產(chǎn)的通風(fēng)系統(tǒng)而言，通風(fēng)阻力不斷增大，通風(fēng)難度增大。但是本井田范圍較大，平均走向長度3km左右，后期通風(fēng)不能滿足要求；主要是礦井一翼采區(qū)供風(fēng)不足。綜合以上分析，結(jié)合本礦實際條件，本礦屬于高瓦斯突出礦井、煤層為二類自燃煤層，又考慮到井田范圍，走向長度較大。為了保障通風(fēng)安全，防止瓦斯聚積，同時考慮到礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇的原則，本設(shè)計采用分區(qū)式通風(fēng)方式、抽出式通風(fēng)方法。采區(qū)均實施獨立通風(fēng)，均有貫穿整個采區(qū)的主斜井、副斜井、暗斜井作進風(fēng)巷，并設(shè)有1條回風(fēng)斜井、回風(fēng)下山作專用回風(fēng)巷。采煤工作面風(fēng)流成“U”型流動。掘進工作面采用局部通風(fēng)機作壓入式通風(fēng)。9.2.3礦井主要通風(fēng)機工作方式的選擇煤礦主要通風(fēng)機的工作方法基本上分為抽出式與壓入式兩種?，F(xiàn)將兩種工作方法的優(yōu)缺點對比如下：（1）抽出式主要通風(fēng)機使井下風(fēng)流處于負壓狀態(tài)，當一旦主要通風(fēng)機因故停止運轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)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；（2）壓入式主要通風(fēng)機使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當主要通風(fēng)機停轉(zhuǎn)時，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加，比較危險。（3）采用壓入式通風(fēng)時，須在礦井總進風(fēng)路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作比較困難，漏風(fēng)較大。（4）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，用抽出式通風(fēng)，會把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時使通過主要通風(fēng)機的一部分風(fēng)流短路，總進風(fēng)量和工作面有效風(fēng)量都會減少。用壓入式通風(fēng)，則能用一部分回風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面。（5）如果能夠嚴防總進風(fēng)路線上的漏風(fēng)，則壓入式主要通風(fēng)機的規(guī)格尺寸和通風(fēng)電力費用都較抽出式小。（6）在由壓入式通風(fēng)過渡到深水平抽出式通風(fēng)時，有一定困難，過渡時期是新舊水平同時產(chǎn)生，戰(zhàn)線較長，有時還須額外增掘一些井巷工程，使過渡期限拉得過長。如果用抽出式通風(fēng)，就沒有這些缺點。綜上所述，一般地說，在地面小窯塌陷區(qū)漏風(fēng)嚴重、開采第一水平和低瓦斯礦井等條件下，采用壓入式通風(fēng)是比較合適的，否則不宜采用壓入式通風(fēng)。而礦井生產(chǎn)能力大，且周圍小煤窯較少，采用抽出式通風(fēng)比較安全，漏風(fēng)小。因此，根據(jù)礦井的條件，確定該礦井采用抽出式通風(fēng)。9.2.4采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求（1）采區(qū)通風(fēng)總要求：①能夠有效地控制采區(qū)內(nèi)風(fēng)流方向、風(fēng)量大小和風(fēng)質(zhì)；②漏風(fēng)少；③風(fēng)流的穩(wěn)定性高；④有利于排放瓦斯，防止煤塵自燃和防塵；⑤有較好的氣候條件；⑥安全經(jīng)濟合理技術(shù)。（2）采區(qū)通風(fēng)的基本要求：①每個采區(qū)必須有單獨的回風(fēng)道，實行分區(qū)通風(fēng)，回采面和掘進面都應(yīng)采用獨立通風(fēng)，不能串聯(lián)；②工作面盡量避免位于角聯(lián)分支上，要保證工作面風(fēng)向穩(wěn)定；③煤層傾角大于12°時，不宜采用下行風(fēng)；④回采工作面的風(fēng)速不得低于1m/s；⑤工作面回風(fēng)流中沼氣濃度不得超過1％；⑥必須保證通風(fēng)設(shè)施（風(fēng)門、風(fēng)橋、風(fēng)筒）規(guī)格質(zhì)量要求；⑦要保證風(fēng)量按需分配，盡量使通風(fēng)阻力小風(fēng)流暢通；⑧機電硐室必須在進風(fēng)流中；⑨采空區(qū)必須要及時封閉；⑩要防止管路、避災(zāi)路線、避災(zāi)硐室和局部反風(fēng)系統(tǒng)。9.2.5工作面通風(fēng)方式的選擇工作面通風(fēng)有上行風(fēng)和下行風(fēng)之分，但是本礦井采用帶區(qū)式準備方式，工作面傾角比較大，上行風(fēng)和下行風(fēng)的區(qū)別很大。只是進風(fēng)和回風(fēng)巷道的選擇對工作面的通風(fēng)有一定的影響。下面是選擇不同的進風(fēng)回風(fēng)巷道進行比較：（1）選擇水平運輸大巷作為進風(fēng)巷，上部煤層運輸作為回風(fēng)巷。風(fēng)流方向和運煤方向相反，容易引起煤塵飛揚，使風(fēng)流中的煤塵濃度增大；煤炭在運輸過程中所涌出的瓦斯，使進風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛仍龈撸绊懝ぷ髅娴陌踩珬l件；輸送機所散發(fā)的熱量，使進風(fēng)流溫度升高，從而增大工作面的溫度。（2）選擇上部水平運輸大巷作為進風(fēng)巷，下部煤層運輸巷作為回風(fēng)巷。選擇上部水平運輸大巷作為進風(fēng)巷，煤層運輸巷作為回風(fēng)巷，雖然避免了上一種方式的缺點，但是，膠帶輸送機處于回風(fēng)流中，容易引起瓦斯的爆炸。結(jié)合本礦井的條件，本設(shè)計礦井的瓦斯涌出量很大，但是煤塵無爆炸危險，所以，選用下部水平運輸大巷作為進風(fēng)巷，上部煤層運輸巷作為回風(fēng)巷。工作面通風(fēng)系統(tǒng)形式主要有“U”、“W”、“Y”、“Z”、“H”形，各種形式的優(yōu)缺點及使用條件如下（由于工作面為后退式開采，故各種通風(fēng)形式只考慮后退式）：“U”形通風(fēng)：在區(qū)內(nèi)后退式回采中，這種通風(fēng)方式具有風(fēng)流系統(tǒng)簡單、漏風(fēng)小等優(yōu)點，但風(fēng)流線路長，變化大，工作面上隅角易積聚瓦斯，工作面進風(fēng)巷一次掘進，維護工作量大。這種通風(fēng)方式，如果瓦斯不太大，工作面通風(fēng)能滿足要求，即可采用?！癥”形通風(fēng)：當采煤工作面產(chǎn)量大和瓦斯涌出量大時，采用這種方式可以稀釋回風(fēng)流中的瓦斯。對于綜合采工作面，上下平巷均進新鮮風(fēng)流有利于上下平巷安裝機電設(shè)備，可以防止工作面上隅角瓦斯積聚及保證足夠的風(fēng)量，這種通風(fēng)方式適用于瓦斯涌出量大的工作面，但需要邊界準備專用回風(fēng)上山，增加了巷道掘進、維護費用?！癢”形通風(fēng)：當采用對拉工作面時，可以采用上下平巷同時進風(fēng)和中間巷道回風(fēng)的方式。采用此種方式有利于滿足上下工作面同采，實現(xiàn)集中生產(chǎn)需要。這種通風(fēng)方式的只要特點是不用設(shè)置第二條風(fēng)道；若上下端平巷進風(fēng)，在該巷只撤、安裝、維護采煤設(shè)備等有良好的環(huán)境；同時，易于稀釋工作面瓦斯，使上隅角瓦斯不易積聚，排放炮煙、煤塵速度快?！癦”形通風(fēng)：回風(fēng)巷為沿空巷，可以提高煤炭回采率；巷道采準工作量小；采區(qū)內(nèi)進風(fēng)總長基本不變，有利于穩(wěn)定風(fēng)阻；無上偶角瓦斯積聚問題，但是回風(fēng)巷常出現(xiàn)沼氣超限的情況；同時也需要在邊界準備專用回風(fēng)上山，增加了行道的維護和掘進費用?！癏”形通風(fēng)：工作面風(fēng)量大，有利于進一步稀釋瓦斯。這種方式通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜、區(qū)段運輸平巷、回風(fēng)巷均要先掘后留，維護、掘進工程量大，故較少采用。對照以上工作面通風(fēng)系統(tǒng)形式，結(jié)合本礦井的地質(zhì)條件、巷道布置和通風(fēng)能力確定定采用“U”形后退式通風(fēng)方式。9.3礦井風(fēng)量計算礦井風(fēng)量計算應(yīng)根據(jù)實際需要按由里向外的原則，先從各用風(fēng)地點算起，由里向外，逆風(fēng)將各地點計算值乘以系數(shù)1.2就是各用風(fēng)地點的實際風(fēng)量。采煤工作面只配計算的風(fēng)量，兩斜巷的風(fēng)量乘以系數(shù)1.2順風(fēng)流而下，遇到分風(fēng)地點則加上其他風(fēng)路的風(fēng)量，一起分配給未分風(fēng)的那條風(fēng)路，作為該風(fēng)路的分量，直至確定進風(fēng)井的風(fēng)量。9.3.1工作面所需風(fēng)量的計算每個采煤工作面實際需要風(fēng)量,應(yīng)按沼氣(或二氧化碳)涌出量、工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別計算，然后取其中最大值。（1）按瓦斯、二氧化碳涌出量計算根據(jù)《礦井安全規(guī)程》規(guī)定，回采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯和二氧化碳的濃度不得超過1％。礦井瓦斯絕對涌出量為3.03m3/min，二氧化碳絕對涌出量為1.32m3/min。以瓦斯涌出量計算工作面風(fēng)量：按瓦斯涌出量計算Q采=100×q采×Kc(9-1）式中：Q采—采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min；q采—采煤工作面絕對瓦斯涌出量，3.03m3/min；Kc—采面瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù)，取Kc=1.6。將各參數(shù)值代入式(9-1)計算采煤工作面需要風(fēng)量：Q采=100×3.03×1.6=485m3/min（2）按工作面氣溫與風(fēng)速的關(guān)系計算采煤工作面應(yīng)有良好的勞動氣候條件，溫度和風(fēng)速應(yīng)符合下列要求，見表9-2。表9-2工作面適宜氣候條件工作面溫度（℃）<1515～1818～2020～2323～26工作面風(fēng)速（m/s）0.3～0.50.5～0.80.8～1.01.0～1.51.5～1.8工作面所需風(fēng)量按下式計算：Q采=60×V采×S采(9-2)式中：Q采—采煤工作面需要的風(fēng)量，m3/min；60—每分鐘時間，S；V采—采煤工作面風(fēng)速，取1.5m/s；S采—采煤工作面平均斷面積，按平均控頂距計算為4.0m2；將上述各參數(shù)值代入式(9-2)中計算采煤工作面需要風(fēng)量：Q采=60×1.5×4.0=360m3/min（3）按炸藥使用量計算工作面采用機采，需風(fēng)量按下式計算：Q采=25×AC(9-3)式中：25－每千克炸藥爆破后，需要供給的風(fēng)量，m3/min·㎏；AC－采煤工作面采用爆破落煤一次起爆炸藥，取18kg。將上述各參數(shù)值代入式(9-3)中計算采煤工作面需要風(fēng)量：Q采=25×18=450m3/min（4）按人數(shù)計算按每人每分鐘所需風(fēng)量和工作面的最多人數(shù)計算工作面所需風(fēng)量。（9-4）式中：4——每人每分鐘供給的最低風(fēng)量，m3/min；——第i個工作面同時工作的最多人數(shù)，取66人；則：m3/min由以上三個方法計算所得的工作面實際最大需風(fēng)量為=485m3/min，取=485m3/min。（5）按風(fēng)速驗算按采煤工作面最大和最小控頂斷面的平均斷面Sc=4.0m2。按最低風(fēng)速驗算，回采工作面的最低風(fēng)量：Q采≥15Sc（9－5）Q采≥15×4.0Q采≥60m3/min按最高風(fēng)速驗算，回采工作面的最高風(fēng)量：Q采≤240Sc（9－5）Q采≤240×4.0Q采≤960m3/min采煤工作面需要風(fēng)量取上述計算風(fēng)量的最大值485m3/min，經(jīng)驗算，所配風(fēng)量符合要求。9.3.2備用面需風(fēng)量的計算本礦不設(shè)備用面，因此無需計算。9.3.3掘進工作面需風(fēng)量通風(fēng)容易時期礦井布置3個巖巷掘進工作面，即：+200m區(qū)段運輸巷掘進、+140m區(qū)段底板瓦斯抽放巷掘進、+80m水平運輸大巷掘進。掘進工作面均采用局部通風(fēng)機壓入式通風(fēng)，本設(shè)計根據(jù)掘進工作面瓦斯涌出量、巷道斷面、掘進巷道的通風(fēng)長度、局部通風(fēng)機技術(shù)特征進行配風(fēng)。（1）按瓦斯、二氧化碳涌出量計算（9-6）式中：——掘進工作面所需風(fēng)量，m3/min；——掘進工作面瓦斯絕對涌出量，0.85m3/min；——掘進工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.5。則工作面需風(fēng)量為：Q掘=100*0.85*1.5=127.5m3/min按工作面最多人數(shù)計算Q采=4Nc式中：Nc－掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，10人；4－每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min。將參數(shù)Nc值入式計算掘進工作面需要風(fēng)量：Q掘=4×10=40m3/min（3）按局部通風(fēng)機的實際吸風(fēng)量計算掘進工作面均選用FBDNo5/2×7.5型局部通風(fēng)機，采用Φ600mm的抗靜電阻燃的柔性風(fēng)筒。局部通風(fēng)機性能參數(shù)為：全壓范圍444～3050Pa，風(fēng)量范圍210～305m3/min，功率2×7.5KW。計算局部通風(fēng)機吸風(fēng)量：（9-8）式中：——局部通風(fēng)機實際吸風(fēng)量，取346m3/min；——安設(shè)局部通風(fēng)機的巷道斷面，8.43m2；——掘進工作面同時工作的局部通風(fēng)機臺數(shù)。則：Q扇=（246+15*8.43）m3/min=372m3/min按風(fēng)速進行驗算Qmin=0.15*8.43*60=75.87m3/minQmax=4.00*8.43*60=2023.2m3/minQmin≤Q扇≤Qmax符合煤礦安全規(guī)程要求要求。同時掘進的工作面有三個，因此，掘進面總需風(fēng)量：Q總=Q扇*3=1116m3/min9.3.4硐室需風(fēng)量無硐室需獨立配風(fēng)，即：∑Q硐=0m3/min。9.3.5其它巷道實際需要風(fēng)量礦井共有4條底板瓦斯抽放巷道需要獨立通風(fēng)，根據(jù)巷道斷面和風(fēng)速要求，配風(fēng)如下：+200m區(qū)段運輸巷（兼底板瓦斯抽放巷），斷面積5.51m2，按0.5m/s風(fēng)速配風(fēng)165m3/min。+250m標高工作面回風(fēng)巷需獨立通風(fēng)，斷面積5.5m2，按0.5m/s風(fēng)速配風(fēng)165m3/min?！芉其它=165+165+165+165=660m3/min。9.3.6礦井總風(fēng)量計算將上述各計算參數(shù)值代入式(9-9)計算礦井實際需要風(fēng)量：Q=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K=（970+1116+0++660）×1.2=3295m3/min由以上計算可得通風(fēng)容易時期礦井需要風(fēng)量為3295m3/min，即55.0m3/s。9.3.7風(fēng)量分配根據(jù)實際需要由里向外的原則配風(fēng)，逆風(fēng)將各用風(fēng)地點計算值乘以系數(shù)1.2就是各用風(fēng)地點實際風(fēng)量，采煤工作面只配計算的風(fēng)量，斜巷的風(fēng)量乘以系數(shù)。順風(fēng)流而下，遇到分風(fēng)地點則加上其它風(fēng)路的風(fēng)量，一起分配給未分風(fēng)前的那條風(fēng)路作為該風(fēng)路的分量，直至確定進風(fēng)井的風(fēng)量。風(fēng)量分配見表9-3。9-3通風(fēng)容易時期風(fēng)量分配表分配地點風(fēng)量(m3/s)備注1101采煤工作面9.8+200m區(qū)段運輸巷掘進工作面7.4+140m區(qū)段底板瓦斯抽放巷掘進工作面7.4+80m水平運輸大巷掘進工作面7.41102備用工作面9.8+200m底板瓦斯抽放巷3.3+200m底板瓦斯抽放巷3.3+250m標高工作面回風(fēng)巷3.3+250m標高工作面回風(fēng)巷3.3合計=SUM(ABOVE)55.0通風(fēng)困難時期風(fēng)量分配表分配地點風(fēng)量(m3/s)備注3401采煤工作面9.8+20m區(qū)段底板瓦斯抽放巷掘進工作面7.4-40m區(qū)段底板瓦斯抽放巷掘進工作面7.4-150m水平運輸大巷掘進工作面7.43402備用工作面9.8+20m底板瓦斯抽放巷5.1+20m底板瓦斯抽放巷5.1合計=SUM(ABOVE)52.09.4礦井通風(fēng)阻力計算9.4.1礦井通風(fēng)阻力計算礦井通風(fēng)阻力的大小是選擇通風(fēng)設(shè)備的主要依據(jù)，所以，在選擇礦井主要通風(fēng)機之前，必須進行礦井通風(fēng)阻力計算。按照經(jīng)過巷道時產(chǎn)生阻力的方式不同，通風(fēng)阻力可分為摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力是主要通風(fēng)阻力，一般占總通風(fēng)阻力的90%左右，是礦井通風(fēng)設(shè)計選擇主要通風(fēng)機的主要參數(shù)。選擇的主要通風(fēng)機，工作風(fēng)壓要滿足最大的通風(fēng)阻力，因此先確定礦井通風(fēng)容易、困難時期的最大阻力路線。沿著礦井通風(fēng)容易時期和礦井通風(fēng)困難時期的通風(fēng)路線計算礦井通風(fēng)總阻力。通風(fēng)摩擦阻力計算公式如下：h=式中：h——通風(fēng)摩擦阻力，Pa；α——井巷摩擦阻力系數(shù)，N.S2/m4；L——井巷長度，m；P——井巷凈斷面周長，m；Q——通風(fēng)井巷的風(fēng)量，m3/s；S——井巷凈斷面面積，m2；通風(fēng)局部阻力取同時期摩擦阻力的15％。經(jīng)計算，礦井東回風(fēng)斜井通風(fēng)容易時期總阻力h1為828.1Pa，困難時期總阻力h2為1382.7Pa；礦井西回風(fēng)斜井通風(fēng)容易時期總阻力h3為810.5Pa，困難時期總阻力h4為1428.3Pa。詳見：礦井通風(fēng)阻力計算表9-4、9-5、9-6、9-7.9.4.2容易和困難時期礦井最大阻力路線東西風(fēng)井通風(fēng)容易和困難時間通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖見附圖9.4.4礦井總風(fēng)阻和等積孔計算礦井各時期的通風(fēng)風(fēng)阻R和通風(fēng)等積孔A分別按下式計算：R=h/Q2A=礦井東、西兩翼通風(fēng)時期的風(fēng)阻R和通風(fēng)等積孔計算參數(shù)、結(jié)果見下表9-4。表9-4礦井各通風(fēng)時期的風(fēng)阻和通風(fēng)等積孔回風(fēng)井通風(fēng)時期配風(fēng)量（m3/s）通風(fēng)阻力(Pa)風(fēng)阻R(N.S2/m8)等積孔A(m2)東回風(fēng)斜井容易時期55.06580.222.54困難時期52.01237.80.471.74西回風(fēng)斜井容易時期48.4539.80.232.48困難時期52.0950.50.352.01礦井東回風(fēng)斜井通風(fēng)容易時期通風(fēng)難易程度容易，通風(fēng)困難時期通風(fēng)難易程度困難；西回風(fēng)斜井通風(fēng)容易及困難時期通風(fēng)難易程度均為容易。礦井在生產(chǎn)過程中應(yīng)加強現(xiàn)場管理，確保通風(fēng)風(fēng)路的暢通；及時維修變形巷道，擴大巷道斷面，降低礦井風(fēng)阻，保障礦井通風(fēng)的安全、穩(wěn)定。井下調(diào)風(fēng)設(shè)施較多，管理不善易造成礦井風(fēng)流短路，生產(chǎn)中應(yīng)加對通風(fēng)設(shè)施的管理，主要風(fēng)門(包括調(diào)節(jié)風(fēng)門)必須采用連鎖控制以防止開關(guān)風(fēng)門造成風(fēng)流短路。表9-4東回風(fēng)斜井通風(fēng)容易時期礦井通風(fēng)阻力計算表序號巷道名稱斷面

形狀支護

方式阻力系數(shù)

a(NS2/m4)凈周長

P(m)巷道長

L(m)凈斷面(m2)風(fēng)量Q(m3/s)風(fēng)阻R

(NS2/m8)風(fēng)速V

(m/s)阻力h1

(Pa)SS3QQ21主斜井三心拱砌碹0.00512.352439.82946.9735.71274.490.0163.6420.192主斜井三心拱砌碹0.00512.351289.82946.9732.41049.760.0083.308.763+200m區(qū)段運輸石門三心拱砌碹0.00511.452208.43599.0833.61128.960.0213.9923.744+200m區(qū)段運輸石門三心拱砌碹0.00511.45458.43599.0819.6384.160.0042.331.6551101采煤工作面運輸機巷梯形金屬支架0.0269.478445.5166.389.896.041.2491.78119.9561101采煤工作面矩形單體液壓支柱0.0358.01004.064.009.896.040.4382.4542.0271101采煤工作面回風(fēng)巷梯形金屬支架0.0269.474365.5166.389.896.040.6451.7861.978+260m底板瓦斯抽放巷半圓拱砌碹0.0059.2285.88203.3016.4268.960.0062.791.709回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷半圓拱砌碹0.0059.21425.88203.3040.21616.040.0326.8451.9210東回風(fēng)斜井半圓拱砌碹0.0059.23405.88203.3055.03025.000.0779.35232.7211引風(fēng)道半圓拱砌碹0.0059.2105.88203.3057.83340.840.0029.837.56小計=SUM(ABOVE)572.2局部阻力按15%計取85.8合計658注：表中巷道摩擦阻力系數(shù)(a)為按礦井空氣平均密度(ρ=1.14kg/m3)換算成實際狀態(tài)下巷道摩擦阻力系數(shù)值表9-5東回風(fēng)斜井通風(fēng)困難時期礦井通風(fēng)阻力計算表序號巷道名稱斷面

形狀支護

方式阻力系數(shù)

a(NS2/m4)凈周長

P(m)巷道長

L(m)凈斷面(m2)風(fēng)量Q(m3/s)風(fēng)阻R

(NS2/m8)風(fēng)速V

(m/s)阻力h1

(Pa)SS3QQ21主斜井三心拱砌碹0.00512.357179.82946.9733.81142.440.0473.4453.412+80m水平運輸大巷三心拱砌碹0.00511.454008.43599.0846.92199.610.0385.5684.083行人暗斜井半圓拱砌碹0.0059.281426.03219.2615.6243.360.0302.597.314+20m底板瓦斯抽放巷三心拱砌碹0.00511.456508.43599.0836.31317.690.0624.3181.8552301采煤工作面運輸機巷梯形金屬支架0.02610.775007.05350.4024.7610.090.4003.50243.7762301采煤工作面矩形單體液壓支柱0.0359.471005.5166.389.896.040.1991.7819.1372301采煤工作面回風(fēng)巷梯形金屬支架0.0268.04364.064.009.896.041.4172.45136.098+80m水平運輸大巷半圓拱砌碹0.0059.47258.43166.3846.92199.610.0075.5615.659東回風(fēng)斜井半圓拱砌碹0.0059.27005.88203.3052.02704.000.1588.84428.2810引風(fēng)硐半圓拱砌碹0.0059.2105.88203.3054.62981.160.0029.296.75小計=SUM(ABOVE)1076.3局部阻力按15%計取161.5合計1237.8注：表中巷道摩擦阻力系數(shù)(a)為按礦井空氣平均密度(ρ=1.14kg/m3)換算成實際狀態(tài)下巷道摩擦阻力系數(shù)值表9-6西回風(fēng)斜井通風(fēng)容易時期礦井通風(fēng)阻力計算表序號巷道名稱斷面

形狀支護

方式阻力系數(shù)

a(NS2/m4)凈周長

P(m)巷道長

L(m)凈斷面(m2)風(fēng)量Q(m3/s)風(fēng)阻R

(NS2/m8)風(fēng)速V

(m/s)阻力h1

(Pa)SS3QQ21主斜井三心拱砌碹0.00512.353719.82946.9733.41115.560.0243.4026.992主斜井三心拱砌碹0.00512.351549.82946.9731.81011.240.0103.2410.153+140m區(qū)段運輸石門三心拱砌碹0.00511.451008.43599.0822.9524.410.0102.725.014+140m底板瓦斯抽放巷三心拱砌碹0.00511.455008.43599.0822.9524.410.0482.7225.0651201采煤工作面運輸機巷梯形金屬支架0.0269.477425.5166.389.896.041.0981.78105.4661201采煤工作面矩形單體液壓支柱0.0358.01004.064.009.896.040.4382.4542.0271201采煤工作面回風(fēng)巷梯形金屬支架0.0269.474365.5166.389.896.040.6451.7861.978+200m區(qū)段運輸大巷半圓拱砌碹0.00511.451008.43599.0830.3918.090.0103.598.779西回風(fēng)斜井半圓拱砌碹0.0059.23365.88203.3048.42342.560.0768.23178.0910引風(fēng)道半圓拱砌碹0.0059.2105.88203.3050.82580.640.0028.645.84小計=SUM(ABOVE)469.4局部助力按15%計取70.4合計539.8注：表中巷道摩擦阻力系數(shù)(a)為按礦井空氣平均密度(ρ=1.15kg/m3)換算成實際狀態(tài)下巷道摩擦阻力系數(shù)值表9-7西回風(fēng)斜井通風(fēng)困難時期礦井通風(fēng)阻力計算表序號巷道名稱斷面

形狀支護

方式阻力系數(shù)

a(NS2/m4)凈周長

P(m)巷道長

L(m)凈斷面(m2)風(fēng)量Q(m3/s)風(fēng)阻R

(NS2/m8)風(fēng)速V

(m/s)阻力h1

(Pa)SS3QQ21主斜井三心拱砌碹0.00512.357179.82946.9733.81142.440.0473.4453.412+80m水平運輸大巷三心拱砌碹0.00511.454008.43599.0852.02704.000.0386.17103.363行人暗斜井半圓拱砌碹0.0059.281426.03219.2615.6243.360.0302.597.314+20m區(qū)段底板瓦斯抽放巷三心拱砌碹0.00511.455008.43599.0824.7610.090.0482.9329.1552401采煤工作面運輸機巷梯形金屬支架0.0269.475005.5166.389.896.040.7401.7871.0662401采煤工作面矩形單體液壓支柱0.0358.01004.064.009.896.040.4382.4542.0272401采煤工作面回風(fēng)巷梯形金屬支架0.0269.475005.5166.389.896.040.7401.7871.068+80m水平運輸大巷三心拱砌碹0.00511.453008.43599.0846.92199.610.0295.5663.069二采區(qū)回風(fēng)上山半圓拱砌碹0.0059.22845.88203.3052.02704.000.0648.84173.7610西回風(fēng)斜井半圓拱砌碹0.0059.23365.88203.3052.02704.000.0768.84205.5711引風(fēng)硐半圓拱砌碹0.0059.2105.88203.3054.62981.160.0029.296.75小計=SUM(ABOVE)826.5局部助力按15%計取124.0合計950.5注：表中巷道摩擦阻力系數(shù)(a)為按礦井空氣平均密度(ρ=1.15kg/m3)換算成實際狀態(tài)下巷道摩擦阻力系數(shù)值9.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備9.5.1選擇主要通風(fēng)機根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》等技術(shù)文件的有關(guān)規(guī)定，進行通風(fēng)機設(shè)備選型時，應(yīng)符合下列通風(fēng)機選型的原則：①礦井必須裝設(shè)兩套同等能力的主通風(fēng)設(shè)備，其中一套備用。②風(fēng)機的服務(wù)年限盡量滿足第一水平通風(fēng)要求，并適當照顧第二水平通風(fēng)；在風(fēng)機的服務(wù)年限內(nèi)其工況點應(yīng)在合理的工作范圍之內(nèi)。③當風(fēng)機在服務(wù)年限內(nèi)阻力變化較大時，可考慮分期選擇電機，但初裝電機的使用年限不小于5a。④風(fēng)機的通風(fēng)能力應(yīng)留有一定的富裕量。在最大設(shè)計風(fēng)量時，軸流式通風(fēng)機的葉片安裝角一般比允許使用最大值小5；風(fēng)機的轉(zhuǎn)速不大于額定值的90%。⑤考慮風(fēng)量調(diào)節(jié)時，應(yīng)盡量避免使用風(fēng)硐閘門調(diào)節(jié)。⑥正常情況下，主要通風(fēng)機不采用聯(lián)合運轉(zhuǎn)。根據(jù)前面計算，用扇風(fēng)機的個體特性曲線來選擇主要通風(fēng)機，要先確定通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個時期主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)時的工況點。礦井自然風(fēng)壓的計算礦井主、副斜井口標高為+345m，東回風(fēng)斜井井口標高+430m，容易時期開采+200m標高，按規(guī)范要求可不計算自然風(fēng)壓；困難時期開采-150m水平，按規(guī)范要求應(yīng)計算自然風(fēng)壓。礦井主、副斜井口標高為+345m，西回風(fēng)斜井井口標高+341.645m，容易時期開采+140m標高，按規(guī)范要求可不計算自然風(fēng)壓；困難時期開采-150m水平，按規(guī)范要求應(yīng)計算自然風(fēng)壓。經(jīng)測算，主斜井口大氣壓力為97161Pa，東回風(fēng)斜井地面大氣壓為96288Pa，西回風(fēng)斜井地面大氣壓為97010Pa。根據(jù)氣象和礦井生產(chǎn)資料分析，夏季平均氣溫25.2℃，下部車場平均氣溫為15℃，東回風(fēng)斜井內(nèi)的風(fēng)流平均溫度為19℃，西回風(fēng)斜井內(nèi)的風(fēng)流的平均溫度為20℃。礦井空氣平均密度按下式計算：ρ=自然風(fēng)壓按下式計算：he=(H0ρ0+H1ρ1-H2ρ2)g(9-8)上式中，H0為礦井進、回風(fēng)井口高差(m)，H1、H2分別為進、回風(fēng)井井口與井底(最終開采水平)高差(m)。計算結(jié)果見表9-5-1。表9-5-1礦井通風(fēng)各時期自然風(fēng)壓計算表名稱回風(fēng)井空氣平均密度ρ2地面進、回風(fēng)井井口間空氣平均密度ρ0自然風(fēng)壓he(Pa)東回風(fēng)斜進通風(fēng)困難時期1.16(kg/m3）1.15(kg/m3）49.5西回風(fēng)斜進通風(fēng)困難時期1.17(kg/m3）1.15(kg/m3）99計算主要通風(fēng)機需要風(fēng)壓主要通風(fēng)機需要風(fēng)壓按下式計算:hfs=h+Δh±he(9-9)式中：hfs―礦井通風(fēng)容易、困難時期的主要通風(fēng)機需要靜風(fēng)壓，Pa；h―礦井通風(fēng)容易時期和困難時期的礦井通風(fēng)總阻力,Pa；Δh—主要通風(fēng)機設(shè)備阻力，取200Pa；he－為礦井通風(fēng)容易時期和通風(fēng)困難時期的自然風(fēng)壓,Pa。將上述各參數(shù)值代入式(9-9)計算主要通風(fēng)機需要風(fēng)壓：東回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機需要靜風(fēng)壓：通風(fēng)容易時期：hfs1=h1+Δh-he1=658+200=858Pa通風(fēng)困難時期：hfs2=h2+Δh-he2=1237.8+200+49.5=1487.3Pa西回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機需要靜風(fēng)壓：通風(fēng)容易時期：hfs3=h3+Δh-he3=539.8+200=739.8Pa通風(fēng)困難時期：hfs4=h4+Δh-he4=950.5+200+99=1249.5Pa（3）計算各時期的主要通風(fēng)機工作風(fēng)阻礦井采用抽出式通風(fēng)，主要通風(fēng)機工作風(fēng)阻Rf1、Rf2分別為：Rf=hfs/Q2f(9-10)式中：Rf－為各通風(fēng)容易時期和困難時期主要通風(fēng)機的工作風(fēng)阻，N·S2/m8；hfs―為通風(fēng)容易時期和困難時期主要通風(fēng)機需要靜風(fēng)壓，Pa；Qf－為各通風(fēng)容易時期和困難時期主要通風(fēng)機需要風(fēng)量，m3/s。將各參數(shù)值代入上式計算兩個時期主要通風(fēng)機工作風(fēng)阻：東回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機工作風(fēng)阻：通風(fēng)容易時期：Rf1=hfs1/Q2f1=858÷57.82=0.27N·S2/m8通風(fēng)困難時期：Rf2=hfs2/Q2f2=1487.3÷54.62=0.50N·S2/m8西回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機工作風(fēng)阻：通風(fēng)容易時期：Rf3=hfs3/Q2f3=739.8÷50.82=0.29N·S2/m8通風(fēng)困難時期：Rf4=hfs4/Q2f4=1249.5÷54.62=0.42N·S2/m89.5.2通風(fēng)機選型設(shè)計選擇2臺FBCDZ№18/2×90型對旋軸流式主要通風(fēng)機。通風(fēng)機風(fēng)壓172～2403Pa，風(fēng)量26～86m3/ｓ，配套電機功率為2×90kW，轉(zhuǎn)數(shù)980r/min，電機型號：YBF2-315M-6。1、主要通風(fēng)機工況點確定1)風(fēng)阻曲線方程礦井東回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機：通風(fēng)容易時期風(fēng)阻曲線方程：H1=0.27Qf12通風(fēng)困難時期風(fēng)阻曲線方程：H2=0.50Qf22礦井西回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機：通風(fēng)容易時期風(fēng)阻曲線方程：H3=0.29Qf32通風(fēng)困難時期風(fēng)阻曲線方程：H4=0.42Qf422)主要通風(fēng)機個體特性曲線修正因設(shè)計所選用的主要通風(fēng)機個體特性曲線是標準狀態(tài)下(空氣密度為1.2kg/m3時)的模擬特性曲線，使用該曲線時按風(fēng)井井口空氣實際密度（東回風(fēng)斜井為1.14kg/m3，西回風(fēng)斜井為1.15kg/m3）進行了修正（曲線中縱坐標括號內(nèi)數(shù)值為修正前標準狀態(tài)主要通風(fēng)機的風(fēng)壓和功率值，而括號外數(shù)值為修正后實際狀態(tài)主要通風(fēng)機的風(fēng)壓和功率值）。3)主要通風(fēng)機工況點：如圖9-5-1所示，圖中縱坐標小括號內(nèi)的數(shù)字表示標準狀態(tài)下的主要通風(fēng)機靜壓值和功率值，括號外的數(shù)字為經(jīng)密度修正后實際狀態(tài)下的主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)時的靜壓值和功率值。初步選出通風(fēng)容易時期或困難時期葉片安裝角度。曲線P1、P2、P3、P4為各主要通風(fēng)機在通風(fēng)容易時期或困難時期實際狀態(tài)下的靜壓特性曲線，再分別作各通風(fēng)容易和通風(fēng)困難時期的主要通風(fēng)機工作風(fēng)阻特性曲線Rf1、Rf2、Rf3、Rf4分別與曲線P1、P2、P3、P4相交，確定各主要通風(fēng)機在通風(fēng)容易和通風(fēng)困難時期的工況點M1、M2、M3、M4。①礦井東回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機運行工況點：通風(fēng)容易時期：Qf1=59.1m3/s,H1=942Pa,η1=72%,θ=27o/22o。通風(fēng)困難時期：Qf1=55.8m3/s,H1=1557Pa,η1=85%,θ=30o/25o。②礦井西回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機運行工況點：通風(fēng)容易時期：Qf1=53.3m3/s,H1=823Pa,η1=74%,θ=24o/19o。通風(fēng)困難時期：Qf1=58.6m3/s,H1=1442Pa,η1=80%,θ=30o/25o。圖9-5-1主要通風(fēng)機個體特性曲線及其工況點特性圖9.5.3電動機選型主要通風(fēng)機電動機功率的驗算主要通風(fēng)機電動機的功率按下式計算P=（kW）（9-11）式中：K——電動機功率備用系數(shù)，取1.2；Q——通風(fēng)機工況點風(fēng)量，m3/s；H——通風(fēng)機工況點風(fēng)壓，Pa；η——通風(fēng)工況點效率，%；ηi——傳動效率，取0.98。將各參數(shù)值代入公式(9-11)得：礦井東回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機各通風(fēng)時期的電機功率通風(fēng)容易時期：P1′==78.9kW通風(fēng)困難時期：P2′==104.3kW礦井西回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機各通風(fēng)時期的電機功率通風(fēng)容易時期：P1′==60.5kW通風(fēng)困難時期：P2′==107.8kW3、電機軸功率之比計算1）東回風(fēng)斜井主要通風(fēng)容易與困難時期電機軸功率之比計算78.9÷104.3×100%＝75.6%2）西回風(fēng)斜井主要通風(fēng)容易與困難時期電機軸功率之比計算60.5÷107.8×100%＝56.1%根據(jù)計算，東回風(fēng)斜井通風(fēng)機電機軸功率之比大于60%，按規(guī)范要求，通風(fēng)容易和困難時期均選用同等能力的電機；西回風(fēng)斜井通風(fēng)機電機軸功率之比小于60%，由于服務(wù)時間較短，通風(fēng)容易和困難時期均選用同等能力的電機地面東、西主要通風(fēng)機均選FBCDZ№18/（2×90）型礦用防爆對旋軸流式通風(fēng)機，配用電機功率為2×90kW，可滿足礦井通風(fēng)要求。4、通風(fēng)機運行分析礦井東回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)靜壓為942Pa～1557Pa，通風(fēng)機的運轉(zhuǎn)效率為72%～85%；礦井西回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)靜壓為823Pa～1442Pa，通風(fēng)機的運轉(zhuǎn)效率為74%～80%。經(jīng)分析，各通風(fēng)機運轉(zhuǎn)靜壓均低于最大靜壓的90%，主要通風(fēng)機工況點處于合理范圍內(nèi)，主要通風(fēng)機工作穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟，能滿足礦井安全生產(chǎn)的需要。9.5.4主要通風(fēng)機附屬裝置礦井在各回風(fēng)井引風(fēng)硐出口安裝2臺FBCDZ№18/（2×90）型礦用防爆對旋軸流式通風(fēng)機，1臺工作，1臺備用。按規(guī)定要求設(shè)置好風(fēng)硐、擴散器和消音器裝置，風(fēng)硐內(nèi)應(yīng)有保護柵欄，防止臟雜物吸入通風(fēng)機內(nèi)。當工作風(fēng)機出現(xiàn)故障時，通風(fēng)機房值班人員必須在10分鐘內(nèi)及時將備用風(fēng)機投入運行，保障井下工作人員的生命安全，提供可靠的安全保障。裝有通風(fēng)機的井口必須封閉嚴密，其外部漏風(fēng)率不得超過5％。出風(fēng)井口須安裝防爆門，防爆門每六個月檢查檢修一次，每月檢查一次主要通風(fēng)機，改變通風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù)和葉片角度時，必須經(jīng)礦技術(shù)負責(zé)人批準。嚴禁主要通風(fēng)機房兼作它用，主要通風(fēng)機房內(nèi)必須安裝水柱計、電流表、電壓表等儀表，還必須有直通礦調(diào)度室的電話，并繪制反風(fēng)操作系統(tǒng)圖。為了保證主要通風(fēng)機供電電源的可靠性，主要通風(fēng)機采用兩回電源線路供電。當一回路電源出現(xiàn)故障停止供電時，另一回路可正常投入使用。9.5.5反風(fēng)方式、反風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)施主要通風(fēng)機能夠逆轉(zhuǎn)，在風(fēng)井出口安設(shè)具有連鎖功能的正、反向風(fēng)門，在主要通風(fēng)機房安設(shè)電機反轉(zhuǎn)開關(guān)，一但礦井救災(zāi)需要反風(fēng)時，可按《煤礦安全規(guī)程》的要求實現(xiàn)主要通風(fēng)機逆轉(zhuǎn)反風(fēng)。按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，反風(fēng)設(shè)施每季度檢查一次，每年進行一次礦井反風(fēng)演習(xí)。主要通風(fēng)機反風(fēng)工況點：如圖9-5-2所示，通風(fēng)機風(fēng)阻取反風(fēng)前的工作風(fēng)阻，葉片安裝角度取反風(fēng)前的角度。圖中縱坐標小括號內(nèi)的數(shù)字表示標準狀態(tài)下的主要通風(fēng)機靜壓值和功率值，括號外的數(shù)字為經(jīng)密度修正后實際狀態(tài)下的主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)時的靜壓值和功率值。根據(jù)主要通風(fēng)機的風(fēng)壓特性曲線及風(fēng)阻特性曲線，曲線P1為主要通風(fēng)機在通風(fēng)容易時期實際狀態(tài)下的靜壓特性曲線，曲線P2為主要通風(fēng)機在通風(fēng)困難時期實際狀態(tài)下的靜壓特性曲線，作通風(fēng)容易和通風(fēng)困難時期的主要通風(fēng)機工作風(fēng)阻特性曲線分別與曲線相交，確定主要通風(fēng)機在通風(fēng)容易、通風(fēng)困難時期的工況點。①礦井東回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機反風(fēng)運行工況點：通風(fēng)容易時期：Qf1=35.5m3/s,H1=314Pa,η1=52%,θ=27o/22o。通風(fēng)困難時期：Qf1=33.5m3/s,H1=519Pa,η1=65%,θ=30o/25o。②礦井西回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機反風(fēng)運行工況點：通風(fēng)容易時期：Qf1=32.0m3/s,H1=274Pa,η1=54%,θ=24o/19o。通風(fēng)困難時期：Qf1=35.2m3/s,H1=481Pa,η1=60%,θ=30o/25o。電機功率驗算：經(jīng)計算：東回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機通風(fēng)容易和困難時期電動機功率分別為26.3KW、32.8KW；西回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機通風(fēng)容易和困難時期電動機功率分別為19.9KW、34.8KW；使用相同功率的電動機（2×90KW）可滿足礦井主要通風(fēng)機反風(fēng)運行要求。圖9-5-2主要通風(fēng)機反風(fēng)個體特性曲線及其工況點特性圖9.6安全災(zāi)害的預(yù)防措施為了保證礦井安全，在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中，要重點防范瓦斯、煤塵和水、火的危險，設(shè)計利用先進技術(shù)裝備，建立井下環(huán)境安全監(jiān)控系統(tǒng)，對瓦斯、煤塵、自燃發(fā)火等災(zāi)害進行早期預(yù)測、預(yù)防的綜合治理措施，切實防止這些災(zāi)害的發(fā)生。9.6.1預(yù)防瓦斯爆炸的措施（1）根據(jù)規(guī)程規(guī)定，建立沼氣的個體巡回檢測和連續(xù)檢測的雙重監(jiān)測系統(tǒng)，可靠的預(yù)防和控制瓦斯事故的發(fā)生。（2）嚴格掌握風(fēng)量分配，保證各工作地點和機電硐室有足夠的新風(fēng)流。（3）在工作面以及與其相互連接的上、下順槽中設(shè)置瓦斯報警儀，監(jiān)測風(fēng)流中的瓦斯含量，并將信息及時傳送到地面控制室。在主要工作地點設(shè)置瓦斯斷電儀，當瓦斯含量超限時，及時自動切斷電源。（4）按井下在冊人數(shù)配備隔離式自救器。9.6.2煤塵的防治措施為了保障工人健康和防止煤塵爆炸事故，在礦井建設(shè)和生產(chǎn)時期，均要制定防塵、降塵和防止煤塵爆炸事故的措施。（1）各產(chǎn)塵點都必須配備有效、可靠的降塵裝置。掘進頭的局扇要設(shè)防塵器。（2）利用環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，及時測定風(fēng)流中的粉塵濃度。（3）建立防塵、灑水降塵系統(tǒng)。對于煤流各轉(zhuǎn)載點必須經(jīng)常噴霧灑水。（4）對于容易積存煤塵之處，應(yīng)定期進行清掃和沖洗。（5）井下煤倉應(yīng)保持一定的存煤，不得空放，防治煤倉進風(fēng)。（6）相鄰煤層及所有運輸機巷道和回風(fēng)巷道必須設(shè)置隔爆水泵。（7）采、掘工作面的工人應(yīng)按規(guī)定佩帶防塵帽和防塵口罩。（8）回采工作面均要采取煤層注水防塵工藝。9.6.3火災(zāi)的預(yù)防措施（1）實行無煤柱開采，盡量少丟煤，消除煤層自燃發(fā)火的根源。（2）完善礦井通風(fēng)系統(tǒng)，合理分配風(fēng)量，降低并控制負壓，以減少漏風(fēng)。每個工作面回采結(jié)束，要將其兩側(cè)順槽就近連通并及時加以密閉，使采空處于負壓缺氧狀態(tài)，杜絕煤層自燃的必要條件。（3）沿空留巷或沿空掘巷的巷道要進行巷旁沖填及掛簾、堵漏等措施，避免漏風(fēng)。（4）對各工作面及采空區(qū)進行束管檢測和電子計算機監(jiān)控，及時掌握自燃征候和情況，及時采取有效的防滅火措施。（5）煤層大巷要搞好壁后沖填或噴射混凝土封閉煤層，防治裸露煤層的風(fēng)化、氧化和自燃。（6）井下設(shè)置完備的消防灑水系統(tǒng)，存放足夠的消防器材。9.6.4水災(zāi)的預(yù)防措施（1）在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中，自始至終要認真進行水文地質(zhì)工作，切實掌握水文情況，保證礦井安全施工和生產(chǎn)。（2）為了防止鉆孔溝通第四系含水層，采區(qū)準備施工前，應(yīng)嚴格檢查相關(guān)鉆孔的封孔質(zhì)量，不合要求的必須重新封存。（3）采掘工作面遇到下列情況之一時，必須確定探水線，進行探水，確認無突水危險后，方可前進。①接近水淹或可能積水的井巷、老空或小煤礦時；②接近水文地質(zhì)復(fù)雜的區(qū)域，并