礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計(jì)1

1、礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計(jì)姓名： 專業(yè)：安全工程班級(jí)：學(xué)號(hào)：目錄1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定21.1 概述21.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)22 礦井風(fēng)量計(jì)算及確定72.1 采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算72.2 礦井風(fēng)量的分配113 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算123.1 繪制通風(fēng)系統(tǒng)圖123.2 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算124 通風(fēng)機(jī)選型154.1 自然風(fēng)壓154.2 選擇主要通風(fēng)機(jī)154.3 選擇電動(dòng)機(jī)175 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用及評(píng)價(jià)186 礦井災(zāi)害防治措施20參考文獻(xiàn)221礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定1.1 概述某煤礦井田范圍走向長(zhǎng)7.42km，傾斜寬0.661.47km，井田面積約8.53 km2。位于背斜南翼，為一般平緩的單斜構(gòu)造，地層產(chǎn)狀走

2、向近東西向，傾向南，傾角10-25。，一般為16。左右。礦井生產(chǎn)能力為90萬(wàn)t/a。礦井采用中央豎井，煤層分組采區(qū)上山布置的開(kāi)拓方式，單翼對(duì)角式通風(fēng)。礦井通風(fēng)難易時(shí)期的系統(tǒng)示意圖見(jiàn)后。井田設(shè)三個(gè)井筒：主井、副井、風(fēng)井。地面標(biāo)高+200m。全礦井劃分為兩個(gè)水平，第一水平標(biāo)高150m，第二水平標(biāo)高350m，回風(fēng)水平標(biāo)高+45+50m。第一水平東西運(yùn)輸大巷布置在煤層的底板巖石中，距煤層30m，通過(guò)水平大巷開(kāi)拓煤層的全部上山采區(qū)。礦井采用走向長(zhǎng)壁開(kāi)采方式。該礦是高瓦斯礦井，瓦斯涌出量較大，為安全起見(jiàn)，用“品”字形布置三條上山。采用綜合機(jī)械化放頂煤采煤。采煤工作面的平均斷面積8.1 m2，回采工作面溫度

3、一般在21°，回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯（或二氧化碳）的平均絕對(duì)涌出量為5.65m3/min，三四班交接時(shí)人數(shù)最多66人；掘進(jìn)工作面平均絕對(duì)瓦斯涌出量3.75m3/min，掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)18人，一次爆破炸藥用量4.3kg。1.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)1.2.1 礦井通風(fēng)方式根據(jù)前述礦井的地質(zhì)概況，開(kāi)拓方式及開(kāi)采方法，提出本礦井前25年左右的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案為：中央邊界式、兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式。表1-1 通風(fēng)方式圖示適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)中央邊界式通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)較小。工業(yè)廣場(chǎng)不受主要通風(fēng)機(jī)噪聲的影響及回風(fēng)風(fēng)流的污染風(fēng)流在井下的流動(dòng)線路為折返式，風(fēng)流線路長(zhǎng)，阻力較大適用于煤層傾角較小、埋

4、藏較淺，井田走向長(zhǎng)度不大，瓦斯與自然發(fā)火比較嚴(yán)重的礦井兩翼對(duì)角式風(fēng)流在井下的流動(dòng)線路是直向式，風(fēng)流線路短，阻力小。內(nèi)部漏風(fēng)少中。安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)。便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，礦井風(fēng)壓比較穩(wěn)定。工業(yè)廣場(chǎng)不受回風(fēng)污染和通風(fēng)機(jī)噪聲的危害井筒安全煤柱壓煤多，初期投資大，投產(chǎn)較晚煤層走向大于4km，井型較大，瓦斯與發(fā)火嚴(yán)重的礦井；或低瓦斯礦井，煤層走向較長(zhǎng)，產(chǎn)量較大的礦井分區(qū)式每個(gè)采區(qū)有獨(dú)立通風(fēng)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，出煤快占用設(shè)備多，管理分散，礦井反風(fēng)困難煤層埋藏淺，或因地表高低起伏大，無(wú)法開(kāi)掘總回風(fēng)巷經(jīng)過(guò)上表的粗略的技術(shù)比較，考慮到本礦井為高瓦斯礦井，瓦斯

5、涌出量較大，和粗略的經(jīng)濟(jì)比較，所以綜上述考慮采用單翼對(duì)角式比較合理。1.2.2 采區(qū)通風(fēng)方式1、確定采區(qū)的通風(fēng)方式并作技術(shù)比較采區(qū)應(yīng)該有足夠的供風(fēng)量，并按需分配到各個(gè)采、掘工作面。為此采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)就滿足以下要求：一個(gè)采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。采煤工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。采煤工作面和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)和冒落區(qū)。本礦井各采區(qū)設(shè)置三條上山即運(yùn)輸機(jī)上山、回風(fēng)上山及軌道上山。 由于本礦井是高瓦斯礦井，瓦斯涌出量較大，為了安全起見(jiàn)，用“品”字形布置三條上山。即軌道上山、運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)。2、采煤工作面通風(fēng)方式確定采煤工作面的通風(fēng)方式并作技術(shù)比較：工

6、作面的回采順序有前進(jìn)式和后退式，前進(jìn)式與后退式相比，回采時(shí)不用提前掘出回采巷道，可以邊采邊掘，但是回采巷道的上、下順槽的維護(hù)費(fèi)用多。并且新鮮風(fēng)流首先通過(guò)采空區(qū)，漏風(fēng)嚴(yán)重，且風(fēng)流會(huì)帶著采空區(qū)涌出的瓦斯進(jìn)入工作面，容易使瓦斯超限。考慮到本礦井是高瓦斯礦井，瓦斯涌出量較大，前進(jìn)式通風(fēng)更容易引起瓦斯超限，增加通風(fēng)管理難度，故考慮采用后退式回采順序。由于本礦井的準(zhǔn)備巷道是三條上山，故采用U型通風(fēng)，再加上本礦井的煤層傾角16°，屬于中等，并且本礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為5.65m3/min，屬于中等偏上，由于瓦斯比空氣輕，為了減少在上隅角產(chǎn)生瓦斯積聚，因此采用上行通風(fēng)方式。1.2.3 主要通風(fēng)機(jī)工作方

7、法確定主要通風(fēng)機(jī)的工作方法并做技術(shù)比較：主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有抽出式、壓入式和壓抽混合式通風(fēng)方式分為抽出式、壓入式和混合式。采區(qū)通風(fēng)必須滿足煤礦安全規(guī)程的規(guī)定。每一個(gè)生產(chǎn)水平和每一個(gè)采區(qū)，都必須布置回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)?；夭晒ぷ髅婧途蜻M(jìn)工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。對(duì)于煤層傾角大的回采工作面應(yīng)采用上行通風(fēng)。采煤工作面和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)和冒落區(qū)。表12通風(fēng)方式圖示適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)抽出式是當(dāng)前常用的通風(fēng)方式，適應(yīng)性強(qiáng)，有利于瓦斯管理，適用于礦井走向長(zhǎng)，開(kāi)采面積大的礦井。井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，漏風(fēng)量小，管理簡(jiǎn)單。當(dāng)有塌陷區(qū)或于別的采區(qū)溝通時(shí)，會(huì)把有害氣體帶到井下，使礦井有效風(fēng)量減少

8、壓入式低瓦斯礦的第一水平，礦井地面地形復(fù)雜，高差起伏，無(wú)法在高山上設(shè)置通風(fēng)機(jī)?？偦仫L(fēng)巷無(wú)法連同或維護(hù)困難的條件下。與抽出的優(yōu)缺點(diǎn)相反，進(jìn)風(fēng)路線漏風(fēng)大。管理困難，風(fēng)阻大，風(fēng)量調(diào)節(jié)困難。井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，采空區(qū)瓦斯會(huì)涌向工作面?；旌鲜娇僧a(chǎn)生較大的通風(fēng)阻力，適應(yīng)大阻力礦井，但通風(fēng)管理困難，一般新建礦井和高瓦斯礦井不宜采用。但是個(gè)別用于老井延深或改建的低瓦斯礦井。抽出式：主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)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)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，比較安全。壓入式：主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在入風(fēng)井口，在壓入式通風(fēng)機(jī)的作

9、用下，整個(gè)礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿獾恼龎籂顟B(tài)。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)向外停止漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力降低。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)管理難度加大，且漏風(fēng)嚴(yán)重。所以，通過(guò)比較并且考慮到該礦井為高瓦斯礦井，選擇抽出式通風(fēng)，通風(fēng)管理較容易，安全可靠性好。2 礦井風(fēng)量計(jì)算及確定2.1 采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算1、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 按瓦斯涌出量計(jì)算（規(guī)程2010第一百三十六條） (2-1)其中：第i個(gè)采煤工作面需要風(fēng)量, m3/min;第i個(gè)采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min

10、；第i個(gè)采煤工作面瓦斯涌出不均勻的風(fēng)量備用系數(shù)，它是該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值和平均值的比值。生產(chǎn)礦井可以根據(jù)各工作面正常生產(chǎn)條件時(shí)，至少進(jìn)行5晝夜的觀測(cè)，得出5個(gè)值，取其最大值。通常機(jī)采工作面取=1.21.6；炮采工作面取=1.42.0；水采工作面取=2.03.0。綜合考慮取1.3 按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算回采工作面應(yīng)有良好的氣候條件，其氣溫和風(fēng)速的關(guān)系應(yīng)符合下表的要求。表2-1 回采工作面的空氣溫度（）回采工作面的風(fēng)速（m/s）<150.30.515180.50.818200.81.020231.01.523261.51.8 (2-2)其中 第i個(gè)采煤工作面的平均風(fēng)速，按其進(jìn)風(fēng)流溫

11、度從上表選，m/s； 第i個(gè)采煤工作面有效通風(fēng)斷面，取最大和最小控頂時(shí)有效斷面平均值，m2；第i個(gè)采煤工作面的長(zhǎng)度系數(shù)，從下表中選擇。表2-2采煤工作面的長(zhǎng)度/m采煤工作面的長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)<500.850800.9801201.01201501.11501801.2>1801.31.4 按使用炸藥量計(jì)算 (2-3)其中： 25每使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min；第i個(gè)采煤工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg。 按工作人員人數(shù)計(jì)算 (2-4)其中： 4每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min；第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，個(gè)。 按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算（規(guī)程2010第一百零一條）按最低

12、風(fēng)速驗(yàn)算采煤工作面的最小風(fēng)量： 按最高風(fēng)速驗(yàn)算采煤工作面的最大風(fēng)量： 根據(jù)風(fēng)速驗(yàn)算工作面的風(fēng)量符合要求。用以上四種方法對(duì)采區(qū)每個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的回采工作面進(jìn)行計(jì)算，選擇最值作為回采工作面所需風(fēng)量即904m3/min。備用工作面亦按上述要求，并滿足瓦斯、二氧化碳、風(fēng)流溫度和風(fēng)速等規(guī)定計(jì)算需風(fēng)量，且不得低于其回采時(shí)需風(fēng)量的50%。把這些風(fēng)量和采區(qū)內(nèi)獨(dú)立通風(fēng)的備用工作面所需風(fēng)量累加起來(lái)，就是采區(qū)內(nèi)回采工作面和備用工作面所需的總風(fēng)量。即（904+904/2）=1356m3/min2、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算： 按瓦斯涌出量計(jì)算 (2-5)其中：第i個(gè)掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量，m3/min第i個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量

13、，m3/min；第i個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均勻和風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.52.0。 按炸藥量計(jì)算 (2-6)其中： 25每使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min；第i個(gè)掘進(jìn)工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg。 按工作人員數(shù)量計(jì)算 (2-7)其中： 4每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min；第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)。 按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面的最小風(fēng)量： 按最高風(fēng)速驗(yàn)算各掘進(jìn)工作面的最小風(fēng)量：式中 第i個(gè)掘進(jìn)巷道工作面巷道的凈斷面積，m2。根據(jù)風(fēng)速驗(yàn)算掘進(jìn)工作面的風(fēng)量符合要求。用以上幾種方法對(duì)掘進(jìn)工作面進(jìn)行計(jì)算，選擇最大值作為掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量即675m3/mi

14、n3、硐室所需風(fēng)量的計(jì)算采區(qū)各硐室的風(fēng)量可按經(jīng)驗(yàn)值來(lái)確定，即采區(qū)變電所、絞車房供風(fēng)量均不低于60m3/min，其他硐室的供風(fēng)量不低于30m3/min。又結(jié)合本礦為高瓦斯礦的實(shí)際情況確定為：采區(qū)絞車房、變電所及火藥庫(kù)供風(fēng)量為80 m3/min，其他硐室的供風(fēng)量為45m3/min。 4、礦井總風(fēng)量的計(jì)算礦井的總風(fēng)量，應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算： Qm=(QwtQhtQrtQot) KWZ (2-8) 式中： Qwt采煤工作面和備用工作所需風(fēng)量之和，m3/min。Qht 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/min。Qrt 硐室所需風(fēng)量之和，m3/min。Qot 其他用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)

15、量之和，為以上工作面所需風(fēng)量的總和的3m3/min。KWZ采區(qū)風(fēng)量備用系數(shù)，包括采區(qū)漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素，該值應(yīng)從實(shí)測(cè)和統(tǒng)計(jì)中求得，一般取1.151.25 Qwt =904+904/2=1356m3/minQht =600m3/minQrt =80×3=240m3/minQot =(1356+600+240)×3=65.88m3/min Q容易 =（1356+600+240+65.88）×1.2=2714m3/min2.2 礦井風(fēng)量的分配2.2.1風(fēng)量的分配的原則和方法根據(jù)實(shí)際需要由里往外細(xì)致配風(fēng)，即先定井下各個(gè)工作地點(diǎn)所需的有效風(fēng)量，逆風(fēng)流方向加上各風(fēng)路上允許

16、的漏風(fēng)量，確定各風(fēng)路上的風(fēng)量和礦井的總進(jìn)風(fēng)量，再加上抽出式主扇井口和附屬裝置的允許漏風(fēng)量。如不考慮因體積膨脹的風(fēng)量，即得出通過(guò)主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量。所配給的風(fēng)量必須符合規(guī)程中相關(guān)規(guī)定：關(guān)于氧氣、沼氣、二氧化碳和其他有毒有害氣體安全濃度的規(guī)定；關(guān)于最高風(fēng)速和最低風(fēng)速的規(guī)定；關(guān)于采掘工作面和機(jī)電硐室最高溫度的規(guī)定；關(guān)于冷空氣預(yù)熱i的規(guī)定，以及關(guān)于空氣中粉塵安全濃度的規(guī)定等。2.2.2 礦井風(fēng)量分配表礦井風(fēng)量分配表見(jiàn)下表為礦井通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量分配表，見(jiàn)附圖表2-33 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算3.1 繪制通風(fēng)系統(tǒng)圖確定礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的開(kāi)采位置，分別繪制兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)立體圖和網(wǎng)絡(luò)圖。

17、 礦井通風(fēng)容易時(shí)期，上山采區(qū)西兩翼的第一個(gè)區(qū)段布置一個(gè)綜采工作面。東翼布置兩個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭，有一個(gè)絞車房、一個(gè)采區(qū)變電所及炸藥庫(kù)。 礦井通風(fēng)困難時(shí)期，上山采區(qū)東翼的區(qū)段布置一個(gè)綜采工作面，西翼布置一個(gè)備用工作面.東翼布置兩個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭，有一個(gè)絞車房、一個(gè)采區(qū)變電所及炸藥庫(kù)。通風(fēng)立體圖見(jiàn)附圖表3-1表3-2，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖見(jiàn)附圖表3-3。3.2 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算3.2.1 礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則礦井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)超過(guò)2940pa 礦井井巷的局部阻力，新建礦井宜按井巷摩擦阻力的10計(jì)算，擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15計(jì)算當(dāng)風(fēng)量按照各用風(fēng)地點(diǎn)的需要或自然分配后，選擇達(dá)到

18、設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)通風(fēng)容易時(shí)和最困難時(shí)通風(fēng)阻力大的風(fēng)路，然后分別計(jì)算這兩條風(fēng)路中各段井巷通風(fēng)阻力，分別累加后即得到礦井通風(fēng)最容易和最困難兩個(gè)時(shí)期的最大通風(fēng)阻力。通風(fēng)路線的確定：容易時(shí)期的最大風(fēng)阻風(fēng)路：副井主石門大巷南五運(yùn)輸上山南五運(yùn)輸上山20151運(yùn)輸巷采煤工作面20151運(yùn)輸巷回風(fēng)石門風(fēng)井對(duì)應(yīng)于礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)立體圖用節(jié)點(diǎn)號(hào)表示為：123456789101112困難時(shí)期的最大風(fēng)阻風(fēng)路：副井主石門大巷南一運(yùn)輸上山南一運(yùn)輸上山南一運(yùn)輸上山21011運(yùn)輸平巷綜采工作面21011回風(fēng)平巷總回風(fēng)巷回風(fēng)石門風(fēng)井對(duì)應(yīng)于礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)立體圖用節(jié)點(diǎn)號(hào)表示為：123456789101112133.2.

19、2 計(jì)算方法沿兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)阻力路線，分別用下式算出各段巷道的摩擦阻力。 (3-1) 式中： Hf巷道摩擦阻力，Pa.巷道摩擦阻力系數(shù)，Ns2/m4L井巷長(zhǎng)度，mQ通過(guò)井巷的風(fēng)量，m3/sU井巷凈斷面周長(zhǎng)，m.S井巷凈斷面積，S2礦井最大通風(fēng)阻力路線上各段通風(fēng)阻力計(jì)算見(jiàn)后面附圖表3-4、表3-5所示。全礦通風(fēng)摩擦阻力計(jì)算如下：容易時(shí)期通風(fēng)總阻力： 困難時(shí)期通風(fēng)總阻力： 3.2.3 礦井等積孔的計(jì)算礦井等積孔是用用來(lái)表示井巷或礦井的通風(fēng)難易程度。其計(jì)算步驟如下： (3-2)式中：R礦井風(fēng)阻，Hr礦井總阻力， paQf礦井總風(fēng)量， 容易時(shí)期：R=902/45.22=0.441 N·S2/

20、m8 困難時(shí)期：R=1298/45.22=0.63N·S2/m8 表3-6礦井等積孔計(jì)算表時(shí)期地區(qū)風(fēng)量m3/s風(fēng)壓Pa風(fēng)阻Ns2/m4等積孔m2容易時(shí)期西翼45.29020.442.01困難時(shí)期東翼45.212980.631.49表3-7礦井通風(fēng)難易程度分級(jí)表礦井通風(fēng)難易程度礦井總風(fēng)阻 Rm/Ns2·m-s等積孔A/m2容易0.3552中等0.3551.42012困難1.4201 根據(jù)計(jì)算，本礦井在容易和困難時(shí)期，其通風(fēng)難易程度都在中上等以上。4 通風(fēng)機(jī)選型分別選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)并確定兩個(gè)時(shí)期的工況點(diǎn)，選擇配套電機(jī)，概算通風(fēng)費(fèi)用，提出對(duì)通風(fēng)設(shè)備的安全技術(shù)要求。4.1 自然風(fēng)

21、壓 礦井進(jìn)、回風(fēng)井的空氣柱的的容重差（容重差又主要由溫度差造成）以及高差和其它自然因素所形成的壓力差稱為自然風(fēng)壓.它對(duì)礦井主扇的工況點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一定的影響，因此設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮自然風(fēng)壓對(duì)主扇的影響。本設(shè)計(jì)礦井冬，夏季自然風(fēng)壓都取100 pa4.2 選擇主要通風(fēng)機(jī) 本礦井為高瓦斯礦井，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(guò)主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q扇必大于通過(guò)出風(fēng)井的礦井總風(fēng)量Q對(duì)于抽出式 Q容=(1.051.10)Q礦 m3/s (4-1)式中，1.051.10為外部漏風(fēng)系數(shù)，出風(fēng)井無(wú)提升運(yùn)輸任務(wù)

22、時(shí)取1. 05，有提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)取1.10。 此處取1.1 Q扇=1.1×51.2=56.3 m3/s（2）困難時(shí)期時(shí)期通過(guò)主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q扇必大于通過(guò)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 (4-2) 式中，1.051.10為外部漏風(fēng)系數(shù)，出風(fēng)井無(wú)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1.1 Q扇=1.1×51.2=56.3 m3/s2、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

23、h扇易h阻易十hd一HN=913150100=963pa困難時(shí)期 h扇難h阻難十hd十HN=1320150100=1570pa3、初選通風(fēng)機(jī) 觀察BDN°-20軸流式通風(fēng)機(jī)特性曲線圖知，其可滿足要求,在其風(fēng)量坐標(biāo)51.2,做Q軸垂線，在風(fēng)壓坐標(biāo)963。 在1570點(diǎn)分別做Q軸平行線，分別與通風(fēng)機(jī)特性曲線交于A. B兩點(diǎn)，有圖可見(jiàn)此兩個(gè)工況點(diǎn)均在合理工作范圍內(nèi)，故初步選BDN°-20軸流式通風(fēng)機(jī)。4、求通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)計(jì)算通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻因?yàn)檫x擇抽出方式，所以用靜壓特性曲線 容易時(shí)期： 困難時(shí)期：根據(jù)以上數(shù)據(jù)，在扇風(fēng)機(jī)個(gè)體特性圖表上選定風(fēng)機(jī)，該礦井選擇型號(hào)為BDN°

24、;-20軸流式通風(fēng)機(jī)。確定通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)在通風(fēng)機(jī)特性曲線圖中做到通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻曲線與風(fēng)壓曲線交點(diǎn)即為實(shí)際工況點(diǎn)。表4-1型號(hào)時(shí)期葉片安裝角度轉(zhuǎn)速/r.min-1風(fēng)壓/pa風(fēng)量/m3.s-1效率/%輸出功率/kwBDN°-20容易1574096351.20.8580困難20740157051.20.70120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。4.3 選擇電動(dòng)機(jī)由于選用異步電動(dòng)機(jī)，且，故在通風(fēng)容易和通風(fēng)困難時(shí)期都用一種較大功率的電動(dòng)機(jī)，選擇這種電動(dòng)機(jī)的輸出功率和輸入功率分別用下式計(jì)算：式中：傳動(dòng)效率，直接傳動(dòng)時(shí)，= 1.0=120/1.0=120

25、KW=1.10×/式中：1.10電動(dòng)機(jī)的容量系數(shù)電動(dòng)機(jī)效率根據(jù)以上的計(jì)算方法，選擇電動(dòng)機(jī)機(jī)型號(hào)如下表：表4-2電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（KW）轉(zhuǎn)速（rpm）效率（）功率因數(shù)JB0630M2-1018060093.10.85 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用及評(píng)價(jià)根據(jù)通風(fēng)電費(fèi)、通風(fēng)設(shè)備折舊維修費(fèi)、專用通風(fēng)井巷工程折舊維修費(fèi)、通風(fēng)器材購(gòu)置維修以及通風(fēng)區(qū)隊(duì)全體職工的工資和附加費(fèi)用等，計(jì)算噸煤通風(fēng)成本。每噸煤的通風(fēng)電費(fèi)計(jì)算： kwh/a (5-1)式中：N1N2 一年內(nèi)最大和最小的主扇輸入功率，kw 主扇電動(dòng)機(jī)的效率，可在電動(dòng)機(jī)的技術(shù)特征表上查得，一般取0.90.95變壓器的效率，一般取0.8電線的輸電效率，一般

26、取0.95傳動(dòng)功率，直接傳動(dòng)時(shí)，取1.0；間接傳動(dòng)時(shí)取0.95每噸煤耗電量： kwh/t式中：T 一年內(nèi)的礦井產(chǎn)量；t/a每噸煤的通風(fēng)電費(fèi)E=I×D元/t式中：D每度電的費(fèi)用； 元/kwh礦井通風(fēng)費(fèi)用： =（80+120）×365×24/2(0.931×0.8×0.95×1.0)=186 萬(wàn)kw.h/a kwh/a=（80+120）×365×24/2(0.928×0.8×0.95×1.0)=155 萬(wàn) kw.h/a每噸煤耗電量： =（186+155）/150=2.273 kwh/t每噸煤的通風(fēng)電費(fèi)E = I×D=2.273×0.24=0.55 元/t 6 礦井災(zāi)害防治措施為了保證礦井安全生產(chǎn)，自礦井建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中，要重點(diǎn)防范瓦斯煤層、水和火的威脅。本設(shè)計(jì)采用較先進(jìn)的設(shè)備，并建立了井下環(huán)境安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)瓦斯、煤層、水和火等災(zāi)害進(jìn)行了早期預(yù)防，綜合治理。1、瓦斯管理措施嚴(yán)格執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)程第四章第一節(jié)煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。設(shè)專職瓦斯員對(duì)工作面每班巡回檢測(cè)，不得少于兩次，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)匯報(bào)處理。另外，建立瓦斯的個(gè)體巡回檢測(cè)和連接檢查的雙重檢測(cè)系統(tǒng)，可靠預(yù)防和控制瓦斯事故的發(fā)生。在采煤工作面以及與其相互連接的上下順槽設(shè)置瓦斯報(bào)警儀，檢測(cè)風(fēng)流中瓦