煤礦礦井通風課程設(shè)計報告書

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

2、，開始確實不知如何下手，通過反復閱讀任務書、仔細研究有關(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題，但通過與老師、同學交流，查閱相關(guān)資料，問題得到的一一解決，最終完成了本課程設(shè)計所要求的所有容。通過本次課程設(shè)計的完成，掌握了通風設(shè)計的一般順序、容、思路和方法，鞏固了課堂所學知識，提升了自己的實踐能力，。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)概況開拓方式與開采方法礦井通風系統(tǒng)礦井通風系統(tǒng)的要求確定礦井通風系統(tǒng)采取通風方式確定采區(qū)通風方式采煤工作面通風方式確定采煤工作面通風方式主要通風機工作方式確定主要通風機的工作方式礦井需風量計算與分配

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

4、為年產(chǎn)150萬噸的大型礦井，服務年限為72年井田有兩個開采煤層，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性參見綜合柱狀圖。礦井相對瓦斯涌出量為6.6m3/T，煤層有自然發(fā)火危險，發(fā)火期為16-18個月，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，無流砂8.60砂質(zhì)頁巖8.40泥質(zhì)細砂巖，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，細砂巖互層，堅硬7.80灰色砂質(zhì)泥巖4.80泥巖細砂巖互層4.60薄層泥質(zhì)細砂巖，穩(wěn)定0.20泥巖，松軟2.80k2煤層煤質(zhì)中硬r1.288.

5、20灰白色砂巖堅硬抗壓強度600900公斤/cm224.86灰色中、細砂巖層互層（圖1-1）二、開拓方式與開采方法采用立井多水平上下山開拓（見圖1-2、圖1-3），第一水平標高-380m，傾斜長為8252m，服務年限為27年，因走向較短，兩翼各布置一個采區(qū)。每個采區(qū)上山部分和下山部分各分為五個區(qū)段回采。每采區(qū)各布置一個綜采工作面和一個高檔普采工作面，工作面長度150m，區(qū)段平巷與區(qū)段煤柱15m，綜采工作面產(chǎn)量為在k1煤層時為1620噸/日，在k2煤層時1935噸/日，日進6刀，截深0.6m，高檔普采工作面產(chǎn)量為k1煤層時為1080噸/日，k2煤層時1290噸/日，日進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)定細砂石中，區(qū)段回風平巷與運輸上山，區(qū)段運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獨立通風的煤層平巷掘進頭，后期東西兩翼各安排兩個獨立通風的煤層平巷掘進頭和一個巖石下山掘進頭。東西兩翼各有一個絞車房、變電所、火藥庫，亦需獨立通風。井為箕斗井提煤用，井為罐籠井升降人員、材料、矸石，也作為進風井用，并設(shè)有梯子間-（圖1-3）表1-1 綜采工作面部分機電設(shè)備一覽表序號地點機械設(shè)備名稱容量（千瓦）1工作面MLS3-1

7、70雙滾筒采煤機1702工作面SGW-250型溜子12523下順槽S2Q-75型機754下順槽SD-160運輸機1505工作面KBY-62礦用支架防爆重光燈0.06210第二章 礦井通風系統(tǒng)一、礦井通風系統(tǒng)的要求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，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，距離產(chǎn)生煙塵、有害氣

8、體的地點不得小于500m。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?？偦仫L道不得作為主要行人道，礦井的回風流和主要通風機的噪音不得造成公害。3、箕斗提升或裝有皮帶運輸機的井筒不應兼作風井。如果兼作風井使用時，必須遵守下列規(guī)定：(1)箕斗提升兼作回風井時，井上下裝、卸井塔都必須有完善的封閉措施，其漏風率不超過15%，并應有可靠的降塵設(shè)施，但裝有皮帶運輸機的井筒不得兼作回風井。(2)箕斗提升井或裝有皮帶運輸機的井筒兼作進風井時，箕斗提升井筒中的風速不得超過6m/s；裝有皮帶運輸機

9、的井筒中的風速不得超過4m/s，并都應有可靠的防塵措施，保證粉塵濃度符合工業(yè)衛(wèi)生標準。皮帶運輸機的井筒中還應裝有專用的消防管路。4、所有礦井都必須采用機械通風，主要主要通風機(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要通風機并聯(lián)運轉(zhuǎn)，主要通風機要有符合要求的防爆門，反風設(shè)備和專用的供電線路。5、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)流到各個出風井的風流需保持獨立；各工作面的回風在進入采區(qū)回風道之前，各采區(qū)的回風在進入回風水平之前都不能任意貫通，下水平的回風流和上水平的進風流必須嚴格隔開，在條件允

10、許時，要盡量使總進風早分開，總回風晚匯合。6、采用多臺分區(qū)主要通風機通風時，為了保持聯(lián)合運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，總進風道的斷面不宜過小，盡可能減少公共風路的風阻；各分區(qū)主要通風機的回風流，中央主要通風機和每一翼主要通風機的回風流都必須嚴格隔開。7、采煤工作面的掘進工作面都應采用獨立通風。采煤工作面和其相連接的掘進工作面，在布置獨立通風有困難時，可采用串聯(lián)通風，但必須符合煤礦安全規(guī)程第114條的有關(guān)規(guī)定。8、井下火藥庫必須有單獨的進風風流，回風風流必須直接引入礦井的總回風道或主要回風道，井下充電硐室必須有單獨的風流通風，回風風流可以引入采區(qū)回風道中。9、本礦井分前期和后期設(shè)計，本設(shè)計只對前期做詳細設(shè)計，后

11、期暫不考慮。二、確定礦井通風系統(tǒng)（一）根據(jù)該礦井的條件通風系統(tǒng)有如下三個方案可供選擇： 方案一：中央并列式 方案二：中央分列式 方案三：分區(qū)對角式 （二）對三個可選方案進行比較 方案一：中央并列式此方案進、回風井均布置在中央工業(yè)廣場，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，護井煤柱較小。反風容易，便于管理。但風流在井下的流動路線為折返式，風流路線長，阻力大，井底車場附近漏風大。工業(yè)廣場收主要通風機噪聲的影響和回風流的污染。且此方案以主井為回風井，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鑿一獨立的回風井。風流流動路線為直線式，可防止中央并列式中污風

12、與新風在運輸大巷中混合而污染新風，同時可以使工業(yè)廣場不受主要通風機噪聲的影響與回風風流的污染。從安全方面將方案二優(yōu)于方案一。 方案三：分區(qū)對角式此方案需在各個采區(qū)設(shè)立獨立的回風井，與方案二相比需多開鑿一個回風井，但同時也要看到，此方案不需要開拓總回風巷，且由地質(zhì)條件知，該礦有240米的表土層且表土層無流沙，因此井筒施工速度快，。同時該方案每個采區(qū)有獨立的通風路線，互不影響，便于風量調(diào)節(jié)，安全出口多，抗災能力強，建井工期短，初期投資少，出煤快，由于省去了總回風道，其風阻比方案二還小。但該方案占用設(shè)備多，管理分散，礦井反風困難。雖然上述三個方案各有優(yōu)缺點，但總的來說方案三在技術(shù)經(jīng)濟上由于方案二，方

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

14、風第四章 采煤工作面通風方式一、確定采煤工作面的通風方式（一）采煤工作面通風方式可行方案 方案一：U型前進式通風 方案二：U型后退式通風（二）可選方案的比較U型前進式通風系統(tǒng)的維護工作量小，工作面采空區(qū)瓦斯不涌向工作面。U型后退式通風系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，巷道施工維修量少，工作滿漏風小，風流穩(wěn)定，易于管理。U型前進式雖然不需掘超前巷道，但沿采空區(qū)留巷維護量大，易漏風。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)濟價值仍可彌補巷道施工維護費用。綜上采煤工作面使用U型后退式通風方式。第五章 主要通風機工作方式一、確定主要通風機的工作方式（一）主要通風機工作方式可選方案 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：抽出式主要通風機安裝在回風井口，在抽出式主要通風機的作用下，整個礦井通風系統(tǒng)處在低于當?shù)卮髿鈮旱呢搲籂顟B(tài)。當主要通風機因故障停止運轉(zhuǎn)時，井下風流壓力提高，比較安全。 方案二：壓入式主要通風機設(shè)在入風井口，在壓入式主要通風機作用下，整個礦井通風系統(tǒng)處在高于當?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)下。在冒落裂隙通達地面時，壓入式通風礦井采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。當主要通風機因故障停止運轉(zhuǎn)時，井下風流壓力降低。采用壓入式通風時，須在礦井總進風路線上設(shè)置若干通風構(gòu)筑物，使通風管理困難，且漏風較大。 方案三：混合式在入風井口設(shè)一風機做壓入式工作

16、，回風井口設(shè)一風機做抽出式工作。通風系統(tǒng)的進風部分處于正壓，回風部分處于負壓，工作面大致處于中間。但使用的通風設(shè)備多，管理復雜。綜上：主要通風機工作方式為抽出式。第六章 礦井需風量計算與分配一、礦井風量計算原則 礦井需風量，按下列要求分別計算，并采取其中最大值。 （一）按全井同時工作最多人數(shù)計算，每人每分鐘共計風量不得少于4m3。 （二）按采煤、掘進、硐室與其他實際需風量的綜合進行計算。二、礦井需風量的計算（一）按全井同時工作最多人數(shù)計算：Qm=4n ，m3/min (6-1)式中：4每人每分鐘應供給的最低風量m3/min n全井同時工作最多人數(shù)，個。由條件知井下同時工作最多人數(shù)為700人，所

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

18、 oac(,1)綜采工作面需風量計算 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量計算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)備用工作面需風量： 備用工作面按其回采時需風量的50%計算Q備=Qw4*50%=355m3/min(2)按工作面進風流溫度計算采煤工作面應有良好的氣候條件。其進風流溫度可根據(jù)風流溫度預測方法進行計算。其氣溫與風速應符合表6-1表6-1 采煤工作空氣溫度與風速對應表采煤工作面進風流氣溫/采煤工作面風速/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個采煤工作面的風速，按其進風流溫度由表6-1選取，m/s Swi第i個采煤工作面有效通風斷面，m2,由巷道特征參數(shù)表6-2選取 Kwi第i個采煤工作面的長度系數(shù)，可由表6-3選取表6-2 井巷特征參數(shù)表編號井巷名稱支護形式長度（m）斷面（m2）周長（m）1副井井筒混凝土35.821.902井底車場與主石門錨噴14.210.43井底運輸大巷錨噴12.813.64采區(qū)下部車場錨噴12.813.65軌道上山錨噴10.112.06運輸機上山錨噴9.611.87綜采區(qū)段進風平巷U型支架9.612.98綜采區(qū)段回風平航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)段進風平巷鋼軌支架9.612.911高檔普采面區(qū)段回風平巷鋼軌支架9.612.912高檔普采面液壓支柱9.411.013高檔普采備用進風平巷鋼軌支架9.612.014區(qū)段平石門錨噴10.2812.415采區(qū)回風石門錨噴10.0812.416風井混凝土12.813.617總回風平巷錨噴9.6211.7018風峒混凝土表6-3 采煤工作面長度風量系數(shù)表采煤工作面長度/m采煤工作面長度風量系數(shù)1801.301.40eq oac(,1)綜采工作面：由條件知：工作面長度為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)量計算Qwi=4*nwi ，m3/min (6-4)式中：4每人每分鐘應供給的最低風量，m3/min n第i個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，個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)按風速進行驗算 按最低風速驗算各個采煤工作面的最小風量：Qwi60*0.25*Swi

23、(6-5) 按最高風速驗算各個采煤工作面的最大風量：Qwi60*4*Swi (6-6)eq oac(,1)按最低風速驗算 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綜上按風速驗算合格；選（1）

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

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

26、硐室需風量計算 （1）采取變電所與變電硐室，可按經(jīng)驗值確定需風量：Qri=6080m3/min 大型爆破材料庫不得小于100m3/min，中小型爆破材料庫不得小于60m3/min。 （2）根據(jù)（1）中所述，可取硐室需風量為：60m3/min 4、礦井總風量計算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量之和，m3/minQht掘進工作面所需風量之和，m3/minQrt硐室所需風量之和，m3/min Km礦井通風（包括礦井部漏風和配風不均勻等因素）可取1.201.35 （1）礦井通風容易時期（前期）所需風量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)礦井通風困難時期（后期）所需風量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、各用風地點的供風量 各用風地點供風量應按實際需風量在乘以礦井通風系數(shù)Km如表6-4表6-4 各用風地點的供風量表

29、用風地點實際需風量m3/min供風量m3/min綜采工作面10641276.8普采工作面709850.8備用工作面355426煤巷掘進頭250300下山掘進頭150180采區(qū)變電所6072絞車房6072炸藥庫6072 6、編制各地點、各巷道的風量、斷面、風速表，并驗算風速 規(guī)程規(guī)定的風速限定值見表6-5所示表6-5 風速限定值井巷名稱最低允許風速m/s最高允許風速m/s無提升設(shè)備的風井和風峒15專為升降物料的井筒12風橋10升降人員和物料的井筒8主要進、回風巷道8運輸機巷道、采區(qū)進?；仫L巷道0.256架線電機車巷道1.08采煤工作面、掘進中的煤巷和半煤巷0.254掘進中的巖巷0.154其他人行

30、巷道0.15表6-6各地點、巷道的風量、斷面、風速表副井井筒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)段進風石門10.28容35.463.45合格困35.463.45合格綜采區(qū)段運輸平巷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合格高檔普采運輸機巷9.6容14.181.48合格困14.181.48合格區(qū)段回風石門10.28容35.463.45合格困35.463.45合格采區(qū)回風石門10.08容49.14.87合格困52.15.17合格運輸機上山9.6容合格困52.15.43合格運輸機下山9.6容合格困52.15.43合格軌道下山10.1容合格困50.95.04合格回風井12.8容49.13.84合格困52.14.07合格東翼主要運輸大巷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)段進風石

32、門10.28容35.463.45合格困35.463.45合格綜采區(qū)段運輸平巷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合格高檔普采運輸機巷9.6容14.181.48合格困14.181.48合格區(qū)段回風石門10.28容35.463.45合格困35.463.45合格采區(qū)回風石門10.08容56.25.58合格困59.25.

33、87合格運輸機上山9.6容合格困59.26.17合格運輸機下山9.6容合格困59.26.17合格軌道下山10.1容合格困585.74合格回風井12.8容56.24.39合格困59.24.63合格其他高檔普采備用進風巷9.67.10.74合格煤巷掘進頭9.650.52合格下山掘進10.130.3合格第七章 通風系統(tǒng)示意圖和網(wǎng)絡(luò)圖一、確定通風困難時期和容易時期的開采位置 （一）通風容易時期 開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輸巷軌道上山區(qū)段進風石門綜采運輸機平巷綜采工作面綜采回風巷區(qū)段回風石門采區(qū)回風石門回風井 即01234567891011eq

34、oac(,2)東翼采區(qū) 副井井筒主石門主要運輸巷軌道上山區(qū)段進風石門綜采運輸機平巷綜采工作面綜采回風巷區(qū)段回風石門采區(qū)回風石門回風井 即012121314151617181920 （二）通風困難時期 開采位置位于下西翼第四區(qū)段，此時東西兩翼各還有2個煤層掘進平巷和一個下山掘進頭，東翼有一個備采工作面eq oac(,1)西翼采區(qū) 副井井筒主石門運輸大巷軌道下山區(qū)段進風石門綜采進風平巷綜采工作面綜采回風巷區(qū)段回風石門運輸機下、上山采區(qū)回風石門回風井即012327282930313291011eq oac(,2)東翼采區(qū) 副井井筒主石門運輸大巷軌道下山區(qū)段進風石門綜采進風平巷綜采工作面綜采回風巷區(qū)段

35、回風石門運輸機下、上山采區(qū)回風石門回風井 即01212212223242526181920第八章 礦井通風阻力一、計算原則 1、在進行礦井通風總阻力計算時，不要計算每一條巷道的通風阻力，只選擇其中一條阻力最大的風路進行計算。但必須是礦井達到設(shè)計年產(chǎn)量以后，通風容易時期和通風困難時期的阻力最大風路。一般，可能兩個時期的通風系統(tǒng)圖上根據(jù)采掘作業(yè)布置情況分別風流路線最長、風量較大的一條線路作為阻力最大的風路。在選定的風路上（分最容易和最困難時期），從進風井口到回風井口逐段編號，對各段井巷進行阻力計算，然后累加起來，得出這兩個時期的各個井巷通風總阻力（h阻易，h阻難）。如果通風系統(tǒng)復雜。 2、礦井通風

36、總阻力不應超過2940Pa。 3、礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴建礦井獨立通風的擴建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的10%計算，擴建礦井宜按15%計算。 4、通過主扇的風量必大于通過出風井的礦井總風量Q礦，為了計算礦井的阻力，先算出Q扇：Q扇=（1.051.10）Q礦（m3/min） （8-1）。式中，1.051.10為外部漏風系數(shù)，出風井無提升任務時取1.05，有提升運輸任務時取1.10。 5、為了經(jīng)濟，合理，安全地使用主扇，應控制h阻難不太大，對大型礦井不超過4400Pa，有自燃傾向的礦井不超過3400Pa。二、計算方法沿著上述兩個時期的通風阻力最大的風路，分別用下式算出個區(qū)段井巷的摩擦阻力。

37、h摩=*L*U*Q2/S3 (Pa) (8-2)式中：L、U、S分別為各井巷的長度、周長、凈斷面積（m、m2、m3）摩擦阻力系數(shù) Q各井巷和硐室所通過的風量分配值。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）通風容易時期的總阻力h阻易為：h阻易=（1.11.15）h摩易 （Pa） （8-4）（2）通風困難時期的總阻力h阻難為：h阻難=（1.11.15）h摩難 （Pa） （8-4）式中：1.1、1.15考慮到風路上有局部阻力的系數(shù)。三、計算礦井總風阻與總等積孔R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扇為主扇風量m3/min (m2) (8-7) (m2) (8-8)四、礦井通風阻力計算 （一） (二)全礦總阻力 1、通風容易時期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、通風困難時期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)計算礦井總風阻與等積孔 1、礦井總風阻與等積孔 （1）通風容易時期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）通風困難時期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、評價礦井通風難以程度表8-5 礦井通風難易程度分級礦井通風難易程度礦井總風阻Rm/ Ns2/m8等積孔A/ m2容易2中等0.3551.42012困難1.4201表8-6 礦井通風難易程度評價時期地區(qū)Q礦（m3/s）Q扇（m3/s）風壓Pa風阻Ns2/m8等積孔m2難易程度容易時期西翼49.151.161090.450.411.858中等東翼56.25912310.352.01容易困難時期西翼52.154.711616.150.541.619中等東翼59

41、.262.161893.590.491.7中等第九章 通風機選型一、通風機選型 （一）計算風機工作風壓eq oac(,1)自然風壓計算表9-1空氣平均密度一覽表季節(jié)地點進風井筒/m3出風井筒/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)風機工作風壓 取通風機裝置各部分阻力h=169Pa,風機裝置動壓hvd=49 Pa 西翼容易時期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)風機選型 1、結(jié)合表9-2與4-72-11型離心式通風機、2K-60(Z1=7,Z2=7)軸流式風機、G4-74-11離心式風機性能曲線可知4-72-11No20、2K-60No18(Z1

43、=7、Z2=7)、G4-74-11No25型風機均能滿足要求。 2、求風機的實際工況點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)計算結(jié)果見表9-3由表可知從可調(diào)性和耗電大小來考慮，選2K-60No18型風機。二、電動機選擇（一）計算方法 1、通風機輸入功率按通風容易與困難時期，分別計算通風機所需輸入功率Nmin、NmaxNmin=Qf*Hsmin/1000*s ，KW (

44、9-10)Nmax=Qf*Hsmax/1000*s ，KW (9-11) 2、電動機的臺數(shù)與種類當Nmin0.6* Nmax時，可選一臺電動機，電動機功率為Ne= Nmax*Ke/(e*tr) ， KW (9-12)當Nmin0.6* Nmax時，可選兩臺電動機，其功率分別為初期 Nemin=*Ke*(e*tr) ，KW (9-13)后期按式（9-12）計算式中：Ke電動機容量備用系數(shù)，Ke=1.11.2s電動機效率，s=0.90.94（大型電機取較高值） tr傳動效率，電動機與風機直聯(lián)時tr=1；皮帶傳動式tr=0.95 （二）選擇電動機 1、選型計算如表9-6由表9-6可計算電機額定功率容易時期西翼 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困難時期西翼 Ne=169.40