《礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)（24頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、河南理工大學(xué)礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 目 錄 第一節(jié) 礦井概況 2 一、煤層地質(zhì)概況 2 二、井田范圍 2 三、礦井生產(chǎn)任務(wù) 2 四、礦井開拓方式 2 五、采煤方法及礦井工作制度 2 六、礦井通風(fēng)方式 2 七、巷道尺寸及支護(hù)情況 2 第二節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 4 一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)要符合下列要求。 4 第三節(jié) 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配 6 一、 礦井需風(fēng)量的計(jì)算原則 6 二、礦井需風(fēng)量的計(jì)算方法 6 第四節(jié) 礦井通風(fēng)阻力及等積孔計(jì)算 10 一、計(jì)算原則 10 二、計(jì)算方法 14 三、計(jì)算礦井總風(fēng)阻 14 四、計(jì)算礦井等積孔 15 第五節(jié) 主要通風(fēng)機(jī)選型 18

2、一、選型依據(jù) 18 三、通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況 20 四、電動(dòng)機(jī)選型 20 五、通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的校驗(yàn) 20 第六節(jié) 礦井反風(fēng)措施 21 一、反風(fēng)目的和意義 21 二、反風(fēng)方式、反風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)施 21 第七節(jié) 礦井通風(fēng)費(fèi)用 22 一、礦井通風(fēng)費(fèi)用 22 二、風(fēng)阻與等積孔 22 三、綜合評價(jià) 22 第八節(jié) 礦井災(zāi)害防治措施 24 參考文獻(xiàn) 25 第一節(jié) 礦井概況 一、煤層地質(zhì)概況 單一煤層，煤層傾角15～18，煤層厚平均2.2m，采煤工作面瓦斯涌出量小于5，掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量小于3m3/min，煤塵自然發(fā)火期12月，煤塵具有爆炸性。 二、井田范圍 本設(shè)計(jì)第一水平

3、垂深240m，走向長6270m，兩翼開采，每翼長3135m。 三、礦井生產(chǎn)任務(wù) 本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬t，上山部分服務(wù)年限25年，下山部分服務(wù)年限21年，總服務(wù)年限46年。 四、礦井開拓方式 本礦井開拓方式，全礦井共劃分四個(gè)分區(qū)，上山部分2個(gè)，下山部分2個(gè)。前期采用立井單水平上山多煤層聯(lián)合開采，其服務(wù)年限為25a。 五、采煤方法及礦井工作制度 采煤方法為走向長壁普通機(jī)械化采煤。工作面長150m，采高2.2m，采用全部跨落法管理頂板，最大控頂距4.2m，最小控頂距3.2m；作業(yè)形式為兩采一準(zhǔn)，交接班時(shí)人數(shù)最多80人，回采工作面溫度一般在21。每個(gè)采區(qū)各有兩個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面，采用

4、打眼放炮破煤，工作面一次起爆炸藥為10kg，掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)為20人。 礦井年工作日330天，工作制度為“三八”作業(yè)。井下最大班工作人數(shù)160人。 六、礦井通風(fēng)方式 本礦井通風(fēng)方法為抽出式，通風(fēng)方式為兩翼對角式，即中央副井進(jìn)風(fēng)，兩翼風(fēng)井回風(fēng)。 七、巷道尺寸及支護(hù)情況 井巷尺寸及支護(hù)形式 節(jié)點(diǎn)號 井巷名稱 斷面形狀 支護(hù)形式 斷面積m2 長度m 備注 1-2 副井 圓形 混凝土砌碹 直徑D=5 520 雙罐籠提升，設(shè)有梯子間 2-3 車場繞道 半圓拱 料石砌碹 12.00 50 3-4 車場繞道 半圓拱 料石砌碹

5、 12.00 70 4-5 主石門 半圓拱 料石砌碹 11.00 80 5-6 煤層運(yùn)輸大巷 半圓拱 料石砌碹 11.00 6-7 煤層運(yùn)輸大巷 半圓拱 料石砌碹 11.00 7-8 采區(qū)下部車場 半圓拱 錨噴 10.00 85 8-9 采區(qū)軌道上山 梯形 工字鋼 8.00 500 9-10 采區(qū)軌道上山 梯形 工字鋼 8.00 269 10-11 下區(qū)段回風(fēng)平巷 梯形 工字鋼 6.00 11-12 聯(lián)絡(luò)巷 梯形 工字鋼 6.00

6、 10 12-13 區(qū)段運(yùn)輸平巷 梯形 工字鋼 6.00 13-14 采煤工作面 矩形 單體柱鉸接梁 150 采高2.2，最大控頂距4.2，最小控頂距3.2 14-15 區(qū)段回風(fēng)平巷 梯形 工字鋼 6.00 落地膠帶運(yùn)輸機(jī) 15-16 繞道 梯形 工字鋼 6.00 50 16-17 區(qū)段回風(fēng)平巷 梯形 工字鋼 6.00 17-18 運(yùn)輸上山 半圓拱 工字鋼 8.00 15 18-19 運(yùn)輸上山 半圓拱 工字鋼 8.00 15 19-20 礦井總回風(fēng)巷

7、 半圓拱 料石砌碹 10.00 20-21 風(fēng)井 圓形 料石砌碹 D=4 92 設(shè)有梯子間 9-11 運(yùn)輸上山 梯形 工字鋼 8.00 119 落地膠帶運(yùn)輸機(jī) 11-12 運(yùn)輸上山 梯形 工字鋼 8.00 10 落地膠帶運(yùn)輸機(jī) 12-25 運(yùn)輸上山 梯形 工字鋼 8.00 280 落地膠帶運(yùn)輸機(jī) 20 第二節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)要符合下列要求。 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

8、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、有害氣體的地點(diǎn)不得小于500m。進(jìn)風(fēng)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(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

9、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6m/s；裝有皮帶運(yùn)輸機(jī)的井筒中的風(fēng)速不得超過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。

10、 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，在條件允許時(shí)，要盡量使總進(jìn)風(fēng)早分開，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。 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

11、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)只對前期做詳細(xì)設(shè)計(jì)，后期暫不考慮。 第三節(jié) 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配 一、 礦井需風(fēng)量的計(jì)算原則 礦井需風(fēng)量應(yīng)按照“由里往外”的原則，由采、掘工作面、硐室和其他用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際最大需風(fēng)量總和，再考慮一定的備用風(fēng)量系數(shù)后，計(jì)算出礦井總風(fēng)量。 二、礦井需風(fēng)量的計(jì)算方法 根據(jù)現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程

12、》規(guī)定，礦井需要的風(fēng)量應(yīng)按照下列求分別計(jì)算，并選取其中的最大值。 本礦井初期投產(chǎn)區(qū)域位于瓦斯風(fēng)化帶中，瓦斯涌出量相對較小，但考慮通風(fēng)設(shè)備的服務(wù)年限、通風(fēng)安全等諸多因素，風(fēng)量計(jì)算仍采用瓦斯帶的參數(shù)。 1、按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 Q=4NK （３-1） 式中：Q——礦井總風(fēng)量，m3/s 4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min人 N——井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，160人 K——礦井通風(fēng)系數(shù)，兩翼對角式取1.15 則Q=41601.15=736m3/min=12.3 m3/s 2、按采煤、掘

13、進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算即： Q=（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其他）K （３-2） 式中：Q——礦井總風(fēng)量，m3/s ΣQ采——采煤工作面風(fēng)量之和 ΣQ掘——掘進(jìn)工作面風(fēng)量之和 ΣQ硐——獨(dú)立通風(fēng)硐室需風(fēng)量之和 ΣQ其他——其他用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量之和 K——礦井通風(fēng)系數(shù)，兩翼對角式取1.15 （1）采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量 由題目條件：采煤工作面瓦斯涌出量均小于5 m3/min，礦井有兩個(gè)采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)，共3個(gè)采煤工作面，其中兩個(gè)生產(chǎn)，一個(gè)備用。 ①瓦斯涌出量計(jì)算： Q采風(fēng)=10

14、0Q采瓦K （３-3） 式中：Q采——工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m3/min Q采——工作面的瓦斯絕對涌出量，取5m3/min K——工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，取1.2 Q采風(fēng)=100Q采瓦K=10051.2=600m3/min=10 m3/s ②按工作面溫度計(jì)算 Q采=60VcScKc，m3/min （３-4） 式中：Vc——采煤工作面風(fēng)速，當(dāng)采長壁工作面穩(wěn)定在21℃時(shí)，工作面風(fēng)速應(yīng)在1.0-1.5m3/s之間，取1.2m3/s Sc——采煤工作面的平均斷面積，（

15、4.2+3.2）/22.2=8.14㎡ Kc——采煤工作面長150m,長度系數(shù)，取1.1 Q采風(fēng)=601.28.141.1=644.69m3/min ③按人數(shù)計(jì)算實(shí)際需風(fēng)量 Q采=4N，m3/min （３-5） 式中：N——工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，80人 Q采=480=320m3/min ④、按風(fēng)速驗(yàn)算 600.25S采≤Q采≤604S采 （2-6） 式中：S采——采煤工作面的平均斷面積，采煤工作面8.14㎡ 采工作面：122.1m3/min≤Q采≤1953.6m3/min

16、 根據(jù)以上計(jì)算，設(shè)計(jì)采工作面配風(fēng)量取其中最大值，即： Q采風(fēng)=644.69m3/min=10.7 m3/s 備用工作面一般按回采工作面需風(fēng)量的50﹪計(jì)算， 即：Q備風(fēng)=1/2 Q采風(fēng) =322.35 m3/min =5.4m3/s （2）掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量 ①按瓦斯涌出量計(jì)算 Q掘=100q掘K掘 （３-７） 式中：Q掘——掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m3/min Q掘——掘進(jìn)工作面的瓦斯絕對涌出量，取3m3/min K掘——掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，取1.5 Q掘=100q掘K掘=10031.

17、5=450 m3/min=7.5 m3/s ②按炸藥量計(jì)算 Q掘=25A 式中：25——使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m3/min A——掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg。 Q掘=2510=250 m3/min ③按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算 Q掘=Q局扇吸k=2501.2=300 m3/min 選擇JBT-61型局部通風(fēng)機(jī)，其額定風(fēng)量為250 m3/min ④按人數(shù)計(jì)算掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量 Q掘=4N （３-８） 式中：N——掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，20人 Q采=420=80m3/min ⑤

18、按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 15S掘≤Q煤掘≤240S掘 （３-９） 式中：S掘——煤巷掘進(jìn)工作面的斷面積，6㎡ 90m3/min≤Q煤掘≤1440m3/min 綜合考慮，掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量為：Q掘=450 m3/min=7.5 m3/s （3）硐室、爆破材料庫等需風(fēng)量 ①爆炸材料硐室：1m3/s ②采區(qū)變電所：1m3/s ③絞車硐室：1m3/s 則硐室、爆破材料庫等實(shí)際需風(fēng)量為： ∑Q硐=1＋1+1=3m3/s 綜合上述計(jì)算，礦井需風(fēng)量為： Q=（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐）K =（10.73 +7.54+3）1.25 =81.4 m3/s

19、以上計(jì)算結(jié)果取最大值，由于采用兩翼對角通風(fēng)，兩翼對稱同進(jìn)開采，則礦井一翼需風(fēng)量Q=40.7m3/s。 第四節(jié) 礦井通風(fēng)阻力及等積孔計(jì)算 在主要通風(fēng)機(jī)整個(gè)服務(wù)期限內(nèi)，礦井通風(fēng)總阻力隨開采深度的增加和走向范圍的擴(kuò)大及產(chǎn)量的提高而增加。為了扇風(fēng)機(jī)在整個(gè)礦井服務(wù)期間在合理的效率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，在選擇扇風(fēng)機(jī)時(shí)必須考慮到最大可能的總阻力和最小可能的總阻力，前者對應(yīng)于扇風(fēng)機(jī)服務(wù)期間內(nèi)通風(fēng)最困難時(shí)期礦井總阻力，后者對應(yīng)通風(fēng)最容易時(shí)期的礦井總阻力，同時(shí)還考慮到自然風(fēng)壓得作用。 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)

20、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、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，對各段井巷進(jìn)行阻力計(jì)算，然后累加起來，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，直觀上難以判斷哪條風(fēng)路阻力最大時(shí)，則需選擇幾條風(fēng)路，通過計(jì)算比較選出最大值。 如果礦井服務(wù)年限較長時(shí)，則只計(jì)算頭15--25a的通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期的井巷通風(fēng)總阻力。 附:(礦井平面圖) (通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖) 2、通過主扇的風(fēng)量Qf必大于通過風(fēng)

21、井的礦井總風(fēng)量Q礦，為了計(jì)算礦井的阻力，必先算出Qf： 對于抽出式： 　　　　　 （４-1） 3、為了經(jīng)濟(jì)、合理、安全地使用主扇，應(yīng)控制h阻難不易太大，礦井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)超過2940 Pa。 二、計(jì)算方法 沿著上述兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力的風(fēng)路，分別用下式算出各區(qū)段井巷摩擦阻力： Pa （４-2） 式中：h摩——各段井巷的摩擦阻力； α——摩擦阻力系數(shù)，可查閱《煤礦通風(fēng)與安全》一書的附錄； L——各段井巷的長度，m； U——各段井巷的周長，m S——井巷的凈斷面積，m2； Q——各井巷和硐室所通過的風(fēng)量分配值，

22、系根據(jù)前面所計(jì)算的各井巷硐室所需要的實(shí)際風(fēng)量值再乘以K（考慮井巷的內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素）后求得的風(fēng)量值，/s。 本設(shè)計(jì)根據(jù)采區(qū)接替安排，礦井投產(chǎn)后至NO.７采區(qū)為初期通風(fēng)容易時(shí)期（即上采面接近停采線位置時(shí)，當(dāng)同一采區(qū)的同一區(qū)段上下煤層同采時(shí)，應(yīng)有３－４個(gè)的進(jìn)尺距離）；之后到NO.１采區(qū)采完為初期通風(fēng)困難時(shí)期。通風(fēng)容易時(shí)期負(fù)壓和通風(fēng)困難時(shí)期負(fù)壓計(jì)算結(jié)果見表3-1和表3-2。 其總和為總摩擦阻力： ∑h摩=h1-2+h2-3+……+hn-(n+1) Pa （４-3） 式中：h1-2、h2-3、……、+hn-(n+1)——為各段井巷之摩擦阻力，P

23、a。 由表3-1和表3-2的計(jì)算知： h易=872.3Pa h難=1020.2Pa 三、計(jì)算礦井總風(fēng)阻 ，Ns2m-8 （４-6） ，Ns2m-8 （４-7） 式中：R易、R難 ------容易時(shí)期和困難時(shí)期的全礦總風(fēng)阻 則R易=0.3105Ns2m-8 R難=0.3632Ns2m-8 四、計(jì)算礦井等積孔 =2.135 （４-8） = 1.974 （４-9） 式中：A易，A難-----容易時(shí)期和

24、困難時(shí)期的全礦等積孔，㎡ 根據(jù)礦井通風(fēng)難易程度分級見表6-3。 表3-3 礦井通風(fēng)難易程度分級 礦 井 通 風(fēng) 難 易 程 度 礦井總風(fēng)阻 Ns2m-8 等積孔 ㎡ 容 易 ＜0.355 ＞2 中 等 0.335～1.420 1～2 困 難 ＞1.420 ＜1 由等積孔可以看出，礦井通風(fēng)為中等,所以礦井在生產(chǎn)時(shí)期應(yīng)加大各巷道的掘進(jìn)斷面，以滿足用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量，并避免有關(guān)巷道風(fēng)速超限。 礦井通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)阻計(jì)算 巷道名稱 支護(hù)形式 α L U S S3 R Q Q2 h v 副井 混凝土支護(hù)

25、0.045 350 15.7 19.63 7564.163 0.03269 53 2809 91.82714 2.699949 車場繞道 料石砌碹 0.0039 50 13.51 12 1728 0.001525 53 2809 4.282505 4.416667 車場繞道 料石砌碹 0.0039 70 13.51 12 1728 0.002134 53 2809 5.995506 4.416667 主石門 料石砌碹 0.0039 80 12.93484 11 1331 0.003032 53 2809 8

26、.517051 4.818182 煤層運(yùn)輸大巷 料石砌碹 0.0039 1500 12.93484 11 1331 0.056851 14 196 11.14281 1.272727 采區(qū)軌道上山 工字鋼 0.014 475 11.76626 8 512 0.152823 33 1089 166.4247 4.125 采區(qū)軌道上山 工字鋼 0.014 350 11.76626 8 512 0.112607 33 1089 122.6288 4.125 運(yùn)輸上山 工字鋼 0.012 1500 13.15508

27、10 1000 0.236791 31 961 227.5565 3.1 聯(lián)絡(luò)巷 工字鋼 0.01576 10 10.18988 6 216 0.007435 14 196 1.457228 2.333333 區(qū)段運(yùn)輸平巷 工字鋼 0.013 1570 10.18988 6 216 0.962849 10 100 96.28491 1.666667 采煤工作面 單體柱鉸接梁 0.045 150 10.8 7.04 150 0.486 11 121 58.806 1.5625 區(qū)段回風(fēng)平巷 工字鋼 0.01

28、2 1570 10.18988 6 216 0.888784 31 961 854.1212 5.166667 運(yùn)輸上山 工字鋼 0.014 15 11.03087 8 512 0.004524 31 961 4.347928 3.875 礦井總回風(fēng) 料石砌碹 0.0033 1570 12.33288 10 1000 0.063897 33 1089 69.58347 3.3 風(fēng)井 料石砌碹 0.00784 92 12.56 12.56 1981.385 0.004572 33 1089 4.979119

29、 2.627389 合計(jì) 　 　 　 　 　 　 2.779724 　 　 872.3764 　  礦井通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)阻計(jì)算 巷道名稱 支護(hù)形式 α L U S S3 R Q Q2 h v 副井 混凝土支護(hù) 0.045 520 15.7 19.63 7564.163 0.048568 53 2809 136.4289 2.699949 車場繞道 料石砌碹 0.0039 50 13.51 12 1728 0.001525 53 2809 4.282505 4.416667 車場繞道 料石

30、砌碹 0.0039 70 13.51 12 1728 0.002134 53 2809 5.995506 4.416667 主石門 料石砌碹 0.0039 80 12.93484 11 1331 0.003032 53 2809 8.517051 4.818182 煤層運(yùn)輸大巷 料石砌碹 0.0039 1500 12.93484 11 1331 0.056851 14 196 11.14281 1.272727 軌道上山 梯形工字鋼棚 0.012 1500 13.15508 10 1000 0.236791

31、31 961 227.5565 3.1 采區(qū)軌道下山 工字鋼 0.014 650 11.76626 8 512 0.209127 33 1089 227.7391 4.125 采區(qū)軌道下山 工字鋼 0.014 300 11.76626 8 512 0.09652 33 1089 105.1104 4.125 聯(lián)絡(luò)巷 工字鋼 0.01576 10 10.18988 6 216 0.007435 14 196 1.457228 2.333333 區(qū)段運(yùn)輸平巷 工字鋼 0.013 1570 10.18988 6

32、 216 0.962849 10 100 96.28491 1.666667 采煤工作面 單體柱鉸接梁 0.045 150 10.8 7.04 150 0.486 11 121 58.806 1.5625 區(qū)段回風(fēng)平巷 工字鋼 0.012 1570 10.18988 6 216 0.888784 31 961 854.1212 5.166667 運(yùn)輸下山 工字鋼 0.014 1000 11.03087 8 512 0.301625 31 961 289.8619 3.875 礦井總回風(fēng) 料石砌碹 0.00

33、33 1570 12.33288 10 1000 0.063897 33 1089 69.58347 3.3 風(fēng)井 料石砌碹 0.00784 92 12.56 12.56 1981.385 0.004572 33 1089 4.979119 2.627389 合計(jì) 　 　 　 　 　 　 3.132919 　 　 1020.189 　 第五節(jié) 主要通風(fēng)機(jī)選型 一、選型依據(jù) 礦井一翼所需風(fēng)量：40.7m3/s 通風(fēng)容易時(shí)期礦井所需風(fēng)壓：872.3Pa 通風(fēng)困難時(shí)期礦井所需風(fēng)壓：1020.2Pa 二、通風(fēng)機(jī)選型 通

34、風(fēng)機(jī)所需風(fēng)量 由 = 則 =1.1540.7 =46.8 式中 ——風(fēng)量備用系數(shù)，=1.15； ——礦井所需總風(fēng)量，。 通風(fēng)機(jī)所需負(fù)壓 由 =+H++ 則通風(fēng)容易期 =+H++ =872.3+200-50 =1022.3Pa 通風(fēng)困難時(shí)期 =+H++ =1020.2+200+60 =1280.2Pa 式中 ——全礦總阻力，即礦井所需負(fù)壓，Pa； H——自然風(fēng)壓，容易時(shí)期取值50Pa，困難時(shí)期取值60Pa； ——風(fēng)機(jī)裝置

35、阻力，一般取150～200 Pa； —— 出口動(dòng)壓損失，由于這里以所需風(fēng)機(jī)的靜壓為依據(jù)利用靜壓特性曲線進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型，故=0 Pa。 1、確定通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn) （1）計(jì)算礦井通風(fēng)網(wǎng)路阻力系數(shù) 根據(jù) = 得到 =/ 則通風(fēng)容易時(shí)網(wǎng)路阻力系數(shù) =/ 通風(fēng)困難時(shí)網(wǎng)路阻力系數(shù) =/ （2）網(wǎng)路特性曲線 根據(jù)=，利用描點(diǎn)法將礦井通風(fēng)容易時(shí)期及通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)路特性曲線分別描繪在FBCDZNo.16/275型風(fēng)機(jī)特性曲線上。根據(jù)所需負(fù)壓及風(fēng)量，取礦井后期網(wǎng)路特性曲線與風(fēng)機(jī)葉片安裝角度為47/39的性能特性曲線相交于點(diǎn)，為通風(fēng)容易時(shí)的工況點(diǎn)，

36、初期工況值=47， =1022..3Pa，=0.65；取礦井初期網(wǎng)路特性曲線與風(fēng)機(jī)葉片安裝角度為48/40的性能特性曲線相交于點(diǎn)，為通風(fēng)困難時(shí)的工況點(diǎn)，后期工況值=48， =1280.2Pa，=0.71。通風(fēng)容易時(shí)風(fēng)機(jī)葉片安裝角度為47/39，通風(fēng)困難時(shí)風(fēng)機(jī)葉片安裝角度為48/40，滿足生產(chǎn)及安全要求。通風(fēng)機(jī)特性曲線與工況點(diǎn)，如圖5-1所示。 2、通風(fēng)機(jī)性能參數(shù) FBCDZNo.16/275型通風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下： 電機(jī)型號 16 電機(jī)功率 275kW 額定電壓 660 風(fēng)量范圍 19~48 風(fēng)壓范圍 125～

37、3215 Pa 根據(jù)礦井所需的風(fēng)量、負(fù)壓及礦井的開拓布置，考慮設(shè)施漏風(fēng)和 各種阻力損失后，經(jīng)計(jì)算和比較，選擇兩臺(tái)FBCDZNo.16/275型防爆對旋軸流式通風(fēng)機(jī)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)980r/min。每臺(tái)風(fēng)機(jī)配備兩臺(tái)專用防爆電機(jī)，功率275kW，電壓660kV。該風(fēng)采用內(nèi)裝式電機(jī)，機(jī)電一體化，改變了礦井主通風(fēng)機(jī)長軸或皮帶輪傳動(dòng)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，避免了傳動(dòng)裝置損壞事故，提高了風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)效率。 三、通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況 通風(fēng)機(jī)運(yùn)行特性曲線見圖5-1。 圖5-1 通風(fēng)機(jī)運(yùn)行性能曲線 四、電動(dòng)機(jī)選型 后期最小負(fù)壓時(shí)，所需電動(dòng)機(jī)功率P容易： P容易=OfH容易/1000η=73.9K

38、W 前期最大負(fù)壓時(shí)，所需電動(dòng)機(jī)功率P困難： P困難=OfH困難/1000η=84.7KW 因礦井首采區(qū)前期約服務(wù)23年，前后期電能損耗所差不多，故前、后期選擇電動(dòng)機(jī)容量一致。 五、通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的校驗(yàn) 1、起動(dòng)時(shí)容量 由于本礦井通風(fēng)機(jī)布置在工業(yè)場地內(nèi)，電動(dòng)機(jī)采用全壓直接啟動(dòng)，其容量能夠滿足風(fēng)機(jī)正常啟動(dòng)的要求。 2、反風(fēng)時(shí)的容量 根據(jù)廠家提供的FBCDZNo.16/275型對旋風(fēng)機(jī)反風(fēng)參數(shù)確定。 檢驗(yàn)所選電動(dòng)機(jī)容量是否滿足反風(fēng)要求。 第六節(jié) 礦井反風(fēng)措施 一、反風(fēng)目的和意義 反風(fēng)裝置就是使正常風(fēng)流反向的設(shè)當(dāng)進(jìn)風(fēng)井筒附近和井底車場發(fā)生火災(zāi)或瓦斯煤塵爆炸時(shí)，為了避免大

39、量的CO 和CO2 等有害氣體進(jìn)入采掘工作面危及井下工人的生命安全，則利用主要通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)裝置迅速的將風(fēng)流方向反向。 《規(guī)程》第124條規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，必須能在10min內(nèi)改變巷道中風(fēng)流方向，當(dāng)風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量不應(yīng)小于正常風(fēng)量的40%。 二、反風(fēng)方式、反風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)施 本設(shè)計(jì)選用的通風(fēng)機(jī)電機(jī)可直接反轉(zhuǎn)，因此設(shè)計(jì)采用風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)，為配合風(fēng)機(jī)反風(fēng)，在控制室安裝正反轉(zhuǎn)切換柜，并掛反風(fēng)操作系統(tǒng)圖及操作規(guī)程。反風(fēng)時(shí)換向操作，可在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向，并且風(fēng)流方向改變后，通風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量為15m3/s，不小于正常風(fēng)量（47m3/s）的40%。

40、同時(shí)，為了提高礦井的抗災(zāi)能力，設(shè)計(jì)在采區(qū)、工作面布置局部反風(fēng)系統(tǒng)，即在主要通風(fēng)機(jī)保持正常運(yùn)行的條件下，通過迅速調(diào)整預(yù)設(shè)的反風(fēng)風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)采區(qū)內(nèi)部巷道或采煤工作面風(fēng)流反向，以實(shí)現(xiàn)局部反風(fēng)。 每季度至少要檢查一次反風(fēng)設(shè)施，每年應(yīng)進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)。 第七節(jié) 礦井通風(fēng)費(fèi)用 一、礦井通風(fēng)費(fèi)用 噸煤的通風(fēng)電費(fèi)為主要通風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)及井下輔助通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)電費(fèi)之和除以年產(chǎn)量，可用下公式計(jì)算： W=（E+EA）D/T 元/t E+EA =8760(P難+22)/ηvηw （７-1） 式中：w——主要通風(fēng)機(jī)年耗電量，元/t

41、D——電價(jià)，0.8元 T——礦井年產(chǎn)量，t E——礦井主要通風(fēng)機(jī)年耗電量 EA——礦井局部通風(fēng)機(jī)與輔助通風(fēng)機(jī)年耗電量 ηv——變壓器的效率，取0.95； ηH ——電線的輸出功率，取0.95。 則E=8760(2752+114)/0.950.95=3338992(KW.h)/a W=33389920.8/900000=2.9元 二、風(fēng)阻與等積孔 礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的等積孔分別為1.7m2和1.68m2，因此兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)都比較容易。 三、綜合評價(jià) 1、通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng) 本礦井為新建礦井，礦井采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，由副井進(jìn)風(fēng)，兩翼風(fēng)井回風(fēng)，通風(fēng)方式為抽出式，礦井

42、具有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。 2、礦井開拓、采掘布置 本礦井采用立井開拓方式，副井井筒凈直徑5m，凈斷面19.6m2，風(fēng)井井筒凈直徑4.0m，凈斷面12.6m2，立井井筒斷面大，礦井風(fēng)量有適大的余地。井下所有進(jìn)回風(fēng)巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷中均設(shè)有雙向雙道風(fēng)門，在需要調(diào)節(jié)風(fēng)量處設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)門，以保證各用風(fēng)地點(diǎn)的合理風(fēng)量。 3、采掘工作面通風(fēng) 回采工作面采用負(fù)壓通風(fēng)，掘進(jìn)工作面采用對旋局部通風(fēng)機(jī)配合濕式除塵器正壓通風(fēng)。 4、風(fēng)量與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 設(shè)計(jì)按照《煤礦安全規(guī)程》要求進(jìn)行了風(fēng)量計(jì)算，按瓦斯涌出量等對采、掘工作面所需風(fēng)量進(jìn)行了各種測算，確保井下各用風(fēng)地點(diǎn)配有足夠的風(fēng)量。采區(qū)及工作面均有獨(dú)立的進(jìn)回風(fēng)巷道

43、，風(fēng)量及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)均可靠。礦井通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的礦井等積孔分別為1.7m2和1.68m2，通風(fēng)難易程度屬通風(fēng)中等礦井。 5、反風(fēng)系統(tǒng) 全礦井反風(fēng)采用主要通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，巷道布置和井下通風(fēng)設(shè)施可滿足全礦井反風(fēng)的要求。 6、通風(fēng)設(shè)備和設(shè)施 設(shè)計(jì)選用的FBCDZNo.16/275型防爆對旋軸流式通風(fēng)機(jī)二臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，該風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是： ①性能優(yōu)良，高效區(qū)寬廣，可以通過改變?nèi)~片角度調(diào)節(jié)運(yùn)行工況； ②機(jī)電一體化，兩臺(tái)防爆電機(jī)安裝在風(fēng)機(jī)內(nèi)部，分別與一、二級葉輪直聯(lián)，提高了傳動(dòng)效率； ③風(fēng)機(jī)固定在軌道式基礎(chǔ)上，整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，采用電機(jī)直接反轉(zhuǎn)反風(fēng)，不需建設(shè)反風(fēng)系統(tǒng)，節(jié)省

44、基建投資； 通風(fēng)機(jī)采用雙回路電源供電，當(dāng)一回路出故障時(shí)，另一回路可保證通風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)行，安全可靠。 兩翼風(fēng)井井口設(shè)有防爆門，在井下發(fā)生爆炸事故時(shí)，可使防爆門靈活打開，有效的降低了爆炸沖擊波對相關(guān)設(shè)施的破壞。 7、安全出口 礦井初期一翼設(shè)計(jì)有副井和風(fēng)井二個(gè)通達(dá)地面的安全出口，兩個(gè)井筒均裝設(shè)玻璃鋼梯子間，可以保證井下發(fā)生事故時(shí)，人員經(jīng)副井、風(fēng)井通達(dá)地面。 8、防止漏風(fēng)及降低風(fēng)阻的措施 防止漏風(fēng)的主要措施有：每組風(fēng)門均為兩道正向和兩道反向風(fēng)門組成，風(fēng)門不得設(shè)置在斜巷內(nèi)。進(jìn)、回風(fēng)巷道之間盡量減少聯(lián)絡(luò)巷，采空區(qū)要及時(shí)封閉。多有通風(fēng)設(shè)施要牢固可靠，并要加強(qiáng)管理和維修，保證正常使用。為了防止沿空

45、送巷漏風(fēng)，上、下區(qū)段間留3～6m“煤皮”；但應(yīng)注意沿空送巷位置，掘巷時(shí)采用放小炮，加密支護(hù)，盡量減少煤柱損壞，加強(qiáng)巷道維護(hù)等。 降低風(fēng)阻的措施有：在礦井建設(shè)和施工過程中，應(yīng)優(yōu)化井巷支護(hù)形式；采用光面爆破，降低巷道摩擦阻力系數(shù)。生產(chǎn)期間應(yīng)及時(shí)清除巷道中的廢棄物和障礙物，保證巷道風(fēng)流暢通，嚴(yán)禁堆放雜物和物料，要及時(shí)擴(kuò)修受壓縮變形的巷道，保證有效的通風(fēng)巷道斷面，以降低通風(fēng)阻力。 綜上所述，設(shè)計(jì)對影響本礦井通風(fēng)系統(tǒng)的各個(gè)因素都進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并采取了詳細(xì)的分析，并采取了相應(yīng)的安全措施和對策，生產(chǎn)中要嚴(yán)格執(zhí)行國家的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范，按設(shè)計(jì)要求和規(guī)章制度進(jìn)行安全管理，總體上講礦井的通風(fēng)系統(tǒng)是合理的、可

46、靠的，具有較強(qiáng)的預(yù)防災(zāi)害和抵抗災(zāi)害的能力。 第八節(jié) 礦井災(zāi)害防治措施 為了保證礦井安全生產(chǎn)，自阿礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中，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)測系統(tǒng)，對瓦斯、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 ⑴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。 ⑵設(shè)專職瓦斯員對工作面每班巡回檢測，不得少于兩次，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)匯報(bào)處理。另外，建立瓦斯的個(gè)體巡回檢測和連接檢查的雙重檢測系統(tǒng)，可靠預(yù)防和控制瓦斯事故的發(fā)生。 ⑶在采煤工作面以及與

47、其相互連接的上下順槽設(shè)置瓦斯報(bào)警儀，檢測風(fēng)流中瓦斯含量，并將信息及時(shí)傳遞到地面控制室。 ⑷嚴(yán)格掌握風(fēng)量分配，保證各個(gè)工作面和機(jī)電硐室有足夠的新風(fēng)流。 ⑸按井下在冊人員配置隔離式自救器。 (6)嚴(yán)禁在工作面兩道再掘超過3m的硐室。 ⑺按規(guī)程規(guī)定設(shè)置反風(fēng)裝置，風(fēng)機(jī)能在規(guī)定時(shí)期內(nèi)反風(fēng)并達(dá)到規(guī)定風(fēng)量。 ⑻采后按規(guī)定時(shí)間回收，密閉，注漿。 2、煤塵的防治措施 ⑴掘進(jìn)機(jī)與采煤機(jī)都必須配備有可靠的降塵裝置，掘進(jìn)頭風(fēng)機(jī)要設(shè)防塵器。 ⑵利用環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)及時(shí)測定風(fēng)流中的防塵濃度。 ⑶獎(jiǎng)勵(lì)防塵、灑水、降塵系統(tǒng)對煤流各轉(zhuǎn)載點(diǎn)必須經(jīng)常噴霧灑水。 ⑷對于容易積存煤塵處，應(yīng)定期進(jìn)行清理。 ⑸井下煤

48、倉和溜煤眼應(yīng)保持一定的存煤，不得放空，防止煤倉和溜煤眼出漏風(fēng)。 (6)相鄰煤層所有運(yùn)輸機(jī)道和回風(fēng)道必須設(shè)置隔爆木棚。 ⑺采掘工作面的工人應(yīng)按規(guī)定佩帶防護(hù)帽和防塵口罩。 3、防火措施 ⑴實(shí)行無煤柱沿空掘巷開采，盡量少丟煤，清除煤層自然發(fā)火根源。 ⑵完善礦井通風(fēng)系統(tǒng)合理分配風(fēng)量，降低并控制負(fù)壓，以減少漏風(fēng)，每個(gè)面回采結(jié)束，要將其兩順槽就近連通并及時(shí)加以密閉，使采空區(qū)處于均壓狀態(tài)。 ⑶對每個(gè)工作面及采空區(qū)進(jìn)行束管監(jiān)測，電子計(jì)算機(jī)監(jiān)控。及時(shí)掌握自然的情況及時(shí)采取有效措施。 ⑷煤層大巷要搞好壁后充填和噴混凝封層煤層，防止煤的風(fēng)化和自然。 ⑸井下設(shè)置完備的消防灑水系統(tǒng)，存放足夠的消防器材。 參考文獻(xiàn) 1、煤礦安全規(guī)程，國家煤礦安全監(jiān)察局，2011年 2、孫研，風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本，機(jī)械工業(yè)出版社，1998年 3、張榮立等，采礦工程設(shè)計(jì)手冊，煤炭工業(yè)出版社，2003年 4、張國樞等，通風(fēng)安全學(xué)，中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2000年 5、朱銀昌，候賢文，煤礦安全工程設(shè)計(jì)，煤炭工業(yè)出版社，1995年 24