礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)大綱系部：安全工程學(xué)院 專業(yè)：安全工程專業(yè)周數(shù)：2 周 學(xué)分：2.5學(xué)分一、課程設(shè)計(jì)目的和任務(wù)使學(xué)生了解課程設(shè)計(jì)工作的基本步驟和流程，初步具備運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，重點(diǎn)掌握設(shè)計(jì)工作的基本程序和實(shí)施方法。（1）鞏固和加深專業(yè)基本知識(shí)的理解，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力；（2）根據(jù)需要選學(xué)參考書籍，查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料，學(xué)會(huì)分析和解決問(wèn)題的方法；（3）了解與本課程有關(guān)的工程技術(shù)規(guī)范，能按照設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，繪制技術(shù)圖表（包括通風(fēng)系統(tǒng)圖一張，一號(hào)圖紙；通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的網(wǎng)絡(luò)圖各一個(gè)，畫在一張一號(hào)圖紙上）等；（4）培養(yǎng)嚴(yán)肅、認(rèn)真的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度。二、課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與要求.課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容（1）擬定礦井開采范圍和開采、開拓系統(tǒng)；（2）確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)；（3）進(jìn)行礦井風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配（重點(diǎn)內(nèi)容）；（4）計(jì)算礦井通風(fēng)阻力（重點(diǎn)內(nèi)容）；（5）選擇礦井通風(fēng)設(shè)備（重點(diǎn)內(nèi)容）。.課程設(shè)計(jì)的要求（）教師下達(dá)的課程設(shè)計(jì)任務(wù)書必須寫清楚設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)指標(biāo)和要求、給定的技術(shù)條件和相關(guān)設(shè)備資料及參考文獻(xiàn)等項(xiàng)目。（）學(xué)生完成的課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書必須寫清楚設(shè)計(jì)題目、主要技術(shù)指標(biāo)和要求、方案工作原理、設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程、計(jì)算條件、計(jì)算結(jié)果、設(shè)備選擇依據(jù)和主要技術(shù)決定、結(jié)果匯總等項(xiàng)目。（3）通過(guò)課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，使學(xué)生樹立較強(qiáng)的安全意識(shí)，掌握基本的設(shè)計(jì)思想和步驟。 三、課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo).根據(jù)設(shè)計(jì)工作的進(jìn)程，教師要講解必要的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法，適當(dāng)補(bǔ)充講授有關(guān)的內(nèi)容，幫助學(xué)生明確任務(wù)、掌握工程設(shè)計(jì)方法；.學(xué)生在教師指導(dǎo)下選擇設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，完成預(yù)設(shè)計(jì)。預(yù)設(shè)計(jì)方案經(jīng)過(guò)教師審查通過(guò)后，即可進(jìn)行正式設(shè)計(jì)；.設(shè)計(jì)完成后，學(xué)生要根據(jù)設(shè)計(jì)的全過(guò)程并按照規(guī)定格式寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書。.指導(dǎo)教師要給學(xué)生的課程設(shè)計(jì)寫出詳細(xì)的評(píng)語(yǔ)。設(shè)計(jì)步驟詳見礦井通風(fēng)學(xué)教材第七章第四節(jié)四、課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與成績(jī)考核.課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（）符合國(guó)家法律法規(guī)的規(guī)定；（）技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理；（）在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成；（）設(shè)計(jì)說(shuō)明書內(nèi)容、項(xiàng)目符合要求；（5）設(shè)計(jì)說(shuō)明書用學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)格式編寫；.成績(jī)考核課程設(shè)計(jì)采用五級(jí)分制：優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。五、課程設(shè)計(jì)的工作進(jìn)度安排.課程設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周，集中進(jìn)行；.第一天上午指導(dǎo)教師要詳細(xì)講解設(shè)計(jì)大綱、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)步驟及注意事項(xiàng)；.第二周周五上交設(shè)計(jì)報(bào)告。六、課程設(shè)計(jì)的組織管理與要求.課程設(shè)計(jì)原則上每人獨(dú)立完成一個(gè)設(shè)計(jì)，也可幾個(gè)人在一起商量，共同完成；.一般要求學(xué)生每天上午在指定的教室進(jìn)行設(shè)計(jì)，指導(dǎo)教師在教室指導(dǎo)。下午學(xué)生可以到圖書館等地方收集資料；3.學(xué)生設(shè)計(jì)選擇的最終方案必須經(jīng)過(guò)指導(dǎo)教師同意；4.要給學(xué)生使用計(jì)算機(jī)創(chuàng)造有利的條件。七、礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：煤礦通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.擬定礦井開采范圍和開采、開拓系統(tǒng)概述井田開采范圍、煤層賦存地質(zhì)條件、煤層埋藏深度、可采煤層數(shù)目、煤層厚度、煤層傾角、頂?shù)装鍘r性等。確定礦井生產(chǎn)能力、進(jìn)行階段和水平劃分，確定采掘工作面數(shù)目和位置。2.確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)礦井生產(chǎn)要求，設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)，繪制通風(fēng)系統(tǒng)圖和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。3.進(jìn)行礦井風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配（重點(diǎn)內(nèi)容）依據(jù)礦井生產(chǎn)部署，確定采掘工作面?zhèn)€數(shù)，依據(jù)工作面瓦斯涌出量、工作面溫度、工作面同時(shí)作業(yè)的人數(shù)、炸藥使用量、局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量等因素計(jì)算采掘工作面用風(fēng)量，并進(jìn)行風(fēng)速驗(yàn)算，確定采掘工作面風(fēng)量，結(jié)合礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行礦井總風(fēng)量計(jì)算，并根據(jù)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)量分配。4.計(jì)算礦井通風(fēng)阻力（重點(diǎn)內(nèi)容）參考教科書有關(guān)資料，確定各井巷的摩擦阻力系數(shù)。結(jié)合礦井設(shè)計(jì)資料提供的巷道長(zhǎng)度、斷面和風(fēng)量，計(jì)算各井巷的風(fēng)阻和通風(fēng)阻力，再求算礦井通風(fēng)阻力。分支號(hào)井巷名稱斷面形狀支護(hù)方式長(zhǎng)度（m）斷面積（m2）溫度()摩擦阻力系數(shù)（kg/m3）風(fēng)阻(kg/m7)風(fēng)量（m3/s）阻力（Pa）累計(jì)通風(fēng)阻力本系統(tǒng)總阻力：分支號(hào)井巷名稱斷面形狀支護(hù)方式長(zhǎng)度（m）斷面積（m2）溫度()摩擦阻力系數(shù)（kg/m3）風(fēng)阻(kg/m7)風(fēng)量（m3/s）阻力（Pa）累計(jì)通風(fēng)阻力本系統(tǒng)總阻力：5.選擇礦井通風(fēng)設(shè)備（重點(diǎn)內(nèi)容）根據(jù)設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的風(fēng)量、外部漏風(fēng)量、通風(fēng)阻力和自然風(fēng)壓等參數(shù)，確定主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)壓，選擇主要通風(fēng)機(jī)及配套電機(jī)，根據(jù)所選定的主要通風(fēng)機(jī)特性曲線確定主要通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)，概算年耗電量。附錄：參考資料礦井風(fēng)量計(jì)算方法（由里向外核算法，產(chǎn)量在30萬(wàn)噸/年以上礦井使用）1.生產(chǎn)礦井需要風(fēng)量按各采煤、掘進(jìn)工作面，硐室及其它巷道等用風(fēng)地點(diǎn)分別進(jìn)行計(jì)算。現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)必須保證各用風(fēng)地點(diǎn)穩(wěn)定可靠供風(fēng)。Q礦（Q采+Q掘+Q硐+Q備Q其它）K礦通 （m3/min） (5)式中：Q采采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；Q掘掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；Q硐硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；Q備備用工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min；Q其它礦井除了采、掘、硐室地點(diǎn)以外的其它巷道需風(fēng)量的總和，m3/min；K礦通礦井通風(fēng)系數(shù)（抽出式K礦通取1.151.2，壓入式K礦通取1.251.3）。（1）采煤工作面的需要風(fēng)量每個(gè)回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中最大值。低瓦斯礦井的采煤工作面按氣象條件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量計(jì)算，采用高瓦斯計(jì)算公式）確定需要風(fēng)量，其計(jì)算公式為：Q采=Q基本K采高K采面長(zhǎng)K溫 (6)式中: Q采采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min；Q基本不同采煤方式工作面所需的基本風(fēng)量，m3/min。Q基本工作面控頂距工作面實(shí)際采高（工作面有效斷面）70%適宜風(fēng)速（不小于1m/s）；K采高回采工作面采高調(diào)整系數(shù)（見表4）；K采面長(zhǎng)回采工作面長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)（見表5）；K溫回采工作面溫度調(diào)整系數(shù)（見表6）。表4 K采高回采工作面采高調(diào)整系數(shù)采 高<2.02.02.52.55.0及放頂煤面系數(shù)（K采高）1.01.11.5表5 K采面長(zhǎng)回采工作面長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)回采工作面長(zhǎng)度（m）80150150200>200長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)（K長(zhǎng)）1.01.01.31.31.5表6 K溫回采工作面溫度與對(duì)應(yīng)風(fēng)速調(diào)整系數(shù)回采工作面空氣溫度（）采煤工作面風(fēng)速（m/s）配風(fēng)調(diào)整系數(shù)K溫<180.30.80.9018200.81.01.0020231.01.51.001.1023261.51.81.101.2526281.82.51.251.428302.53.01.41.6高瓦斯礦井按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量計(jì)算。根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，按回采工作面回風(fēng)流中瓦斯（或二氧化碳）的濃度不超過(guò)1的要求計(jì)算： (7)式中：Q采回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；q采回采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯（或二氧化碳）的平均絕對(duì)涌出量，m3/min；KCH4采面瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù)。（正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測(cè)1個(gè)月，日最大絕對(duì)瓦斯涌出量與月平均日瓦斯絕對(duì)涌出量的比值）。工作面布置有專用排瓦斯巷（俗稱尾巷，且符合煤礦安全規(guī)程第一百三十七條的規(guī)定）的回采工作面風(fēng)量計(jì)算:Q采=Q采回+Q采尾 (8)Q采回 (9) (10)式中：qCH4尾采煤工作面尾巷的風(fēng)排瓦斯量，m3/min。其他符號(hào)的含義同上。按工作面溫度選擇適宜的風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算（見表6）: （m3/min） (11)式中：V采采煤工作面風(fēng)速，m/s；S采采煤工作面的平均斷面積，m2。按回采工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)和炸藥量計(jì)算需要風(fēng)量：每人供風(fēng)4m3/min： Q采>4N （m3/min） (12)每千克炸藥供風(fēng)25m3/min：Q采>25A （m3/min） (13)式中：N工作面最多人數(shù)，A一次爆破炸藥最大用量，Kg。按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：15S<Q采<240S（m3/min） (14)式中：S工作面平均斷面積，m2備用工作面亦應(yīng)滿足按瓦斯、二氧化碳、氣溫等規(guī)定計(jì)算的風(fēng)量，且最少不得低于采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的50%。 (15)（2）掘進(jìn)工作面的需要風(fēng)量和回采工作面所需風(fēng)量的計(jì)算方法基本相同。按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量計(jì)算： (16)式中:Q掘單個(gè)掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量，m3/min；q掘掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯（或二氧化碳）的絕對(duì)涌出量，m3/min；K掘通瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù)。（正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測(cè)1個(gè)月，日最大絕對(duì)瓦斯涌出量與月平均日瓦斯絕對(duì)涌出量的比值）。按二氧化碳的涌出量計(jì)算需要風(fēng)量時(shí)，可參照瓦斯涌出量計(jì)算方法進(jìn)行。按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算需要風(fēng)量:巖巷掘進(jìn)： Q掘=Q扇Ii+9S (17)煤巷掘進(jìn)：Q掘=Q扇Ii+15S (18)式中：Q扇局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量，m3/min。安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)的巷道中的風(fēng)量，除了滿足局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量而外，還應(yīng)保證局部通風(fēng)機(jī)吸入口至掘進(jìn)工作面回風(fēng)流之間的風(fēng)速巖巷不小于0.15m/s、煤巷和半煤巷不小于0.25m/s，以防止局部通風(fēng)機(jī)吸入循環(huán)風(fēng)和這段距離內(nèi)風(fēng)流停滯，造成瓦斯積聚；Ii掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)。按掘進(jìn)工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)和炸藥量計(jì)算需要風(fēng)量:每人供風(fēng)4m3/min：Q掘>4N （m3/min） (19)每千克炸藥供風(fēng)25 m3/min：Q掘>25A （m3/min） (20)式中：N掘進(jìn)工作面最多人數(shù)；A一次爆破炸藥最大用量，Kg。按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算:巖巷掘進(jìn)最低風(fēng)量， Q巖掘>9S掘 （ m3/min）煤巷掘進(jìn)最低風(fēng)量， Q煤掘>15S掘 （m3/min）巖煤巷道最高風(fēng)量， Q掘<240S掘 （m3/min）式中：S掘掘進(jìn)工作面的斷面積，m2。（3）井下硐室需要風(fēng)量，應(yīng)按礦井各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和來(lái)計(jì)算： Q硐=Q硐1+Q硐2+Q硐3+.+Q硐n (21)式中：Q硐所有獨(dú)立通風(fēng)硐室需要風(fēng)量總和，m3/min；Q硐1、Q硐2、Q硐3、Q硐n不同獨(dú)立供風(fēng)硐室需要風(fēng)量m3/min。礦井井下不同硐室配風(fēng)原則：井下爆炸材料庫(kù)配風(fēng)必須保證每小時(shí)4次換氣量： Q庫(kù)=4V/60=0.07V （m3/min） (22)式中：Q庫(kù) 井下爆炸材料庫(kù)需要風(fēng)量，m3/min；V井下爆炸材料庫(kù)的體積，m3。井下充電室，應(yīng)按其回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計(jì)算風(fēng)量。機(jī)電硐室需要風(fēng)量應(yīng)根據(jù)不同硐室內(nèi)設(shè)備的降溫要求進(jìn)行配風(fēng)。選取硐室風(fēng)量，須保證機(jī)電硐室溫度不超過(guò)30，其它硐室溫度不超過(guò)26。（4）其它井巷實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按礦井各個(gè)其它巷道用風(fēng)量的總和計(jì)算： Q其它=Q其1+Q其2+Q其3+.+Q其n (22)式中：Q其1、Q其2、Q其3、.、Q其n各其它井巷風(fēng)量，m3/min。按瓦斯涌出量計(jì)算： Q其i=100 qCH4K其通 （m3/min） (23)式中： Q其i第i個(gè)其它井巷實(shí)際用風(fēng)量，m3/min；qCH4第i個(gè)其它井巷最大瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min；K其通瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.21.3；100其它井巷中風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)1%所換算的常數(shù)。按其風(fēng)速驗(yàn)算: Q其它i>9S其i （m3/min） (24)架線機(jī)車巷中的風(fēng)速驗(yàn)算:Q其它架線機(jī)車60S其i (25)式中：S其i第i個(gè)其它井巷斷面，m2。2.礦井通風(fēng)能力計(jì)算按照礦井總進(jìn)風(fēng)量與礦井各用風(fēng)地點(diǎn)的需風(fēng)量（有效風(fēng)量）計(jì)算出采掘工作面?zhèn)€數(shù)（按合理采掘比m1、m2），取當(dāng)年度每個(gè)采掘工作面的計(jì)劃產(chǎn)量，計(jì)算礦井通風(fēng)能力。 p= (26)式中：p礦井通風(fēng)能力，萬(wàn)t/a；p采i第i個(gè)回采工作面正常生產(chǎn)條件下的年產(chǎn)量，萬(wàn)t/a；p掘j第j個(gè)掘進(jìn)工作面正常掘進(jìn)條件下的年進(jìn)尺換算成煤的產(chǎn)量t/a；m1回采工作面的數(shù)量，個(gè)；m2掘進(jìn)工作面的數(shù)量，個(gè).m1，m2應(yīng)符合合理采掘比。 圖5-1 前期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖圖5-2 后期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖3.根據(jù)風(fēng)網(wǎng)圖對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的分支和節(jié)點(diǎn)以整數(shù)編號(hào)，并編制Xcel表格，進(jìn)行風(fēng)量分配和風(fēng)速、阻力計(jì)算，前期見表5-13，后期見表5-14。分支編號(hào)的次序是先固定風(fēng)量分支，再風(fēng)機(jī)分支，最后一般分支。各個(gè)節(jié)點(diǎn)編號(hào)不能重復(fù)和遺漏，但可以不連續(xù)11。4.在圖上標(biāo)注各個(gè)分支的風(fēng)阻，自然風(fēng)壓和固定風(fēng)量的數(shù)據(jù)，標(biāo)明風(fēng)流方向。5.3.2 風(fēng)網(wǎng)圖的繪制風(fēng)網(wǎng)圖是點(diǎn)與線的組合圖，僅表示風(fēng)網(wǎng)中各分支的風(fēng)流方向的聯(lián)結(jié)形式，用不按比例表示空間關(guān)系的單線條繪制12。繪制風(fēng)網(wǎng)圖的方法如下：1.以開拓開采工程平面圖或通風(fēng)系統(tǒng)圖為依據(jù)，沿風(fēng)流方向在各個(gè)分支節(jié)點(diǎn)處順序編號(hào)；2.按照風(fēng)流方向，一般由下而上或由左而右按節(jié)點(diǎn)的編號(hào)順序和井巷的聯(lián)結(jié)形式繪出單線條的連接關(guān)系圖；3.按風(fēng)流系統(tǒng)先繪制主干線后繪支線盡量減少風(fēng)路的交叉；4.在不影響解算要求的情況下可以適當(dāng)簡(jiǎn)化；5.對(duì)通地表的進(jìn)、回風(fēng)井口，只要標(biāo)高一樣均可編為同一號(hào)碼，視為一個(gè)通大氣的節(jié)點(diǎn)；6.完成風(fēng)網(wǎng)圖的雛形后，可以按具體情況適當(dāng)簡(jiǎn)化美化，盡量繪成光滑弧狀的對(duì)稱形；7.主要的漏風(fēng)通路應(yīng)以虛線標(biāo)記，畫在風(fēng)網(wǎng)圖中；8.風(fēng)網(wǎng)圖應(yīng)該以回采工作面的位置作為圖的中心，各采面排布在一條直線上；9.繪制風(fēng)網(wǎng)圖過(guò)程中不可隨意改變節(jié)點(diǎn)編號(hào)，以利于與原圖相對(duì)照；10.最后在風(fēng)網(wǎng)圖上表明風(fēng)流方向及有關(guān)參數(shù)、通風(fēng)設(shè)備和設(shè)施以及工作面的位置。5.3.3 摩擦阻力的計(jì)算1.容易通風(fēng)阻力一采區(qū)風(fēng)井容易風(fēng)井最大阻力路線由進(jìn)到出：1234589101113151，通風(fēng)摩擦阻力為：H1=h1-2+h2-3+h3-4+h4-5+h5-8+h8-9+h9-10+h10-11+h11-13+h13-15+h15-1=373.18+159.21+97.67+71.63+58.10+213.19+19.08+216.46+9.63+6.65+41.53=1266.33Pa二采區(qū)風(fēng)井容易風(fēng)井最大阻力路線由進(jìn)到出：12316172021222325271，通風(fēng)摩擦阻力為：H2=h1-2+h2-3+h3-16+h16-17+h17-20+h20-21+h21-22+h22-23+h23-25+h25-27+h27-1=373.18+159.21+68.04+66.13+49.05+213.19+19.08+213.19+9.63+6.65+17.01=1194.36Pa2.困難通風(fēng)阻力一采區(qū)風(fēng)井困難風(fēng)井最大阻力路線由進(jìn)到出：123456789101213151，通風(fēng)摩擦阻力為：H3=h1-2+h2-3+h3-4+h4-5+h5-6+h6-7+h7-8+h8-9+h9-10+h10-12+h12-13+h13-15+ h15-1=355.82+161.51+107.75+26.63+12.96+240.03+19.08+240.03+20.14+68.85+15.58+45.81=1314.19Pa二采區(qū)風(fēng)井困難風(fēng)井最大阻力路線由進(jìn)到出：1231617192021222425271，通風(fēng)摩擦阻力為：H4=h1-2+h2-3+h3-16+h16-17+h17-19+h19-20+h20-21+h21-22+h22-24+h24-25+h25-27+h27-1=355.82+161.51+75.07+26.63+11.74+320.33+19.08+313.56+5.16+70.86+16.05+18.77=1394.58Pa20表5-12 容易時(shí)期風(fēng)量分配及摩擦阻力表起點(diǎn)終點(diǎn)井巷名稱支護(hù)形式*104(Ns2/m4)L(m)U(m)S(m2)Q(m3/s)h摩(Pa) V(m/s)12主井混凝土0.04950020.4233.25439.86531.62650612副井混凝土0.049500145.34185373.17972.07317123井底車場(chǎng)錨噴0.00922015.815.6139159.21288.91025634運(yùn)輸大巷錨噴0.00591014.714.969.597.665134.66443316運(yùn)輸大巷錨噴0.00563414.714.969.568.043624.6644345軌道上山錨噴0.008148212.510.84371.632113.98148146回風(fēng)上山錨噴0.006748212.61111.54.0430581.045455412運(yùn)輸上山錨噴0.0085100014.714.9158.4988461.00671156采區(qū)變電所錨噴0.007389.435.920.0488540.33898358軌道上山錨噴0.008143012.510.84158.097833.79629667回風(fēng)上山錨噴0.006743012.61113.54.9705371.227273712回風(fēng)上山錨噴0.00678312.61118.51.8017261.68181887掘進(jìn)工作面金屬網(wǎng)0.009426010.26.552.2693490.76923189區(qū)段運(yùn)輸巷金屬網(wǎng)0.009497710.26.525213.18793.846154814軌道上山錨噴0.008115612.510.8111.5171681.018519910采煤工作面液壓支架0.03211516.212.52519.0771221011區(qū)段回風(fēng)巷金屬網(wǎng)0.009499210.26.525216.4613.8461541113采區(qū)回風(fēng)石門錨噴0.00772106.89259.630593.6284471213回風(fēng)上山錨噴0.00673812.61133.52.7048333.0454551315回風(fēng)上山錨噴0.00672612.61163.56.6494865.7727271413掘進(jìn)工作面錨桿金屬網(wǎng)0.009425110.26.552.1907950.7692311415絞車房錨噴0.007348.868.4360.1267160.711744151回風(fēng)井錨噴0.00716614.812.669.541.526555.5158731617軌道上山錨噴0.008144512.510.84366.133383.9814811618回風(fēng)上山錨噴0.006744512.61111.53.7326991.0454551624運(yùn)輸上山錨噴0.008588414.714.9157.512981.0067111718采區(qū)變電所錨噴0.007389.435.920.0488540.3389831720軌道上山錨噴0.008136312.510.84149.045383.7962961819回風(fēng)上山錨噴0.006736312.61113.54.1960581.2272731924回風(fēng)上山錨噴0.00678212.61118.51.7800191.6818182019掘進(jìn)工作面錨桿金屬網(wǎng)0.009426010.26.552.2693490.7692312021區(qū)段運(yùn)輸巷錨桿金屬網(wǎng)0.009497710.26.525213.18793.8461542026軌道上山錨噴0.008114612.510.8111.4199141.0185192122采煤工作面液壓支架0.03211516.212.52519.0771222223區(qū)段回風(fēng)巷錨桿金屬網(wǎng)0.009497710.26.525213.18793.8461542325采區(qū)回風(fēng)石門錨噴0.00772106.89259.630593.6284472425回風(fēng)上山錨噴0.00673812.61133.52.7048333.0454552527回風(fēng)上山錨噴0.00672612.61163.56.6494865.7727272625掘進(jìn)工作面錨桿金屬網(wǎng)0.009425110.26.552.1907950.7692312627絞車房錨噴0.007348.868.4360.1267160.711744271回風(fēng)井錨噴0.0076814.812.669.517.010875.515873表5-13 困難時(shí)期風(fēng)量分配及摩擦阻力表起點(diǎn)終點(diǎn)井巷名稱支護(hù)形式*104(Ns2/m4)L(m)U(m)S(m2)Q(m3/s)h摩(Pa) V(m/s)12主井混凝土0.04950020.4233.26354.261111.8975912副井混凝土0.049500145.34183355.82492.0243923井底車場(chǎng)錨噴0.00922015.815.6140161.51198.97435934運(yùn)輸大巷錨噴0.00591014.714.973107.74964.899329316運(yùn)輸大巷錨噴0.00563414.714.97375.06954.89932945軌道上山錨噴0.008113812.510.84926.631464.53703746回風(fēng)上山錨噴0.006713812.61190.7089761.818182413運(yùn)輸上山錨噴0.0085100014.714.9158.4988461.00671156掘進(jìn)工作面錨桿金屬網(wǎng)0.009420510.26.551.7892940.76923156掘進(jìn)工作面錨桿金屬網(wǎng)0.009420510.26.551.7892940.76923157軌道上山錨噴0.008110612.510.83912.958623.611111610回風(fēng)上山錨噴0.006721712.611194.9686021.72727378區(qū)段運(yùn)輸巷錨桿金屬網(wǎng)0.0094110010.26.525240.02733.846154711軌道上山錨噴0.008127612.510.8144.3479941.29629689采煤工作面液壓支架0.03211516.212.52519.077122910區(qū)段回風(fēng)巷錨桿金屬網(wǎng)0.0094110010.26.525240.02733.8461541012回風(fēng)上山錨噴0.006716412.6114420.1380141112采區(qū)變電所錨噴0.007389.435.920.0488540.3389831114軌道上山錨噴0.008159012.510.8126.8287041.1111111213回風(fēng)上山錨噴0.006751312.6114668.849434.1818181315回風(fēng)上山錨噴0.00676612.6116115.576545.5454551415絞車房錨噴0.00768.868.4360.0223620.7117441415聯(lián)絡(luò)巷錨噴0.00734106.8960.2619520.870827151回風(fēng)井錨噴0.00716614.812.67345.814395.7936511617軌道上山錨噴0.008113812.510.84926.631464.5370371618回風(fēng)上山錨噴0.006713812.61190.7089761.8181821625運(yùn)輸上山錨噴0.008584814.714.9157.2070221.0067111718掘進(jìn)工作面錨桿金屬網(wǎng)0.009420510.26.551.7892940.7692311718掘進(jìn)工作面錨桿金屬網(wǎng)0.009420510.26.551.7892940.7692311719軌道上山錨噴0.00819612.510.83911.736113.6111111822回風(fēng)上山錨噴0.006722512.611195.1517761.7272731920區(qū)段運(yùn)輸巷錨桿金屬網(wǎng)0.0094146810.26.525320.32743.8461541923軌道上山錨噴0.008115512.510.8142.4418081.2962962021采煤工作面液壓支架0.03211516.212.52519.0771222122區(qū)段回風(fēng)巷錨桿金屬網(wǎng)0.0094143710.26.525313.56293.8461542224回風(fēng)上山錨噴0.00674212.611445.15729542324采區(qū)變電所錨噴0.007389.435.920.0488540.3389832326軌道上山錨噴0.008159012.510.8126.8287041.1111112425回風(fēng)上山錨噴0.006752812.6114670.862574.1818182527回風(fēng)上山錨噴0.00676812.6116116.048555.5454552627絞車房錨噴0.00768.868.4360.0223620.7117442627聯(lián)絡(luò)巷錨噴0.00734106.8960.2619520.870827271回風(fēng)井錨噴0.0076814.812.67318.767345.793651表6 巷道風(fēng)速校驗(yàn)表巷道名稱斷面m2容易時(shí)期困難時(shí)期適宜風(fēng)速m/s允許風(fēng)速m/s備注風(fēng)量m3/s風(fēng)速m/s風(fēng)量m3/s風(fēng)速m/s最小最大副井12.548.83.94448.83.9448井底車場(chǎng)12.548.83.94448.83.944運(yùn)輸大巷12.548.83.94448.83.9444.55.00.256運(yùn)輸上山4510.227.193.42230.433.7450.256運(yùn)輸上山5610.218.6652.33318.6652.3330.256運(yùn)輸平巷679.5117.052.33017.052.3303.03.50.256工作面11.36(易)10.0(難)17.052.21617.052.2160.254回風(fēng)平巷9.5117.052.33017.052.3304.55.5|8回風(fēng)大巷10.248.84.83348.84.8335.56.58專用回風(fēng)下山91310.232.043.0304.55.50.256專用回風(fēng)下山131410.245.1384.5734.55.50.256專用回風(fēng)上山14-1510.248.84.8334.55.50.256風(fēng)井11.648.84.2548.84.2515規(guī)程規(guī)定的風(fēng)速限定值見表7所示。表7 風(fēng)速限定值井巷名稱最低允許風(fēng)速(m/s)最高允許風(fēng)速(m/s)無(wú)提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)硐15專為升降物料的井筒12風(fēng)橋10升降人員和物料的井筒8主要進(jìn)、回風(fēng)巷道8架線電機(jī)車巷道1.08運(yùn)輸機(jī)巷道、采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷道0.256采煤工作面，掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷0.254掘進(jìn)中的巖巷0.154其它通風(fēng)行人巷道0.15注1：設(shè)有梯子間的井筒或修理中的井筒，風(fēng)速不得超過(guò)8m/s，梯子間四周經(jīng)封閉后，井筒中的最高允許風(fēng)速可按表中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。注2：無(wú)瓦斯涌出量的架線電機(jī)車巷道中的最低風(fēng)速可低于1.0m/s，但不得低于0.5m/s。注3：綜合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后，其最大風(fēng)速可高于4m/s的規(guī)定值，但不得超過(guò)5m/s。注4：專用排瓦斯巷道的風(fēng)速不得低于0.5m/s，抽放瓦斯巷道的風(fēng)速不應(yīng)低于0.5m/s。(1) 風(fēng)量分配容易時(shí)期副井: 48.8 井底車場(chǎng): 48.8 運(yùn)輸大巷: 48.8 運(yùn)輸上山45: 48.8-5-1.624-10.13=27.19運(yùn)輸上山56：27.19-8.525=18.665 運(yùn)輸平巷67：18.665-1.62=17.05工作面： 17.05 回風(fēng)平巷： 17.05 回風(fēng)大巷 48.8風(fēng)井 48.8困難時(shí)期副井 48.8 井底車場(chǎng) 48.8 運(yùn)輸大巷 48.8 運(yùn)輸上山4548.8-5-1.622-10.13=30.43運(yùn)輸上山5630.43-1.622-8.525=18.665運(yùn)輸平巷6718.665-1.62=17.05 工作面78 17.05回風(fēng)平巷89 17.05 專用回風(fēng)下山913 17.05+1.624+10.13=33.66 專用回風(fēng)下山131433.66+8.525+1.333+1.62=45.138專用回風(fēng)上山14-1548.8 回風(fēng)大巷15-1048.8 風(fēng)井10-1148.8一、礦井基本概況二、擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)三、礦井總風(fēng)量計(jì)算與分配四、礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算五、選擇礦井通風(fēng)設(shè)備六、通風(fēng)耗電費(fèi)用概算1.礦井概述 1.1井田開采范圍 井田位于某省某城市境內(nèi)，南北長(zhǎng)4.8km,東西平均寬12.4km,面積約為60km2。 1.2煤層賦存地質(zhì)條件 本井田屬華北上古生界聚煤區(qū)，為新生界沉積物所掩蓋。礦區(qū)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，無(wú)突水危險(xiǎn)。地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，礦區(qū)內(nèi)無(wú)斷層、褶皺等特殊地質(zhì)構(gòu)造1.3煤層埋藏概述 本井田共含煤35層，平均總厚8.77m，含煤系數(shù)為5.8%，埋深在-50至-350m之間?？刹擅簩訛?號(hào)、5號(hào)煤層，平均厚度為9.0米，3號(hào)煤埋深為-150m左右，5號(hào)煤層埋深在-250m附近，為近水平單斜構(gòu)造，傾角以38為主，平均6，傾向南或南西。 1.4頂?shù)装鍘r性 兩層煤均屬較穩(wěn)定的主采煤層。煤層頂板巖性大部分為砂巖，粉砂巖和泥巖則為零星分布，底板巖性主要為粉砂巖，次為泥巖或砂泥巖互層。 1.5瓦斯、煤塵及自燃 礦井屬低瓦斯礦井，總絕對(duì)瓦斯涌出量為8.0 （其中每個(gè)采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為2 每個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為1.0 ），相對(duì)瓦斯涌出量為4.67 煤塵均無(wú)爆炸危險(xiǎn)； 煤層自燃傾向性為不易自燃。 1.6生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 根據(jù)煤炭安全規(guī)程及其他相關(guān)規(guī)定和礦井實(shí)際情況，確定年產(chǎn)量為90萬(wàn)噸，服務(wù)年限為50年。 1.7井田再劃分，掘進(jìn)采煤工作面數(shù)目及其他 根據(jù)煤炭安全規(guī)程及其他相關(guān)規(guī)定和礦井實(shí)際情況，將井田沿東西走向近似平均的劃分為四個(gè)采區(qū)，采用立井多水平開拓方式，設(shè)兩個(gè)采煤工作面，兩個(gè)準(zhǔn)備工作面，四個(gè)掘進(jìn)工作面。采煤工作面位置處于-150m水平附近，準(zhǔn)備工作面與采煤工作面在同一水平，掘進(jìn)工作面位置處于-250m水平附近。 2.礦井通風(fēng)系統(tǒng) 2.1通風(fēng)機(jī)采用抽出式工作方式 由于抽出式通風(fēng)風(fēng)量比壓入式大，抽出式主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(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。并且抽出式通風(fēng)應(yīng)用無(wú)需在主要進(jìn)風(fēng)道安設(shè)控制風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物，便于運(yùn)輸，行人和通風(fēng)管理工作，采場(chǎng)炮煙也易于排出。 2.2采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng) 兩翼對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)在于風(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。而且本礦井屬于煤層走向較長(zhǎng)，產(chǎn)量較大的低瓦斯礦井，因此采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式。 2.3通風(fēng)系統(tǒng)圖和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖見附件。