通風(fēng)設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容.doc

第一章 采區(qū)地質(zhì)概況1. 采區(qū)概況該采區(qū)位于該礦第一水平，開采2號(hào)煤層。采區(qū)上以-400為界，下以-700為界，右以斷層為界，左以保護(hù)煤柱為界。采區(qū)走向長(zhǎng)2900m，傾斜長(zhǎng)度2100m，煤層走向?yàn)闁|西走向，煤層平均厚度為11m，傾角平均7左右，煤的密度為1.33t/m，地面無需保護(hù)地物，鄰近采空區(qū)對(duì)本采區(qū)無影響。井底車場(chǎng)位于采區(qū)的左上側(cè)，水平運(yùn)輸大巷在本采區(qū)巖層中。2. 采區(qū)煤層及其頂?shù)装逄卣髅簩拥淖匀及l(fā)火期為6個(gè)月，煤層頂板無偽頂，直接頂為厚度8.0m的細(xì)沙巖（III類），基本頂厚為11m厚度的石灰?guī)r（II類）。煤層底板為砂頁巖。3. 采區(qū)瓦斯.相對(duì)涌水量.煤質(zhì) 采區(qū)瓦斯相對(duì)涌出量為15m/t，正常涌水量120m/h。煤塵具有爆炸性，煤質(zhì)中硬。第二章 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)第1節(jié) 采區(qū)進(jìn)回風(fēng)上山的選擇 1.采區(qū)的運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng)的采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，這種通風(fēng)系統(tǒng)，由于風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，容易造成煤塵飛揚(yáng)，煤炭在運(yùn)輸過程中所涌出的瓦斯，使進(jìn)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛群兔簤m濃度增大，影響工作面得安全衛(wèi)生條件；運(yùn)輸上山電氣設(shè)備所散發(fā)的熱量，使進(jìn)風(fēng)流溫度升高。 2.采區(qū)的軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸上山回風(fēng)的采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，這種通風(fēng)系統(tǒng)軌道上山的絞車房易于通風(fēng)，但輸運(yùn)設(shè)備處于回風(fēng)流中，對(duì)機(jī)電設(shè)備管理不利。第2節(jié) 采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷的布置 這種通風(fēng)方式系統(tǒng)取消了采區(qū)上山，與走向長(zhǎng)壁工作面通風(fēng)系統(tǒng)相比，具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單，通風(fēng)路線短，風(fēng)流方向轉(zhuǎn)折變化少，通風(fēng)設(shè)施少，漏風(fēng)少等優(yōu)點(diǎn)。 新鮮風(fēng)流從運(yùn)輸大巷進(jìn)風(fēng)行人斜巷分帶運(yùn)輸斜巷工作面分帶回風(fēng)斜巷材料巷回風(fēng)大巷第3節(jié) 采煤工作面上行風(fēng)與下行風(fēng)的選擇 1.采區(qū)的下行風(fēng)是指沿采煤工作面得風(fēng)流由標(biāo)高低的地方向標(biāo)高高的地方流動(dòng)的方式。 從排放瓦斯的角度看采用上行通風(fēng)時(shí)瓦斯不易于風(fēng)流混合。風(fēng)流的方向與運(yùn)煤的方向相反易引起煤塵飛揚(yáng)，從而增加工作面風(fēng)流中德 煤塵濃度，是工作面風(fēng)流瓦斯?jié)舛仍龃?。上行通風(fēng)時(shí)采空區(qū)涌出的瓦斯大部分積聚在上偶角，加之瓦斯與風(fēng)流不易混合，造成上偶角經(jīng)常瓦斯積聚超限。在夏季除淺礦井外，采用上行通風(fēng)時(shí)，采區(qū)進(jìn)風(fēng)流和回風(fēng)流之間產(chǎn)生的自然風(fēng)壓和機(jī)械風(fēng)壓的作用方向相反。 2.采區(qū)的上行風(fēng)是指沿采煤工作面得風(fēng)流由標(biāo)高高的地方向標(biāo)高低的地方流動(dòng)的方式。 從排放瓦斯的角度看下行通風(fēng)時(shí)，瓦斯自然流動(dòng)方向與風(fēng)流方向相反，易于混合，不易于出現(xiàn)瓦斯分層流動(dòng)和局部積存的現(xiàn)象。運(yùn)輸過程產(chǎn)生的煤塵和產(chǎn)生的瓦斯隨風(fēng)流進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)巷中。采煤工作面的瓦斯量比上行通風(fēng)時(shí)小，上偶角不易產(chǎn)生瓦斯積聚現(xiàn)象，且采空區(qū)的瓦斯有較多一部分是從采空區(qū)的漏風(fēng)側(cè)排出，減少了涌入工作面得瓦斯量。運(yùn)輸設(shè)備在回風(fēng)流中，機(jī)電設(shè)備散發(fā)的熱量不影響工作面氣溫。采用下行通風(fēng)時(shí)，運(yùn)輸設(shè)備在工作面回風(fēng)流中運(yùn)轉(zhuǎn)，安全性較差。 第三章 采區(qū)所需風(fēng)量的確定第1節(jié) 采煤工作面所需風(fēng)量的計(jì)算1、 采區(qū)所需風(fēng)量的計(jì)算1.礦井按照一個(gè)回采工作面布置，風(fēng)量計(jì)算內(nèi)容如下：.按瓦斯（二氧化碳濃度）涌出量確定需要風(fēng)量：按照瓦斯涌出量計(jì)算 Q采=100q采 Kgw =1000.4811.6 =76.96 m3 /min式中：Q采為回采工作面需風(fēng)量 （m3 /min）； q采 為回采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯平均絕對(duì)涌出量； Kgw為采煤工作面瓦斯涌出不均勻的通風(fēng)系數(shù)，取1.60。2.按回采工作面同時(shí)作業(yè)最多人數(shù)計(jì)算需要風(fēng)量，每人供風(fēng)量4 m3/min： Q=4Nw =428 =112m3 /min式中：4為每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量（m3 /min）； Nw 為采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)取28（個(gè)）；3.按工作面溫度選擇適宜的風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算：Q采=60V采S采Ki=6016.01= 360m3/min式中：V采按其進(jìn)風(fēng)流溫度采煤工作面的適宜風(fēng)速，取1m/s； S采采煤工作面平均斷面積，6.0m2； Ki工作面長(zhǎng)度系數(shù)，取1.0。 4.綜采工作面所需風(fēng)量確定 Q=VS =26 =12m3/s=720m3/min式中：V綜采工作面的風(fēng)速 S綜采煤工作面平均斷面積，6.0m2； 5.按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最低風(fēng)速驗(yàn)算Qmin=15S綜采=156.0=90m3/min按最高風(fēng)速驗(yàn)算Qmax=240S綜采=2406.0=1440m3/minQmin Q采Qmax經(jīng)驗(yàn)算風(fēng)量符合要求，本工作面風(fēng)量不少于720m3 /min。第二節(jié) 備用工作面所需風(fēng)量的計(jì)算 1.綜采工作面所需風(fēng)量確定的一半 Q=VS =26 =12m3/s=720m3/min 7202=360m3/min 式中：V綜采工作面的風(fēng)速 S綜采煤工作面平均斷面積，6.0m2；備用工作面風(fēng)量為360m3/min 第三節(jié) 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量的計(jì)算礦井按照三個(gè)掘進(jìn)工作面布置,風(fēng)量計(jì)算如下： 1.按瓦斯涌出量計(jì)算Q1=100QWCKCT式中：QWC-工作面瓦斯或二氧化碳絕對(duì)涌出量，根據(jù)瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果為0.481 m3/min。KCT-掘進(jìn)工作面的備用系數(shù)；無實(shí)測(cè)資料時(shí)，取2.0則：Q1=1000.4812.0=96.20m3/min。 2.按炸藥使用量計(jì)算Q2=25A式中：25-稀釋每千克炸藥產(chǎn)生炮眼所需風(fēng)量m3/min。A-掘進(jìn)工作面一次性爆破使用最大炸藥量，按照巷道掘進(jìn)取最大一次爆破用炸藥量為取2.70Kg。Q2=252.70=67.50 m3/min。 3.按掘進(jìn)工作面同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算Q3=4NK式中：N-工作面同時(shí)工作最多人數(shù)，按照9人計(jì)算。 K-礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.2Q3=491.2=43.20m3/min 4.按局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算Q4=Q局I=1801=180 m3/min式中：Q局-掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量，m3/min。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果調(diào)整為180m3/min。I-掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，本礦為1臺(tái)。根據(jù)以上計(jì)算，工作面需風(fēng)量取180 m3 /min。 5.風(fēng)筒采用抗靜電、阻燃風(fēng)筒，直徑600mm，風(fēng)筒必須吊掛平整，逢環(huán)必掛。緩慢拐彎，保證風(fēng)流穩(wěn)定。 6.風(fēng)量驗(yàn)算：a、按照掘進(jìn)工作面的最低風(fēng)量驗(yàn)算：Q煤15S煤=155.40=81 m3/minb、按照掘進(jìn)工作面的最高風(fēng)量驗(yàn)算：Q巖240S巖=2405.40=1296 m3/mi經(jīng)驗(yàn)算風(fēng)量符合要求，每個(gè)掘進(jìn)工作面風(fēng)量不少于180 m3 /min。第3節(jié) 采區(qū)硐室需風(fēng)量計(jì)算 1.采區(qū)內(nèi)絞車房： 絞車房需要風(fēng)量暫時(shí)定：3m3 /min，最后根據(jù)風(fēng)量分配進(jìn)行調(diào)整。 2.其它用風(fēng)地點(diǎn)： 需要風(fēng)量暫時(shí)定：3m3 /min，最后根據(jù)風(fēng)量分配進(jìn)行調(diào)整。 第五節(jié) 采區(qū)總需風(fēng)量計(jì)算 1.礦井總進(jìn)風(fēng)量： Q總=（Q采+Q掘+Q硐+Q其它）K礦通 =（360+1803+3+3）1.20 =1087.20m3/min =18.12 m3/s礦井總進(jìn)風(fēng)量確定為18.12m3/s 第4章 計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力第1節(jié) 礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則 計(jì)算礦井通風(fēng)阻力時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算出通風(fēng)機(jī)服務(wù)年限內(nèi)通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的最小阻力和最大阻力。選擇達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量條件下的通風(fēng)機(jī)服務(wù)年限內(nèi)，通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)最大阻力線路，沿途計(jì)算出各段井巷的通風(fēng)阻力，然后分別累加，得出和。據(jù)此選用的主要通風(fēng)機(jī)既能滿足通風(fēng)困難時(shí)期（）的要求，又能在通風(fēng)容易時(shí)期內(nèi)保證合理使用。在計(jì)算時(shí)，需先繪出各個(gè)時(shí)期的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。 上述兩個(gè)時(shí)期的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中有較多的并聯(lián)系統(tǒng)，且較難以確定哪個(gè)并聯(lián)系統(tǒng)的通風(fēng)阻力最大，可選取幾條風(fēng)量較大路線較長(zhǎng)的線路分別計(jì)算并進(jìn)行比較，以確定出各時(shí)期的最大通風(fēng)阻力線路作為計(jì)算依據(jù)。 計(jì)算時(shí)，要先分析出各個(gè)計(jì)算系統(tǒng)中自然分配風(fēng)量和按需分配分量的分支，然后再分別按各自分配的風(fēng)量計(jì)算各分支的通風(fēng)阻力。 為了減少礦井的外部漏風(fēng)和主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，防止因主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓過大引起煤炭自燃發(fā)火，以及避免因主要通風(fēng)機(jī)選型太大使通風(fēng)費(fèi)用加大，礦井通風(fēng)最困難時(shí)期的通風(fēng)阻力不宜過大（一般不超過3000Pa，特大型礦井除外），必要時(shí)須對(duì)某些局部區(qū)域采取降阻措施。 計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力時(shí)，可不考慮風(fēng)路沿途的漏風(fēng)和局部阻力。因不考慮漏風(fēng)所計(jì)算得到的礦井摩擦總阻力比實(shí)際漏風(fēng)存在所產(chǎn)生的礦井摩擦總阻力約大20%25%。而礦井的局部阻力一般為礦井摩擦總阻力的15%25%。但是，如果礦井中局部阻力較多，且位于大風(fēng)速區(qū)域內(nèi)，則應(yīng)將計(jì)算出的礦井摩擦總阻力加大10%20%。 計(jì)算礦井總阻力時(shí)，如果考慮漏風(fēng)，應(yīng)將計(jì)算路線上的摩擦阻力與局部阻力同時(shí)計(jì)算出來，將其累加即得礦井總阻力。計(jì)算時(shí)，對(duì)有漏風(fēng)的區(qū)段須用平均風(fēng)量計(jì)算其阻力。這種計(jì)算方法較麻煩，并且漏風(fēng)情況難以準(zhǔn)確估計(jì)，所以新設(shè)計(jì)礦井一般不采用。 第二節(jié) 計(jì)算兩個(gè)時(shí)期的摩擦阻力 兩個(gè)時(shí)期的摩擦阻力計(jì)算： 根據(jù)計(jì)算公式可知：，Q=VS,。 （1）1-2段的計(jì)算： 運(yùn)輸大巷支護(hù)方式為混凝土砌碹、外抹灰漿，L=1940m，U=7.8m,S=4m，,Q=12，Pa，V=3m/s。 （2）2-3段的計(jì)算： 運(yùn)輸斜巷支護(hù)方式為錨噴支護(hù)，L=1010m，U=8.7m，S=5m，Q=15，Pa，V=3m/s。 （3）3-4段的計(jì)算： 綜采工作面支護(hù)方式為支撐掩護(hù)式支架， ，L=200m，U=10.2m，S=6m，Q=18，Pa，V=3m/s。 （4）4-5段的計(jì)算： 軌道斜巷支護(hù)方式為錨噴支護(hù)，L=940m，U=7.8m，S=4m，Q=12，Pa，V=3m/s。 （5）5-6段的計(jì)算： 回風(fēng)大巷支護(hù)方式為混凝土砌碹、外抹灰漿，L=2176m，U=7.8m，S=4m，Q=12，Pa，V=3m/s。 第3節(jié) 列出表格選取段序號(hào)選取段名稱支護(hù)形式 L/mU/mS/m/（）Q/（）Q/()V/(m/s)-運(yùn)輸大巷砌碹19407.84640.71121441013-運(yùn)輸斜巷錨噴支護(hù)10108.7512571522515753-綜采工作面支撐掩護(hù)式支架20010.262163183249723-軌道斜巷錨噴支護(hù)9407.8464101214414403- 回風(fēng)大巷砌碹21767.84640.8121441153 （6）計(jì)算兩時(shí)期的總阻力： = =1.15101 =116.15Pa = =1.201575 =1890Pa式中：、-礦井通風(fēng)容易時(shí)期、通風(fēng)困難時(shí)期的總阻力，Pa； 、-礦井通風(fēng)容易時(shí)期、通風(fēng)困難時(shí)期的總摩擦阻力，Pa； -局部阻力系數(shù)，一般取=1.0，當(dāng)風(fēng)路中局部阻力物較多且位于 大風(fēng)速區(qū)時(shí)，取=1.11.2，計(jì)算時(shí)取=1.15，計(jì)算 時(shí)取=1.20。 （7）風(fēng)硐阻力的計(jì)算 對(duì)風(fēng)硐的要求是通風(fēng)阻力一般不超過100Pa200Pa。故風(fēng)硐的通風(fēng)阻力不必計(jì)算，可取=200Pa。第5章 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備第1節(jié) 選擇主要通風(fēng)機(jī)由于條件限制，礦井無法測(cè)定計(jì)算自然風(fēng)壓和開采期采區(qū)遠(yuǎn)近對(duì)總風(fēng)量的影響。 1.計(jì)算主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量 主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量按下式計(jì)算 = 1.0818.12 = 19.57 = 1174.18 式中 -礦井總風(fēng)量，； -外部漏風(fēng)系數(shù)，抽出式通風(fēng)時(shí)，風(fēng)井有提升任務(wù)=1.10；無提升任務(wù)=1.05；壓入式通風(fēng)時(shí)，風(fēng)井有提升任務(wù)=1.15，無提升任務(wù)=1.1。 2.計(jì)算主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 抽出式通風(fēng)時(shí)，兩個(gè)時(shí)期的主要通風(fēng)機(jī)靜風(fēng)壓和分別為 =+，Pa =16.15+200 =216.15Pa =+，Pa =1890+200 =2190Pa 式中：、-通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的礦井通風(fēng)阻力，Pa； -風(fēng)硐的通風(fēng)阻力，Pa。 第2節(jié) 選擇電動(dòng)機(jī) 1.計(jì)算通風(fēng)機(jī)輸入功率 （1）通風(fēng)容易時(shí)期輸入功率的計(jì)算 2.8kw式中 -通風(fēng)容易時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)的輸入功率，KW； -通風(fēng)容易時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa； -主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量，； -主要通風(fēng)機(jī)得工作效率（依工況點(diǎn)取值），應(yīng)當(dāng)使=0.70.75。 （2）通風(fēng)困難時(shí)期輸入功率的計(jì)算 = =44KW 式中 -通風(fēng)困難時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)的輸入功率，KW； -通風(fēng)困難時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa； -主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量，； -主要通風(fēng)機(jī)得工作效率（依工況點(diǎn)取值），應(yīng)當(dāng)使=0.70.75。 2.計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率 當(dāng)0.6時(shí)，前期、后期各選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。 （1）電動(dòng)機(jī)功率為 14KW式中 -電動(dòng)機(jī)功率，KW； -電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，取1.11.2； -電動(dòng)機(jī)效率。取0.90.94（大型電機(jī)取較大值）； -傳動(dòng)效率，直接傳動(dòng)取1，皮帶傳動(dòng)取0.95。 = =54KW式中 -電動(dòng)機(jī)功率，KW； -電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，取1.11.2； -電動(dòng)機(jī)效率。取0.90.94（大型電機(jī)取較大值）； -傳動(dòng)效率，直接傳動(dòng)取1，皮帶傳動(dòng)取0.95。選擇的主要風(fēng)機(jī)為：由煤礦地面用防爆抽出式串聯(lián)軸流通風(fēng)機(jī)性能參表可知選擇機(jī)號(hào)NO11軸流式通風(fēng)機(jī)2臺(tái)，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用。轉(zhuǎn)速n=1450工況點(diǎn)M：=19.57，=2190Pa功率=44KW。 選擇電機(jī)：通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)是直接轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)=44KW，n=1450，選取電機(jī)2臺(tái)，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用。電機(jī)參數(shù)為n=1450，功率為=45KW第6章 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用第1節(jié) 計(jì)算每噸煤的通風(fēng)電費(fèi) 1.噸煤通風(fēng)電費(fèi)計(jì)算 礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期共選2臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)時(shí)，其耗電量為 上面可取。 E=4380（）/（） =4380（54+14）/（1.10.950.9） =326683KWh式中 -變壓器效率，可取0.95； -電纜輸電效率，取決于電纜長(zhǎng)度和每米電纜損耗，可在0.900.95內(nèi)選取。2.噸煤通風(fēng)電費(fèi)計(jì)算 噸煤通風(fēng)電費(fèi)為 =3266