通風設計說明書內(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，左以保護煤柱為界。采區(qū)走向長2900m，傾斜長度2100m，煤層走向為東西走向，煤層平均厚度為11m，傾角平均7左右，煤的密度為1.33t/m，地面無需保護地物，鄰近采空區(qū)對本采區(qū)無影響。井底車場位于采區(qū)的左上側(cè)，水平運輸大巷在本采區(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個月，煤層頂板無偽頂，直接頂為厚度8.0m的細沙巖（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.相對涌水量.煤質(zhì) 采區(qū)瓦斯相對涌出量為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)通風系統(tǒng)第1節(jié) 采區(qū)進回風上山的選擇 1.采區(qū)的運輸上山進風，軌道上山回風的采區(qū)通風系統(tǒng)，這種通風系統(tǒng)，由于風流方向與運煤方向相反，容易造成煤塵飛揚，煤炭在運輸過程中所涌出的瓦斯，使進風流中的瓦斯?jié)舛群兔簤m濃度增大，影響工作面得安全衛(wèi)生條件；運輸上山電氣設備所散發(fā)的熱量，使進風流溫度升高。 2.采區(qū)的軌道上山進風，運輸上山回風的采區(qū)通風系統(tǒng)，這種通風系統(tǒng)軌道上山的絞車房易于通風，但輸運設備處于回風流中，對機電設備管理不利。第2節(jié) 采煤工作面進風巷與回風巷的布置 這種通風方式系統(tǒng)取消了采區(qū)上山，與走向長壁工作面通風系統(tǒng)相比，具有系統(tǒng)簡單，通風路線短，風流方向轉(zhuǎn)折變化少，通風設施少，漏風少等優(yōu)點。 新鮮風流從運輸大巷進風行人斜巷分帶運輸斜巷工作面分帶回風斜巷材料巷回風大巷第3節(jié) 采煤工作面上行風與下行風的選擇 1.采區(qū)的下行風是指沿采煤工作面得風流由標高低的地方向標高高的地方流動的方式。 從排放瓦斯的角度看采用上行通風時瓦斯不易于風流混合。風流的方向與運煤的方向相反易引起煤塵飛揚，從而增加工作面風流中德 煤塵濃度，是工作面風流瓦斯?jié)舛仍龃?。上行通風時采空區(qū)涌出的瓦斯大部分積聚在上偶角，加之瓦斯與風流不易混合，造成上偶角經(jīng)常瓦斯積聚超限。在夏季除淺礦井外，采用上行通風時，采區(qū)進風流和回風流之間產(chǎn)生的自然風壓和機械風壓的作用方向相反。 2.采區(qū)的上行風是指沿采煤工作面得風流由標高高的地方向標高低的地方流動的方式。 從排放瓦斯的角度看下行通風時，瓦斯自然流動方向與風流方向相反，易于混合，不易于出現(xiàn)瓦斯分層流動和局部積存的現(xiàn)象。運輸過程產(chǎn)生的煤塵和產(chǎn)生的瓦斯隨風流進入采區(qū)回風巷中。采煤工作面的瓦斯量比上行通風時小，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)的漏風側(cè)排出，減少了涌入工作面得瓦斯量。運輸設備在回風流中，機電設備散發(fā)的熱量不影響工作面氣溫。采用下行通風時，運輸設備在工作面回風流中運轉(zhuǎn)，安全性較差。 第三章 采區(qū)所需風量的確定第1節(jié) 采煤工作面所需風量的計算1、 采區(qū)所需風量的計算1.礦井按照一個回采工作面布置，風量計算內(nèi)容如下：.按瓦斯（二氧化碳濃度）涌出量確定需要風量：按照瓦斯涌出量計算 Q采=100q采 Kgw =1000.4811.6 =76.96 m3 /min式中：Q采為回采工作面需風量 （m3 /min）； q采 為回采工作面回風巷風流中瓦斯平均絕對涌出量； Kgw為采煤工作面瓦斯涌出不均勻的通風系數(shù)，取1.60。2.按回采工作面同時作業(yè)最多人數(shù)計算需要風量，每人供風量4 m3/min： Q=4Nw =428 =112m3 /min式中：4為每人每分鐘應供給的最低風量（m3 /min）； Nw 為采煤工作面同時工作的最多人數(shù)取28（個）；3.按工作面溫度選擇適宜的風速進行計算：Q采=60V采S采Ki=6016.01= 360m3/min式中：V采按其進風流溫度采煤工作面的適宜風速，取1m/s； S采采煤工作面平均斷面積，6.0m2； Ki工作面長度系數(shù)，取1.0。 4.綜采工作面所需風量確定 Q=VS =26 =12m3/s=720m3/min式中：V綜采工作面的風速 S綜采煤工作面平均斷面積，6.0m2； 5.按風速進行驗算按最低風速驗算Qmin=15S綜采=156.0=90m3/min按最高風速驗算Qmax=240S綜采=2406.0=1440m3/minQmin Q采Qmax經(jīng)驗算風量符合要求，本工作面風量不少于720m3 /min。第二節(jié) 備用工作面所需風量的計算 1.綜采工作面所需風量確定的一半 Q=VS =26 =12m3/s=720m3/min 7202=360m3/min 式中：V綜采工作面的風速 S綜采煤工作面平均斷面積，6.0m2；備用工作面風量為360m3/min 第三節(jié) 掘進工作面所需風量的計算礦井按照三個掘進工作面布置,風量計算如下： 1.按瓦斯涌出量計算Q1=100QWCKCT式中：QWC-工作面瓦斯或二氧化碳絕對涌出量，根據(jù)瓦斯等級鑒定結(jié)果為0.481 m3/min。KCT-掘進工作面的備用系數(shù)；無實測資料時，取2.0則：Q1=1000.4812.0=96.20m3/min。 2.按炸藥使用量計算Q2=25A式中：25-稀釋每千克炸藥產(chǎn)生炮眼所需風量m3/min。A-掘進工作面一次性爆破使用最大炸藥量，按照巷道掘進取最大一次爆破用炸藥量為取2.70Kg。Q2=252.70=67.50 m3/min。 3.按掘進工作面同時工作最多人數(shù)計算Q3=4NK式中：N-工作面同時工作最多人數(shù)，按照9人計算。 K-礦井通風系數(shù)，取1.2Q3=491.2=43.20m3/min 4.按局部通風機的實際吸風量計算Q4=Q局I=1801=180 m3/min式中：Q局-掘進工作面局部通風機的實際吸風量，m3/min。根據(jù)以上計算結(jié)果調(diào)整為180m3/min。I-掘進工作面同時通風的局部通風機臺數(shù)，本礦為1臺。根據(jù)以上計算，工作面需風量取180 m3 /min。 5.風筒采用抗靜電、阻燃風筒，直徑600mm，風筒必須吊掛平整，逢環(huán)必掛。緩慢拐彎，保證風流穩(wěn)定。 6.風量驗算：a、按照掘進工作面的最低風量驗算：Q煤15S煤=155.40=81 m3/minb、按照掘進工作面的最高風量驗算：Q巖240S巖=2405.40=1296 m3/mi經(jīng)驗算風量符合要求，每個掘進工作面風量不少于180 m3 /min。第3節(jié) 采區(qū)硐室需風量計算 1.采區(qū)內(nèi)絞車房： 絞車房需要風量暫時定：3m3 /min，最后根據(jù)風量分配進行調(diào)整。 2.其它用風地點： 需要風量暫時定：3m3 /min，最后根據(jù)風量分配進行調(diào)整。 第五節(jié) 采區(qū)總需風量計算 1.礦井總進風量： 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礦井總進風量確定為18.12m3/s 第4章 計算礦井通風總阻力第1節(jié) 礦井通風總阻力的計算原則 計算礦井通風阻力時，應分別計算出通風機服務年限內(nèi)通風容易時期和困難時期的最小阻力和最大阻力。選擇達到設計產(chǎn)量條件下的通風機服務年限內(nèi)，通風容易和通風困難兩個時期通風最大阻力線路，沿途計算出各段井巷的通風阻力，然后分別累加，得出和。據(jù)此選用的主要通風機既能滿足通風困難時期（）的要求，又能在通風容易時期內(nèi)保證合理使用。在計算時，需先繪出各個時期的通風網(wǎng)絡圖。 上述兩個時期的礦井通風網(wǎng)絡中有較多的并聯(lián)系統(tǒng)，且較難以確定哪個并聯(lián)系統(tǒng)的通風阻力最大，可選取幾條風量較大路線較長的線路分別計算并進行比較，以確定出各時期的最大通風阻力線路作為計算依據(jù)。 計算時，要先分析出各個計算系統(tǒng)中自然分配風量和按需分配分量的分支，然后再分別按各自分配的風量計算各分支的通風阻力。 為了減少礦井的外部漏風和主要通風機運轉(zhuǎn)費用，防止因主要通風機的風壓過大引起煤炭自燃發(fā)火，以及避免因主要通風機選型太大使通風費用加大，礦井通風最困難時期的通風阻力不宜過大（一般不超過3000Pa，特大型礦井除外），必要時須對某些局部區(qū)域采取降阻措施。 計算礦井通風總阻力時，可不考慮風路沿途的漏風和局部阻力。因不考慮漏風所計算得到的礦井摩擦總阻力比實際漏風存在所產(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，且位于大風速區(qū)域內(nèi)，則應將計算出的礦井摩擦總阻力加大10%20%。 計算礦井總阻力時，如果考慮漏風，應將計算路線上的摩擦阻力與局部阻力同時計算出來，將其累加即得礦井總阻力。計算時，對有漏風的區(qū)段須用平均風量計算其阻力。這種計算方法較麻煩，并且漏風情況難以準確估計，所以新設計礦井一般不采用。 第二節(jié) 計算兩個時期的摩擦阻力 兩個時期的摩擦阻力計算： 根據(jù)計算公式可知：，Q=VS,。 （1）1-2段的計算： 運輸大巷支護方式為混凝土砌碹、外抹灰漿，L=1940m，U=7.8m,S=4m，,Q=12，Pa，V=3m/s。 （2）2-3段的計算： 運輸斜巷支護方式為錨噴支護，L=1010m，U=8.7m，S=5m，Q=15，Pa，V=3m/s。 （3）3-4段的計算： 綜采工作面支護方式為支撐掩護式支架， ，L=200m，U=10.2m，S=6m，Q=18，Pa，V=3m/s。 （4）4-5段的計算： 軌道斜巷支護方式為錨噴支護，L=940m，U=7.8m，S=4m，Q=12，Pa，V=3m/s。 （5）5-6段的計算： 回風大巷支護方式為混凝土砌碹、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選取段名稱支護形式 L/mU/mS/m/（）Q/（）Q/()V/(m/s)-運輸大巷砌碹19407.84640.71121441013-運輸斜巷錨噴支護10108.7512571522515753-綜采工作面支撐掩護式支架20010.262163183249723-軌道斜巷錨噴支護9407.8464101214414403- 回風大巷砌碹21767.84640.8121441153 （6）計算兩時期的總阻力： = =1.15101 =116.15Pa = =1.201575 =1890Pa式中：、-礦井通風容易時期、通風困難時期的總阻力，Pa； 、-礦井通風容易時期、通風困難時期的總摩擦阻力，Pa； -局部阻力系數(shù)，一般取=1.0，當風路中局部阻力物較多且位于 大風速區(qū)時，取=1.11.2，計算時取=1.15，計算 時取=1.20。 （7）風硐阻力的計算 對風硐的要求是通風阻力一般不超過100Pa200Pa。故風硐的通風阻力不必計算，可取=200Pa。第5章 選擇礦井通風設備第1節(jié) 選擇主要通風機由于條件限制，礦井無法測定計算自然風壓和開采期采區(qū)遠近對總風量的影響。 1.計算主要通風機風量 主要通風機風量按下式計算 = 1.0818.12 = 19.57 = 1174.18 式中 -礦井總風量，； -外部漏風系數(shù)，抽出式通風時，風井有提升任務=1.10；無提升任務=1.05；壓入式通風時，風井有提升任務=1.15，無提升任務=1.1。 2.計算主要通風機風壓 抽出式通風時，兩個時期的主要通風機靜風壓和分別為 =+，Pa =16.15+200 =216.15Pa =+，Pa =1890+200 =2190Pa 式中：、-通風容易時期和通風困難時期的礦井通風阻力，Pa； -風硐的通風阻力，Pa。 第2節(jié) 選擇電動機 1.計算通風機輸入功率 （1）通風容易時期輸入功率的計算 2.8kw式中 -通風容易時期主要通風機的輸入功率，KW； -通風容易時期主要通風機風壓，Pa； -主要通風機風量，； -主要通風機得工作效率（依工況點取值），應當使=0.70.75。 （2）通風困難時期輸入功率的計算 = =44KW 式中 -通風困難時期主要通風機的輸入功率，KW； -通風困難時期主要通風機風壓，Pa； -主要通風機風量，； -主要通風機得工作效率（依工況點取值），應當使=0.70.75。 2.計算電動機功率 當0.6時，前期、后期各選一臺電動機。 （1）電動機功率為 14KW式中 -電動機功率，KW； -電動機容量備用系數(shù)，取1.11.2； -電動機效率。取0.90.94（大型電機取較大值）； -傳動效率，直接傳動取1，皮帶傳動取0.95。 = =54KW式中 -電動機功率，KW； -電動機容量備用系數(shù)，取1.11.2； -電動機效率。取0.90.94（大型電機取較大值）； -傳動效率，直接傳動取1，皮帶傳動取0.95。選擇的主要風機為：由煤礦地面用防爆抽出式串聯(lián)軸流通風機性能參表可知選擇機號NO11軸流式通風機2臺，1臺工作，1臺備用。轉(zhuǎn)速n=1450工況點M：=19.57，=2190Pa功率=44KW。 選擇電機：通風機和電動機是直接轉(zhuǎn)動。根據(jù)=44KW，n=1450，選取電機2臺，1臺工作，1臺備用。電機參數(shù)為n=1450，功率為=45KW第6章 概算礦井通風費用第1節(jié) 計算每噸煤的通風電費 1.噸煤通風電費計算 礦井通風容易時期和困難時期共選2臺主要通風機時，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，取決于電纜長度和每米電纜損耗，可在0.900.95內(nèi)選取。2.噸煤通風電費計算 噸煤通風電費為 =3266