9通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

1、礦井通風(fēng)與安全礦井通風(fēng)與安全 中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué) 1.上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧 1)、上次課所講的主要內(nèi)容、上次課所講的主要內(nèi)容 1、局部通風(fēng)方法、局部通風(fēng)方法-壓入式、抽出式、混合式、可控循環(huán)風(fēng)，全風(fēng)通風(fēng)，壓入式、抽出式、混合式、可控循環(huán)風(fēng)，全風(fēng)通風(fēng)， 2、掘進工作面需風(fēng)量計算、掘進工作面需風(fēng)量計算-壓入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉塵、壓入式、抽出式、混合式、按瓦斯、粉塵、 炸藥等炸藥等 3、局部通風(fēng)裝備、局部通風(fēng)裝備-風(fēng)筒風(fēng)筒- 種類、阻力、漏風(fēng)、安裝；種類、阻力、漏風(fēng)、安裝； 4、局部通風(fēng)機、局部通風(fēng)機-性能、聯(lián)合運行性能、聯(lián)合運行 5、局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計、局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計-原

2、則、步驟原則、步驟 6、掘進安全技術(shù)裝備系列化、掘進安全技術(shù)裝備系列化 2)、能解決的實際問題、能解決的實際問題 1)采用何種局部通風(fēng)方法；采用何種局部通風(fēng)方法； 2)局部通風(fēng)選型設(shè)計；局部通風(fēng)選型設(shè)計； 3)礦井局部風(fēng)量調(diào)節(jié)、礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié)礦井局部風(fēng)量調(diào)節(jié)、礦井總風(fēng)量調(diào)節(jié) 2、本章的重點：、本章的重點： 1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)、礦井通風(fēng)系統(tǒng)-類型、適應(yīng)條件、主要通風(fēng)機工作方式類型、適應(yīng)條件、主要通風(fēng)機工作方式 、安裝地點、安裝地點、 通風(fēng)系統(tǒng)的選擇通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 2、采區(qū)通風(fēng)、采區(qū)通風(fēng)-基本要求、進回風(fēng)上山選擇、采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)基本要求、進回風(fēng)上山選擇、采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng) 3、通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)、

3、通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)-風(fēng)門、風(fēng)橋、密閉、導(dǎo)風(fēng)板；礦井漏風(fēng)、漏風(fēng)率、風(fēng)門、風(fēng)橋、密閉、導(dǎo)風(fēng)板；礦井漏風(fēng)、漏風(fēng)率、 有效風(fēng)量率、減少漏風(fēng)措施有效風(fēng)量率、減少漏風(fēng)措施 4、礦井通風(fēng)設(shè)計、礦井通風(fēng)設(shè)計-內(nèi)容與要求、優(yōu)選通風(fēng)系統(tǒng)、礦井風(fēng)量計算、阻力計內(nèi)容與要求、優(yōu)選通風(fēng)系統(tǒng)、礦井風(fēng)量計算、阻力計 算、通風(fēng)設(shè)備選擇算、通風(fēng)設(shè)備選擇 3、本章的難點：、本章的難點： 礦井通風(fēng)設(shè)計礦井通風(fēng)設(shè)計 4、本章的思考題、本章的思考題 1）局部工作地點需風(fēng)量應(yīng)如何計算？）局部工作地點需風(fēng)量應(yīng)如何計算？ 2）生產(chǎn)工作地點風(fēng)量應(yīng)如何計算？）生產(chǎn)工作地點風(fēng)量應(yīng)如何計算？ 3）在生產(chǎn)地點，適宜風(fēng)速多少合適，其依據(jù)是什么？）在生產(chǎn)地點

4、，適宜風(fēng)速多少合適，其依據(jù)是什么？ 第九章 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計 n9.1 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng) n9.2 礦井總風(fēng)量的計算和分配 n9.3 計算礦井通風(fēng)總阻力 n9.4 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 n9.5 概算礦井通風(fēng)費用 n9.6 生產(chǎn)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)改造 n9.7 通風(fēng)系統(tǒng)安全性評價 n礦井通風(fēng)設(shè)計是整個礦井設(shè)計內(nèi)容的重要組成部分，是保 證安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。新建礦井和生產(chǎn)礦井在開拓、開 采過程中都需要進行周密的通風(fēng)設(shè)計。這兩類通風(fēng)設(shè)計的 內(nèi)容和方法基本相似。 n礦井通風(fēng)設(shè)計的依據(jù)包括： n礦井的安全條件(包括礦井沼氣等級、各煤層的沼氣含量、 煤塵爆炸性、煤的自燃性等) n礦井設(shè)計的生產(chǎn)能力 n礦井的開拓方式

5、和采煤方法 n采煤的年進度計劃 n礦井和各水平的服務(wù)年限 n各種技術(shù)經(jīng)濟參數(shù)、性能的資料和有關(guān)法規(guī)與政策規(guī)定 9.1 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng) n一、 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括： 通風(fēng)方式（進、出風(fēng)井的布置方式）； 通風(fēng)方法（礦井主通風(fēng)機的工作方法）； 通風(fēng)網(wǎng)路。 中央式通風(fēng)系統(tǒng)可細分為： 中央并列抽出式；中央并列壓入式 中央分列抽出式；中央分列壓入式 對角式通風(fēng)系統(tǒng)可細分為： 兩翼對角式：兩翼對角抽出式 ；兩翼對角壓入式 分區(qū)對角式： 分區(qū)對角抽出式；分區(qū)對角壓入式 中央并列抽出式 n（1）中央并列抽出式 n 在地形條件許可時，進風(fēng)井和出風(fēng)井大致并列在井田 走向的中央，二井底都開掘到第一水平，

6、主要通風(fēng)機設(shè) 在出風(fēng)井的井口附近，將污風(fēng)抽到地表。 n 注意：出風(fēng)井的井底必須和總進風(fēng)流隔開，出風(fēng)井 的井口一般用防爆門緊閉；在巖石中做條回風(fēng)石門mn， 煤層傾角越大、總回風(fēng)石門越短，反之越長。 中央并列式中央并列式 n用斜井開拓時，可以大致在走向的中央開掘一對并列斜井。 中央并列壓入式 n 中央并列壓入式：將壓入式主要通風(fēng)機設(shè)置在進風(fēng)井的井 口附近，新風(fēng)自地表壓入井下。 n 注意：進風(fēng)井的井口房須密閉，其它與抽出式相同。 中央分列抽出式 中央分列式，又名中央邊界式 中央分列式中央分列式 中央分列抽出式：進風(fēng)井大致位于井田走向的中央， 出風(fēng)井大致位于井田淺部邊界沿走向的中央。 注意：在井田走向

7、的中央開鑿主副井；主要通風(fēng)機設(shè) 在出風(fēng)井口附近；在傾斜方向上，出風(fēng)井和進風(fēng)井相隔一 段距離，出風(fēng)井的井底高于進風(fēng)井的井底。 中央分列壓入式中央分列壓入式 n中央分列壓入式中央分列壓入式：主要 通風(fēng)機安設(shè)在進風(fēng)井口 (副井口)附近，井口房 須密閉，主井底和總進 風(fēng)須隔開，其它都與圖 9-2相同。 兩翼對角抽出式 兩翼對角式兩翼對角式 兩翼對角抽出式 進風(fēng)井筒大致位于井田走向的中央， 兩個出風(fēng)井筒分別位于兩翼邊界采區(qū)中央的淺部，主要通 風(fēng)機設(shè)在出風(fēng)井口附近。為了開采深水平，有時把兩翼風(fēng) 井設(shè)在兩翼沿傾斜的中央和沿走向的邊界附近。用斜井和 平峒開拓時，可把圖9-4中的立井改為斜井和平峒。 兩翼對角壓

8、入式 兩翼對角壓入式：進風(fēng)井和出風(fēng)井的位置與圖9-4相同， 只是在進風(fēng)井口(副井口)附近安設(shè)壓入式主要通風(fēng)機，進風(fēng)副 井口須密閉，主井底和總進風(fēng)須隔開。 分區(qū)對角式分區(qū)對角式 分區(qū)對角抽出式 n分區(qū)對角抽出式 進風(fēng)井大致位于井田走向的中央，在每個 采區(qū)各掘一個小回風(fēng)井，并分別安設(shè)抽出式分區(qū)主要通風(fēng)機， 可不必做總回風(fēng)道。在圖9-5中也可以用斜井代替立井，或 者進風(fēng)用垂直于走向(或平行于走向)的平峒，出風(fēng)用斜井； 或者進風(fēng)和出風(fēng)都用平峒。 分區(qū)對角壓入式 分區(qū)對角壓入式：各出風(fēng)井口不安設(shè)通風(fēng)機，只在進風(fēng) 井口(副井口)附近安設(shè)壓入式主要通風(fēng)機，進風(fēng)副井口要密 閉，主井井底和總進風(fēng)須隔開。 混合式

9、 n混合式是進風(fēng)井與出風(fēng)井由三個以上井筒按上述各種 方式混合組成。包括：中央分列與兩翼對角混合式、 中央并列與中央分列混合式等。 n圖示為中央分列與兩翼對角混合式通風(fēng)系統(tǒng)。初期采 用中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)開采到兩翼邊界時，則用 中央分列與兩翼對角混合式的通風(fēng)系統(tǒng)。 二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 1. 選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總原則：投產(chǎn)較快，出煤較多、安全 可靠、技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)合理等。 擬定通風(fēng)系統(tǒng)的具體要求有： (1) 每個礦井和階段水平之間都必須有兩個安全出口； (2) 進風(fēng)井巷與采掘工作面的進風(fēng)流的粉塵濃度不得大與 0.5mg/m3； (3) 新設(shè)計的箕斗井和混合井禁止作進風(fēng)井，已作進風(fēng)井 的箕斗井和

10、混合井必須采取凈化措施，使進風(fēng)流的含塵量達 到上述要求； (4) 主要回風(fēng)井巷不得作人行道，井口進風(fēng)不得受礦塵 和有毒有害氣體污染，井口排風(fēng)不得造成公害； (5) 礦井有效風(fēng)量率應(yīng)在60以上； (6) 采場、二次破碎巷道和電耙道，應(yīng)利用貫穿風(fēng)流通 風(fēng)，電耙司機應(yīng)位于風(fēng)流的上風(fēng)側(cè)，有污風(fēng)串聯(lián)時，應(yīng)禁止 人員作業(yè)； (7) 井下破碎硐室和炸藥庫，必須設(shè)獨立的回風(fēng)道； (8) 主要通風(fēng)機一般應(yīng)設(shè)反風(fēng)裝置，要求10 min內(nèi)實現(xiàn) 反風(fēng)，反風(fēng)量大于40。 選擇通風(fēng)系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)礦體賦存條件和開采特點， 擬定幾個可行方案進行詳細的技術(shù)經(jīng)濟比較，擇優(yōu)選出。 2. 選擇礦井主要通風(fēng)機的工作方法選擇礦井主要通風(fēng)

11、機的工作方法 煤礦主要通風(fēng)機的工作方法基本上分為抽出式與壓入式兩 種，多采用抽出式通風(fēng)方法，因為： 1) 抽出式主要通風(fēng)機使井下風(fēng)流處于負壓狀態(tài)。一旦主 要通風(fēng)機因故停止運轉(zhuǎn)，井下風(fēng)流的壓力提高，有可能使采 空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；壓入式主要通風(fēng)機使井下 風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機停轉(zhuǎn)時，風(fēng)流壓力降低， 有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加 2) 采用壓入式通風(fēng)時，須在礦井總進風(fēng)路線上設(shè)置若干 構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作比較困難，漏風(fēng)較大。用抽出式通 風(fēng)可避免以上缺點。 2. 選擇礦井主要通風(fēng)機的工作方法選擇礦井主要通風(fēng)機的工作方法 3) 在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件 下，用壓

12、入式通風(fēng)能用一部分回風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣 體帶到地面。 4)過渡時期是新舊水平同時生產(chǎn)，戰(zhàn)線較長，通風(fēng)系統(tǒng) 和風(fēng)量變化較大。由壓入式通風(fēng)過渡到深水平抽出式通風(fēng)時， 有一定困難，有時還須額外增掘一些井巷工程，使過渡期限 拉得過長；而用抽出式通風(fēng)，就沒有這些缺點。 5) 在地面小窯塌陷區(qū)漏風(fēng)嚴(yán)重、開采第一水平和低沼氣 礦井等條件下，采用壓入式通風(fēng)是比較合適的，否則，就不 宜采用壓入式通風(fēng)。 3. 選擇礦井的通風(fēng)方式選擇礦井的通風(fēng)方式 新建礦井多數(shù)是在中央并列式、中央分列式、兩翼對角 式和分區(qū)對角式等方式中進行選擇?；旌鲜绞乔皫追N方式的 發(fā)展，多在老礦井的改建、擴建時使用。 選擇礦井通風(fēng)方式一般

13、是針對服務(wù)范圍來確定的。如果 礦井的服務(wù)年限不長(1020a)，則服務(wù)范圍為整個礦井； 如果礦井范圍較大，服務(wù)年限較長(3050a)，則只考慮頭 1525a的開采范圍作為服務(wù)范圍；這時服務(wù)范圍往往是第 一水平；或者包括第一、第二水平在內(nèi)。對于服務(wù)范圍之外 的后期通風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)計中只作粗略的考慮。 n 1) 中央并列式的使用條件：煤層傾角大、埋藏深，但走 向長度不大(4km)，瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重，在此條件下， 采用中央并列式是比較合理的。 n2) 中央分列式的適用條件：一般地說，這種通風(fēng)方式適用 于煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長度不大(4km) ，而且瓦 斯，自然發(fā)火比較嚴(yán)重的新建礦井。與中央

14、并列式相比，這 種通風(fēng)方式的安全性要好。 n 3) 兩翼對角式的適用條件：該種布置方式(指對角風(fēng)井位 于淺部邊界附近者)適用于煤層走向較大(超過4km)、井型較大、 煤層上部距地面較淺、瓦斯和自然發(fā)火嚴(yán)重的新建礦井，安 全性較中央分列式還好，但初期投資更大。有些瓦斯等級不 高，但煤層走向較長、產(chǎn)量較大的新礦井，也可采用這種通 風(fēng)方式。 n4) 分區(qū)對角式的適用條件：煤層距地表淺，或因地表 高低起伏較大，無法開掘淺部的總回風(fēng)道(因會穿出地面)， 在此條件下，開采第一水平時，只能采用分區(qū)通風(fēng)的布置 方式。每個采區(qū)各有獨立通風(fēng)路線，互不影響，是這種通 風(fēng)方式的主要優(yōu)點。 n 對于一個實際條件下的礦井

15、，往往有幾種通風(fēng)系統(tǒng)都 可考慮，從技術(shù)分析和經(jīng)濟比較兩方面考慮選定系統(tǒng)。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)確定后，還要： 確定服務(wù)范圍內(nèi)的通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個時期的位 置； 確定采區(qū)內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)，即確定采用軌道上山還是運 輸上山進風(fēng)； 確定采煤工作面采用u型、z型、y型還是w型通風(fēng)系 統(tǒng)，這些都要經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較才能確定； 確定掘進頭的數(shù)目和位置； 繪制兩個時期的通風(fēng)系統(tǒng)圖、立體圖和網(wǎng)絡(luò)圖。 9.2 礦井總風(fēng)量的計算和分配 n 礦井總風(fēng)量各工作地點有效風(fēng)量各風(fēng)路漏風(fēng)量 一、生產(chǎn)礦井所需風(fēng)量 n1生產(chǎn)礦井所需風(fēng)量的計算 n原則： “由里往外” 配風(fēng) 抽出式通風(fēng)：抽出式主要通風(fēng)機的總風(fēng)量礦井總風(fēng)量 因體積膨脹風(fēng)量抽

16、出式通風(fēng)機井口和附屬裝置的允許漏 風(fēng)量 壓入式通風(fēng)：壓入式主要通風(fēng)機的總風(fēng)量礦井總風(fēng)量 抽出式通風(fēng)機井口和附屬裝置的允許漏風(fēng)量 1、生產(chǎn)礦井所需風(fēng)量 礦井的總回風(fēng)量或總進風(fēng)量計算： qwz(qai+qbi+qci+qdi)kwz，m3/min 式中，qai各回采工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和， m3/min ； qbi各掘進工作面所需風(fēng)量之和； qci 各峒室所需風(fēng)量之和；qdi除上述各用風(fēng)地點外，其它 巷道所需風(fēng)量之和； kwz礦井風(fēng)量備用系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng) 不均勻等因素影響，與礦井通風(fēng)方式有關(guān)，一般可取1.15 1.25。對于中央并列式，1.25；中央分列式和混合式，1.2； 對

17、角式，1.15。 2生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配 n在各個用風(fēng)地點（如掘進巷道和峒室等），將各用風(fēng)點 計算的風(fēng)量值乘以備用系數(shù)kwz，就是配給用風(fēng)地點所在巷道 的風(fēng)量。 n但是采煤工作面的風(fēng)量只配給各自計算的風(fēng)量，由備用 系數(shù)確定的風(fēng)量考慮從采空區(qū)漏走的風(fēng)量。因此在u型通風(fēng)的 上平巷和下平巷的風(fēng)量是采煤工作面的計算風(fēng)量乘以備用系 數(shù)。 2生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配 2生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配 n從各個用風(fēng)地點開始，逆風(fēng)流方向而下，遇分風(fēng)點則加 上其它風(fēng)路的分風(fēng)量一起分配給未分風(fēng)前那一條風(fēng)路，作為 該風(fēng)路的風(fēng)量。直至確定進風(fēng)井筒的總進風(fēng)量。這一風(fēng)量應(yīng) 該等于剛才計算的礦井總風(fēng)量。 n如果是壓入式通風(fēng)，則要加上礦井外部漏

18、風(fēng)量，才能得 出通過壓入式主要通風(fēng)機的總風(fēng)量。 2生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配 n然后又從各個用風(fēng)地點開始，順風(fēng)流方向而上，遇匯 合點則加上其它風(fēng)路的風(fēng)量一起分配給匯合后那一條風(fēng)路， 作為該風(fēng)路的風(fēng)量。直至確定回風(fēng)井筒的總回風(fēng)量。這一 風(fēng)量也應(yīng)該等于剛才計算的礦井總風(fēng)量。 n如果是抽出式通風(fēng)，則加上抽出式主要通風(fēng)機井口和 附屬裝置的允許漏風(fēng)量(即礦井外部漏風(fēng)量)，才能得出通過 抽出式主要通風(fēng)機的總風(fēng)量。 二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量 n 新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量的設(shè)計，屬于預(yù)先估計風(fēng)量。 設(shè)計時對于上述配風(fēng)依據(jù)較難判準(zhǔn)，而礦井類型繁多，條件 各異，如何恰當(dāng)?shù)仡A(yù)定這種性質(zhì)的風(fēng)量，是目前還沒有很好 解決

19、的重要問題。 n 有條件時，要參照鄰近生產(chǎn)礦井的通風(fēng)資料，按生產(chǎn)礦井 的風(fēng)量計算方法細致進行，否則只好采用“由外往里”的計 算方法，即先計算礦井的總風(fēng)量，然后大致分配到各個用風(fēng) 地點。 二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量 n 對于低瓦斯礦井對于低瓦斯礦井 以工作面能夠有良好的氣候條件作為供 風(fēng)的依據(jù)，用下式計算礦井總風(fēng)量： n qtqk，m3/min n式中 t礦井平均日產(chǎn)量，t/d； n q日產(chǎn)噸煤需風(fēng)量，通過實際調(diào)查統(tǒng)計得出：q 1 m3/(min.t/d)； n k一風(fēng)量備用系數(shù)，即kk1k4k5k6，這些系數(shù)的乘 積介于l.51.9之間，可根據(jù)新建礦井的條件查表得出具體 的數(shù)值。 二、新建

20、礦井和延深礦井所需風(fēng)量 n對于高沼氣礦井對于高沼氣礦井 按總回風(fēng)流中的沼氣濃度不超過0.75%的 要求來計算礦井總風(fēng)量： n q（1/24600.75%)qgtk，m3/min n式中 qg礦井沼氣平均相對涌出量，m3/t； n t礦井平均日產(chǎn)量，t/d； n k風(fēng)量備用系數(shù)，即kk2k3k4k5，這些系數(shù)的乘 積介于1.72.1之間，具體數(shù)值可查表查得。 二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量 n無論是高沼氣礦井，還是低沼氣礦井都要按井下同時工 作的最多人數(shù)來驗算礦井總風(fēng)量q，取大值作為礦井的總風(fēng)量： n q4nk，m3/min n式中 n井下同時工作的最多人數(shù)，人; n 4以人數(shù)為計算單位的供風(fēng)標(biāo)

21、準(zhǔn)，m3/min； n k風(fēng)量備用系數(shù)，它是產(chǎn)量不均衡系數(shù)、備用工作 面的風(fēng)量系數(shù)和礦井內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù)的總概括。采用中央并列 式的通風(fēng)系統(tǒng)時，k1.45；采用中央分列式或?qū)鞘酵L(fēng)系 統(tǒng)時，k1.35。 二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量 新建礦井的風(fēng)量分配是在算得的礦井總風(fēng)量q中，減去 獨立回風(fēng)的掘進風(fēng)量qb和峒室風(fēng)量qc，再按以下原則對剩余 的風(fēng)量qre進行大致的分配；各個回采工作面的風(fēng)量，按照與 產(chǎn)量成正比的原則進行分配；各個備用工作面的風(fēng)量，按照 它在生產(chǎn)時所需風(fēng)量的一半進行分配。即： qreq(qbqc) m3/min 式中 qb所有獨立回風(fēng)的各個掘進工作面風(fēng)量之和， m3/min； qc

22、所有獨立回風(fēng)的各個峒室風(fēng)量之和，m3/min。 dt m t t q q a a re min , 2 3 二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量 剩余風(fēng)量qre的分配方法是：先用下式計算回采工作面日 產(chǎn)一噸煤所需配給的風(fēng)量q，即： 式中 ta各個回采工作面的日產(chǎn)量之和，即 ta=ta，t/d ta各個回采工作面的日產(chǎn)量，t/d； ta各個備用工作面的計劃日產(chǎn)量之和，即tata， t/d ta各個備用工作面計劃日產(chǎn)量，t/d。 二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量 n分配給各個回采工作面的風(fēng)量為 n qaqta m3/min n分配給各個備用工作面的風(fēng)量為 n qaqta /2 m3/min 三、新建礦井風(fēng)

23、量的分配 n在各個用風(fēng)地點(如掘進巷道和峒室等)，將計算的風(fēng)量 直接配給用風(fēng)地點所在巷道。但在u型采煤工作面，不考慮 從采空區(qū)漏走的風(fēng)量，因此在上平巷和下平巷的風(fēng)量與采 煤工作面的風(fēng)量相同。 三、新建礦井風(fēng)量的分配 n從各個用風(fēng)地點開始，逆風(fēng)流方向而下，遇分風(fēng)點則加 上其它風(fēng)路的分風(fēng)量一起分配給未分風(fēng)前那一條風(fēng)路，作為 該風(fēng)路的風(fēng)量。直至確定進風(fēng)井筒的總進風(fēng)量。這一風(fēng)量應(yīng) 該等于剛才計算的礦井總風(fēng)量。如果是壓入式通風(fēng)，則要加 上礦井外部漏風(fēng)量，才能得出通過壓入式主要通風(fēng)機的總風(fēng) 量。 圖名 進風(fēng)路線配風(fēng)方法 三、新建礦井風(fēng)量的分配 n然后從各個用風(fēng)地點開始，順風(fēng)流方向而上，遇匯合點 則加上其它

24、風(fēng)路的風(fēng)量一起分配給匯合后那一條風(fēng)路，作為 該風(fēng)路的風(fēng)量。直至確定回風(fēng)井筒的總回風(fēng)量。這一風(fēng)量也 應(yīng)該等于剛才計算的礦井總風(fēng)量。如果是抽出式通風(fēng)，則加 上抽出式主要通風(fēng)機井口和附屬裝置的允許漏風(fēng)量(即礦井外 部漏風(fēng)量)，得出通過抽出式主要通風(fēng)機的總風(fēng)量。 四、確定礦井總風(fēng)量和各個分風(fēng)量 n通過以上的風(fēng)量分配，初步確定了井下各個用風(fēng)地點與 它們的進風(fēng)和回風(fēng)路線上的各個風(fēng)量(必要時要算出局部地區(qū) 各分支的自然分配風(fēng)量)。但是，各條風(fēng)路上的風(fēng)量還未最后 確定，必須進行各條風(fēng)路的風(fēng)速校核，即用分配到各處的風(fēng) 量除以相應(yīng)斷面積，所得出的風(fēng)速必須符合規(guī)程規(guī)定。 n各條風(fēng)路的風(fēng)量經(jīng)過驗算后，若符合風(fēng)速要求，

25、則各風(fēng) 路的風(fēng)量可以確定；若低于規(guī)定風(fēng)速，則增加該風(fēng)路的風(fēng)量； 若超過規(guī)定風(fēng)速，則擴大該風(fēng)路斷面或調(diào)整該風(fēng)路風(fēng)量，使 風(fēng)速降到規(guī)定值以下。最后，確定礦井總風(fēng)量。 9.3 計算井巷通風(fēng)阻力 在選擇礦井主要通風(fēng)機之前，必須計算井巷通風(fēng)總阻力。 一、計算的原則 n（1）礦井通風(fēng)的總阻力不得超過2940 pa； n（2）礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴建礦井獨 立通風(fēng)的擴建區(qū)）按井巷摩擦阻力的10計算，擴建礦井 按井巷摩擦阻力的15計算； n（3）礦井通風(fēng)網(wǎng)路中若有較多的并聯(lián)系統(tǒng)，計算阻力時， 應(yīng)以其中阻力最大的路線為依據(jù)； n（4）計算出通風(fēng)困難時期的最大阻力和通風(fēng)容易時期的 最小阻力，使得所選

26、主要通風(fēng)機既滿足通風(fēng)困難(hrmax)時 期要求，又能在通風(fēng)容易時期工況合理，而且在以后的通 風(fēng)管理中均可采用增阻法進行風(fēng)量調(diào)節(jié)。 二、礦井通風(fēng)總阻力的計算 通風(fēng)系統(tǒng)阻力最小時稱通風(fēng)容易時期，通風(fēng)系統(tǒng)總阻力 最大時稱通風(fēng)困難時期。對于通風(fēng)容易和困難時期分別畫出 通風(fēng)系統(tǒng)圖，按照采掘工作面和峒室的需要分配風(fēng)量，再由 各段風(fēng)路的阻力計算礦井總阻力。 對于有不同巷道斷面的分支，要分段計算；對于小礦， 一般只計算困難時期總阻力hrmax。 二、礦井通風(fēng)總阻力的計算 n礦井的摩擦總阻力按下式計算： 式中，hf礦井通風(fēng)總阻力，pa； li、ui、si分別是井巷的長度(m)，凈斷周邊長(m)， 凈斷面積(m

27、2)； qi分配給各井巷的風(fēng)量，m3/s； i井巷摩擦阻力系數(shù)，n.s2/m4。根據(jù)各井巷的支 架形式和斷面在第三章值表中查得的。 2 3 1 n iii f i i i lu hq s 二、礦井通風(fēng)總阻力的計算 n 沿著上述兩條風(fēng)路，將各區(qū)段的摩擦阻力hfi累加得到通 風(fēng)容易和困難時期總摩擦阻力hfe和hfd，并考慮適當(dāng)?shù)木植孔?力系數(shù)(局部阻力取總摩擦阻力的1015)，即可算出通風(fēng) 容易和通風(fēng)困難兩個時期的井巷通風(fēng)總阻力分別為： hrmin(1.11.15) hfe，pa hrmax(1.11.15)hfd，pa 式中，hrmax困難時期通風(fēng)總阻力，pa； hrmin容易時期通風(fēng)總阻力，p

28、a。 n 計算了整個礦井的通風(fēng)阻力后，需要對整個礦井的通風(fēng) 難易程度進行評價。評價的指標(biāo)是兩個時期礦井總風(fēng)阻和總 等積孔： n如果a1m2,表示礦井通風(fēng)困難；如果a在1和2m2之間， 表示通風(fēng)難易為中等程度，如果a2m2，表示通風(fēng)容易。 82 2 min min ,msn q h r r 82 2 max max ,msn q h r r 2 min max , 1896. 1 m h q a r 2 max min , 1896. 1 m h q a r 9.4 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 礦井通風(fēng)設(shè)備包括：主要通風(fēng)機及其電動機。 一、選擇主要通風(fēng)機一、選擇主要通風(fēng)機 n選擇依據(jù)通風(fēng)機的個體特性曲線

29、1、計算通風(fēng)機風(fēng)壓 對于抽出式主要通風(fēng)機，在通風(fēng)容易時期的靜風(fēng)壓應(yīng)為： hfsminhrminhna，pa 式中 hrmin容易時期最大阻力路線的阻力，pa； hna容易時期幫助主要通風(fēng)機通風(fēng)的礦井自然風(fēng)壓， pa； 一、選擇主要通風(fēng)機一、選擇主要通風(fēng)機 n抽出式主要通風(fēng)機，在通風(fēng)困難時期的靜風(fēng)壓應(yīng)為： hfsmaxhrmaxhno，pa 式中 hrmax困難時期最大阻力路線的阻力，pa； hno通風(fēng)困難時期反對主要通風(fēng)機風(fēng)壓的礦井自然 風(fēng)壓，pa。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料或鄰礦資料估計(注意正負)。 同理，壓入式的主通風(fēng)機在通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個時 期的全風(fēng)壓分別為： hftminhrminhna，

30、pa hftmaxhrmaxhno，pa 一、選擇主要通風(fēng)機一、選擇主要通風(fēng)機 n2、計算主通風(fēng)機困難時期和容易時期的風(fēng)量qf1和qf2； n3、根據(jù)確定的hfmax、qf1和hfmin、qf2 (即設(shè)計工況點)，從 所選通風(fēng)機的個體特性曲線上看設(shè)計工況點是否都落在合理 工作范圍內(nèi)。 n4、計算兩時期的風(fēng)阻rmin和rmax: 在選定的風(fēng)機個體特性曲線圖上畫風(fēng)阻曲線rmin和rmax， 并從設(shè)計工況點向上延伸，與最近的個體特性曲線相交于 兩點，即實際工況點。 n5、確定滿足通風(fēng)要求的主要通風(fēng)機的型號和轉(zhuǎn)速 2 1 max max f f q h r 2 2 min min f f q h r

31、一、選擇主要通風(fēng)機一、選擇主要通風(fēng)機 二、選擇電動機二、選擇電動機 根據(jù)兩時期主通風(fēng)機的輸入功率(nfimin和nfimax)計算出 電動機的輸出功率neo(kw)： 對于異步電動機，當(dāng)nfimin0.6nfimax時，可選用一臺功 率較大電動機，輸出功率neo和輸入功率nei的關(guān)系為： )/( maxtreefieo knn 當(dāng)nfimin=0.6nfimax時，選用兩臺電動機，功率為： 初期 后期 ke電動機容量備用系數(shù)，取1.11.2 e電動機效率，取0.90.94(大型電機取較高值)； e傳動效率，電動機與通風(fēng)機直聯(lián)時取1；皮帶傳 動時取0.95。 kwnnn fifieo , max

32、minmin )/( maxtreefieo knn 二、選擇電動機二、選擇電動機 二、選擇電動機二、選擇電動機 n根據(jù)以上所得出的neo(或neomin)或nei(或neimin)、e以 及主要通風(fēng)機所要求的轉(zhuǎn)數(shù)n，在電動機技術(shù)特征手冊上選 用合適的電動機。 n根據(jù)周圍的工作環(huán)境，通風(fēng)機一般選用開啟式或防護 式電動機。一般情況下，當(dāng)電動機功率小于200 kw時，宜選 用低壓鼠籠式電動機；大于250 kw時，宜選用高壓鼠籠式電 動機；大于400 kw及以上時，宜選用同步電動機，優(yōu)點是在 低負荷運轉(zhuǎn)時改善電網(wǎng)功率因數(shù)，使礦井經(jīng)濟用電，缺點是 購置和安裝費較高。 三、礦井通風(fēng)設(shè)備的要求三、礦井通風(fēng)

33、設(shè)備的要求 根據(jù)礦井的瓦斯等級，主要通風(fēng)設(shè)備應(yīng)符合一下要求： 1) 礦井必須裝設(shè)兩部同等能力的通風(fēng)機(包括電動機)， 一套運轉(zhuǎn)，一套備用，備用風(fēng)機要求在10min內(nèi)能夠開動； 2) 礦井的主要通風(fēng)機房應(yīng)有兩路直接由變(配)電所輸 出的供電路線，線路上不應(yīng)分接任何負荷； 3) 主要通風(fēng)機要有靈活可靠、合乎要求的反風(fēng)裝置和 防爆門，要有規(guī)格質(zhì)量符合要求的風(fēng)峒和擴散器，分區(qū)主要 通風(fēng)機也應(yīng)符合這個要求； 4) 主局和電動機的機座必須堅固耐用，要設(shè)置在不受 采動影響的穩(wěn)定地層上。 9.5 9.5 概算礦井通風(fēng)費用概算礦井通風(fēng)費用 一般是計算噸煤的通風(fēng)費用，即噸煤通風(fēng)成本。 n 一、每噸煤的通風(fēng)電費 先用下式計算主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)的耗電量： imf(n1n2)36524/(2(ev t)，kwh/a 式中，n1、n2一年內(nèi)最大和最小的主要通風(fēng)機輸入功率，kw； e主要通風(fēng)機電動機的效率，可在電動機的技術(shù)特征 表上查得，一般取0.90.95； v變壓器的效率，一般取0.8； 電線的輸電效率，一般取0.95； t傳動功率，直接傳動時，取1.0，間接傳動時取0.95。 同時，統(tǒng)計一年內(nèi)局扇、輔扇的耗電量ief(kwh/a)。各 類通風(fēng)機在一年內(nèi)的總耗電量為： isimfief，kwh/a 用下式計算每噸煤的耗電量： iis/t，kwh/t 式中 t一年內(nèi)的礦井產(chǎn)煤量，ta 用下式計算每噸煤