礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)

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(kāi)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)

2、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(píng)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1518，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)第一水平垂深240m，走向長(zhǎng)6270m，兩翼開(kāi)采，每翼長(zhǎng)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(wàn)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(kāi)拓方式本礦井開(kāi)拓方式，全礦井共劃分四個(gè)分區(qū)，上山部分2個(gè)，下

3、山部分2個(gè)。前期采用立井單水平上山多煤層聯(lián)合開(kāi)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(zhǎng)壁普通機(jī)械化采煤。工作面長(zhǎng)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(duì)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

4、況井巷尺寸及支護(hù)形式節(jié)點(diǎn)號(hào)井巷名稱斷面形狀支護(hù)形式斷面積m2長(zhǎng)度m備注1-2副井圓形混凝土砌碹直徑d=5520 雙罐籠提升，設(shè)有梯子間2-3車場(chǎng)繞道半圓拱料石砌碹12.00 50 3-4車場(chǎng)繞道半圓拱料石砌碹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(chǎng)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 10 12-13區(qū)段運(yùn)

5、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3.214-15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)巷半圓拱料石砌碹10.00 20-21風(fēng)井圓形料石砌碹d=492 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 28

6、0 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(duì)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。

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

8、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。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(kāi)，在條件允許時(shí)，要盡量使總進(jìn)風(fēng)早分開(kāi)，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(guò)小，盡可能減少公

9、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(kāi)。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(kù)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(duì)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

10、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(duì)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 （-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(duì)角式取1.15則q=41601.15=736m3/min=12.3 m3/s2、按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的

11、總和進(jìn)行計(jì)算即：q=（q采+q掘+q硐+q其他）k （-2）式中：q礦井總風(fēng)量，m3/s q采采煤工作面風(fēng)量之和 q掘掘進(jìn)工作面風(fēng)量之和 q硐獨(dú)立通風(fēng)硐室需風(fēng)量之和 q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(duì)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。瓦斯涌出量計(jì)算：q采風(fēng)=100q采瓦k （-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(duì)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1.2q采風(fēng)=100q采瓦k=10051

12、.2=600m3/min=10 m3/s按工作面溫度計(jì)算q采=60vcsckc，m3/min （-4）式中：vc采煤工作面風(fēng)速，當(dāng)采長(zhǎng)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，（4.2+3.2）/22.2=8.14 kc采煤工作面長(zhǎng)150m,長(zhǎng)度系數(shù)，取1.1 q采風(fēng)=601.28.141.1=644.69m3/min按人數(shù)計(jì)算實(shí)際需風(fēng)量q采=4n，m3/min （-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、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

13、積，采煤工作面8.14采工作面：122.1m3/minq采1953.6m3/min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)量按瓦斯涌出量計(jì)算q掘=100q掘k掘 （-）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(duì)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1.5q掘=100q掘k掘=10031.5=450 m3/min=7.5 m3/s

14、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按人數(shù)計(jì)算掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量q掘=4n （-）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按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算15s掘q煤掘240s掘 （-）式中：s掘煤巷掘進(jìn)工作面的斷面積，690m3/minq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

15、.5 m3/s（3）硐室、爆破材料庫(kù)等需風(fēng)量爆炸材料硐室：1m3/s采區(qū)變電所：1m3/s絞車硐室：1m3/s則硐室、爆破材料庫(kù)等實(shí)際需風(fēng)量為：q硐=11+1=3m3/s綜合上述計(jì)算，礦井需風(fēng)量為：q=（q采+q掘+q硐）k =（10.73 +7.54+3）1.25 =81.4 m3/s以上計(jì)算結(jié)果取最大值，由于采用兩翼對(duì)角通風(fēng)，兩翼對(duì)稱同進(jìn)開(kāi)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(kāi)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

16、總阻力和最小可能的總阻力，前者對(duì)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(duì)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)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(zhǎng)、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(hào)，對(duì)各段井巷進(jìn)行阻力計(jì)算，然后累加起來(lái)，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

17、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(guò)計(jì)算比較選出最大值。如果礦井服務(wù)年限較長(zhǎng)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(guò)主扇的風(fēng)量qf必大于通過(guò)風(fēng)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(duì)于抽出式： （-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(guò)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 （-2）式中：h摩各段井巷的摩擦阻力；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

18、的長(zhǎng)度，m；u各段井巷的周長(zhǎng)，ms井巷的凈斷面積，m2；q各井巷和硐室所通過(guò)的風(fēng)量分配值，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.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)有個(gè)的進(jìn)尺距離）；之后到no.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(jiàn)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 （-3）式中：h1-2、h2-3、+hn-(n+1)為各段井巷之摩擦阻力

19、，pa。由表3-1和表3-2的計(jì)算知：h易=872.3pah難=1020.2pa三、計(jì)算礦井總風(fēng)阻，ns2m-8 （-6） ，ns2m-8 （-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 （-8） = 1.974 （-9）式中：a易，a難-容易時(shí)期和困難時(shí)期的全礦等積孔，根據(jù)礦井通風(fēng)難易程度分級(jí)見(jiàn)表6-3。表3-3 礦井通風(fēng)難易程度分級(jí)礦 井 通 風(fēng)難 易 程 度礦井總風(fēng)阻ns2m-8等積孔容 易0.3552中 等0.3351.42012困 難1.4201由等積孔可以看出，礦井通風(fēng)為中等,

20、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luss3rqq2hv副井混凝土支護(hù)0.04535015.719.637564.1630.0326953280991.827142.699949車場(chǎng)繞道料石砌碹0.00395013.511217280.0015255328094.2825054.416667車場(chǎng)繞道料石砌碹0.00397013.511217280.0021345328095.9955064.416667主石門料石砌碹0.00398012.934841113310.0030325328098.5170

21、514.818182煤層運(yùn)輸大巷料石砌碹0.0039150012.934841113310.0568511419611.142811.272727采區(qū)軌道上山工字鋼0.01447511.7662685120.152823331089166.42474.125采區(qū)軌道上山工字鋼0.01435011.7662685120.112607331089122.62884.125運(yùn)輸上山工字鋼0.012150013.155081010000.23679131961227.55653.1聯(lián)絡(luò)巷工字鋼0.015761010.1898862160.007435141961.4572282.333333區(qū)段運(yùn)輸平

22、巷工字鋼0.013157010.1898862160.9628491010096.284911.666667采煤工作面單體柱鉸接梁0.04515010.87.041500.4861112158.8061.5625區(qū)段回風(fēng)平巷工字鋼0.012157010.1898862160.88878431961854.12125.166667運(yùn)輸上山工字鋼0.0141511.0308785120.004524319614.3479283.875礦井總回風(fēng)料石砌碹0.0033157012.332881010000.06389733108969.583473.3風(fēng)井料石砌碹0.007849212.5612.56

23、1981.3850.0045723310894.9791192.627389合計(jì)2.779724872.3764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luss3rqq2hv副井混凝土支護(hù)0.04552015.719.637564.1630.048568532809136.42892.699949車場(chǎng)繞道料石砌碹0.00395013.511217280.0015255328094.2825054.416667車場(chǎng)繞道料石砌碹0.00397013.511217280.0021345328095.9955064.416667主石門料石砌碹0.00398012.934841113310.003032

24、5328098.5170514.818182煤層運(yùn)輸大巷料石砌碹0.0039150012.934841113310.0568511419611.142811.272727軌道上山梯形工字鋼棚0.012150013.155081010000.23679131961227.55653.1采區(qū)軌道下山工字鋼0.01465011.7662685120.209127331089227.73914.125采區(qū)軌道下山工字鋼0.01430011.7662685120.09652331089105.11044.125聯(lián)絡(luò)巷工字鋼0.015761010.1898862160.007435141961.45722

25、82.333333區(qū)段運(yùn)輸平巷工字鋼0.013157010.1898862160.9628491010096.284911.666667采煤工作面單體柱鉸接梁0.04515010.87.041500.4861112158.8061.5625區(qū)段回風(fēng)平巷工字鋼0.012157010.1898862160.88878431961854.12125.166667運(yùn)輸下山工字鋼0.014100011.0308785120.30162531961289.86193.875礦井總回風(fēng)料石砌碹0.0033157012.332881010000.06389733108969.583473.3風(fēng)井料石砌碹0.0

26、07849212.5612.561981.3850.0045723310894.9791192.627389合計(jì)3.1329191020.189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

27、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)裝置阻力，一般取150200 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)，初期工況

28、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(hào) 16電機(jī)功率 275kw額定電壓 660風(fēng)量范圍 1948風(fēng)壓范圍 1253215 pa根據(jù)礦井所需的風(fēng)量、負(fù)壓及礦井的開(kāi)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)f

29、bcdzno.16/275型防爆對(duì)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(zhǎng)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(jiàn)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/1000=73.9kw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/1000=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

30、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(chǎng)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(duì)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(chǎng)發(fā)生火災(zāi)或瓦斯煤塵爆炸時(shí)，為了避免大量的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

31、，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%。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(guò)迅速調(diào)整預(yù)設(shè)的反風(fēng)風(fēng)門開(kāi)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)

32、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/te+ea =8760(p難+22)/vw （-1） 式中：w主要通風(fēng)機(jī)年耗電量，元/td電價(jià)，0.8元t礦井年產(chǎn)量，te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v變壓器的效率，取0.95；h 電線的輸出功率，取0.95。則e=8760(2752+114)/0.950.95=3338992(kw.h)/aw=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

33、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(píng)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，礦井具有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。2、礦井開(kāi)拓、采掘布置本礦井采用立井開(kāi)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(duì)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)

34、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(duì)采、掘工作面所需風(fēng)量進(jìn)行了各種測(cè)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，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(duì)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：性能優(yōu)良，高效區(qū)寬廣，可以通過(guò)改變?nèi)~片角度調(diào)節(jié)運(yùn)行工況；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

35、與一、二級(jí)葉輪直聯(lián)，提高了傳動(dòng)效率；風(fēng)機(jī)固定在軌道式基礎(chǔ)上，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(kāi)，有效的降低了爆炸沖擊波對(duì)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。為了防止沿空送巷漏風(fēng)，上、下區(qū)段間留36m“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