礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計(jì)1

1、礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計(jì)1礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計(jì)姓名：專業(yè)：安全工程班級(jí)：學(xué)號(hào)：目錄1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定 21.1 概述 21.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 32 礦井風(fēng)量計(jì)算及確定 122.1 采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算 122.2 礦井風(fēng)量的分配 163 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 173.1 繪制通風(fēng)系統(tǒng)圖 173.2 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 184 通風(fēng)機(jī)選型 204.1 自然風(fēng)壓 214.2 選擇主要通風(fēng)機(jī) 214.3 選擇電動(dòng)機(jī) 235 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用及評(píng)價(jià) 246 礦井災(zāi)害防治措施 26參考文獻(xiàn) 28111 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定1.1 概述某煤礦井田范圍走向長7.42km,傾斜寬0.661.47km,井田面積

2、約8.53 km2。位于背斜南翼， 為一般平緩的單斜構(gòu)造， 地層產(chǎn)狀走向近東西向， 傾向南， 傾角 10-25。 ，一般為16。 左右。礦井生產(chǎn)能力為90 萬 t/a。礦井采用中央豎井，煤層分組采區(qū)上山布置的開拓方式，單翼對(duì)角式通風(fēng)。礦井通風(fēng)難易時(shí)期的系統(tǒng)示意圖見后。井田設(shè)三個(gè)井筒：主井、副井、風(fēng)井。地面標(biāo)高+200m全礦井劃分為兩個(gè)水平，第一水平標(biāo)高150m,第二水平標(biāo)高350ml回風(fēng)水平標(biāo)高+45+50m第一水平東西運(yùn)輸大巷布置在煤層的底板巖石中，距煤層30m,通過水平大巷開拓煤層的全部上山采區(qū)。礦井采用走向長壁開采方式。該礦是高瓦斯礦井，瓦斯涌出量較大，為安全起見，用“品”字形布置三條上

3、山。采用綜合機(jī)械化放頂煤采煤。采煤工作面的平均斷面積8.1 m2,回采工作面溫度一般在21°，回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯（或二氧化碳）的平均絕對(duì)涌出量為5.65m3/min ， 三四班交接時(shí)人數(shù)最多66人；掘進(jìn)工作面平均絕對(duì)瓦斯涌出量 3.75m3/min ,掘進(jìn)工 作面同時(shí)工作的最多人數(shù)18人，一次爆破炸藥用量4.3kg。1.2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)1.2.1 礦井通風(fēng)方式根據(jù)前述礦井的地質(zhì)概況，開拓方式及開采方法，提出本礦井前25年左右的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案為：中央邊界式、兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式。表1-1通風(fēng)方 式圖示適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)通風(fēng)阻力較小， 內(nèi)部漏風(fēng)較小。工業(yè) 廣場不受主要通風(fēng)機(jī) 噪聲的影響及

4、回風(fēng)風(fēng) 流的污染中央邊界式風(fēng)流在井下的流 動(dòng)線路為折返式，風(fēng) 流線路長，阻力較大適用于煤層傾角 較小、埋藏較淺，井 田走向長度不大，瓦 斯與自然發(fā)火比較嚴(yán) 重的礦井兩翼對(duì)角式風(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) 廣場不受回風(fēng)污染和 通風(fēng)機(jī)噪聲的危害井筒安全煤柱壓 煤多，初期投資大， 投產(chǎn)較晚煤層走向大于 4km ,井型較大，瓦 斯與發(fā)火嚴(yán)重的礦 井；或低瓦斯礦井， 煤層走向較長，產(chǎn)量 較大的礦井每個(gè)采區(qū)有獨(dú)立 通風(fēng)線，互不影響， 便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，安全 出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng), 建井工期短，初期投 資少

5、，出煤快占用設(shè)備多，管 理分散，礦井反風(fēng)困 難煤層埋藏淺，或 因地表高低起伏大， 無法開掘總回風(fēng)巷經(jīng)過上表的粗略的技術(shù)比較，考慮到本礦井為高瓦斯礦井，瓦斯涌出量較大, 和粗略的經(jīng)濟(jì)比較，所以綜上述考慮采用單翼對(duì)角式比較合理。1.2.2 采區(qū)通風(fēng)方式1、確定采區(qū)的通風(fēng)方式并作技術(shù)比較采區(qū)應(yīng)該有足夠的供風(fēng)量，并按需分配到各個(gè)采、掘工作面。為此采區(qū)通風(fēng)系 統(tǒng)就滿足以下要求：一個(gè)采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。采煤工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。采煤工作面和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)和冒落區(qū)。本礦井各采區(qū)設(shè)置三條上山即運(yùn)輸機(jī)上山、回風(fēng)上山及軌道上山。由于本礦井是高瓦斯礦井，瓦斯

6、涌出量較大，為了安全起見，用“品”字形布置 三條上山。即軌道上山、運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)。2、米煤工作面通風(fēng)方式確定采煤工作面的通風(fēng)方式并作技術(shù)比較：工作面的回采順序有前進(jìn)式和后退式，前進(jìn)式與后退式相比，回采時(shí)不用提前 掘出回采巷道，可以邊采邊掘，但是回采巷道的上、下順槽的維護(hù)費(fèi)用多。并且新 鮮風(fēng)流首先通過采空區(qū)，漏風(fēng)嚴(yán)重，且風(fēng)流會(huì)帶著采空區(qū)涌出的瓦斯進(jìn)入工作面， 容易使瓦斯超限?？紤]到本礦井是高瓦斯礦井，瓦斯涌出量較大，前進(jìn)式通風(fēng)更容 易引起瓦斯超限，增加通風(fēng)管理難度，故考慮采用后退式回采順序。由于本礦井的準(zhǔn)備巷道是三條上山，故采用 U型通風(fēng)，再加上本礦井的煤層傾 角16°

7、,屬于中等，并且本礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為 5.65m3/min ,屬于中等偏上，由 于瓦斯比空氣輕，為了減少在上隅角產(chǎn)生瓦斯積聚，因此采用上行通風(fēng)方式。1.2.3 主要通風(fēng)機(jī)工作方法確定主要通風(fēng)機(jī)的工作方法并做技術(shù)比較：主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有抽出式、壓入式和壓抽混合式通風(fēng)方式分為抽出式、壓入式和混合式。采區(qū)通風(fēng)必須滿足煤礦安全規(guī)程的規(guī)定。每一個(gè)生產(chǎn)水平和每一個(gè)采區(qū)， 都必須布置回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)?；夭晒ぷ髅婧途蜻M(jìn)工作面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)。 對(duì)于煤層傾角大的回采工作面應(yīng)采用上行通風(fēng)。采煤工作面和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和 回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)和冒落區(qū)。表12通風(fēng)方 式圖示適用條件及優(yōu)缺占 八、抽出式是當(dāng)

8、前常用的風(fēng)方式，適應(yīng)性 強(qiáng)，有利于瓦斯管 理，適用于礦井走 向長，開采面積大 的礦井。井下風(fēng)流 處于負(fù)壓狀態(tài)，漏 風(fēng)量小，管理簡 單。當(dāng)有塌陷區(qū)或 于別的采區(qū)溝通 時(shí)，會(huì)把有害氣體 帶到井下，使礦井 有效風(fēng)量減少壓入式低瓦斯礦的第 一水平，礦井地面 地形復(fù)雜，高差起 伏，無法在高山上 設(shè)置通風(fēng)機(jī)?？偦?風(fēng)巷無法連同或 維護(hù)困難的條件 下。與抽出的優(yōu)缺 點(diǎn)相反，進(jìn)風(fēng)路線 漏風(fēng)大。管理困 難，風(fēng)阻大，風(fēng)量 調(diào)節(jié)困難。井下風(fēng) 流處于正壓狀態(tài)， 通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)，采空區(qū)瓦斯會(huì) 涌向工作面?；旌鲜娇僧a(chǎn)生較大的通 風(fēng)阻力，適應(yīng)大阻 力礦井，但通風(fēng)管 理困難，一般新建 礦井和高瓦斯礦 井不宜采用。但是 個(gè)

9、別用于老井延 深或改建的低瓦 斯礦井。抽出式：主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)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。壓入式：主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在入風(fēng)井口，在壓入式通風(fēng)機(jī)的作用下，整個(gè) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿獾恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達(dá)地面時(shí)，壓入 式通風(fēng)礦井采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外停止漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),井下風(fēng)流的壓力降低。采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干 通風(fēng)構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理難度加大，且漏風(fēng)嚴(yán)重。所以，通過比較并且考慮到該礦井為高瓦斯礦井，選擇抽出式通風(fēng)，通風(fēng)管理 較容易，

10、安全可靠性好。112礦井風(fēng)量計(jì)算及確定2.1 采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算1、采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)按下列因素分別計(jì)算，取其最大值i按瓦斯涌出量計(jì)算(規(guī)程2010第一百三十六條)Qwi100Qgwi Kgwi(2-1)其中：Qwi 第i個(gè)采煤工作面需要風(fēng)量,m3/min;Qgwi 第i個(gè)采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量，m3/min ；Kgwi第i個(gè)采煤工作面瓦斯涌出不均勻的風(fēng)量備用系數(shù)，它是該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值和平均值的比值。生產(chǎn)礦井可以根據(jù)各工作面正常生 產(chǎn)條件時(shí)，至少進(jìn)行5晝夜的觀測，得出5個(gè)值，取其最大值。通常機(jī)采工作面取 Kgwi =1.21.6;炮采工作面取Kgwi =1.42.0;水采工

11、作面取Kgwi=2.03.0。綜合考慮Kgwi取1.3_ _一 一_ 3_Qwi 100 5.65 1.6 904m /minii按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算回采工作面應(yīng)有良好的氣候條件，其氣溫和風(fēng)速的關(guān)系應(yīng)符合下表的要求。表2-1回采工作面的空氣 溫度()回采工作面的風(fēng) 速(m/s)<150.3 -0.515180.5 -0.818200.8 -1.020231.0 -1.530Qwi 60 VwiSwiKwi其中(2-2)23261.51.8Vwi第i個(gè)采煤工作面的平均風(fēng)速，按其進(jìn)風(fēng)流溫度從上表選，m/s；Swi第i個(gè)采煤工作面有效通風(fēng)斷面，取最大和最小控頂時(shí)有效 斷面平均值，m2;Kwi

12、第i個(gè)采煤工作面的長度系數(shù)，從下表中選擇。表2-2采煤工作面的長度/m采煤工作面的長度 風(fēng)量系數(shù)Kwi<500.850800.9801201.01201501.11501801.2>1801.31.4Qwi 60 Vwi Swi Kwi 60 1.2 8.1 1.2699.84m3/miniii按使用炸藥量計(jì)算Qwi 25A wi(2-3)其中：25每使用1kg 炸藥的供風(fēng)量，m3/min；Awi 第 i 個(gè)采煤工作面一次爆破使用的最大炸藥量， kg 。Qwi25A wi 25 4.3 107.5m3/miniv按工作人員人數(shù)計(jì)算Qwi4Nwi(2-4)其中： 4 每人每分鐘應(yīng)供給

13、的最低風(fēng)量，m3/min；N wi 第 i 個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，個(gè)。Qwi4N wi 4 66 264m3/minv按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算(規(guī)程2010第一百零一條)按最低風(fēng)速驗(yàn)算采煤工作面的最小風(fēng)量：Qwi 60 0.25 Swi 60 0.25 8.1121.5m3/min按最高風(fēng)速驗(yàn)算采煤工作面的最大風(fēng)量：Qwi 60 4 Swi 60 4 8.1 1944m3/min根據(jù)風(fēng)速驗(yàn)算工作面的風(fēng)量符合要求。用以上四種方法對(duì)采區(qū)每個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的回采工作面進(jìn)行計(jì)算，選擇最值作為回采工作面所需風(fēng)量即904m3/mi n。 備用工作面亦按上述要求， 并滿足瓦斯、 二氧化碳、風(fēng)流溫度和風(fēng)速等規(guī)定計(jì)算

14、需風(fēng)量，且不得低于其回采時(shí)需風(fēng)量的 50% 。把這些風(fēng)量和采區(qū)內(nèi)獨(dú)立通風(fēng)的備用工作面所需風(fēng)量累加起來，就是采區(qū)內(nèi)回采工作面和備用工作面所需的總風(fēng)量。即(904+904/2) =1356m3/min2、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算：i按瓦斯涌出量計(jì)算Qhi100Qghi Kghi(2-5)其中：Qhi 第i 個(gè)掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量，m3/minQghi 第i個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min ;K ghi 第 i 個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均勻和風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.52.0。Qhi 100Qghi Kghi 100 3.75 1.6600m3/minii按炸藥量計(jì)算Qhi 25A hi(2-6)其中

15、：25每使用1kg 炸藥的供風(fēng)量，m3/min；A hi 第 i 個(gè)掘進(jìn)工作面一次爆破使用的最大炸藥量， kg 。3Qhi 25A hi 25 4.3 107.5m /miniii按工作人員數(shù)量計(jì)算Qhi 4N hi(2-7)其中： 4 每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min；N hi 第 i 個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)。Qhi 4Nhi 4 18 72m3/miniv按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面的最小風(fēng)量：Qhi 60 0.15 Shi60 0.15 9 108m3/min按最高風(fēng)速驗(yàn)算各掘進(jìn)工作面的最小風(fēng)量：3Qhi 60 4 Shi60 4 9 2160m3/mi

16、n式中 Shi 第 i 個(gè)掘進(jìn)巷道工作面巷道的凈斷面積， m2。根據(jù)風(fēng)速驗(yàn)算掘進(jìn)工作面的風(fēng)量符合要求。用以上幾種方法對(duì)掘進(jìn)工作面進(jìn)行計(jì)算，選擇最大值作為掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量即 675m3/mi n3、硐室所需風(fēng)量的計(jì)算采區(qū)各硐室的風(fēng)量可按經(jīng)驗(yàn)值來確定，即采區(qū)變電所、絞車房供風(fēng)量均不低于60m3/min ，其他硐室的供風(fēng)量不低于30m3/min 。又結(jié)合本礦為高瓦斯礦的實(shí)際情況確定為：采區(qū)絞車房、變電所及火藥庫供風(fēng)量為 80 m3/min ，其他硐室的供風(fēng)量為45m3/min 。4 、礦井總風(fēng)量的計(jì)算礦井的總風(fēng)量，應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算：Qm=(EQwt + E Qh

17、t + E Qrt +E Qot) Kwz(2-8)式中：EQwt采煤工作面和備用工作所需風(fēng)量之和，m3/min。EQht掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/min。EQrt 碉室所需風(fēng)量之和，m3/min。EQot 其他用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和，為以上工作面所需風(fēng)量的 總和的3 m3/min 。Kwz采區(qū)風(fēng)量備用系數(shù)，包括采區(qū)漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素， 該值應(yīng)從實(shí)測和統(tǒng)計(jì)中求得，一般取1.151.25EQwt =904+904/2=1356m3/minZZQht =600m3/minEQrt =80X3=240m3/minEQot =(1356+600+240) x 3%=65.88m3/minQ 容易

18、=(1356+600+240+65.88) X 1.2=2714m3/min2.2 礦井風(fēng)量的分配2.2.1 風(fēng)量的分配的原則和方法根據(jù)實(shí)際需要由里往外細(xì)致配風(fēng)，即先定井下各個(gè)工作地點(diǎn)所需的有效風(fēng)量，逆風(fēng)流方向加上各風(fēng)路上允許的漏風(fēng)量，確定各風(fēng)路上的風(fēng)量和礦井的總進(jìn)風(fēng)量，再加上抽出式主扇井口和附屬裝置的允許漏風(fēng)量。如不考慮因體積膨脹的風(fēng)量，即得出通過主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量。所配給的風(fēng)量必須符合規(guī)程中相關(guān)規(guī)定：關(guān)于氧氣、沼氣、二氧化碳和其他有毒有害氣體安全濃度的規(guī)定；關(guān)于最高風(fēng)速和最低風(fēng)速的規(guī)定；關(guān)于采掘工作面和機(jī)電硐室最高溫度的規(guī)定；關(guān)于冷空氣預(yù)熱 i 的規(guī)定，以及關(guān)于空氣中粉塵安全濃度的規(guī)定等。

19、2.2.2 礦井風(fēng)量分配表礦井風(fēng)量分配表見下表為礦井通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量分配表，見附圖表 2-33 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算3.1 繪制通風(fēng)系統(tǒng)圖確定礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的開采位置，分別繪制兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)立體圖和網(wǎng)絡(luò)圖。礦井通風(fēng)容易時(shí)期，上山采區(qū)西兩翼的第一個(gè)區(qū)段布置一個(gè)綜采工作面。東翼布置兩個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭，有一個(gè)絞車房、一個(gè)采區(qū)變電所及炸藥庫。礦井通風(fēng)困難時(shí)期，上山采區(qū)東翼的區(qū)段布置一個(gè)綜采工作面，西翼布置一個(gè)備用工作面.東翼布置兩個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭，有一個(gè)絞車房、一個(gè)采區(qū)變電所及炸藥庫。通風(fēng)立體圖見附圖表3-1 表 3-2 ，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖見附圖表3-3 。3.

20、2 礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算3.2.1 礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則礦井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)超過 2940pa礦井井巷的局部阻力，新建礦井宜按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算，擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15計(jì)算當(dāng)風(fēng)量按照各用風(fēng)地點(diǎn)的需要或自然分配后，選擇達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)通風(fēng)容易時(shí)和最困難時(shí)通風(fēng)阻力大的風(fēng)路，然后分別計(jì)算這兩條風(fēng)路中各段井巷通風(fēng)阻力，分別累加后即得到礦井通風(fēng)最容易和最困難兩個(gè)時(shí)期的最大通風(fēng)阻力。通風(fēng)路線的確定：容易時(shí)期的最大風(fēng)阻風(fēng)路：副井主石門大巷南五運(yùn)輸上山南五運(yùn)輸上山-20151運(yùn)輸巷采煤工作面-20151運(yùn)輸巷回風(fēng)石門風(fēng)井對(duì)應(yīng)于礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)立體圖用節(jié)點(diǎn)號(hào)表小為：123456-7891

21、01112困難時(shí)期的最大風(fēng)阻風(fēng)路：副井主石門大巷南一運(yùn)輸上山南一運(yùn)輸上山南一運(yùn)輸上山-21011運(yùn)輸平巷-綜采工作面-21011回風(fēng)平巷-總回風(fēng)巷-回風(fēng)石門-風(fēng)井對(duì)應(yīng)于礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)立體圖用節(jié)點(diǎn)號(hào)表小為：123456-789101112133.2.2 計(jì)算方法沿兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)阻力路線，分別用下式算出各段巷道的摩擦阻力。H f LUQ 2/S3, pa(3-1)式中：Hf巷道摩擦阻力，Pa.巷道摩擦阻力系數(shù)，Ns2/m4L 井巷長度， mQ通過井巷的風(fēng)量，m3/sU井巷凈斷面周長，m.S井巷凈斷面積，S2礦井最大通風(fēng)阻力路線上各段通風(fēng)阻力計(jì)算見后面附圖表3-4、表3-5所示全礦通風(fēng)摩擦

22、阻力計(jì)算如下：容易時(shí)期通風(fēng)總阻力：h 1.1hrmin 1.1 820 902pa困難時(shí)期通風(fēng)總阻力：h 1.1 hrmar 1.1 1180 1298pa3.2.3 礦井等積孔的計(jì)算礦井等積孔是用用來表示井巷或礦井的通風(fēng)難易程度。其計(jì)算步驟如下：2R hr/Q2(3-2)式中：R礦井風(fēng)阻，NS2/m8Hr 礦井總阻力，paQf礦井總風(fēng)量， m3/s容易時(shí)期：R=902/45.22=0.441 N S2/m8A1 1.19/ .0.4412.02m2困難時(shí)期：R=1298/45.22=0.63N S2/m8A1 1.19/ . 0.63 1.49m2表3-6礦井等積孔計(jì)算表時(shí)期地 區(qū)風(fēng)量m3/

23、s風(fēng)壓Pa風(fēng)阻Ns2/m4等積孔 m2容易時(shí) 期西 翼45.29020.442.01困難時(shí) 期東 翼45.212980.631.49表3-7礦井連1風(fēng)難易程度分級(jí)表礦井通風(fēng)難 易程度礦井總風(fēng)阻Rm/Ns2 m-s等積孔A/m2容易v 0.355>2中等0.3551.42012困難>1.420V 1根據(jù)計(jì)算，本礦井在容易和困難時(shí)期，其通風(fēng)難易程度都在中上等以上。4通風(fēng)機(jī)選型分別選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)并確定兩個(gè)時(shí)期的工況點(diǎn)，選擇配套電機(jī)，概算通風(fēng)費(fèi)用，提出對(duì)通風(fēng)設(shè)備的安全技術(shù)要求。4.1 自然風(fēng)壓礦井進(jìn)、回風(fēng)井的空氣柱的的容重差(容重差又主要由溫度差造成)以及高差和其它自然因素所形成的壓力

24、差稱為自然風(fēng)壓.它對(duì)礦井主扇的工況點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一定的影響，因此設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮自然風(fēng)壓對(duì)主扇的影響。本設(shè)計(jì)礦井冬，夏季自然風(fēng)壓都取100 pa4.2 選擇主要通風(fēng)機(jī)本礦井為高瓦斯礦井，考慮壓人和抽出通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)及軸流式通風(fēng)機(jī)和離心式通風(fēng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)。初步選擇軸流式通風(fēng)機(jī)采用抽出通風(fēng)方式通風(fēng)。1、確定主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量( 1)容易時(shí)期通過主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q 扇 必大于通過出風(fēng)井的礦井總風(fēng)量Q對(duì)于抽出式Q 容=(1.05 1.10)Q 礦 m3/s(4-1)式中，1.051.10為外部漏風(fēng)系數(shù)，出風(fēng)并無提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)取1. 05,有提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)取1.10。此處取 1.1Q 扇=1.1X51.2=56.3

25、 m3/s( 2)困難時(shí)期時(shí)期通過主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q 扇 必大于通過出風(fēng)井的礦井總風(fēng)量Q礦，對(duì)于抽出式Q 扇=(1.051.10)Q 礦 m3/s(4-2)式中，1.051.10為外部漏風(fēng)系數(shù)，出風(fēng)并無提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)取1. 05,有提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)取1.10。此處取 1.1Q 扇=1.1X51.2=56.3 m3/s2、確定主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓軸流式通風(fēng)機(jī)：容易時(shí)期h扇易=h阻易十hd - Hn困難時(shí)期h扇難=h阻難十hd十Hnhd通風(fēng)機(jī)裝置阻力，Pa。此處取150pa容易時(shí)期h扇易=h阻易十hd Hn=913+150100=963pa困難時(shí)期 h扇難=h阻難十hd十Hn=1320+ 150+ 10

26、0=1570pa3、初選通風(fēng)機(jī)觀察 BDN ° -20 軸流式通風(fēng)機(jī)特性曲線圖知， 其可滿足要求,在其風(fēng)量坐標(biāo)51.2,做 Q 軸垂線，在風(fēng)壓坐標(biāo)963。 在 1570點(diǎn)分別做 Q 軸平行線，分別與通風(fēng)機(jī)特性曲線交于 A. B 兩點(diǎn)， 有圖可見此兩個(gè)工況點(diǎn)均在合理工作范圍內(nèi)， 故初步選 BDN °( 20 軸流式通風(fēng)機(jī)。4、求通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)計(jì)算通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻因?yàn)檫x擇抽出方式，所以用靜壓特性曲線RminH min /QRmaxH max容易時(shí)期：RminHmin /Qf2 963/51.22 0.36NS/m8困難時(shí)期：RmaxHmax /Q2f 1570/51.22

27、0.59NS/m8根據(jù)以上數(shù)據(jù)，在扇風(fēng)機(jī)個(gè)體特性圖表上選定風(fēng)機(jī)，該礦井選擇型號(hào)為 BDN( 20 軸流式通風(fēng)機(jī)。確定通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)在通風(fēng)機(jī)特性曲線圖中做到通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻曲線與風(fēng)壓曲線交點(diǎn)即為實(shí)際工況點(diǎn)。表 4-1型號(hào)時(shí)期葉片安裝角度轉(zhuǎn)速/r.min-1風(fēng)壓/pa風(fēng)量/m3s-1效率/%輸出功率/kwBDN 0-20容易1574096351.20.8580困難20740157051.20.70120容易時(shí)期應(yīng)在安裝角9較小的情況工作，困難時(shí)期應(yīng)在安裝角9較大的情況下 工作。4.3 選擇電動(dòng)機(jī)由于選用異步電動(dòng)機(jī)，且 Nimin/Nimax 80/120 0.67 0.6,故在通風(fēng)容易和通 風(fēng)困

28、難時(shí)期都用一種較大功率的電動(dòng)機(jī)，選擇這種電動(dòng)機(jī)的輸出功率刈。和輸入功率 Nei分別用下式計(jì)算：N e0 N fi max / t式中：t 傳動(dòng)效率，直接傳動(dòng)時(shí)，t= 1.0Ne0 =120/1.0=120 KWNei=1.10X Ne。/ e式中：1.10電動(dòng)機(jī)的容量系數(shù)e電動(dòng)機(jī)效率Nei 1.10 120/0.9 147KW根據(jù)以上的計(jì)算方法，選擇電動(dòng)機(jī)機(jī)型號(hào)如下表：表4-2電動(dòng)機(jī)型 號(hào)額定功率(KW )轉(zhuǎn)速(rpm )效率()功率因數(shù)JB0630M2-1018060093.10.85概算礦井通風(fēng)費(fèi)用及評(píng)價(jià)根據(jù)通風(fēng)電費(fèi)、通風(fēng)設(shè)備折舊維修費(fèi)、專用通風(fēng)井巷工程折舊維修費(fèi)、通風(fēng)器 材購置維修以及通

29、風(fēng)區(qū)隊(duì)全體職工的工資和附加費(fèi)用等，計(jì)算噸煤通風(fēng)成本。每噸煤的通風(fēng)電費(fèi)計(jì)算：Imf (Ni N2) 365 24/2( e r 1 t) kwh/a(5-1)式中：N1N2-年內(nèi)最大和最小的主扇輸入功率，kwe 主扇電動(dòng)機(jī)的效率，可在電動(dòng)機(jī)的技術(shù)特征表上查得，一般取0.9 0.95r 變壓器的效率，一般取 0.8l電線的輸電效率，一般取 0.95t 傳動(dòng)功率，直接傳動(dòng)時(shí)，取1.0;間接傳動(dòng)時(shí)取0.95每噸煤耗電量：I 1mf/T kwh/t式中：T 年內(nèi)的礦井產(chǎn)量；t/a每噸煤的通風(fēng)電費(fèi)E=I XD元/t式中：D每度電的費(fèi)用；元/kwh礦井通風(fēng)費(fèi)用：Imf (N1 N2) 365 24 /2(

30、e r lt)=(80+120) X 365X24/2(0.931 X 0.8 X 0.95 X 1.0)=186 萬 kw.h/aImf (N1 N2) 365 24/2( e r l t) kwh/a=(80+120)義 365X24/2(0.928 X 0.8 X 0.95 X 1.0)=155 萬 kw.h/a每噸煤耗電量：I Imf/T= (186+155) /150=2.273 kwh/t每噸煤的通風(fēng)電費(fèi)E = I XD=2.273 義 0.24=0.55 元/t6 礦井災(zāi)害防治措施為了保證礦井安全生產(chǎn)，自礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中，要重點(diǎn)防范瓦斯煤層、水和火的威脅。本設(shè)計(jì)采用較先進(jìn)的設(shè)備，并建立了井下環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，對(duì)瓦斯、煤層、水和火等災(zāi)害進(jìn)行了早期預(yù)防，綜合治理。1、瓦斯管理措施嚴(yán)格執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)程第四章第一節(jié)煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定C設(shè)專職瓦斯員對(duì)工作面每班巡回檢測，不得少于兩次，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)匯