礦大礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)_圖文

1、中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計(jì)需要cad 圖的聯(lián)系Q592964353目錄1 礦井設(shè)計(jì)概況 . 21.1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征. 2 1.2 井田開(kāi)拓 . 2 1.3巷道布置與采煤方法 . 4 2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)擬定 . 52.1通風(fēng)系統(tǒng)擬定原則和要求. 5 2.2礦井通風(fēng)方式的選擇 . 5 2.3 礦井通風(fēng)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較. 9 2.4礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方法. 11 3 帶區(qū)通風(fēng) . 123.1帶區(qū)進(jìn)、回風(fēng)上山的通風(fēng)系統(tǒng) . . 12 3.2 回采工作面通風(fēng)方式選擇. 12 4掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 144.1掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則. 14 4.2掘進(jìn)通風(fēng)方法選擇 . 14

2、4.3掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量計(jì)算. 15 4.4掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備選型 . 18 4.5掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)管理和安全措施 . . 20 5 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配 . 205.1 礦井總風(fēng)量的計(jì)算 . 20 5.2 礦井風(fēng)量分配 . 24 5.3風(fēng)速驗(yàn)算 . 25 6 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 . 266.1 通風(fēng)阻力的計(jì)算原則 . 26 6.2 通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的確定 . . 26 6.3 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 . 29 6.4 礦井通風(fēng)總阻力 . 30 7 礦井通風(fēng)設(shè)備選型 . 327.1礦井通風(fēng)設(shè)備選型要求. 32 7.2礦井自然風(fēng)壓 . 32 7.3 通風(fēng)機(jī)選擇 . 33 7.4 電動(dòng)機(jī)選擇 . 35 7.5

3、礦井主要通風(fēng)設(shè)備要求 . 36 7.6 通風(fēng)附屬裝置及其安全技術(shù). 37 8 礦井通風(fēng)費(fèi)用概算 . 388.1噸煤通風(fēng)電費(fèi) . 38 8.2通風(fēng)設(shè)備的折舊費(fèi)和維修費(fèi) . . 39 8.3專(zhuān)用通風(fēng)巷道的維護(hù)費(fèi). 40 8.4通風(fēng)員工工資費(fèi)用 . 40 8.5噸煤通風(fēng)成本 . 40 9 結(jié)論 . 40 10 參考文獻(xiàn) . 401 礦井設(shè)計(jì)概況1.1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1 礦區(qū)概述城郊煤礦是一座隸屬于河南省永城煤電集團(tuán)公司的國(guó)有大型煤礦，井田位于河南省永城市境內(nèi)，覆蓋城關(guān)鄉(xiāng)、城廂鄉(xiāng)的全部及侯嶺、雙橋、十八里、將口鄉(xiāng)的一部分。礦井井田范圍西部邊界為F3 斷層，東部以F1斷層和煤層露頭為界，北部以F

4、2斷層為界，南部以F14斷層為界。井內(nèi)的氣象參數(shù)按表1所列的平均值選取。 冬 夏2 井田地質(zhì)特征井田東西長(zhǎng)度約為8km ，南北長(zhǎng)5km 。煤層最小傾角3，最大傾角7，平均傾角5，水平面積為40平方公里。 3 煤層特征本礦井可采煤層有2煤層，其煤層平均厚度為2.95m ，具體參見(jiàn)圖1 綜合地質(zhì)柱狀圖。根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告的瓦斯地質(zhì)資料，井田中各煤層沼氣含量一般小于0.5m 3/t，屬低沼氣礦井。各煤層均無(wú)煤塵爆炸危險(xiǎn)。各煤層均屬不自燃發(fā)火煤層。1.26 1.151.23 1.171.2 井田開(kāi)拓1 井田境界與儲(chǔ)量礦井地質(zhì)資源量：2#煤184.36（Mt ），工業(yè)儲(chǔ)量173.89（Mt ），可采儲(chǔ)量1

5、29.38（Mt ），本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)t/年。工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為300m600m 的長(zhǎng)方形，工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為671(萬(wàn)t 。 2 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算，“三八”工作制，每日兩班生產(chǎn)、一班檢修，每日提升時(shí)間為16小時(shí)。本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)噸/年, 礦井服務(wù)年限為61.6年。圖1.1 綜合地質(zhì)柱狀圖3 井田開(kāi)拓工業(yè)廣場(chǎng)位于井田中部。井筒的有利位置應(yīng)在井田走向的儲(chǔ)量中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均勻的雙翼井田，可以使井田走向的井下運(yùn)輸工作量最小，通風(fēng)網(wǎng)路較短，通風(fēng)阻力小。井田主采煤層為二號(hào)煤層，二號(hào)煤層傾角平變化不大，為37近水

6、平煤層，為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，故設(shè)計(jì)為兩水平開(kāi)采。一水平標(biāo)高-540m ，帶區(qū)式開(kāi)采。礦井采用一對(duì)立井開(kāi)拓：主立井采用箕斗提煤；副立井采用罐籠提升矸石，升降人員、設(shè)備、材料，且兼作進(jìn)風(fēng)井。副井安裝梯子間，作為一個(gè)安全出口。考慮到新莊井田范圍較大，礦井通風(fēng)方式經(jīng)過(guò)比較后確定為中央并列式通風(fēng)（具體比較情況見(jiàn)第九章），在井田南翼和北翼各掘一個(gè)風(fēng)井，即南風(fēng)井和北風(fēng)井，每個(gè)風(fēng)井均安裝梯子間，作為回風(fēng)井并兼作安全出口。礦井開(kāi)拓大巷布置在巖層中，留大煤柱護(hù)巷，大巷間距50m 。由于礦井瓦斯涌出量不大，為滿(mǎn)足回 風(fēng)需要，單獨(dú)建設(shè)回風(fēng)立井。一條輔助運(yùn)輸大巷，一條膠帶回風(fēng)大巷共兩條大巷。為便于在巷道交叉時(shí)架設(shè)風(fēng)橋等構(gòu)筑

7、物，輔助運(yùn)輸大巷和主運(yùn)輸大巷距煤層底板一定距離掘進(jìn)。大巷基本保持與煤層同方向布置，局部半煤巖及巖巷，巷道坡度不隨煤層而起伏, 一般保持千分之三。1.3巷道布置與采煤方法1 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)首采采區(qū)位于井田東部，北起F5斷層，向東南延伸約1435m 。首采帶區(qū)為東三帶區(qū)位于大巷東側(cè)，走向長(zhǎng)平均2126m ，傾向長(zhǎng)平均1435m 。帶區(qū)內(nèi)劃分6個(gè)條帶，首采帶區(qū)工作面長(zhǎng)220m ，兩條條帶斜巷斷面均為4.6m 寬，3m 高，在中部開(kāi)一切眼便于掘進(jìn)通風(fēng)，與進(jìn)風(fēng)巷的夾角一般為85。首采帶區(qū)為東三帶區(qū)，帶區(qū)內(nèi)不留設(shè)條帶煤柱，故各區(qū)段之間采用跳采，首采工作面為2101工作面，然后跳采下一個(gè)條帶。帶

8、區(qū)內(nèi)條帶運(yùn)輸斜巷鋪設(shè)B=1200mm的膠帶輸送機(jī)，運(yùn)輸煤炭到大巷膠帶運(yùn)輸機(jī)，再經(jīng)膠帶運(yùn)輸石門(mén)動(dòng)到井度煤倉(cāng)。帶區(qū)內(nèi)輔助運(yùn)輸采用卡軌車(chē)運(yùn)輸，材料車(chē)從井底車(chē)場(chǎng)出來(lái)，經(jīng)軌道運(yùn)輸石門(mén)到軌道運(yùn)輸大巷，通過(guò)材料車(chē)場(chǎng)到帶區(qū)運(yùn)料平巷再到回采工作面的輔助運(yùn)輸斜巷，再到工作面。 2 采煤方法主采煤層選用綜采開(kāi)采工藝，傾斜長(zhǎng)壁全部垮落一次采全高的采煤方法。工作面的推進(jìn)方向確定為后退式。根據(jù)工作面的關(guān)鍵參數(shù)選用配套設(shè)備：ZTF650019/32型端頭支架、MXA-300/3.5D采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)SGZ-764/500、 SZZ-764/160型轉(zhuǎn)載機(jī)、 PEM10001000型破碎機(jī)、 SSJ1200/2200M 可

9、伸縮帶式輸送機(jī)。采煤機(jī)截深0.8m ，其工作方式為雙向割煤，追機(jī)作業(yè)，工作面端頭進(jìn)刀方式。工作面用先移架后推溜的及時(shí)支護(hù)方式。 3 回采巷道布置工作面回采巷道布置方式為一進(jìn)一回，每個(gè)工作面共布置二條條帶斜巷。采用綜掘機(jī)割煤，錨桿機(jī)進(jìn)行支護(hù)的機(jī)械化掘進(jìn)方式。條帶斜巷、聯(lián)絡(luò)巷斷面均為4.6m 寬，3.0m 高。 4 部分井巷特征參數(shù) 2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)擬定2.1通風(fēng)系統(tǒng)擬定原則和要求1）通風(fēng)系統(tǒng)擬定原則擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)格遵循安全可靠、投產(chǎn)較早、出煤較多，通風(fēng)基建費(fèi)用和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用之總和最低以及便于管理。礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理：集中進(jìn)回風(fēng)線路要短，通風(fēng)總阻力要小，多階段同時(shí)作業(yè)時(shí)，主要人行運(yùn)輸巷道和工作

10、點(diǎn)上的污風(fēng)不串聯(lián)。(1 內(nèi)外部漏風(fēng)少。(2 通風(fēng)構(gòu)筑物和風(fēng)流調(diào)節(jié)設(shè)施及輔助通風(fēng)機(jī)要少。(3 充分利用一切可用的通風(fēng)井巷，使專(zhuān)用通風(fēng)井巷工程量最少。 (4 通風(fēng)動(dòng)力消耗少，通風(fēng)費(fèi)用低。 2）通風(fēng)系統(tǒng)擬定基本要求（1）每個(gè)礦井和階段水平之間都必須有2個(gè)安全出口。（2）進(jìn)風(fēng)井巷與采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流的粉塵濃度不得大于0.5mg/m3。（3）新設(shè)計(jì)的箕斗井和混合井禁止作進(jìn)風(fēng)井，已作進(jìn)風(fēng)井的箕斗井和混合井必須采取凈化措施，使進(jìn)風(fēng)流的含塵量符合上述要求。（4）主要回風(fēng)井巷不得作人行道，井口進(jìn)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(chǎng)、二次破碎巷道和電

11、耙道，應(yīng)利用貫穿風(fēng)流通風(fēng)，電耙司機(jī)應(yīng)位于風(fēng)流的上風(fēng)側(cè)，有污風(fēng)串聯(lián)時(shí)，應(yīng)禁止人員作業(yè)。（7）井下硐室和炸藥庫(kù)，必須設(shè)有獨(dú)立的回風(fēng)道。（8）主要通風(fēng)機(jī)一般應(yīng)設(shè)反風(fēng)裝置，要求10min 內(nèi)實(shí)現(xiàn)反風(fēng)。2.2礦井通風(fēng)方式的選擇1）選擇通風(fēng)方案的因素選擇通風(fēng)方式應(yīng)根據(jù)礦井的實(shí)際情況，結(jié)合各種通風(fēng)方式的特點(diǎn)及使用條件，并考慮以下兩種因素： (1 自然因素：煤層賦存條件、埋藏深度、沖擊層深度、瓦斯等級(jí)。 (2 經(jīng)濟(jì)因素：井巷工程量、通風(fēng)運(yùn)行費(fèi)用、設(shè)備裝備費(fèi)用。 2 礦井通風(fēng)方案礦井通風(fēng)方式根據(jù)回風(fēng)井的位置的不同, 可分為中央并列式、中央分列式、兩翼對(duì)角式、采區(qū)式和混合式通風(fēng)方式，以下為前四種方案的示意圖。方案

12、一：中央并列式風(fēng)井主副井都位于中央工業(yè)廣場(chǎng)上，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)，如圖2.1。 圖2.1 中央并列式通風(fēng)方式1主井 2副井 3運(yùn)輸大巷 4回風(fēng)大巷 5回風(fēng)石門(mén)方案二：中央分列式兩回風(fēng)井位于井田邊界的兩翼，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)，如圖2.2。 圖2.2 中央分列式通風(fēng)方式1主井 2副井 3運(yùn)輸大巷 4回風(fēng)大巷 5回風(fēng)石門(mén)方案三：兩翼對(duì)角式進(jìn)風(fēng)井位于井田的中央，回風(fēng)井設(shè)在井田兩翼的上部邊界，如圖2.3。圖2.3 兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式1主井 2副井 3運(yùn)輸大巷 4回風(fēng)大巷 5回風(fēng)石門(mén)方案四：采區(qū)式通風(fēng)方式每一個(gè)分區(qū)域均設(shè)置進(jìn)風(fēng)井及回風(fēng)井，構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)，如圖2.4。 圖2.4 采區(qū)式通風(fēng)方式1主井 2

13、副井 3運(yùn)輸大巷 4回風(fēng)石門(mén)3）通風(fēng)方式的選擇各種通風(fēng)方式的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)表2.1。 2.3 礦井通風(fēng)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較1 技術(shù)比較由于該礦為低瓦斯礦井, 煤層不具有自燃傾向性, 通過(guò)初步的技術(shù)比較, 方案一和方案三比方案二和方案四有更明顯的優(yōu)勢(shì)。 2）經(jīng)濟(jì)比較方案一和方案三兩通風(fēng)方案的經(jīng)濟(jì)主要從巷道開(kāi)拓工程量、費(fèi)用及巷道維護(hù)費(fèi)用、通風(fēng)設(shè)施購(gòu)置費(fèi)用和通風(fēng)電費(fèi)等方面考慮，巷道開(kāi)拓及維護(hù)費(fèi)用只比較兩個(gè)方案中不同或多出的部分，相同部分不作比較。(1 井巷掘進(jìn)費(fèi)用比較 (2 井巷維護(hù)費(fèi)用比較 (3 通風(fēng)設(shè)施購(gòu)置費(fèi)用比較(4 通風(fēng)總費(fèi)用比較從上表中可以看出，中央并列式在經(jīng)濟(jì)上要優(yōu)于兩翼

14、對(duì)角式。綜合技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的比較，總體上中央并列式通風(fēng)方式優(yōu)于兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式，故本礦井采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)。2.4礦井主要通風(fēng)機(jī)工作方法空氣之所以能在礦井巷道中流動(dòng)，是因?yàn)榉至鞯氖寄c(diǎn)間存在能量差，若這種能量差有通風(fēng)機(jī)提供，則稱(chēng)為機(jī)械通風(fēng)；若是由礦井自然條件產(chǎn)生的，則稱(chēng)為自然通風(fēng)。但自然風(fēng)壓一般較小且隨季節(jié)變化，難以滿(mǎn)足礦井通風(fēng)的要求，因此煤礦安全規(guī)程第一百二十一條規(guī)定：礦井必須采用機(jī)械通風(fēng)。按通風(fēng)機(jī)的工作方式將礦井通風(fēng)系統(tǒng)分為壓入式、抽出式、抽壓混合式3類(lèi)，其使用條件和優(yōu)缺點(diǎn)分析見(jiàn)表2-6。 根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告的瓦斯地質(zhì)資料，井田中各煤層沼氣含量一般小于0.5m 3/t，屬低沼氣礦井；

15、又根據(jù)鑒定結(jié)果，2#煤煤塵不具有自燃傾向性且礦井為中型礦井，而通風(fēng)機(jī)的壓入式工作方式有漏風(fēng)量少和通風(fēng)管理簡(jiǎn)單，不存在過(guò)渡到下水平時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難等優(yōu)點(diǎn)，所以選擇通風(fēng)機(jī)的工作方式為抽出式。3 帶區(qū)通風(fēng)帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井的基本組成部分，它包括帶區(qū)進(jìn)回風(fēng)和工作面進(jìn)回風(fēng)巷道的布置方式，帶區(qū)通風(fēng)路線的連接方式以及采區(qū)通風(fēng)設(shè)備的和通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置等基本內(nèi)容。它主要取決于帶區(qū)巷道布置和采煤方法，同時(shí)要滿(mǎn)足通風(fēng)的特殊要求。在通風(fēng)系統(tǒng)中，要能保證采區(qū)風(fēng)流的穩(wěn)定性，盡量避免角聯(lián)風(fēng)路，盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，并有利于采空區(qū)瓦斯的合理排放及防止采空區(qū)浮煤自燃，新鮮風(fēng)流在風(fēng)路上被加熱和污染的程度小，回采工作面和

16、掘進(jìn)工作面都應(yīng)該獨(dú)立通風(fēng)。帶區(qū)布置獨(dú)立的回風(fēng)道，實(shí)行分帶通風(fēng)。帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)既要保證質(zhì)量，安全可靠，又要經(jīng)濟(jì)合理。帶區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的合理與否不僅影響采區(qū)內(nèi)的風(fēng)量分配，發(fā)生事故時(shí)的風(fēng)流控制，工作面的安全生產(chǎn)，而且影響到全礦的通風(fēng)質(zhì)量和安全狀況。3.1帶區(qū)進(jìn)、回風(fēng)上山的通風(fēng)系統(tǒng)兩種通風(fēng)方式比較工作面運(yùn)料斜巷進(jìn)風(fēng)，新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響，運(yùn)料斜巷的絞車(chē)房易于通風(fēng)。工作面運(yùn)輸斜巷進(jìn)風(fēng)，由于風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，易于引起煤塵飛揚(yáng)，運(yùn)輸煤炭釋放大量瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流的煤塵和瓦斯?jié)舛仍龃?，影響工作面的安全衛(wèi)生條件；輸送機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量，使風(fēng)流溫度增高。此外須在運(yùn)料斜巷的下部車(chē)場(chǎng)內(nèi)安設(shè)風(fēng)門(mén)

17、，此外運(yùn)輸?shù)V車(chē)來(lái)往頻繁，需要加強(qiáng)管理，防止風(fēng)流短路。該礦井各煤層均無(wú)煤塵爆炸危險(xiǎn)，各煤層均屬不自燃發(fā)火煤層，所以沒(méi)有太大的安全隱患。因此在該礦井的設(shè)計(jì)中兩種通風(fēng)方式都可以使用，一般采用工作面運(yùn)輸斜巷進(jìn)風(fēng)。3.2 回采工作面通風(fēng)方式選擇采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)要求（1）回采工作面與掘進(jìn)工作面都應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)。（2）風(fēng)流穩(wěn)定。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，回采工作面分支應(yīng)盡量避免處在角聯(lián)分支或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)分支上；當(dāng)無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施。（3）漏風(fēng)少。應(yīng)盡量減小回采工作面的內(nèi)部及外部漏風(fēng)，特別應(yīng)避免從外部向回采工作面的漏風(fēng)。 （4）回采工作面的調(diào)風(fēng)設(shè)施可靠。 （5）保證風(fēng)流暢通。 1）長(zhǎng)壁采煤工作面的通風(fēng)

18、方式工作面的通風(fēng)方式視瓦斯涌出量、開(kāi)采工作條件和開(kāi)采技術(shù)而異，按工作面進(jìn)回風(fēng)巷的數(shù)量和位置，可分為U 形、Y 形、E 形、W 形、Z 形等通風(fēng)方式，其中U 形應(yīng)用最為普遍。表3.1 回風(fēng)工作面主要通風(fēng)系統(tǒng)比較 “U ”型通風(fēng)系統(tǒng)布置方便，通風(fēng)簡(jiǎn)單，工作面可采用后退式回采。上、下順槽在煤體中維護(hù)，漏風(fēng)量小，風(fēng)流流動(dòng)為上行方向，上、下順槽布置于煤體中，漏風(fēng)量?。煌咚棺匀涣鲃?dòng)方向和風(fēng)流方向一致，有利于較快降低工作面瓦斯?jié)舛取ｉ_(kāi)掘井巷費(fèi)用低，同時(shí)結(jié)合煤層的儲(chǔ)存形式，本設(shè)計(jì)在回采工作面應(yīng)用“U ”型通風(fēng)系統(tǒng)。4掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)掘井巷時(shí)，為了稀釋和排除自煤（巖）體涌出的有害氣體、爆破產(chǎn)生的炮煙和礦塵以及

19、保持良好的氣候條件，必須利用其他動(dòng)力對(duì)掘進(jìn)工作面進(jìn)行不間斷的通風(fēng)，該礦井設(shè)計(jì)達(dá)產(chǎn)時(shí)，配備兩個(gè)掘進(jìn)頭。4.1掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則（1）礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)為掘進(jìn)通風(fēng)創(chuàng)造條件。 （2）掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)。 （3）盡量采用先進(jìn)技術(shù)先進(jìn)的低噪、高效型局部通風(fēng)機(jī)。（4）壓入式通風(fēng)宜采用柔性風(fēng)筒，抽出式宜用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型。（5）當(dāng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)不能滿(mǎn)足通風(fēng)要求時(shí)可考慮選用兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。4.2掘進(jìn)通風(fēng)方法選擇向獨(dú)頭掘進(jìn)巷道進(jìn)行通風(fēng)的方法按照動(dòng)力形式不同，可分為局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)、礦井全壓通風(fēng)和引射器通風(fēng)。由掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

20、原則，采用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)的掘進(jìn)通風(fēng)方式。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)方式利用局部風(fēng)機(jī)做動(dòng)力，通過(guò)風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)的方法，是目前掘進(jìn)通風(fēng)的主要的辦法。局部通風(fēng)機(jī)的常用通風(fēng)方式有壓入式、抽出式和壓抽混合式。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)的三種通風(fēng)方式布置方式、優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)下表4-1。表4.1 掘進(jìn)頭通風(fēng)方式及其優(yōu)缺點(diǎn) 本礦井因是帶區(qū)布置，較三條大巷的巖巷掘進(jìn)量，區(qū)段巷道的煤巷掘進(jìn)量大，因此掘進(jìn)通風(fēng)主要煤巷的掘進(jìn)通風(fēng)，對(duì)應(yīng)上述三種掘進(jìn)通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)及使用條件，我們選定壓入式局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)方式。4.3掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量計(jì)算每個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按照瓦斯或者二氧化碳涌出量、炸藥用量、局部風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定要求分

21、別進(jìn)行計(jì)算，并取其中最大值。 1）按壓入式通風(fēng)方式通風(fēng)時(shí)Q y =7.8/t （4-1）式中：Q y 采用壓入式通風(fēng)時(shí)，稀釋、排出掘進(jìn)巷道炮煙所需風(fēng)量，m 3/min ； A 為同時(shí)爆破的炸藥量，kg ；最大為6.5kg ； S 掘進(jìn)巷道的凈斷面積，m 3；14.70m 3；L 從工作面至炮煙濃度稀釋至安全濃度的距離，可用下式計(jì)算L =400A /S ，則，L =4006.5/14.70=176.87 t 掘進(jìn)巷道的通風(fēng)時(shí)間，一般取20-30min ，這里取20min 。 Q y =7.820=137.62m 3/min2）按瓦斯涌出量計(jì)算根據(jù)礦井安全規(guī)程規(guī)定，按工作面回風(fēng)風(fēng)流中沼氣的濃度不得

22、超過(guò)1%的要求計(jì)算，即：q b K b (1-K （4-2） Q b =100式中：Q b 掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量，m 3/min ；q b 該掘進(jìn)工作面瓦斯的平均絕對(duì)涌出量，5m 3/min ；K b 該掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量系數(shù)，根據(jù)實(shí)際觀測(cè)1.5 K 礦井瓦斯抽放率，為80%。工作面需風(fēng)量：Q b =10051.5(1-0.8 =150m 3/min3）按人數(shù)計(jì)算按每人每分鐘所需風(fēng)量和掘進(jìn)工作面的最多人數(shù)計(jì)算工作面所需風(fēng)量計(jì)算：Q b =4N （4-3）式中：4每人每分鐘供給4 m 3的規(guī)定風(fēng)量，m 3/min ； N 該掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取30人。故連采機(jī)掘進(jìn)工作面

23、風(fēng)量：Q b =430=120m 3/min4）按炸藥量計(jì)算巖石大巷的掘進(jìn)一般采用炮掘，所以風(fēng)量計(jì)算要按照炸藥量計(jì)算：Q b =25A （4-4）式中：25使用一千克炸藥的供風(fēng)量，m 3/min ；A 該掘進(jìn)工作面一次爆破所使用的最大炸藥量，取6.5kg 。Q b =256.5=162.5m 3/min由以上四種方法計(jì)算的掘進(jìn)巷道所需風(fēng)量最大值為：Q b =162.5m 3/min5）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算（1）按煤礦安全規(guī)程規(guī)定煤巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量滿(mǎn)足：Q min 15Sm 3/min Q max 240Sm /min式中：S 為煤巷掘進(jìn)巷道斷面積，14.70m 2；3Q min =1514.70=

24、220.5m 3/min Q max =24014.70=3528m /min由風(fēng)速驗(yàn)算可知，Q3=162.5m 3/min 不符合風(fēng)速要求。根據(jù)配風(fēng)經(jīng)驗(yàn)取250m 3/min 。（2）按照煤礦安全規(guī)程規(guī)定巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量滿(mǎn)足：Q min 9Sm 3/min Q max 240Sm /min式中：S 為巖巷掘進(jìn)巷道斷面積，15.70m 2；3Q min =915.70=141.3m 3/min Q max =24015.70=3768m /min3按照以上方法1、3、4可以計(jì)算出巖巷掘進(jìn)最大需風(fēng)量162.5m 3/min ，不滿(mǎn)足風(fēng)速驗(yàn)算要求。對(duì)于巖巷掘進(jìn)根據(jù)配風(fēng)經(jīng)驗(yàn)取200m 3/min

25、 ，經(jīng)風(fēng)速驗(yàn)算符合要求。4.4掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備選型1）風(fēng)筒選擇的原則：選用風(fēng)筒要與局部通風(fēng)機(jī)選型一并考慮。原則是：(1 風(fēng)筒直徑能保證最大通風(fēng)長(zhǎng)度時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量能滿(mǎn)足工作面通風(fēng)的要求。 (2 風(fēng)筒直徑主要取決于送風(fēng)量及送風(fēng)距離。 2）風(fēng)筒的選擇因我們選擇的是壓入式通風(fēng)，所以我們選擇的是柔性風(fēng)筒，掘進(jìn)通風(fēng)的柔性風(fēng)筒有帆布、膠布、人造革等，柔性風(fēng)筒重量輕，易于儲(chǔ)運(yùn)和搬運(yùn)，連接和懸吊比較方便，膠布和人造革風(fēng)筒防水性能好，且膠布風(fēng)筒造價(jià)比較低，因此原則膠皮風(fēng)筒，其具體參數(shù)見(jiàn)表4.2。表4.2 膠皮風(fēng)筒參數(shù)風(fēng)筒類(lèi)型 膠皮風(fēng)筒 (1 風(fēng)筒風(fēng)阻風(fēng)筒的風(fēng)阻包括摩擦風(fēng)阻和局部風(fēng)阻，由其百米風(fēng)阻值得風(fēng)筒風(fēng)阻為：

26、風(fēng)筒直徑（mm ） 1000百米風(fēng)阻接頭方法 雙反邊節(jié)長(zhǎng)壁厚風(fēng)筒質(zhì)量(NS 2/m 82(m 30(mm 1.2(kg /m 4.0R p =式中：LR 100 100L 風(fēng)筒長(zhǎng)度，取1500m ； R 100風(fēng)筒百米風(fēng)阻，取2NS 2/m 8則：R p =15002=30NS 2/m 8 100(2 風(fēng)筒的漏風(fēng)率柔性風(fēng)筒的漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)值可用下式計(jì)算：=Q f Q 0=1（4-5） 1-10000式中：柔性風(fēng)筒的漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)； Q f 局部通風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量，m 3/min ；Q 0風(fēng)筒末端的風(fēng)量，m 3/min ；p 風(fēng)筒100m 長(zhǎng)度的漏風(fēng)率，取0.5%，百米漏風(fēng)率可以從表4.3中查取

27、；L 風(fēng)筒總長(zhǎng)度，m 。表4.3 柔性風(fēng)筒百米漏風(fēng)率 則：=Q f 1Q =1.081-100003）局部通風(fēng)機(jī)選型（1）局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量Q aQ a =Q b式中：風(fēng)筒的漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)，根據(jù)上面計(jì)算為1.06；Q b 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量，m 3/min ；則局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量為：Q a =1.08250=270m 3/min 。 （2）局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓壓入式局部通風(fēng)機(jī)工作全風(fēng)壓H t 為：H Q 2b t =R p Q a Q b +h v 0=R p Q a Q h +0.811D 4(P a 式中：H t 局部通風(fēng)機(jī)工作全風(fēng)壓，P a ；R 8P 風(fēng)筒總風(fēng)阻，根據(jù)上面計(jì)算取30NS

28、 2/m ；Q 3a 局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量，根據(jù)上面計(jì)算為270m /min ； Q b 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量，根據(jù)上面計(jì)算為250m 3/min空氣密度，1.2kg /m 3D 風(fēng)筒直徑，1m 。則局部通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓為：4-6）（4-7）（2702502502/3600H t =30+0.8111.2=579.4P a606014(4 局部通風(fēng)機(jī)的選擇局部通風(fēng)機(jī)分為軸流式和離心式兩種，軸流式通風(fēng)機(jī)具有體積小，便于安裝和串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，效率高等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)上述計(jì)算所得的局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q a 和工作全風(fēng)壓H t 選取FBD 型No 5.6/211礦用防爆壓入式對(duì)旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)如表4.3表

29、4.4 FBD 型No 5.6/211礦用防爆壓入式對(duì)旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)功率風(fēng) 量全壓最高全壓效率型號(hào)規(guī)格KWm /min3P a % 80噪聲dBaNo 5.6/211 211 330220 5503600 254.5掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)管理和安全措施（1）保證工作面有足夠的新鮮風(fēng)流局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)時(shí)，無(wú)論是工作和交接班都不準(zhǔn)停風(fēng)或減少風(fēng)量。提高有效風(fēng)量。應(yīng)減少導(dǎo)風(fēng)設(shè)施的漏風(fēng)，減低導(dǎo)風(fēng)設(shè)施的風(fēng)阻，要采用接頭嚴(yán)密漏風(fēng)小的反邊接頭法，及時(shí)修補(bǔ)風(fēng)筒和堵補(bǔ)風(fēng)筒針眼，選用大直徑風(fēng)筒，提高設(shè)備的安裝質(zhì)量。（2）保證局部通風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)局部通風(fēng)機(jī)必須有專(zhuān)人負(fù)責(zé)管理，局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置必須裝在進(jìn)風(fēng)道中，

30、距回風(fēng)口不小于10m ，局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量必須小于全風(fēng)壓供給該處的風(fēng)量，以免發(fā)生循環(huán)風(fēng)。 防止局部通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)燒壞，采用QC83-80型磁力啟動(dòng)器。 局部通風(fēng)機(jī)和機(jī)電設(shè)備須配有延時(shí)風(fēng)電閉鎖裝置。安設(shè)瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電裝置，局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)采用雙回路供電，以保證局部通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 （3）局部通風(fēng)機(jī)的管理工作，主要是保證局部通風(fēng)機(jī)安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少漏風(fēng)，降低風(fēng)筒阻力，提高工作面的有效風(fēng)量，加強(qiáng)局部通風(fēng)機(jī)管理及檢查。5 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配5.1 礦井總風(fēng)量的計(jì)算礦井總風(fēng)量是井下各個(gè)工作地點(diǎn)的有效風(fēng)量和各條風(fēng)路上的漏風(fēng)的總和。本設(shè)計(jì)采用按實(shí)際需要由里往外細(xì)致配風(fēng)的算法。生產(chǎn)礦井總進(jìn)風(fēng)量按以下要求分別計(jì)算

31、，并取其中的最大值。 1 按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算：Q 4N K t式中：N 井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，700人；K t 礦井通風(fēng)系數(shù)，一般可取1.21.25，本設(shè)計(jì)取1.25。 本礦井井下同時(shí)作業(yè)的最多人數(shù)為700人，則Q =47001.25=3500（m 3/min ）2 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：首先計(jì)算出各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量，再乘以一定的系數(shù)，得出總風(fēng)量。即：Q (Q a +Q b +Q c +Q d +Q e K t式中：Q Qa回采工作面所需風(fēng)量之和，m 3/min ； 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m 3/min ； 備用工作面所需風(fēng)量之和，m 3/min ；

32、獨(dú)立通風(fēng)硐室所需風(fēng)量之和，m 3/min 其他巷道所需風(fēng)量之和，m 3/minbQ QcQdeK t 礦井通風(fēng)系數(shù)，抽出式礦井取1.21.25，本設(shè)計(jì)取1.2。（1）回采工作面的需風(fēng)量回采工作面用風(fēng)量應(yīng)按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別計(jì)算，然后取其中的最大值。按瓦斯涌出量計(jì)算：根據(jù)規(guī)程規(guī)定，按采煤工作面回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)1%的要求計(jì)算，公式如下：Q ai =100q a K ai式中：Q ai 第i 個(gè)回采工作面需風(fēng)量，m 3/min ；q a 回采工作面回風(fēng)流中的平均瓦斯絕對(duì)涌出量，5m 3/min K ai 瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.5；

33、 Q ai =1001.55=750(m 3/min按工作面溫度選擇適宜的風(fēng)速計(jì)算采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件，其進(jìn)風(fēng)流氣溫和風(fēng)速應(yīng)符合表5.1的要求，由煤礦規(guī)程規(guī)定，井下采掘工作面的氣溫須不高于26C 。則取該礦工作面氣溫為24C 。采煤工作面風(fēng)速取v =1.80m /s 。表5.1 采煤工作面溫度與對(duì)應(yīng)風(fēng)速調(diào)整系數(shù)Kap 采煤工作面空氣溫度(C 采煤工作面風(fēng)速(m/s配風(fēng)調(diào)整系數(shù)（Kap ）18 1820 2023 2326 2628 2830回采工作面實(shí)際需風(fēng)量按下式計(jì)算：0.30.8 0.81.0 1.01.5 1.51.8 1.82.5 2.53.0 0.90 1.00 1.001.

34、10 1.101.25 1.251.4 1.41.6Q ai =60v ai S ai ，m 3/min式中：v ai 第i 個(gè)回采工作面風(fēng)速，m /s ；S ai 第i 個(gè)采煤工作面的平均斷面積，為14.75m 2。 Q ai =601.8014.75=1593（m 3/min ）按工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)就算：Q ai =4N i ，m 3/min式中：N i 采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，綜采工作面一般為40人； 4沒(méi)人最少需要的風(fēng)量，m 3/minQ ai =440=160（m 3/min ）綜上所述，回采工作面的需風(fēng)量取最大值為1593m 3/min 按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：按最低風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)采

35、煤工作面的最低風(fēng)量（Q ai ）：Q ai 15S ai ，m 3/min按最高風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)采煤工作面的最低風(fēng)量（Q ai ）： Q ai 240S ai ，m 3/min 則綜采工作面：按最低風(fēng)速驗(yàn)算：Q ai =15931514.75=221.25m 3/min 按最高風(fēng)速驗(yàn)算：Q ai =159324014.75=3540m 3/min可見(jiàn)回采工作面的需風(fēng)量取為1593m 3/min 滿(mǎn)足要求，求礦井只有一個(gè)綜采工作面，則Qa=1593m 3/min（2）掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量本設(shè)計(jì)采區(qū)達(dá)產(chǎn)時(shí)，配備4個(gè)煤巷掘進(jìn)頭，其中2個(gè)用于帶區(qū)運(yùn)輸平巷掘進(jìn)和帶區(qū)運(yùn)料平巷掘進(jìn)，2個(gè)用于備采工作面的準(zhǔn)備。2

36、個(gè)巖巷掘進(jìn)頭，一條輔助運(yùn)輸大巷，一條膠帶回風(fēng)大巷。由前面計(jì)算可知煤巷掘進(jìn)單位需風(fēng)量為250m 3/min ，巖巷掘進(jìn)單位需風(fēng)量為200m 3/min 。 則Qb=4250+2200=1400m 3/min（3）備用工作面所需風(fēng)量備用工作面的需風(fēng)量通常取與之產(chǎn)量相同的回采面風(fēng)量的一半。當(dāng)采區(qū)風(fēng)量不富裕時(shí)也可按工作面不積聚瓦斯為原則配風(fēng)，但工作面風(fēng)速不應(yīng)小于15m 3/min 。本設(shè)計(jì)礦井采用第一種，即為與之產(chǎn)量相同的回采面風(fēng)量的一半：Q ci =1593/2=796.5m 3/min而礦井設(shè)一個(gè)備用工作面，則Qc=796.5m 3/min（4）各硐室的需風(fēng)量 火藥庫(kù)：Q d 1=100m /mi

37、n 絞車(chē)房：Q d 2=80m /min變電所：中央Q d 3=100m /min ；采區(qū)80m 3/min 充電硐室：Q d 4=80m /min 機(jī)電泵房：Q d 5=80m /min33333Qd=100+802+180+80+80=600m 3/min（5）其他巷道所需風(fēng)量之和其他巷道需風(fēng)量主要指對(duì)行人斜巷和維護(hù)巷道的實(shí)際配風(fēng)量，按經(jīng)驗(yàn)取回采面、掘進(jìn)頭、硐室風(fēng)量之和的5%，即Q =(Q +Q +Q 5%eabc=(159+3（6）K m 的確定140+05796. 5 =5%m 3189./m i nK m 是礦井漏風(fēng)系數(shù)是反映井下通風(fēng)構(gòu)筑物及通風(fēng)管理水平的一個(gè)綜合性指標(biāo)，礦井采用中央

38、并列式通風(fēng)，由表5.2可以查K m =1.20。表5.2 礦井通風(fēng)系數(shù)表通風(fēng)方式 中央并列式 中央分列式或混合式 對(duì)角式或分區(qū)式通風(fēng)綜上所述，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)算得礦井所需風(fēng)量總和為：Km 取值 1.201.25 1.151.20 1.101.15Q (Q a +Q b +Q c +Q d +Q e K t=(159+3140+03979+6. 5+60018m 8 =5494. /m i n5.2 礦井風(fēng)量分配1 分配原則各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量按前述分配。對(duì)于掘進(jìn)工作面風(fēng)量，一般根據(jù)巷道斷面的大小，送風(fēng)距離，煤巖巷三個(gè)因素并按所選拒不通風(fēng)機(jī)性能供風(fēng)。井下火藥庫(kù)，變電所，

39、絞車(chē)房應(yīng)單獨(dú)供風(fēng)。分配的風(fēng)量，各巷道的瓦斯和有害氣體的濃度，應(yīng)根據(jù)規(guī)程要求，不得超過(guò)規(guī)定限度。 2 分配方法根據(jù)礦井總風(fēng)量按采區(qū)布置分配Q a 、Q b 、Q c 、Q d 的用風(fēng)量。 從總風(fēng)量中減去Q 、Q 、Q 、Qabcd，余下的風(fēng)量與漏風(fēng)量按采區(qū)的產(chǎn)量比例進(jìn)行分配。此部分風(fēng)量可作為采區(qū)內(nèi)增加新的用風(fēng)地點(diǎn)或采區(qū)接替所需要保留的人行巷和維護(hù)巷道用風(fēng)。 3 具體風(fēng)量分配（見(jiàn)表5.3）表5.3 風(fēng)量分配表 5.3風(fēng)速驗(yàn)算表5.4 巷道適宜風(fēng)速序號(hào) 1 2 3 4 5 6巷道名稱(chēng)運(yùn)輸大巷、主石門(mén)、井底車(chē)場(chǎng) 回風(fēng)大巷、回風(fēng)石門(mén)、回風(fēng)平硐采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷、進(jìn)風(fēng)上山 采區(qū)回風(fēng)巷、回風(fēng)上山 采區(qū)運(yùn)輸巷、膠帶輸

40、送機(jī)中巷采煤工作面表5.5 其他各類(lèi)巷道適宜風(fēng)速井巷名稱(chēng)無(wú)提升設(shè)備的風(fēng)井和井筒 專(zhuān)為升降物料的井筒風(fēng)橋升降人員和物料的井筒 主要進(jìn)、回風(fēng)巷道 架線電機(jī)車(chē)巷道運(yùn)輸機(jī)巷道、采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷道 回采工作面、掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷掘進(jìn)中巖巷 其他人行巷道允許風(fēng)速（m/s）最低 - - - - - 1.0 0.25 0.25 0.15 0.15最高 15 12 10 8 8 8 6 4 4 -適宜風(fēng)速（m/s）4.55.0 5.56.5 3.54.5 4.55.5 3.03.5 1.52.5各巷道的實(shí)際風(fēng)速見(jiàn)礦井井巷風(fēng)速計(jì)算表（表5.4），與巷道適宜風(fēng)速進(jìn)行比較，如表5.6，在其范圍內(nèi)，故風(fēng)速符合要求。 表5.6 巷道風(fēng)速驗(yàn)算結(jié)果 凈斷面積序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1