2011級(jí)采礦工程通風(fēng)課程設(shè)計(jì)(共40頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中國礦業(yè)大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì)題目：礦井通風(fēng)與安全班 級(jí) 2011級(jí)采礦工程本科函授站點(diǎn) 太原函授站 姓 名 * 學(xué) 號(hào) 2013 年專心-專注-專業(yè)前 言 礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)是本課程學(xué)習(xí)的最后一個(gè)實(shí)踐的教學(xué)環(huán)節(jié).通過課程設(shè)計(jì),對(duì)所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行一次系統(tǒng)的總結(jié),并結(jié)合實(shí)際條件加以運(yùn)用。鞏固和擴(kuò)大所的理論知識(shí),鞏固和發(fā)展我們的運(yùn)算和繪圖的工程能力,培養(yǎng)和提高分析和理解的能力,豐富安全生產(chǎn)實(shí)際知識(shí),并進(jìn)一步善于理論聯(lián)系實(shí)際、尊重科學(xué)的良好思想作風(fēng)。課程設(shè)計(jì)的目的包括：鞏固和加深專業(yè)知識(shí)的理解，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。根據(jù)需要選學(xué)參考書籍，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，學(xué)會(huì)分析和解決問

2、題的方法。了解與本課程有關(guān)的工程技術(shù)規(guī)范，能按照設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，編寫設(shè)計(jì)說明書，繪制技術(shù)圖表等。培養(yǎng)嚴(yán)肅，認(rèn)真的工作學(xué)風(fēng)和科學(xué)態(tài)度。設(shè)計(jì)中嚴(yán)格遵守和認(rèn)真貫徹煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)政策、煤礦安全規(guī)程、煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范以及國家制定的其它有關(guān)煤炭工業(yè)的方針政策，設(shè)計(jì)力爭做到分析論證清楚，論據(jù)確鑿，并積極采用切實(shí)可行的先進(jìn)技術(shù)，力爭使自己的設(shè)計(jì)達(dá)到較高水平，但由于本人水平有限，難免有疏漏和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)老師指正。衷心感謝院領(lǐng)導(dǎo)的支持和幫助，以及老師的辛勤輔導(dǎo)，使我能按質(zhì)、按量的完成采煤設(shè)計(jì)。目 錄第1章 設(shè)計(jì)依據(jù)1.礦井概況礦井位于平原地區(qū)，井田長7200米，雙翼開采，每翼長3600米。設(shè)計(jì)年產(chǎn)量60萬噸

3、，礦井第一水平服務(wù)年限為23年。礦井采用豎井主要石門開拓，在煤層底板開圍巖平巷，其開拓系統(tǒng)如圖 1，已擬定采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，在NO7，NO8兩區(qū)中央上部邊界開回風(fēng)井，其采區(qū)劃分見圖 2。采區(qū)巷道布置見圖 3，每個(gè)采區(qū)共有上層工作面2個(gè)，下層工作面2個(gè)，工作日產(chǎn)量均為500噸，全礦同時(shí)有4個(gè)工作面生產(chǎn)即能滿足要求。備用工作面2個(gè)。井下同時(shí)工作的最多人數(shù)為380人。該礦為單一煤層，煤層厚4m，傾角25°，低瓦斯礦井，相對(duì)瓦斯涌出量為3.06m3 /t，煤塵有爆炸危險(xiǎn)性。圖1：開拓系統(tǒng)圖 圖2：采區(qū)劃分圖 圖3： 采區(qū)巷道布置圖2. 井巷尺寸及支護(hù)情況井巷尺寸及支護(hù)情況（見下表）序號(hào)區(qū)段

4、井巷名稱斷面形式支護(hù)方式長度（m）凈斷面（m2）備注11-2主井圓砌碹240 19.6d=5m 兩個(gè)罐籠216-17副井圓砌碹240 19.6d=5m 兩個(gè)罐籠32-2主要運(yùn)輸石門三心拱混凝土100 9.542-3主要運(yùn)輸石門三心拱混凝土100 9.553-4主要運(yùn)輸巷三心拱混凝土450/31507.06 4 -5運(yùn)輸機(jī)上山梯形錨噴支護(hù)1357.0光面爆破凹凸度<15075-5運(yùn)輸機(jī)上山梯形錨噴支護(hù)1357.0光面爆破凹凸度<15085-6運(yùn)輸機(jī)順槽梯形木支架3704.8d=22cm =296-7聯(lián)絡(luò)眼梯形木支架304d=18cm =4107-8上分層順槽梯形木支架804.8d=2

5、2cm =2118-9回采工作面切眼梯形金屬支架1354.5采高2m 機(jī)組采煤129-10上分層順槽梯形木支架804.5d=22cm =21310-11聯(lián)絡(luò)眼梯形木支架304.5d=18cm =41411-12回風(fēng)順槽梯形木支架3504.5d=22cm =21512-13回風(fēng)石門梯形鋼棚307.01613-14主要回風(fēng)道三心拱混凝土2700/06.2壁面抹漿1714-15回風(fēng)井圓砌碹707.1d=3m第2章 礦井及采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)1.礦井通風(fēng)方式礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井進(jìn)、回風(fēng)井在井田的布置方式，主要通風(fēng)機(jī)及其工作方法，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和風(fēng)流控制設(shè)施的總稱。規(guī)程規(guī)定：礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，必須按實(shí)際風(fēng)量

6、核定礦產(chǎn)量。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，本礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方式為抽出式。抽出式是當(dāng)前常用的通風(fēng)方式，適應(yīng)性強(qiáng)。其特點(diǎn)是：在礦井主要通風(fēng)機(jī)的作用下，礦內(nèi)空氣處于低于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱呢?fù)壓狀態(tài)，當(dāng)?shù)V井與地面存在漏風(fēng)通道時(shí)，漏風(fēng)從地面漏入井內(nèi)。抽出式通風(fēng)礦井在主要進(jìn)風(fēng)巷無需安設(shè)風(fēng)門，便于運(yùn)輸、行人和通風(fēng)管理。在瓦斯礦井采用抽出式通風(fēng)，若主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)，井下風(fēng)流壓力提高，在短時(shí)間內(nèi)可以防止瓦斯從采空區(qū)涌出，比較安全。礦井采用豎井主要石門開拓，在底板開圍巖平巷即水平運(yùn)輸大巷，其開拓系統(tǒng)如圖1所示。根據(jù)礦井開拓開采設(shè)計(jì)，采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)。礦井主要進(jìn)風(fēng)井為主井和副井，位于井田中

7、央附近。在7、8采區(qū)中央上部邊界開回風(fēng)井，其采區(qū)劃分見圖2。2. 礦井通風(fēng)方法礦井主要通風(fēng)機(jī)采用抽出式通風(fēng)。全礦井有兩個(gè)采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)，分上、下層開采其方法為機(jī)采，共有4個(gè)采煤工作面，1個(gè)備用工作面。為準(zhǔn)備采煤有4條煤巷掘進(jìn)，采用4臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，不與采煤工作面串聯(lián)，采用放炮落煤的掘進(jìn)方式。井下火藥庫實(shí)行獨(dú)立回風(fēng)。3、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)（1）采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山的選擇采區(qū)工作面通風(fēng)系統(tǒng)：新鮮風(fēng)流從地面經(jīng)副井（12）進(jìn)入井下，經(jīng)井底車場(2)、主要運(yùn)輸石門(23、34)、主要運(yùn)輸大巷（45）、采區(qū)下部車場（5）、運(yùn)輸上山（56、67）、區(qū)段運(yùn)輸順槽（78）、上層采煤工作面（1011）。清洗工作面后，污風(fēng)經(jīng)區(qū)段

8、回風(fēng)平巷（1314）、回風(fēng)石門（1415）、主要回風(fēng)巷道（1516）回風(fēng)井（1617）排入大氣。（2） 采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷的布置新鮮風(fēng)流從地面經(jīng)副井（12）進(jìn)入井下，經(jīng)井底車場(2)、主要運(yùn)輸石門(23、34)、主要運(yùn)輸大巷（45）、采區(qū)下部車場（5）、運(yùn)輸上山（56、67）、區(qū)段運(yùn)輸順槽（78）、上層采煤工作面（1011）。清洗工作面后，污風(fēng)經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷（1314）、回風(fēng)石門（1415）、主要回風(fēng)巷道（1516）回風(fēng)井（1617）排入大氣。（3）掘進(jìn)工作面上行風(fēng)與下行風(fēng)的選擇新鮮風(fēng)流從地面經(jīng)副井（12）進(jìn)入井下，經(jīng)井底車場(2)、主要運(yùn)輸石門(23、34)、主要運(yùn)輸大巷（45）、采區(qū)

9、下部車場（5）、運(yùn)輸上山（56）、掘進(jìn)工作面。清洗工作面后，污風(fēng)流入軌道上山、回風(fēng)石門（1415）、主要回風(fēng)巷道（1516）回風(fēng)井（1617）排入大氣。第3章 礦井風(fēng)量計(jì)算與分配1.礦井總風(fēng)量計(jì)算 （1）礦井需風(fēng)量計(jì)算原則礦井需風(fēng)量應(yīng)按照“由里往外”的計(jì)算原則，由采、掘工作面、硐室和其他用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際最大需風(fēng)量總和，再考慮一定備用風(fēng)量系數(shù)后，計(jì)算出礦井總風(fēng)量。按該用風(fēng)地點(diǎn)同時(shí)工作的做多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m。按該用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)流中瓦斯、二氧化碳和其他有害氣體濃度、風(fēng)速以及溫度等都符合規(guī)程的有關(guān)規(guī)定分別計(jì)算，取其最大值。 （2）礦井需風(fēng)量計(jì)算方法2.1按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算

10、Q=4NK =4×380×1.10 =1672m/min =27.87m/s式中 Q礦井總需風(fēng)量，m/s N 井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，人 4 每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。m/min K 礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和分配不均勻等因素。采用壓入式和中央并列式通風(fēng)時(shí)?？扇?.201.25；采用中央分列式或混合式通風(fēng)時(shí)，可取1.151.20；采用對(duì)角式或區(qū)域式通風(fēng)時(shí)，可取1.101.15。上述備用系數(shù)在礦井產(chǎn)量T0.9Mt/a時(shí)取小值；T0.90Mt/a時(shí)取大值。綜合上述K取1.10 。 2.2按采煤、掘進(jìn)、硐室等處實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算 2.2.1采煤工作面需風(fēng)量的計(jì)算 按瓦斯（二氧化碳）涌

11、出量計(jì)算： Q=100QK =100×3.2×1.4 =448m/min =7.47m/s式中 Q采煤工作面需風(fēng)量，m/s； Q采煤工作面瓦斯（二氧化碳）絕對(duì)涌出量，3.2m/min； K采煤工作面因瓦斯（二氧化碳）涌出量不均勻的備用系數(shù)，即工作面絕對(duì)涌出量的最大值與平均值之比。通常，機(jī)采工作面可取1.21.6；炮采工作面可取1.42.0；水采工作面可取2.03.0。綜合上述K取1.4。按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫t=20對(duì)應(yīng)采煤工作面風(fēng)速為1.0m/s。采煤工作面的需風(fēng)量按下式計(jì)算： Q=60VSK =60×1.0×6×1 =3

12、60m/min =6m/s式中 V采煤工作面適宜風(fēng)速，為1.0m/s； S采煤工作面平均有效斷面積，m，按最大和最小控頂有效斷面積的平均值計(jì)算,為6m； K采煤工作面長度風(fēng)量系數(shù)，由采煤工作面長度決定。采煤工作面長度為110米，所以工作面長度風(fēng)量系數(shù)為1.0；按工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 Q=4n =4×38 =152m/min =2.53m/s式中 4每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m/min n采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)；按風(fēng)速驗(yàn)算：按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最小風(fēng)量： Q60×0.25S 90m/min 1.5m/s按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最大風(fēng)量： Q60

13、×4S 60×4×6 1440m/min 24m/s綜合上述采煤工作面的需風(fēng)量取7.47m/s。備用工作面需風(fēng)量取3.74m/s。采煤工作面、備用工作面需風(fēng)量之和為=4×7.473.74=33.62m/s2.2.2掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算煤巷、半煤巖巷和巖巷掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量，應(yīng)按下列因素分別計(jì)算，取其最大值。按瓦斯（二氧化碳）涌出量計(jì)算： Q=100QK =100×1.2×1.9 =228m/min =3.8m/s式中 Q掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量，m/min Q掘進(jìn)工作面平均絕對(duì)瓦斯涌出量，m/min K掘進(jìn)工作面因瓦斯涌出量不均勻的備用風(fēng)

14、量系數(shù)。即掘進(jìn)工作面最大絕對(duì)瓦斯涌出量與平均絕對(duì)瓦斯涌出量之比。通常，機(jī)掘工作面取1.52.0；炮掘工作面取1.82.0。因?yàn)檫@些工作面為炮掘，所以取1.9。按掘進(jìn)工作面同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算： Q=4n =4×15 =60m/min =1m/s式中 n掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人按炸藥使用量計(jì)算： Q=25A =25×2.4 =60m/min =1m/s式中 25使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m/min A掘進(jìn)工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算： Q=QIK =150×1×1.3 =195 m/min =3.25 m/s式中 Q掘井

15、工作面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，m/min。（本礦井局部通風(fēng)機(jī)為BKJ66-11No3.6其額定風(fēng)量為150 m/min，功率為2.5kW） I掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，臺(tái)； K防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.21.3.本礦取1.3。按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：因?yàn)檫@些掘進(jìn)工作面是按煤巷掘進(jìn)，所以應(yīng)滿足： 60×0.25×SQ60×4×S 72Q1152m/min 1.2Q19.2m/s綜合上述掘進(jìn)工作面需風(fēng)量取3.8m/s。掘進(jìn)工作面需風(fēng)量之和為=3.8×4=15.2m/s。2.2.3硐室需風(fēng)量各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的硐室供風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同的硐

16、室分別計(jì)算。井下爆炸材料庫通常大型火藥庫的供風(fēng)量為100150m/min,中小型為60100m/min。該礦井為大型火藥庫取120m/min即2m/s。機(jī)電硐室采區(qū)小型機(jī)電硐室的需風(fēng)量，可按經(jīng)驗(yàn)值確定風(fēng)量。一般為6080m/min。采區(qū)絞車房可按經(jīng)驗(yàn)值3080給定，本礦井取60m/min。大型變電所可按經(jīng)驗(yàn)值6090m/min給定，小型變電所可按3060m/min給定，采區(qū)變電所取60m/min。機(jī)電硐事需風(fēng)量Q=2×60+2×60m/min=240m/min即4m/s（3）礦井總風(fēng)量計(jì)算：礦井總進(jìn)風(fēng)量應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、獨(dú)立通風(fēng)硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的總和計(jì)算。 Q=（+）

17、·K =(33.62+15.2+2+4)×1.15 =63.05m/s式中 采煤工作面、備用工作面需風(fēng)量之和 掘進(jìn)工作面需風(fēng)量之和 獨(dú)立通風(fēng)硐室需風(fēng)量之和 其他用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量之和 K礦井通風(fēng)系數(shù)。采用對(duì)角式通風(fēng)時(shí)，K=1.101.15，取K=1.15。2.掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算（1）掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算 煤巷、半煤巖巷和巖巷掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量，應(yīng)按下列因素分別計(jì)算，取其最大值。1、按瓦斯（二氧化碳）涌出量計(jì)算： Q=100QK =100×1.2×1.9 =228m/min =3.8m/s式中 Q掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量，m/min Q掘進(jìn)工作面平均絕對(duì)瓦斯涌出量

18、，m/min K掘進(jìn)工作面因瓦斯涌出量不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。即掘進(jìn)工作面最大絕對(duì)瓦斯涌出量與平均絕對(duì)瓦斯涌出量之比。通常，機(jī)掘工作面取1.52.0；炮掘工作面取1.82.0。因?yàn)檫@些工作面為炮掘，所以取1.9。2、按掘進(jìn)工作面同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算： Q=4n =4×15 =60m/min =1m/s式中 n掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人3、按炸藥使用量計(jì)算： Q=25A =25×2.4 =60m/min =1m/s式中 25使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m/min A掘進(jìn)工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg4、按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算： Q=QIK =150×1

19、5;1.3 =195 m/min =3.25 m/s式中 Q掘井工作面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，m/min。（本礦井局部通風(fēng)機(jī)為BKJ66-11No3.6其額定風(fēng)量為150 m/min，功率為2.5kW） I掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，臺(tái)； K防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.21.3.本礦取1.3。5、按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：因?yàn)檫@些掘進(jìn)工作面是按煤巷掘進(jìn)，所以應(yīng)滿足： 60×0.25×SQ60×4×S 72Q1152m/min 1.2Q19.2m/s綜合上述掘進(jìn)工作面需風(fēng)量取3.8m/s。掘進(jìn)工作面需風(fēng)量之和為=3.8×4=15.2

20、m/s。3.硐室風(fēng)量計(jì)算各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的硐室供風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同的硐室分別計(jì)算。1、井下爆炸材料庫通常大型火藥庫的供風(fēng)量為100150m/min,中小型為60100m/min。該礦井為大型火藥庫取120m/min即2m/s。2、機(jī)電硐室采區(qū)小型機(jī)電硐室的需風(fēng)量，可按經(jīng)驗(yàn)值確定風(fēng)量。一般為6080m/min。采區(qū)絞車房可按經(jīng)驗(yàn)值3080給定，本礦井取60m/min。大型變電所可按經(jīng)驗(yàn)值6090m/min給定，小型變電所可按3060m/min給定，采區(qū)變電所取60m/min。機(jī)電硐事需風(fēng)量Q=2×60+2×60m/min=240m/min即4m/s4.回采工作面風(fēng)量計(jì)算1、按瓦斯（

21、二氧化碳）涌出量計(jì)算： Q=100QK =100×3.2×1.4 =448m/min =7.47m/s式中 Q采煤工作面需風(fēng)量，m/s； Q采煤工作面瓦斯（二氧化碳）絕對(duì)涌出量，3.2m/min； K采煤工作面因瓦斯（二氧化碳）涌出量不均勻的備用系數(shù)，即工作面絕對(duì)涌出量的最大值與平均值之比。通常，機(jī)采工作面可取1.21.6；炮采工作面可取1.42.0；水采工作面可取2.03.0。綜合上述K取1.4。2、按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫t=20對(duì)應(yīng)采煤工作面風(fēng)速為1.0m/s。采煤工作面的需風(fēng)量按下式計(jì)算： Q=60VSK =60×1.0×6&#

22、215;1 =360m/min =6m/s式中 V采煤工作面適宜風(fēng)速，為1.0m/s； S采煤工作面平均有效斷面積，m，按最大和最小控頂有效斷面積的平均值計(jì)算,為6m； K采煤工作面長度風(fēng)量系數(shù)，由采煤工作面長度決定。采煤工作面長度為110米，所以工作面長度風(fēng)量系數(shù)為1.0；3、按工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 Q=4n =4×38 =152m/min =2.53m/s式中 4每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m/min n采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)；4、按風(fēng)速驗(yàn)算：按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最小風(fēng)量： Q60×0.25S 90m/min 1.5m/s按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工

23、作面的最大風(fēng)量： Q60×4S 60×4×6 1440m/min 24m/s綜合上述采煤工作面的需風(fēng)量取7.47m/s。備用工作面需風(fēng)量取3.74m/s。采煤工作面、備用工作面需風(fēng)量之和為=4×7.473.74=33.62m/s5.備用工作面風(fēng)量計(jì)算1、按瓦斯（二氧化碳）涌出量計(jì)算： Q=100QK =100×3.2×1.4 =448m/min =7.47m/s式中 Q采煤工作面需風(fēng)量，m/s； Q采煤工作面瓦斯（二氧化碳）絕對(duì)涌出量，3.2m/min； K采煤工作面因瓦斯（二氧化碳）涌出量不均勻的備用系數(shù)，即工作面絕對(duì)涌出量的最大值

24、與平均值之比。通常，機(jī)采工作面可取1.21.6；炮采工作面可取1.42.0；水采工作面可取2.03.0。綜合上述K取1.4。2、按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫t=20對(duì)應(yīng)采煤工作面風(fēng)速為1.0m/s。采煤工作面的需風(fēng)量按下式計(jì)算： Q=60VSK =60×1.0×6×1 =360m/min =6m/s式中 V采煤工作面適宜風(fēng)速，為1.0m/s； S采煤工作面平均有效斷面積，m，按最大和最小控頂有效斷面積的平均值計(jì)算,為6m； K采煤工作面長度風(fēng)量系數(shù)，由采煤工作面長度決定。采煤工作面長度為110米，所以工作面長度風(fēng)量系數(shù)為1.0；3、按工作面同時(shí)工作的

25、最多人數(shù)計(jì)算 Q=4n =4×38 =152m/min =2.53m/s式中 4每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m/min n采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)；4、按風(fēng)速驗(yàn)算：按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最小風(fēng)量： Q60×0.25S 90m/min 1.5m/s按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最大風(fēng)量： Q60×4S 60×4×6 1440m/min 24m/s綜合上述采煤工作面的需風(fēng)量取7.47m/s。備用工作面需風(fēng)量取3.74m/s。采煤工作面、備用工作面需風(fēng)量之和為=4×7.473.74=33.62m/s第4章 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算1.通

26、風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算（1）礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算的原則1.1如果礦井服務(wù)年限不長(1020年)，選擇達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量后通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期分別計(jì)算其通風(fēng)阻力；若礦井服務(wù)年限較長（3050年），只計(jì)算前1525年通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)阻力。為此，必須先繪出兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。1.2通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期總阻力的計(jì)算，應(yīng)沿著這兩個(gè)時(shí)期的最大通風(fēng)阻力風(fēng)路，分別計(jì)算各段井巷的通風(fēng)阻力，然后累加起來，作為這兩個(gè)時(shí)期的礦井通風(fēng)總阻力。最大通風(fēng)阻力風(fēng)路可根據(jù)風(fēng)量和巷道參數(shù)（斷面積、長度等）直接判斷確定，不能直接確定的應(yīng)選幾條可能最大的路線進(jìn)行計(jì)算比較。1.3礦井通風(fēng)總阻力不應(yīng)超過2940Pa 。1.4礦

27、井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū)）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。（2）礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算方法礦井通風(fēng)總阻力是指風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井口止，沿一條通路（風(fēng)流路線）各個(gè)分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，簡稱礦井總阻力，用hm表示。對(duì)于有兩臺(tái)或多臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)工作的礦井，礦井通風(fēng)阻力應(yīng)該按每臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)所服務(wù)的系統(tǒng)分別計(jì)算。 容易時(shí)期的最大風(fēng)阻風(fēng)路：東翼：副井主要運(yùn)輸石門主要運(yùn)輸巷運(yùn)輸機(jī)上山運(yùn)輸機(jī)順槽聯(lián)絡(luò)眼上分層順槽采煤工作面上分層順槽聯(lián)絡(luò)眼回風(fēng)順槽回風(fēng)石門主要回風(fēng)道回風(fēng)井對(duì)應(yīng)于礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)圖用序號(hào)表示為12345678910111213

28、141516西翼：副井主要運(yùn)輸石門主要運(yùn)輸巷運(yùn)輸機(jī)上山運(yùn)輸機(jī)順槽聯(lián)絡(luò)眼上分層順槽采煤工作面上分層順槽聯(lián)絡(luò)眼回風(fēng)順槽回風(fēng)石門主要回風(fēng)道回風(fēng)井對(duì)應(yīng)于礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)圖用序號(hào)表示為12345678910111213141516通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖、摩擦阻力計(jì)算表見附圖1、附表1、2：2.通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算困難時(shí)期的最大風(fēng)阻風(fēng)路：東翼：副井主要運(yùn)輸石門主要運(yùn)輸巷運(yùn)輸機(jī)上山運(yùn)輸機(jī)順槽聯(lián)絡(luò)眼上分層順槽采煤工作面上分層順槽聯(lián)絡(luò)眼回風(fēng)順槽回風(fēng)石門主要回風(fēng)道回風(fēng)井對(duì)應(yīng)于礦井通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)圖用序號(hào)表示為12345678910111213141516西翼：副井主要運(yùn)輸石門主要運(yùn)輸巷運(yùn)輸機(jī)上山運(yùn)輸機(jī)順槽聯(lián)絡(luò)

29、眼上分層順槽采煤工作面上分層順槽聯(lián)絡(luò)眼回風(fēng)順槽回風(fēng)石門主要回風(fēng)道回風(fēng)井對(duì)應(yīng)于礦井通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)圖用序號(hào)表示為12345678910111213141516 2.3計(jì)算方法：沿礦井通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路（入風(fēng)井口到風(fēng)硐之前），分別用下式計(jì)算各段井巷的摩擦阻力： h=Q,Pa 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，m.Q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，S2a值可以從表中查得，或選用相似礦井的實(shí)測數(shù)據(jù)。將各段井巷的摩擦阻力累加后并乘以考慮局部阻力系數(shù)即為兩個(gè)時(shí)期的井巷通風(fēng)總阻力。即 h=(1.11.15),Pa

30、h=(1.11.15),Pa通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖、摩擦阻力計(jì)算表見附圖2、附表3、4：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 Rm/Ns2·m-s等積孔A/m2容易0.3552中等0.3551.42012困難1.4201等積孔等級(jí)孔計(jì)算時(shí)期地區(qū)風(fēng)量m3/s風(fēng)壓Pa總風(fēng)壓Pa等積孔m2容易時(shí)期東翼32.85882.78763.552.716西翼28.2678.8困難時(shí)期東翼32.85938.52796.522.659西翼28.2686根據(jù)計(jì)算，本礦井兩翼在容易和困難時(shí)期，其通風(fēng)難易程度都在中等以上。第5章 礦井通風(fēng)設(shè)備選擇1.選擇主通風(fēng)機(jī)（1）計(jì)算各時(shí)期的通風(fēng)機(jī)風(fēng)量計(jì)算通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q考慮

31、到外部漏風(fēng)（即井口防爆門及主要通風(fēng)機(jī)附近的反風(fēng)門等處的漏風(fēng)），主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量可用下式計(jì)算：QfK×Q式中：Qf主扇工作風(fēng)量；m3/S Q礦井所需風(fēng)量m3/S K漏風(fēng)系數(shù)。風(fēng)井無提升任務(wù)時(shí)取1.1；箕斗井兼作回風(fēng)井時(shí)取1.15；回風(fēng)井兼作升降人員時(shí)取1.2.該礦井回風(fēng)井無提升任務(wù)所以取為1.1。容易時(shí)期：東翼Qf1.10×Q1.10×32.85 36.135m3/s西翼Qf1.10×Q1.10×28.231.02 m3/s困難時(shí)期：東翼Qf1.10×Q1.10×32.8536.135 m3/s西翼Qf1.10×Q1.

32、10×28.231.02 m3/s（2） 計(jì)算各時(shí)期的通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓因?yàn)檩S流式通風(fēng)機(jī)提供的大多是靜壓曲線，本礦選用軸流式通風(fēng)機(jī)，所以只計(jì)算H。通風(fēng)機(jī)的靜壓和自然風(fēng)壓都來克服礦井通風(fēng)總阻力和風(fēng)硐阻力。 H±H= h+h 風(fēng)硐阻力一般不超過100Pa200Pa,本礦井取150Pa。因?yàn)楸镜V井開采深度在400m以內(nèi)且進(jìn)回風(fēng)井高度相差不大，所以不用考慮自然風(fēng)壓。因此對(duì)于抽出式通風(fēng)礦井： 軸流式通風(fēng)機(jī)： 容易時(shí)期 H=h+h 東翼：H=882.78+150 =1032.78 Pa 西翼：H=678.8+150 =828.8 Pa 困能時(shí)期 H=h+h 東翼：H=938.52+1

33、50 =1088.52 Pa 西翼：H=686+150 =836 Pa（3）初選通風(fēng)機(jī)1、礦井每個(gè)裝備主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)井，均要在地面裝設(shè)兩套同等能力的通風(fēng)設(shè)備，其中一套工作，一套備用，交替工作。2、選擇的通風(fēng)設(shè)備應(yīng)能滿足第一個(gè)開采水平各個(gè)時(shí)期的工況變化，并使通風(fēng)設(shè)備長期高效運(yùn)行。當(dāng)工況變化較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦井分期間及節(jié)能情況，分期選擇電動(dòng)機(jī)。3、通風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有一定的余量。軸流式、對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)在最大設(shè)計(jì)負(fù)壓和風(fēng)量時(shí)，葉輪葉片的運(yùn)轉(zhuǎn)角應(yīng)逼允許范圍小5°；離心式通風(fēng)機(jī)的選型設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速不宜大于允許最高轉(zhuǎn)速的90%。4、進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差在150m以上，或進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高相同，但井深400m以

34、上時(shí)，宜計(jì)算礦井的自然風(fēng)壓。本礦井主要通風(fēng)機(jī)為對(duì)旋式，其型號(hào)是BDNo18。對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)也是一種軸流式通風(fēng)機(jī)，和傳統(tǒng)軸流式通風(fēng)機(jī)相比較，具有高效率、高風(fēng)壓、大風(fēng)量、性能好、高效區(qū)寬、噪聲低、運(yùn)行方式多、安裝檢修方便等優(yōu)點(diǎn)。為了安全，所選通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓不應(yīng)大于最大風(fēng)壓的0.9倍。本礦井容易、困難時(shí)期東翼和西翼的通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓分別為1234.16、1273.1、1012.9、1017.69Pa,均小于最大風(fēng)壓的0.9倍，因此比較安全。為了經(jīng)濟(jì)，主要通風(fēng)機(jī)的效率不應(yīng)低于0.6.本礦井容易、困難時(shí)期東翼和西翼的通風(fēng)機(jī)的效率風(fēng)別為0.79、0.794、0.75、0.75，均大于0.6，符合經(jīng)濟(jì)條件。

35、5、主要通風(fēng)機(jī)的選擇根據(jù)計(jì)算的礦井通風(fēng)容易時(shí)期Q、H（或H）和困難時(shí)期Q、H（或H），在通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性圖表上選擇合適的主要通風(fēng)機(jī)。（具體見表1、表2）表1： 參數(shù)地點(diǎn)時(shí)期風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速葉片安裝角風(fēng)量(m3/s)風(fēng)壓(Pa)輸入效率型號(hào)r/min理論實(shí)際理論實(shí)際功率(kw)(%)西翼困難BDNo1874033°/30°31.0234.48361017.6945.7275容易BDNo1874033°/30°31.0234.5828.81012.945.775表2： 參數(shù)地點(diǎn)時(shí)期風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速葉片安裝角風(fēng)量(m3/s)風(fēng)壓(Pa)輸入效率型號(hào)r/min理論實(shí)際理論實(shí)際功

36、率(kw)(%)東翼困難BDNo1860036°/33°36.135391088.521273.157.1479.4容易BDNo1874036°/33°36.13539.51032.781234.1655.7279（4）求通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)1、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：RH/Q2fRH/Q2f容易時(shí)期： 東RH/Q2f1032.78/36.13520.791 Ns2/m4西RH/Q2f828.8/31.220.851 Ns2/m4困難時(shí)期：東RHsd max/Q2f1088.52/36.13520.837 Ns2/m4西RH

37、sd max/Q2f836/31.22 0.86Ns2/m42、確定通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)在通風(fēng)機(jī)特性曲線圖中做通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻曲線，與風(fēng)壓曲線的交點(diǎn)即為實(shí)際工況點(diǎn)。（5） 確定通風(fēng)機(jī)的型號(hào)和轉(zhuǎn)速 通風(fēng)機(jī)必須產(chǎn)生風(fēng)量 Qf=KLq=1.1×5482=6030.2m3/min=100.5m/s 通風(fēng)機(jī)必須產(chǎn)生靜壓：取風(fēng)硐附等阻力損失為150Pa，則通風(fēng)機(jī)的靜風(fēng)壓應(yīng)滿足以下兩個(gè)數(shù)值：在通風(fēng)容易時(shí)期:Hsmin=hmin+Dh=2050.87+150=2200.87Pa 在通風(fēng)困難時(shí)期:Hsmax=hmax+Dh=3462.26+150=3612.26Pa根據(jù)計(jì)算的通風(fēng)機(jī)必須產(chǎn)生的風(fēng)量，通風(fēng)容易

38、和通風(fēng)困難時(shí)期的風(fēng)壓在通風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本中選擇全適的通風(fēng)機(jī)。可選沈陽鼓風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)2K56No.24軸流式風(fēng)機(jī)4臺(tái)，2臺(tái)工作，2臺(tái)備用。風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速600r/min。所選風(fēng)機(jī)性曲線圖見附圖32. 選擇電動(dòng)（1）計(jì)算通風(fēng)機(jī)輸出功率根據(jù)礦井通風(fēng)容易和困難時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)的輸入功率（P和P）計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的輸出功率Neo。東P H×Qf/1000s1032.78×36.135/(1000×0.75)49.76 Kw PH×Qf/1000s 1088.52×36.135/(1000×0.75) 52.44 Kw西P H×Q f/1000s 828

39、.8×31.02/(1000×0.794)32.78Kw PH×Qf/1000s 836×31.02/(1000×0.791) 32.8Kw（2） 計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率 當(dāng)P0.6 P時(shí)，可選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率為 當(dāng)P0.6 P時(shí)，可選兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率為初期后期按式計(jì)算式中電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，1.11.2；電動(dòng)機(jī)效率，0.90.95（大型電機(jī)取較高值）；傳動(dòng)效率，電動(dòng)機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián)時(shí)1，皮帶傳動(dòng)時(shí)0.95。東翼 P0.6 P所以選擇一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的功率為 =52.44×1.2/（0.9×1） =69.92 Kw西翼

40、P0.6 P所以選擇一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的功率為 =32.8×1.2/（0.9×1） =43.73 Kw電動(dòng)機(jī)型號(hào)參數(shù)見下表：地點(diǎn)時(shí)期電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率/kW效率額定電壓/V東翼容易YB280M-8750.9380困難西翼容易YB280M-8550.9380困難參 考 文 獻(xiàn)1、課本煤礦開采方法、礦井通風(fēng)與安全、煤礦地質(zhì)知識(shí)、礦山壓力及其控制固定機(jī)械等2、煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范3、礦井設(shè)計(jì)手冊(cè)4、煤礦安全規(guī)程5、礦井通風(fēng)阻力及測量6、礦井實(shí)用通風(fēng)技術(shù)7、煤礦作業(yè)規(guī)程8、往屆畢業(yè)生礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計(jì)致 謝在本課程設(shè)計(jì)的寫作過程中，感謝老師給我的大力指導(dǎo)和幫助，使我受益多多。在函授站老

41、師的幫助下我完成了對(duì)礦井通風(fēng)與安全方面的設(shè)計(jì)，他們深厚的理論素養(yǎng)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和扎實(shí)的治學(xué)方法都深深影響和熏陶著我。在他們的支持下，我順利的完成了此次的課程設(shè)計(jì)，在此謹(jǐn)致以誠摯的敬意和衷心的感謝！也要感謝參考文獻(xiàn)中的各位作者，有了他們的資料才使我順利的完成了本次課程設(shè)計(jì)。同時(shí)也感謝我的同學(xué)的熱心幫助，他們給我了很多的幫助，在此，表示誠摯的謝意！ 中國礦業(yè)大學(xué)太原函授站 2011級(jí)采礦工程本科 學(xué)號(hào)： 姓名：* 2013年 附表1： 礦井通風(fēng)容易時(shí)期東翼井巷摩擦阻力計(jì)算表序號(hào)巷道名稱支護(hù)形式a/Ns2/m4L/mU/mS/m2S3/m6R/Ns2/m8Q/m3/sQ2/

42、m6/s2h摩/Pav/m/s1副井兩個(gè)罐籠，有梯子間，風(fēng)井直徑D=5m0.04524015.719.67529.50.63.053975.389.5213.2172主要運(yùn)輸石門三心拱，混凝土碹，壁面抹漿0.003512011.949.5857.380.63.053975.323.2426.6373主要運(yùn)輸石門三心拱，混凝土碹，壁面抹漿0.00358011.949.5857.380.61.053727.114.5276.4264主要運(yùn)輸巷三心拱，混凝土碹，壁面抹漿0.00355010.473430.32.851079.1251.5094.6935運(yùn)輸機(jī)上山梯形水泥棚0.01413511.237

43、3430.32.851079.1266.7884.6936運(yùn)輸機(jī)上山梯形水泥棚0.01413511.2373430.25.25637.56339.4593.6077運(yùn)輸機(jī)順槽梯形木支架d=22cm，=20.0124209.1524.8110.590.13.95194.60381.1652.9068聯(lián)絡(luò)眼梯形木支架d=18cm，=40.01576308.324640.9.386.495.3162.3259上分層順槽梯形木支架d=22cm，=20.012809.1524.8110.590.9.386.496.87121.93810采煤工作面采高2m控頂距24m，單體液壓，機(jī)采0.045110106

44、2160.9.386.4919.8211.5511上分層順槽梯形木支架d=22cm，=20.012809.1524.8110.590.9.386.496.87121.93812聯(lián)絡(luò)眼梯形木支架d=18cm，=40.01576308.324640.9.386.495.3162.32513回風(fēng)順槽梯形木支架d=22cm，=20.0124209.1524.8110.590.13.95194.60381.1652.90614回風(fēng)石門梯形水泥棚0.0143011.657.5421.880.31.851014.4211.7634.24715主要回風(fēng)道三心拱，混凝土碹，壁面抹漿0.0035270010.787.5421.880.32.851079.12260.584.3816回風(fēng)井混凝土碹（不平滑），風(fēng)井直徑D=4m0.007847012.5612.62000.40.32.851079.123.71852.607總阻力767.63附表2：礦井通風(fēng)容易時(shí)期西翼井巷摩擦阻力計(jì)算表序號(hào)巷道名稱支護(hù)形式a/Ns2/m4L/mU/mS/m2S3/m6R/Ns2/m8Q/m3/sQ2/m6/s2h摩/Pav/m/s1副井兩個(gè)罐籠，有梯子間，風(fēng)井直徑D=5m0.04524015.719.67529.50.0225263.053975.30389.523.22