礦井采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)論文

1、目錄 TOC o 1-1 h z t 標(biāo)題 2,2 HYPERLINK l _Toc344027859 簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc344027859 h 2 HYPERLINK l _Toc344027860 第一章 礦區(qū)概況 PAGEREF _Toc344027860 h 3 HYPERLINK l _Toc344027861 1.1礦區(qū)位置及圍護(hù) PAGEREF _Toc344027861 h 3 HYPERLINK l _Toc344027862 1.2地質(zhì)特征 PAGEREF _Toc344027862 h 4 HYPERLINK l _Toc344027863 1.3礦區(qū)邊界儲(chǔ)量

2、使用年限 PAGEREF _Toc344027863 h 4 HYPERLINK l _Toc344027864 1.4 5礦區(qū)采煤工作面情況 PAGEREF _Toc344027864 h HYPERLINK l _Toc344027865 第二章礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng) PAGEREF _Toc344027865 h 6 HYPERLINK l _Toc344027866 2.1礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)要求 PAGEREF _Toc344027866 h 6 HYPERLINK l _Toc344027867 2.2礦區(qū)上山進(jìn)出風(fēng)描述與判定 PAGEREF _Toc344027867 h 8 HYPERLINK

3、l _Toc344027868 2.3采面通風(fēng)方式選擇 PAGEREF _Toc344027868 h 9 HYPERLINK l _Toc344027869 第三章礦區(qū)風(fēng)量計(jì)算 PAGEREF _Toc344027869 h 12 HYPERLINK l _Toc344027870 3.1工作面送風(fēng)量和工作面風(fēng)量計(jì)算原則和要求 PAGEREF _Toc344027870 h 12 HYPERLINK l _Toc344027871 3.2 13工作面風(fēng)量計(jì)算 PAGEREF _Toc344027871 h HYPERLINK l _Toc344027872 3.3掌子面 PAGEREF _T

4、oc344027872 h 16風(fēng)量計(jì)算 HYPERLINK l _Toc344027873 3.4腔室風(fēng)量計(jì)算 PAGEREF _Toc344027873 h 19 HYPERLINK l _Toc344027874 3.5礦區(qū)風(fēng)量分布 PAGEREF _Toc344027874 h 19 HYPERLINK l _Toc344027875 第四章礦區(qū)總阻力計(jì)算。 PAGEREF _Toc344027875 h 21 HYPERLINK l _Toc344027876 4.1摩擦阻力的計(jì)算 PAGEREF _Toc344027876 h 21 HYPERLINK l _Toc34402787

5、7 4.2 .礦區(qū)巷道風(fēng)量分布 PAGEREF _Toc344027877 h 22 HYPERLINK l _Toc344027878 第5章開挖（部分）通風(fēng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc344027878 h 22 HYPERLINK l _Toc344027879 5.1隧道（局部）通風(fēng)設(shè)計(jì)原則 PAGEREF _Toc344027879 h 22 HYPERLINK l _Toc344027880 5.2隧道通風(fēng)方式的確定 PAGEREF _Toc344027880 h 23 HYPERLINK l _Toc344027881 5.3風(fēng)管的選擇 PAGEREF _Toc34402788

6、1 h 24 HYPERLINK l _Toc344027882 5.4局部風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量計(jì)算 PAGEREF _Toc344027882 h 25 HYPERLINK l _Toc344027883 5.5當(dāng)?shù)胤劢z的選擇 PAGEREF _Toc344027883 h 25 HYPERLINK l _Toc344027884 第五章 礦塵防治 PAGEREF _Toc344027884 h 26 HYPERLINK l _Toc344027885 5.1礦塵的主要影響因素： PAGEREF _Toc344027885 h 26 HYPERLINK l _Toc344027886 5.2礦塵危害

7、： PAGEREF _Toc344027886 h 27 HYPERLINK l _Toc344027887 5.3礦山粉塵防治技術(shù)措施： PAGEREF _Toc344027887 h 27 HYPERLINK l _Toc344027888 5.4礦山粉塵防治管理措施： PAGEREF _Toc344027888 h 28 HYPERLINK l _Toc344027889 總結(jié) PAGEREF _Toc344027889 h 29介紹礦區(qū)是礦山生產(chǎn)過程中不可缺少的一部分。在礦區(qū)生產(chǎn)過程中，應(yīng)將源源不斷的新鮮空氣輸送到礦區(qū)的各個(gè)作業(yè)地點(diǎn)，供作業(yè)人員在地下呼吸、稀釋和消除各種有毒有害氣體。和

8、礦井粉塵，營(yíng)造良好的采礦環(huán)境，保障礦區(qū)工人的健康和勞動(dòng)安全。礦區(qū)新風(fēng)的供應(yīng)與良好的送風(fēng)系統(tǒng)密不可分，因此在礦山建設(shè)過程中，必須設(shè)計(jì)一套優(yōu)良的通風(fēng)系統(tǒng)，既能滿足井下送風(fēng)要求，又能節(jié)省很多錢 礦井通風(fēng)費(fèi)用。安全在我們的礦山生產(chǎn)活動(dòng)中尤為重要。因此，本次設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循“安全第一”的安全方針和以人為本的理念，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)效益和效益最優(yōu)的原則。在本設(shè)計(jì)中，針對(duì)礦區(qū)某礦區(qū)提出有效的通風(fēng)系統(tǒng)，分別計(jì)算礦區(qū)風(fēng)量、風(fēng)壓和阻力，并按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行合理分配。礦井內(nèi)的主通風(fēng)機(jī)和電機(jī)設(shè)計(jì)符合礦區(qū)要求。第一章礦區(qū)概況1.1 礦區(qū)位置及周邊該礦區(qū)東西邊界人為劃分，上標(biāo)高-650m，下標(biāo)-300m。礦區(qū)走向平均長(zhǎng)度2310，平均

9、傾斜長(zhǎng)度1090m，平均傾斜角度16。礦區(qū)有一層煤層，該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，為單斜構(gòu)造，無(wú)斷層和褶皺。礦區(qū)無(wú)大型含水層和地下水，開采條件良好。1.2 地質(zhì)特征礦區(qū)煤層有兩層，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，為單斜構(gòu)造，無(wú)斷層和褶皺。礦區(qū)無(wú)大型含水層和地下水。25m計(jì)算產(chǎn)能為150萬(wàn)噸/年?；仫L(fēng)巷設(shè)置在煤層頂板巖層中。該礦區(qū)有煤層，煤層均為厚煤層。煤層埋藏穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤質(zhì)中硬，自燃期3-12個(gè)月。煤層瓦斯含量小，礦區(qū)礦山屬于低瓦斯礦山。1.3 礦區(qū)邊界儲(chǔ)量的使用壽命礦區(qū)儲(chǔ)量、煤層賦存、地質(zhì)條件和開采技術(shù)等因素是確定礦山設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力的依據(jù)。此外，還應(yīng)考慮未來(lái)煤炭的市場(chǎng)需求。根據(jù)上述因素結(jié)合設(shè)計(jì)礦山的實(shí)際情況，確定

10、設(shè)計(jì)礦山年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬(wàn)噸。表 1-1 煤層特征直方圖煤炭和巖石特性柱狀厚度（米）砂頁(yè)巖151#煤/6.5頁(yè)巖/80砂巖61.4 礦區(qū)采煤工作面情況礦區(qū)采用礦區(qū)布局。礦區(qū)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)噸/年。礦區(qū)分為6個(gè)區(qū)塊。工作面平均長(zhǎng)度為158m。 /d。礦區(qū)服務(wù)期為10年。采用四六循環(huán)進(jìn)給。(1 )落煤：采用綜合機(jī)械化放頂煤開采，雙滾筒采煤機(jī)直接落煤。(2)裝煤：采煤機(jī)切下的煤直接落入工作面上的刮板輸送機(jī)，落到刮板輸送機(jī)外的浮煤由鏟板和人工裝入刮板輸送機(jī)。(3 )煤炭運(yùn)輸：從工作面運(yùn)出的煤炭經(jīng)運(yùn)輸巷道上山至煤倉(cāng)上口，經(jīng)煤倉(cāng)在運(yùn)石門裝車。末段工作面運(yùn)煤由段運(yùn)巷運(yùn)至上坡運(yùn)輸，上坡運(yùn)輸安裝端部刮板

11、輸送機(jī)，向上運(yùn)至煤倉(cāng)上口(4)工作面支護(hù)：工作面采用支護(hù)頂煤放頂支架支撐頂板，工作面端部選用端部支架。 , 在先進(jìn)工作面的上下凹槽中，采用單體加鉸接頂梁加強(qiáng)支撐。(5)采空區(qū)處理，由于地表無(wú)重要建筑物和鐵路，采空區(qū)處理方法采用全放頂法管理頂板。1.5 礦區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)1煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)工作面分段運(yùn)輸車道運(yùn)輸上坡煤倉(cāng)運(yùn)輸車道地下停車場(chǎng)地面2通風(fēng)系統(tǒng)新鮮空氣從舞臺(tái)輸送到主巷礦區(qū)主石門礦區(qū)下部車廠軌道上山中間車廠段運(yùn)輸平路采煤工作面斷面回風(fēng)平路回風(fēng)石門回風(fēng)路。物料輸送系統(tǒng)：地面副豎井地下停車場(chǎng)輸送巷輸送石門段輸送巷采面第二章礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)2.1 礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)要求礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本組成部分。主要取

12、決于礦區(qū)的巷道和采煤方式，同時(shí)還要滿足通風(fēng)的特殊要求。例如，高瓦斯或高地溫有時(shí)是確定礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的主要條件。確定礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)滿足的條件如下：（1）在礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，保證氣流的穩(wěn)定，盡量避免斜風(fēng)道，盡可能減少礦區(qū)漏風(fēng)，便于瓦斯的合理排放在礦區(qū)和采空區(qū)浮煤的自燃，使新鮮空氣流在其流動(dòng)路徑上受到最小的加熱和污染。(2)采面和開挖面應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)。(1)工作面風(fēng)速不低于1m/s；（2）機(jī)電設(shè)備安裝在風(fēng)管內(nèi)時(shí)，采面回風(fēng)管氣流中氣體濃度不得超過1%，并安裝自動(dòng)氣體檢測(cè)報(bào)警斷路器；(3)應(yīng)有能控制逆風(fēng)流、防止火氣涌入風(fēng)流的安全措施。煤層和瓦斯突出危險(xiǎn)、傾角大于12度的煤層嚴(yán)禁向下通風(fēng)；（4）有煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦

13、井，地下兩翼、相鄰礦區(qū)和相鄰煤層必須用集水區(qū)隔開，并用巖粉或沖刷巷道。( 5 )必須保證通風(fēng)設(shè)施的規(guī)格和質(zhì)量要求。( 6 ) 為保證風(fēng)量按需分配，盡量使用通風(fēng)阻力小，氣流順暢。( 7 )機(jī)電室必須在進(jìn)氣流中。( 8 )采空區(qū)必須及時(shí)關(guān)閉。（九）設(shè)置管道、避災(zāi)路線、避災(zāi)室和局部防風(fēng)系統(tǒng)。(3) 礦區(qū)必須實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。1、在準(zhǔn)備礦區(qū)時(shí)，只有在礦區(qū)形成通風(fēng)系統(tǒng)后，才能開挖其他巷道。2、采煤工作面只有在礦區(qū)形成完整的通風(fēng)排水系統(tǒng)后才能開采。3、高瓦斯礦井、煤（巖）、瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)礦井、易自燃煤層礦區(qū)的每個(gè)礦區(qū)必須至少設(shè)置1條專用回風(fēng)道；5、低瓦斯煤礦煤層組和分層開采聯(lián)合布置，必須設(shè)置專門的回

14、風(fēng)通道。4、在礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，應(yīng)保證氣流的穩(wěn)定，盡量避免開挖面在角接風(fēng)道內(nèi)。(4)在礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單，以便在發(fā)生事故時(shí)便于控制風(fēng)流和疏散人員。（5）必須設(shè)置的通風(fēng)設(shè)施（風(fēng)門、風(fēng)橋、擋風(fēng)墻等）和通風(fēng)設(shè)備（局部風(fēng)機(jī)、輔助風(fēng)機(jī)等），要選擇合適的位置，嚴(yán)格控制規(guī)范和質(zhì)量，嚴(yán)格制度管理，確保通風(fēng)設(shè)備安全運(yùn)行。盡量將主風(fēng)門開關(guān)、局部風(fēng)機(jī)開關(guān)、風(fēng)流變化參數(shù)等狀態(tài)參數(shù)納入礦山安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理。(6)在礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，要保證通風(fēng)阻力小，通風(fēng)量大，氣流順暢，風(fēng)量按需分配。因此，要特別注意加強(qiáng)對(duì)巷道的養(yǎng)護(hù)，及時(shí)處理局部頂板脫落堵塞，支護(hù)好，保證有足夠的斷面。(7)在礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，

15、盡量減少礦區(qū)漏風(fēng)量，有利于合理排放采空區(qū)瓦斯，防止采空區(qū)浮煤自燃，使新鮮空氣流在其流動(dòng)路徑上被加熱和污染。最低限度。（八）設(shè)置消防噴淋管道、避難室和災(zāi)害發(fā)生時(shí)控制風(fēng)流的設(shè)施。清除災(zāi)難逃生路線和安全標(biāo)志。必要時(shí)建立瓦斯排水系統(tǒng)和消防灌漿系統(tǒng)。(9) 礦區(qū)絞車室和變電所應(yīng)分區(qū)域通風(fēng)。(10)礦井有害氣體指標(biāo)：瓦斯、二氧化碳不得超過0.5%其他所有有害氣體不得超過下表的要求：礦井有害氣體最大內(nèi)容濃度姓名最大濃度 (%)一氧化碳0.0024氮氧化物（轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?.00025二氧化硫0.0005硫化氫0.00066氨0.0042.2 上山礦區(qū)進(jìn)出風(fēng)描述與判定礦區(qū)通風(fēng)分為三種：運(yùn)輸上坡進(jìn)風(fēng)軌道上坡回

16、風(fēng)，適應(yīng)工況及優(yōu)缺點(diǎn)：輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)時(shí)，風(fēng)流與輸煤路線相同，但方向相反，因此風(fēng)門較少，風(fēng)流更易控制；由于風(fēng)的流動(dòng)方向與煤的輸送方向相反，所以風(fēng)與煤的相對(duì)速度增加，造成大量煤塵飛揚(yáng)。輸送機(jī)電氣設(shè)備上山散熱，使氣流溫度升高；需要在軌道上下部分的場(chǎng)內(nèi)安裝阻尼器，不易管理。（2）賽道上坡進(jìn)氣輸送上坡回風(fēng)，適應(yīng)工況及優(yōu)缺點(diǎn)：軌道上山的下院可不設(shè)減振器，方便車輛通過；上坡絞盤房，容易獲得新鮮風(fēng)；進(jìn)風(fēng)不受上山輸煤污染，含煤塵少；采用煤層雙車道布置時(shí)，需要在中央停車場(chǎng)和各段上部停車場(chǎng)安裝風(fēng)門，用于回風(fēng)和物料輸送，不易管理，漏風(fēng)量大；(3)軌道上山、輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)上山回風(fēng)：礦區(qū)生產(chǎn)能力大，所需風(fēng)量大，瓦斯

17、排放量大，上下級(jí)同時(shí)生產(chǎn)。是目前大中型礦山普遍采用的礦區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)；避免了上述兩種系統(tǒng)的缺點(diǎn)，兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)，但需要加一個(gè)上坡，工程量大；但該礦區(qū)采用頂煤開采，如果采用三個(gè)上坡通風(fēng)，會(huì)留下煤柱，所以寬度過大。煤損過大，達(dá)不到回收率的要求，不適宜。該礦煤塵較大，爆炸性強(qiáng)，因此上坡運(yùn)輸和進(jìn)氣容易造成煤塵飛揚(yáng)，放出大量瓦斯，會(huì)增加空氣中煤塵和瓦斯?jié)舛冗M(jìn)水流量，給安全生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重問題。隱患。綜上所述，本礦通風(fēng)設(shè)計(jì)采用軌道上山進(jìn)風(fēng)、輸送上坡回風(fēng)的通風(fēng)方式。2.3 采面通風(fēng)方式選擇工作面通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求：采面和開挖面應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)；氣流穩(wěn)定。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，工作面的分支應(yīng)盡量避開拐角連接支管或復(fù)雜管網(wǎng)的連接

18、支管。當(dāng)不可避免時(shí)，應(yīng)采取措施保證氣流穩(wěn)定。漏風(fēng)量?。槐M量減少工作面局部和外部漏風(fēng)，特別是避免從外部向工作面漏風(fēng)。工作面通風(fēng)設(shè)施可靠。確保氣流順暢；工作面通風(fēng)系統(tǒng)分類：根據(jù)采面風(fēng)向：通風(fēng)系統(tǒng)適應(yīng)條件和優(yōu)勢(shì)上升氣流煤層傾角大于12的采煤工作面宜采用上升通風(fēng)；的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：天然氣流向與風(fēng)向一致，有利于快速降低工作面瓦斯?jié)舛龋伙L(fēng)向與輸煤方向相反，使煤塵飛揚(yáng)，使采面進(jìn)風(fēng)氣流中煤塵濃度增加；同時(shí)，運(yùn)煤過程中釋放的瓦斯隨風(fēng)流帶至工作面，增加了工作面瓦斯?jié)舛?；輸送設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的熱量隨進(jìn)入的氣流散發(fā)到工作面，使工作面溫度升高；向下通風(fēng)無(wú)煤（巖）和瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)且傾角小于12的煤層，可考慮向下通風(fēng)；工

19、作面向下通風(fēng)不僅可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈囟龋铱梢越档统渌钌肮ぷ髅娴拿簤m含量和空氣濕度，有利于提高工作面的產(chǎn)量。臉由于角度的限制，該礦區(qū)采用向上通風(fēng)。2）根據(jù)進(jìn)、回風(fēng)道數(shù)量，礦區(qū)工作面通風(fēng)方式主要有以下幾種。下表列出了它們各自的適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)。通風(fēng)適用條件及其優(yōu)缺點(diǎn)形狀經(jīng)過風(fēng)正方形模式落后優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，巷道維護(hù)少，工作面漏風(fēng)量小，氣流穩(wěn)定，便于管理，但上角瓦斯易超限，應(yīng)開挖工作面進(jìn)回風(fēng)道提前。這種通風(fēng)方式有利于了解煤層的發(fā)生情況，掌握瓦斯和火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展規(guī)律。由于巷道保持在煤體內(nèi)，降低了巷道漏風(fēng)率，適用于瓦斯含量低的煤礦。向前一進(jìn)一回可緩解開挖緊缺問題，采空區(qū)瓦斯不流向工作面，而是流

20、向回風(fēng)槽。缺點(diǎn)是采空區(qū)漏風(fēng)不易治理，需要沿采空區(qū)進(jìn)行巷道維護(hù)。該通風(fēng)系統(tǒng)適用于推進(jìn)距離短、瓦斯含量低、自然傾向弱的煤層。Y型通風(fēng)兩進(jìn)一回，在工作面上下端設(shè)置進(jìn)風(fēng)洞1條，采空區(qū)一側(cè)設(shè)置回風(fēng)洞。優(yōu)點(diǎn)：由于采空區(qū)瓦斯通過路邊支流進(jìn)入回風(fēng)級(jí)道路，可以較好地解決采煤工作面拐角處瓦斯超限隱患；改善工作環(huán)境；實(shí)施gob-side entry保留，可以提高回收效率。因此多用于瓦斯排放量大的煤層開采。Z形通風(fēng)Z型通風(fēng)方式是對(duì)U型通風(fēng)方式的改進(jìn)。進(jìn)風(fēng)巷道是隨著工作面的推進(jìn)而形成的，回風(fēng)級(jí)巷道是沿采空區(qū)留下的或提前留下的巷道。其優(yōu)點(diǎn)：與前向U型相比，巷道開挖工程量??；進(jìn)回巷只需在一側(cè)采空區(qū)條件下進(jìn)行維護(hù)；有利于穩(wěn)定

21、風(fēng)阻，改善通風(fēng)。當(dāng)從采空區(qū)噴出的瓦斯量大、漏風(fēng)量大時(shí)，回風(fēng)道容易出現(xiàn)瓦斯溢出現(xiàn)象。結(jié)合工作面地質(zhì)和開采條件，采區(qū)采用U字形。第三章礦區(qū)風(fēng)量計(jì)算3.1 工作面送風(fēng)量和工作面風(fēng)量計(jì)算的原則和要求根據(jù)風(fēng)量計(jì)算依據(jù)，礦區(qū)總風(fēng)量由礦區(qū)、開挖工作面、巷道等用風(fēng)位置的實(shí)際最大風(fēng)量之和，并考慮一定的儲(chǔ)備風(fēng)量后計(jì)算得出。體積系數(shù)。根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際需要，提供合適的風(fēng)量是改善礦區(qū)通風(fēng)的核心問題。既要保證質(zhì)量、安全、可靠，又要經(jīng)濟(jì)合理。但由于計(jì)算風(fēng)量的因素較多，各礦區(qū)的條件并不一致。到目前為止，已經(jīng)使用各種因素進(jìn)行近似計(jì)算，然后選擇最大值。新設(shè)計(jì)的礦區(qū)，參照同等條件的生產(chǎn)礦區(qū)計(jì)算。投產(chǎn)后，要根據(jù)情況的不斷變化，隨時(shí)對(duì)生

22、產(chǎn)礦區(qū)進(jìn)行整改，使供風(fēng)量必須符合我國(guó)煤礦安全的有關(guān)規(guī)定。條例”。1、礦區(qū)所需風(fēng)量由礦區(qū)、開挖工作面、巷道等用風(fēng)位置的實(shí)際最大風(fēng)量之和計(jì)算，并考慮一定的儲(chǔ)備風(fēng)量系數(shù)后，總風(fēng)量計(jì)算礦區(qū)的體積。2、按風(fēng)場(chǎng)同時(shí)工作的最大人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘送風(fēng)量不低于4m3.3、根據(jù)風(fēng)場(chǎng)風(fēng)流中氣體、二氧化碳等有害氣體的濃度、風(fēng)速和溫度，按煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定分別計(jì)算，最高值被選中。4、按風(fēng)速驗(yàn)算 以最小風(fēng)速驗(yàn)算各采煤工作面的最小風(fēng)量。按最高風(fēng)速檢查計(jì)算各采煤工作面的最大風(fēng)量。采煤工作面有串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，應(yīng)按最大需風(fēng)量之一計(jì)算。備用工作面也按上述要求計(jì)算，滿足瓦斯（二氧化碳）、氣流溫度和風(fēng)速要求，開采時(shí)所需風(fēng)量不得低于所

23、需風(fēng)量的50%。3.2 工作面風(fēng)量計(jì)算工作面所需風(fēng)量應(yīng)根據(jù)瓦斯、二氧化碳、槍煙等有害氣體和粉塵的稀釋排放量計(jì)算，工作面應(yīng)有適宜的溫度和風(fēng)速，取最大值.采煤工作面串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，各串聯(lián)工作面空氣中的有害氣體、粉塵、空氣溫度和風(fēng)速應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程的要求。高瓦斯工作面通常具有以瓦斯計(jì)算的最大風(fēng)量。低瓦斯工作面送風(fēng)主要考慮氣候條件。高溫工作面通過通風(fēng)、制冷、空調(diào)設(shè)施等方式不能滿足煤礦安全規(guī)程要求的，應(yīng)使用。1、根據(jù)瓦斯（或二氧化碳）涌出量計(jì)算工作面風(fēng)量=100 , m 3 /min式中， 工作面瓦斯（或二氧化碳）排放不均勻系數(shù)。它是最大涌出量與平均涌出量的比值，由實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)得到。機(jī)采工作面為1.21.6。

24、工作面氣體或二氧化碳的絕對(duì)排放量，m 3 /min；根據(jù)測(cè)量統(tǒng)計(jì)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值；= 2m3/t，工作面日產(chǎn)煤量為4132.23t，所以= 2m3/min4132.23t /(24 60min)= 5.73m3/min=100 =100 5.73 1.2= 687.6m3/分鐘2 按人數(shù)計(jì)算取N表示同時(shí)在工作面工作的最大人數(shù)，工作面風(fēng)量為：, 米3 /分鐘式中，4每人每分鐘應(yīng)供應(yīng)的最小風(fēng)量，m 3 /min。N=56 人=4 56= 224m3/分鐘3 按工作面溫度計(jì)算千立方米/分鐘式中， S按平均頂控距離計(jì)算的工作面平均截面積，m 2 。為使工作面有良好的氣候，對(duì)應(yīng)不同的風(fēng)溫，參考風(fēng)速見下

25、表。工作面溫度風(fēng)速對(duì)照表工作面空氣溫度，C工作面風(fēng)速 v, m/s1515 1818 2020 2323 260.30.50.5 0.80.8 1.01.0 1.51.5 1.8礦區(qū)工作面采用盾構(gòu)液壓支架S = 3 (M-0.3);式中 M 為煤層開采厚度，m工作面溫度為20 23 ，所以V=1.0m/s=60 1.0 3 (2-0.3) X1.2= 540m3/min炸藥數(shù)量計(jì)算88, 米3 /分鐘 ( 7-2-4)一級(jí)煤礦每公斤內(nèi)容炸藥所需風(fēng)量，m 3 /(minkg)； （一級(jí)煤礦內(nèi)容爆炸系數(shù)為25；二級(jí)、三級(jí)煤礦內(nèi)容爆炸系數(shù)為10。 ）第i個(gè)工作面一次爆破的最大炸藥用量，kg 。=25

26、*24= 600 m3/分鐘5、（低）瓦斯礦山綜采工作面所需風(fēng)量為書本式情報(bào)協(xié)作組提出的參數(shù)計(jì)算如下：, 米3 /分鐘 ( 7-2-7)式中采高系數(shù)，當(dāng)采高h(yuǎn) 2 m, = ;當(dāng) h 2m, = ;-溫度系數(shù)，L代表工作面長(zhǎng)度，則= ;- 溫度系數(shù)，見表7-2-2。表面7-2-2溫度系數(shù)工作表面溫度，C1516 1718 2223 2425 26溫度系數(shù)，K 30.70.81.01.21.4- 支架后部的車頂控制系數(shù)。當(dāng)屋頂容易倒塌時(shí)， =1；當(dāng)需要強(qiáng)制屋頂時(shí)， =1.1；200綜采工作面基本風(fēng)量。相當(dāng)于采高h(yuǎn) = 1.0m，工作面風(fēng)速為1.5 m/s，頂控距離為4 m，有效通風(fēng)斷面系數(shù)為0.

27、55時(shí)的風(fēng)量，m 3 /min。=564，m 3 /min6、按工作面風(fēng)速計(jì)算按最小風(fēng)速0.5m/s計(jì)算，采面最小風(fēng)量為Q fi 600.5S，m 3 /min按最大風(fēng)速4m/s計(jì)算，工作面最大風(fēng)量為Q fi 604S，m 3 /minQ fi 600.5S =600.518.6=558(m 3 /min)Q fi 604S =60418.6=4464(m 3 /min)6、備用工作面所需風(fēng)量計(jì)算采煤工作面有串聯(lián)通風(fēng)，按最大需風(fēng)量之一計(jì)算。備用工作面需氣量通常取相同產(chǎn)量生產(chǎn)工作面需氣量的一半。礦區(qū)風(fēng)量不豐富時(shí)，也可按工作面不積氣的原則進(jìn)行布風(fēng)，但工作面風(fēng)速不宜小于15m/min。3.3 工作面

28、風(fēng)量計(jì)算各獨(dú)立通風(fēng)開挖面實(shí)際所需風(fēng)量應(yīng)根據(jù)巷道斷面、瓦斯或二氧化碳排放量、炸藥量、當(dāng)?shù)仫L(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量、人數(shù)、風(fēng)速等要求分別計(jì)算. 最大值。1. 按氣體或二氧化碳排放量計(jì)算式中第i個(gè)開挖面所需風(fēng)量，m 3 /min；100按掌子面回風(fēng)氣體濃度不超過1%的換算系數(shù)；掌子面回風(fēng)絕對(duì)氣體排放量，m 3 /min； （用日開挖量表計(jì)算瓦斯相對(duì)量；抽干礦井瓦斯排放量減去瓦斯抽放量計(jì)算；- 掌子面涌氣不均勻系數(shù)為實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)，機(jī)械開挖一般為1.52.0。= 2m3/t，日進(jìn)度米10米，截面積6.5 ，煤容重1.35。因此，煤的日產(chǎn)量為105.3t， =105.3/(24 60) 2=0.146m 3 /min=

29、100 0.146 2= 29.25m3/分鐘2.按炸藥量計(jì)算, 米3 /分鐘式中第i個(gè)掌子面一次爆破所用炸藥的最大用量，kg。一級(jí)煤礦內(nèi)容爆炸系數(shù)為25；二、三級(jí)煤礦的內(nèi)容爆炸系數(shù)為10。=25*24=600, m 3 /min3 根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量計(jì)算式中： 第i個(gè)工作面同時(shí)運(yùn)行的局部風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量之和。立方米/分鐘為防止局部風(fēng)機(jī)吸入循環(huán)空氣的風(fēng)量?jī)?chǔ)備系數(shù)，一般為1.21.3，進(jìn)風(fēng)口無(wú)涌氣時(shí)為1.2，有氣涌時(shí)為1.3。=300 1.3= 390m33.按人數(shù), 米3 /分鐘在公式中 - 在第 i 個(gè)隧道工作面上同時(shí)工作的最大人數(shù)，人。N=38 人=438= 152m3/分鐘4、檢查掘進(jìn)工作

30、面風(fēng)量根據(jù)風(fēng)速檢查每個(gè)巖石隧道開挖面風(fēng)量不得小于, 米3 /分鐘式中第i個(gè)開挖工作面截面，m 2 ；每條煤巷或半煤巖巷工作面風(fēng)量不得小于, 米3 /分鐘各巖巷、煤巷或半煤巖巷行車面風(fēng)量不得大于=0.25607.8= 117m3/min=4607.8= 1872 m3/min采用上述四種方法計(jì)算礦區(qū)各獨(dú)立通風(fēng)工作面，取四種方法中的最大值作為工作面所需風(fēng)量。所需的總風(fēng)量。3.4 腔室風(fēng)量計(jì)算礦區(qū)只有兩個(gè)房間，變電站和絞車房。礦區(qū)絞車房=6080 m 3 /min；礦區(qū)變電站=60 80 m 3 /min；兩者都需要 80 m 3 /min。3.5 礦區(qū)風(fēng)量分布礦區(qū)所需總風(fēng)量計(jì)算所需總風(fēng)量（ ）為礦

31、區(qū)各風(fēng)位所需風(fēng)量之和乘以適當(dāng)系數(shù)。這是式中各采面與備用工作面所需風(fēng)量之和，m 3 /min；各開挖面所需風(fēng)量之和，m 3 /min；各室所需風(fēng)量之和，m 3 /min；除上述耗氣點(diǎn)外其他道路的風(fēng)量之和，m 3 /min；礦區(qū)風(fēng)量?jī)?chǔ)備系數(shù)，包括礦區(qū)漏風(fēng)、空氣分布不均等因素，該值應(yīng)由實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)得出，一般為1.21.25。= (687.6+687.6 1/2+600+80+80 ) 1.2= 2149.68m3新建礦井風(fēng)量分布是根據(jù)計(jì)算出的礦井總風(fēng)量Q ，減去驅(qū)動(dòng)風(fēng)量和獨(dú)立回風(fēng)的艙室風(fēng)量，然后將剩余風(fēng)量大致按如下方式分配原則 ;產(chǎn)出與分配原則成正比；每個(gè)備用工作面的風(fēng)量按生產(chǎn)時(shí)所需風(fēng)量的一半分配。這是

32、：,米3 /分鐘式中： 各掘進(jìn)工作面全部獨(dú)立回風(fēng)風(fēng)量之和， m 3 /min ；所有獨(dú)立回風(fēng)各室風(fēng)量之和， m 3 /min 。, m 3 /min = 1389.68m3剩余風(fēng)量的分配方法為：先用下式計(jì)算出工作面每天生產(chǎn)一噸煤所需的風(fēng)量q ，即：,式中： 各工作面日產(chǎn)量之和，即： , t/d ；每個(gè)工作面的日產(chǎn)量， t/d ；每個(gè)備用面的計(jì)劃日產(chǎn)量之和，即： , t/d ；-每個(gè)備用面的計(jì)劃日產(chǎn)量， t/d 。=1389.68/(4132.23+4132.231/2)=0.224分配給每個(gè)采礦工作面的風(fēng)量為：=0.2244132.23= 927.13m3/min分配給每個(gè)備用面的風(fēng)量為：=

33、463.56m3 分配各風(fēng)道上的風(fēng)量；各風(fēng)道風(fēng)量最終確定后，必須檢查各風(fēng)道風(fēng)速，使各風(fēng)道風(fēng)速符合規(guī)定。各風(fēng)道風(fēng)量檢查計(jì)算后，若能滿足風(fēng)速要求，即可確定各風(fēng)道風(fēng)量。如果低于規(guī)定風(fēng)速，則該風(fēng)路的風(fēng)量應(yīng)相應(yīng)增加。若風(fēng)速超過規(guī)定值，需擴(kuò)大風(fēng)道截面或調(diào)整風(fēng)道風(fēng)量，使風(fēng)速降至規(guī)定值以下。 最后確定礦井總風(fēng)量。第四章礦區(qū)總阻力計(jì)算。4.1 摩擦阻力的計(jì)算(1) 計(jì)算原理計(jì)算礦區(qū)總通風(fēng)阻力時(shí)，不計(jì)算每條巷道的通風(fēng)阻力，而只選擇阻力最大的風(fēng)路之一進(jìn)行計(jì)算。一般來(lái)說，最長(zhǎng)的氣流線和較大的風(fēng)量線分別被認(rèn)為是阻力最大的風(fēng)路。如果通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，難以直觀判斷哪條風(fēng)路阻力最大，則需要選擇幾條風(fēng)路，通過計(jì)算比較選擇最大值。(

34、2) 計(jì)算方法軸的摩擦阻力：h 電阻 = RQ 2式中：L、U、S分別為每口井的長(zhǎng)度、周長(zhǎng)和凈截面積（m,m,m 2 ）； a摩擦阻力系數(shù)，見煤礦通風(fēng)與安全一書的附錄；Q通過每口井和隧道的風(fēng)量分布值，根據(jù)每口井和隧道的實(shí)際所需風(fēng)量乘以K礦計(jì)算得出（即考慮局部漏風(fēng)和風(fēng)量分布）井和隧道的風(fēng)量值）經(jīng)過不平整度等因素后得到的風(fēng)量值），m 3 /s。 4.2.礦區(qū)巷道風(fēng)量分布1.由內(nèi)而外的分配根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律和各巷道的風(fēng)阻，按需分配；2.由外向內(nèi)的分配根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律，每條巷道的風(fēng)阻和礦區(qū)總風(fēng)量自然分配給巷道，然后根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。第五章開挖（局部）通風(fēng)設(shè)計(jì)根據(jù)開發(fā)采掘巷道布置、開挖區(qū)煤巖層的自然條件和開挖

35、過程，確定合理的局部通風(fēng)方式及其布置，選擇風(fēng)管的類型和直徑，計(jì)算風(fēng)量風(fēng)管進(jìn)出口處的容積，計(jì)算風(fēng)管的通風(fēng)阻力，選擇局部風(fēng)機(jī)等的工作，稱為局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。5.1 開挖（局部）通風(fēng)設(shè)計(jì)原則一、隧道（局部）通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則局部通風(fēng)是礦山通風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分。新鮮空氣取自礦井主氣流，臟風(fēng)排入礦井主氣流。其設(shè)計(jì)原則可摘要如下：（一）礦山和礦區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件；(2)局部通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)先進(jìn)；（3）盡量使用低噪音、高效率、技術(shù)先進(jìn)的局部呼吸機(jī)；(4)壓入式通風(fēng)宜采用柔性風(fēng)管，抽風(fēng)宜采用骨架剛性伸縮風(fēng)管或全剛性風(fēng)管。風(fēng)管材質(zhì)應(yīng)阻燃、抗靜電；(5)當(dāng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)不能滿足通風(fēng)要

36、求時(shí)，可考慮兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。2. 開挖（局部）通風(fēng)設(shè)計(jì)步驟(1)確定局部通風(fēng)系統(tǒng)，繪制隧道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置圖；(2)根據(jù)通風(fēng)方式和最大通風(fēng)距離選擇風(fēng)管的類型和直徑；(3)計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)道出口風(fēng)量；(4)根據(jù)隧道通風(fēng)長(zhǎng)度的變化，分階段計(jì)算局部通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力；(5)根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量和風(fēng)壓選擇當(dāng)?shù)仫L(fēng)機(jī)；（6）根據(jù)礦難特點(diǎn)，選擇配套的安全技術(shù)裝備。5.2 隧道通風(fēng)方式的確定呼吸機(jī)的主要工作方式有壓入式、抽吸式和壓抽混合式。三種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比見表5-2 。表5-2三種通風(fēng)方式比較通風(fēng)_適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)可撤回的是目前通風(fēng)方式中的主要形式，適應(yīng)性廣，尤其是高瓦斯礦井，更有利于瓦斯管理

37、，也適用于礦井長(zhǎng)、礦區(qū)面積大的礦井。優(yōu)勢(shì)：井下氣流處于負(fù)壓狀態(tài)。一旦主風(fēng)機(jī)由于某種原因停止運(yùn)轉(zhuǎn)，井下氣流的壓力就會(huì)增加，這樣可以減少采空區(qū)的瓦斯排放，相對(duì)安全；漏風(fēng)量小，通風(fēng)管理比較簡(jiǎn)單；與推入式相比，在向下過渡的過程中改變通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量沒有困難；缺點(diǎn)：當(dāng)?shù)孛嬗行〉亟殉料輩^(qū)分布廣泛并與礦區(qū)相通時(shí)，小地窖內(nèi)積聚的有害氣體會(huì)被抽到井下，同時(shí)部分氣流通過主風(fēng)機(jī)短路，總進(jìn)風(fēng)量和工作面有效。風(fēng)量會(huì)減少推入式第一級(jí)低瓦斯礦井，礦井地面地形復(fù)雜起伏，在高山上安裝通風(fēng)機(jī)是不可能的。在一般回風(fēng)道無(wú)法接通或維修困難的情況下的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：推入式與抽吸式的優(yōu)缺點(diǎn)相反，可以利用部分回風(fēng)將小窖塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面；進(jìn)

38、風(fēng)管路漏風(fēng)量大，管理困難；風(fēng)阻大，風(fēng)量調(diào)節(jié)困難；難以從第一層的推入式過渡到深層的抽出式；通風(fēng)機(jī)使井下氣流保持正壓狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣流壓力降低，這可能會(huì)增加采空區(qū)的氣體排放量。泵送和混合可產(chǎn)生較大的通風(fēng)壓力，可滿足大阻力礦山的需要，但通風(fēng)管理難度大。一般新礦和高瓦斯礦不適合使用。它們僅用于低瓦斯礦山，用于舊井的擴(kuò)建或改造。通過三種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比，結(jié)合礦山地質(zhì)條件：傾角小（平均33 ） ，煤層瓦斯含量高，煤層埋深大。設(shè)計(jì)決定礦井采用抽采通風(fēng)。5.3 風(fēng)管的選擇一、鼓風(fēng)機(jī)的原理風(fēng)管的選擇應(yīng)與當(dāng)?shù)仫L(fēng)機(jī)的選擇一起考慮。其原則是：(1)風(fēng)管直徑能保證最大通風(fēng)長(zhǎng)度時(shí)，局部風(fēng)機(jī)送風(fēng)量能滿足工作面

39、通風(fēng)要求；(2)風(fēng)管的直徑主要取決于送風(fēng)量和送風(fēng)距離。送風(fēng)量大，距離遠(yuǎn)，風(fēng)道直徑要大一些，以減少風(fēng)阻，減少漏風(fēng)，節(jié)省通風(fēng)電耗。此外，還應(yīng)考慮道路的斷面尺寸，以免風(fēng)管影響交通和行人的安全。2、風(fēng)管的選擇目前我國(guó)煤礦局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)一般采用柔性風(fēng)管。風(fēng)道應(yīng)根據(jù)通風(fēng)距離和通過的空氣量來(lái)考慮。風(fēng)管風(fēng)速一般為10m/s20m/s。為減小阻力，應(yīng)盡量選用直徑較大的鼓風(fēng)機(jī)。一般單車道開挖長(zhǎng)度在1000m以上，可選擇直徑500mm以下的風(fēng)管；單車道開挖長(zhǎng)度大于1000m時(shí)，宜選用直徑大于600mm的大口徑風(fēng)管。5.4 局部風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量計(jì)算局部風(fēng)機(jī)工作面風(fēng)量：在哪里：局部風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量，m 3 /min開挖面所需風(fēng)

40、量，m 3 /min風(fēng)管有效風(fēng)量率，%風(fēng)管漏風(fēng)率，%，礦井通風(fēng)與安全選擇100米漏風(fēng)率為0.6%，則風(fēng)管總有效漏風(fēng)率為0.6% 13=7.8%5.5 當(dāng)?shù)厍蛎缘倪x擇根據(jù)計(jì)算出的風(fēng)機(jī)工作氣壓和工作風(fēng)量，根據(jù)課程說明書中給出的當(dāng)?shù)仫L(fēng)機(jī)表選擇風(fēng)機(jī)。選用FD2 NO6局部風(fēng)機(jī)，直徑600mm，風(fēng)量285465m 3 /min，風(fēng)壓5700650pa，效率83.2 % ，風(fēng)道直徑600mm。第五章 礦塵防治所謂礦塵，是礦山生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種巖石、礦物顆粒的統(tǒng)稱，也稱粉塵。5.1 礦塵的主要影響因素：自然條件(1)地質(zhì)構(gòu)造：地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷層、褶皺發(fā)育，受地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)破壞嚴(yán)重，開采時(shí)產(chǎn)生的礦塵量較大，反

41、之亦然。（2）煤層發(fā)生條件：在同等技術(shù)條件下，薄煤層開采產(chǎn)生的粉塵比原煤層多，因?yàn)樵谙嗤你@孔爆破、裝載和運(yùn)輸條件下，薄煤層的工作空間更小。 ，并且挖礦速度很慢。與開采陡峭的傾斜煤層相比，傾斜煤層產(chǎn)生的礦石粉塵更少。(3)煤巖物理性質(zhì)：一般節(jié)理發(fā)育，結(jié)構(gòu)疏松，含水量低；當(dāng)煤和巖石硬而脆時(shí)，礦粉的產(chǎn)生量大，反之亦然。二、生產(chǎn)條件（一）機(jī)械化程度；機(jī)械化程度越高，礦塵危害越嚴(yán)重。礦井粉塵濃度比較：綜采工作面； 200300 mg/m 3一般工作面：100200 mg/m 3噴砂面：50100 mg/m 3(2)生產(chǎn)集中化程度：生產(chǎn)集中化減少了礦山開采工作面的數(shù)量，加快了開采推進(jìn)速度，人員和設(shè)備集中，導(dǎo)致在更小的空間內(nèi)產(chǎn)生更多的礦塵.同時(shí)，由于集中開采的要求，風(fēng)量越來(lái)越大，使礦塵上升，增加了礦塵在井下