《礦井通風工程計算及設計案例》2600字

礦井通風工程計算及設計案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u7887礦井通風工程計算及設計案例綜述 1224521.1礦井通風概述 1262131.2礦井通風方式與通風系統(tǒng)的選擇 1196831.3礦井總風量計算 2260231、回采工作面風量計算： 2273422、備采工作面風量計算： 342103、掘進工作面（采切）所需風量： 3219934、硐室所需風量： 385235、全礦井總風量計算結(jié)果為： 3284186、全礦風量分配 3114511.4礦井總風壓的計算 470742、礦井總局部阻力： 5165523、局扇通風總風量的計算 5324041.5通風設備的選擇 5305301、主扇風機的選擇 524522、電動機的選擇： 6252084、局部風扇的選擇 71.1礦井通風概述礦井通風設計是礦床總體設計的一個不可缺少的組成部分，它的基本任務是：與開拓、采礦方法相配合，建立一個安全可靠、經(jīng)濟合理的礦井通風系統(tǒng)；計算各時期各工作面所需的總風量及礦井中的總風量，計算礦井阻力，選擇通風設備。1.2礦井通風方式與通風系統(tǒng)的選擇本礦通風采用對角雙翼抽出式通風系統(tǒng)，在回風井上安裝抽出式扇風機，盲豎井作為入風井。新鮮風流從盲豎井井口口進入，經(jīng)豎井、石門、各中段沿脈運輸巷穿脈，人行進風井、聯(lián)絡巷到達采場，污風經(jīng)過采場回風井到達回風巷道，再經(jīng)過回風石門及回風井排出地表。在工作面進行爆破作業(yè)時，采用壓入式局扇通風以排除炮煙，凈化工作環(huán)境。對難以利用系統(tǒng)主扇風流直接通風的獨頭掘進巷道，利用局扇輔助通風。1.3礦井總風量計算礦井風量計算是礦井通風設計的一個極其重要的內(nèi)容。礦井通風的目的在于供給礦井必要數(shù)量的新鮮空氣，以稀釋并排除有毒氣體和粉塵，創(chuàng)造良好的勞動條件，保證井下人員的身體健康，提高勞動生產(chǎn)率。另外，礦井風量又是計算礦井通風阻力和選擇通風設備的基本參數(shù)。風量計算分為兩個時期：容易時期和困難時期。當井筒或井口發(fā)生火災，啟動反風裝置。其全礦總風量的計算公式如下：Qt=K（ΣQS+ΣQS/＋ΣQj/＋QH）式中：QS—回采工作面所需風量，m3/s；QS/—備采工作面所需風量，m3/s；ΣQj/—掘進工作面（采切）所需風量，m3/s；QH—硐室所需風量，m3/s；K—礦井風量備用系數(shù)，取K=1.4；（地表有崩落區(qū)k=1.35～1.5）1、回采工作面風量計算：（1）按排風塵量確定：鑿巖設備兩臺，根據(jù)《采礦設計手冊》排塵風量表可知所需貫穿風量為q=4.0m3/s。（2）按排出粉計算工作面所需風量確定：按排塵風速計算硐室風量時，只要硐室中射流區(qū)受限擴張段末端平面平均風速達到排塵速度要求，即可滿足硐室排塵通風要求，用下式計算：Qs=S0式中：S0——硐室入風口斷面面積，S0＝2.8×2.8＝1.8m2；n——射流受阻系數(shù)，取0.041；計算得：Qs=7.80.772＋4.1×0.041＝8.3m3（3）按爆破后排煙計算：本設計的采場進風巷道橫斷面與回采工作面橫斷面相差較大，既采場寬度等于或大于8米，采場長度大于寬度的2倍，并利用貫風流通風，故屬于硐室型回采工作面，風量計算公式為:Qs＝2.3VKt·lg上式中：

v一一回采工作面空間的容積，40×40×3.6＝5769m3；

K——紊流擴散系數(shù)，取0.9；t——通風時間取1800s；A——次爆破的炸藥量，為51.8kg；代入數(shù)據(jù)得:Qs＝2.357690.9×1800·lg500×51.85769＝5.7m比較①與②和③的結(jié)果，取最大值，則回采作業(yè)工作面需風量為8.3m3/s，12個采場共需要的風量為99.6m3/s。2、備采工作面風量計算：其風量可取回采工作面風量的二分之一，備采工作面4個。備采總需風量為：QS/＝0.5QS×4＝8.3×4＝33.2m3/s3、掘進工作面（采切）所需風量：掘進工作面3個，其風量可按《采礦設計手冊》的表2－16－16選取，即：ΣQj/×3＝2×3=6m3/s4、硐室所需風量：變電硐室風量：4ｍ3/ｓ，井下水泵硐室風量：2ｍ3/ｓ，電機車庫風量：1ｍ3/ｓ，其他：2ｍ3/ｓ硐室總風量為：Ｑ硐室＝4+2+1+2＝9ｍ3/ｓ5、全礦井總風量計算結(jié)果為：Qt＝1.4（99.6＋33.2＋6＋9）＝206.9m3/s即全礦井所需總風量為206.9m3/s。6、全礦風量分配礦井總風量確定之后，按以下原則進行風量分配，以便進行系統(tǒng)阻力計算:(1)井下各作業(yè)地點按照實際需要的風量進行風量分配；(2)礦井多井口進風時，各進風風路的風量按風量自然分配的規(guī)律進行解算，求出各進風路自然分配的分量；(3)按各中段的采礦量均衡分配的條件來分配風量；(4)井下炸藥庫應獨立通風，排風流直接導入總排風道中，否則必須采取凈化措施；(5)一切需風點和有風流通過的井巷中，其最高風速不得超過《冶金礦山安全規(guī)程》的以下規(guī)定：①專用風井和風硐的最高風速≤15m/s；②專用物料提升井的最高風速≤12m/s；③風橋的最高風速≤10m/s；④提升人員和物料的井筒、主要進風道、排風道、修理中的井筒的最高風速≤8m/s；⑤運輸巷道、采區(qū)進風道的最高風速≤6m/s；⑥采礦場、采準巷道的最高風速≤4m/s；根據(jù)以上各種風量分配的原則，進行風量分配，其結(jié)果見通風系統(tǒng)各中段進風。1.4礦井總風壓的計算礦井通風總阻力是指風流由進風井口到扇風機風硐（抽出式）沿任一風路流動途中所產(chǎn)生的摩擦阻力和局部阻力之總和（按礦井通風困難時期計算）。表7—1通風阻力表因此，礦井總摩擦阻力為hf＝4921.3Pa。2、礦井總局部阻力：其全礦的總局部阻力可根據(jù)總摩擦阻力進行估算。一般認為，總局部阻力大致等于總摩擦阻力的20％，即hl＝0.2hf。所以礦井的總局部阻力為：hl＝0.2hf＝0.2×4921.3＝985.5Pa。3、局扇通風總風量的計算按壓入式通風的風量計算公式計算：QP＝18（A·Lr·S）1/2/t，m3/s式中：QP——壓入式通風工作面所需風量，m3/s；T——通風時間，一般取1800s；A——一次爆破的炸藥消耗量，51.8Kg；Lr——巷道長度，44m；S——巷道斷面積，11.1m2；經(jīng)計算：QP=1.69m3/s1.5通風設備的選擇礦井通風設備的選擇包括主扇風機和電動機的選擇。1、主扇風機的選擇選擇扇風機必須首先知道礦井通風系統(tǒng)要求扇風機提供的風量和風壓。（1）扇風機的風量：Qf＝∮Qt式中：∮—扇風機裝置的風量備用系數(shù)，一般取∮＝1.1；Qt—礦井要求的總風量，206.9m3/s；經(jīng)計算：Qf＝221.6m3/s（2）扇風機的風壓：Hf＝H＋hr式中：H—礦井總阻力，4921.3Pa；hr—扇風機裝置阻力，本礦風機取180Pa；經(jīng)計算：Hf＝5101.3Pa（3）根據(jù)扇風機工況點的Hf和Qf，計算扇風機的功率Nf：即：Nf＝Hf×Qf÷nf÷1000，式中：nf—扇風機的效率，本礦井取0.85；經(jīng)計算：Nf＝181.5kw2、電動機的選擇：根據(jù)通風容易與困難兩個時期主扇風機的輸入功率Nf，計算出電動機的功率Ne：Ne＝K·Nf/n·ne，式中：K——電動機的容量備用系數(shù)，取1.1；N——傳動效率，取0.95；ne—電動機效率，取0.95；經(jīng)計算：Ne＝235,76kw3、根據(jù)以上的計算，在查閱設計手冊后，選用70-B2-21-28-Ⅱ型扇風機。主要技術性能如下表：主要技術性能如下表：通風機電動機通風參數(shù)型號轉(zhuǎn)速(r/min)葉片角度（°）型號功率(Kw)轉(zhuǎn)速(r/min)風量(m3/s)風壓（Pa）70-B2-21-28-Ⅱ60035JS-126-