礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).ppt

1、礦井通風(fēng)與安全,第九章 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),9.1 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng) 9.2 礦井總風(fēng)量的計(jì)算和分配 9.3 計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力 9.4 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 9.5 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用 9.6 生產(chǎn)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)改造 9.7 通風(fēng)系統(tǒng)安全性評價(jià),礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是整個(gè)礦井設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要組成部分，是保證安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。新建礦井和生產(chǎn)礦井在開拓、開采過程中都需要進(jìn)行周密的通風(fēng)設(shè)計(jì)。這兩類通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法基本相似。 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的依據(jù)包括： 礦井的安全條件(包括礦井沼氣等級、各煤層的沼氣含量、煤塵爆炸性、煤的自燃性等) 礦井設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力 礦井的開拓方式和采煤方法 采煤的年進(jìn)度計(jì)劃 礦井和各水平的服務(wù)年限

2、 各種技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)、性能的資料和有關(guān)法規(guī)與政策規(guī)定,9.1 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng),一、 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括： 通風(fēng)方式（進(jìn)、出風(fēng)井的布置方式）； 通風(fēng)方法（礦井主通風(fēng)機(jī)的工作方法）； 通風(fēng)網(wǎng)路。 中央式通風(fēng)系統(tǒng)可細(xì)分為： 中央并列抽出式；中央并列壓入式 中央分列抽出式；中央分列壓入式 對角式通風(fēng)系統(tǒng)可細(xì)分為： 兩翼對角式：兩翼對角抽出式 ；兩翼對角壓入式 分區(qū)對角式： 分區(qū)對角抽出式；分區(qū)對角壓入式,中央并列抽出式,（1）中央并列抽出式 在地形條件許可時(shí)，進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井大致并列在井田走向的中央，二井底都開掘到第一水平，主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在出風(fēng)井的井口附近，將污風(fēng)抽到地表。 注意：出風(fēng)井的井底

3、必須和總進(jìn)風(fēng)流隔開，出風(fēng)井的井口一般用防爆門緊閉；在巖石中做條回風(fēng)石門mn，煤層傾角越大、總回風(fēng)石門越短，反之越長。,用斜井開拓時(shí)，可以大致在走向的中央開掘一對并列斜井。,中央并列壓入式,中央并列壓入式：將壓入式主要通風(fēng)機(jī)設(shè)置在進(jìn)風(fēng)井的井口附近，新風(fēng)自地表壓入井下。 注意：進(jìn)風(fēng)井的井口房須密閉，其它與抽出式相同。,中央分列抽出式,中央分列式，又名中央邊界式,中央分列抽出式：進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，出風(fēng)井大致位于井田淺部邊界沿走向的中央。 注意：在井田走向的中央開鑿主副井；主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在出風(fēng)井口附近；在傾斜方向上，出風(fēng)井和進(jìn)風(fēng)井相隔一段距離，出風(fēng)井的井底高于進(jìn)風(fēng)井的井底。,中央分列壓入式,

4、中央分列壓入式：主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在進(jìn)風(fēng)井口(副井口)附近，井口房須密閉，主井底和總進(jìn)風(fēng)須隔開，其它都與圖9-2相同。,兩翼對角抽出式,兩翼對角抽出式 進(jìn)風(fēng)井筒大致位于井田走向的中央，兩個(gè)出風(fēng)井筒分別位于兩翼邊界采區(qū)中央的淺部，主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在出風(fēng)井口附近。為了開采深水平，有時(shí)把兩翼風(fēng)井設(shè)在兩翼沿傾斜的中央和沿走向的邊界附近。用斜井和平峒開拓時(shí)，可把圖9-4中的立井改為斜井和平峒。,兩翼對角壓入式,兩翼對角壓入式：進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井的位置與圖9-4相同，只是在進(jìn)風(fēng)井口(副井口)附近安設(shè)壓入式主要通風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)副井口須密閉，主井底和總進(jìn)風(fēng)須隔開。,分區(qū)對角抽出式,分區(qū)對角抽出式 進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央

5、，在每個(gè)采區(qū)各掘一個(gè)小回風(fēng)井，并分別安設(shè)抽出式分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)，可不必做總回風(fēng)道。在圖9-5中也可以用斜井代替立井，或者進(jìn)風(fēng)用垂直于走向(或平行于走向)的平峒，出風(fēng)用斜井；或者進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)都用平峒。,分區(qū)對角壓入式,分區(qū)對角壓入式：各出風(fēng)井口不安設(shè)通風(fēng)機(jī)，只在進(jìn)風(fēng)井口(副井口)附近安設(shè)壓入式主要通風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)副井口要密閉，主井井底和總進(jìn)風(fēng)須隔開。,混合式,混合式是進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井由三個(gè)以上井筒按上述各種方式混合組成。包括：中央分列與兩翼對角混合式、中央并列與中央分列混合式等。 圖示為中央分列與兩翼對角混合式通風(fēng)系統(tǒng)。初期采用中央分列式通風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)開采到兩翼邊界時(shí)，則用中央分列與兩翼對角混合式的通風(fēng)系統(tǒng)

6、。,二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇,1. 選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總原則：投產(chǎn)較快，出煤較多、安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等。 擬定通風(fēng)系統(tǒng)的具體要求有： (1) 每個(gè)礦井和階段水平之間都必須有兩個(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與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)流的含塵量達(dá)到上述要求；,(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、二次破碎巷道和電耙道，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

7、風(fēng)側(cè)，有污風(fēng)串聯(lián)時(shí)，應(yīng)禁止人員作業(yè)；,(7) 井下破碎硐室和炸藥庫，必須設(shè)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10 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)反風(fēng)，反風(fēng)量大于40。 選擇通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦體賦存條件和開采特點(diǎn)，擬定幾個(gè)可行方案進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇優(yōu)選出。,2. 選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法,煤礦主要通風(fēng)機(jī)的工作方法基本上分為抽出式與壓入式兩種，多采用抽出式通風(fēng)方法，因?yàn)椋?1) 抽出式主要通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)。一旦主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)，井下風(fēng)流的壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；壓入式主要通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)流壓力降低，有

8、可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加 2) 采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作比較困難，漏風(fēng)較大。用抽出式通風(fēng)可避免以上缺點(diǎn)。,2. 選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法,3) 在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下，用壓入式通風(fēng)能用一部分回風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面。 4)過渡時(shí)期是新舊水平同時(shí)生產(chǎn)，戰(zhàn)線較長，通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化較大。由壓入式通風(fēng)過渡到深水平抽出式通風(fēng)時(shí)，有一定困難，有時(shí)還須額外增掘一些井巷工程，使過渡期限拉得過長；而用抽出式通風(fēng)，就沒有這些缺點(diǎn)。 5) 在地面小窯塌陷區(qū)漏風(fēng)嚴(yán)重、開采第一水平和低沼氣礦井等條件下，采用壓入式通風(fēng)是比較合適的，

9、否則，就不宜采用壓入式通風(fēng)。,3. 選擇礦井的通風(fēng)方式,新建礦井多數(shù)是在中央并列式、中央分列式、兩翼對角式和分區(qū)對角式等方式中進(jìn)行選擇?；旌鲜绞乔皫追N方式的發(fā)展，多在老礦井的改建、擴(kuò)建時(shí)使用。 選擇礦井通風(fēng)方式一般是針對服務(wù)范圍來確定的。如果礦井的服務(wù)年限不長(1020a)，則服務(wù)范圍為整個(gè)礦井；如果礦井范圍較大，服務(wù)年限較長(3050a)，則只考慮頭1525a的開采范圍作為服務(wù)范圍；這時(shí)服務(wù)范圍往往是第一水平；或者包括第一、第二水平在內(nèi)。對于服務(wù)范圍之外的后期通風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)中只作粗略的考慮。,1) 中央并列式的使用條件：煤層傾角大、埋藏深，但走向長度不大(4km)，瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重，在

10、此條件下，采用中央并列式是比較合理的。 2) 中央分列式的適用條件：一般地說，這種通風(fēng)方式適用于煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長度不大(4km) ，而且瓦斯，自然發(fā)火比較嚴(yán)重的新建礦井。與中央并列式相比，這種通風(fēng)方式的安全性要好。,3) 兩翼對角式的適用條件：該種布置方式(指對角風(fēng)井位于淺部邊界附近者)適用于煤層走向較大(超過4km)、井型較大、煤層上部距地面較淺、瓦斯和自然發(fā)火嚴(yán)重的新建礦井，安全性較中央分列式還好，但初期投資更大。有些瓦斯等級不高，但煤層走向較長、產(chǎn)量較大的新礦井，也可采用這種通風(fēng)方式。,4) 分區(qū)對角式的適用條件：煤層距地表淺，或因地表高低起伏較大，無法開掘淺部的總回風(fēng)道(

11、因會穿出地面)，在此條件下，開采第一水平時(shí)，只能采用分區(qū)通風(fēng)的布置方式。每個(gè)采區(qū)各有獨(dú)立通風(fēng)路線，互不影響，是這種通風(fēng)方式的主要優(yōu)點(diǎn)。 對于一個(gè)實(shí)際條件下的礦井，往往有幾種通風(fēng)系統(tǒng)都可考慮，從技術(shù)分析和經(jīng)濟(jì)比較兩方面考慮選定系統(tǒng)。,礦井通風(fēng)系統(tǒng)確定后，還要： 確定服務(wù)范圍內(nèi)的通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期的位置； 確定采區(qū)內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)，即確定采用軌道上山還是運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)； 確定采煤工作面采用U型、Z型、Y型還是W型通風(fēng)系統(tǒng)，這些都要經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較才能確定； 確定掘進(jìn)頭的數(shù)目和位置； 繪制兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)圖、立體圖和網(wǎng)絡(luò)圖。,9.2 礦井總風(fēng)量的計(jì)算和分配,礦井總風(fēng)量各工作地點(diǎn)有效風(fēng)量各風(fēng)路漏風(fēng)

12、量,一、生產(chǎn)礦井所需風(fēng)量,1生產(chǎn)礦井所需風(fēng)量的計(jì)算 原則： “由里往外” 配風(fēng) 抽出式通風(fēng)：抽出式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量礦井總風(fēng)量因體積膨脹風(fēng)量抽出式通風(fēng)機(jī)井口和附屬裝置的允許漏風(fēng)量 壓入式通風(fēng)：壓入式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量礦井總風(fēng)量抽出式通風(fēng)機(jī)井口和附屬裝置的允許漏風(fēng)量,1、生產(chǎn)礦井所需風(fēng)量,礦井的總回風(fēng)量或總進(jìn)風(fēng)量計(jì)算： Qwz(Qai+Qbi+Qci+Qdi)Kwz，m3/min 式中，Qai各回采工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3/min ； Qbi各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和； Qci各峒室所需風(fēng)量之和；Qdi除上述各用風(fēng)地點(diǎn)外，其它巷道所需風(fēng)量之和； Kwz礦井風(fēng)量備用系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)

13、和配風(fēng)不均勻等因素影響，與礦井通風(fēng)方式有關(guān)，一般可取1.151.25。對于中央并列式，1.25；中央分列式和混合式，1.2；對角式，1.15。,2生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配,在各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)（如掘進(jìn)巷道和峒室等），將各用風(fēng)點(diǎn)計(jì)算的風(fēng)量值乘以備用系數(shù)Kwz，就是配給用風(fēng)地點(diǎn)所在巷道的風(fēng)量。 但是采煤工作面的風(fēng)量只配給各自計(jì)算的風(fēng)量，由備用系數(shù)確定的風(fēng)量考慮從采空區(qū)漏走的風(fēng)量。因此在U型通風(fēng)的上平巷和下平巷的風(fēng)量是采煤工作面的計(jì)算風(fēng)量乘以備用系數(shù)。,2生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配,2生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配,從各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)開始，逆風(fēng)流方向而下，遇分風(fēng)點(diǎn)則加上其它風(fēng)路的分風(fēng)量一起分配給未分風(fēng)前那一條風(fēng)路，作為該風(fēng)路的風(fēng)量。直

14、至確定進(jìn)風(fēng)井筒的總進(jìn)風(fēng)量。這一風(fēng)量應(yīng)該等于剛才計(jì)算的礦井總風(fēng)量。 如果是壓入式通風(fēng)，則要加上礦井外部漏風(fēng)量，才能得出通過壓入式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量。,2生產(chǎn)礦井風(fēng)量的分配,然后又從各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)開始，順風(fēng)流方向而上，遇匯合點(diǎn)則加上其它風(fēng)路的風(fēng)量一起分配給匯合后那一條風(fēng)路，作為該風(fēng)路的風(fēng)量。直至確定回風(fēng)井筒的總回風(fēng)量。這一風(fēng)量也應(yīng)該等于剛才計(jì)算的礦井總風(fēng)量。 如果是抽出式通風(fēng)，則加上抽出式主要通風(fēng)機(jī)井口和附屬裝置的允許漏風(fēng)量(即礦井外部漏風(fēng)量)，才能得出通過抽出式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量。,二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量,新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量的設(shè)計(jì)，屬于預(yù)先估計(jì)風(fēng)量。設(shè)計(jì)時(shí)對于上述配風(fēng)依據(jù)較難判準(zhǔn)，

15、而礦井類型繁多，條件各異，如何恰當(dāng)?shù)仡A(yù)定這種性質(zhì)的風(fēng)量，是目前還沒有很好解決的重要問題。 有條件時(shí)，要參照鄰近生產(chǎn)礦井的通風(fēng)資料，按生產(chǎn)礦井的風(fēng)量計(jì)算方法細(xì)致進(jìn)行，否則只好采用“由外往里”的計(jì)算方法，即先計(jì)算礦井的總風(fēng)量，然后大致分配到各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)。,二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量,對于低瓦斯礦井 以工作面能夠有良好的氣候條件作為供風(fēng)的依據(jù)，用下式計(jì)算礦井總風(fēng)量： QTqK，m3/min 式中 T礦井平均日產(chǎn)量，t/d； q日產(chǎn)噸煤需風(fēng)量，通過實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)得出：q1 m3/(min.t/d)； K一風(fēng)量備用系數(shù)，即KK1K4K5K6，這些系數(shù)的乘積介于l.51.9之間，可根據(jù)新建礦井的條件查表

16、得出具體的數(shù)值。,二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量,對于高沼氣礦井 按總回風(fēng)流中的沼氣濃度不超過0.75%的要求來計(jì)算礦井總風(fēng)量： Q（1/24600.75%)qgTK，m3/min 式中 qg礦井沼氣平均相對涌出量，m3/t； T礦井平均日產(chǎn)量，t/d； K風(fēng)量備用系數(shù)，即KK2K3K4K5，這些系數(shù)的乘積介于1.72.1之間，具體數(shù)值可查表查得。,二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量,無論是高沼氣礦井，還是低沼氣礦井都要按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)來驗(yàn)算礦井總風(fēng)量Q，取大值作為礦井的總風(fēng)量： Q4NK，m3/min 式中 N井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，人; 4以人數(shù)為計(jì)算單位的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min； K

17、風(fēng)量備用系數(shù)，它是產(chǎn)量不均衡系數(shù)、備用工作面的風(fēng)量系數(shù)和礦井內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù)的總概括。采用中央并列式的通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，K1.45；采用中央分列式或?qū)鞘酵L(fēng)系統(tǒng)時(shí)，K1.35。,二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量,新建礦井的風(fēng)量分配是在算得的礦井總風(fēng)量Q中，減去獨(dú)立回風(fēng)的掘進(jìn)風(fēng)量Qb和峒室風(fēng)量Qc，再按以下原則對剩余的風(fēng)量Qre進(jìn)行大致的分配；各個(gè)回采工作面的風(fēng)量，按照與產(chǎn)量成正比的原則進(jìn)行分配；各個(gè)備用工作面的風(fēng)量，按照它在生產(chǎn)時(shí)所需風(fēng)量的一半進(jìn)行分配。即： QreQ(QbQc) m3/min 式中 Qb所有獨(dú)立回風(fēng)的各個(gè)掘進(jìn)工作面風(fēng)量之和，m3/min； Qc所有獨(dú)立回風(fēng)的各個(gè)峒室風(fēng)量之和，m3/mi

18、n。,二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量,剩余風(fēng)量Qre的分配方法是：先用下式計(jì)算回采工作面日產(chǎn)一噸煤所需配給的風(fēng)量q，即： 式中 Ta各個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量之和，即 Ta=ta，t/d ta各個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量，t/d； Ta各個(gè)備用工作面的計(jì)劃日產(chǎn)量之和，即Tata，t/d ta各個(gè)備用工作面計(jì)劃日產(chǎn)量，t/d。,二、新建礦井和延深礦井所需風(fēng)量,分配給各個(gè)回采工作面的風(fēng)量為 Qaqta m3/min 分配給各個(gè)備用工作面的風(fēng)量為 Qaqta /2 m3/min,三、新建礦井風(fēng)量的分配,在各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)(如掘進(jìn)巷道和峒室等)，將計(jì)算的風(fēng)量直接配給用風(fēng)地點(diǎn)所在巷道。但在U型采煤工作面，不考慮從采空

19、區(qū)漏走的風(fēng)量，因此在上平巷和下平巷的風(fēng)量與采煤工作面的風(fēng)量相同。,三、新建礦井風(fēng)量的分配,從各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)開始，逆風(fēng)流方向而下，遇分風(fēng)點(diǎn)則加上其它風(fēng)路的分風(fēng)量一起分配給未分風(fēng)前那一條風(fēng)路，作為該風(fēng)路的風(fēng)量。直至確定進(jìn)風(fēng)井筒的總進(jìn)風(fēng)量。這一風(fēng)量應(yīng)該等于剛才計(jì)算的礦井總風(fēng)量。如果是壓入式通風(fēng)，則要加上礦井外部漏風(fēng)量，才能得出通過壓入式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量。,圖名 進(jìn)風(fēng)路線配風(fēng)方法,三、新建礦井風(fēng)量的分配,然后從各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)開始，順風(fēng)流方向而上，遇匯合點(diǎn)則加上其它風(fēng)路的風(fēng)量一起分配給匯合后那一條風(fēng)路，作為該風(fēng)路的風(fēng)量。直至確定回風(fēng)井筒的總回風(fēng)量。這一風(fēng)量也應(yīng)該等于剛才計(jì)算的礦井總風(fēng)量。如果是抽出式通風(fēng)，

20、則加上抽出式主要通風(fēng)機(jī)井口和附屬裝置的允許漏風(fēng)量(即礦井外部漏風(fēng)量)，得出通過抽出式主要通風(fēng)機(jī)的總風(fēng)量。,四、確定礦井總風(fēng)量和各個(gè)分風(fēng)量,通過以上的風(fēng)量分配，初步確定了井下各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)與它們的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)路線上的各個(gè)風(fēng)量(必要時(shí)要算出局部地區(qū)各分支的自然分配風(fēng)量)。但是，各條風(fēng)路上的風(fēng)量還未最后確定，必須進(jìn)行各條風(fēng)路的風(fēng)速校核，即用分配到各處的風(fēng)量除以相應(yīng)斷面積，所得出的風(fēng)速必須符合規(guī)程規(guī)定。 各條風(fēng)路的風(fēng)量經(jīng)過驗(yàn)算后，若符合風(fēng)速要求，則各風(fēng)路的風(fēng)量可以確定；若低于規(guī)定風(fēng)速，則增加該風(fēng)路的風(fēng)量；若超過規(guī)定風(fēng)速，則擴(kuò)大該風(fēng)路斷面或調(diào)整該風(fēng)路風(fēng)量，使風(fēng)速降到規(guī)定值以下。最后，確定礦井總風(fēng)量。,9.3

21、 計(jì)算井巷通風(fēng)阻力,在選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)之前，必須計(jì)算井巷通風(fēng)總阻力。,一、計(jì)算的原則,（1）礦井通風(fēng)的總阻力不得超過2940 Pa； （2）礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū)）按井巷摩擦阻力的10計(jì)算，擴(kuò)建礦井按井巷摩擦阻力的15計(jì)算； （3）礦井通風(fēng)網(wǎng)路中若有較多的并聯(lián)系統(tǒng)，計(jì)算阻力時(shí)，應(yīng)以其中阻力最大的路線為依據(jù)； （4）計(jì)算出通風(fēng)困難時(shí)期的最大阻力和通風(fēng)容易時(shí)期的最小阻力，使得所選主要通風(fēng)機(jī)既滿足通風(fēng)困難(hrmax)時(shí)期要求，又能在通風(fēng)容易時(shí)期工況合理，而且在以后的通風(fēng)管理中均可采用增阻法進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。,二、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算,通風(fēng)系統(tǒng)阻力最小時(shí)稱通風(fēng)容易時(shí)

22、期，通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時(shí)稱通風(fēng)困難時(shí)期。對于通風(fēng)容易和困難時(shí)期分別畫出通風(fēng)系統(tǒng)圖，按照采掘工作面和峒室的需要分配風(fēng)量，再由各段風(fēng)路的阻力計(jì)算礦井總阻力。 對于有不同巷道斷面的分支，要分段計(jì)算；對于小礦，一般只計(jì)算困難時(shí)期總阻力hrmax。,二、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算,礦井的摩擦總阻力按下式計(jì)算： 式中，hf礦井通風(fēng)總阻力，Pa； Li、Ui、Si分別是井巷的長度(m)，凈斷周邊長(m)，凈斷面積(m2)； Qi分配給各井巷的風(fēng)量，m3/s； i井巷摩擦阻力系數(shù)，N.s2/m4。根據(jù)各井巷的支架形式和斷面在第三章值表中查得的。,二、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算,沿著上述兩條風(fēng)路，將各區(qū)段的摩擦阻力hfi累

23、加得到通風(fēng)容易和困難時(shí)期總摩擦阻力hfe和hfd，并考慮適當(dāng)?shù)木植孔枇ο禂?shù)(局部阻力取總摩擦阻力的1015)，即可算出通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期的井巷通風(fēng)總阻力分別為： hrmin(1.11.15) hfe，Pa hrmax(1.11.15)hfd，Pa 式中，hrmax困難時(shí)期通風(fēng)總阻力，Pa； hrmin容易時(shí)期通風(fēng)總阻力，Pa。,計(jì)算了整個(gè)礦井的通風(fēng)阻力后，需要對整個(gè)礦井的通風(fēng)難易程度進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)的指標(biāo)是兩個(gè)時(shí)期礦井總風(fēng)阻和總等積孔： 如果A1m2,表示礦井通風(fēng)困難；如果A在1和2m2之間，表示通風(fēng)難易為中等程度，如果A2m2，表示通風(fēng)容易。,9.4 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備,礦井通風(fēng)設(shè)備包括

24、：主要通風(fēng)機(jī)及其電動機(jī)。,一、選擇主要通風(fēng)機(jī),選擇依據(jù)通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線 1、計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 對于抽出式主要通風(fēng)機(jī)，在通風(fēng)容易時(shí)期的靜風(fēng)壓應(yīng)為： hfsminhrminhna，Pa 式中 hrmin容易時(shí)期最大阻力路線的阻力，Pa； hna容易時(shí)期幫助主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)的礦井自然風(fēng)壓，Pa；,一、選擇主要通風(fēng)機(jī),抽出式主要通風(fēng)機(jī)，在通風(fēng)困難時(shí)期的靜風(fēng)壓應(yīng)為： hfsmaxhrmaxhno，Pa 式中 hrmax困難時(shí)期最大阻力路線的阻力，Pa； hno通風(fēng)困難時(shí)期反對主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的礦井自然風(fēng)壓，Pa。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料或鄰礦資料估計(jì)(注意正負(fù))。 同理，壓入式的主通風(fēng)機(jī)在通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)

25、期的全風(fēng)壓分別為： hftminhrminhna，Pa hftmaxhrmaxhno，Pa,一、選擇主要通風(fēng)機(jī),2、計(jì)算主通風(fēng)機(jī)困難時(shí)期和容易時(shí)期的風(fēng)量Qf1和Qf2； 3、根據(jù)確定的hfmax、Qf1和hfmin、Qf2 (即設(shè)計(jì)工況點(diǎn))，從所選通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線上看設(shè)計(jì)工況點(diǎn)是否都落在合理工作范圍內(nèi)。,4、計(jì)算兩時(shí)期的風(fēng)阻Rmin和Rmax: 在選定的風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線圖上畫風(fēng)阻曲線Rmin和Rmax，并從設(shè)計(jì)工況點(diǎn)向上延伸，與最近的個(gè)體特性曲線相交于兩點(diǎn)，即實(shí)際工況點(diǎn)。 5、確定滿足通風(fēng)要求的主要通風(fēng)機(jī)的型號和轉(zhuǎn)速,一、選擇主要通風(fēng)機(jī),二、選擇電動機(jī),根據(jù)兩時(shí)期主通風(fēng)機(jī)的輸入功率(Nfi

26、min和Nfimax)計(jì)算出電動機(jī)的輸出功率Neo(kW)： 對于異步電動機(jī)，當(dāng)Nfimin0.6Nfimax時(shí)，可選用一臺功率較大電動機(jī)，輸出功率Neo和輸入功率Nei的關(guān)系為：,當(dāng)Nfimin=0.6Nfimax時(shí)，選用兩臺電動機(jī)，功率為： 初期 后期 ke電動機(jī)容量備用系數(shù)，取1.11.2 e電動機(jī)效率，取0.90.94(大型電機(jī)取較高值)； e傳動效率，電動機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián)時(shí)取1；皮帶傳動時(shí)取0.95。,二、選擇電動機(jī),二、選擇電動機(jī),根據(jù)以上所得出的Neo(或Neomin)或Nei(或Neimin)、e以及主要通風(fēng)機(jī)所要求的轉(zhuǎn)數(shù)n，在電動機(jī)技術(shù)特征手冊上選用合適的電動機(jī)。 根據(jù)周圍的工

27、作環(huán)境，通風(fēng)機(jī)一般選用開啟式或防護(hù)式電動機(jī)。一般情況下，當(dāng)電動機(jī)功率小于200 kW時(shí)，宜選用低壓鼠籠式電動機(jī)；大于250 kW時(shí)，宜選用高壓鼠籠式電動機(jī)；大于400 kW及以上時(shí)，宜選用同步電動機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)改善電網(wǎng)功率因數(shù)，使礦井經(jīng)濟(jì)用電，缺點(diǎn)是購置和安裝費(fèi)較高。,三、礦井通風(fēng)設(shè)備的要求,根據(jù)礦井的瓦斯等級，主要通風(fēng)設(shè)備應(yīng)符合一下要求： 1) 礦井必須裝設(shè)兩部同等能力的通風(fēng)機(jī)(包括電動機(jī))，一套運(yùn)轉(zhuǎn)，一套備用，備用風(fēng)機(jī)要求在10min內(nèi)能夠開動； 2) 礦井的主要通風(fēng)機(jī)房應(yīng)有兩路直接由變(配)電所輸出的供電路線，線路上不應(yīng)分接任何負(fù)荷； 3) 主要通風(fēng)機(jī)要有靈活可靠、合乎要求的反

28、風(fēng)裝置和防爆門，要有規(guī)格質(zhì)量符合要求的風(fēng)峒和擴(kuò)散器，分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)也應(yīng)符合這個(gè)要求； 4) 主局和電動機(jī)的機(jī)座必須堅(jiān)固耐用，要設(shè)置在不受采動影響的穩(wěn)定地層上。,9.5 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用,一般是計(jì)算噸煤的通風(fēng)費(fèi)用，即噸煤通風(fēng)成本。 一、每噸煤的通風(fēng)電費(fèi) 先用下式計(jì)算主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的耗電量： Imf(N1N2)36524/(2(ev t)，kWh/a 式中，N1、N2一年內(nèi)最大和最小的主要通風(fēng)機(jī)輸入功率，kw； e主要通風(fēng)機(jī)電動機(jī)的效率，可在電動機(jī)的技術(shù)特征表上查得，一般取0.90.95； v變壓器的效率，一般取0.8； 電線的輸電效率，一般取0.95； t傳動功率，直接傳動時(shí)，取1.0，間接傳動時(shí)取0.95。,同時(shí)，統(tǒng)計(jì)一年內(nèi)局扇、輔扇的耗電量Ief(kWh/a)。各類通風(fēng)機(jī)在一年內(nèi)的總耗電量為： IsImfIef，kWh/a 用下式計(jì)算每噸煤的耗電量： IIs/T，kWh/t 式中 T一年內(nèi)的礦井產(chǎn)煤量，ta 用下式計(jì)算每噸煤的通風(fēng)電費(fèi)： EID，元/t 式中 D每度電的費(fèi)用，元/(kWh),二、噸煤通風(fēng)成本 除每噸煤的通風(fēng)電力費(fèi)用外，還要統(tǒng)計(jì)下列費(fèi)用： 1) 通風(fēng)設(shè)備的折舊費(fèi)和維修費(fèi)。折舊費(fèi)一般用通風(fēng)設(shè)備的服務(wù)年限去除購置費(fèi)，運(yùn)輸費(fèi)和安裝費(fèi)的總和。 2) 專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費(fèi)和維修費(fèi)。這項(xiàng)折舊費(fèi)