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1、目錄 （一） 、礦井概況 （二） 、擬定礦井通風系統(tǒng) （三） 、礦井總風量計算與分配 1、礦井需風量計算原則 2、礦井需風量計算方法 3、礦井總風量的分配 （四）、礦井通風總阻力計算 1、礦井通風總阻力計算的原則 2、礦井通風總阻力的計算方法 3、繪制礦井通風網絡圖 （五）、選擇礦井通風設備 1、選擇礦井通風設備的要求 2、主要通風機的選擇 （一）礦井基本概況 1、煤層地質概況?? 單一煤層，傾角25°，煤層厚4m，相對瓦斯涌出量為13m3/t,煤塵有爆炸危險。? 2、井田范圍??設計第一水平深度240m，走向長度720

2、0m，雙翼開采，每翼長3600m。? 3、礦井生產任務??設計年產量為0.6Mt，礦井第一水平服務年限為23a。? 4、礦井開拓與開采??用豎井主要石門開拓，在底板開圍巖平巷，其開拓系統(tǒng)如圖1-1所示。擬采用兩翼對角式通風，在7、8兩采區(qū)中央上部邊界開回風井，其采區(qū)劃分見圖1-2。采區(qū)巷道布置見圖1-3。全礦井有2個采區(qū)同時生產，分上、下分層開采，共有4個采煤工作面，1個備用工作面。為準備采煤有4條煤巷掘進，采用4臺局部通風機通風，不與采煤工作面串聯。井下同時工作的最多人數為380人?；夭晒ぷ髅孀疃嗳藬禐?8人，溫度t=20℃，瓦斯絕對涌出量為3.2m3/min,放炮破煤，一次爆破最大炸藥

3、量為2.4kg。有1個大型火藥庫，獨立回風。? 5、開拓系統(tǒng)圖、采區(qū)布置圖、巷道布置圖、以及井巷尺寸。 附表1-1??井巷尺寸及其支護情況 區(qū)段 井巷名稱 井巷特征及支護情況 巷長（m） 斷面積（m2） 主斜井 主運大巷 副斜井 輔運大巷 總回風巷 風井 中央水泵房 中央變電所 （二）擬定礦井通風系統(tǒng)? 礦井開拓采用立井開拓方式，礦井通風采用兩翼對角式通風方式。礦井主要進風井

4、為位于井田中央的副井，礦井主要回風井位于第七采區(qū)和第八采區(qū)的上部邊界。礦井主要通風機采用抽出式通風方式。大巷位置位于負240米處石門揭煤地帶的巖石巷道中。? 在第一采區(qū)有一個備用工作面，一個采煤工作面，兩個掘進工作面，在第二采區(qū)有兩個采煤工作面，兩個掘進工作面所以礦井總共有4個采煤工作面，4個掘進工作面。回采工作的采煤方法采用單一走向。 長壁采煤法，采煤工作面推進方向采用后退式，附礦井通風系統(tǒng)圖如下：?? 1 （三）礦井總風量計算與分配 一、礦井需風量計算原則? （1）礦井需風量應按照“由里往外”的計算原則，由采、掘工作面、硐室和其他用風地點的實際最大需風量總和，再考慮一定的備用風

5、量系數后，計算出礦井總風量。? （2）按該用風地點同時工作的最多人數計算，每人每分鐘供給風量不得少于4?m3。? （3）按該用風地點風流中的瓦斯、二氧化碳和其他有害氣體濃度、風速以及溫度等都符合《規(guī)程》的有關規(guī)定分別計算，取其最大值。 二、礦井需風量的計算方法 礦井需風量按以下方法計算，并取其中最大值。?(1)按進下同時工作的最多人數計算? Q礦=4NK?=4×380×1.15?=1748m3/min? 式中Q礦——礦井總需風量，m3/min???????N——井下同時工作的最多人數，人；? ??????4——礦井通風系數，包括礦井內部漏風和分配不均等因素。采用壓入式和中央并列式

6、通風時，可取1.20~1.25;采用對角式或區(qū)域式通風時，可取1.10~1.15。上述備用系數在礦井產量T≧0.90Mt/a時取大值。? （2）按采煤、掘進、硐室等處實際需風量計算?采煤工作面需風量計算? 采煤工作面的需風量應按下列因素分別計算，并取其中最大值。?1、按瓦斯（二氧化碳）涌出量計算：? Q采=100Q瓦K瓦?=100×3.2×1.6?=512m3/min? 式中Q采——采煤工作需要風量，m3/min；? ?????Q瓦——采煤工作面瓦斯（二氧化碳）絕對涌出量，m3/min；?K瓦——采煤工作面因瓦斯（二氧化碳）涌出量不均勻的備用風量系數，即該工作面炮采工作面可取1.4~

7、2.0;水采工作面可取2.0~3.0。生產礦井可根據各個工作面正常生產條件時，至少進行五晝夜的觀測，得出五個比值，取其最大值。? 2、按工作面進風流溫度計算；采煤工作面應有良好的氣候條件，其進風流溫度可根據風流溫度預測方法進行計算。其氣溫與風速應符合表1的要求? 表3-1采煤工作面空氣溫度與風速對應表? 采煤工作面進風流氣溫/℃? 采煤工作面風速/（m/s）? ＜15?15~18?18~20?20~23?23~26? 0.3~0.5?0.5~0.8?0.8~1.0?1.0~1.5?1.5~1.8? 采煤工作面的需風量按下式計算：? Q采=60v采S采K采，m3/min? =6

8、0×1.0×6×1?=360?m3/min? ?式中v采——采煤工作面適宜風速，m/s? ??????S采——采煤工作面平均有效斷面積，㎡，按最大和最小控頂有效斷面積的平均值計算；? ??????K采——采煤工作面長度風最系數，按表2先取? 表3-2??采煤工作面長度風量系數表? 采煤工作面長度/m? 工作面長度風量系數﹤50?50~80?80~120?120~150?150~180?﹥180? 0.8?0.9?1.0?1.1?1.2?1.30~1.40? 3、按炸藥使用量計算：? Q采=25A采，m3/min? =25×2.4?=60?m3/min? 式中25——每使用

9、1kg炸藥的供風量，m3/min? A采——采煤工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg?4、按工作人員數量計算：? Q采=4n采，m3/min?=4×38=152?m3/min? 式中4——每人每分鐘供給的最低風量，m3/min? n采——采煤工作面同時工作的最多人數，人。?5、按風速驗算：? 按最低風速驗算各個采煤工作面的最小風量：? Q采≧60×0.25S采，m3/min? ???????????????????????=60×0.25×6? =90?m3/min? 按最高風速驗算各個采煤工作面的最大風量：? Q采≦60×4S采，m3/min? ????????????

10、?????????=60×4×6?=1440?m3/min? 掘進工作面需風量計算? 煤巷、半煤巖巷和巖巷掘進工作面的需風量，應按下列因素分別計算，取其最大值。? 1、按瓦斯（二氧化碳）涌出量計算：? Q掘=100Q瓦K瓦?=100×1.2×2?=240?m3/min? 2、按炸藥量使用最計算：? Q掘=25A掘，m3/min? =25×2.4?=60?m3/min? 3、按局部通風機吸風量計算：? Q掘=Q通IK通，m3/min? =200×1×1.3?=260?m3/min? 式中Q通——掘進工作面局部通風機額定風量（表3），? I——掘進工作面同時運轉的局部通風機

11、臺數，臺：?K 通——防止局部通風機吸循球風的風量備用系數，一般取 1.2~1.3,進風巷中無瓦斯涌出時取1.2，有瓦斯涌出時取1.3。? 表3-3?局部通風機額定風量Q通? 風機型號? 額定風量/（m3/min）JBT-51（5.5KW）?JBT-52(11KW)?JBT-61(14KW)?JBT-62(28KW)? 150?200?250?300? 4、按工作人員數量計算：? Q掘=4n掘，m3/min? =4×15?=60?m3/min? 5、按風速進行驗算；? 巖巷掘進工作面的風量應滿足：? 60×0.15×S掘≦Q掘≦60×4×S掘?? 由上式得43.2?m

12、3/min≦Q掘≦1152?m3/min?煤巷、半煤巖巷掘進工作面的風量應滿足：? 60×0.25×S掘≦Q掘≦60×4×S掘?? ?????????=72?m3/min≦Q掘≦1152?m3/min? 根據上面的計算掘進工作面的風量應取其最大值。?Q掘=260?m3/min? 72?m3/min≦Q掘≦1152?m3/min? 所以，Q掘=260?m3/min符合上述要求。?硐室需風量? 各個獨立通風的硐室供風量，應根據不同的硐室分別計算。?1、井下爆破材料庫? 按經驗值計算，小型礦井一般80~100m3/min，大型礦井一般100~150m3/min。2、充電硐室? 通常充

13、電硐室的供風量不得小于100m3/min。?3、機電硐室? 采區(qū)小型機電硐室，可按經驗值確定風量，一般為60~80m3/min。? 表3-4?機電硐室發(fā)熱系數表? 機電硐室名稱?發(fā)熱系數（q）? 空氣壓縮機房?水泵房? 變電所、絞車房? 0.15~0.23?0.01~0.04?0.02~0.04? 4、其它巷道需風量計算? 新建礦井，其他用風巷道的總風量難以計算時，也可按采煤，掘進，硐室的需風量總和的3%~5%估算。?5、礦井總風量計算；? ()KQQQQQ′+++=????其他硐掘采礦? ????( )KQ?++++′+′=其他 2? =4066?m3/min。?

14、 通過計算所得；礦井總風量為4066?m3/min?礦進總風量的分配?（1）分配原則? ?礦井總風量確定后，分配到各用風地點的風量，應不得低于其計算的需風量；所有巷道都應分配一定的風量；分配后的風量，應保證井下各處瓦斯及有害氣體濃度、風速等滿足《規(guī)程》的各項要求。? （2）分配的方法?首先按照采區(qū)布置圖，對各采煤、掘進工作面、獨立回風硐室按其需風量配給風量，余下的風量按采區(qū)產量、采掘工作面數目、硐室數目等分配到各采區(qū)，再按一定比例分配到其它用風地點，用以維護巷道和保證行人安全。風量分配后，應對井下各通風巷道的風速進行驗算，使其符合《規(guī)程》對風速的要求。? （四）礦井通風總阻力計算? 一

15、、礦井通風總阻力的計算原則? （1）如果礦井服務年限不長（10~20年），選擇達到設計產量后通風容易和困難兩個時期分別計算其通風阻力；若礦井服務年限較長（30~50年），只計算前15~25年通風容易和困難兩個時期的通風阻力。為此，必須先給出這兩個時期的通風網絡圖。? （2）通風容易和通風困難兩個時期總阻力的計算，應沿著這兩個時期的最大通風阻力風路，分別計算各段井巷的通風阻力，然后累加起來，作為這兩個時期的礦井通風總阻力。最大通風阻力風路可根據風量和巷道參數（斷面積、長度等）直接判斷確定，不能直接確定時，應選幾條可能最大的路線進行計算比較。? （3）礦井通風總阻力不應超過2940Pa?

16、（4）礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴建礦井獨立通風的擴建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的10%計算；擴建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計算。? 二、礦井通風總阻力的計算方法 沿礦井通風容易和困難兩個時期通風阻力最大的風路（入不敷出??????????????風井口到風硐之前），分別用下式計算各段井巷的磨擦阻力；? PaQSLU h,23 a= 摩? 將各段井巷的磨擦阻力累加后并乘以考慮局部阻力的系數即為兩個時期的井巷通風總阻力。即? ()，Pahh?=摩難阻難15.1~1.1? ()，Pahh?=摩易阻易15.1~1.1? 兩個時期的摩擦阻力可按表4-1進行計算。??? 表4-

17、1?礦井通風（容易）時期井巷磨擦阻力計算表? 節(jié)點 序號?巷道 名稱? 支護形式? α /(Ns2/m4)? L/m? U/m? S/m2 ?S3 /m6 ?R/(N s2 /m 8 )?Q/(m 3 /s)? Q2/(m6 /s2 )?h摩/Pa? v/(m/s)? 1? 副井?兩個罐籠，有梯子間，?0.0037?240? 15.7? 19.625? 7558.38?0.001844522?67.7667?4592.33??8.47??3.45? 2? 主要 運輸石門?三心拱，混凝土碹，壁面抹漿?0.0034?120? 11.87

18、?9.5? 857.38?0.005648557?64.7667? 4194.73??23.69??6.82? 3? 主要 運輸石門?三心拱，混凝土碹，壁面抹漿?0.0034?80?11.87?9.5?857.38? 0.003765705?63.1?3981.61??14.99??6.64? 4? 主要 運輸巷?三心拱，混凝土碹，壁面抹漿? 0.0034? 450? 10.19?7? 343? 0.04 5453936?37.7001?1421.30??64.60??5.39? 5? 運輸 機上山?梯形水泥棚? 0.01?135? 11.01?7?

19、343? 0.04 3333819?37.7001?1421.30??61.59??5.39? 6? 運輸 機上山?梯形水泥棚? 0.012?135? 11.01? 7? 343? 0.05 2000583? 29.0335?842.94??43.83??4.15? 7?運輸 機順槽?梯形木支架d=22cm,△=2?0.0119?420?9.11?4.8?110.59?0.411716973?20.5002?420.26??173.03?? 4.27? 8? 聯絡 梯形木支架0.01 30? 8.32?4? 64? 0.06 10.2 105.

20、 6.47??2.56?眼?d=18cm,△=4?58?162?501?06??9? 上分 層順槽?梯形木支架d=22cm,△=2?0.0119?80? 9.11?4.8? 110.59? 0.07842228?10.2501?105.06??8.24??2.14? 10? 采煤 工作面?采高難度2m控頂距2-4m,單體液壓，機采?0.047?110? 9.55?6? 216? 0.22 8581019? 10.2501?105.06??24.02?? 1.71? 11? 上分 層順槽? 梯形木支架d=22cm,△=2?0.0119?80? 9.11?4.

21、8? 110.59?0.07842228?10.2501?105.06??8.24??2.14? 12? 聯絡眼?梯形木支架d=18cm,△=4?0.0158?30?8.32?4? 64?0.06162?10.2 501? 105.06??6.47??2.56?13? 回風 順槽?梯形木支架 d=22cm,△=2?0.0119? 420?9.11?4.8?110.59?0.411716973?20.5002?420.26??173.03??4.27? 14?回風石門?梯形水泥棚?0.01?30? 11.39?7.5?421.88?0.00809946?42.3668?1

22、794.95??14.54??5.65? 15?主要 回風道? 三心拱，混凝土碹，壁面抹漿?0.0035?2700?10.54?7.5?421.88?0.236093202?42.3668?1794.95??423.77?? 5.65? 16? 回風井?混凝土碹（不平滑），風井直徑d=4m?0.0039? 70? 12.56? 12.56? 1981.39? 0.001730543?42.3668? 1794.95?? 3.11??3.37? 17?單翼 總風阻?? 1058.10??? 18?礦井 總風阻? ?????????2116.20?? （1）

23、計算礦井通風容易時期的通風總阻力? Pa hh20.211607.62315.115.1表4-2?礦井通風（困難）時期井巷磨擦阻力計算表? 節(jié)點 序號?巷道 名稱? 支護形式? α /(Ns2/m4)? L/m? U/m? S/m2 S3 /m6 ?R/(N s2 /m 8 )?Q/(m 3 /s)? Q2 /(m6 /s2 )?h摩/Pa? v/(m/s)? 1? 副井?兩個罐籠，有梯子間，?0.0037?240? 15.7?19.625?7558.38?0.00 18??67.7 667?4592.33??8.47??3.45?2

24、? 主要 運輸石門?三心拱，混凝土碹，壁面抹漿?0.0034?120? 11.87?9.5? 857.38?0.00 56??64.7 667?4194.73??23.69??6.82? 3? 主要 運輸石門?三心拱，混凝土碹，壁面抹漿?0.0034?80?11.87?9.5?857.38? 0.0038??63.1?3981.61??14.99??6.64? 4? 主要 運輸巷?三心拱，混凝土碹，壁面抹漿? 0.0034? 3150?10.19?7?343? 0.31 82??37.7 001?1421.30??452.22??5.39? 5? 運輸

25、 機上山?梯形水泥棚? 0.01?135? 11.01?7?343? 0.04 33??37.7 001?1421.30??61.59??5.39? 6? 運輸 機上山?梯形水泥棚? 0.012?135? 11.01? 7?343? 0.05 20??29.0 335?842.94??43.83??4.15? 7? 運輸 機順槽? 梯形木支架d=22cm,△=2?0.0119?420?9.11?4.8? 110.59?0.41 17??20.5 002?420.26??173.03?? 4.27? 8? 聯絡眼?梯形木支架d=18cm,△=4?0

26、.0158?30?8.32?4? 64?0.06 16??10.2 501?105.06??6.47??2.56? 9? 上分 層順槽?梯形木支架d=22cm,△=2?0.0119?80?9.11?4.8? 110.59? 0.07 84??10.2 501?105.06??8.24??2.14? 10? 采煤 工作面?采高難度2m控頂距2-4m,單體液壓，機采?0.047?110?9.55?6?216? 0.22 86??10.2 501?105.06??24.02?? 1.71? 11? 上分 層順槽? 梯形木支架d=22cm,△=2?0.0119

27、?80?9.11?4.8? 110.59?0.07 84??10.2 501?105.06??8.24??2.14? 12?聯絡眼?梯形木支架d=18cm,△=4?0.0158?30?8.32?4?64?0.0616??10.2501?105.06??6.47??2.56?13?回風順槽?梯形木支架d=22cm,△=2? 0.0119? 420? 9.11?4.8?110.59?0.4117??20.5002?420.26??173.03??4.27?14?回風石門?梯形水泥棚?0.01?30?11.39?7.5?421.88?0.0081??42.3668?1794.95??1

28、4.54?? 5.65? 15? 主要回風 三心拱，混凝土碹，壁面抹漿? 0.0035? 0? 10.54? 7.5? 421.88? 0.00 00??42.3 668? 1794.95道? 16? 回風井?混凝土碹（不平滑），風井直徑d=4m? 0.0039? 70? 12.56? 12.56? 1981.39? 0.00 17??42.3 668? 1794.95?? 3.11??3.37? 17? 單翼 總風阻?? 1300?? 18? 礦井 總風阻? 2600??? ?(2)礦井通風困難時期通風總阻力? Pa h

29、h260020.63615.115.1=′=′=?摩難 摩難?? 三、繪制礦井通風網絡圖（包括通風容易時期和困難時期，見教材89頁）?? （五）選擇礦井通風設備? 一、選擇礦井通風設備的基本要求? （1）、礦井每個裝備主要通風機的風井，均要在地面裝設兩套同等能力的通風設備，其中一套工作，一套備用，交替工作。? （2）、選擇的通風設備應能滿足第一開采水平各個時期的工況變化，并使通風設備長期高效運行。當工況變化較大時，應根據礦井分期時間及節(jié)牟情況，分期選擇電動機動。? （3）、通風機能力應留有一定的余量。軸流式、對旋式通風機在最大設計負壓和風量時，葉輪葉片的運轉角度應比允許范圍小5°

30、；離心式通風機的選型設計轉速不宜大于允許最高轉速的90%。（4）、進、出井井口的高差在150m以上，或進、出風井口標高相同，但井深400米以上時，宜計算礦井的自然風壓。? 二、主要通風機的選擇?1、計算通風機的風量Q通? s，mQKQ/3礦通×=? ??????????????????????????60 24066 2.1′′ =???????????????????????????=40.66m3/s? 2、計算通風機的風壓H通全（或H通靜）?軸流式通風機；?容易時期??????????? 自硐阻易通靜小HhhH-+=??? ???????????????????????

31、????=1058+120?????????????????????????????=1178Pa? 困難時期???????????自硐阻難通靜大HhhH++=???????????????????????????=1300+120???????????????????????????=1420Pa??3、選擇通風機? 根據計算的礦井通風容易時期通風機的Q通、H通靜小和困難時期通風機的Q通、H通靜大，在通風機的個體特性圖表上選擇合適的主要通風機。? 根據Q通=40.66m3/s??H通靜小=1178Pa??H通靜大=1420Pa??可選定通風機型號為2k60型軸流式通風機。? 選定通風

32、機后，可得出兩個時期主要通風機的型號、動輪直徑、動輪葉片安裝角、轉速、內壓、風量、效率和輸入功率等技術系數，并列表整理。? 4、選擇電動機? （1）、計算通風機輸入功率。按通風容易和困難時期，分別計算通風機輸入功率P通小、P電大：? ，KWHQP通靜 通靜小通通小h1000= KW 806.010001178 66.40=′′= ?，KWHQP通靜 通靜小通通大h1000= ???????????????????????KW 836.010001420 66.40=′′= （2）、選擇電動機? ?當P電小≧0.6P通大時，兩個時期可選一臺電動機，電動機功率為? K

33、W ，KW KPP99192.01 .183=′′= =傳 電電 通大電hh? 電動機功率在400KW~500KW以上時，宜選用同步電動機其優(yōu)點是低負荷動轉時，可用來改善電網功率因數，使礦井經濟用電；其缺點是這種電動機的購置和安裝費較高。（六）通風耗電費用概算（可不做）? 一、主要通風的耗電量? 通風容易時期和困難時期共選一臺電動機時? ()()ahkWahkW， KPE/1863830 2 90 .095.01.11008760/8760×=′′′′=×=纜 變電電大 hh?? 二、局部通風機的耗電量? () ()ahkWahkWKPEA/298212 4 90 8760/8760×=′′′′= ·××=纜 變電電大hh? 三、通風總耗電量? 四、噸煤通風耗電量WA×·== ×·+=/)(6.3600000 2162042/)(,0 五、噸煤通風耗電成本? 元 44.14.06.30=′=′=DWW?式中D——電價，元/kW·h???=