【正文】 系統(tǒng)風排瓦斯能力大，上隅角瓦斯不易超限，機電設備均進風巷中，風流穩(wěn)定，適合于高產高效的礦井，但巷道工程量較大，維護巷道多 （ 3） 風量計算原則 無論礦井或采區(qū)的供風量，均按該地區(qū)各個實際用風地點，按照風量計算標準，分別計算出各個地點的實際最大需風量 ，從而求出該地區(qū)風量 總和 ，再考慮一定的備用風量系數后，作為該地區(qū)的供風量。 采煤工作面的需要風量可按下式計算 ： Q采 =60Vc Sc Ki （ 53） 式 中： V采 —— 采煤工作面風速，工作面實測溫度為 25176。 在這里 nc取 40人，根據前面第 4章里的 織表可知一班 20人，在交接班時人最多，所以取 40人 Q采 =440=160m3/min （ 4） 按風速驗算 根據《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，回采工作面最低風速為 ，最高風速為 4 m/s 的要求進行驗算。 35 即掘進面最大絕對瓦斯涌出量與平均絕對瓦斯涌出量之比。（正常生產條件下，連續(xù)觀測 1 個月，日最大二氧化碳絕對涌出量與月平均日二氧化碳涌出量的比值，取 ） （ 3） 按工作面人員數量計算 Q 采 =4nc （ 59） 式中： 4—— 每人每分鐘應供給的最低風量， m3/min； nc—— 采煤工作面同時工作的最多人數。 根據《采礦工程設計手冊》可知： 當采用壓入式或中央并列式通風時 Ka=～ 當采用中央分列式或混合式通風時 Ka=～ 當采用對角式或分區(qū)式通風時 Ka=～ Ka 的取值 在礦 井 產量 T≥，取 小值 ；在 T≤，取大值。每人每分鐘供風量不少于4m3。 無瓦斯涌出得架線電機車巷道的最低風速可低于上表得規(guī)定值，但不得低于 。 圖紙和編制數據 ，繪制礦井通風系統(tǒng)前、后期通風系統(tǒng)圖 ，見附圖 1 前期礦井通風系統(tǒng)圖，附圖 2 后期礦井通風系統(tǒng)立體示意圖。 摩擦 阻力 的 計算 通風阻力 一 采 區(qū) 風 井 容 易 風 井 最 大 阻 力 路 線 由 進 到 出 ：1—2—3—4—5—8—9—10—11—13—15—1，通風摩擦阻力為： 45 H1=h1 2+h2 3+h3 4+h4 5+h5 8+h8 9+h9 10++h10 11+h11 13+h13 15+h151 =+++++++216.46+++= 二 采 區(qū) 風 井 容 易 風 井 最 大 阻 力 路 線 由 進 到 出 ：1—2—3—16—17—20—21—22—23—25—27—1，通風摩擦阻力為： H2=h1 2+h2 3+h3 16+h16 17+h1720+h2021+h2122++h22 23+h2325+h2527+h271 =++++++++++= 通風阻力 一 采 區(qū) 風 井 困 難 風 井 最 大 阻 力 路 線 由 進 到 出 ：1—2—3—4—5—6—7—8—9—10—12—13— 15—1， 通風摩擦阻力為： H3=h1 2+h2 3+h3 4+h4 5+h5 6+h6 7+h7 8++h89+h910+h10 12+h12 13+h1315+ h151 =+++++++3+++++= 二 采 區(qū) 風 井 困 難 風 井 最 大 阻 力 路 線 由 進 到 出 ：1—2—3—16—17—19—20—21—22—24—25—27—1，通風摩擦阻力為： H4=h1 2+h2 3+h3 16+h16 17+h1719+h1920+h2021+h21 22+h 22 24+h2425+h2527+h27 1 =+++++++313.56++++= 3 局部阻力的計算 風流經過井巷的一些局部地點 ,如井巷突然擴大或縮小、轉彎、交叉以及堆積物或遇礦車等，由于風流速度或方向發(fā)生突然的變化，導致風流本身產生劇烈的沖擊，形成極為紊亂的渦流，從而損失能量。 10%=。在冬季，地面溫度低，自然風壓大 ；在夏季，地面溫度高，自然風壓低，甚至反向；相同條件的礦井，在北方，冬夏季溫度均比南方低， 4 產生的自然風壓大，風流反向時間短，影響小。開采深度愈大，自然風壓愈大；反之，自然風壓愈小。 750179。 750 179。 二采區(qū)風井 風阻 阻大h =∑ 摩擦h + 局h +hn =++=pa。/m8) 礦井通風阻力 等級 通風難易程 度 ＜ 1 ＞ 大阻力礦井 難 1～ 2 ～ 中阻力礦井 中 ＞ 2 ＜ 小阻力礦井 易 9 扇風機的選擇 選擇原則及步驟 計算礦井在服務年限內通風容易時期和困難時期通風總阻力的基礎上，同時考慮進回風之間自然風壓的作用，計算主扇在通風容易時期和困難時期所需要的靜風壓 hfsmin 和 hfsmax 或全風壓 hftmin 和 hftmax(壓入式通風 )。等積孔越大，表示其通風越容易，反之，等積孔越小，表示通風越困難。 179。 179。（ ? /Psat） （ 516） 式中： ρ—— 井內空氣平均密度， kg/m3； P —— 大氣壓， Pa； T —— 溫度， K； ? —— 相對濕度， %； Psat—— 對應于溫度 T 時的飽和水蒸氣壓力，Pa。 地形地貌 礦井進回風井口的標高差對自然風壓值有較大的影響。 2 響自然風壓的產生因素 (1)空氣密度 影響礦井自然風壓的決定性因素是進回風兩側空氣柱的密度差，密度差愈大，自然風壓愈大，反之愈小。 10%=。各個節(jié)點編號不能重復和遺漏， 44 但可以不連續(xù) [11]。根據演算風速符合要求，具體風速看表 ： 表 5—11 各種巷道和采煤工作面適宜風速表 序號 巷道名稱 適 宜 風 速(m/s) 1 運輸大巷、主石門、井底車場 ～ 2 回風大巷、回風石門、回風平硐 ～ 3 采區(qū)回風巷、回風上山 ～ 41 4 采區(qū)進風巷、進風上山 ～ 5 采區(qū)運輸 機巷、膠帶輸送機巷 ～ 6 采煤工作面 ～ 經過檢驗各個巷道硐室的風速均符合要求，具體風速見表 513 、 514。 (4) 進風井口以下的空氣的溫度 (干球溫度，下同 )必須在2℃ 以上。 （ 3） 風量分配 本設計在風量按需分配時運用了礦井通風仿真系統(tǒng)，根據上述風速不超限，不低于下限的原則，將總風量分配各巷道，即將各個巷道固定風量，從而求得南北兩翼最大阻力路線，根據最大阻力路線，進行增阻調節(jié)，將巷道內的增加的阻力有構筑物的 加在構筑物上，沒有構筑物的加在巷道的阻力上，從而使整個風網達到平衡。 （ 5）按 風速進行驗算 按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的巖巷掘進工作面的風量應滿足： 9 Sj≤ Q 掘 ≤240 Sj （ 511） 煤巷、半煤巷掘進工作面的風量應滿足： 15 Sj≤ Q 掘 ≤240 Sj （ 512） 式中： Sj—— 掘進工作面巷道過風斷面， m2； 9= m3/min≤ Q 掘 ≤240=1512 m3/min 15= m3/min≤Q 掘 ≤240=1512 m3/min 所以： Q 掘 =3 硐室需風量計算 （ 1） 各個獨立通風硐室實際需風量的總和 按礦井各個獨立通風硐室實際需風 量的總和計算，即 ? ??? n1i Q 硐硐Q （ 513） 式中： Q硐 ——為第 i 個獨立通風的硐室的實際需要風量，m3/min； 根據經驗，井下變電所取 120m3/min， 爆破材料 庫取150m3/min 充電室取 150m3/min，水泵房取 120m3/min， 采（帶）區(qū)變電所 、采區(qū)車場及 絞車房配風各為 80m3 / min 并裝設瓦斯監(jiān)測報警自動斷電儀器，加強瓦斯監(jiān)控保證安全生產。 q 掘 179。 q掘 179。 Q采 =60179。 （ 1） 按瓦斯（或者二氧化碳）涌出量計算： Q 采 =100q 采 Kc （ 52） 式中： Q采 —— 采煤工作面需要風量， m3/min； q采 —— 采煤工作面絕對瓦斯涌出量 ， ； Kc—— 工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風量系數，即該 33 工作面瓦斯絕對涌出量的最大值與平均值之比。應用廣泛。 （ 2） 按 該用風地點的風流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其他有害氣體濃度，風速以及溫度等都符合《煤礦安全規(guī)程》的有關各項規(guī)定要求分別計算，取其最大值。 缺點 : 當地面有小窖塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下，會把小窖積存的有害氣體抽到井下，同時使通過主扇的一部分風流短路，總進風量和工作面有效風量都會減少 壓入式 低瓦斯礦井的第一水平 ,礦井地面地形復雜高差起伏，無法在高山上設置通風機。其中有 混合式是前幾種的發(fā)展，適用于： 采； 。 礦井通風系統(tǒng)的選擇 按進、回風井的相對位置分為中央式 (包括中央并列與中央分列 )、對角式、混合式 (包括中央并列與對角、中央分列與對角、中 央并列與分列式等 )，以及分區(qū)式 (分區(qū)進風和回風的獨立通風系統(tǒng) ) 【 9】 。 （ 5） 發(fā)生事故時，風流易于控制，井下每一水平到上一水平和每個采區(qū)至少要有兩個通往地面的安全出口，以便于人員撤出。 （ 2） 應根據礦井的災害類型及等級選擇適宜的通風系 25 統(tǒng)。所以本采區(qū)掘進通風采用壓入式。風筒材質應選擇阻燃、抗靜電型； (5) 當一臺風機不能滿足通風要求時可考慮選用兩臺或多臺風機聯合運行 [5]。 的煤層中，可考慮采用下行通風；工作面下行通風，除了可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈囟韧?，還可以減少煤塵含量，降低水砂充填工作面的空氣溫度，有利于提高工作面的產量，但運輸設備處于回風流中，不太安全。上、下行風比較見表 45。 采區(qū) 上 山通風系統(tǒng)選擇 結合本礦的地質條件、煤層賦存情況及礦井生產能力等具體因素，本采區(qū)根據技術條件做如下布置，一條回風 上 山，一條軌道 上 山，一條輸送機 上 山。 的回采工作面都應采取上行通風，如采用下行通風時，必須報礦總工程師批準，并遵守下列規(guī)定： （ 1） 回采工作面的風速不得低于 1m/s； （ 2） 機電設備設在風道時，回采工作面回風道風流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^ 1%，并應裝瓦斯自動檢測報警斷電器； （ 3） 應有能夠控制逆轉風流、防止火災氣體涌入風流的安全措施。頂板管理方式為全部垮落法管理頂板。本采區(qū)煤層上邊界為 +200 水平 ，下邊界為 300 水平 。 第 4章 采區(qū)通風 采區(qū)概況設計 采區(qū)的地質和煤層情況 本采區(qū)位于鶴立的 南部，采區(qū)地面標高在 m200? 標高左右。 由勘探的精查報告所描述的煤層自然產狀，構造困素，煤層頂底板的條件，沖積層結構，地形及水文地質條件等，其中井田內煤層的賦存深度和沖積層水文地質的條件對開拓方式的影響是最大的。 14 礦井生產能力、服務年限 礦井生產能力的確定 井田的儲量、煤層賦存的狀況、地質條件和開采技術等因素是確定礦井設計生產能力大小的依據，除此之外還應考慮到今后市場對煤炭的需求量。塊段平均厚度179。該礦同我礦接壤處。爆炸試驗中其火焰長為： 3 號層 300～ 400 ㎜、 9 號層 320～ 530 ㎜、 17 號層 20～500 ㎜。下白堊統(tǒng) 東山組，第三系和第四系地層。 氣候 雨量 風向 風速 礦區(qū)屬于大陸性氣候，年最高氣溫 C?36 ，最低氣溫零下C?34 ，年降水量 mm600 左右，凍結期由 11月至次年 4 月末，凍結深度一般在 左右，風向多西風，最大風速為 sm/24 . 河流 區(qū)內只有鶴立河在井田上方流過后經人工改造從西部邊界通過。緯 9 線兩端分別與 1F 斷層和第十三層勘探線相交。39。 關鍵詞： 通風設計 礦井通風系統(tǒng) 通風阻力 3 第 1 章 井田概況及地質特征 ......................... 8 井田概況 ................................. 8 井田位置及范圍 ......................... 8 交通位置 .............................. 9 地形地勢 .............................. 9 氣候 雨量 風向 風速 .................... 9 河流 .................. 錯誤 !未定義書簽。 1 四川科技職工大學 畢業(yè)設計 (論文 ) 題目 : 礦井通風系統(tǒng) 姓 名 :