【正文】 ............................................................................ 25 ........................................................................... 26 ............................................................................................. 27 .................................................................................................... 29 ............................................................................................. 29 ......................................................................................... 29 ...................................................................................................... 30 ..................................................................................... 31 ................................................................................. 31 ........................................................................................................... 31 .............................................................................................................. 31 .............................................................................................................. 32 .................................................................................................................. 32 ........................................................................................................... 32 .................................................................................................................... 34 礦井通風 學 課設(shè)計 2 附 ：通風容易時期通風網(wǎng)絡(luò)圖 ..................................................................... 34 附 ：通風容易時期網(wǎng)絡(luò)立體圖 ..................................................................... 35 附 ： 通風困難時期通風網(wǎng)絡(luò)圖 ..................................................................... 36 附 ：通風困難時期系統(tǒng)立體圖 ..................................................................... 37 礦井通風 學 課設(shè)計 1 礦井通風與安全課程設(shè)計 前言 采礦工業(yè)是我國的基礎(chǔ)工業(yè)，它在整個國民經(jīng)濟中占有重要地位，煤炭是我國一次能源的主體。井田上界以標高 165m 為界，下界以標高 1020m 為界，兩邊以斷層為界，井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，井田可采 儲量約 億噸。 在開采的時候先開采 K1煤層，之后開采 K2煤層，并且按照先上山開采 礦井通風 學 課設(shè)計 3 后下山開采的順序。其優(yōu)缺點與中央并列式相反，比中央分列式安全性要好，但初期投資大，建井期較長 對于有瓦斯突出或瓦斯噴出的礦井，應(yīng)采用對角式的通風方式 混合式 進風井與出風井由三個以上井筒中央式與對角式混合組成。如果采用方案二，則當發(fā)生煤塵爆炸是就可以危及整個礦井，但是如果采用方案一就可以很好的解決這一問題，將煤塵爆炸的危險限制在一翼。 綜合上面各方面因素的比較，可以很容易選定方案一要優(yōu)于方案二，所以選用方案一 。 一般把礦井或采區(qū)通風系統(tǒng)中風流分流、匯合的線路結(jié)構(gòu)形式統(tǒng)稱為通風網(wǎng)絡(luò)。 軌道上山進風，運輸機上山回風 如圖 3— 1 所示，新鮮風流由進風大巷 →采區(qū)進風石門 →下部車場 →軌道上山??。 礦井通風 學 課設(shè)計 9 兩種通風方式比較 軌道上山進風，新鮮風流不受煤 炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響，軌道上山的絞車房易于通風；變電所設(shè)在兩上山之間，其回風口設(shè)調(diào)節(jié)風窗，利用兩上山之間按風壓差通風。 礦井通風 學 課設(shè)計 10 （ 3）漏風少。 C．應(yīng)有能夠控制逆轉(zhuǎn)風流、防止火災(zāi)氣體涌入金風流的安全措施。其缺點是：采空區(qū)漏風不易管理，且需沿空護巷。 Z型通風方式 一進一回，前期掘進巷道工程量小，風流比較穩(wěn)定，采空區(qū)漏風介于U型后退和 U型前進式之間，但需要沿空護巷和控制經(jīng)過踩空區(qū)的漏風，其難度較大 采煤工作面通風 系統(tǒng)選定 由于該礦井要求東西兩翼各布置兩個工作面，所以在上下山的一側(cè)開采一個區(qū)段，沒有兩個臨近工作面同時開采的條件，所以不使用 W 型通風方式； Y 型和 E 型有巷道在采空區(qū)，這樣給巷道的維護帶來困難，此礦為低瓦斯礦井所以不必要使用這樣方式來防止上隅角瓦斯超限，所以可以不使用這兩種通風方式，同樣也不使用 U 型前進式通風方式。 按井下同時工作的最多人數(shù)計算 34 / m i nttK Q N K m? ? ? ? （ 4— 1） 式中： N —— 井下同時工作的最多人數(shù)，人； tK —— 礦井通風系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風和配風不均勻等因素，一般可取 ~ ? 。 采煤工作面有串聯(lián)通風時，應(yīng)按其中一個采煤工作面實際需要的最大風量計算。 因為四號和一號工作面環(huán)境相同，所以四號工作面風量也為： / minm 。 因為工作面推進速度是每天 ，所以在為了能滿足工作面正常接替，每個掘進工作面的掘進速度最少應(yīng)該為每天 ，這是只考慮掘進工作面上下順槽所需要的最低掘進速度，考慮到還要開掘硐室，繞道和聯(lián)絡(luò)巷等，這里按照每天月掘進 300m 的速度計算。局部通風機的風筒長度最長時為1250m，所以為滿足掘進頭的風量實際需要的風量為：3145 1 5 6 . 8 ( m /m in )1 0 . 6 % 1 2 . 5bQ ???? 在煤礦開采的后期有一個煤層，有一個巖石下山的掘進頭，也需要獨立通風，按照經(jīng)驗取其通風風量為 3200 /minm 。 礦井通風 學 課設(shè)計 20 由于 2k 煤層比 1k 煤層要厚，無論是綜采還是普采，在該煤層內(nèi)產(chǎn)量都比較高，自然通風也會變得相對困難。 煤巷掘進頭內(nèi)風流?。?min/160 3mQbi ? ；巖巷掘進頭內(nèi)風流取：min/200 3m 變電所風流為 min/75 3m ，絞車房風量取為 min/70 3m ，炸藥庫的風量為 min/100 3m 。 進風井的和出風井由于井內(nèi)空氣溫度的不同導(dǎo)致了空氣的密度也是不同的，在同一標高上由空氣柱產(chǎn)生的壓力是不同的，這樣就產(chǎn)生了自然風壓。風量如果變動，其它三者也隨之改變。 在選擇通風機的時候，工況 點要在通風機的合理工作范圍內(nèi)，軸流式通風機的合理工作范圍如下，見圖 53： 上限：應(yīng)在“駝峰”右側(cè)，實際應(yīng)用的最大風壓值的 倍以下。 由圖可得在通風容易時期工況點為： 風機風壓為： 1150 aP ，風量為 70 3/ms，葉片角度為 30o，效率為 。 對于東翼來說：由于 min ? ，所以要選用兩臺電機。 去工業(yè)用電電費按照 元 /度 在通風容易時期東西 兩翼每天總電費為： 0 0 ) 1 5 8( ???????? xidongyi CCC （元） 年費用為： ???? yiyy CC （萬元） 通風容易時期東西兩翼每天總電費為： 礦井通風 學 課設(shè)計 31 ( 3 9 6 . 7 2 4 2 9 8 . 4 2 2 4 ) 0 . 8 1 3 3 4 6 . 3 ( )n a n d o n g x iC C C? ? ? ? ? ? ? ? 元年費用為： 8 01 0 0 0 0/ 3 3 4 63 6 03 6 0 ???? nanny CC （萬元） 按照有關(guān)原則，并根據(jù)現(xiàn)場科技人員的經(jīng)驗，可對通風設(shè)備提出以下幾點安全技術(shù)要求： １主通風機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性能好，主通風機的穩(wěn)定性運轉(zhuǎn)與否決定著礦井通風系統(tǒng)的安全可靠程度。當?shù)V井開采煤塵具有爆炸性危險和瓦斯含量高的煤層時，其兩翼、相臨的采區(qū)、煤層和工作面，都要設(shè)置水棚或巖粉棚實行隔離。防爆門放入井口圈的凹內(nèi)，槽中盛水以防漏風，深度必須大于防爆門的內(nèi)外壓差。如圖 82 所示 圖 82 軸流式通風機擴散器 風硐是礦井主扇和出風井之間的一段聯(lián)絡(luò)巷道，風硐通風量很大，其內(nèi)外壓差較大，因此要特別注意減小風硐阻力和防止漏風。 礦井反風就是當?shù)V井發(fā)生突變的時候及時使風流反向，控制災(zāi)害和災(zāi)情的發(fā)展的應(yīng)變措施。主要通風機和局部通風機正常運轉(zhuǎn)很重要；風門失控會造成風流短路和通風系統(tǒng)紊亂，危及井下生產(chǎn)的安全。選擇電動機時還應(yīng)全面考慮通風機調(diào)整及礦井功率因數(shù)補償?shù)囊蟆? 通風機的輸出功率 單位時間內(nèi)通過通風機的流量和通風機給予每 1 3m空氣的全部能量之乘積，稱為通風機的輸出功率，由于通風機壓力有通風機全壓 fth 和通風機靜壓 fsh 之分，所以通風機的輸出功率也分為通風機全壓輸出功率 fotN 和通風機靜壓輸出功 率 fosN ，即： fotN ＝ fth fQ /1000， kW （ 5— 1） fosN ＝ fsh . fQ /1000， kW （ 5— 2） 礦井通風 學 課設(shè)計 28 圖 54 東翼通風機選擇 2 60 18K No 風機 主要通風機的軸功率（輸入功率） 電動機經(jīng)傳動部件輸入給主要通風機的功率叫軸功率，用 N 表示，單位為 KW ，主要通風機的軸功率可用從通風機風壓特性曲線圖上查得。 左限：葉片安裝角θ的最小值，對一級葉輪為 10176。這些個體特性曲線必須通過實測來繪制。 在此礦井中雖季節(jié)的變化，井筒內(nèi)空氣密度見表 7— 1 表 5— 1 不同季節(jié)空氣平均密度 季節(jié) 地點 進風井筒（ kg/m3） 出風井筒（ kg/m3） 冬 夏 進風井井筒長度為 530m，回風井井筒長度為 315m，因為回風井的空氣溫度和井下的溫度大致相等，所以在選擇空氣柱的時候，以礦井的進風井為依據(jù)，根據(jù)進風井的長度來取定自然風壓的大小。 計算東翼采區(qū)總風量為： 3( 1 4 2 7 . 8 7 1 1 0 2 . 6 2 2 1 6 0 7 5 7 0 1 0 0 6 6 1 . 5 7 2 ) 1 . 24 5 0 8 . 4 7 / m indongQm? ? ? ? ? ? ? ? ?? 計算西翼采區(qū)總風量為： 3( 1 4 2 7 . 8 7 1 1 0 2 . 6 2 2 1 6 0 2 0 0 7 5 7 0 1 0 0 ) 1 . 23 9 5 4 . 5 8 8 / m i nxiQ m? ? ? ? ? ? ? ? ?? 下面計算通風困難時期的風壓，根據(jù)經(jīng)驗和以上的計算結(jié)果可以推得，通風壓力最大的風流路線仍然經(jīng)過綜采工作面。此時又在東西兩翼各有兩個工作面，一個為綜采工作面，一個為普采工作面。 B．炸藥庫需要風量 cQ ，應(yīng)按照每小時 4 次換氣量計算： 30 .0 7 , / m incQ V m? (4— 14) 礦井通風 學 課設(shè)計 17 式中： V — 包括聯(lián)絡(luò)巷在內(nèi)的爆破材料庫的空間總體積， 3m ； 在