【正文】 ............................................................................ 25 ........................................................................... 26 ............................................................................................. 27 .................................................................................................... 29 ............................................................................................. 29 ......................................................................................... 29 ...................................................................................................... 30 ..................................................................................... 31 ................................................................................. 31 ........................................................................................................... 31 .............................................................................................................. 31 .............................................................................................................. 32 .................................................................................................................. 32 ........................................................................................................... 32 .................................................................................................................... 34 礦井通風 學 課設計 2 附 ：通風容易時期通風網(wǎng)絡圖 ..................................................................... 34 附 ：通風容易時期網(wǎng)絡立體圖 ..................................................................... 35 附 ： 通風困難時期通風網(wǎng)絡圖 ..................................................................... 36 附 ：通風困難時期系統(tǒng)立體圖 ..................................................................... 37 礦井通風 學 課設計 1 礦井通風與安全課程設計 前言 采礦工業(yè)是我國的基礎工業(yè)，它在整個國民經濟中占有重要地位，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、匯合的線路結構形式統(tǒng)稱為通風網(wǎng)絡。 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；變電所設在兩上山之間，其回風口設調節(jié)風窗，利用兩上山之間按風壓差通風。 礦井通風 學 課設計 10 （ 3）漏風少。 C．應有能夠控制逆轉風流、防止火災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，按照經驗取其通風風量為 3200 /minm 。 礦井通風 學 課設計 20 由于 2k 煤層比 1k 煤層要厚，無論是綜采還是普采，在該煤層內產量都比較高，自然通風也會變得相對困難。 煤巷掘進頭內風流取： min/160 3mQbi ? ；巖巷掘進頭內風流取：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空氣溫度的不同導致了空氣的密度也是不同的，在同一標高上由空氣柱產生的壓力是不同的，這樣就產生了自然風壓。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，軸流式通風機的合理工作范圍如下，見圖 53： 上限：應在“駝峰”右側，實際應用的最大風壓值的 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） 按照有關原則，并根據(jù)現(xiàn)場科技人員的經驗，可對通風設備提出以下幾點安全技術要求： １主通風機運轉穩(wěn)定性能好，主通風機的穩(wěn)定性運轉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，都要設置水棚或巖粉棚實行隔離。防爆門放入井口圈的凹內，槽中盛水以防漏風，深度必須大于防爆門的內外壓差。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)絡巷道，風硐通風量很大，其內外壓差較大，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，控制災害和災情的發(fā)展的應變措施。主要通風機和局部通風機正常運轉很重要；風門失控會造成風流短路和通風系統(tǒng)紊亂，危及井下生產的安全。選擇電動機時還應全面考慮通風機調整及礦井功率因數(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)經驗和以上的計算結果可以推得，通風壓力最大的風流路線仍然經過綜采工作面。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 課設計 17 式中： V — 包括聯(lián)絡巷在內的爆破材料庫的空間總體積， 3m ； 在