【文章內容簡介】 Q H 3( / )Qm s 2()H mmH O ? 調節(jié)風門開 啟角度 最小負壓時 130 45o 最大負壓時 30o 16 電動機功率的計算 最小負壓時 m i nm i n 1 . 1 5 8 5 . 1 1 3 0 1 6 5 . 2 91 0 2 1 0 2 0 . 7 7 0 . 9 8cK Q HN K W?? ??? ? ??? (211) 最大負壓時 m a xm a x 1 . 1 5 8 5 . 1 1 6 5 . 3 8 1 8 4 . 0 01 0 2 1 0 2 0 . 8 8 0 . 9 8cK Q HN K W?? ??? ? ??? 式中， Q通風機運轉時的風量， m/s， H通風機運轉時的正負壓， mm 2HO， K電動機的備用系數(shù)，一般采用 ， ? 通風機運轉點的效率， c? 機械傳動效率。 通風機選型計算結果 圖 21 2K60NO24 型軸流通風機性能曲線圖 17 選型結果 選型方式 G47311No28D 離心式通風機 葉輪直徑（ m） 轉速 （ rpm） 風量 3( / )ms 全壓 2()mmHO 效率 (%)? 電動機效率 N(KW) 調節(jié)風門開啟角度 用無因次特性曲線選擇風機，用前導器調節(jié)風量 前 期 480 130 77 45o 后 期 480 88 30o 年電耗量的計算： m in m a x2 dwNNW r T???? ? ???（ yhKW? ） （ 212） 式中： maxN —— 通風機軸功率； KWN 254m ax ? minN —— 通風機最小軸功率； KWN 220m in ? d? —— 電動機效率；?。?2d ??? ?? 后前 = w? —— 電網(wǎng)效率；?。??w? 將數(shù)值代入式 212中得： 220254 ????? ??W （ yhKW? ） 噸煤通風電耗量的計算： AWWdm?（ ThKW? ） （ 213） 式中： A —— 礦井年產(chǎn)量； A=300 萬噸 /年 代入式 213 中得： 7 6 0 0 0 0 0 02 2 9 7 9 9 1 ??dmW（ ThKW? ） 開采一噸煤消耗于通風的費用： A FFFFF 4321 ???? （元 /噸） （ 214） 式中： 1F —— 設備年折舊費；（元 /y） 1F =（設備及安裝總費） 折舊率 = （ 300000+3000） 10% 18 = 303000 = 30300 （元 /y） 2F —— 每年用于通風設備的費用；（元 /y） 2F = 年電耗量 工業(yè)用電單價 = 2297991 = 1194955（元 /y） 3F —— 每年工資費；（元 /y） 3F = 在冊人數(shù) 工資單價 = 24000 = 86400 （元 /y） 4F —— 修理和材料消耗費；（元 /y） 按設備費綜合的 %估算： 4F = 30300 2 %= （元 /y） 將以上各數(shù)值代入式 214 中得： 4 3 0 0 0 0 0 0 3 3 38 6 4 0 01 1 9 4 9 5 53 0 3 0 0 ?????F （元 /y） 即：每采一噸煤用于通風的費用為 元。 3． 礦井壓氣設備的選型設計 選型設計的基本原則和技術要求 基本原則 必須保 證在整個服務年限內，在用氣量最多、輸送距離最遠的情況下，供給足夠數(shù)量和壓力的壓縮氣體，且運轉費用總和最少，即初期投資最少，運轉效率最高。 必須遵循煤炭工業(yè)建設的方針政策，保證安全生產(chǎn)，保護環(huán)境，努力改善勞動條件，做到技術先進、經(jīng)濟合理。 要盡量從現(xiàn)有國產(chǎn)設備中選擇其能夠符合煤礦生產(chǎn)需要、安全可靠和經(jīng)濟運轉的壓氣設備。 要遵循《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)設計規(guī)范》的規(guī)定。 19 技術要求 煤礦常用的空壓機，一般其排氣量在 10～ 100 m3/min，排氣壓力為 ～ ，多為固 定式。 礦用空壓機以活塞式為主，通常一個壓氣站的空壓機總數(shù)不超過六臺，并應盡量選同型號的，其備用量為計算供氣量的 20～ 50%，但不少于一臺。 空壓機拖動電機的選用：當排氣量在 20m3/min 以下，要配用三相繞線式電動機，當排氣量在 40m3/min 以上時，一般配用三相異步電動機。 在輸氣距離不太長的條件下，一般活塞式空壓機的排氣壓力均可滿足礦用風動機具用氣的要求。 空壓機房的布置：機房內機組通常是排成一縱列，機房面積應安裝、檢修及抽出活塞的要求。 空壓機與風包之間應裝帶油分離結構的后冷卻器 ，如不裝后冷卻器，單機排氣量為40m3/min 以下的空壓機，宜裝油水分離器。 貯氣罐（風包）中心的距離如下表所列： 空壓機站內的噪聲須符合現(xiàn)行《企業(yè)噪聲標準》的標準，不宜超過 80分貝。 吸氣管應盡量減少拐彎，其長度一般不宜超過 12 米。 空壓機的冷卻一般采用一路供水、冷卻水入口處的工作壓力不得大于 ，亦不宜小于 。 1空 壓機及后冷卻器的冷卻水水質應符合如下要求： 1）懸浮物含量不宜大于 100mg/L； 2） PH 值不得小于 ，不宜大于 9； 3）具有熱穩(wěn)定性。 1空壓機的風包： 如果在地面應設置于室外，井下設在空氣流暢的地方，固定式空壓機和風包應分置。 風包上應裝有動作可靠的安全閥和放水閥及檢查孔；罐內的油垢需定期清除；新裝或檢修后的風包應做水壓試驗（ 15 倍工作壓力）；風包出口管上應加裝釋壓閥，其口徑不得小于出風管的直徑。 選型設計的原始資料 原始資料：礦井年產(chǎn)量： 300 萬噸 服務年限： 100 年 排氣量（ m3/min） 10 20 40 60 100 風包中心與墻壁中心的距離（ mm） 2020 2500 3000 3500 3800 20 電壓等級： kv60 礦井同時開采水平數(shù)：單水平開采 井筒深度： 330m 工業(yè)用電價格： 元 距離 2巷道掘進面最遠距離： 3130m 根據(jù)礦井實際情況，該礦最大用風為 1個錨網(wǎng)支護班， 1 個錨噴支護班， 2個采煤工作面共同用風，錨網(wǎng)支護班，錨噴支護班和采煤工作面風動工具使用情況見 下表 表 31 錨網(wǎng)支護班風動工具使用情況 風動工具 型號 工作壓（ Mpa ） 耗氣量 min3m 數(shù)量1N 氣腿式鑿巖機 7655 2 腿持式鑿巖機 YT30 3 風鎬 G7 1 4 表 32 錨噴支護班風動工具使用情況 風動工具 型號 工作壓力 Mpa 耗氣量 min3m 數(shù)量2N 氣腿式鑿巖機 7655 2 手持式鑿巖機 0130 3 風鎬 G7 1 4 混凝土噴射機 2HP2 510 1 行星式氣動振動棒 TRZ250 1 表 33 采煤工作面風動工具使用情況 井下各采區(qū)風動機具的配置圖、每班使用的機具臺數(shù)、型號及規(guī)格如圖 31 所示 風動工具 型號 工作壓力 Mpa 耗氣 min3m 數(shù)量（ 1） 數(shù)量（ 2） 數(shù)量（ 3） 風鎬 G7 1 4 4 4 21 煤礦井下巷道布置圖巷道掘進：工作面1：井筒：33 0 工作面2:9 00工作面3:9 00巷道掘進：11 0 礦井壓氣設備的選型設計 供氣方案選擇地面集中供氣，這種布置方案優(yōu)點是：供電方便；空氣干燥；設備的布置，搬運，安裝，維護和管理都方便，冷卻水可循環(huán)使用 確定 空壓機站需要的供氣量 ? ?????? iii kqaaaQ ?321 （ min3m ） （ 31） 式中： 1a —— 沿管道全長的漏風系數(shù)； （查表：當管道總長度大于 2020m 時 1a =） 2a —— 機械磨損耗氣量增加系數(shù)；?。??a 3a —— 海拔高度修正系數(shù)； i? —— 同類型風動機具的臺數(shù)；， iq —— 空氣消耗量 ik —— 同時使用系數(shù)；將其代入式子 31得 31 . 2 1 . 1 5 1 . 0 5 (6 3 . 6 0 . 9 3 2 . 9 0 . 9 2 0 1 0 . 8 4 2 8 0 . 96 2 . 4 0 . 9 2 1 . 5 0 . 9 ) 1 0 7 . 4 1 / m i nQm? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 確定空壓機型式和臺數(shù) 依據(jù)計算所得 ? min3m 和 風動工具所需壓力 = 25/kgf cm 再加上壓氣管道 22 的損失壓力 ，一般不超過 ，即壓氣站的輸出壓力為 22 6/P kgf cm? 。據(jù)此選擇空氣壓氣機型號和臺數(shù)。 選取 4臺 5L—— 40/8 型活塞式空壓機。額定排氣量 40eQ? min3m ，額定工作壓力 7 8 2 ?? cmkgfPe Mpa (式中 M pacmk gf 0 2 ? ) ，其中 3臺工作，一臺備用。 228 / 5 /kgf cm kgf cm? ，故所選空壓機符合規(guī)定。 選擇各段管道直徑 依據(jù)圖 31，求得各管段通過的空氣量及確定選擇計算管長，再查《壓氣管徑選擇表》，即可選出標準鋼管直徑。結果見下表（ 32）： 管 段 代 號 實際長度 ml 壓氣量13 min??mQ 計算管徑mmd 標準鋼管規(guī)格)( mmmmbd ?? 壓力損失Mpap? 12 900 4 40 112 23 1000 4 40 112 34 1100 50 141 108 4? ? 35 900 4 40 112 36 900 58 152 133 4? ? 67 330 207 219 ? ? 68 900 58 147 133 4? ? 89 900 4 40 112 810 1000 50 141 108 4? ? 1011 1000 50 141 108 4? ? 校驗空壓機的排氣壓力 由表可看出 76321的管路其空氣壓力損失最大，將是： 1 2 2 4 3 6 6 7m a x0 . 1 3 1 0 0 . 1 4 6 0 0 . 0 2 3 3 0 . 0 0 5 7 0 . 3 0 6 0P P P P P M P a? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? （ 33） 這樣就需要空壓機出口的最小壓力應為： 23 m in m a x 1hgP P P? ? ?? =（ ++1） ? 100= 由此可知：所選 5L— 40/8 型空壓機的額定排氣壓力 784eP KPa? ＞ min KPa? ，故滿足了要求。后期隨著工作面的推移， 21 段的長度逐漸減小，該壓氣機仍可以滿足要求，各管徑不變均可。 選擇電動機和電控 設備 拖動空壓機的電動機，通常由制造廠家成套供應，無需另選。電控設備科依據(jù)電動機的型式和容量選用合適的啟動和控制設備。