【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 煤炭運(yùn)輸距離長(zhǎng)，運(yùn)輸成本高 。所用井筒位置和井筒現(xiàn)狀不利于 4 號(hào)煤層及以下煤層開(kāi)拓和運(yùn)輸 ，如果使用 此 方案 煤層開(kāi)拓系統(tǒng) 十分復(fù)雜。 方案二 利用已建工業(yè)場(chǎng)地新建風(fēng)井， 新建風(fēng)井后 與方案一相比 通風(fēng)路線縮短，風(fēng)阻減少 礦井通風(fēng)容易，通 風(fēng)質(zhì)量好 ； 煤炭運(yùn)輸距離短，運(yùn)輸成本低 ；使煤層開(kāi)拓系統(tǒng)簡(jiǎn)單， 輔助運(yùn)輸系統(tǒng)流暢 ， 通風(fēng)系統(tǒng)合理 ， 優(yōu)化井下系統(tǒng)和地面布置 。 利用部分原有施工巷道 ，施工 井巷工程總長(zhǎng)度為： 5350m，其中煤巷為 3492m，巖巷為 646m，半煤巖巷 1212m。 主要大巷均布置在煤層中，減少了巖巷工程量，降低了投資成本。 且回風(fēng)立井和主 副井構(gòu)成了中央分列式通風(fēng)方式，此通風(fēng)方式正適合本礦煤層傾角較小 ，而且自燃發(fā)火比較嚴(yán)重的特性 。 2）方案確定 根據(jù)上述方案的比較，最總選取方案一。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 8 第二章 計(jì)算和分配礦井總風(fēng)量 風(fēng)量 按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 Q1=4NK =4 50 =288m3/min=式中： Q1礦井總供風(fēng)量， m3/min； 4每人每分鐘供風(fēng)量， m3/min； N井下同時(shí)工作人數(shù)， 按交接班兩班人 數(shù)計(jì)算 50人 ； K礦井通風(fēng)系數(shù)， 包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和和配風(fēng)不均衡等因素， 采用中央分列式或混合式通風(fēng)時(shí)可取 ～ 。在礦井產(chǎn)量在 T≥90 104t/a 時(shí)取小值 。 T＜ 90 104t/a 時(shí)取大， 本礦井常年 60 萬(wàn)t/a值 此處取 。 按采煤、掘進(jìn)、硐室等處實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算 Q2=（Σ Q 采 +Σ Q 掘 +Σ Q 硐 +Σ Q 車(chē) +Σ Q 其他 ） K 式中：Σ Q 采 采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量總和， m3/min； Σ Q 掘 掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量總和， m3/min； Σ Q 硐 獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需風(fēng)量總和， m3/min； Σ Q 其他 除采掘硐室外其它需風(fēng)量總和， m3/min； K礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和和配風(fēng)不均衡等因素，采用中央分列式或混合式通風(fēng)時(shí)可取 ～ 。在礦井產(chǎn)量在 T≥90 104t/a 時(shí)取小值 。 T＜ 90 104t/a 時(shí)取大， 本礦井常年 60 萬(wàn)t/a值此處取 。 1）回采工作面的風(fēng)量計(jì)算： （ 1） 按瓦斯涌出量計(jì)算 Q 采 =100 q 采 Kc =100 =內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 9 式中 Q 采 —— 采煤工作面需要風(fēng)量， m3/min； q 采 —— 采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量 ；本礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為 ，采面絕對(duì)瓦斯涌出量取 ； Kc—— 工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)， 即該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大 值與平均值之比。通常機(jī)采工作面 ～ ；炮采工作面 取 ～ ；水采工作面取 ～ 。 本礦井為機(jī)采取 。 （ 2） 按工作面溫度和合適風(fēng)速計(jì)算 采煤工作面應(yīng)具有良好的氣候條件，其進(jìn)風(fēng)流溫度和風(fēng)速應(yīng)符合表 211。采煤工作面的需風(fēng)量可按下式計(jì)算： Q 采 =60V 采 S 采 K i（ m3/min） 式中 Q 采 — — 采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量 ， m3/min； V 采 — — 采煤工作面 適宜 風(fēng)速 ， m/s； S 采 — — 采煤工作面的平均有效斷面積， m2，按最大和最 小 控頂有效斷面的平均值計(jì)算 ； Ki — — 采煤工作面面長(zhǎng)調(diào)整系數(shù) ,按表 212 選取 。 211 采煤工作面空氣溫度與合適風(fēng)速對(duì)應(yīng)表 采煤工作面空氣溫度 （℃） 采煤工作面風(fēng)速 （ m/s） ＜ 15 ～ 15～ 18 ～ 18～ 20 ～ 20～ 23 ～ 23～ 26 ～ 26～ 28 ～ 28～ 30 ～ 內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 10 212 采煤工作面面長(zhǎng)調(diào)整系數(shù)表 采煤工作面長(zhǎng)度(m) ＜ 50 50～ 80 80～ 120 120～ 150 150～ 180 180 Ki ～ 本礦井無(wú)地溫?zé)岷?，井下巷道溫度一般不超過(guò) 15℃，工作面加上設(shè)備的散熱，環(huán)境溫度不超過(guò) 20℃。按 211 照氣溫與風(fēng)速的對(duì)應(yīng)關(guān)系，采煤工作面適宜風(fēng)速取 。 采煤工作面面長(zhǎng)調(diào)整系數(shù) Ki取 。根據(jù)所給材料的 延伸斷面圖及采區(qū)參數(shù)取 S 采 = m2。 Q 采 =60V 采 S 采 K 長(zhǎng) =60 1 =693m179。/min=179。/s 取 Q 采 =12m179。/s （ 3） 按工作面人員數(shù)量計(jì)算： Q 采 =4nc=4 20=80m3/min=179。/s 式中 4—— 每人每分鐘供給的最低風(fēng)量 m3/min； nc— 采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取交接班時(shí) 20 人。 依據(jù)以上幾方面的計(jì)算，按工作面溫度和合適風(fēng)速計(jì)算的風(fēng)量最大，取回采工作面風(fēng)量 Σ Q 采 =12m3/s。 （ 4） 按風(fēng)速驗(yàn)算： 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定 第 101 條 ，回采工作面最低風(fēng)速為 ，最高風(fēng)速為 4m/s 的要求進(jìn)行驗(yàn)算，即回采工作面風(fēng)量應(yīng)滿(mǎn)足： 15 S 采 ≤ Q 采 ≤ 240 S 采 ≤ Q 采 =12 60m3/min=720m3/min≤ 2520m3/min 式中 S 采 —— 回采工作面平均有效斷面， 根據(jù)所給材料的延伸斷面圖及采區(qū)參數(shù)取 S采 = m2。 最后確定回采工作面需風(fēng)量 Σ Q 采 =12m3/s。 2） 掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算 按礦井各個(gè)需要獨(dú)立通風(fēng)掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和 (Q掘 )計(jì)算。 n 3掘 掘 ii1Q Q m / m i n?? ? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 11 式中 Q 掘 i—— 第 i 個(gè)掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量， m3/min。 （ 1） 按瓦斯涌出量計(jì)算 Q 掘 =100 q 掘 Kd=100 =114m3/min=式中 Q 掘 —— 掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量， m3/min； q 掘 —— 掘進(jìn)工作面平均絕對(duì)瓦斯涌出量， 本礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為 ，采面絕對(duì)瓦斯涌出量取 ； Kd—— 掘進(jìn)工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù) 。級(jí)掘進(jìn)面最大瓦斯涌出量與平均瓦斯涌出量之比。 通常，機(jī)掘工作面取 Kd=～ 。本礦為機(jī)掘取 Kd=。 （ 2） 按局部通風(fēng)機(jī) 實(shí)際 吸風(fēng)量 ,計(jì)算 掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量 ： 巖巷掘進(jìn) ： Qbi=Qbs I+60 V 小 S 掘 =200 1+9 =285. 5m3/min=179。/s 煤巷 和半煤巖巷 掘進(jìn)： Qbi=Qbs I+60 V 小 S 掘 =200 1+15 =179。/s 式中 Qbs—— 掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量， m3/min； 掘 進(jìn) 工作面選用額定風(fēng)量為 200 m3/min，功率為 11Kw局部扇風(fēng)機(jī) ； I—— 掘進(jìn)面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，臺(tái)； S 掘 掘進(jìn)工作面斷面 積 ， 根據(jù)武家塔延伸斷面圖中回風(fēng)大巷斷面圖取巖巷掘進(jìn) S 掘 = m3。根據(jù)運(yùn)輸順槽斷面圖取煤巷和半煤巖巷掘進(jìn) S 掘 = m3； V小 —— 局部通風(fēng)機(jī)吸入口至掘進(jìn)工作面回風(fēng)流之間的風(fēng)速巖巷不小于 m/s、煤巷和半煤巖巷不小于 m/s，以防止局部通風(fēng)機(jī)吸入循環(huán)風(fēng)和這段距離內(nèi)風(fēng)流停滯，而造成瓦斯積聚。 （ 3） 按工作人員數(shù)量計(jì)算 Q 掘 =4N=4 30=120m3/min=2m179。/s 式中 4—— 每人每分鐘供給的風(fēng)量不 得小于 4 m3/min； N—— 掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取 30； （ 4） 按炸藥使用量計(jì)算 smmctQ / i n/200%)/(bA 33j ?????????掘 內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 12 式中 jA — 掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥量， 8kg； b— 每公斤炸藥爆破后生成的當(dāng)量 CO 的量，根據(jù)炸藥有毒氣體國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)， b 取 179。/s。 t— 通風(fēng)時(shí)間，一般不少于 20min； c— 爆 破經(jīng)通風(fēng)后，允許工人進(jìn)入工作面工作的 CO 濃度，一般取 %。 （ 5） 按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 ① 按最低風(fēng)速驗(yàn)算 煤巷掘進(jìn)工作面的最低風(fēng)量 Q 煤 （單位： m3/min）： Q 煤 ≥ 15 S 掘 Q 煤 ≥15 =。 式中 15— 按煤巷掘進(jìn)工作面最低風(fēng)速的換算系數(shù)； S 掘 — 煤巷 和半煤巖巷 掘進(jìn)工作面的平均斷面積， 根據(jù)運(yùn)輸順槽斷面圖取煤巷和半煤巖巷掘進(jìn) S掘 = m2。 ② 按最高風(fēng)速驗(yàn)算： Q 煤 ≤240 S 掘 Q 煤 ≤240 =2760m3/min=46m3/s 滿(mǎn)足最高風(fēng)速要求。 式中 240— 按掘進(jìn)工作面最高風(fēng)速的換算系數(shù)； S 掘 — 煤巷 和半煤巖巷 掘進(jìn)工作面的平均斷面積， 根據(jù)運(yùn)輸順槽斷面圖取煤巷和半煤巖巷掘進(jìn) S 掘 = m2。 綜上所述：選取掘進(jìn)工作面的風(fēng)量為 7m179。/s， Σ Q 掘 =2 7=14 m179。 3）硐室實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算 井下獨(dú)立通風(fēng)的每個(gè)硐室所需風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)各類(lèi)硐室分別計(jì)算， 武家塔煤礦的 中央變電所、水泵房、 消防材料庫(kù) 、絞車(chē)房等 都不是獨(dú)立硐室，不需要獨(dú)立通風(fēng)。采區(qū)變電所設(shè)計(jì)為獨(dú)立硐室，需要獨(dú)立通風(fēng)。 總風(fēng)量應(yīng)為 采區(qū) 變電 所 硐室風(fēng)量，則 ： 采區(qū) 變電所需風(fēng)量的計(jì)算： Q 采區(qū) 變電所 = 3600∑ Wθ =3600 200 =100m179。/min ρ Cp 60△ t 60 2 式中 Q 采區(qū) 變電所 —— 采區(qū)變電所 變電所 硐室總需風(fēng)量， m3/min； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 13 ∑W —— 采區(qū) 變 電 所 硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)總功率 Kw； 根據(jù)本礦井 變電所 使用的設(shè)備設(shè)施 取 200kw； θ —— 硐室的發(fā)熱系數(shù)。應(yīng)根據(jù)實(shí)際考察的結(jié)果確定， 通常， 水泵房可取 ～ 。變電所絞車(chē)房 可取 0. 02～ 。 此處為 采區(qū) 變電所取 ； ρ —— 空氣密度，一般 取 ρ =179。； Cp—— 空氣的定壓比熱容，一般可取 Cp= k；