【正文】 4 總計 1906 則通風(fēng)困難時期的阻力計算如表 礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 20 頁 表 礦井通風(fēng)困難時期阻力表 序號 支護(hù) 巷道長度L/m 凈斷面 S/㎡ 凈周長P/m 風(fēng)阻系數(shù) α / N s2 m4 風(fēng)阻 R 風(fēng)量 Q 通風(fēng)阻力 h摩 /Pa 風(fēng)速/ms1 巷道名稱 形式 /N s2 m8 /m179。 s1 1 主斜井 錨噴 217 24 2 井底車 場 錨噴 45 24 3 消防材 料庫 錨噴 24 4 二采區(qū)運(yùn)輸下山 錨噴 454 24 5 2206 運(yùn)輸巷 錨桿 +錨網(wǎng) 794 9 6 2206 工作面 單體 103 9 7 2206 回風(fēng)巷 錨桿 +錨網(wǎng) 799 9 8 二采區(qū)回風(fēng)下山 錨噴 543 25 9 井底聯(lián) 絡(luò)巷 錨噴 39 26 10 總回風(fēng) 巷 錨噴 17 26 11 回風(fēng)斜 井 砌碹 203 26 12 引風(fēng)道 砌碹 13 27 13 總計 所以礦井通風(fēng)阻力為： 通風(fēng)困難時期通風(fēng)阻力為 ； 通風(fēng)容易時期通風(fēng)阻力為 。 局部阻力計算 本礦局部阻力主要產(chǎn)生在礦井進(jìn)風(fēng)井口、主斜井與與區(qū)段回風(fēng) 石門交匯處、區(qū)段石門與采面運(yùn)輸順槽連接處、運(yùn)輸順槽到采面的轉(zhuǎn)彎處、采面到回風(fēng)順槽的礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 21 頁 轉(zhuǎn)彎處、回風(fēng)順槽到回風(fēng)斜井的交匯處、回風(fēng)斜井與引風(fēng)道的交匯處。 本礦井的局部阻力按照經(jīng)驗(yàn)算法計算，通風(fēng)容易時期按摩擦阻力的 10%～15％估計，本礦取 10%，通風(fēng)困難時期按摩擦阻力的 10％估計。 則： 通風(fēng)困難時期的總阻力為： hme= (1+10%)=； 通風(fēng)容易時期的總風(fēng)阻為 hmd= (1+10%)= Pa； 礦井采用中央抽出式通風(fēng)，礦井采用兩臺通風(fēng)機(jī)通 風(fēng)。 風(fēng)機(jī)服務(wù)范圍確定 各類風(fēng)機(jī)的服務(wù)范圍如下： ① 主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)一、二采區(qū)。 ② 二臺局部通風(fēng)機(jī)服務(wù)一個掘進(jìn)工作面，一臺備用、一臺工作。兩個掘進(jìn)頭所以需要 4 臺局部通風(fēng)機(jī)。 ③ 根據(jù)本采區(qū)的實(shí)際情況，不需要輔助通風(fēng)機(jī)。 礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 22 頁 第五章 通風(fēng)設(shè)備選型 通風(fēng)設(shè)備選型由局部通風(fēng)設(shè)備選型和主要通風(fēng)設(shè)備選型兩部分組成。 通風(fēng)設(shè)備選型包括選擇通風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的電動機(jī)，須先選擇通風(fēng)機(jī)，然后選擇電動機(jī)。不管是主扇還是局扇，每處都應(yīng)該有兩套，以一用一備。 局部通風(fēng)機(jī)選型 初選風(fēng)筒 運(yùn)輸 順槽掘、回風(fēng)順槽掘進(jìn)長度，則工作面巷道長度按照 L=760m 算，則漏風(fēng)率： 0000100 ????? L?? 初選風(fēng)筒直徑 D=800mm， R100=6 N s2 m8。 局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量 風(fēng)機(jī)風(fēng)量： ???1f h 式中： Qf—— 風(fēng)機(jī)風(fēng)量， m179。/min； Qh—— 掘進(jìn)風(fēng)機(jī)的出口風(fēng)量， Q 掘 =330m179。/min； 則 Qf=330247。（ %） =179。/min； 平均風(fēng)量： fa Q h ?? = f ?掘 則 Qa= m179。/min； 初選 FBD № 15 型局部通風(fēng)機(jī) YDK564No17型通風(fēng)機(jī)，風(fēng)量范圍為 270～ 460m179。/min。 局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)阻 D=800mm時， ????? LRR N s2 m8； 通風(fēng)阻力 hr=R Qa2= 513pa＜ ＜ 5330pa,符合要求； 若 D=600mm， Pa，不符合要求； 若 D=1000mm， Pa，不符合要求。 按照掘進(jìn)面風(fēng)量處在通風(fēng)機(jī)風(fēng)量 60%～ 80％段且計算掘進(jìn)通風(fēng)阻力低于通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 80％以下選取局部通風(fēng)機(jī)，所選局部風(fēng)機(jī)型號為 FBD № 15，配 22ar ??????? QR 22ar ??????? QR礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 23 頁 用電機(jī)型號為 YBF 160L2，功率為 2 15KW。風(fēng)機(jī)的最大風(fēng)量為 420m179。/min，最小風(fēng)量為 240m179。/min，掘進(jìn)工作面 的需風(fēng)量在局部通風(fēng)機(jī)范圍內(nèi)，滿足要求。掘進(jìn)工作面利用局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)，使用長距離通風(fēng)的抗靜電、阻燃性能風(fēng)筒，風(fēng)筒直徑為 800mm。掘進(jìn)面布置雙風(fēng)機(jī)雙電源，局部風(fēng)機(jī)管理采用 “ 三專兩閉鎖 ” （ 三專：專用變壓器、專用開關(guān)、專用回路；兩閉鎖：風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖）。 主要通風(fēng)機(jī)選型 恒姑煤礦按有煤與瓦斯突出危險性進(jìn)行設(shè)計和管理。煤塵無爆炸危險性，煤層不易自燃。在回風(fēng)斜井設(shè)通風(fēng)機(jī)，采用抽出式通風(fēng)方式，反風(fēng)方式采用風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)。 設(shè)計依據(jù) (1)困難時期：風(fēng)量 Q＝ 26m179。/s，負(fù)壓 h 困 ＝ ； (2)容易時期：風(fēng)量 Q＝ 22m179。/s，負(fù)壓 h 易 =； (3)回風(fēng)斜井井口標(biāo)高： +。 選型計算 (1) 風(fēng)機(jī)所需風(fēng)量 通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量，需要適當(dāng)考慮加入外部漏風(fēng)量。 ?? kf 式中： Qf— 主要通風(fēng)機(jī)負(fù)壓， Pa； Qk— 礦井通風(fēng)負(fù)壓， Pa； 困難時期：風(fēng)量 Q 困 ＝ 26 ＝ 179。/s； 容易時期：風(fēng)量 Q 易 ＝ 22 ＝ 179。/s。 （ 2）通風(fēng)機(jī)需要 的風(fēng)壓 對于抽出式風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)需要風(fēng)壓為： hdmin=h 易 +h 通 +h 自 hdmax =h 困 +h 通 － h 自 式中： h 易 、 h 困 — 通風(fēng)容易和困難時期風(fēng)壓， h 易 =， h 難 =； h 通 — 通風(fēng)機(jī)自身阻力，取 200Pa； h 自 — 自然風(fēng)壓， Pa；根據(jù) AQ10552021《煤礦建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計審查和竣工驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定進(jìn)、回風(fēng)井口標(biāo)高差＜ 150m 可不考慮自然風(fēng)壓， 本礦進(jìn)風(fēng)井標(biāo)高 +，回風(fēng)斜井標(biāo)高 +，不考慮自然風(fēng)壓。 礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 24 頁 hdmin=+200=； hdmax=+200=。 由上面知：主要通風(fēng)機(jī)的型號為 FBCDZ— 4— № — 2 30KW 且滿足 又因?yàn)橥L(fēng)容易時期、通風(fēng)困難時期的風(fēng)路圖為串聯(lián)，也即是： 由 h=RQ2 知道： 2QhRS ? ∴ Rs（困難） =2Qh= = s2 m8 ∴ Rs（容易） =2Qh = = s2 m8 （ 3）主要通風(fēng)機(jī)選型 1 、 根 據(jù) 以上 計 算結(jié) 果 ， 本礦 選 用礦 用 隔爆 對 旋 軸流 式 風(fēng)機(jī) ：FBCDZ6No13A230KW 型，二臺（一臺工作、一臺備用），配用電機(jī)型號：YBF225M6，功率為 302KW，風(fēng)量范圍為 ～ ，風(fēng)壓范圍 418～1670Pa。 其工況點(diǎn)參數(shù)分別為： A A2 分別為容易時期的設(shè)計工況點(diǎn)和實(shí)際工況點(diǎn)。 容易時期 工況點(diǎn)參數(shù)為 ： Qm易 =， Hm易 =， ηm易 ＝ ，葉片安裝角度為 36176。/ 28176。； B B2 分別為困難時期的設(shè)計工況點(diǎn)和實(shí)際工況點(diǎn)。困難 時期 工況點(diǎn)參數(shù)為 ：： Qm困 =， Hm困 =， ηm困 ＝ ，葉片安裝角度 42176。/ 34176。； 工況點(diǎn)的繪制如 下 圖所示： 礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 25 頁 Nsh(kw)Q(m3/s)FBCDZ6N o 13A2 30kW風(fēng)機(jī)性能曲線n=980m3/min15 20 25 30Pat(Pa)Q(m3/s)30 /22176。33 /25176。36 /28176。39 /31176。42 /34176。45 /37176。5101520253012001000800600400200140030 /22176。 33 /25176。 36 /28176。39 /31176。42 /34176。 45 /37176。35 4016001800 A1B1A2B2困難時期風(fēng)阻特性曲線容易時期風(fēng)阻特性曲線容易時期設(shè)計工況點(diǎn) A1 困難時期設(shè)計工況點(diǎn) B1容易時期實(shí)際工況點(diǎn) A2困難時期實(shí)際工況點(diǎn) B1 礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 26 頁 第六章 礦井通風(fēng)費(fèi)用 噸煤通風(fēng)電費(fèi) ① 礦井一天的通風(fēng)電費(fèi)是：?100024 eQhC ff? 則 C=（元 /天） 式中： fh —— 礦井主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓， Pa； fQ —— 礦井主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量， m179。/s； 24—— 一天的小時數(shù)， h/d； E—— 每度電的單價，取 元（ ）； ? —— 風(fēng)機(jī)的效率和輸電、變電、傳動等總效率，風(fēng)機(jī)與電機(jī)直接傳動時取 ； 間接傳動時，取 。困難、容易時期的效率分別為 76%、 71%。此處 η 取76%。 一年的電費(fèi)為： C=330 = 元。 又因?yàn)榈V井年產(chǎn)量為 90000 噸，則噸煤電費(fèi)為 噸煤通風(fēng)成本 除上述每噸煤的通風(fēng)電力費(fèi)用外，還要統(tǒng)計一年的下列費(fèi)用，然后折算出噸煤費(fèi)用。 （ 1）通風(fēng)設(shè)備的折舊費(fèi)和維修費(fèi)。折舊費(fèi)一般是用通風(fēng)設(shè)備的服務(wù)年限去除購置費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)和安裝費(fèi)的總和。主要通風(fēng)機(jī)按 50 萬元一臺計算，局部通風(fēng)機(jī)按 5 萬元一臺計算，運(yùn)輸費(fèi)和安裝費(fèi)按總價的 15%計算，服務(wù)年限按 年計算。 （ 2）專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費(fèi)和維修費(fèi)。這項(xiàng)折舊費(fèi)是用這些井巷的服務(wù)年限去除建設(shè)費(fèi) 。專為通風(fēng)服務(wù)的井巷為 1500m，每米 3000 元。 （ 3）通風(fēng)器材（掘進(jìn)通風(fēng)和通風(fēng)構(gòu)筑物用的器材）的購置費(fèi)和維修費(fèi)。按22 萬元計算。 （ 4）通風(fēng)儀表的購置費(fèi)和維修費(fèi)。按 6 萬元計算。 （ 5）通風(fēng)區(qū)隊(duì)全體人員的工資費(fèi)。通風(fēng)區(qū)隊(duì)每個工人每月按 4000 算。 表 噸煤通風(fēng)其它成本計算 通風(fēng)設(shè)備的折舊費(fèi)和維修費(fèi) (50+5 2) 專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費(fèi)和維修費(fèi) 1500/= 萬元 通風(fēng)器材的購置費(fèi)和維修費(fèi) 22 萬元 礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 27 頁 通風(fēng)儀表的購置費(fèi)和維修 費(fèi) 6 萬元 通風(fēng)區(qū)隊(duì)全體人員的工資費(fèi) 4000 12 90/10000=432 萬元 合計 萬元 則噸煤通風(fēng)成本為 E=+ 礦井通風(fēng)與空氣 調(diào)節(jié) 課程設(shè)計 第 28 頁 第七章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)評價 礦井通風(fēng)經(jīng)濟(jì)性評價 首先，由由風(fēng)機(jī)特性曲線和風(fēng)阻曲線以及兩者之間的相互關(guān)系圖可知，在整個服務(wù)年限內(nèi)，工況點(diǎn)都處在合理范圍之內(nèi)，風(fēng)機(jī)的最低運(yùn)轉(zhuǎn)效率為 71%，大于60%。 其次，由上一章噸煤成本的計算可知，噸煤電費(fèi)僅為 元，噸煤通風(fēng)成本 也才 元，均比較低。 所以，本通風(fēng)設(shè)計在