【正文】 阻力損失后，經(jīng)計(jì)算和比較，選擇兩臺 FBCDZ546№15B型防爆對旋軸流式通風(fēng)機(jī)，一臺工作，一臺備用，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) 980r/min。每臺風(fēng)機(jī)配備兩臺專用防爆電機(jī)，功率 2 37kW，電壓 660kV。該風(fēng)采用內(nèi)裝式電機(jī)，機(jī)電一體化，改 變了礦井主通風(fēng)機(jī)長軸或皮帶輪傳動的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，避免了傳動裝置損壞事故，提高了風(fēng)機(jī)的傳動效率。 22 三、通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況 通風(fēng)機(jī)運(yùn)行特性曲線見圖 51。 圖 51 通風(fēng)機(jī)運(yùn)行性能曲線 四、電動機(jī)選型 后期最小負(fù)壓時(shí)，所需電動機(jī)功率 P 容易 ： P 容易 =Of H 容易 /1000η = 前期最大負(fù)壓時(shí)，所需電動機(jī)功率 P 困難 ： 23 P 困難 =Of H 困難 /1000η = 因礦井首采區(qū)前期約服務(wù) 23年，前后期電能損耗所差不多，故前、后期選擇電動機(jī)容量一致。 五、通風(fēng)機(jī)電動機(jī)的校驗(yàn) 起動時(shí)容量 由于本礦井通 風(fēng)機(jī)布置在工業(yè)場地內(nèi)，電動機(jī)采用全壓直接啟動，其容量能夠滿足風(fēng)機(jī)正常啟動的要求。 反風(fēng)時(shí)的容量 根據(jù)廠家提供的 FBCDZ546№15B 型對旋風(fēng)機(jī)反風(fēng)參數(shù)確定。 檢驗(yàn)所選電動機(jī)容量是否滿足反風(fēng)要求。 24 第六節(jié) 礦井反風(fēng)措施 一、反風(fēng)目的和意義 反風(fēng)裝置就是使正常風(fēng)流反向的設(shè)當(dāng)進(jìn)風(fēng)井筒附近和井底車場發(fā)生火災(zāi)或瓦斯煤塵爆炸時(shí)，為了避免大量的 CO 和 CO2 等有害氣體進(jìn)入采掘工作面危及井下工人的生命安全，則利用主要通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)裝置迅速的將風(fēng)流方向反向。 《規(guī)程》第 124條規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有 反風(fēng)設(shè)施，必須能在 10min內(nèi)改變巷道中風(fēng)流方向，當(dāng)風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量不應(yīng)小于正常風(fēng)量的 40%。 二、反風(fēng)方式、反風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)施 本設(shè)計(jì)選用的通風(fēng)機(jī)電機(jī)可直接反轉(zhuǎn)，因此設(shè)計(jì)采用風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)，為配合風(fēng)機(jī)反風(fēng)，在控制室安裝正反轉(zhuǎn)切換柜，并掛反風(fēng)操作系統(tǒng)圖及操作規(guī)程。反風(fēng)時(shí)換向操作，可在 10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向，并且風(fēng)流方向改變后，通風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量為 15m3/s，不小于正常風(fēng)量（ 41m3/s）的 40%。 同時(shí)，為了提高礦井的抗災(zāi)能力，設(shè)計(jì)在采區(qū)、工作面布置局部反風(fēng)系統(tǒng)，即在主要通風(fēng)機(jī)保持正常 運(yùn)行的條件下，通過迅速調(diào)整預(yù)設(shè)的反風(fēng)風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)采區(qū)內(nèi)部巷道或采煤工作面風(fēng)流反向，以實(shí)現(xiàn)局部反風(fēng)。 每季度至少要檢查一次反風(fēng)設(shè)施，每年應(yīng)進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)。 25 第七節(jié) 礦井通風(fēng)費(fèi)用 一、礦井通風(fēng)費(fèi)用 噸煤的通風(fēng)電費(fèi)為主要通風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)及井下輔助通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)電費(fèi)之和除以年產(chǎn)量，可用下公式計(jì)算： W=（ E+EA） D/T 元 /t E+EA =8760(P 難 +22)/η vη w （７ 1） 式中： w—— 主要通風(fēng)機(jī)年耗電量，元 /t D—— 電價(jià)， T—— 礦井年產(chǎn)量， t E—— 礦井主要通風(fēng)機(jī)年耗電量 EA—— 礦井局部通風(fēng)機(jī)與輔助通風(fēng)機(jī)年耗電量 η v—— 變壓器的效率，取 ； η H —— 電線的輸出功率，取 。 則 E=8760 (2 37 2+11 4)/ =1863623()/a W=1863623 二、風(fēng)阻與等積孔 礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的等積孔分別為 ，因此兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)都比較容易。 三、綜合評價(jià) 通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng) 本礦井為新建礦井，礦井初期采用中央 并列式通風(fēng)系統(tǒng)，由副井進(jìn)風(fēng)，中央風(fēng)井回風(fēng)，通風(fēng)方式為抽出式；后期在南翼、北翼各開一對風(fēng)井，采用副井、南北進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，中央風(fēng)井和南翼、北翼風(fēng)井回風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)過渡為分區(qū)式，因此，礦井具有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。 礦井開拓、采掘布置 本礦井采用立井開拓方式，副井井筒凈直徑 5m，凈斷面 ，風(fēng)井井筒凈直徑 ，凈斷面 ，立井井筒斷面大，礦井風(fēng)量有適大的余地。井下所有進(jìn)回風(fēng)巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷中均設(shè)有雙向雙道風(fēng)門，在需要調(diào)節(jié)風(fēng)量處設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)門，以保證各用風(fēng)地點(diǎn)的合理風(fēng)量。 采掘工作面通風(fēng) 回采工 作面采用負(fù)壓通風(fēng)，掘進(jìn)工作面采用對旋局部通風(fēng)機(jī)配合濕式除塵器正壓通風(fēng)。 風(fēng)量與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 設(shè)計(jì)按照《煤礦安全規(guī)程》要求進(jìn)行了風(fēng)量計(jì)算，按瓦斯涌出量等對采、掘工作面所需風(fēng)量進(jìn)行了各種測算，確保井下各用風(fēng)地點(diǎn)配有足夠的風(fēng)量。采區(qū)及工作面均有獨(dú)立的進(jìn)回風(fēng)巷道，風(fēng)量及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)均可靠。礦井通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的礦井等積孔分別為 ，通風(fēng)難易程度屬通風(fēng)中等礦井。 反風(fēng)系統(tǒng) 全礦井反風(fēng)采用主要通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，巷道布置和井下通風(fēng)設(shè)施可滿足全礦井反風(fēng)的要求。 通風(fēng)設(shè)備和設(shè)施 設(shè)計(jì)選用的 FBCDZ546№15B 型防爆對旋軸流式通風(fēng)機(jī)二臺，一臺工作，一臺備用，該風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是： ①性能優(yōu)良，高效區(qū)寬廣，可以通過改變?nèi)~片角度調(diào)節(jié)運(yùn)行工況； ②機(jī)電一體化，兩臺防爆電機(jī)安裝在風(fēng)機(jī)內(nèi)部，分別與一、二級葉輪直聯(lián)，提高了傳動效率； 26 ③風(fēng)機(jī)固定在軌道式基礎(chǔ)上，整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，采用電機(jī)直接反轉(zhuǎn)反風(fēng)，不需建設(shè)反風(fēng)系統(tǒng)，節(jié)省基建投資； 通風(fēng)機(jī)采用雙回路電源供電，當(dāng)一回路出故障時(shí)，另一回路可保證通風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)行，安全可靠。 兩翼風(fēng)井井口設(shè)有防爆門，在井下發(fā)生爆炸事故時(shí)，可使防爆門靈活打開，有效的降低了爆炸沖 擊波對相關(guān)設(shè)施的破壞。 安全出口 礦井初期一翼設(shè)計(jì)有副井和風(fēng)井二個(gè)通達(dá)地面的安全出口，兩個(gè)井筒均裝設(shè)玻璃鋼梯子間，可以保證井下發(fā)生事故時(shí)，人員經(jīng)副井、風(fēng)井通達(dá)地面。 防止漏風(fēng)及降低風(fēng)阻的措施 防止漏風(fēng)的主要措施有：每組風(fēng)門均為兩道正向和兩道反向風(fēng)門組成，風(fēng)門不得設(shè)置在斜巷內(nèi)。進(jìn)、回風(fēng)巷道之間盡量減少聯(lián)絡(luò)巷，采空區(qū)要及時(shí)封閉。多有通風(fēng)設(shè)施要牢固可靠，并要加強(qiáng)管理和維修，保證正常使用。為了防止沿空送巷漏風(fēng)，上、下區(qū)段間留 3～ 6m“煤皮”；但應(yīng)注意沿空送巷位置，掘巷時(shí)采用放小炮，加密支護(hù)，盡量減少煤柱損壞 ，加強(qiáng)巷道維護(hù)等。 降低風(fēng)阻的措施有：在礦井建設(shè)和施工過程中，應(yīng)優(yōu)化井巷支護(hù)形式；采用光面爆破，降低巷道摩擦阻力系數(shù)。生產(chǎn)期間應(yīng)及時(shí)清除巷道中的廢棄物和障礙物，保證巷道風(fēng)流暢通，嚴(yán)禁堆放雜物和物料，要及時(shí)擴(kuò)修受壓縮變形的巷道，保證有效的通風(fēng)巷道斷面，以降低通風(fēng)阻力。 綜上所述，設(shè)計(jì)對影響本礦井通風(fēng)系統(tǒng)的各個(gè)因素都進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并采取了詳細(xì)的分析，并采取了相應(yīng)的安全措施和對策，生產(chǎn)中要嚴(yán)格執(zhí)行國家的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范，按設(shè)計(jì)要求和規(guī)章制度進(jìn)行安全管理，總體上講礦井的通風(fēng)系統(tǒng)是合理的、可靠的，具有較強(qiáng)的預(yù)防災(zāi)害 和抵抗災(zāi)害的能力。 第八節(jié) 礦井災(zāi)害防治措施 為了保證礦井安全生產(chǎn)，自阿礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中，要重點(diǎn)防范瓦斯煤層、水和火的威脅。本設(shè)計(jì)采用較先進(jìn)的設(shè)備，并建立了井下環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，對瓦斯、煤層、水和火等災(zāi)害進(jìn)行了早期預(yù)防，綜合治理。 瓦斯管理措施 ⑴嚴(yán)格執(zhí)行《安全技術(shù)操作規(guī)程》第四章第一節(jié)《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。 ⑵設(shè)專職瓦斯員對工作面每班巡回檢測，不得少于兩次，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)匯報(bào)處理。另外，建立瓦斯的個(gè)體巡回檢測和連接檢查的雙重檢測系統(tǒng)，可靠預(yù)防和控制瓦斯事故的發(fā)生。 ⑶在采煤工作面以及與其相 互連接的上下順槽設(shè)置瓦斯報(bào)警儀，檢測風(fēng)流中瓦斯含量，并將信息及時(shí)傳遞到地面控制室。 ⑷嚴(yán)格掌握風(fēng)量分配，保證各個(gè)工作面和機(jī)電硐室有足夠的新風(fēng)流。 ⑸按井下在冊人員配置隔離式自救器。 (6)嚴(yán)禁在工作面兩道再掘超過 3m的硐室。 ⑺按規(guī)程規(guī)定設(shè)置反風(fēng)裝置，風(fēng)機(jī)能在規(guī)定時(shí)期內(nèi)反風(fēng)并達(dá)到規(guī)定風(fēng)量。 ⑻采后按規(guī)定時(shí)間回收，密閉，注漿。 煤塵的防治措施 ⑴掘進(jìn)機(jī)與采煤機(jī)都必須配備有可靠的降塵裝置，掘進(jìn)頭風(fēng)機(jī)要設(shè)防塵器。 ⑵利用環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)及時(shí)測定風(fēng)流中的防塵濃度。 ⑶獎勵防塵、灑水、降塵系統(tǒng)對煤流各轉(zhuǎn)載點(diǎn)必須經(jīng) 常噴霧灑水。 ⑷對于容易積存煤塵處，應(yīng)定期進(jìn)行清理。 27 ⑸井下煤倉和溜煤眼應(yīng)保持一定的存煤，不得放空，防止煤倉和溜煤眼出漏風(fēng)。 (6)相鄰煤層所有運(yùn)輸機(jī)道和回風(fēng)道必須設(shè)置隔爆木棚。 ⑺采掘工作面的工人應(yīng)按規(guī)定佩帶防護(hù)帽和防塵口罩。 防火措施 ⑴實(shí)行無煤柱沿空掘巷開采，盡量少丟煤，清除煤層自然發(fā)火根源。 ⑵完善礦井通風(fēng)系統(tǒng)合理分配風(fēng)量，降低并控制負(fù)壓，以減少漏風(fēng)，每個(gè)面回采結(jié)束，要將其兩順槽就近連通并及時(shí)加以密閉，使采空區(qū)處于均壓狀態(tài)。 ⑶對每個(gè)工作面及采空區(qū)進(jìn)行束管監(jiān)測，電子計(jì)算機(jī)監(jiān)控。及時(shí)掌握自然的情況 及時(shí)采取有效措施。 ⑷煤層大巷要搞好壁后充填和噴混凝封層煤層，防止煤的風(fēng)化和自然。 ⑸井下設(shè)置完備的消防灑水系統(tǒng)，存放足夠的消防器材。 28 參考文獻(xiàn) 煤礦安全規(guī)程，國家煤礦安全監(jiān)察局， 2021 年 孫研，風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本，機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 年 張榮立等，采礦工程設(shè)計(jì)手冊，煤炭工業(yè)出版社， 2021 年 張國樞等，通風(fēng)安全學(xué)，中國礦業(yè)大學(xué)出版社， 2021 年 朱銀昌，候賢文，煤礦安全工程設(shè)計(jì)，煤炭工業(yè)出版社， 1995 年