【正文】 通風(fēng)困難時期總阻力： (2) 礦井等積孔通風(fēng)容易時期： 通風(fēng)困難時期： (3) 礦井總風(fēng)阻通風(fēng)容易時期： 通風(fēng)困難時期：，可知本礦通風(fēng)容易時期、通風(fēng)困難時期均為通風(fēng)容易礦井。7 礦井通風(fēng)設(shè)備選型 礦井通風(fēng)設(shè)備選型的任務(wù)是根據(jù)通風(fēng)設(shè)計參數(shù)，在已有的風(fēng)機系列產(chǎn)品中選擇適合風(fēng)機型號、轉(zhuǎn)速和與之匹配的電機。所選的風(fēng)機必須具有安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)良好等優(yōu)點。根據(jù)《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》等技術(shù)文件的有關(guān)規(guī)定，進行通風(fēng)機設(shè)備選型時，應(yīng)符合下列要求：①風(fēng)機的服務(wù)年限盡量滿足第一水平通風(fēng)要求，并適當(dāng)照顧第二水平通風(fēng)；在風(fēng)機的服務(wù)年限內(nèi)其工況點應(yīng)在合理的工作范圍之內(nèi)。②當(dāng)風(fēng)機服務(wù)年限內(nèi)通風(fēng)阻力變化較大時，可考慮分期選擇電機，但初裝電機的使用年限不小于5年。③風(fēng)機的通風(fēng)能力應(yīng)留用一定富余量。在最大設(shè)計風(fēng)量時，軸流式風(fēng)機的葉片安裝角一般比允許的最大值小5。風(fēng)機的轉(zhuǎn)速不大于額定值的90%。④考慮風(fēng)量調(diào)節(jié)時，應(yīng)盡量避免使用風(fēng)硐閘門調(diào)節(jié)。⑤正常情況下，主風(fēng)機不采用聯(lián)合運轉(zhuǎn)。礦井進、回風(fēng)井空氣柱的容重差以及高度差和其他自然因素所形成的壓力成為自然風(fēng)壓，它對礦井的主要通風(fēng)機的工況點會產(chǎn)生一定的影響，因此設(shè)計中考慮了自然風(fēng)壓的影響。自然風(fēng)壓用下式計算：式中：：礦井自然風(fēng)壓,Pa； ：地面與井底車場的標(biāo)高差，m；：進風(fēng)井筒與出風(fēng)井筒空氣平均密度差，Kg/m3。為了簡化計算，在自然風(fēng)壓計算中，井下各處的空氣密度均認(rèn)為是進風(fēng)井和回風(fēng)井的空氣密度的平均值 空氣平均密度一覽表季節(jié)地點進風(fēng)井筒（Kg/m3）出風(fēng)井筒（Kg/m3）冬夏計算得出：通風(fēng)容易時：冬季自然風(fēng)壓為： 夏季自然風(fēng)壓為：通風(fēng)困難時：冬季自然風(fēng)壓為： 夏季自然風(fēng)壓為： 可見，冬季和夏季自然風(fēng)壓均有利于礦井自然通風(fēng)。 通風(fēng)機選擇1）通風(fēng)機的工作風(fēng)量由于外部漏風(fēng)（即井口防爆門及主要通風(fēng)機附近的反風(fēng)門等處的漏風(fēng)），風(fēng)機風(fēng)量應(yīng)大于礦井風(fēng)量式中：——主要通風(fēng)機的工作風(fēng)量，m3/min； ——礦井需風(fēng)量，m3/min； ——漏風(fēng)系數(shù)。則：容易時期：困難時期： 2）通風(fēng)機風(fēng)壓容易時期：困難時期：式中：——軸流式通風(fēng)機工作風(fēng)壓，Pa； ——通風(fēng)機附屬裝置阻力，Pa，取100。為了拓寬主要通風(fēng)機的工作范圍，在通風(fēng)容易時期應(yīng)選在夏季，通風(fēng)困難時期應(yīng)選在冬季。則：容易時期：困難時期：3）通風(fēng)機工作風(fēng)阻容易時期： 困難時期： 4）通風(fēng)機的選擇在通風(fēng)機特性曲線圖上繪制通風(fēng)機的工作曲線,風(fēng)阻曲線與通風(fēng)機特性曲線的交點即為通風(fēng)機的實際工作點。根據(jù)作圖可以得到通風(fēng)機的各個參數(shù)。 通風(fēng)機實際工作參數(shù)時期葉片安裝角轉(zhuǎn)速（r/min）風(fēng)壓（Pa）風(fēng)量（m3/s）效率（%）輸入功率（kW）容易40o75068280困難45o75078415 通風(fēng)機裝置性能曲線 電動機選擇1）電動機功率的計算按通風(fēng)容易時期和困難時期分別計算通風(fēng)機所需輸入功率，： 式中數(shù)據(jù)均按實際工況點參數(shù)計算，代入數(shù)據(jù)可得：2）電動機臺數(shù)及種類的確定當(dāng)時，可以選一臺電動機，電動機功率為： 當(dāng)時，選兩臺電動機，電動機功率為： 初期： 后期：式中：——電動機容量備用系數(shù)，～； ——電動機效率，～（大型電機取較高值）； ——傳動效率，電動機與通風(fēng)機直接連接時取1。 ，故應(yīng)選兩臺電動機（；；電動機與通風(fēng)機直接連接，傳動效率取1），則電動機功率為： 根據(jù)以上計算，查閱電動機選型手冊，確定選用如下表所示電動機。 通風(fēng)機電動機選型型號功率（kW）定子電流（A）效率（%）轉(zhuǎn)速(rpm)啟動方式Y(jié)50044001483直接啟動Y50045601485直接啟動 礦井主要通風(fēng)設(shè)備要求①主要通風(fēng)機必須安裝在地面，裝有通風(fēng)機的井口必須封閉嚴(yán)密，其外部漏風(fēng)率在無提升設(shè)備時不得超過5%，有提升設(shè)備時不得超過15%；②主要通風(fēng)機必須保證經(jīng)常運轉(zhuǎn)；③主要通風(fēng)機必須裝備兩套同等能力的通風(fēng)機，其中一套作備用。在建井期間可裝備一套通風(fēng)機和一部備用電動機。備用通風(fēng)機或備用電動機和配套通風(fēng)機，必須能在10min內(nèi)開動。 礦井不得采用局部通風(fēng)機群作為主要通風(fēng)機用。在特殊條件下，做臨時使用時，必須報主要通風(fēng)機管理部門，制定措施，報?。▍^(qū)）煤炭局批準(zhǔn)；④裝有主要通風(fēng)機的出風(fēng)井口，應(yīng)安裝防爆門；⑤主要通風(fēng)機至少每月由礦井機電部門檢查一次。改變通風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù)或風(fēng)葉角度時，必須報礦總工程師批準(zhǔn)；⑥進風(fēng)井口必須布置在不受粉塵、灰土、有害和高溫氣體侵入的地方；進風(fēng)井筒冬季結(jié)冰，對工人健康和提升設(shè)施有一定的危害，必須設(shè)暖風(fēng)設(shè)備；⑦回采工作面和掘進工作面都應(yīng)獨立通風(fēng)，特殊情況下串聯(lián)通風(fēng)必須符合《煤礦安全規(guī)程》第117條有關(guān)規(guī)定；⑧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)，每個面回采結(jié)束，要將其兩順槽就近連通并及時加以密閉，使采空區(qū)處于均壓狀態(tài)。 通風(fēng)附屬裝置及其安全技術(shù)1） 風(fēng)機附屬裝置礦井反風(fēng)就是當(dāng)?shù)V井發(fā)生突變的時候及時使風(fēng)流反向，控制災(zāi)害和災(zāi)情的發(fā)展的應(yīng)變措施。為了保證主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)的安全可靠，除通風(fēng)機風(fēng)機機體外，仍需設(shè)置一系列附屬裝置，如反風(fēng)裝置、防爆門、風(fēng)硐和擴散器等。（1）反風(fēng)裝置反風(fēng)裝置就是使正常風(fēng)流反向的設(shè)施。當(dāng)進風(fēng)井附近和井底車場發(fā)生火災(zāi)或瓦斯煤塵爆炸時，為了避免大量的CO和CO2等有害氣體進入采掘空間，危及井下工人的生命安全，則利用反風(fēng)裝置迅速使風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。本設(shè)計選取2K56型軸流風(fēng)機，這種風(fēng)機反轉(zhuǎn)后的風(fēng)量可以達到正常時期風(fēng)量的40%，故不須設(shè)置反風(fēng)裝置進行反風(fēng)。本礦每年進行反風(fēng)演習(xí)一次，每季度都要檢查反風(fēng)功能，保證隨時可用。（2）防爆門為保護風(fēng)機，在風(fēng)井井口設(shè)置鐘形防爆門。防爆門放入井口圈的凹內(nèi)，槽中盛水以防漏風(fēng)，深度必須大于防爆門的內(nèi)外壓差。如圖52所示圖 52 立井井口防爆蓋示意圖1防爆井蓋；2密封液槽；3滑輪；4平衡重錘；5壓腳；6風(fēng)硐（3）擴散器本設(shè)計選用由圓錐形內(nèi)筒和外筒構(gòu)成的環(huán)狀擴散器，它可以將風(fēng)機出口的大部分速壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，以減少風(fēng)機出風(fēng)口的速壓損失，提高風(fēng)機的靜壓。如圖53所示圖53 軸流式通風(fēng)機擴散器（4）風(fēng)硐風(fēng)硐是礦井主要通風(fēng)機和出風(fēng)井之間的一段聯(lián)絡(luò)巷道，風(fēng)硐通風(fēng)量很大，其內(nèi)外壓差較大，因此要特別注意減小風(fēng)硐阻力和防止漏風(fēng)。（5）消音裝置《規(guī)程》規(guī)定礦井主要通風(fēng)機噪音不得超過90dB，本設(shè)計采用主動式消音裝置，把大部分噪音吸收掉。2）通風(fēng)設(shè)備的安全技術(shù)要求按照有關(guān)原則，并根據(jù)現(xiàn)場科技人員的經(jīng)驗，可對通風(fēng)設(shè)備提出以下幾點安全技術(shù)要求：（1）主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性能好，主通風(fēng)機的穩(wěn)定性運轉(zhuǎn)與否決定著礦井通風(fēng)的安全可靠程度。（2）通風(fēng)設(shè)備的自動監(jiān)控系統(tǒng)完備。主要通風(fēng)機和局部通風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)很重要，風(fēng)門失控會造成風(fēng)流短路和通風(fēng)系統(tǒng)紊亂，危及井下生產(chǎn)的安全。所以，它們要安裝自動監(jiān)控系統(tǒng)。（3）反風(fēng)系統(tǒng)的靈活程度要高。進行反風(fēng)井下發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故時防止災(zāi)害擴大的重要設(shè)施，主要通風(fēng)機必須安裝反風(fēng)設(shè)施，并能在10min內(nèi)改變巷道內(nèi)風(fēng)流方向且風(fēng)量不小于正常值的40%。8 礦井通風(fēng)費用概算計算噸煤的通風(fēng)成本包括：噸煤通風(fēng)電費，通風(fēng)設(shè)備的折舊費和維修費，專用通風(fēng)巷道的維護費,通風(fēng)人員工資費用等。噸煤通風(fēng)電費由主要通風(fēng)機和局部通風(fēng)機消耗產(chǎn)生，可要下式計算：式中： ——年通風(fēng)電費，元/年； ——通風(fēng)機功率，KW； ——電費單價，取e=()； ——電網(wǎng)效率，； ——通風(fēng)機的效率，， 。1) 主要通風(fēng)機年耗電費： 容易時期： 元/年困難時期： 元/年2) 局部通風(fēng)機年耗電費：，礦井通風(fēng)容易時期有2個掘進工作面，礦井通風(fēng)困難時期有2個掘進工作面。容易時期： 元/年困難時期： 元/年因而噸煤通風(fēng)費用為：容易時期：元/噸困難時期：元/噸1）通風(fēng)設(shè)備的折舊費查《煤礦》生產(chǎn)經(jīng)營指標(biāo)得，一全套風(fēng)機房的所有通風(fēng)設(shè)備造價共計40萬元，起回收率為4%，服務(wù)年限為25年，則年折舊費用為：萬元/年則噸煤通風(fēng)設(shè)備的折舊費為：元/噸2）通風(fēng)設(shè)備的維護費維護費是指大中小及日常維護所需要的主要配件，維護及材料的消耗等。查《生產(chǎn)經(jīng)營指標(biāo)》通風(fēng)設(shè)備的年維護費用為80000元/年，則通風(fēng)設(shè)備的噸煤維護費用為：元/噸故通風(fēng)設(shè)備的噸煤折舊費和維護費為： 元/噸專用通風(fēng)巷道有回風(fēng)斜巷，回風(fēng)大巷和回風(fēng)井，各井巷的長度與維護費用為：回風(fēng)斜巷：120米，維護費80元/米；回風(fēng)大巷：3759米，維護費80元/米；回風(fēng)井：508米，維護費120元/米。則專用通風(fēng)巷道的維護費為元/噸。根據(jù)工資制度與所需工作人員計算得一年費用為200萬元，則噸煤所需工資為：元/噸通過以上計算，礦井噸煤通風(fēng)成本為：容易時期：元/噸困難時期：元/噸9 結(jié)論本礦井采用抽出式通風(fēng)，設(shè)計風(fēng)井在整個服務(wù)年限內(nèi)通風(fēng)阻力較小，風(fēng)機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，通風(fēng)均比較容易；噸煤通風(fēng)成本低，比較經(jīng)濟；所選用的軸流式風(fēng)機效率高，電耗少；用分風(fēng)道反風(fēng)安全可靠；每個采區(qū)工作面都有獨立的通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)較為簡單；本礦采用注漿防滅火技術(shù)有利于防止自燃火災(zāi)，礦井抗災(zāi)能力強。在工作面通過預(yù)抽瓦斯大大降低了瓦斯?jié)舛?，提高了通風(fēng)系統(tǒng)的安全性。通風(fēng)安全設(shè)施主要有：風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)窗、防爆水棚、回風(fēng)井井口防爆門、進風(fēng)井井口防火鐵門等。礦井采掘工作面獨立通風(fēng)，井下硐室實現(xiàn)了獨立通風(fēng)。綜上訴述，本礦井通風(fēng)系統(tǒng)簡單、合理、穩(wěn)定，通風(fēng)方式合理，配風(fēng)滿足需要，通風(fēng)設(shè)施齊全有效，抗災(zāi)能力強。參考文獻[1] 、排水及壓風(fēng)設(shè)備，中國礦業(yè)大學(xué)出版社，[2] 張媛媛、——通風(fēng)技術(shù),煤炭工業(yè)出版社，[3] 杜計平、[4] ，中國礦業(yè)大學(xué)出版社，[5] ，煤炭工業(yè)，2010[6] 尚書海、趙軍凱、——瓦斯煤塵防治技術(shù),煤炭工業(yè)出版社，[7] ：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，40