【正文】 來說，在額定轉(zhuǎn)速的條件下，對應于一定的風量，就有一定的風壓、功率和效率與之對應。風量如果變動，其它三者也隨之改變。因此，可將主要通風機的風壓、功率和效率變化而變化的關(guān)系，分別用曲線表示出來，即成為主要通風機的個體特性曲線。這些個體特性曲線必須通過實測來繪制。其曲線見圖5—2。以同樣的比例把礦井總風阻曲線繪制于通風機個體特性曲線圖中，則風阻曲線與風壓曲線交于點，此點就是通風機工況點或工作點。工況點的坐標值就是該主要通風機實際產(chǎn)生的靜壓和風量。通風機的選擇方法是：根據(jù)礦井通風設計所算出的需要風量，和風壓的數(shù)據(jù)，在從許多條表示不同型號、尺寸、不同轉(zhuǎn)數(shù)或不同葉片安裝角的主要通風機運轉(zhuǎn)特性曲線中選擇一條合適的特性曲線，所選的這條特性曲線，表明了它所屬的主要通風機型號、尺寸、轉(zhuǎn)數(shù)和葉片安裝角度等。這就是選擇主要通風機的方法。在選擇通風機的時候，工況點要在通風機的合理工作范圍內(nèi)，軸流式通風機的合理工作范圍如下，見圖53：上限：應在“駝峰”右側(cè)。下限：通風機的運轉(zhuǎn)效率。左限：葉片安裝角θ的最小值，對一級葉輪為10176。，二級葉輪為15176。右限：葉片安裝角θ的最大值，對一級葉輪為40176。，二級葉輪為45176。圖53 軸流式主要通風機合理工況點根據(jù)上述條件及風機效率的要求可找到相宜的風機： 東翼采區(qū) ：風機（轉(zhuǎn)速為n=1000rpm）， 西翼采區(qū)：風機（轉(zhuǎn)速為n=750rpm）。將通風機兩個時期的工作風阻特性曲線等比例畫在通風機的特性曲線中，可以得到如圖54。由圖可得在通風容易時期工況點為：風機風壓為：1150，風量為70，葉片角度為30o。困難時期工況點為：2780，風量為77，葉片角度為35 o 。通風機的輸出功率單位時間內(nèi)通過通風機的流量和通風機給予每1空氣的全部能量之乘積，稱為通風機的輸出功率，由于通風機壓力有通風機全壓和通風機靜壓之分，所以通風機的輸出功率也分為通風機全壓輸出功率和通風機靜壓輸出功率 ，即： ＝/1000，kW　　　（5—1） ＝./1000，kW　?。?—2）圖 54 東翼通風機選擇風機主要通風機的軸功率（輸入功率）電動機經(jīng)傳動部件輸入給主要通風機的功率叫軸功率，用表示，單位為，主要通風機的軸功率可用從通風機風壓特性曲線圖上查得。也可按照下式計算： （5—3）式中：—線電壓，Ｖ；—線電流，Ａ；—功率因數(shù)；—電動機效率，％；—傳動效率，％。由于風流在風機內(nèi)流動時會產(chǎn)生沖擊、摩擦等各種能量損失，故輸入主要通風機的功率要大于有效功率。有效功率與輸入功率之比，叫風機效率，用表示。通風機輸入功率按通風容易及困難時期，分別計算通風機所需要輸入功率、： （5—5） （5—6）式中：—表示通風機效率，可以是全壓效率也可以是靜壓效率，但是一定要一致；　　　、—風別表示礦井通風容易時期和通風困難時期通風機的輸入功率。將東翼采區(qū)，通風容易和困難時期的風量和風壓代入上式，計算可得：當時，可選用一臺電動機，電動機的功率為： （5—7）當時，選用兩臺電動機，電動機功率為：初期： （5—8）后期： （5—9）式中：—電動機容量備用系數(shù)，~； —電動機效率，~（大型電機取大值） —傳動效率，電動機與通風機直聯(lián)是取1。對于東翼來說：由于，所以要選用兩臺電機。初期電機功率為：后期電機功率為：根據(jù)周圍的工作環(huán)境，通風機一般選用開啟式或防護式電動機。選擇電動機時還應全面考慮通風機調(diào)整及礦井功率因數(shù)補償?shù)囊蟆Ｒ话闱闆r下，當電動機功率小于200kW時，宜選用低壓鼠籠式，大于250kW時，宜選公用高壓鼠籠電動機；大于400kW時宜選公用同步電動機。由以上計算可知道，東翼礦井，在初期和后期都可以選公用高壓鼠籠電動機。重復以上方法選定西翼電機：通風容易時期通風所需要輸入的功率為：通風困難時期通風所需要輸入的功率為：由于，所以要選用兩臺電機。初期電機功率為：后期電機功率為：所以在通風容易時期可以選擇低壓鼠籠電動機，在通風困難時期可以選擇高壓鼠籠電動機。通風費用計算是一個多方面的計算，包括設備的折舊和專門為通風所開掘的巷道的費用，管理通風工人的工資等，在這里計算的時候只計算礦井通風的電費。在通風容易時期東西兩翼每天總電費為：（元）年費用為：（萬元）通風容易時期東西兩翼每天總電費為：年費用為：（萬元）　　按照有關(guān)原則，并根據(jù)現(xiàn)場科技人員的經(jīng)驗，可對通風設備提出以下幾點安全技術(shù)要求：１主通風機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性能好，主通風機的穩(wěn)定性運轉(zhuǎn)與否決定著礦井通風系統(tǒng)的安全可靠程度。２通風設備的自動監(jiān)控系統(tǒng)完備。主要通風機和局部通風機正常運轉(zhuǎn)很重要；風門失控會造成風流短路和通風系統(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反風系統(tǒng)的靈活程度要高。進行反風是井下發(fā)生火災、爆炸事故時防止災害擴大的重要設施，主要通風機必須安裝反風設施，并能在10min內(nèi)改變巷道內(nèi)風流方向且風量不小于正常值的40％。４防爆裝置要有很高的完善程度。它是防止瓦斯、煤塵爆炸傳播的有效方法。當?shù)V井開采煤塵具有爆炸性危險和瓦斯含量高的煤層時，其兩翼、相臨的采區(qū)、煤層和工作面，都要設置水棚或巖粉棚實行隔離。為了保證主扇運轉(zhuǎn)的安全可靠，除扇風機機體外，仍需設置一系列附屬裝置，如反風裝置、防爆門、風硐和擴散器等。礦井反風就是當?shù)V井發(fā)生突變的時候及時使風流反向，控制災害和災情的發(fā)展的應變措施。反風裝置就是使正常風流反向的設施。當進風井附近和井底車場發(fā)生火災或瓦斯煤塵爆炸時，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，則利用反風裝置迅速使風流逆轉(zhuǎn)。本設計選取2K58型軸流風機，這種風機反轉(zhuǎn)后的風量可以達到正常時期風量的40%，故不須設置反風裝置進行反風。本礦每年進行反風演習一次，每季度都要檢查反風功能，保證隨時可用。為保護風機，在風井井口設置鐘形防爆門。防爆門放入井口圈的凹內(nèi)，槽中盛水以防漏風，深度必須大于防爆門的內(nèi)外壓差。如圖81所示圖 81 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風硐本設計選用由圓錐形內(nèi)筒和外筒構(gòu)成的環(huán)狀擴散器，它可以將風機出口的大部分速壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，以減少風機出風口的速壓損失，提高風機的靜壓。如圖82所示圖82 軸流式通風機擴散器風硐是礦井主扇和出風井之間的一段聯(lián)絡巷道，風硐通風量很大，其內(nèi)外壓差較大，因此要特別注意減小風硐阻力和防止漏風。《規(guī)程》規(guī)定礦井主扇噪音不得超過90dB，本設計采用主動式消音裝置，把大部分噪音吸收掉。 參考文獻[1] [M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,2005[2] [M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,2000[3] 汪理全,徐金海,[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,2004[4] 張榮立,何國緯,[M].北京: 煤炭工業(yè)出版社2003[5] 中國統(tǒng)配煤礦總公司物資供應局編,煤炭工業(yè)設備手冊[M]:徐州:中國礦業(yè)大學出版社1992：通風容易時期通風網(wǎng)絡圖：通風容易時期網(wǎng)絡立體圖：通風困難時期通風網(wǎng)絡圖 ：通風困難時期系統(tǒng)立體圖致 謝通過這次課程設計，我從中學到了很多新的東西，同時在設計中進一步鞏固了以前學過的知識。最重要的是，通過這次課程設計培養(yǎng)了我運用已學的知識解決設計中問題的能力，培養(yǎng)了我獨立分析的問題的能力和應用CAD軟件繪圖的能力等。這次設計過程中，我感觸很多，我工作、學習中的榜樣；從設計的構(gòu)思，選題，直到設計的撰寫和后期修改，自始至終都得到了導師的悉心指導，設計的字里行間滲透了導師的心血和汗水，可以說沒有王輝老師的指導和幫助，就沒有本設計的完成。在短短一個學期的時間內(nèi)我們不僅感受到王輝老師在課堂上認真教學態(tài)度，更感受到了老師對我們整個礦通班的細心關(guān)懷，注重實際的工作作風，兢兢業(yè)業(yè)的工作精神，以及寬闊的胸懷，這些都給我們留下了深刻的印象，使我們終身受益。他這種對事情認真負責的，追求實事求是的精神，為我們樹立了一個對事業(yè)執(zhí)著追求的楷模形象。在此，我謹向老師您致以最衷心的感謝和最誠摯的敬意。37