【正文】 采用壓入式通風(fēng)，一般新礦井的通風(fēng)方式多選用中央并列式，中央邊界式和兩翼對(duì)角式。①中央并列式：出風(fēng)井與進(jìn)風(fēng)井大致并列于井田的中央，它適用于煤層傾角較大，走向小于4千米的井田，而且瓦斯、自燃發(fā)火都不嚴(yán)重的礦井，特點(diǎn)是：初期的投資少，采區(qū)生產(chǎn)集中，并便于管理，節(jié)省風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地，占地少，比在井田邊界風(fēng)井壓煤少，但進(jìn)出風(fēng)井之間漏風(fēng)大，風(fēng)的路線長(zhǎng)，阻力就大，工業(yè)廣場(chǎng)噪音大。②中央邊界式：進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井一個(gè)位于井田的走向中央，一個(gè)位于井田淺部邊界，沿走向的中央，在沿傾斜方向上，出風(fēng)井和入風(fēng)井相隔一定的距離。這種方式適用于煤層傾角小，埋藏淺，走向長(zhǎng)度不大，而且瓦斯、自燃發(fā)火期都比較嚴(yán)重的礦井，其特點(diǎn)是：比中央并列式安全性好，通風(fēng)阻力小，內(nèi)部漏風(fēng)少，有利于對(duì)瓦斯、自燃發(fā)火進(jìn)行管理，工業(yè)廣場(chǎng)沒有噪音影響，但占用一個(gè)風(fēng)井場(chǎng)地，壓煤較多。③對(duì)角式：其進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井一個(gè)位于井田走向中央，兩個(gè)位于沿傾斜方向的淺部，沿走向的邊界附近。它適用于煤層走向大于4千米，井田面積大，產(chǎn)量較高的礦井。其優(yōu)點(diǎn)與中央并列式正好相反，比中央邊界式安全性還要好的，但初期的投資大，建井工期長(zhǎng)，對(duì)于有瓦斯突出或煤與瓦斯突出的礦井應(yīng)采用對(duì)角式的通風(fēng)系統(tǒng)。本井田走向平均5000米，傾向平均5000米，為了便于生產(chǎn)集中，管理方便，節(jié)省風(fēng)井場(chǎng)地，所以采用了中央并列式的通風(fēng)方式。：主要通風(fēng)機(jī)的選擇有三種：壓入式、抽出式、壓抽混合式。（1） 壓入式：主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在進(jìn)風(fēng)井處，整個(gè)進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)都處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱臍鈮籂顟B(tài)。其漏風(fēng)是從礦井內(nèi)向礦井外漏風(fēng)的。一旦風(fēng)機(jī)因故停止轉(zhuǎn)動(dòng)，井下空氣絕對(duì)靜壓有所下降，可能在短期內(nèi)引起礦井絕對(duì)瓦斯涌出兩倍大，一般認(rèn)為不宜在高沼氣的礦井使用。（2）抽出式：主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在回風(fēng)處，整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱呢?fù)壓狀態(tài)。當(dāng)?shù)V井與地面間存在漏風(fēng)通道時(shí)，地面空氣回漏向井下，當(dāng)存在老窯時(shí)，還會(huì)把積存的有害氣體抽到井外。同時(shí)使工作面的有效風(fēng)量減少。（3）壓抽混合式在礦井入風(fēng)處設(shè)通風(fēng)機(jī)作壓入式工作，回風(fēng)處通風(fēng)機(jī)作抽出工作，通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)處處在正壓，回風(fēng)處處在負(fù)壓，該方式需要的設(shè)備很多，管理起來也很復(fù)雜。 通過以上分析及基于本礦自身因素的考慮，借鑒相鄰礦井的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)選擇抽出式通風(fēng)方法。 本礦屬低沼氣礦井，以下工作面能夠有良好的氣候條件作為供風(fēng)的依據(jù)，用下式計(jì)算礦井總風(fēng)量： Q=Tqk 式中：T—礦井平均日產(chǎn)量 ， t/d q—是從工作面能夠有良好的氣候條件為出發(fā)點(diǎn)，而得出的對(duì)于日產(chǎn)量中每一噸煤的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，通過實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)得出q=1m/min/t/d k—風(fēng)量備用系數(shù)，即k=k1k4k5k6,~，可以根據(jù)新建礦井的條件，查表得出具體數(shù)值。根據(jù)所得數(shù)據(jù)計(jì)算 Q=Tqk =40001 =（立方米/分） ≈（立方米/秒）1）掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量Qbi=100qch4bikbi =100 =768（立方米/分）≈13（立方米/秒）Qbi=25Ai =258=200（立方米/分）≈3（立方米/秒） 根據(jù)以上計(jì)算取最大值為768立方米/分，為保證生產(chǎn)接續(xù)，安排兩個(gè)掘進(jìn)工作面，則∑Qbi=27681=1536立方米/分=267立方米/秒按最低風(fēng)速驗(yàn)算最低風(fēng)量，煤巷平均斷面9平方米，煤巷Qbi≥15sbi=159=135（立方米/分）按最高風(fēng)速驗(yàn)算最高風(fēng)量：Qbi≤240Sbi=2409=2160（立方米/分）≈36立方米/秒符合要求。3）硐室需風(fēng)量（1） 火藥庫(kù)需風(fēng)量：80立方米/分（）（2） 采區(qū)絞車房需風(fēng)量70立方米/分（）（3） 采區(qū)變電所：70立方米/分（）（4） 充電峒室：150立方米/分（）（5） 則總需風(fēng)量Qci=80+70+70+150=370（立方米/分）注：剩余風(fēng)量Qre=Q(Qbi+Qci)=(1576+370)=≈46立方米/秒 先用下式計(jì)算回采工作面日產(chǎn)一噸煤所需配給的風(fēng)量q即q=Qre/(Ta+Ta/2)式中：Ta—各個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量之和，即 Ta=∑ta ， t/d ta—各個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量，t/d Ta`—各個(gè)備用工作面的計(jì)劃日產(chǎn)量之和，即Ta`=∑ta`t/d ta`—各個(gè) 備用工作面計(jì)劃日產(chǎn)量，t/d根據(jù)本礦工作面數(shù)據(jù)計(jì)算 q=Qre/(Ta`+Ta`/2) =(4000+4000/2) =分配給各個(gè)回采工作面的風(fēng)量為：Qa=qta=4000=1840（立方米/分）≈31立方米/秒分配給各個(gè)備用工作面的風(fēng)量為Qa`=qta`/2=4000/2=920（立方米/分）≈15立方米/秒通過以上的計(jì)算及驗(yàn)算，風(fēng)量分配符合《規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，因此風(fēng)量分配是合理的。井巷通風(fēng)總阻力是選擇礦井主扇的重要因素之一，所以在選擇礦井主扇之前必須首先計(jì)算井巷通風(fēng)總阻力。（1）本礦井服務(wù)年限為95年，只計(jì)算20年以內(nèi)礦井通風(fēng)容易和礦井通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期的hrmin和hrmax。（2）通過主扇風(fēng)量Qf大于通過風(fēng)井的總風(fēng)量為：Qf=（～）Q m179。/s式中： —抽出式風(fēng)井有提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)，；則： Qf=3429/60= m179。/s。（3）hrmax一般不超過3000pa。（4）自然分配和按需分配方法計(jì)算各區(qū)通風(fēng)阻力。沿著上述兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，分別用下式計(jì)算各區(qū)段井巷的摩擦阻力hfr=ALUQ2/S3 Pa；式中： L，U，S—分別是井巷的長(zhǎng)度（m），周邊長(zhǎng)（m），凈斷面積（m2）；Q—分配給個(gè)井巷的風(fēng)量，m3/s；α—根據(jù)個(gè)井巷的支架形式，查得的摩擦系數(shù)，NS2/m4。將各段的摩擦阻力累加起來，并考慮適當(dāng)?shù)木植孔枇ο禂?shù)，即算出通風(fēng)容易和通風(fēng)困難時(shí)期的井巷阻力分別為：hrmin=∑hfrmin==hrmax=∑hfrmax==符合《設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定，礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)負(fù)壓不超過2940Pa，故設(shè)計(jì)合理。（1）礦井總風(fēng)阻：Rmin= hrmin/Q2=()2=Rmax=hrmin/Q2=()2=Amin =Amax=（2）計(jì)算等積孔：根據(jù)以上計(jì)算風(fēng)阻 Rmin =； Amax =；故通風(fēng)容易時(shí)期屬于中等阻力礦井；Rmax=； Amin=1通常用扇風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線來選擇，確定通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期兩個(gè)主扇的工況點(diǎn)。(1)計(jì)算通風(fēng)容易時(shí)期的主扇風(fēng)壓：hfrmin= hrminhηa==式中： hηa—通風(fēng)容易時(shí)期幫助主扇的礦井自然風(fēng)壓取100Pa。(2)計(jì)算通風(fēng)困難時(shí)期主扇的風(fēng)壓為：hfrmax=hrma+ hηa=+100=式中： hηa—反對(duì)主扇風(fēng)壓的礦井風(fēng)壓取100Pa。(3)通過主扇的風(fēng)量： Qf===則工況點(diǎn)（hf,Qf）,容易時(shí)為（2634，63）；困難時(shí)為（2898，63）2選型：根據(jù)以上所得的兩組數(shù)據(jù)，在扇風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線圖表上選擇合適的主扇。使兩組數(shù)據(jù)的構(gòu)成的兩個(gè)時(shí)期的工況點(diǎn)均落在扇風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線上的合理范圍內(nèi)。扇風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線的合理工作范圍：(1)扇風(fēng)機(jī)實(shí)際風(fēng)壓，軸流式扇風(fēng)機(jī)不允許工作點(diǎn)落在馬鞍形區(qū)域內(nèi)，；(2)扇風(fēng)機(jī)動(dòng)輪轉(zhuǎn)數(shù)不超過額定轉(zhuǎn)數(shù)；(3)軸流式扇風(fēng)機(jī)最大θ為45度；(4)一級(jí)動(dòng)輪軸流式扇風(fēng)機(jī)θ≥10度，二極動(dòng)輪θ≥15度。綜上所述，確定選擇62A14—，動(dòng)輪的葉片是扭曲形，共16片，必要時(shí)可等分取8塊，葉片運(yùn)轉(zhuǎn)使工作點(diǎn)在服務(wù)期間內(nèi)都在高效率范圍內(nèi)，即在容易時(shí)期裝16片，困難時(shí)期裝8片，即滿足通風(fēng)的要求。圖8—1通風(fēng)困難時(shí)期示意圖圖8—2通風(fēng)容易時(shí)期示意圖根據(jù)通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的主扇輸入功率計(jì)算電動(dòng)機(jī)輸出功率。故通風(fēng)容易時(shí)用小功率電動(dòng)機(jī)，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候在換功率較大的電動(dòng)機(jī)，并選用異步電動(dòng)機(jī)，輸出功率習(xí)慣用比例中項(xiàng)式（平均值）。 Nei=148/=181KW式中：—軸流式主扇時(shí)電動(dòng)機(jī)容量系數(shù)； ηe—電動(dòng)機(jī)效率，取90%； Neomin=100220=22000 故選擇功率為210KW的JS—137型電動(dòng)機(jī)即可滿足要求。（1）主扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的耗電量：Imf=(N1+N2)36524/2ηeηvηiηt式中： NN2—一年內(nèi)最大和最小的主扇輸入功率，取120，100； ηe—主扇電動(dòng)機(jī)效率，； ηv—變壓器效率，； ηi—電線輸電效率，； ηt—傳動(dòng)效率。則： Imf=(20+100)36524/21 =由于掘進(jìn)通風(fēng)采用電動(dòng)機(jī)功率為28W的JBT—62型局扇，共兩臺(tái)，則耗電量為：Ief=2N36524/2ηeηvηiηt式中： N—局扇輸出功率，取28KW； ηe—主扇電動(dòng)機(jī)效率，； ηv—變壓器效率，； ηi—電線輸電效率，； ηt—傳動(dòng)效率。則： Ief=717281KWh/a由以上可得一年內(nèi)總耗電量為： I總= Imf+ Ief=1408772+717281=2126053KWh/a（2）噸煤耗電量的計(jì)算： I= I總/A式中： A—礦井生產(chǎn)能力； I—噸煤通風(fēng)分擔(dān)耗電量。則： I=2126053/1500000=則每噸煤的通風(fēng)電費(fèi)E為： E=ID式中： D—每度電的價(jià)格，（KWh）則： E==本礦井為低沼氣礦井，2個(gè)煤層穩(wěn)定，為了保證安全生產(chǎn)，設(shè)計(jì)本著“預(yù)防為主”針對(duì)井下發(fā)火，煤塵爆炸，瓦斯爆炸等重大災(zāi)害提出了相應(yīng)的防治措施。（1）井底車場(chǎng)，主要大巷及機(jī)電設(shè)備，硐室均采用不燃材料支護(hù)；（2）在井下主要巷道安裝了自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置及消防注水系統(tǒng)；（3）火災(zāi)隱患嚴(yán)重地點(diǎn)（井口、機(jī)電硐室）分別裝置消火栓滅火器；（4）在個(gè)井風(fēng)口設(shè)有放火門，機(jī)電設(shè)備硐室設(shè)有放火柵欄兩用門；（5）井下膠帶輸送機(jī)均使用阻燃性膠帶，各膠帶大巷機(jī)頭硐室設(shè)有自動(dòng)滅火系統(tǒng)；（6）扇風(fēng)機(jī)和井下設(shè)有反風(fēng)裝置，必要時(shí)可進(jìn)行局部或全礦井反風(fēng)；（7）礦井生產(chǎn)期間，必須有專人負(fù)責(zé)，檢查和維護(hù)井上、下安全設(shè)施，保證其完好無損，符合要求。1減少生產(chǎn)運(yùn)輸中煤塵在空氣的浮塵量；（1）加強(qiáng)通風(fēng)管理；（2）噴霧灑水和清洗巷道。（3）防止煤塵引燃；（4）限制煤塵爆炸范圍擴(kuò)大。（1）礦井有完整的通風(fēng)系統(tǒng)，井下各采掘工作面及其它有瓦斯涌出的地點(diǎn)均按規(guī)定配有足夠的風(fēng)量和適應(yīng)的風(fēng)速，以沖淡和排除井下涌出的瓦斯；（2）按《規(guī)程》規(guī)定，井下所有電氣設(shè)備及無軌膠輪機(jī)車均采用防爆型，嚴(yán)禁不設(shè)防爆設(shè)備；（3）井下采掘工作面均采用獨(dú)立的通風(fēng)；（4）采掘工作面和瓦斯增高處設(shè)置瓦斯報(bào)警儀；（5）生產(chǎn)中，加強(qiáng)通風(fēng)管理，保證風(fēng)量。當(dāng)工作面發(fā)生瓦斯事故時(shí)：工作面→運(yùn)輸順槽→軌道上山→井底軌道大巷→井底車場(chǎng)→副井→地面9礦井運(yùn)輸與提升礦井運(yùn)輸與提升是礦井生產(chǎn)中十分重要的環(huán)節(jié)，因此要合理的確定礦井運(yùn)輸提升系統(tǒng)，正確地選擇和計(jì)算礦井各環(huán)節(jié)的運(yùn)輸與提升設(shè)備，以保證設(shè)計(jì)礦井的經(jīng)濟(jì)性和合理性。本設(shè)計(jì)礦井的生產(chǎn)能力為120萬噸/年，平均日產(chǎn)量4000噸，井田走向長(zhǎng)度為4000米，礦井提升工作制度為14小時(shí)/日，年設(shè)計(jì)工作日為300天。大巷內(nèi)采用皮帶為主運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用單軌吊，由10噸架線電機(jī)車牽引。采區(qū)內(nèi)運(yùn)煤采用皮帶運(yùn)輸機(jī)，采區(qū)的煤炭由采區(qū)煤倉(cāng)直接經(jīng)轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載，由皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)往井底，采區(qū)輔助運(yùn)輸軌道上山采用單軌吊，采區(qū)內(nèi)部的采面運(yùn)輸中，工作面、順槽分別采用刮板輸送機(jī)和皮帶運(yùn)輸機(jī)，層間聯(lián)絡(luò)巷也采用皮帶運(yùn)輸。已知在傾角8176。的采區(qū)斜巷向下運(yùn)煤、上山長(zhǎng)度在1800m，敷設(shè)皮帶長(zhǎng)度在1800 米左右。采區(qū)生產(chǎn)率A=TK/（Nt）=4000（63）=（噸/小時(shí)）式中： t ——采煤機(jī)正常工作時(shí)間，取t=6小時(shí) N ——采煤班個(gè)數(shù) T ——采區(qū)平均日產(chǎn)量，T=4000噸 K ——工作面運(yùn)輸不均衡系數(shù)，取K=取煤炭在皮帶上的煤積角為18176。，選用SSG1000/2*132伸縮帶式輸送機(jī)，作為帶區(qū)斜巷的煤炭運(yùn)輸設(shè)備，其運(yùn)輸能力為400噸/小時(shí)，帶速為2米/秒，電動(dòng)機(jī)功率為132千瓦和132千瓦。下面求為滿足帶速要求的皮帶進(jìn)行驗(yàn)算：由《固定機(jī)械》中式1—3—8可得V=A/（KCrBr）=（59111）=（米/秒）2米/秒 式中： K —斷面系數(shù)，取K=591 C —傾角系數(shù)，取C=1 B —帶寬，取B= r —煤的散落容重，取r=1噸/立方米由此可以看出所選皮帶的速度可以滿足要求。依據(jù)：由輔助運(yùn)輸工作量—矸石占產(chǎn)量的20%，掘進(jìn)煤量占產(chǎn)量的15%，坑土、支架、軌道等占產(chǎn)量的5%，分別為800噸/日，600噸/日，200噸/日。帶區(qū)斜巷長(zhǎng)度為1800米，傾角為8176。因距離較大，因此選用單軌吊進(jìn)行帶區(qū)輔助運(yùn)輸。采煤機(jī)械化要求輸送機(jī)除了完成運(yùn)煤、清理機(jī)道浮煤外，還要求它能在輸送機(jī)上設(shè)置電纜卷和水管等裝置、采煤機(jī)的牽引裝置并且要求溜槽耐磨同時(shí)具有可彎曲性。選用S