【正文】 《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。 為保護風機，在風井井口設置鐘形防爆門。反風裝置就是使正常風流反向的設施。它是防止瓦斯、煤塵爆炸傳播的有效方法。所以，它們要安裝自動監(jiān)控系統(tǒng)。 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。一般情況下，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。 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： m in 70 11 50 ( 10 00 0. 63 ) 12 7. 8 ( )N k W? ? ? ? m a x 7 7 2 7 8 0 ( 1 0 0 0 0 .7 1 ) 3 0 1 .5 ( )N k W? ? ? ? 電動機臺數(shù)的確定 當 min ? 時，可選用一臺電動機，電動機的功率為： m ax /( )e e e trN N k ??? （ 5— 7） 當 min ? 時，選用兩臺電動機，電動機功率為： 初期： m in m in m a x /( )e e e trN N N k ??? （ 5— 8） 后期： m ax /( )e e e trN N k ??? （ 5— 9） 式中： ek — 電動機容量備用系數(shù)，取 ~； e? — 電動機效率，取 ~（大型電機取大值） 礦井通風 學 課設計 30 tr? — 傳動效率，電動機與通風機直聯(lián)是取 1，皮帶出動時取 。也可按照下式計算： 3 c o s1000 dcUIN K W? ??? （ 5— 3） 式中： U — 線電壓，Ｖ； I — 線電流，Ａ； cos? — 功率因數(shù)； d? — 電 礦井通風 學 課設計 29 動機效率，％； c? — 傳動效率，％。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。二級葉輪為 15176。這就是選擇主要通風機的方法。其曲線見圖 5— 2。主要通風機的風量、風壓、功率、和效率這四個基本參數(shù)可以反映主要通風機的工作特性，對每一臺主要通風機來說，在額定轉速的條件下，對應于一定的風量，就有一定的風壓、功率和效率與之對應。自然風壓和主要通風機風壓關系見圖 71 。 通過 以上對困難和容易時期礦井東西兩翼的所需的風量和風壓的計算，風別計算出礦井的風阻其結果見表 4— 7。 新風路線：進風井（副井） → 井底車場 →主要石門→主要運輸大巷→軌道下山→區(qū)段平石門→區(qū)段運輸平巷→工作面 污風路線：工作面→區(qū)段回風平巷→區(qū)段回平石門→軌道上山→回風井。 32 mQ a ??? ，考慮到漏風的因 礦井通風 學 課設計 21 素 ，得上下順槽內通過的風流為 min/661. 572m 3 。如圖 6— 4。所以在通風容易時期，西翼的最大通風阻力為： Pa。 以上的計算已經考慮了局部漏風問題，將各個用風地點所需要的風量相加乘以外部漏風系數(shù)就可以得到礦井需要的總風量，取外部漏風 系數(shù)為 東翼采區(qū)： 3(2 9 5 9 . 6 1 7 1 5 6 . 8 2 7 0 7 5 1 0 0 ) 1 . 2 4 2 2 1 . 8 6 0 4 ( / m i n )dongQm? ? ? ? ? ? ? ? 西翼采區(qū)： 3( 2 2 9 8 . 0 4 5 1 5 6 . 8 2 7 0 7 5 1 0 0 ) 1 . 2 3 4 2 7 . 9 7 4 ( / m i n )xi ? ? ? ? ? ? ? ? 為了計算通風容易時期的風壓，就首先要找到一條通風壓力最大的通風路線。 考慮到風通漏風問題，所以通過局部通風機的風量要大于掘進頭所需要的實際風量，這里取百米漏風率為 %。 另外還要按照掘進工作面一次爆破的最大炸藥用量，局部通風機的實際風量，掘進工作面同時工作時最多人數(shù)等因素計算。 A．按照瓦斯涌出量計算： 31 0 0 , m / m i nb i b i b iQ q K? ? ? （ 4— 12） 式中： biq — 第 i 個掘進工作面的瓦斯絕對涌出量， 3m/min biK — 第 i 個掘進工作面瓦斯涌出不均衡的風量系數(shù)，應根據(jù)實 礦井通風 學 課設計 16 際觀測的結果確定，一般機掘工作面取 ~2，炮掘工作面取 ~。由于二號和三號工作面的狀況相同，所以二號和三號工作面的風量相等。 礦井通風 學 課設計 15 按最高風速驗算，各個采煤工作面的最低風量（ aiQ ）： 32 4 0 , / m inai aiQ S m? （ 4— 11） 一號工作面的面積為 2m ，代入上式 33111 5 1 5 7 . 8 1 1 7 ( / m i n ) , 2 4 0 2 4 0 7 . 8 1 8 7 2 ( / m i n )aaS m S m? ? ? ? ? ? 所以工作面的風量為 / minm 滿足風速要求，即為一號工作面風量。通常機采工作面可取 ~ ? ；炮采工作面可取 ~12aiK ? 。 各個采煤工作面實際需要風量，應按瓦斯，二氧化碳涌出量，爆破后的有毒有害氣體產生量、工作面的氣溫和風速以及人數(shù)因素分別進行計算后，采取其中最大值 。 備采工作面 礦井通風 學 課設計 13 實際需要風量的總和計算 ()a b c d tQ Q Q Q Q K? ? ? ? ?? ? ? ? 3/minm （ 4— 3） 式中： aQ? —— 采煤工作面實際需要風量的總和， 3/minm ； bQ? —— 掘進工作面實際需要風量的總和， 3/minm ； cQ? —— 硐室實際需要風量的總和， 3/minm ； dQ? —— 除了采煤、掘進和硐室地點外其他需要通風地點風量總和， 3/minm 。在東西兩翼各布置兩個獨立通風的煤層平巷掘進頭，掘進頭緊隨開采工作面，為下一工作面作準備，如圖 4— 1 所示 圖 4— 1 通風最容易時期平面圖 生產礦井總風量按下列要求分別計算，并取其中最大值。 按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，設計礦井的風量應由?。▍^(qū)）煤炭局確定，且需依照礦井整個服務年限內各個時期的通風要求分水平進行計算，以保證合理通風。優(yōu)點：相鄰工作面公用一個進或回風巷，減少了巷道的開掘和維護，漏風少，利于防火，在近水平煤層的綜采工作面中應用較廣。 E型通風方式 兩進一回，下兩天為進風巷，上面為回風巷。由于巷道均維護在煤體重， 礦井通風 學 課設計 11 式 因而巷道的漏風率減少，適用于低瓦斯礦井 前進式 一進一回，可緩和采，掘緊張關系，采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，而涌向回風順曹。 但是運輸設備處于回風流中，不太安全。 B．機電設備設在回風道時，回采工作面回風道中瓦斯?jié)舛炔坏贸^ 1%，并應裝有瓦斯自動報警斷電裝置。 （ 5）保證風流暢通。在礦井通風系統(tǒng)中，回采工作面分支應盡量避免處在角聯(lián)分支或復雜網絡的內聯(lián)分支上；當無法避免時，應有保證風流穩(wěn)定的措施。 該礦井的煤塵具有強爆炸性，所以運輸上山進風容易引起煤塵飛揚，并釋放出大量瓦斯，可使進風流中的煤塵和瓦 斯?jié)舛仍龃?，給安全生產帶來了嚴重的隱患。為了將軌道上山與采區(qū)進風巷隔離，其下部車場中應設兩道風門，風門間隔不應小于一列車長度；否則運料與通風發(fā)生矛盾，風門易于被破壞或敞開，導致工作面風量不足，可能引發(fā)事故。 運輸上山進風、軌道上山回風 如圖 3— 2，運輸上山進風時，風流與煤流方向相反。當采區(qū)生產能力大、產量集中、瓦斯涌出量大，上下多區(qū)段同時生產或采區(qū)有煤與瓦斯突出危險 礦井通風 學 課設計 8 時，可增設專用的通風上山。通風網絡圖和立體圖見附件 1— 4 。 由于該礦井地處平原，井田內煤層賦存穩(wěn)定，不存 在小窯漏風情況，走向長度 5000 米，又由于煤的瓦斯相對涌出量為 ，為了便于管理，通風安全，減少漏風，所以選用抽出式礦井通風方法。 礦井通風 學 課設計 7 表 2— 3 通風方式分類 通風方式 適用條件及優(yōu)缺點 抽出式 是當前通風方式 的主要形式，適應性較廣泛，尤其對高瓦斯礦井，更有利于對瓦斯的管理，也適用于礦井走向長，開采面積大的礦井 優(yōu)點： 1．井下風流處于負壓狀態(tài)，當主要通風機因故障停止運轉時，井下的風流壓力提高可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全； 2．漏風量小，通風管理較簡單； 3．與壓入式比較，不存在過度到下水平時期通風系統(tǒng)和風量變化的困難； 缺點：當?shù)孛嬗行「G塌陷區(qū)并和采空區(qū)溝通時，抽出式會把小窯積存的有害氣體抽到井下使有效風量減少。需要詳細計算才能知道兩種方案的初期投資情況，根據(jù)以往經驗可以知道方案一可以節(jié)省初期投資，早產煤。從這方面考慮采用第二種通風方案會比第一種要好。 在通風設計時必須要予以充分考慮。 1． 各分區(qū)有獨立的通風路線，互不影響是此方式的主要優(yōu)點，便于管理； 2． 建井工期短； 3． 安全生產好； 4． 分區(qū)進風井多，需增加風井場地，通風機管理分散 分區(qū)回風 進風井大致位于井田走向中央，在采區(qū)開掘回風井，并分別按設通風機分區(qū)抽出 適用于每層距地表較淺，或因地表高低起伏較大，無法開鑿淺部的總回 風道。各種通分系統(tǒng)的形式如圖 21，優(yōu)缺點對比如表 21： 表 21 礦井通風系統(tǒng)分類 分類 通分系統(tǒng) 適用條件及優(yōu)缺點 中央式 中央并列式 進、回風井大致并列位于井田中央 適用于煤層傾角較大，走向不長（一般小于4km），投產初期暫未設置邊界安全出口，且自然發(fā)火不嚴重的礦井： 1． 初期投資少，采區(qū)生產集中，并便于管理； 2． 節(jié)省風井工業(yè)場地，占地少，比在井田內打邊界風井壓煤少； 3． 進、出風井之間的漏風較大，風路較長，阻力較大； 4． 工業(yè)場地有噪音影響 中央分列式 進、回風井大致位于井田走向中央，沿傾向有一定的距適用于煤層傾角小，走向長度不大的礦井 1． 比中央并列式安全性好； 2． 礦井通風阻力較小，內部漏風少，有利于 礦井通風 學 課設計 4 離，回風井位于淺部煤層處 對瓦 斯、自然發(fā)火的管理； 3． 工業(yè)場地沒有噪音影響； 4． 多一個風井場地，壓煤較多 對角式 進風井大致位于井田走向中央，回風井位于淺部走向兩翼 一般適用于煤層走向長度（超過 4km），井田面積大，產量較大的礦井。 井內的氣象參數(shù)按表 3 所列的平均值選取，除綜采工作面采用 4－ 6 工作制外，其它均采用三八工作制。井為箕斗井提煤用，井為罐籠井升降人員、材料、矸石，也作為進風井用，并設有梯子間。每個采區(qū)上山和下山部分各分為五個區(qū) 段回采。 礦井通風 學 課設計 2 地質概況 該礦井地處平原，地面標高 +150m，井田走向長度 5km，傾斜方向長度。向井下供應新鮮的空氣和良好的供風系統(tǒng)是分不開的，所以在礦井建設的過程中一定要設計優(yōu)良的通風系統(tǒng)，這樣不僅可以滿足井下供風的要求，還能很好的節(jié)約礦井通風的費用。 礦井通風 學 課設計 1 目 錄 前言 .......................................................................................................................... 1 ............................................................................................................... 2 ........................................................................................... 2 2. 礦井通風系統(tǒng)設計 ................................................................................................ 3 ............................................................................................................. 3 ..........................