【正文】 在課程設(shè)計的過程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，在此一并致以誠摯的謝意。本次的生產(chǎn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計選題基于礦山通風(fēng)設(shè)計的實際問題，是我們在以后的工作實踐中將要面對并加以解決的實際問題。總結(jié)與致謝 專業(yè)課程設(shè)計是教學(xué)計劃的一個有機組成部分，是使學(xué)生融會貫通安全工程專業(yè)所學(xué)專業(yè)理論知識，能夠盡快適應(yīng)以后的工作實踐的重要方法。⑥巷道圍巖破碎且壓力較大時，縮小循環(huán)進尺。先掘進上分層，爆破后，使用手、風(fēng)鎬破除頂板巖矸時，每破夠布置一根錨桿的面積時，立即施打一根錨桿，并上好錨盤護頂。施工時,禁止放大炮施工，采用放松動炮施工，每次爆破炮眼個數(shù)不超過10個。通往貫通點和工作面的所有巷道均按照規(guī)定距離進行警戒。警戒區(qū)域內(nèi)，嚴禁有人。（7）巷道貫通預(yù)透必須遵守下列規(guī)定：①掘進巷道貫通預(yù)透前20米，通風(fēng)部門必須預(yù)計貫通預(yù)透后的通風(fēng)系統(tǒng)，做好貫通預(yù)透后調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)的準備工作。（4）管理好通風(fēng)工區(qū)安設(shè)的風(fēng)門、風(fēng)簾等通風(fēng)設(shè)施，嚴禁同時打開能夠使風(fēng)流短路的兩道風(fēng)門，保護好通風(fēng)瓦斯管理記錄牌板。加強通風(fēng)管理，局部通風(fēng)機必須有兼職司機掛牌管理，保證局部通風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)。h/a； 2）噸煤通風(fēng)總成本 （6－2）式中，——礦井通風(fēng)工作人員每年工資總額，元；——折舊費（包括通風(fēng)機電設(shè)備及專用通風(fēng)井巷工程折舊費），元；——通風(fēng)材料消耗總費用（包括各種通風(fēng)構(gòu)筑物的材料費、通風(fēng)機和電動機潤滑油料費等），元；——通風(fēng)機電設(shè)備及專用通風(fēng)井巷工程的年維修費和維護費，元；——其他費用(包括通風(fēng)儀表購置費和維修費等)，元。①噸煤通風(fēng)費用計算方法之一 （6－1）式中，——噸煤通風(fēng)電費，元；——年內(nèi)電動機輸入功率的最大和最小值，kW；——變壓器效率（取=）；——電網(wǎng)效率,取決于電纜長度和每米電纜耗損（=～）； D——電價，元/（kW 噸煤通風(fēng)費用計算 噸煤通風(fēng)費用計算的重要性礦井通風(fēng)費用是通風(fēng)設(shè)計和管理的重要經(jīng)濟指標，一般用噸煤通風(fēng)成本，即礦井每采一噸煤的通風(fēng)總費用表示。前期功率：=122 kW；后期功率：。4）電動機型號及臺數(shù)的選擇（1）電動機的選型東翼電動機最大功率小于200kW； 西翼電動機最大功率小于100kW。2）電動機臺數(shù)的選擇較多的情況下，則選用異步電動機。依據(jù)式（5－13）及（5－14）計算電動機的輸出功率：①容易時期東翼 =；西翼 =；②困難時期東翼 =；西翼 =。從電耗大小考慮，BD－No18和4－72－11－No20風(fēng)機的電耗較小；從可調(diào)性上看，BD－No18較4－72－11－No20有較大優(yōu)勢。 通風(fēng)機的型號與轉(zhuǎn)速確定1）通風(fēng)機工作風(fēng)阻的計算（1）離心式通風(fēng)機工作風(fēng)阻的計算方法 （5－7） （5－8）（2）軸流式（或?qū)π剑┩L(fēng)機工作風(fēng)阻的計算方法 （5－9） （5－10）（3）通風(fēng)機工作風(fēng)阻的計算對于軸流式通風(fēng)機：①容易時期東翼 =；西翼 =；②困難時期東翼 =；西翼 =。并據(jù)此將4－72－11－No20風(fēng)機納入兩翼風(fēng)機的初步選型范圍之內(nèi)；③在G4－73－11型離心式通風(fēng)機性能曲線坐標系中，找到離心式風(fēng)機的最大、最小工況點。/s靜壓,Pa容易時期(M1)東翼西翼困難時期(M2)東翼西翼表5－4 離心式通風(fēng)機的主要參數(shù)時期采區(qū)風(fēng)量,m179。（2）通風(fēng)機風(fēng)壓對于軸流式通風(fēng)機：①容易時期東翼 =+－=；西翼 =+－=；②困難時期東翼 =++=；西翼 =++=。/s；西翼 ==179。表5－1 風(fēng)硐通風(fēng)參數(shù)時期采區(qū)井巷區(qū)段序號巷道名稱支護形式α104NS2/m4L/mU/mS/m2s3/(m2)3RfrNS2/m8Qm3/sQ2(m3/s)2hfrpavm/s容易時期東翼86～88風(fēng)硐混凝土6030 西翼75～79風(fēng)硐混凝土6030 困難時期東翼86～88風(fēng)硐混凝土6830 西翼75～79風(fēng)硐混凝土6830 表5－2 風(fēng)機參數(shù)計算依據(jù)時期采區(qū)需要風(fēng)量/m179。因此，對抽出式通風(fēng)礦井：①離心式通風(fēng)機：容易時期 （5－3）困難時期 （5－4）②軸流式（或?qū)π剑┩L(fēng)機：容易時期 （5－5）困難時期 （5－6）式中，——通風(fēng)機靜壓，Pa。2）通風(fēng)機風(fēng)壓通風(fēng)機全壓和礦井自然風(fēng)壓共同作用，克服礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力、風(fēng)硐阻力以及擴散器出口動能損失。167。第5章 礦井通風(fēng)設(shè)備選擇167。表4－5 礦井通風(fēng)難易程度劃分方法礦井通風(fēng)難易程度礦井風(fēng)阻Rfr， Ns2/m8通風(fēng)等積孔A，m2容 易2中 等～1～2困 難13）建議使用的等積孔值不同井型大小的礦井的等積孔值，見表4－6所示。礦井通風(fēng)等積孔A是20世紀40年代由前蘇聯(lián)學(xué)者提出來的，用它可以現(xiàn)象的表示礦井通風(fēng)難易程度，是反映礦井通風(fēng)難易的理想的綜合性指標。（5）在滿足風(fēng)量需求的情況下，盡量減少巷道的風(fēng)量，避免出現(xiàn)主要巷道內(nèi)風(fēng)量過于集中的現(xiàn)象。對斷面積相同但形狀不同的井巷，其周界長度以梯形的最大，拱形的次之，圓形的最小，但圓形斷面巷道的有效斷面積小?？芍?，降低井巷摩擦阻力可采取的措施有：（1）提高井巷壁面的平整、光滑度，降低井巷的摩擦阻力系數(shù)；①提高井巷工程施工質(zhì)量和日常維護質(zhì)量。礦井通風(fēng)欲達到消耗較少的風(fēng)壓、通過較多的風(fēng)量、降低礦井通風(fēng)阻力的目的應(yīng)以降低井巷摩擦阻力為重點，從而提高通風(fēng)能力的目的。 （4－2）式中，——風(fēng)道風(fēng)量，m3。最大通風(fēng)阻力風(fēng)路可根據(jù)風(fēng)量和巷道參數(shù)（斷面積、長度等）直接判斷確定，不能直接確定時，應(yīng)選幾條可能最大的路線進行計算比較；③礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴建礦井獨立通風(fēng)的擴建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的10%計算；擴建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計算；④考慮外部漏風(fēng)的影響，風(fēng)機風(fēng)量與風(fēng)井總回風(fēng)量的關(guān)系為：式中，；⑤條件許可時，可以通過網(wǎng)絡(luò)解算來計算礦井的總阻力。/min困難時期 =max{4700,2346+888+440+} = m179。/min。60 =80 m179。 因此，所有掘進工作面總需要風(fēng)量容易時期 4156=624m179。/min ②巖石下山掘進頭 =100 =132m179。/min。/min和564 m179。/min。/min②高檔普采工作面=60=564 m179。表3－4 采煤工作面風(fēng)量計算參數(shù)CH4涌出量同時作業(yè)的最多人數(shù)溫度與風(fēng)速絕對涌出量備用系數(shù)綜采工作面高檔普采工作面溫度風(fēng)速406020℃ m/s一次最多炸藥量工作面截面積備用工作面炸藥消耗量炸藥類別綜采工作面高檔普采工作面工藝個數(shù)18kg一級㎡㎡高檔普采1采煤工作面?zhèn)€數(shù)采煤工藝備注4綜采/高檔普采（1）按工作面CH4的實際涌出量計算=100=348m179。后期東西兩翼各采區(qū)安排2個獨立通風(fēng)的煤層平巷掘進頭和1個巖石下山掘進頭，因此有5個采煤工作面（其中包括備用采煤工作面1個）和2個獨立通風(fēng)的煤層平巷掘進工作面和2個巖石下山掘進工作面需要供風(fēng)，再加上2個火藥庫、2個絞車房和2個變電所，總共有15個獨立用風(fēng)地點。綜采工作面產(chǎn)量為在K1煤層時為1620噸/日，在K2煤層時為1935噸/日，日進6刀，；高檔普采工作面產(chǎn)量為在K1煤層時為1080噸/日，在K2煤層時為1290噸/日，日進4刀，東翼還另布置一個備用的高檔普采工作面。根據(jù)開采條件、煤炭供求狀況及《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，確定此礦為年產(chǎn)150萬噸大型礦井，服務(wù)年限為72年。井下充電硐室內(nèi)風(fēng)流中以及電機車充電硐室、%；④井下機電硐室必須設(shè)在進風(fēng)風(fēng)流中； ⑤機電硐室的的空氣溫度不得超過30℃；否則應(yīng)采取降溫措施。（7）按工作人員數(shù)量驗算 （3－19）式中，——第i個掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，人。（3）按工作面CO2的實際涌出量計算 （3－13）式中，——第i個掘進工作面絕對CO2涌出量，m3/min； ——第i個掘進工作面回風(fēng)流中CO2的最高允許濃度，一般取=%；——第i個掘進工作面進風(fēng)流中的CO2濃度，一般取= 0；——第i個掘進工作面CO2涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測1個月，日最大絕對CO2涌出量與月平均日絕對CO2涌出量的比值。（6）按工作面風(fēng)速驗算應(yīng)使得工作面的風(fēng)速符合：①驗算最小風(fēng)量 （3－9）②驗算最大風(fēng)量 （3－10）③綜合機械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機噴霧降塵等措施后，驗算最大風(fēng)量 （3－11）式中，——采煤工作面允許的最小風(fēng)速，m/s；——采煤工作面允許的最大風(fēng)速，m/s；——綜合機械化采煤工作面允許的最大風(fēng)速，m/s?！?，～。表3－1 井巷空氣中有害氣體的允許濃度名稱安全標準體積濃度，%質(zhì)量濃度，mg/m3CO≤≤30SO2≤≤15H2S≤≤10NH3≤≤30④采煤工作面的風(fēng)流溫度≤26℃；⑤井下有人工作地點和人行道空氣中粉塵濃度應(yīng)符合下表3－2中的規(guī)定。⑥礦井應(yīng)有完整的獨立通風(fēng)系統(tǒng)。 其它規(guī)定①核查采煤工作面、掘進工作面及井下獨立用風(fēng)地點的基本狀況。采用壓入式和中央并列式通風(fēng)時，～；采用中央分列式或混合式通風(fēng)時，～；采用對角式或區(qū)域式通風(fēng)時，～。 礦井風(fēng)量計算原則和規(guī)定 《煤礦安全規(guī)程》中的規(guī)定按照《煤礦安全規(guī)程》第103條的規(guī)定，結(jié)合該礦礦井實際情況，需風(fēng)量按下列要求分別計算，并選取最大值：（1）按井下同時工作的最多人數(shù)進行計算：每人每分鐘供風(fēng)量不得少于4 m3。它一般適用于風(fēng)壓變化較大、風(fēng)量變動較小的礦井。它適用于礦井風(fēng)阻變化較小、風(fēng)量變化較大的礦井。這種通風(fēng)方式的缺點是使用的通風(fēng)機設(shè)備多，管理復(fù)雜，一般很少采用。缺點：①同時當?shù)V井主通風(fēng)機因故停止運轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加，造成瓦斯積聚，對安全不利，在瓦斯礦井中一般很少采用壓入式通風(fēng)。（2）抽出式通風(fēng)的應(yīng)用條件及優(yōu)缺點分析優(yōu)點： ①井下風(fēng)流處于負壓狀態(tài)：當主要通風(fēng)積因故停止運轉(zhuǎn)時，井巷風(fēng)壓升高，阻止采空區(qū)瓦斯向工作面涌出，有利于安全生產(chǎn)；②抽出式通風(fēng)礦井在主要進風(fēng)巷無需安設(shè)風(fēng)門，便于運輸、行人和通風(fēng)管理；③適應(yīng)于走向長、開采面積大的礦井；④瓦斯均勻涌出，通風(fēng)管理簡單，尤其為高瓦斯礦的首選；⑤與壓入式通風(fēng)方式相比，不存在礦井向下水平過度時通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難。根據(jù)表2－2的經(jīng)濟比較，方案二投資成本較低，再加上本礦井煤層有自然發(fā)火危險，發(fā)火期限比較長，煤塵有爆炸性等因素，為了使每個采區(qū)互不影響，所以綜上述考慮采用兩翼對角式更為合理。便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，礦井風(fēng)壓比較穩(wěn)定。表2－1 礦井各通風(fēng)方式的比較通風(fēng)方式圖示適用條件及優(yōu)缺點中央邊界式通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)較小。依據(jù)：①礦井生產(chǎn)的技術(shù)條件及礦井通風(fēng)基礎(chǔ)資料：如礦井瓦斯等級；各煤層瓦斯含量及涌出量；煤塵爆炸性；煤層自然發(fā)火傾向性等；②礦井設(shè)計生產(chǎn)能力和有效服務(wù)年限；③礦井開拓方式、初期采區(qū)布置；采掘工作面數(shù)量；④礦井各水平標高和服務(wù)年限；⑤采煤年進度計劃圖；各水平、各采區(qū)產(chǎn)量分配及接替情況；⑥井巷斷面積和支護方式；⑦鄰近生產(chǎn)礦井有關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù)或統(tǒng)計資料。第2章 礦井通風(fēng)方式與風(fēng)機工作方式選擇167。/min，； m179。 礦井瓦斯、煤塵