【正文】 通過這次的課程設計，充分鍛煉了我們?nèi)齻€人的團隊合作能力，進一步加深了對所學專業(yè)知識的理解。在工作面，通過預抽采瓦斯大大降低了瓦斯?jié)舛?，提高了通風系統(tǒng)的安全性。 噸煤通風電費 1）主要通風機年耗電費，用下式計算： （） 式中： C—每年的通風電費，元/年； N—電機容量，KW； e—電費單價，取e=(KW（3）反風系統(tǒng)的靈活程度要高。2）通風設備的安全技術(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，可對通風設備提出以下幾點安全技術(shù)要求：（1）主要通風機運轉(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）防爆門為保護風機，在風井井口設置鐘形防爆夢，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。 （1）反風裝置 反風裝置就是使正常風流反向的設施。備用通風機或備用電動機和配套通風機，必須能在10 min內(nèi)開動；4）裝有主要通風機的出風井口，應安裝防爆門；5）主要通風機至少每月由礦井機電部門檢查1次。min1滿載時額定電流/A效率/%功率因數(shù)Y355L28110380740218 礦井主要通風設備的要求礦井不得采用局部通風機群作為主要通風機用。s1效率/%輸入功率/kW容易時期6008148困難時期6008675 通風機工況點 電動機選型根據(jù)礦井通風容易時期和困難時期主要通風機的輸入功率Nfmin和Nfmax計算電動機的輸出功率。s1風壓/Pa根據(jù)以上數(shù)據(jù)，其轉(zhuǎn)速為600 r/min，可以確定主要通風機實際工況點。故：hfsmax=＋0＋50=（Pa）3）主要通風機的工作風量Qf:Qf=KQ （）式中：Qf——實際風量，m3/s；K——抽出式礦井通風機外部漏風系數(shù)，；Q——風井總風量，m3/s。；離心式通風機的轉(zhuǎn)速一般不宜大于允許最高轉(zhuǎn)速的90%；3）在通風機的服務年限內(nèi)，其在礦井最大和最小阻力時期的工況點，均應在合理的工作范圍之內(nèi)，使通風機穩(wěn)定、經(jīng)濟的運轉(zhuǎn)；4）主要通風機必須裝有反風設備，必須能在10 min內(nèi)改變巷道中的風流方向；5）考慮風量調(diào)節(jié)時，應盡量避免使用風硐閘門調(diào)節(jié)；6）正常情況下，主要通風機不采用聯(lián)合運轉(zhuǎn)。s2s2容易時期困難時期總阻力/Pa 兩時期礦井總風阻和總等積孔（1）礦井風阻計算值如下： （）式中：R—礦井風阻，Ns2/m8；h—礦井總阻力，Pa；Q—礦井總風量，m3/s；（2）等積孔的計算等積孔是用一個與井巷或者礦井風阻值相當?shù)睦硐肟椎拿娣e值來衡量井巷或礦井通風難易程度的概念，它是反映井巷或礦井通風阻力和風量依存關(guān)系的數(shù)值。通風容易時期：新風路線：副井（進風井）——井底車場——帶區(qū)車場——風帶進風斜巷——分帶軌道斜巷——采煤工作面污風路線：分帶運輸斜巷——回風道——回風大巷——主井（回風井）通風困難時期：新風路線：副井（進風井）——井底車場——帶區(qū)車場——風帶進風斜巷——分帶軌道斜巷——采煤工作面污風路線：分帶運輸斜巷——回風道——回風大巷——主井（回風井） 通風容易時期的立體圖 通風困難時期的立體圖 通風容易時期通風網(wǎng)絡圖 通風困難時期通風網(wǎng)絡圖 通風阻力的計算沿著上述兩個時期通風阻力最大的風路，分別用下式計算出各段風路井巷的磨擦阻力：hfr=αLUQ2/S3 （）式中：hfr——巷道摩檫阻力，Pa；L、U、S——分別為巷道的長度、周長、凈斷面積，m2；Q——分配給井巷的風量，m3/s；α——各巷道的摩擦阻力系數(shù)，kg/m3。按照經(jīng)過巷道時產(chǎn)生阻力的方式不同，可分摩檫阻力和局部阻力。（1）采煤工作面考慮到采煤工作面的采空區(qū)漏風占工作面風量的20%，即：Qp=KaQa （）式中：Qp——分帶進風斜巷通過的風量，m3/min；Ka——工作面漏風系數(shù)，此處取Ka=；Qa——工作面所需的風量，m3/min。 礦井通風系數(shù)表通風方式Kt取值中央并列式~中央分列式或混合式~對角式或分區(qū)式通風~ 綜上所述，按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需要風量的總和計算得礦井所需風量總和為： 。 （） 式中： 4—每人每分鐘供給4m3的規(guī)定風量，m3/min； Ni——第i個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，人，取40人。 每個獨立通風的掘進工作面實際需要風量，應按瓦斯或二氧化碳涌出量和人數(shù)等規(guī)定要求分別進行計算，并必須采取其中最大值。煤巷、半煤巖巷的掘進通風方式一般都采用壓入式。高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯突出礦井中，煤層的掘進工作面應安設瓦斯自動檢測報警斷電裝置。 （） 式中：4—每人每分鐘供給4m3的規(guī)定風量，m3/min Ni—第i個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，人 已知Ni=40，可得： 按照以上三種計算風量的方法，選擇計算的最大風量。 首采工作面其按照瓦斯?jié)舛扔砍隽坑嬎悖孩诎垂ぷ髅鏆鉁嘏c風速的關(guān)系計算：采煤工作面應有良好的勞動氣候條件，溫度和風速應符合下列要求。 Kt—采區(qū)風量備用系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風和配風不均勻等因素一般可取Kt=~，取Kt =； （1）綜采工作面實際需要風量計算 每個采煤工作面實際需要風量，應按瓦斯(或二氧化碳）涌出量、工作面氣溫、風速和人數(shù)等規(guī)定分別計算，然后取其中最大值。本設計采用按實際需要由里往外細致配風的計算方法。 （3）局部通風機和機電設備必須配有延時風電閉鎖裝置。 （2）提高有效風量。 （2）局部通風機工作風壓 壓入式局部通風機工作全風壓Ht（Pa）為 （） 式中： Ht—局部通風機工作全風壓，Pa； R—風筒總風阻，N考慮到本設計掘進頭距離較長，為經(jīng)濟起見，決定使用膠片風筒。為保證風量的充足供應，根據(jù)配風經(jīng)驗取200 m3/min，經(jīng)風速驗算符合要求。 （） 式中： 4—每人每分鐘供給4 m3的規(guī)定風量，m3/min； N—該掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，取30人。綜合本井田的瓦斯?jié)舛?、掘進條件、粉塵濃度等因素，本次設計采用壓入式掘進通風。 （3）抽出式通風由于炮煙從風筒中排出，不污染巷道中的空氣，故勞動衛(wèi)生條件好。 混合式通風 由于混合式通風適用于大斷面長距離的巖巷掘進通風的較好方式，由于采煤工作面屬于普通斷面，短距離巖巷掘進，因此本次設計只考慮壓入式和抽出式兩種方式。新鮮風流沿巷道流入，污風通過鐵風筒由局部通風機排出。本設計決定采用局部動力通風，采用局部通風機進行掘進的通風。 掘進方法的確定 本設計掘進頭的供風既利用局部通風機，也利用礦井的總風壓，此處只對局部通風機通風方法做具體分析。優(yōu)點：工作面下行通風，除了可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈囟韧?，不易出現(xiàn)瓦斯分層流動和瓦斯積聚，還可以減少煤塵含量，降低水砂充填工作面的空氣溫度，有利于提高工作面的產(chǎn)量。工作面平巷中的運輸設備處于新鮮風流中，安全性好。 （5）測風站 用以測量全礦井總進風量和總回風量以及各水平采掘區(qū)和回采工作面的進風量。 （2）擋風墻 在需要截斷風流和不通行的巷道內(nèi)可以設置擋風墻，按其服務年限長短分為永久性和暫時性。2）回采工作面上下行通風 ，由于煤層傾角最大為35186。采用此種方式有利于滿足上下工作面同采，實現(xiàn)集中生產(chǎn)的需要。Y型當采煤工作面產(chǎn)量大和瓦斯涌出量大時，采用這種方式可以稀釋回風流中的瓦斯，對于綜采工作面，上下平巷均進新鮮風流有利于上下平巷安裝機電設備，可以防止工作面上偶角瓦斯積聚及保證足夠的風量。目前工作面通風系統(tǒng)形式主要有“U”、“Y”、“W”、“Z”形，各通風系統(tǒng)示意圖優(yōu)缺點和適用條件（由于工作面為后退式開采，故各種通風形式只有考慮后退式）。1．帶區(qū)通風總要求：1）能夠有效地控制帶區(qū)內(nèi)風流方向、風量大小和風質(zhì)；2）漏風少；3）風流的穩(wěn)定性高；4）有利于排放沼氣，防止煤塵自燃和防塵；5）有較好的氣候條件；6）安全經(jīng)濟合理技術(shù)。用抽出式通風，就沒有這些缺點。 （4）在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件，用抽出式通風，會把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時使通過主要通風機的一部分風流短路，總進風量和工作面有效風量都會減少?？偦仫L巷無法連通或維護苦難時期的條件下優(yōu)缺點：（1）壓入式的優(yōu)缺點與抽出式相反，能用一部分回風把小窯塌陷區(qū)的有害氣體壓入到地面；（2）進風線路漏風大，管理苦難；（3）風阻大，風量調(diào)節(jié)困難；（4）由第一水平的壓入式過渡到深部水平的抽出式有一定的困難；（5）通風機使井下風流處于負壓狀態(tài)，當通風機停止運轉(zhuǎn)時，風流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。 通風機的工作方法礦井通風機的工作方法有抽出式、壓入式和壓抽混合式三種，但是煤礦主要通風機的工作方法基本上分為抽出式與壓入式兩種，現(xiàn)將兩種工作方法的優(yōu)缺點對比如下：。工業(yè)場地分散、占地面積大、井筒保護煤柱較多。兩翼對角式風路較短，阻力較小，采空區(qū)的漏風較小，比中央并列式安全性更好。煤層傾角大、埋藏深，但走向長度并不大，而且瓦斯、自燃發(fā)火都不嚴重。 兩翼對角式通風方式1主井，2副井，3運輸大巷，4回風大巷，5回風石門方案4：采區(qū)式通風方式每一個分區(qū)內(nèi)均設置進風井和回風井，構(gòu)成獨立的通風系統(tǒng)。2）礦井通風方案礦井通風方式根據(jù)回風井的位置的不同，可分為中央并列式、中央分列式、兩翼對角式、采區(qū)式和混合式通風中選擇，以下為前四種方案的示意圖。具體地說，要適應以下基本要求：（1）礦井至少要有兩個通地面的安全出口；（2）進風井口要有利于防洪、不受粉塵有害集體的污染；（3）北方礦井，井口需裝供暖設備；（4）總回風巷不得作為主要行人道；（5）工業(yè)廣場不得受扇風機的噪音干擾；（6）裝有皮帶機的井筒不得兼作回風井；（7）裝有箕斗的井筒不得兼作為主要進風井；（8）可以獨立通風的礦井，采區(qū)盡可能獨立通風；（9）通風系統(tǒng)要為防瓦斯、火、塵、水及高溫創(chuàng)造條件；（10）通風系統(tǒng)要有利于深水平式或后期通風系統(tǒng)的發(fā)展變化。工作面