【正文】 400038003600340032003000280026002400220。25176。35176。45176。2 0 176。30176。40176。 表 通風機實際工作參數(shù) 時期 葉片安 裝角 轉(zhuǎn)速（ r/min） 風壓（ Pa） 風量（ m3/s） 效率（ %） 輸入功率 （ kW） 容易 35o 750 1180 74 145 困難 35o 750 1830 83 205 《礦井通風與安全》課程設計 39 hstP/KWPa 裝 置性能曲線(n=750r/ mi n)q(m3/s)50176。 則： 容易時期： 1 0 3 4 .4 0 1 0 0 9 7 .0 2 1 0 3 7 .3 8s te m e d n eH h h H P a? ? ? ? ? ? ? 困難時期： 166 6 100 ( 64. 68 ) 182 4s td m d d ndH h h H P a? ? ? ? ? ? ? ? 《礦井通風與安全》課程設計 38 通風機工作風阻 容易時期： 28221 0 3 7 . 3 8 0 . 1 2 5 79 0 . 8 5s tese feH NsR mQ ?? ? ? 困難時期： 28221 8 2 9 . 5 4 0 . 2 2 1 79 0 . 8 5s tdsd fdH NsR mQ ?? ? ? 通風機的選擇 在通風機特性曲線圖上繪制通風機的工作曲線 ,風阻曲線與通風機特性曲線的交點即為通風機的實際工作點。 則： 容易時期： 31 .1 49 55 54 51 m / m infeQ ? ? ? 困難時期： 31 .1 49 55 54 51 m / m infdQ ? ? ?. 通風機風壓 容易時期： ste me d neH h h H? ? ? 困難時期： std md d ndH h h H? ? ? 式中： stH —— 軸流式通風機工作風壓， Pa； dh —— 通風機附屬裝置阻力， Pa，取 100。 為了簡化計算，在自然風壓計算中，井下各處的空氣密度均認為是進風井和回風井的空氣密度的平均值 表 空氣平均密度一覽表 季節(jié) 地點 進風井筒（ kg/m3） 出風井筒（ kg/m3） 冬 夏 計算得出： 通風容易時： 冬季自然風壓為： ne 1 2( ) 330 ( 3 0) 97. 02 aH gh P??? ? ? ? ? ? ? 夏季自然風壓為： nd 1 2( ) 330 ( 1 3 ) 64. 68 aH gh P??? ? ? ? ? ? ? ? 通風困難時： 冬季自然風壓為： ne 1 2( ) 330 ( 3 0) 97. 02 aH gh P??? ? ? ? ? ? ? 《礦井通風與安全》課程設計 37 夏季自然風壓為： nd 1 2( ) 330 ( 1 3 ) 64. 68 aH gh P??? ? ? ? ? ? ? ? 可見，冬季自然風壓有利于礦井通風，而夏季自然風壓阻礙礦井通風。 礦井自然風壓 礦井進、回風井空氣柱的容重差以及高度差和其他自然因素所形成的壓力成為自然風壓，它對礦井的主要通風機的工況點會產(chǎn)生一定的影響，因此設計中考慮了自然風壓的影響。 ④ 考慮風量調(diào)節(jié)時，應盡量避免使用風硐閘門調(diào)節(jié)。在最大設計風量時，軸流式風機的葉片安裝角一般比允許的最大值小 5。 ② 當風機服務年限內(nèi)通風阻力變化較大時，可考慮分期選擇電機，但初裝電機《礦井通風與安全》課程設計 36 的使用年限不小于 5 年。所選的風機必須具有安全可靠、技術先進、經(jīng)濟技術指標良好等優(yōu)點。 可用下表判斷礦井通風的難易程度： 表 礦井通風難易程度評價 等積孔（ m2） 風阻（ Ns/m8） 通風阻力等級 難易程度評價 1 大阻力礦 難 1～ 2 ～ 中阻力礦 中 《礦井通風與安全》課程設計 35 2 小阻力礦 易 則通過計算可知： (1) 礦井總阻力： 通風容易時期總阻力： pah me 0 3 4 ??? 通風困難時期總阻力： pah md ??? (2) 礦井等積孔 通風容易時期： 1. 19 17 /eA Q h? m? 通風困難時期： 1. 19 17 /dA Q h? m? (3) 礦井總風阻 通風容易時期： 2/eR h Q? msN ?? 通風困難時期： 2/dR h Q? msN ?? 由表 ，可知本礦通風容易時期、通風困難時期均為通風容易礦井。 礦井通風總風阻用下式計算： 2/R h Q? 式中： R —— 礦井通風容易、困難時期總風阻， 28/N s m? ； Q—— 通風容易、困難時期總風量， 3/ms； h—— 通風容易、困難時期的總阻力， Pa 。 各井巷的摩擦阻力計算結(jié)果見表 、表 表 礦井通風容易時期井巷通風阻力計算表 巷道區(qū)段 井巷說明 支護方式 斷面形狀 L S U 410?? Q h 合 m m2 m Ns2/m4 m3/min Pa 1—— 2 主硐口 鋼筋混凝土砌碹 半圓拱 30 18 40 4955 23 主平硐 錨噴 半圓拱 1380 18 85 4955 3—— 4 運輸大巷 錨噴 半圓拱 1570 18 85 4955 4—— 5 主石門 錨噴 半圓拱 18 85 4955 5—— 6 采區(qū)下部車場 U 型棚 半圓拱 18 100 4955 6—— 7 軌道上山 錨噴 半圓拱 85 2059 7—— 8 1352 軌道石門 錨噴 半圓拱 67 85 1920 8—— 9 1181 工作面運輸順槽 錨網(wǎng)索 梯形 1400 16 90 1920 9—— 10 1181 綜采工作面 錨網(wǎng)索 矩形 160 350 1920 10—— 11 1181 工作面回風順槽 錨網(wǎng)索 梯形 1100 90 1920 11—— 12 1100 繞道 錨網(wǎng) 半圓拱 112 150 1920 12—— 13 1100 回風石門及聯(lián)絡巷 錨網(wǎng) 半圓拱 58 150 1920 13—— 16 專用回風上山 砌碹 半圓拱 180 80 5000 16—— 22 回風斜井 砌碹 半圓拱 36 40 5000 22—— 23 引風道 砌碹 半圓拱 40 5000 容易時期通風系統(tǒng)最大通風阻力 表 礦井通風困難時期井巷通風阻力計算表 巷道區(qū)段 井巷說明 支護方式 斷面形狀 L S U 410?? Q h 合 m m2 m Ns2/m4 m3/min Pa 1—— 2 主硐口 鋼筋混凝土砌碹 半圓拱 30 18 40 4955 23 主平硐 錨噴 半圓拱 1380 18 85 4955 3—— 4 運輸大巷 錨噴 半圓拱 1570 18 85 4955 4—— 5 主石門 錨噴 半圓拱 18 85 4955 5—— 7 二水平上部車場 U 型棚 半圓拱 18 100 4955 7—— 9 二水平軌道下山 錨噴 半圓拱 1080 85 1950 9—— 10 21811 工作面運輸巷 錨網(wǎng)索 梯形 1400 16 90 1950 10—— 11 21811 綜采工作面 錨網(wǎng)索 矩形 160 350 1950 11—— 12 21811 工作面回風巷 錨網(wǎng)索 梯形 1100 90 1950 12—— 13 21811 繞道 錨網(wǎng) 半圓拱 112 85 1950 13—— 14 回風石門及聯(lián)絡巷 錨網(wǎng) 半圓拱 58 85 1950 1421 專用回風上山 砌碹 半圓拱 1100 80 1950 2122 專用回風上山 砌碹 半圓拱 900 80 5000 《礦井通風與安全》課程設計 34 22—— 23 回風斜井 砌碹 半圓拱 36 40 5000 23—— 24 引風道 砌碹 半圓拱 40 5000 困難 時期通風系統(tǒng)最大通風阻力 礦井通風總阻力 沿著通風容易和困難時期的風流路線，依次計算各段路線的摩擦阻力fh，然后找出通風阻力最大路線，得到容易和困難時期的總摩擦阻力feh和fdh，再加上局部阻力，因初建礦井局部阻力取擦阻力的 10%，擴建礦井取總摩擦阻力的 15%，得到兩個時期的礦井總阻力 meh 和 mdh 。摩擦阻力是風流與井巷周壁摩擦以及空氣分子間的擾動和摩擦而產(chǎn)生的阻力，由此阻力引起的風壓損失是摩擦阻力損失。 《礦井通風與安全》課程設計 31 （ 2?9?29?33?37?38?32?39?40?41?31?42?28） 對應困難時期的通風系統(tǒng)立體示意圖（圖 ）和通風網(wǎng)絡圖（圖 ）。 1?2?3?5?9?13?14?15?16?17?18?10?19 對應容易時期的通風系統(tǒng)立體示意圖（圖 ）和通風網(wǎng)絡圖（圖 ）。礦井通風容易時期為建井初期第一水平達產(chǎn)時期，礦井通風困難時期為第二水平達產(chǎn)時期。 《礦井通風與安全》課程設計 29 通風容易時期和困難時期的確定 所謂礦井通風容易時期和通風困難時期是指在一臺主要通風的服務年限內(nèi) (15～30 年 ),礦井阻力最小的時期 (通常在達產(chǎn)初期 )和最大的時期 (通常在生產(chǎn)后期 )。 ③ 礦井通風網(wǎng)絡中較多的并聯(lián)系統(tǒng)，計算阻力時，應以其中阻力最大的路線作為依據(jù)。 通風阻力的計算原則 ① 礦井通風的總阻力不應超過 2940Pa。摩擦阻力一般占通風阻力的 90%左右，它是礦井通風設計選擇主要通風機的主要參數(shù)。 表 巷道風速驗算結(jié)果 《礦井通風與安全》課程設計 28 序號 巷道名稱 凈斷面積 風量 風速 校核 S Q V m2 m3/min m/s 1 平硐 4955 V8m/s,滿足要求 2 運輸大巷 4955 V8m/s,滿足要求 3 石門及車場 4955 V8m/s,滿足要求 4 軌道上山 2059 V6m/s,滿足要求 5 +1352 軌道石門 1920 V6m/s,滿足要求 6 1181 運輸順槽 1920 ≤ V≤ 6m/s,滿足要求 7 1181 綜采面 1920 ≤ V≤ 4m/s,滿足要求 8 1181 回風順槽 1920 ≤ V≤ 6m/s,滿足要求 9 +1400 東繞道 1920 V6m/s,滿足要求 10 +1400 回風石門 1920 V8m/s,滿足要求 11 專用回風上山 5000 V10m/s,滿足要求 12 回風斜井 5000 V10m/s,滿足要求 13 引風道 5000 V15m/s,滿足要求 6 礦井通風阻力計算 礦井通風阻力的大小是選擇通風設備的主要依據(jù) ,所以 ,在選擇礦井主要通風機之前 ,必須首先計算通風阻力。各種巷道的事宜風速表 和 所示。此部分風量可作為采區(qū)內(nèi)增加新的用風地點或采區(qū)接替所需要保留的人行巷和維護巷道用風。 分配方法 ①根據(jù)礦井總風量按采區(qū)布置分配 a b c dQ Q Q Q、 、 、 的用風量。 ③ 井下火藥庫，變電所，絞車房應單獨供風。 表 礦井通風系數(shù)表 通風方式 Km 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 ～ 《礦井通風與安全》課程設計 26 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： ()a b c d e tQ Q Q Q Q Q K? ? ? ? ?? ? ? ? ? ( 18 79 90 0 94 0 60 0 18 6) 1. 10? ? ? ? ? ? 34955 / minm? 礦井風量分配 分配原則 ① 各用風地點風量按前述分配。當采區(qū)風量不富裕時也可按工作面不積聚瓦斯為原則配風，但工作面風速不應小于 15 3/minm 。由前面計算可知煤巷掘進單位需風量為 250 3/minm ，巖巷掘進單位需風量為 200 3/minm 。 60 0 187 9aiQ ? ? ? ?（ 3/minm ） ③ 按工作面同時作業(yè)人數(shù)就算： 4ai iQN?? ， 3/minm 式中： iN —— 采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，綜采工作面一般為 40 人； 4—— 沒人最少需要的風量， 3/minm 4 40 160aiQ ? ? ? （ 3/minm ） 綜上所述，回采工作面的需風量取最大值為 1879