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小康礦通風(fēng)系統(tǒng)及集中降溫設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(參考版)

2025-06-29 22:11本頁(yè)面
  

【正文】 m8V/mmin1R/Ns1h/Pae21v33v30軌道上山錨噴半圓拱30015e22v30v11軌道上山錨噴半圓拱30015e23v11v13軌道上山錨噴半圓拱15e24v13v14軌道上山錨噴半圓拱15e25v14v18軌道上山錨噴半圓拱15e26v18v20區(qū)段運(yùn)輸斜巷梯形棚梯形e27v35v31皮帶上山錨噴半圓拱30015e28v31v12皮帶上山錨噴半圓拱54315e29v12v15皮帶上山錨噴半圓拱15e30v15v19皮帶上山錨噴半圓拱15e31v19v20聯(lián)絡(luò)巷工字鋼錨網(wǎng)梯形2050e32v15v16皮帶順槽工字鋼錨網(wǎng)梯形e33v16v17聯(lián)絡(luò)巷工字鋼錨網(wǎng)梯形2050e34v16v38皮帶順槽工字鋼錨網(wǎng)梯形1671e35v14v17區(qū)段運(yùn)輸斜巷梯形棚梯形e36v17v38軌道順槽工字鋼錨網(wǎng)梯形1681e37v17v40軌道順槽工字鋼錨網(wǎng)梯形50e38v38v39備采工作面梯形棚梯形200516e39v39v24回風(fēng)順槽工字鋼錨網(wǎng)梯形516e40v20v41軌道順槽工字鋼梯形e41v41v24回風(fēng)上山錨噴半圓1162續(xù)表58分支始節(jié)點(diǎn)末節(jié)點(diǎn)巷道名稱支護(hù)方式截面形狀L/mS/m178。s2U/mαQ/m3m8V/mmin1R/N通過(guò)計(jì)算可知,礦井在通風(fēng)困難時(shí)期的最大阻力路線為:e2→e7→e59→e27→e28→e29→e30→e42→e43→e44→e49→e41→e50→e51→e52→e53→e54→e62→e17→e66通風(fēng)困難時(shí)期最大阻力路線的阻力H=礦井在通風(fēng)容易時(shí)期最大阻力路線為:e1→e5→e6→e9→e12→e18→e19→e20→e21→e34→e36→e37→e38→e28→→e29→e30→e31→e53→e54→e61→e62→e63通風(fēng)容易時(shí)期最大阻力路線的阻力H=表58 通風(fēng)困難時(shí)期各巷道摩擦阻力表 Ventilates the difficult period friction drag table分支始節(jié)點(diǎn)末節(jié)點(diǎn)巷道名稱支護(hù)方式截面形狀L/mS/m178。圖52困難時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖 Difficult period of ventilation network graph圖53容易時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖 Easy period of ventilation network graph 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算摩擦阻力計(jì)算公式: (513)式中:——礦井摩擦阻力系數(shù)——計(jì)算的巷道長(zhǎng)度,m;——計(jì)算的巷道周長(zhǎng),m;——通過(guò)該巷道的風(fēng)量,——巷道斷面積。若通風(fēng)機(jī)服務(wù)年限為13年,則巷道布置圖中為通風(fēng)困難時(shí)期,開(kāi)采第五區(qū)段時(shí)為通風(fēng)容易時(shí)期。如表57示。表56 礦井有害氣體允許的濃度 Highest permitted concerntration of harmful gas in mine氣體名稱礦井中的限度/%(2)井巷中的風(fēng)流速度應(yīng)該滿足表57中的要求。由于本礦有兩個(gè)掘進(jìn)面同時(shí)工作,因此采區(qū)內(nèi)掘進(jìn)工作面的總需風(fēng)量為 硐室所需風(fēng)量計(jì)算根據(jù)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合小康礦井實(shí)際情況給出各硐室需風(fēng)量如下:火藥庫(kù):= 150m3/min中央變電所:= 100m3/min充電硐室:= 100m3/min水泵房:= 80m3/min采區(qū)變電所:= 80m3/min絞車房:= 80m3/min根據(jù)以上數(shù)值硐室所需總風(fēng)量:=590m3/min 其他井巷實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算設(shè)每個(gè)風(fēng)門漏風(fēng)量為50m3/min,本設(shè)計(jì)共有10個(gè)風(fēng)門,則: 礦井總需風(fēng)量計(jì)算礦井總需風(fēng)量為采煤工作面、備采工作面、掘進(jìn)工作面、井下各硐室及其他井巷實(shí)際需風(fēng)量的總和乘以礦井通風(fēng)系數(shù),則: =() (512)式中:—礦井通風(fēng)系數(shù),礦井配風(fēng)不均勻和漏風(fēng)等因素影響,~。(五)按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按《煤礦安全規(guī)程》掘進(jìn)工作面風(fēng)量應(yīng)滿足下式: (511)式中:——掘進(jìn)工作面巷道過(guò)風(fēng)斷面面積。該局部通風(fēng)機(jī)的特性參數(shù)見(jiàn)55。則壓入式通風(fēng)時(shí),局部通風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓(按最大風(fēng)阻計(jì)算): = (6)局部通風(fēng)機(jī)的選擇一般局部通風(fēng)機(jī)形式分為離心式和軸流式兩種,軸流式局部通風(fēng)機(jī)與離心式相比具有便于安裝、體積小和可串聯(lián)、高效率等優(yōu)勢(shì),11型局部通風(fēng)機(jī)。 通過(guò)如下公式計(jì)算風(fēng)筒漏風(fēng)率: =17%(4)風(fēng)筒的百米漏風(fēng)率為:=1%<2% 表54 柔性風(fēng)筒的百米漏風(fēng)率表 Flexible wind tunnel hundred meters leak out rate the table通風(fēng)距離/m<~~~>L100/%<<<<<(5)局扇工作風(fēng)壓:壓入式通風(fēng)時(shí),則局部通風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓 Ht(Pa): (58)式中:—通風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓,;—壓入式風(fēng)筒的總風(fēng)阻,;—風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量,; —掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量。表53 掘進(jìn)通風(fēng)風(fēng)筒特征表 Tunneling ventilates the wind tunnel characteristic table型號(hào)風(fēng)筒直徑/mm百米風(fēng)阻接頭方法備注膠布風(fēng)筒800雙反邊節(jié)長(zhǎng)10米(1)風(fēng)筒的漏風(fēng)系數(shù) (57)式中:—接頭數(shù),=1700/50; —每個(gè)接頭的漏風(fēng)率,螺圈反邊連接時(shí)。柔性風(fēng)筒一般使用于正壓通風(fēng)其優(yōu)勢(shì)為重量輕,易于搬運(yùn)和貯存,方便連接,膠布和人造革風(fēng)筒有較強(qiáng)的防水性能,且適用于正壓通風(fēng),考慮到本礦井掘進(jìn)巷道長(zhǎng)度較長(zhǎng),考慮安全性,選用膠布風(fēng)筒更加合理。掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量: 所以:(二)按工作人員數(shù)計(jì)算式中N—掘進(jìn)工作面同時(shí)工作最多人數(shù),每個(gè)掘進(jìn)面9人(三)按炸藥使用量計(jì)算式中:—掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量,m3/min;—掘進(jìn)面一次爆破所用的最大炸藥量,取6kg。 備采工作面需風(fēng)量計(jì)算備采工作面需風(fēng)量為回采工作面需風(fēng)量的一半, (55) —采煤工作面需風(fēng)量;—備采工作面需風(fēng)量。經(jīng)風(fēng)速校驗(yàn),300<<4800,滿足《規(guī)程》需求。(三)按炸藥量計(jì)算工作面需風(fēng)量 (53)(A為一次煤破最大炸藥量)(四)按人數(shù)計(jì)算工作面需風(fēng)量 (54)N—回采工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)。s123~26~20~23~18~20~15~18~<15~工作面溫度18℃~20℃,~,—煤層開(kāi)采厚度;—回采面平均斷面積。圖51 通風(fēng)示意圖 Ventilation schematic 風(fēng)量計(jì)算 采煤工作面需風(fēng)量計(jì)算(一)按瓦斯(或CO2)涌出量計(jì)算工作面需風(fēng)量,預(yù)先抽采出60%的瓦斯,可計(jì)算出工作面瓦斯的相對(duì)涌出量為 :絕對(duì)瓦斯涌出量為: (51)—按瓦斯涌出量計(jì)算出的綜采工作面的需風(fēng)量,m3/min;—瓦斯的絕對(duì)涌出量,m3/min;—備用風(fēng)量系數(shù),因工作面瓦斯涌出不均勻?qū)е?,?常 機(jī) 采 工 作 面 可 ~;~;~;?;旌鲜酵L(fēng)有上述兩種方法的優(yōu)點(diǎn),但需要兩套通風(fēng)設(shè)備,比較浪費(fèi)資源,且安全性沒(méi)有壓入式通風(fēng)高。其缺點(diǎn)是需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能拍出巷道流動(dòng)的炮煙。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)主要有壓入式、抽出式以及混合式三種方式,其優(yōu)缺點(diǎn)如下。掘進(jìn)通風(fēng)的方法一般有總風(fēng)壓通風(fēng)、局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)、引射器通風(fēng)三種。 掘進(jìn)通風(fēng)方式在開(kāi)掘巷道的時(shí)候,為了稀釋和排出掘進(jìn)巷煤(巖)體涌出的有害氣體,保持安全舒適的工作環(huán)境,必須在掘進(jìn)的過(guò)程中不間斷的通風(fēng)。綜合小康礦井的開(kāi)拓方案,礦井瓦斯涌出量不太大,且回風(fēng)順槽在上方,上隅角瓦斯積聚不嚴(yán)重?!癏”型通風(fēng):能夠給工作面較大的風(fēng)量。這種通風(fēng)方式的主要特點(diǎn)是不用設(shè)置第二條風(fēng)道;若上下端平巷進(jìn)風(fēng),在該巷安裝、維護(hù)采煤設(shè)備等有良好的環(huán)境;同時(shí),可以稀釋工作面瓦斯,使上隅角瓦斯很難積聚,排放炮煙、煤塵速度較快?!癢”型通風(fēng):這種通風(fēng)方式表現(xiàn)為上下平巷進(jìn)風(fēng)中間回風(fēng)。在綜采工作面,上下平巷均進(jìn)新鮮風(fēng)流對(duì)于上下平巷機(jī)電設(shè)備的安裝更加有利,上隅角積聚瓦斯的問(wèn)題得到了很好的解決。這種工作面通風(fēng)方式,如果瓦斯涌出量不太大,通風(fēng)能夠滿足工作面要求,即可采用。目前主要有“U”、“Y”、“W”、“Z”、“H”形的工作面通風(fēng)方式,各種形式針對(duì)不同的情況都有各自的優(yōu)勢(shì)和缺陷,要結(jié)合礦井的自身情況來(lái)對(duì)通風(fēng)方式進(jìn)行合理的選擇:“U”型通風(fēng):后退式開(kāi)采時(shí),這是一種通風(fēng)系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單并且漏風(fēng)小的方式,但風(fēng)流有較長(zhǎng)的線路而且變化大。(二)要盡量選擇較為簡(jiǎn)單的通風(fēng)系統(tǒng)和較短的風(fēng)路。綜合以上所述,結(jié)合小康礦井實(shí)際情況,小康礦的主要通風(fēng)機(jī)工作方式為抽出式。(三)優(yōu)缺點(diǎn):礦井的通風(fēng)方式為抽出式通風(fēng)時(shí),井下處于低于大氣壓力的負(fù)壓狀態(tài),如果主要通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障而停止運(yùn)行,井下的壓力將會(huì)在大氣壓力的作用下提高,空氣壓力提高的可以防止采空區(qū)巷道頂部冒落處和采空區(qū)積聚的有害氣體涌入巷道,這對(duì)保持井下良好的環(huán)境及安全很重要。(二)壓入式:壓入式通風(fēng)的形式是在進(jìn)風(fēng)口附近安裝主要通風(fēng)機(jī),并用風(fēng)硐將進(jìn)風(fēng)井筒與通風(fēng)機(jī)連起來(lái)。 礦井通風(fēng)方法主要通風(fēng)機(jī)工作方式主要有壓入式和抽出式兩種:(一)抽出式:抽出式通風(fēng)的形式是在回風(fēng)井附近安裝主要通風(fēng)機(jī),并用風(fēng)硐將回風(fēng)井筒與通風(fēng)機(jī)連起來(lái),然后封閉回風(fēng)井口。另外,煤層走向長(zhǎng),多煤層開(kāi)采,高溫礦井也可以采用這種方式。有穩(wěn)定的采區(qū)風(fēng)阻表;礦井總風(fēng)壓穩(wěn)定,安全性與前兩個(gè)相比更好;但是管理相對(duì)分散,當(dāng)?shù)V井有火宅等事故發(fā)生時(shí)不便于反風(fēng)。兩翼對(duì)角式煤層的走向長(zhǎng)度較大,產(chǎn)量高的礦井,煤層埋藏深度較淺,煤礦的自燃發(fā)火及瓦斯比較嚴(yán)重。與中央并列式相比,其安全性好;建井期較長(zhǎng),有時(shí)初期投資稍大,但在以后延伸井筒做深部通風(fēng)困難較少。兩個(gè)井筒集中,便于開(kāi)拓,開(kāi)掘費(fèi)用少,初期的投入低,建井周期短,能夠快速投入生產(chǎn),防護(hù)煤柱小,便于延伸井筒,為下一水平通風(fēng)準(zhǔn)備提供有利條件。表51 通風(fēng)方式比較 Comparison of ventilation項(xiàng)目適用條件優(yōu)缺點(diǎn)中央并列式新建礦井,大傾角的煤層,不到四公里的走向長(zhǎng)度,煤礦的自燃發(fā)火及瓦斯不嚴(yán)重。其次,在保證煤礦安全的前提下,應(yīng)盡量讓建井的成本達(dá)到最低,這樣才能使礦井的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最高,經(jīng)濟(jì)效益對(duì)于煤礦來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,所以,在首先考慮安全的情況下也應(yīng)該盡量的考慮到礦井所能帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益,這樣才能做到科學(xué)合理的選擇,四中通風(fēng)系統(tǒng)如圖45,46,47,48所示。在表51中有以上幾種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn),適用條件和特點(diǎn),可以通過(guò)比較并結(jié)合本礦井的條件進(jìn)行選擇。(二)第二種是經(jīng)濟(jì)因素,其中包括井巷的工程量、通風(fēng)系統(tǒng)的費(fèi)用、安裝設(shè)備的費(fèi)用等。 礦井通風(fēng)方式與方法 礦井通風(fēng)方式必須同時(shí)兼顧自然因素和經(jīng)濟(jì)因素來(lái)對(duì)礦井的通風(fēng)方式進(jìn)行確定。礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)礦井表土層厚度、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、井田面積、煤層的瓦斯涌出量、井田的煤層賦存條件、煤層自然傾向性、地溫等條件,首先要保證礦井的安全性,同時(shí)要考慮到礦井的生產(chǎn)需求,通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較和對(duì)礦井本身情況來(lái)確定。5 礦井通風(fēng)作為整個(gè)礦井設(shè)計(jì)中極為重要的一部分,礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是保證人員安全及財(cái)產(chǎn)安全的關(guān)鍵因素。按回采工藝要求,用一定數(shù)量的支架作為支架
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