【采礦課件】第九章礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)

1、.PAGE ：.；PAGE 18第九章 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是整個(gè)礦井設(shè)計(jì)的主要組成部分，是保證礦井平安消費(fèi)的重要一環(huán)。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的根本義務(wù)是建立一個(gè)平安可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)分為新建礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)與消費(fèi)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)兩種。對(duì)于新建礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)，既要思索當(dāng)前的需求，又要思索礦井的長(zhǎng)久開展。對(duì)于消費(fèi)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)，必需在調(diào)查研討的根底上，充分思索礦井消費(fèi)的特點(diǎn)和開展規(guī)劃，盡量利用原有井巷與通風(fēng)設(shè)備，在原有根底上提出更完善、更切合實(shí)踐的通風(fēng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)必需貫徹和遵守黨和國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策、規(guī)程、規(guī)范及相關(guān)規(guī)定。新建礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)普通分為基建和消費(fèi)兩個(gè)時(shí)期，并分別進(jìn)展設(shè)計(jì)。

2、礦井基建時(shí)期的通風(fēng)多用部分通風(fēng)機(jī)對(duì)獨(dú)頭巷道進(jìn)展通風(fēng)。當(dāng)主要進(jìn)、回風(fēng)井筒貫穿、主要通風(fēng)機(jī)安裝終了后，便可用主要通風(fēng)機(jī)對(duì)已開鑿的井巷實(shí)行全風(fēng)壓通風(fēng)，從而可縮短其他井巷與硐室掘進(jìn)時(shí)部分通風(fēng)的間隔 。礦井消費(fèi)時(shí)期通風(fēng)設(shè)計(jì)，根據(jù)礦井消費(fèi)年限的長(zhǎng)短而采用不同的方法。礦井效力年限不長(zhǎng)時(shí)約15至20年，只做一次通風(fēng)設(shè)計(jì)。礦井效力年限較長(zhǎng)時(shí)，思索到通風(fēng)機(jī)設(shè)備選型、礦井所需風(fēng)量、風(fēng)壓的變化等要素，分為兩期進(jìn)展通風(fēng)設(shè)計(jì)，第一期為礦井消費(fèi)初期如第一程度 ，對(duì)該時(shí)期內(nèi)通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩種情況做詳細(xì)的設(shè)計(jì)；第二期為礦井消費(fèi)后期如第二程度，該時(shí)期的通風(fēng)設(shè)計(jì)只做普通原那么規(guī)劃，但對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)礦井整個(gè)消費(fèi)時(shí)期的技術(shù)

3、經(jīng)濟(jì)要素，做出全面思索，使確定的通風(fēng)系統(tǒng)既可順應(yīng)現(xiàn)時(shí)消費(fèi)要求，又能照顧長(zhǎng)久的消費(fèi)開展與變化。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)；礦井總風(fēng)量的計(jì)算和分配；礦井通風(fēng)阻力計(jì)算；選擇通風(fēng)設(shè)備；概算礦井通風(fēng)費(fèi)用。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的主要根據(jù)是：礦區(qū)氣候資料；井田地質(zhì)地形；煤層瓦斯風(fēng)化帶垂深、各煤層瓦斯含量、瓦斯壓力及梯度等；煤層自然發(fā)火傾向，發(fā)火周期；煤塵爆炸危險(xiǎn)性及爆炸指數(shù)；礦井設(shè)計(jì)消費(fèi)才干及效力年限；礦井開辟方式及采區(qū)巷道布置，回采順序、開采方法；礦井巷道斷面圖冊(cè)；礦區(qū)電費(fèi)等。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：將足夠的新穎空氣有效的送到井下任務(wù)場(chǎng)所，保證消費(fèi)和發(fā)明良好的任務(wù)條件；通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、風(fēng)流穩(wěn)定、易

4、于管理，具有抗災(zāi)才干；發(fā)惹事故時(shí)，風(fēng)流易于控制，人員便于撤出；有符合規(guī)定的井下平安與環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或檢測(cè)措施；系統(tǒng)的基建投資省、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用低、綜合經(jīng)濟(jì)效益好。第一節(jié) 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)主要是擬定進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井的布置方式，礦井風(fēng)流道路，礦井主要通風(fēng)機(jī)的任務(wù)方法，這是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的根底。礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)和礦井的開辟、開采設(shè)計(jì)一同思索，并經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較之后確定。確定的通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)符合投產(chǎn)快、出煤多、平安可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的合理等原那么。一、擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)的根本要求1、每個(gè)礦井必需至少要有2個(gè)能行人的通達(dá)地面的平安出口，各個(gè)出口之間的間隔 不得少于30米。新建和改擴(kuò)建礦井，假設(shè)采用中央式通

5、風(fēng)時(shí)，還要在井田邊境附近設(shè)置平安出口；當(dāng)井田一翼走向較長(zhǎng)，礦井發(fā)生災(zāi)禍不能保證人員平安撤出時(shí)，必需掘出井田邊境附近的平安出口。井下每一個(gè)程度到上一個(gè)程度和每個(gè)采區(qū)至少都必需有2個(gè)便于行人的平安出口，并與通達(dá)地面的平安出口相連通。通到地面的2個(gè)平安出口和2個(gè)程度間的平安出口，都必需有便于行人的設(shè)備臺(tái)階和梯子間等。2、風(fēng)井位置要在洪水位標(biāo)高以上大中型礦井思索百年一遇、小型礦井50年一遇，進(jìn)風(fēng)井口須防止污染空氣進(jìn)入，距有害氣體源的地點(diǎn)不得小于500米。井口工程地質(zhì)及井筒施工地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，占地少、壓煤少、交通方便、便于施工。3、箕斗提升井普通不應(yīng)兼作進(jìn)風(fēng)井或出風(fēng)井。假設(shè)井上、下裝卸載安裝和井塔有完善的

6、封鎖措施，其漏風(fēng)不超越15%，并有可靠的防塵措施，箕斗井可以兼作出風(fēng)井；假設(shè)井筒中風(fēng)速不超越6m/s，有可靠的降塵措施，保證粉塵濃度符合工業(yè)衛(wèi)生規(guī)范，箕斗井可以兼作進(jìn)風(fēng)井。膠帶保送機(jī)斜井普通不得兼作風(fēng)井。假設(shè)膠帶保送機(jī)斜井中的風(fēng)速不超越4m/s，并有可靠的防塵措施和防火措施，可以兼作進(jìn)風(fēng)井；假設(shè)膠帶保送機(jī)斜井中的風(fēng)速不超越6m/s，并裝有甲烷斷電儀，可以兼做回風(fēng)井。4、一切礦井都要采用機(jī)械通風(fēng)，主要通風(fēng)機(jī)必需安裝在地面。新建礦井不宜在同一井口選用幾臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)結(jié)合運(yùn)轉(zhuǎn)。5、不宜把兩個(gè)可以獨(dú)通風(fēng)的礦井合并為一個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)；假設(shè)有幾個(gè)出風(fēng)井，那么自采區(qū)到各個(gè)出風(fēng)井的風(fēng)流需堅(jiān)持獨(dú)立；各任務(wù)面的回風(fēng)在進(jìn)

7、入采區(qū)回風(fēng)道之前、各采區(qū)的回風(fēng)在進(jìn)入回風(fēng)程度之前都不能恣意貫穿；下程度的回風(fēng)流和上程度的進(jìn)風(fēng)流必需嚴(yán)厲隔開；在條件允許時(shí)，要盡量使總進(jìn)風(fēng)早分開，總回風(fēng)晚集合。6、采用分區(qū)式多臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)時(shí)，為了保證結(jié)合運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，總進(jìn)風(fēng)道的斷面不宜過小，盡能夠減少公共風(fēng)路的風(fēng)阻；各分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)的回風(fēng)流、中央主要通風(fēng)機(jī)每一翼的回風(fēng)流都必需嚴(yán)厲隔開。7、盡能夠降低通風(fēng)阻力。盡量采用并聯(lián)通風(fēng)，并使主要并聯(lián)風(fēng)路的風(fēng)壓接近相等，以防止過多的風(fēng)量調(diào)理。盡能夠利用舊巷道通風(fēng)。8、盡能夠防止設(shè)置大量風(fēng)橋和風(fēng)門或采用容易引起大量漏風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)。9、井下爆炸資料庫(kù)必需有單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)流，回風(fēng)必需引進(jìn)礦井主要回風(fēng)道。井下充電硐

8、室必需獨(dú)立通風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。二、確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)的方法根據(jù)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的條件，提出多個(gè)技術(shù)上可行的方案。首先根據(jù)礦井消費(fèi)實(shí)踐，選定23個(gè)技術(shù)上可行，且符合平安要求的方案進(jìn)展經(jīng)濟(jì)比較，將最優(yōu)方案確定為設(shè)計(jì)方案。礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的抗災(zāi)才干，當(dāng)井下一旦發(fā)生災(zāi)禍性事故后，所確定的通風(fēng)系統(tǒng)能將災(zāi)禍控制在最小范圍，并能迅速恢復(fù)消費(fèi)。第二節(jié) 計(jì)算和分配礦井總風(fēng)量一、礦井需風(fēng)量的計(jì)算原那么礦井需風(fēng)量應(yīng)按照“由里往外的計(jì)算原那么，由采、掘任務(wù)面、硐室和其它用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)踐最大需風(fēng)量總和，再思索一定的備用風(fēng)量系數(shù)后，計(jì)算出礦井總風(fēng)量。按該用風(fēng)地點(diǎn)同時(shí)任務(wù)的最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供應(yīng)風(fēng)量不得少于4m

9、3。2、按該用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)流中的瓦斯、二氧化碳和其它有害氣體濃度、風(fēng)速以及溫度等都符合的有關(guān)規(guī)定分別計(jì)算，取其最大值。二、礦井需風(fēng)量的計(jì)算方法礦井所需風(fēng)量按以下方法計(jì)算，并取其中最大值。一按井下同時(shí)任務(wù)的最多人數(shù)計(jì)算 Q礦=4NK 9-1式中 Q礦礦井總供風(fēng)量，m3/min； N井下同時(shí)任務(wù)的最多人數(shù)，人； 4每人每分鐘供風(fēng)規(guī)范，m3/min； K礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和分配不均勻等要素。采用壓入式和中央并列式通風(fēng)時(shí)，可取1.201.25；采用中央分列式或混合式通風(fēng)時(shí)，可取1.151.20；采用對(duì)角式或區(qū)域式通風(fēng)時(shí)，可取1.101.15。上述備用系數(shù)在礦井產(chǎn)量T0.9Mt/a時(shí)取小值；T0

10、.90Mt/a時(shí)取大值。 二按采煤、掘進(jìn)、硐室等處實(shí)踐需風(fēng)量計(jì)算采煤任務(wù)面需風(fēng)量的計(jì)算采煤任務(wù)面的需風(fēng)量應(yīng)按以下要素分別計(jì)算，并取其中最大值。1按瓦斯二氧化碳涌出量計(jì)算 = m3/min 9-2式中 采煤任務(wù)需求風(fēng)量，m3/min ；采煤任務(wù)面瓦斯二氧化碳絕對(duì)涌出量，m3/min；采煤任務(wù)面因瓦斯二氧化碳涌出量不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，即該任務(wù)面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值與平均值之比。通常，機(jī)采任務(wù)面可取1.21.6；炮采任務(wù)面可取1.42.0；水采任務(wù)面可取2.03.0。消費(fèi)礦井可根據(jù)各個(gè)任務(wù)面正常消費(fèi)條件時(shí)，至少進(jìn)展五晝夜的觀測(cè)，得出五個(gè)比值，取其最大值。2按任務(wù)面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算采煤任務(wù)面應(yīng)有良好

11、的氣候條件，其進(jìn)風(fēng)流溫度可根據(jù)風(fēng)流溫度預(yù)測(cè)方法進(jìn)展計(jì)算。其氣溫與風(fēng)速應(yīng)符合表9-1的要求表9-1 采煤任務(wù)面空氣溫度與風(fēng)速對(duì)應(yīng)表采煤任務(wù)面進(jìn)風(fēng)流氣溫采煤任務(wù)面風(fēng)速m/s1515181820202323260.30.50.50.80.81.01.01.51.51.8采煤任務(wù)面的需風(fēng)量按9-3計(jì)算： = m3/min 9-3式中 v采采煤任務(wù)面適宜風(fēng)速，m/s；S采采煤任務(wù)面平均有效斷面，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計(jì)算，m2；K采采煤任務(wù)面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)，按表9-2選取。表9-2 采煤任務(wù)面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)表采煤任務(wù)面長(zhǎng)度m任務(wù)面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)505080801201201501501801800.

12、80.91.01.11.21.301.403按炸藥運(yùn)用量計(jì)算=m3/min 9-4 式中 25每運(yùn)用1炸藥的供風(fēng)量，m3/min A采采煤任務(wù)面一次炸破運(yùn)用的最大炸藥量，。4按任務(wù)人員數(shù)量計(jì)算= m3/min 9-5式中 4每人每分鐘應(yīng)供應(yīng)的最低風(fēng)量，m3/min； n采 采煤任務(wù)面同時(shí)任務(wù)的最多人數(shù)，人。5按風(fēng)速驗(yàn)算按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤任務(wù)面的最小風(fēng)量： 600.25 9-6按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤任務(wù)面的最大風(fēng)量：604 9-7采煤任務(wù)面有串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，按其中一個(gè)最大需風(fēng)量計(jì)算。備用任務(wù)面亦按上述要求，并滿足瓦斯二氧化碳、風(fēng)流溫度和風(fēng)速等規(guī)定計(jì)算需風(fēng)量，且不得低于其回采時(shí)需風(fēng)量的50%。掘進(jìn)

13、任務(wù)面需風(fēng)量計(jì)算煤巷、半煤巖巷和巖巷掘進(jìn)任務(wù)面的風(fēng)量，應(yīng)按以下要素分別計(jì)算，取其最大值。1按瓦斯二氧化碳涌出量計(jì)算=m3/min 9-8 式中 Q掘掘進(jìn)任務(wù)面實(shí)踐需風(fēng)量，m3/min；Qch4掘進(jìn)任務(wù)面平均絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；K掘掘進(jìn)任務(wù)面因瓦斯涌出量不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。即掘進(jìn)任務(wù)面最大絕對(duì)瓦斯涌出量與平均絕對(duì)瓦斯涌出量之比。通常，機(jī)掘任務(wù)面取1.52.0；炮掘任務(wù)面取1.82.0。2按炸藥運(yùn)用量計(jì)算=m3/min 9-9式中 25運(yùn)用1炸藥的供風(fēng)量，m3/min；A掘掘進(jìn)任務(wù)面一次炸破所用的最大炸藥量，。3按部分通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算= m3/min 9-10式中 Q掘 掘進(jìn)任務(wù)面部分

14、通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，m3/min；掘進(jìn)任務(wù)面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的部分通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，臺(tái)；K通 為防止部分通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，普通取1.21.3，進(jìn)風(fēng)巷中無(wú)瓦斯涌出時(shí)取1.2，有瓦斯涌出時(shí)取1.3。表9-3 部分通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量風(fēng)機(jī)型號(hào)額定風(fēng)量m3/minJBT515.5kWJBT5211 kWJBT6114 kWJBT6228 kW1502002503004)按任務(wù)人員數(shù)量計(jì)算= m3/min 9-11式中 n掘掘進(jìn)任務(wù)面同時(shí)任務(wù)的最多人數(shù)，人。5按風(fēng)速進(jìn)展驗(yàn)算巖巷掘進(jìn)任務(wù)面的風(fēng)量應(yīng)滿足：600.15掘604煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)任務(wù)面的風(fēng)量應(yīng)滿足：600.25掘604式中 掘進(jìn)任務(wù)面巷道過風(fēng)斷面積，m2。

15、硐室需風(fēng)量各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的硐室供風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同的硐室分別計(jì)算。1井下爆炸資料庫(kù)按庫(kù)內(nèi)空氣每小時(shí)改換4次計(jì)算：= m3/min 9-12式中 Q硐 炸破資料庫(kù)供風(fēng)量，m3/min；V炸破資料庫(kù)總?cè)莘e，m3。2充電硐室按其回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計(jì)算：= m3/min 9-13式中 qH2 充電硐室在充電時(shí)產(chǎn)生的氫氣量，m3/min。通常充電硐室的供風(fēng)量不得小于100 m3/min。3機(jī)電硐室按硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量計(jì)算： = m3/min 9-14式中 W機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)變壓器總功率按全年中最大值計(jì)算，kW； 機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù)，可根據(jù)實(shí)測(cè)由機(jī)電硐室內(nèi)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)踐發(fā)熱量轉(zhuǎn)換為

16、相當(dāng)于電器設(shè)備容量作無(wú)用功的系數(shù)確定，也可按表9-4選取。 空氣密度，普通取=1.2/ m3； Cp空氣的定壓比熱，普通可取Cp=1.000KJ/(k)；t機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)流的溫度差，；3600熱功當(dāng)量，1 Kwh=3600 KJ。表9-4 機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù)表機(jī)電硐室稱號(hào)發(fā)熱系數(shù)空氣緊縮機(jī)房水泵房變電所、絞車房0.150.230.010.040.020.04采區(qū)小型機(jī)電硐室，可按閱歷值確定風(fēng)量。普通為6080 m3/min。其它巷道需風(fēng)量計(jì)算井下其它巷道的需風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)巷道的瓦斯二氧化碳涌出量和風(fēng)速分別計(jì)算，并取其中的最大值。1按瓦斯二氧化碳涌出量計(jì)算= m3/min 9-15式中 Q它其它巷

17、道需風(fēng)量，m3/min；Q它用風(fēng)巷道的絕對(duì)瓦斯二氧化碳涌出量，m3/min；K它其它巷道因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，普通取k它=1.11.3。2按最低風(fēng)速驗(yàn)算 m3/min 9-16式中 S井巷凈斷面積，。新建礦井，其它用風(fēng)巷總需風(fēng)量難以計(jì)算時(shí)，也可按采煤、掘進(jìn)、硐室的需風(fēng)量總和的3%5%估算。礦井總風(fēng)量計(jì)算礦井總進(jìn)風(fēng)量應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、獨(dú)立通風(fēng)硐室及其它地點(diǎn)實(shí)踐需風(fēng)量的總和計(jì)算。=+ m3/min 9-17式中 Q采采煤任務(wù)面、備用任務(wù)面需風(fēng)量之和，m3/min； Q掘掘進(jìn)任務(wù)面需風(fēng)量之和，m3/min； Q硐獨(dú)立通風(fēng)硐室需風(fēng)量之和，m3/min； Q它其它用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量之和，m3/min

18、； K 礦井通風(fēng)系數(shù)。 當(dāng)采用壓入式或中央并列式通風(fēng)時(shí) K=1.21.25 當(dāng)采用中央分列式或混合式通風(fēng)時(shí) K=1.151.20 當(dāng)采用對(duì)角式或區(qū)域式通風(fēng)時(shí) K=1.101.15礦井年產(chǎn)量T0.9Mt時(shí)，取小值；T0.9 Mt時(shí)，取大值。三、礦井總風(fēng)量的分配1、分配原那么礦井總風(fēng)量確定后，分配到各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量，應(yīng)不得低于其計(jì)算的需風(fēng)量；一切巷道都應(yīng)分配一定的風(fēng)量；分配后的風(fēng)量，應(yīng)保證井下各處瓦斯及有害氣體濃度、風(fēng)速等滿足的各項(xiàng)要求。分配的方法首先按照采區(qū)布置圖，對(duì)各采煤、掘進(jìn)任務(wù)面、獨(dú)立回風(fēng)硐室按其需風(fēng)量配給風(fēng)量，余下的風(fēng)量按采區(qū)產(chǎn)量、采掘任務(wù)面數(shù)目、硐室數(shù)目等分配到各采區(qū)，再按一定比例分配

19、到其它用風(fēng)地點(diǎn)，用以維護(hù)巷道和保證行人平安。風(fēng)量分配后，應(yīng)對(duì)井下各通風(fēng)巷道的風(fēng)速進(jìn)展驗(yàn)算，使其符合對(duì)風(fēng)速的要求。第三節(jié) 計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力一、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原那么1、假設(shè)礦井效力年限不長(zhǎng)1020年，選擇到達(dá)設(shè)計(jì)產(chǎn)量后通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期分別計(jì)算其通風(fēng)阻力；假設(shè)礦井效力年限較長(zhǎng)3050年，只計(jì)算頭1525年左右通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)阻力。為此，必需先繪出這兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)網(wǎng)路圖。2、通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期總阻力的計(jì)算，應(yīng)沿著這兩個(gè)時(shí)期的最大通風(fēng)阻力風(fēng)路，分別計(jì)算各段井巷的通風(fēng)阻力，然后累加起來(lái)，作為這兩個(gè)時(shí)期的礦井通風(fēng)總阻力。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(zhǎng)度等直接

20、判別確定，不能直接確定時(shí)，應(yīng)選幾條能夠最大的道路進(jìn)展計(jì)算比較。3、礦井通風(fēng)總阻力不應(yīng)超越2940 Pa。4、礦井井巷的部分阻力，新建礦井包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū)宜按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算；擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計(jì)算。二、礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算方法沿礦井通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路入風(fēng)井口到風(fēng)硐之前，分別用下式計(jì)算各段井巷的摩擦阻力：= ， Pa 9-18 值可以從附錄一中查得，或選用類似礦井的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。將各段井巷的摩擦阻力累加后并乘以思索部分阻力的系數(shù)即為兩個(gè)時(shí)期的井巷通風(fēng)總阻力。即：=1.11.15， Pa 9-19=1.11.15， Pa 9-20兩個(gè)時(shí)期的摩

21、擦阻力可按表9-5進(jìn)展計(jì)算。表9-5 礦井通風(fēng)容易困難時(shí)期井巷摩擦阻力計(jì)算表節(jié)點(diǎn)序號(hào)巷道稱號(hào)支護(hù)方式(Ns2/m4)LmU(m)S(m2)S3(m6)R(Ns2/m8)Q(m3/s)Q2(m6/s2)h摩Pav(m/s)有時(shí)用下式計(jì)算兩個(gè)時(shí)期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔。大=， Ns2/m8 9-21小 = ， Ns2/m8 9-22大=， m2 9-23小 =， m2 9-24第四節(jié) 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備一、選擇礦井通風(fēng)設(shè)備的根本要求1、礦井每個(gè)配備主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)井，均要在地面裝設(shè)兩套同等才干的通風(fēng)設(shè)備，其中一套任務(wù)，一套備用，交替任務(wù)。2、選擇的通風(fēng)設(shè)備應(yīng)能滿足第一開采程度各個(gè)時(shí)期的工況變化，并使通

22、風(fēng)設(shè)備長(zhǎng)期高效運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)工況變化較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦井分期時(shí)間及節(jié)能情況，分期選擇電動(dòng)機(jī)。3、通風(fēng)機(jī)才干應(yīng)留有一定的余量。軸流式、對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)在最大設(shè)計(jì)負(fù)壓和風(fēng)量時(shí)，葉輪葉片的運(yùn)轉(zhuǎn)角度應(yīng)比允許范圍小5；離心式通風(fēng)機(jī)的選型設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速不宜大于允許最高轉(zhuǎn)速的90%。4、進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差在150m以上，或進(jìn)、出風(fēng)井口標(biāo)高一樣，但井深400m以上時(shí)，宜計(jì)算礦井的自然風(fēng)壓。二、主要通風(fēng)機(jī)的選擇1、計(jì)算通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q通思索到外部漏風(fēng)即井口防爆門及主要通風(fēng)機(jī)附近的反風(fēng)門等處的漏風(fēng)，主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量可用下式計(jì)算：通=礦， m3/s 9-25式中 Q礦礦井總風(fēng)量，m3/s ；k漏風(fēng)損失系數(shù)。風(fēng)井無(wú)提升義務(wù)時(shí)取1.1；箕

23、斗井兼作回風(fēng)井時(shí)取1.15；回風(fēng)井兼做升降人員時(shí)取1.2。 2、計(jì)算通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓H全或H靜通風(fēng)機(jī)全壓H全和礦井自然風(fēng)壓H自共同作用，抑制礦井通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力h阻、風(fēng)硐阻力h硐以及分散器出口動(dòng)能損失h擴(kuò)。當(dāng)自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓同向時(shí)取“-；反之取“+。即：全= 阻+硐+擴(kuò)自 ，pa 9-26風(fēng)硐阻力普通不超越100200 Pa。通常離心式風(fēng)機(jī)提供的大多是全壓曲線，而軸流式、對(duì)旋式通風(fēng)機(jī)提供的大多是靜壓曲線。因此，對(duì)抽出式通風(fēng)礦井：離心式通風(fēng)機(jī)：容易時(shí)期 全小= 阻小+硐+擴(kuò)-自 9-27困難時(shí)期 全大= 阻大+硐+擴(kuò)+自 9-28軸流式或?qū)π酵L(fēng)機(jī)： 容易時(shí)期 靜小= 阻小+硐-自 9-29困

24、難時(shí)期 靜大= 阻大+硐+自 9-30自然風(fēng)壓在容易時(shí)期取負(fù)值，困難時(shí)期取正值，是為了確保所選的通風(fēng)機(jī)在這兩個(gè)極端時(shí)期均有才干滿足礦井通風(fēng)要求。對(duì)于壓入式通風(fēng)礦井，式9-27及9-28中的 h擴(kuò)應(yīng)改為出風(fēng)井的出口動(dòng)壓。選擇通風(fēng)機(jī)根據(jù)計(jì)算的礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)機(jī)的 Q通、 H靜小或 H全小和困難時(shí)期通風(fēng)機(jī)的Q通、H靜大或H全大，在通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性圖表參見附錄四、五、六上選擇適宜的主要通風(fēng)機(jī)。判別能否適宜，要看上面兩組數(shù)據(jù)所構(gòu)成的兩個(gè)時(shí)期的任務(wù)點(diǎn)，能否都在通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線的合理任務(wù)范圍內(nèi)。選定以后，即可得出兩個(gè)時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)的型號(hào)、動(dòng)輪直徑、動(dòng)輪葉片安裝角指軸流式或?qū)π斤L(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)速、風(fēng)壓、風(fēng)量、

25、效率和輸入功率等技術(shù)系數(shù)，并列表整理。選擇電動(dòng)機(jī)計(jì)算通風(fēng)機(jī)輸入功率按通風(fēng)容易和困難時(shí)期，分別計(jì)算通風(fēng)機(jī)輸入功率N電小、N電大 = ， kW 9-31 = ， kW 9-32或= ， kW 9-33= ， kW 9-34式中 、分別為通風(fēng)機(jī)靜壓效率和全壓效率； 、分別為礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期通風(fēng)機(jī)的輸入功率。選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，當(dāng)0.6 時(shí)，可選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其功率為：初期 = ， kW 9-35當(dāng)0.6時(shí)，選兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其功率分別為：初期 = ， kW 9-36后期按式9-35計(jì)算。式中 電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)， k電=1.11.2； 電動(dòng)機(jī)效率，電=0.920.94大型電機(jī)取較高值； 傳動(dòng)效率，電動(dòng)

26、機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián)時(shí)傳=1；皮帶傳動(dòng)時(shí)傳=0.95。 電動(dòng)機(jī)功率在400500 kW以上時(shí)，宜選用同步電動(dòng)機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，用來(lái)改善電網(wǎng)功率因數(shù)，使礦井經(jīng)濟(jì)用電；缺陷是這種電動(dòng)機(jī)的購(gòu)置和安裝費(fèi)較高。第五節(jié) 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用礦井通風(fēng)費(fèi)用是通風(fēng)設(shè)計(jì)和管理的重要經(jīng)濟(jì)目的，普通用噸煤通風(fēng)本錢，即礦井每采一噸煤的通風(fēng)總費(fèi)用表示。它包括噸煤通風(fēng)電費(fèi)和通風(fēng)設(shè)備折舊費(fèi)、資料消耗費(fèi)、任務(wù)人員工資、公用通風(fēng)巷道折舊與維護(hù)費(fèi)、儀表購(gòu)置與維修費(fèi)等其它通風(fēng)費(fèi)用。一、噸煤通風(fēng)電費(fèi)噸煤通風(fēng)電費(fèi)為主要通風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)及井下輔助通風(fēng)機(jī)、部分通風(fēng)機(jī)電費(fèi)之和除以年產(chǎn)量?？捎孟率接?jì)算： = ， 元/t 9-37式中 Wo噸煤通風(fēng)電

27、費(fèi)，元/t E主要通風(fēng)機(jī)年耗電量， kWh/a；通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期共選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí) =， kWh/a；選兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí) =， kWh/a ；式中 EA部分通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)的年耗電量 ，kWh/a； D電價(jià) ，元/ kWh ； 變變壓器效率，可取0.95； 纜電纜輸電效率，取決于電纜長(zhǎng)度和每米電纜耗損，在0.900.95內(nèi)選取。二、其它噸煤通風(fēng)費(fèi)用設(shè)備折舊費(fèi)通風(fēng)設(shè)備折舊費(fèi)與設(shè)備數(shù)量、本錢及效力年限有關(guān)，可用表9-6計(jì)算。噸煤通風(fēng)設(shè)備折舊費(fèi)W1用下式計(jì)算：= ， 元/t 9-38表9-6 通風(fēng)本錢計(jì)算表序號(hào)設(shè)備名稱計(jì)算單位數(shù)量單位成本總本錢服務(wù)年限每年的折舊費(fèi)備注設(shè)備費(fèi)運(yùn)轉(zhuǎn)及安裝費(fèi)總計(jì)根本設(shè)資

28、折舊費(fèi)G1大修繕折舊費(fèi)G2資料消耗費(fèi)噸煤通風(fēng)資料消耗費(fèi)W2按下式計(jì)算：= ，元/t 9-39式中 C通風(fēng)資料耗費(fèi)總費(fèi)用包括各種通風(fēng)構(gòu)筑物的資料費(fèi)、通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)光滑油料費(fèi)等，元/a。通風(fēng)任務(wù)人員工資費(fèi)噸煤通風(fēng)任務(wù)人員工資費(fèi)用W3按下式計(jì)算： = ，元/t 9-40式中 A礦井通風(fēng)任務(wù)人員每年工資總額，元/a。專為通風(fēng)效力的井巷工程折舊費(fèi)和維護(hù)費(fèi)折算至噸煤的費(fèi)用為W4(元/t)。通風(fēng)儀表購(gòu)置費(fèi)和維修費(fèi)噸煤通風(fēng)儀表購(gòu)置費(fèi)和維修費(fèi)為W5(元/t)。噸煤通風(fēng)本錢W按下式計(jì)算：=+ ， 元/t 9-41第六節(jié) 消費(fèi)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)一、消費(fèi)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)消費(fèi)礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)，是指礦井新增開辟程度、采區(qū)等要素

29、，導(dǎo)致原礦井通風(fēng)系統(tǒng)不能滿足消費(fèi)需求而進(jìn)展的通風(fēng)設(shè)計(jì)。與新建礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)相比，它在設(shè)計(jì)內(nèi)容、程序和方法等方面根本類似，但涉及范圍較廣，設(shè)計(jì)更復(fù)雜一些。消費(fèi)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)要有全局思想。既要嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)礦井當(dāng)前的消費(fèi)與開展情況，又要保證新增區(qū)域施工和投產(chǎn)過程中的平安消費(fèi)；既要發(fā)掘現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)的潛力，充分利用現(xiàn)有的通風(fēng)井巷，又要使其和新建的通風(fēng)井巷和新選的通風(fēng)設(shè)備協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。二、消費(fèi)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟1、確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)消費(fèi)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)，由于設(shè)計(jì)條件各異，其通風(fēng)系統(tǒng)的變化幅度也很不一樣。例如，需求添加新采區(qū)，但瓦斯變化不大，增產(chǎn)義務(wù)不大時(shí)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)不會(huì)有太大的變化，也不致增開新風(fēng)井。但假設(shè)新增的采

30、區(qū)在遙遠(yuǎn)地域或在較深的程度，而產(chǎn)量和瓦斯涌出量有較大的添加，現(xiàn)有通風(fēng)才干不能滿足時(shí)，或者由于井田重新劃分、井型變化時(shí)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)往往發(fā)生較大的變化，可由原來(lái)的中央并列式變?yōu)橹醒脒吘呈交驅(qū)鞘降鹊?。因此，在確定通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，要對(duì)原有通風(fēng)系統(tǒng)和消費(fèi)情況進(jìn)展深化、細(xì)致的分析，合理調(diào)整，以便在原有條件下確定合理的通風(fēng)系統(tǒng)。計(jì)算和分配礦井總風(fēng)量要充分利用原礦井風(fēng)量計(jì)算和分配的勝利閱歷，先計(jì)算各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)踐需風(fēng)量參見本章第二節(jié)，然后由里向外，推算進(jìn)風(fēng)道路上的風(fēng)量和回風(fēng)道路上的風(fēng)量。計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力在通風(fēng)設(shè)計(jì)的效力年限內(nèi)，選擇礦井通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期的最大阻力道路，分別計(jì)算其通風(fēng)阻力。對(duì)正在消費(fèi)

31、的區(qū)域，各風(fēng)路的風(fēng)阻值應(yīng)采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)中的新區(qū)風(fēng)路，可參考與老區(qū)一樣風(fēng)路的數(shù)據(jù)，也可按本章第三節(jié)所述的方法進(jìn)展計(jì)算，新區(qū)每條風(fēng)路作成后要實(shí)測(cè)其風(fēng)阻值，為修正設(shè)計(jì)運(yùn)用。部分風(fēng)量調(diào)理為保證新區(qū)從施工到投產(chǎn)過程中，新區(qū)和老區(qū)各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量的按需供應(yīng)，新區(qū)和老區(qū)之間以及新、老區(qū)域內(nèi)各風(fēng)路之間，都要采取風(fēng)量按需調(diào)理的措施參見第六章，設(shè)計(jì)中至少要制定出通風(fēng)困難時(shí)期的調(diào)理措施。主要通風(fēng)機(jī)的調(diào)理和選擇原礦井主要通風(fēng)機(jī)，假設(shè)可以順應(yīng)設(shè)計(jì)要求，就只需求調(diào)整其工況點(diǎn)，并驗(yàn)算其電動(dòng)機(jī)的才干。假設(shè)不能順應(yīng)要求，就需新選通風(fēng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)或與原有通風(fēng)機(jī)結(jié)合運(yùn)轉(zhuǎn)。各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)在通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期的工況點(diǎn)，都要落在

32、各主要通風(fēng)機(jī)特性曲線的合理任務(wù)范圍內(nèi)。概算礦井通風(fēng)費(fèi)用概算方法與本章第五節(jié)根本一樣。復(fù)習(xí)思索題 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的根據(jù)和要求是什么？9-2 如何正確礦井通風(fēng)系統(tǒng)？9-3 礦井需風(fēng)量的計(jì)算原那么和方法是什么？9-4 如何計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力？9-5 選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)的要求有哪些？9-6 如何計(jì)算噸焊通風(fēng)本錢？9-7 消費(fèi)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)有什么特點(diǎn)？習(xí) 題9-1 某礦井炮采任務(wù)面瓦斯絕對(duì)涌出量為2.8m/min，進(jìn)風(fēng)流中不含瓦斯；任務(wù)面采高2.0m，平均控頂距3.2m，溫度21C；任務(wù)面最大班任務(wù)人數(shù)為22 人；該任務(wù)面一次起爆炸藥為10kg；試計(jì)算該任務(wù)面的需風(fēng)量為多少？Q=461 m/min9-2 某礦井地質(zhì)與開辟開采情況如下，試進(jìn)展礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)：井田走向長(zhǎng)8400m，傾角=1518，相對(duì)瓦斯涌出量為11 m/t，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性。礦井開辟開采情況如下：A、礦井消費(fèi)才干與效力年限礦井消費(fèi)才干為0.9Mt/a,效力年限46a。B、礦井開辟方式與采區(qū)劃分 礦井采用立井單程度上下山分區(qū)式開辟。全礦井共劃分12個(gè)采區(qū)，上山部分6個(gè)見題圖