礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計(jì)大冶長(zhǎng)松礦業(yè)有限責(zé)任公司地下開(kāi)采擴(kuò)建工程通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、目錄大冶市長(zhǎng)松礦業(yè)有限責(zé)任公司地下開(kāi)采擴(kuò)建工程通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 TOC o 1-5 h z 礦井通風(fēng)系統(tǒng)擬定 2總風(fēng)童計(jì)算 2.按井下同時(shí)工作的人數(shù)計(jì)算 2.按排塵風(fēng)速計(jì)算 3 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document .按同時(shí)作業(yè)的柴油機(jī)設(shè)備臺(tái)數(shù)每千瓦每分4m3/s的風(fēng)量計(jì)算 3 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 風(fēng)量分配 3 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 繪制礦區(qū)初期及末期通風(fēng)系統(tǒng)拓?fù)鋱D 3 HYPERLINK l bookmark1

2、5 o Current Document 礦區(qū)通風(fēng)阻力 4 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document .礦區(qū)初期及末期（通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期）摩擦阻力計(jì)算 4式中： 4 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document .礦區(qū)初期及末期局部阻力計(jì)算 6 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 礦區(qū)通風(fēng)難易程度 6通風(fēng)設(shè)施設(shè)計(jì) 7通風(fēng)設(shè)備選型 7設(shè)計(jì)依據(jù) 7風(fēng)機(jī)參數(shù) 7風(fēng)機(jī)風(fēng)呈 72）風(fēng)壓計(jì)算 73）確定工況點(diǎn) 74） 電動(dòng)機(jī)功率 85）主風(fēng)機(jī)選型 86） 通風(fēng)電耗 87）反

3、風(fēng)措施 9九、通風(fēng)除塵系統(tǒng)的安全可靠性分析 9礦井通風(fēng)系統(tǒng)擬定本礦礦區(qū)為丘陵地貌，礦區(qū)屬于低山丘陵地區(qū)，地勢(shì)西南高，東北低 ,最高海 拔標(biāo)高277.7m,相對(duì)高差222? 7m。區(qū)內(nèi)氣候冬冷夏熱，四級(jí)分明，雨M充沛，為典型的亞熱帶季風(fēng)性氣候。該礦原已經(jīng)開(kāi)采到-183m中段，至-243m中段的開(kāi)拓系統(tǒng)也已經(jīng)形成,現(xiàn)在要 對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)建，對(duì)其? 243m? 333m進(jìn)行開(kāi)拓，中段設(shè)計(jì)高度 30m,各中段間通過(guò) 盲立井進(jìn)行連通，設(shè)計(jì)年產(chǎn)M 3萬(wàn)噸，采用淺孔留礦法進(jìn)行開(kāi)亞隸初訂？苴誦閔命結(jié)7礦區(qū)原有捕風(fēng)系 蠢札界式通風(fēng)，主井（豎井）布置在礦田東北部，標(biāo) 高+71? 39m,鳳井（平嗣）布置在礦田東部，標(biāo)

4、高 +67? 73m,主扇工作方法 為抽出式，即 全負(fù)壓通風(fēng)。設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)年生產(chǎn)能力和礦房生產(chǎn)個(gè)數(shù)，原礦井通風(fēng)系統(tǒng)可以利用，具進(jìn)風(fēng)井、回風(fēng)井能過(guò)滿(mǎn)足礦井?dāng)U建的要求。因此，該通風(fēng)系統(tǒng)同樣采用邊 界式通風(fēng)，主、副井仍然使用，并將豎井延伸到-333m水平。通風(fēng)時(shí)，風(fēng)流 由主井（豎井）進(jìn) 入，經(jīng)？ 333m井底車(chē)場(chǎng).-333m運(yùn)輸巷道、? 333m脈內(nèi) 平巷、采區(qū)上山.礦房、 ? 273m脈內(nèi)平巷、采區(qū)上山、礦房、 ？ 243m脈內(nèi)平巷、？ 243m中段平巷、回風(fēng) 平巷，最后經(jīng)鳳井（平酮）由風(fēng)機(jī)抽出地表。對(duì)于井下各礦房和掘進(jìn)工作面，均為獨(dú)立通風(fēng)。礦房配備局部扇風(fēng)機(jī)作輔助通風(fēng)。巷道掘進(jìn)采用局部扇風(fēng)機(jī)拱風(fēng)

5、，通風(fēng)方式為壓入式，局扇必須安裝在進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中,且全風(fēng)莊供給該處的風(fēng)M大于局部扇風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)其位置距離回風(fēng)口不得小于10mo每一掘進(jìn)工作面設(shè)置一臺(tái)局扇。對(duì)于碉室，井下絞車(chē)房及其他碉室為獨(dú)立通風(fēng)，井底車(chē)場(chǎng)中的各個(gè)嗣室為串聯(lián)通風(fēng)?？傦L(fēng)量計(jì)算.按井下同時(shí)工作的人數(shù)計(jì)算礦區(qū)年產(chǎn)M為2萬(wàn)噸，年生產(chǎn)日為330天，則每日產(chǎn)礦61噸，按1個(gè) 礦房 回采，1個(gè)掘進(jìn)工作面掘進(jìn)，掘進(jìn)與采礦同時(shí)作業(yè)，運(yùn)輸?shù)锸业入s工三班均配備。比較當(dāng)班生產(chǎn)人員數(shù)白班最多21人，有上級(jí)檢查時(shí)，則人員增加， 增加人員按9個(gè)計(jì)算，則井下同時(shí)最多人數(shù) 30人計(jì)算，每人每分鐘配風(fēng)不少于4 F,則礦區(qū)所需風(fēng)M為：Q = 4NK =4x30 x1.4

6、 = 168 /i in = 2.8/w3 / s式中：N井下同時(shí)工作的最多人數(shù)；K礦區(qū)通風(fēng)系數(shù)（或稱(chēng)礦井風(fēng)M備用系數(shù)），是考慮到礦井有難以避免的漏風(fēng)，同時(shí)也包含風(fēng)M調(diào)整不及時(shí)和生產(chǎn)不均衡等因素而設(shè)立的大于1的系數(shù)；如果地表沒(méi)有崩落區(qū) K=1.25-1.40: 一般礦井K=1.31.45:地表 有崩落區(qū) K=1.351.5.。此礦用留礦法開(kāi)采，其是否有崩落區(qū)未知，故按一般礦山來(lái)取值，止匕處取K=1.40.按排塵風(fēng)速計(jì)算（工？+? +工 +工？他）K配風(fēng)如下：礦房配風(fēng)：按豳室型采場(chǎng)最低風(fēng)速不小于0.15m/s計(jì)算，每班開(kāi)采面為 30/P x 0.15m / s = 4.5 F / s掘進(jìn)工作面配

7、風(fēng) 2m3/s;絞車(chē)房配風(fēng)1H13/S;其他：lm3/s;則全礦需風(fēng)M為。（工鳥(niǎo)+工 +dl+的他）x K=（4.5+ 2 + 1+ 1） x1.4=llW/5對(duì)其取整后得12m3/s.按同時(shí)作業(yè)的柴油機(jī)設(shè)備臺(tái)數(shù)每千瓦每分4m3/s的風(fēng)量計(jì)算現(xiàn)礦山作業(yè)的柴油機(jī)設(shè)備臺(tái)數(shù)按2臺(tái)，掘進(jìn)19kw加上礦房的37kw總計(jì)56kw,則需風(fēng)M為：2 = 4x56 = 224 ，/ niin = 3.7 ，/ s由以上分析可知，按三種方式計(jì)算后，最大值為10m7s,因此其總風(fēng)M 為12m3/s三、風(fēng)量分配風(fēng)M分配時(shí)，先根據(jù)礦房、掘進(jìn)工作面、WT室等各處需風(fēng)M進(jìn)行風(fēng)M的分配，然后余下的風(fēng)M根據(jù)用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)M及其在

8、通風(fēng)系統(tǒng)中所處的位置及漏風(fēng)地點(diǎn)和漏風(fēng)M進(jìn)行分配，按照此原則對(duì)其進(jìn)行概略估計(jì)，并對(duì)照相關(guān)規(guī)定看其風(fēng)速是否滿(mǎn)足要求。其分配情況如表 1所示：表1風(fēng)量分配表拱風(fēng)地點(diǎn)設(shè)計(jì)共風(fēng)M m3/s設(shè)計(jì)風(fēng)速 m/s規(guī)程規(guī)定風(fēng)速 m/s是否符合規(guī)程規(guī)定礦房50.764是掘進(jìn)30.754是絞車(chē)房20.306是水泵房20.30（至井底-3 333m）二凝度00mm混0.001626215. 7119. 63121.232-3-333m 運(yùn)輸平巷度 漿 厚mm 50噴0.00123759. 836. 591221.813-4米1 乂巷道裸體0.001212484914. 764-5采區(qū)巷道1裸體0.0012568452.

9、 065-6-243m 中段運(yùn)輸卷 道厚 50蒙0.00121359. 836. 5961.966-7-243m 中段運(yùn)輸卷 道50mm 厚噴 50橐0.0012479.836. 5950.477-8風(fēng)井平巷0. 00121369. 836. 5920. 2250mm8-9風(fēng)機(jī)導(dǎo)風(fēng)翁工5一 mm呈噴0粟0. 0010356. 283. 141210. 029-10合計(jì)117052. 54表3末期摩擦阻力表區(qū)段 編號(hào)井巷名稱(chēng)支架aL(m)U(m)S(m:)Q(m7 s)h=gaLUQ7S3 (P a)1-2二 立井（至） 井底-333m）3上凝 旱，度；00rom 混0. 001626215.

10、7119. 63121.232-3-333m 運(yùn)輸平巷5一 mm呈噴0粟0. 00123759. 836. 591221.813-4-333m 運(yùn)輸平巷度 漿 厚mm 50噴0. 00121039. 836. 5961.504-5溜井裸體0. 0018306. 283. 1463.865-6-303m 運(yùn)輸巷道漿厚mm50噴0. 0012549. 836. 5960. 796-7-303m 運(yùn)輸巷道50厚小50漿0. 0012809. 836. 59124. 657-8直立井（ 至-243m）50混凝 厚度300m0. 00163015. 7119. 63110. 1289-243m 終端運(yùn)輸

11、平號(hào)巷【度1呈mm 0噴n1179836.59IX2. 309-1 OIr50-產(chǎn)噴0橐F12?90 1AIX IX15一 | 呈噴0漿n Ff s2011，卜.礦區(qū)初期及末期局部阻力計(jì)算根據(jù)規(guī)定：礦區(qū)井巷的局部阻力，新建礦區(qū)（包括擴(kuò)建礦區(qū)獨(dú)立通風(fēng)的礦區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的 7%II-算，其初期以及末期各個(gè)巷道、WT室的局部阻力分別如下面表中所示：礦區(qū)通風(fēng)容易時(shí) h h .9 X7%=52.54x0.07=3.68Pa礦區(qū)通風(fēng)困難時(shí) h M=h t9X7%=54.19x0.07=3.79Pa.礦區(qū)自然風(fēng)壓由于主井標(biāo)高+71.39m,副井標(biāo)高+67.73ni,相差3.66m,由于當(dāng)進(jìn)、 出鳳井

12、高差在150m以下時(shí)可以不用考慮自然風(fēng)壓（井深 400m以上時(shí) 則需考 慮），因而其礦井自然風(fēng)壓在此忽略不計(jì)。4.初期及末期通風(fēng)總阻力初期：h 力口、=h v+h 剛、=52.54+3.68=56.22Pa末期：h 八、=h # h 麻 =54.19+3.79=57.98Pa六、礦區(qū)通風(fēng)難易程度等積孔是衡M礦區(qū)通風(fēng)難易程度的一個(gè)重要指標(biāo)。根據(jù)單臺(tái)風(fēng)機(jī)等積孔計(jì)算公式：A = A9Q/4hm2式中：A 等積孔，m2;Q 風(fēng)m3/s；h初期風(fēng)莊或末期風(fēng)莊。初期風(fēng)壓為56.22，末期風(fēng)壓為57.98.貝A 砂產(chǎn) 1.19 （?/AAA = 1.19x12x7八5 = 1,911 （ AA tvi=lJ

13、9Q/yA=1.19xl2xA/5T98 =1.88w2等積孔A都滿(mǎn)足1A2,通風(fēng)中等，并且初期等積孔大于末期的等積孔，從 而說(shuō)明初期通風(fēng)比末期容易。七、通風(fēng)設(shè)施設(shè)計(jì)礦區(qū)井下通風(fēng)設(shè)施主要有：雙向、雙道風(fēng)門(mén)、調(diào)節(jié)風(fēng)窗、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、反 風(fēng)風(fēng) 門(mén)、風(fēng)窗、局扇、密閉等，根據(jù)礦區(qū)各礦房和掘進(jìn)工作面所需的風(fēng)M而進(jìn)行礦區(qū)總風(fēng)M分配，將上述通風(fēng)設(shè)施分別設(shè)置于不同的地點(diǎn)，以滿(mǎn)足各礦房及掘進(jìn)工作面、碉室所需的風(fēng)達(dá)到通風(fēng)安全管理的需要。因此在風(fēng)井井筒距井口 6m處設(shè)置兩道常閉風(fēng)門(mén),兩道風(fēng)門(mén)相距 4im為了減少礦區(qū)無(wú)效風(fēng)M和漏風(fēng)損失，對(duì)全部采空區(qū)和廢舊巷道應(yīng)及時(shí)封閉嚴(yán)密，對(duì)風(fēng)門(mén)設(shè)置和開(kāi)閉應(yīng)加強(qiáng)管理，防止風(fēng)流、短路，減少

14、漏風(fēng)，達(dá)到預(yù)期的通風(fēng)效果。八、通風(fēng)設(shè)備選型1.設(shè)計(jì)依據(jù)礦區(qū)所需風(fēng)M為12m3/s,初期最小負(fù)壓力為56.22Pa末期最大負(fù)壓為57.98Pa。2.風(fēng)機(jī)參數(shù)1）風(fēng)機(jī)風(fēng)量礦區(qū)主扇風(fēng)M為：。通水 X =1.1x12=13,2m3 / s式中，Q為礦井總風(fēng)即為12M/s； K為漏風(fēng)損失系數(shù)，鳳并無(wú) 提 升任務(wù)時(shí)取1.1,箕斗井兼作回風(fēng)井時(shí)取1.15，回風(fēng)并兼作升降 人員時(shí)取 1.2,在此處，鳳井為一平WT可當(dāng)作無(wú)提升設(shè)備時(shí)的鳳井來(lái)算，故K取1.1.2）風(fēng)壓計(jì)算由于此處的自然風(fēng)壓忽略不計(jì)，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓主要用于克服礦井總阻力同時(shí)還要克服扇風(fēng)機(jī)裝置的通風(fēng)阻力以及風(fēng)流流到大氣出口的動(dòng)壓損失。其中，扇風(fēng)機(jī)裝置

15、的阻力 hr=100Pa,扇風(fēng)機(jī)的風(fēng) 壓計(jì)算如下：=hwy+hr = 100 + 56.22 = 156.22PaH 中=/?才醐 +h=100 + 57.98 = 157.98P“即礦區(qū)主扇最大靜壓為 207.98Pa最小靜壓為206.22Pa。3）確定工況點(diǎn)礦區(qū)開(kāi)采初期，通風(fēng)阻力系數(shù)為：H 156.22 ccr.才=0-87礦區(qū)開(kāi)采末期，通風(fēng)阻力系數(shù)為：H157.98 八心炫92根據(jù)以上計(jì)算確定初期及末期風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)為： 初期工況點(diǎn)：耳二181.44Pa,Q= 14.44/7? / s,;/, = 62.5%, a = 23 末期工況點(diǎn)：H? =224.85 P , 。 2 =1563 腫/

16、s, 7 =62.5%,冬=26。其工況點(diǎn)如附圖所示：后期可以通過(guò)調(diào)整風(fēng)機(jī)的葉片安裝角來(lái)調(diào)整風(fēng)機(jī)的工作。4)電動(dòng)機(jī)功率 根據(jù)式子：愆=K x Q x H 嚴(yán)(1000 * )(Kw)式中：K電動(dòng)機(jī)容M備用系數(shù)，軸流風(fēng)機(jī)取1.1-1.2,離心式風(fēng)機(jī)取1.2-1.3止匕處為軸流式風(fēng)機(jī)，取1.2:ill 傳動(dòng)效率，宜聯(lián)傳動(dòng)取1,皮帶傳動(dòng)取0.95，此處取為0.95;中一一 電動(dòng)機(jī)效率，一般 0.9-0.95,此處取0.95。則：初期電動(dòng)機(jī)功率：TV =K x Q x 耳一(1000水“) =1.2x181.44x14.44-(1000 x0.95x0.95) =3.48K 汐 末期電動(dòng)機(jī)功率：=K

17、XQ2XH2-(1000 嚴(yán) 2) =1.2x 224.85 x 15.63-(1000 x 0.95 x 0.95) =4.67Kw一般，當(dāng)扇風(fēng)機(jī)功率不大，可選用異步電動(dòng)機(jī)；若功率較大，為了 調(diào)整 電網(wǎng)功率因素，宜選用同步電動(dòng)機(jī)。5)主風(fēng)機(jī)選型根據(jù)Mi、M2,選用BK40-6-NO.12軸流式風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，一臺(tái)備用，配 備額 定功率為5Kw的電動(dòng)機(jī)，主扇工作風(fēng)M不小于792m3/min,負(fù) 壓157Pa。6)通風(fēng)電耗初期電耗：+ AA 2 )x24x365 4-(2 xz/J =(3.48 + 4.67) x24x 365 十(2 x 0.9 x 0.95) =41751K式中：)d電機(jī)效率，取

18、0.9:ne電網(wǎng)效率，取0.95.7)反風(fēng)措施礦區(qū)采用軸流式風(fēng)機(jī)，通風(fēng)機(jī)反向運(yùn)行可使反風(fēng)完成，在風(fēng)機(jī) 控制 室安設(shè)反風(fēng)按鈕，即可實(shí)現(xiàn)反風(fēng)。采用季節(jié)通風(fēng)。新鮮風(fēng)流從主井進(jìn)入，污風(fēng)由回風(fēng)并排地表；掘進(jìn)工作面及采場(chǎng)均采用局扇通風(fēng)。井下通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)反風(fēng)裝置，發(fā) 生事故10 分鐘內(nèi)能夠完成反風(fēng)操作。具體的一些反風(fēng)措施如下所示：(1)制定反風(fēng)演習(xí)計(jì)劃，并按要求每季度進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)。并測(cè)定反風(fēng)風(fēng)遇風(fēng)M不夠和風(fēng)M變化較大時(shí)，應(yīng)查找原因，進(jìn) 行處 理。(2)構(gòu)筑好井下風(fēng)門(mén)及反風(fēng)風(fēng)門(mén)等通風(fēng)設(shè)施。每一處的風(fēng)門(mén)為兩道，反風(fēng)風(fēng)門(mén)也為兩道，并嚴(yán)格質(zhì)M檢查，不合格則反工。(3)繪制反風(fēng)時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)圖和避災(zāi)線(xiàn)路圖。(4)制定井下火災(zāi)預(yù)案，力求詳細(xì)，