《礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)武家塔煤礦60萬噸礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)武家塔煤礦60萬噸礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（31頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 各專業(yè)全套優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)說明書 題 目：武家塔煤礦（60萬噸/年）礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號：1172135208 專 業(yè)：安全工程 班 級：安全2011-2班 指導(dǎo)教師： 2 目 錄 第一章 礦井概況及開拓設(shè)計(jì) 1 1.1礦井地質(zhì)條件和煤層條件 1 1.1.1地質(zhì)條件 1 1.1.2煤層條件 3 1.2開拓設(shè)計(jì) 5 1.2.1開拓方案 5 1.2.2通風(fēng)系統(tǒng)介紹 6 1.3 通風(fēng)系統(tǒng)方案比較 7 第二章 計(jì)算和分配礦井總風(fēng)量 8 2.1計(jì)算總風(fēng)量 8

2、 2.1.1按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 8 2.1.2按采煤、掘進(jìn)、硐室等處實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算 8 2.2風(fēng)量的分配 14 2.2.1風(fēng)量的分配 14 2.2.2風(fēng)速的校驗(yàn) 15 第三章 礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 17 3.1容易時(shí)期和困難時(shí)期的確定 17 3.1.1容易時(shí)期的確定 17 3.1.2困難時(shí)期的確定 17 3.2計(jì)算礦井通風(fēng)阻力 17 3.2.1選擇通風(fēng)路線 17 3.2.2計(jì)算礦井通風(fēng)阻力內(nèi)容 17 3.2.3礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 19 3.3礦井通風(fēng)難易程度評價(jià) 21 3.3.1等積孔計(jì)算 21 3.3.2通風(fēng)難易程度評價(jià) 21 第四章 通風(fēng)設(shè)備的選型

3、22 4.1通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓風(fēng)量計(jì)算 22 第五章 通風(fēng)機(jī)的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn) 26 5.1 礦井主要通風(fēng)機(jī)房場所要遵循規(guī)定 26 5.2 礦井主要通風(fēng)機(jī)司機(jī)崗位責(zé)任制要求 26 5.3停機(jī)處理及設(shè)備檢查 27 參考文獻(xiàn) 28 內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì) 第一章 礦井概況及開拓設(shè)計(jì) 1.1礦井地質(zhì)條件和煤層條件 1.1.1地質(zhì)條件 1）地理位置 武家塔煤礦位于鄂爾多斯市東勝煤田北部伊金霍洛旗境內(nèi)，行政區(qū)劃隸屬伊金霍洛旗烏蘭木倫鎮(zhèn)。其地理坐標(biāo)為東經(jīng)：110°09′57″～110°11′11″；北緯：39°16′27″～39

4、°17′17″。 2）水系 井田內(nèi)無地表水系，區(qū)內(nèi)的主要溝谷為位于井田南部的忽吉圖溝，基本為常年流水，受季節(jié)影響較大，其它各溝谷為間歇性溪流，其旺枯隨季節(jié)變化而變化。 3）區(qū)域地質(zhì)特征 （1） 地層 本礦位于東勝煤田補(bǔ)連礦區(qū)，礦區(qū)大部被風(fēng)積沙及黃土覆蓋，基巖僅在烏蘭木倫河、忽雞圖溝等較大溝谷中零星出露，依據(jù)地質(zhì)及鉆孔等資料可知，區(qū)內(nèi)地層由老至新有：上三迭統(tǒng)延長組（T3y）、中下侏羅統(tǒng)延安組(J1-2y)、中侏羅統(tǒng)直羅組(J2z) 、中侏羅統(tǒng)安定組(J2a)、上侏羅～下白堊統(tǒng)志丹群(J3-k1zh)、第三系(R)、及第四系(Q)。 （2） 構(gòu)造 東勝煤

5、田補(bǔ)連礦區(qū)位于鄂爾多斯臺向斜東勝隆起之東南邊緣地帶，基本構(gòu)造形態(tài)表現(xiàn)為一單斜構(gòu)造，巖層走向N250W，傾向S650W，傾角1-30，具有寬緩的波狀起伏。 （3）巖漿巖 井田內(nèi)無巖漿巖活動。 （4）水源條件 礦井正常涌水量為15m3/h，最大涌水量30m3/h，為了合理利用水資源，節(jié)約開發(fā)投資，本設(shè)計(jì)確定采用經(jīng)沉淀后的井下水作為礦井生產(chǎn)用水、礦井井下消防灑水及地面消防用水水源，水質(zhì)經(jīng)化驗(yàn)后滿足生產(chǎn)用水及排放標(biāo)準(zhǔn)。 表1-1-1 東勝煤田補(bǔ)連礦區(qū)地層一覽表 地 層 單 位 厚度（M） 最小～最大 平均 巖 性 第 四

6、 系 Q 全新 統(tǒng)Q4 0～68.24 16.41 主要由風(fēng)積砂層，次為河流淤積、洪積層。風(fēng)積砂成份以細(xì)粒石英為主，沙流淤積層巖性為砂、粉砂或礫石，洪積層以砂、礫石為主。 更新 統(tǒng)Q3 上部為淤積層，巖性為砂、粉砂及黑色土壤，底部為馬蘭黃土，巖性為淡黃色亞砂土，柱狀節(jié)理發(fā)育，含鈣質(zhì)結(jié)核。不整合于老地層之上。 第 三 系 R 上 新 統(tǒng) N2 0～10.14 4.43 上部為粉紅色砂質(zhì)粘土、亞砂土，下部為灰色、桔黃、棕紅色礫巖夾棕紅、棕黃色砂巖，分選及滾園度差，呈半膠結(jié)狀態(tài)，松散。不整合于老地層之上。 上侏羅 ∫ 下白堊統(tǒng) J3～

7、K1zh 7.37～185.85 85.86 上部以磚紅、粉紅及灰綠色的細(xì)、粉砂巖為主，局部含礫，泥質(zhì)膠結(jié)，較疏松，具大型斜層理。下部為紫紅、桔黃色的雜色礫巖及含礫粗砂巖互層，夾粉砂巖，礫石以花崗巖、花崗片麻巖、石英巖等組成。分選差，磨園中等，泥質(zhì)膠結(jié)，較疏松。與下伏地層呈不整合接觸。 中 侏 羅 統(tǒng) J2 安定組 J2a 11.26～48.74 27.47 為一套紫紅、磚紅、黃棕色中、細(xì)粒砂巖，中夾灰紫色砂質(zhì)泥巖。底部為淺黃色，向上變?yōu)闇\紫色的巨厚層狀砂巖。與下伏地層呈假整合接觸。 直羅組 J2z 15.56～161.85 96.07

8、上部為一套雜色的細(xì)、中粒砂巖，顏色為灰白、灰黃、灰蘭、灰綠、灰紫色等，泥質(zhì)或粘土質(zhì)膠結(jié)。底部為厚層狀的灰黃色中粗粒砂巖，局部相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖。含較多鐵質(zhì)、泥質(zhì)結(jié)核。底部局部含1號煤層。與下伏地層呈假整合接觸。 中 下侏羅統(tǒng) J1-2Y 延安組上巖段 J1-2Y3 39.70～84.09 63.06 上部主要由灰白色中、細(xì)粒砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及2號煤組成。底部為灰白、黃綠色細(xì)、粉砂巖及泥巖，具小型波狀層理及水平層理。與下伏地層呈整合接觸。 延安組中巖段 J1-2Y2 33.10～78.30 63.77 主要由灰—深灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖和3

9、、4號煤組組成。底部為厚層狀灰白色中、細(xì)粒砂巖，具波狀層理、楔狀交錯(cuò)層理和水平層理。與下伏地層呈整合接觸。 延安組下巖段 J1-2Y1 13.66～96.97 64.96 主要為灰、灰白色細(xì)砂巖、粉砂巖及灰黑色、黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、煤組成。含5、6號煤組。底部為灰色～灰白色的細(xì)中粒砂巖，局部相變?yōu)榇稚皫r或礫巖，發(fā)育大型槽狀交錯(cuò)層理。與下伏地層呈假整合接觸。 上 三 迭 統(tǒng) T3y ＞132.80 由灰綠色、灰白色細(xì)、中粒石英砂巖組成，含較多云母及少量的暗色礦物，粘土質(zhì)膠結(jié)，局部地段頂部有明顯的風(fēng)化殼產(chǎn)物。 4）井田地質(zhì)特征 （1） 地層 井田內(nèi)大部分為第

10、四系覆蓋只在溝谷兩側(cè)出露延安組（J1-2y），根據(jù)鉆孔揭露和地質(zhì)填圖成果，井田地層由老至新有： ① 三疊系上統(tǒng)延長組（T3y） 井田內(nèi)無出露，僅在鉆孔中見到，鉆孔揭露厚度不全。該組為煤系地層沉積基底，巖性為灰綠色中、粗粒長石石英砂巖，含綠泥石及少量云母，具大型交錯(cuò)層理，夾薄層砂質(zhì)泥巖。 ② 侏羅系中下統(tǒng)延安組（J1-2y） 為井田主要含煤地層，由于后期侵蝕、剝蝕作用，厚度變薄，厚度137.40～169.60m，平均153.50m，巖性為灰色、深灰色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖，灰白色中、細(xì)粒砂巖、粉砂巖及灰黑色炭質(zhì)泥巖、煤層等，含Ⅲ～Ⅵ四個(gè)煤組。根據(jù)其沉積旋回特征，將其劃分為四個(gè)巖段。與下伏延長組

11、呈平行不整合接觸。 ③ 第三系上新統(tǒng)（N2） 井田內(nèi)零星出露，鉆孔揭露最大厚度24.36m，巖性為淺紅色粉砂質(zhì)泥巖，有滑感，吸水后具可塑性，含似層狀鈣質(zhì)結(jié)核，下部為紫紅色黃綠色含礫砂巖。與下伏地層呈不整合接觸。 ④ 第四系（Q） 井田內(nèi)第四系主要為全新統(tǒng)風(fēng)積細(xì)砂（Q4eol）及沖洪積砂礫石層（Q4al+pl），鉆孔揭露厚度2m，地表一般小于5m。與下伏地層呈不整合接觸。 （2）構(gòu)造 井田位于東勝煤田補(bǔ)連礦區(qū)東南部，基本構(gòu)造形態(tài)與東勝煤田一致，為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造，傾向230°，傾角1～3°，井田內(nèi)無較大斷層及褶皺，地質(zhì)構(gòu)造簡單。 （3）巖漿巖 井田內(nèi)無巖漿巖活動。 1.1

12、.2煤層條件 含煤地層延安組（J1-2y）共含煤7～14層，一般為10層，根據(jù)成煤特征自下而上劃分為2、3、4、5、6五個(gè)煤組。其中可采煤層5層，分別為2-2、3、4、5-2、6-2下號煤層，截至目前， 3號煤層已全部采空，2-2號煤層大部采空（正在開采），4號煤層及以下煤層尚未采動。煤層特征詳見表1-2-2。 1）各煤層的賦存情況及特征如下 （1）2號煤組： 2-1號煤層：位于2-2號煤層之上的2-1號煤層僅在區(qū)內(nèi)個(gè)別點(diǎn)揭露，不可采。煤厚為0.10～0.60m，平均0.43m。2-2號煤層：位于上巖段（J1-2y3）的中部，基本表現(xiàn)為一單層，為大部可采的較穩(wěn)定煤層。煤層結(jié)構(gòu)簡單。

13、 （2）3號煤層： 賦存于延安組中巖段，為一單煤層，層位穩(wěn)定，厚度較大，且變化較小，煤厚為4.32～5.91m，平均5.02m，頂板巖性主要為砂質(zhì)泥巖、泥巖，底板巖性為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及細(xì)砂巖。 （3）4號煤層： 賦存于延安組中巖段，為一單煤層，層位穩(wěn)定，厚度變化較小，煤厚為1.16～2.38m，平均為1.81m，頂板巖性為泥巖、砂質(zhì)泥巖以及粉砂巖，底板巖性多為粘土巖、砂質(zhì)粘土巖 （4）5號煤組： 5—1上和5—1中號煤層在區(qū)內(nèi)見煤點(diǎn)均不可采，煤厚分別為0.08～0.53m，平均0.36m； 5-1下號煤層位于延安組下巖段（J1-2y1）的上部，煤層厚度為0.10～1.00m，平均為

14、0.66m，煤層頂板巖性多為粉砂巖、泥巖，底板巖性多為砂質(zhì)泥巖；5-2號煤層位于延安組下巖段（J1-2y1）的中部，該煤層全區(qū)可采，厚度變化較小，層位比較穩(wěn)定，煤厚為0.96～1.43m，平均為1.10m，為穩(wěn)定煤層，頂板巖性多為粉砂巖，底板巖性多為細(xì)砂巖，粉砂巖。 （5）6號煤組： 6-1上號煤層：區(qū)內(nèi)局部發(fā)育，見煤點(diǎn)均不可采，煤厚為0.05～0.46m，平均0.25m；6-1下煤層：全區(qū)發(fā)育，煤厚為0.38～0.98m，平均0.72m，可采區(qū)位于井田東北角，面積約占全區(qū)面積的15%，為不可采煤層；6-2上號煤層：區(qū)內(nèi)局部發(fā)育，見煤點(diǎn)均不可采，煤厚為0.10～0.63m，平均0.38m

15、；6-2下號煤層：位于延安組下巖段（J1-2y1）之下部，煤層厚度1.32～3.50m，全區(qū)可采，為穩(wěn)定煤層。煤層頂板巖性一般為粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，局部為細(xì)砂巖、粘土巖底部巖性為砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，局部為中粗砂巖。 2）煤層的自燃 根據(jù)礦井儲量核實(shí)報(bào)告，本區(qū)煤由于其揮發(fā)分產(chǎn)率較高，絲碳含量大，故煤層屬于易自燃煤層。 根據(jù)內(nèi)蒙古礦山安全與職業(yè)危害檢測檢驗(yàn)中心（內(nèi)蒙古安科安全生產(chǎn)檢測檢驗(yàn)有限公司）2009年8月出具的《武家塔煤礦煤塵爆炸性、煤的自燃發(fā)火傾向性檢驗(yàn)報(bào)告》（4號煤層），煤的自燃傾向性等級屬Ⅰ級容易自燃。 3）煤層瓦斯涌出量 本區(qū)未進(jìn)行煤層瓦斯測試工作，但據(jù)小窯調(diào)查及開采過程實(shí)際情

16、況來看，各煤層瓦斯含量均很小、屬低瓦斯礦井。 內(nèi)蒙古安科安全生產(chǎn)檢測檢驗(yàn)有限公司，2009年8月出具了武家塔煤礦《礦井瓦斯等級鑒定報(bào)告》（2009年度），礦井瓦斯絕對涌出量0.76m3/min，瓦斯相對涌出量0.62m3/t；礦井二氧化碳絕對涌出量0.80m3/min。本礦屬低瓦斯礦井。 1.2開拓設(shè)計(jì) 1.2.1開拓方案 武家塔井田共有可采煤層5層，分別為2-2、3、4、5-2、6-2下號煤層。截至目前， 3號煤層現(xiàn)已全部采空，2-2號煤層大部采空（現(xiàn)正在開采），4號煤層及以下煤層尚未采動。根據(jù)煤田煤層賦存條件，工業(yè)場地位置的選擇，并結(jié)合本礦井的地形條件、地面運(yùn)輸條件提出倆種開拓方案

17、： 1） 方案一：開采4、5-2、6-2下號煤層時(shí)仍然使用礦井開采2-2號煤層開拓方式，采用平硐、斜井、立井開拓，所用井筒分別為1＃斜井(進(jìn)風(fēng)，敷設(shè)排水管路)、4＃平硐（進(jìn)風(fēng)、主提升）、1?；仫L(fēng)立井（總回風(fēng)井）。礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央分列式，通風(fēng)方式為機(jī)械抽出式。 2）方案二：利用已建工業(yè)場地，新建三條井筒，即：主斜井、副斜井和回風(fēng)立井（原有井筒及系統(tǒng)均報(bào)廢），礦井開拓方式為斜、立井混合開拓。其中新建的主斜井、副斜井位于礦井原4#平硐處附近，井田邊界的東南角，主斜井擔(dān)負(fù)礦井的煤炭提升任務(wù)，為礦井輔助通風(fēng)井，同時(shí)兼做礦井安全出口，斜長137.889m，傾角16°，井筒凈寬3.8m，凈斷面10.1

18、9 m2；副斜井擔(dān)負(fù)礦井的設(shè)備、材料等輔助提升任務(wù)，斜長375.513m，傾角6°，井筒凈寬4.1m，凈斷面11.68 m2,主、副斜井位于山坡地表最低處，有利于利用地形優(yōu)勢減少井巷工程量。新建的回風(fēng)立井位于井田邊界的東北角地表平緩地帶，回風(fēng)立井與主副斜井相距1200m左右。礦井開拓方式為斜井－立井多水平混合開拓。礦井劃分二個(gè)水平，一水平標(biāo)高+1048m（開采4號煤層），二水平標(biāo)高+950m（5-2煤和6-2下煤）。礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央分列式，通風(fēng)方式為機(jī)械抽出式。 1.2.2通風(fēng)系統(tǒng)介紹 1）方案一中，1＃斜井為主井，擔(dān)任進(jìn)風(fēng)，敷設(shè)排水管路的任務(wù)，4＃平硐為副井擔(dān)任進(jìn)風(fēng)、主提升的任務(wù)，1＃

19、回風(fēng)立井為總回風(fēng)井。 即地面新鮮風(fēng)流——副平硐（主斜井）——輔運(yùn)大巷（運(yùn)輸大巷）——膠帶運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)順槽——回采工作面——材料運(yùn)輸回風(fēng)順槽——回風(fēng)大巷——回風(fēng)立井排出地面。 2）方案二中： （1）根據(jù)本次技術(shù)改造設(shè)計(jì)涉及到的礦井三個(gè)可采煤層賦存條件，設(shè)計(jì)將整個(gè)井田劃分為二個(gè)水平開采。初期開采一水平4號煤層時(shí)井下布置三條大巷，大巷均沿煤層底板布置，間距為30～30.177m。主、副斜井見4號煤層后直接布置運(yùn)輸大巷及輔運(yùn)大巷，主運(yùn)大巷與主斜井提升方位相同，平面上為一條直線；回風(fēng)大巷與主、輔運(yùn)輸大巷平行布置，與回風(fēng)立井貫通，構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)，為通風(fēng)系統(tǒng)類型為中央分列式。即新鮮風(fēng)流由副斜井（主斜井）－→

20、4號煤層輔運(yùn)大巷（4號煤層運(yùn)輸大巷）－→4101工作面運(yùn)輸順槽（4102回風(fēng)順槽）－→4101綜采工作面－→4101工作面回風(fēng)順槽—→4號煤層回風(fēng)大巷—→回風(fēng)立井—→風(fēng)硐排出地面。 （2）下部5-2號煤層開拓采用斜巷聯(lián)絡(luò)，在主副井筒井底附近，與4號煤層主輔運(yùn)輸大巷平面上錯(cuò)開10～15m，掘進(jìn)運(yùn)輸下山（16°）及輔運(yùn)下山（6°）。運(yùn)輸下山見6-2下號煤層后落平，在5-2號煤層設(shè)置主運(yùn)大巷和溜煤眼，將煤炭溜入運(yùn)輸下山膠帶輸送機(jī)；輔運(yùn)下山見5-2號煤層后沿煤層布置輔運(yùn)大巷，構(gòu)成運(yùn)輸系統(tǒng)；回風(fēng)立井延深至5-2號煤層后布置回風(fēng)大巷，與5-2號煤層主輔大巷連通，構(gòu)成回風(fēng)系統(tǒng)。6-2下號煤層開拓方式除運(yùn)輸

21、下山落平后直接布置6-2下號煤層運(yùn)輸大巷外，其他巷道布置同5-2號煤層。即地面新鮮風(fēng)流由副斜井（主斜井）——輔運(yùn)（主運(yùn)）下山——盤區(qū)輔運(yùn)大巷（盤區(qū)運(yùn)輸大巷）——回風(fēng)大巷——回風(fēng)立井排出地面。 1.3 通風(fēng)系統(tǒng)方案比較 1) 方案比較 方案一增加了井巷和土建工程量投資大，工期長；且通風(fēng)路線長，風(fēng)阻大；煤炭運(yùn)輸距離長，運(yùn)輸成本高。所用井筒位置和井筒現(xiàn)狀不利于4號煤層及以下煤層開拓和運(yùn)輸，如果使用此方案煤層開拓系統(tǒng)十分復(fù)雜。 方案二利用已建工業(yè)場地新建風(fēng)井，新建風(fēng)井后與方案一相比通風(fēng)路線縮短，風(fēng)阻減少礦井通風(fēng)容易，通風(fēng)質(zhì)量好；煤炭運(yùn)輸距離短，運(yùn)輸成本低；使煤層開拓系統(tǒng)簡單，輔助運(yùn)輸

22、系統(tǒng)流暢，通風(fēng)系統(tǒng)合理，優(yōu)化井下系統(tǒng)和地面布置。利用部分原有施工巷道，施工井巷工程總長度為：5350m，其中煤巷為3492m，巖巷為646m，半煤巖巷1212m。主要大巷均布置在煤層中，減少了巖巷工程量，降低了投資成本。且回風(fēng)立井和主副井構(gòu)成了中央分列式通風(fēng)方式，此通風(fēng)方式正適合本礦煤層傾角較小，而且自燃發(fā)火比較嚴(yán)重的特性。 2）方案確定 根據(jù)上述方案的比較，最總選取方案一。 第二章 計(jì)算和分配礦井總風(fēng)量 2.1計(jì)算總風(fēng)量 2.1.1按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 Q1=4NK =4×50×1.2 =288m3/min=4.0m3/s 式

23、中：Q1---礦井總供風(fēng)量，m3/min； 4---每人每分鐘供風(fēng)量，m3/min； N---井下同時(shí)工作人數(shù)，按交接班兩班人 數(shù)計(jì)算50人； K---礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和和配風(fēng)不均衡等因素，采用中央分列式或混合式通風(fēng)時(shí)可取1.15～1.20。在礦井產(chǎn)量在T≥90×104t/a時(shí)取小值; T＜90×104t/a時(shí)取大，本礦井常年60萬t/a值此處取1.2。 2.1.2按采煤、掘進(jìn)、硐室等處實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算 Q2=（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ車+ΣQ其他）K 式中：ΣQ采---采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/min； ΣQ掘---掘進(jìn)工作

24、面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/min； ΣQ硐---獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/min； ΣQ其他---除采掘硐室外其它需風(fēng)量總和，m3/min； K---礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和和配風(fēng)不均衡等因素，采用中央分列式或混合式通風(fēng)時(shí)可取1.15～1.20。在礦井產(chǎn)量在T≥90×104t/a時(shí)取小值; T＜90×104t/a時(shí)取大，本礦井常年60萬t/a值此處取1.2。 1）回采工作面的風(fēng)量計(jì)算： （1）按瓦斯涌出量計(jì)算 Q采=100×q采×Kc =100×0.73×1.4=102.2m3/min=1.70m3/s 式中 Q采—— 采煤工

25、作面需要風(fēng)量，m3/min； q采—— 采煤工作面絕對瓦斯涌出量；本礦井瓦斯絕對涌出量為 0.76m3/min，采面絕對瓦斯涌出量取0.73m3/min； Kc—— 工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，即該工作面瓦斯絕對涌出量的最大值與平均值之比。通常機(jī)采工作面1.2～1.6；炮采工作面取1.4～2.0；水采工作面取2.0～3.0。本礦井為機(jī)采取1.4。 （2） 按工作面溫度和合適風(fēng)速計(jì)算 采煤工作面應(yīng)具有良好的氣候條件，其進(jìn)風(fēng)流溫度和風(fēng)速應(yīng)符合表2-1-1。采煤工作面的需風(fēng)量可按下式計(jì)算： Q采=60×V采×S采×Ki（m3/min） 式中 Q采 —— 采煤工

26、作面實(shí)際需要的風(fēng)量， m3/min； V采 —— 采煤工作面適宜風(fēng)速， m/s； S采 —— 采煤工作面的平均有效斷面積，m2，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計(jì)算； Ki —— 采煤工作面面長調(diào)整系數(shù),按表2-1-2選取。 2-1-1 采煤工作面空氣溫度與合適風(fēng)速對應(yīng)表 采煤工作面空氣溫度 （℃） 采煤工作面風(fēng)速 （m/s） ＜15 0.3～0.5 15～18 0.5～0.8 18～20 0.8～1.0 20～23 1.0～1.5 23～26 1.5～1.8 26～28 1.8

27、～2.5 28～30 2.5～3.0 2-1-2 采煤工作面面長調(diào)整系數(shù)表 采煤工作面長度(m) ＜50 50～80 80～120 120～150 150～180 >180 Ki 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3～1.4 本礦井無地溫?zé)岷Γ孪锏罍囟纫话悴怀^15℃，工作面加上設(shè)備的散熱，環(huán)境溫度不超過20℃。按2-1-1照氣溫與風(fēng)速的對應(yīng)關(guān)系，采煤工作面適宜風(fēng)速取1.0m/s。采煤工作面面長調(diào)整系數(shù)Ki取1.1。根據(jù)所給材料的延伸斷面圖及采區(qū)參數(shù)取S采=10.5 m2。 Q采=60×V

28、采×S采×K長=60×1×10.5×1.1=693m3/min=11.55m3/s 取Q采=12m3/s （3） 按工作面人員數(shù)量計(jì)算： Q采=4nc=4×20=80m3/min=1.4m3/s 式中 4——每人每分鐘供給的最低風(fēng)量m3/min； nc—采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取交接班時(shí)20人。 依據(jù)以上幾方面的計(jì)算，按工作面溫度和合適風(fēng)速計(jì)算的風(fēng)量最大，取回采工作面風(fēng)量ΣQ采=12m3/s。 （4） 按風(fēng)速驗(yàn)算： 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定第101條，回采工作面最低風(fēng)速為0.25m/s，最高風(fēng)速為4m/s的要求進(jìn)行驗(yàn)算，即回采工作面風(fēng)量應(yīng)滿足： 15×S采

29、≤Q采≤240×S采 157.5m3/min≤Q采=12×60m3/min=720m3/min≤2520m3/min 式中 S采 —— 回采工作面平均有效斷面，根據(jù)所給材料的延伸斷面圖及采區(qū)參數(shù)取S采=10.5 m2。 最后確定回采工作面需風(fēng)量ΣQ采=12m3/s。 2）掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算 按礦井各個(gè)需要獨(dú)立通風(fēng)掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和 (Q掘)計(jì)算。 式中 Q掘i——第i個(gè)掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min。 （1） 按瓦斯涌出量計(jì)算 Q掘=100×q掘×Kd=100×0.70×1.5=114m3/min=1.75m3/s 式中 Q掘—— 掘進(jìn)

30、工作面實(shí)際需風(fēng)量，m3/min； q掘—— 掘進(jìn)工作面平均絕對瓦斯涌出量，本礦井瓦斯絕對涌出量為 0.76m3/min，采面絕對瓦斯涌出量取0.70m3/min； Kd—— 掘進(jìn)工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。級掘進(jìn)面最大瓦斯涌出量與平均瓦斯涌出量之比。通常，機(jī)掘工作面取Kd=1.5～2.0。本礦為機(jī)掘取Kd=1.5。 （2）按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量,計(jì)算掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量： 巖巷掘進(jìn)： Qbi=Qbs×I+60×V小S掘=200×1+9×9.5=285. 5m3/min=4.76m3/s 煤巷和半煤巖巷掘進(jìn)： Qbi=Qbs×I+60×V小S掘=200×1

31、+15×11.5=372.5m3/min=6.21m3/s 式中 Qbs—— 掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，m3/min；掘進(jìn) 工作面選用額定風(fēng)量為200 m3/min，功率為11Kw局部扇風(fēng)機(jī)； I—— 掘進(jìn)面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺數(shù)，臺； S掘---掘進(jìn)工作面斷面積，根據(jù)武家塔延伸斷面圖中回風(fēng)大巷斷面圖取巖巷掘進(jìn)S掘=9.5 m3;根據(jù)運(yùn)輸順槽斷面圖取煤巷和半煤巖巷掘進(jìn)S掘=11.5 m3； V小——局部通風(fēng)機(jī)吸入口至掘進(jìn)工作面回風(fēng)流之間的風(fēng)速巖巷不小于0.15 m/s、煤巷和半煤巖巷不小于0.25 m/s，以防止局部通風(fēng)機(jī)吸入循環(huán)風(fēng)和這段距離內(nèi)風(fēng)流停滯，而造成瓦斯積聚。

32、 （3） 按工作人員數(shù)量計(jì)算 Q掘=4N=4×30=120m3/min=2m3/s 式中 4——每人每分鐘供給的風(fēng)量不得小于4 m3/min； N——掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取30； （4）按炸藥使用量計(jì)算 式中 —掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥量，8kg； b—每公斤炸藥爆破后生成的當(dāng)量CO的量，根據(jù)炸藥有毒氣體國家標(biāo)準(zhǔn)， b取0.1m3/s。 t—通風(fēng)時(shí)間，一般不少于20min； c—爆破經(jīng)通風(fēng)后，允許工人進(jìn)入工作面工作的CO濃度，一般取0.02%。 （5）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算 ① 按最低風(fēng)速驗(yàn)算

33、 煤巷掘進(jìn)工作面的最低風(fēng)量Q煤（單位：m3/min）： Q煤≥15 S掘 Q煤≥15×11.5=172.5m3/min=2.875m3/s 滿足最低風(fēng)速要求。 式中 15—按煤巷掘進(jìn)工作面最低風(fēng)速的換算系數(shù)； S掘—煤巷和半煤巖巷掘進(jìn)工作面的平均斷面積，根據(jù)運(yùn)輸順槽斷面圖取煤巷和半煤巖巷掘進(jìn)S掘=11.5 m2。 ②按最高風(fēng)速驗(yàn)算： Q煤≤240 S掘 Q煤≤240×11.5=2760m3/min=46m3/s 滿足最高風(fēng)速要求。 式中 240—按掘進(jìn)工作面最高風(fēng)速的換算系數(shù)； S掘—煤巷和半煤巖巷掘進(jìn)工作面的平均斷面積，根據(jù)運(yùn)輸順槽斷面圖取煤巷和半

34、煤巖巷掘進(jìn)S掘=11.5 m2。 綜上所述：選取掘進(jìn)工作面的風(fēng)量為7m3/s，ΣQ掘=2×7=14 m3 3）硐室實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算 井下獨(dú)立通風(fēng)的每個(gè)硐室所需風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)各類硐室分別計(jì)算，武家塔煤礦的中央變電所、水泵房、消防材料庫、絞車房等都不是獨(dú)立硐室，不需要獨(dú)立通風(fēng)。采區(qū)變電所設(shè)計(jì)為獨(dú)立硐室，需要獨(dú)立通風(fēng)。 總風(fēng)量應(yīng)為采區(qū)變電所硐室風(fēng)量，則： 采區(qū)變電所需風(fēng)量的計(jì)算： Q采區(qū)變電所= 3600×∑W×θ =3600×200×0.02 =100m3/min ρ×Cp×60×△t 1.2×1.005×60×2 式中 Q采區(qū)變電所——采區(qū)變電所變電所硐室總需風(fēng)

35、量，m3/min； ∑W——采區(qū)變電所硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動機(jī)總功率Kw；根據(jù)本礦井變電所使用的設(shè)備設(shè)施取200kw； θ—— 硐室的發(fā)熱系數(shù)。應(yīng)根據(jù)實(shí)際考察的結(jié)果確定，通常，水泵房可取0.01～0.03;變電所絞車房可取0. 02～0.04。此處為采區(qū)變電所取0.02； ρ——空氣密度，一般取ρ=1.2kg/m3； Cp——空氣的定壓比熱容，一般可取Cp=1.005kj/kg·k； △t—機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)中的氣溫差℃，此處取2℃。 則：ΣQ硐=100m3/min=1.67 m3/s。 4）按稀釋防爆膠輪車尾氣需要風(fēng)量的計(jì)算： 本礦選用2臺WQC2J型2.5t防爆無軌膠輪

36、車，用來滿足礦井材料、矸石、小型設(shè)備的運(yùn)輸要求。另外，人員運(yùn)輸選用WRC20/2J型防爆無軌膠輪車1臺。按膠輪車供風(fēng)疊加法計(jì)算，已有無軌膠輪車功率為45kW，膠輪車單獨(dú)給風(fēng)量按5.4m3/minkw供風(fēng)，巷道中3臺膠輪車同時(shí)工作時(shí)通風(fēng)量按疊加法計(jì)算，第一臺按100％計(jì)算，第二臺按75％計(jì)算，第3臺按50% 計(jì)算： Q膠輪車=5.4×45×(100%×1+75%×1+50%×1)=546.75m3/min =9.1m3/s 5）其他巷道需要風(fēng)量計(jì)算： 對于礦井其他用風(fēng)地點(diǎn)的配風(fēng)量，設(shè)計(jì)考慮滿足巷道低風(fēng)速等要求，取采、掘、硐室、防爆膠輪車尾氣需要風(fēng)量之和的5%。 則ΣQ其它=（12+14

37、+1.67+9.1）×5% =1.84m3/s 則礦井總風(fēng)量： Q總=（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ車+ΣQ它）·K =（12+14+1.67+9.1+1.84）×1.2 =46.33m3/s，取47m3/s。 2.2風(fēng)量的分配 2.2.1風(fēng)量的分配 1)風(fēng)量分配的原則： 配風(fēng)量必須符合《煤礦安全規(guī)程》中下列有關(guān)規(guī)定； (1)關(guān)于氧氣、瓦斯、二氧化碳和其他有毒有害氣體安全濃度的規(guī)定；關(guān)于最高風(fēng)速和最低風(fēng)速的規(guī)定；關(guān)于采掘工作面和機(jī)電硐室最高溫度的規(guī)定；關(guān)于冷空氣預(yù)熱的規(guī)定；以及關(guān)于空氣中粉塵安全濃度的規(guī)定等。 (2) 沿途漏風(fēng)，尤其是風(fēng)流短路，較大地影

38、響了礦井通風(fēng)的安全件和經(jīng)濟(jì)性。因此應(yīng)盡量減少沿途漏風(fēng)和風(fēng)流短路。 (3) 在裝有局部通風(fēng)機(jī)的巷道內(nèi)，巷道的風(fēng)量應(yīng)按不小于局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的1.43倍計(jì)算。 (4) 在串聯(lián)摻新的風(fēng)流中，應(yīng)使其中的瓦斯、二氧化碳的濃度不超過0.5％，且使其他有害氣體的濃度不超過安全濃度。 2)風(fēng)量分配的方法： 在各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)，將各用風(fēng)點(diǎn)計(jì)算的風(fēng)量值乘以備用系數(shù)K（見表2-2-1），就是配給用風(fēng)地點(diǎn)所在巷道的風(fēng)量。從各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)開始，逆風(fēng)流方向而上，遇分風(fēng)點(diǎn)則加上其他風(fēng)路的分風(fēng)量，得到未分風(fēng)前那一條風(fēng)路的風(fēng)量，作為該風(fēng)路的風(fēng)量，直至確定進(jìn)風(fēng)井筒的總進(jìn)風(fēng)量。這一風(fēng)量應(yīng)該等于剛才計(jì)算的礦井總風(fēng)量。然后又從各個(gè)用

39、風(fēng)地點(diǎn)開始，順風(fēng)流方向而上，遇匯合點(diǎn)則加上其他風(fēng)路的風(fēng)量一起分配給匯合后那一條風(fēng)路，作為該風(fēng)路的風(fēng)量，直至確定回風(fēng)井筒的總回風(fēng)量。這一風(fēng)量也應(yīng)等于剛才計(jì)算的礦井總風(fēng)量。 表2-2-1 各用風(fēng)點(diǎn)備用系數(shù)K 用風(fēng)點(diǎn) 采煤工作面 掘進(jìn)工作面 膠輪車 通風(fēng)硐室 其他 備用系數(shù)k 1.25 1.10 1.20 1.15 2.0 3）風(fēng)量的分配 （1）礦井風(fēng)量分配見表2-2-2 表2-2-2 風(fēng)量分配表 單位：m3/s 序號 供風(fēng)地點(diǎn) 數(shù)量 所需風(fēng)量

40、 總風(fēng)量 備注 1 采煤工作面 1 15 15 2 掘進(jìn)工作面 2 7.7 15.4 3 膠輪車 11 11 4 采區(qū)變電所 1 1.92 1.92 5 其他 3.68 3.68 合計(jì) 47 (2)礦井風(fēng)量再分配： 不能把所有風(fēng)量都分給回采面，防止因負(fù)壓過大而著火。 膠輪車供風(fēng)量分配，稀釋膠輪車尾氣的風(fēng)量通過順槽進(jìn)入回采工作面2.0m3/s，進(jìn)入掘進(jìn)工作面的風(fēng)量為1.0m3/s，直接通過回風(fēng)順槽5.0m3/s，漏風(fēng)量為2m3/s，則風(fēng)量分配見表2-2-3 表2-2-3

41、 風(fēng)量再分配表 單位 ：m3/s 序號 供風(fēng)地點(diǎn) 數(shù)量 所需風(fēng)量 總風(fēng)量 備注 1 采煤工作面 1 17 17 2 掘進(jìn)工作面 2 8.7 17.4 3 采區(qū)變電所 1 1.92 1.92 4 其他 10.6 10.68 合計(jì) 47 2.2.2風(fēng)速的校驗(yàn) 主井進(jìn)風(fēng)17m3/s,副井進(jìn)風(fēng)30m3/s.當(dāng)風(fēng)量分配到各用風(fēng)點(diǎn)后，對各主要巷道內(nèi)風(fēng)速進(jìn)行了校驗(yàn)，校驗(yàn)結(jié)果見表2-2-4。經(jīng)驗(yàn)算，風(fēng)速均在《煤礦安全規(guī)程》第101條風(fēng)速規(guī)定的允許范圍內(nèi)

42、。 表2-2-4 各巷道和采煤工作面風(fēng)速與允許風(fēng)速 序號 巷道名稱 凈斷面 （m2） 風(fēng)量 （m3/s） 風(fēng)速 （m/s） 允許風(fēng)速 （m/s） 1 運(yùn)輸大巷 10.19 17 1.67 最小0.25，最高6 2 輔運(yùn)大巷 11.68 30 2.57 最小0.25，最高6 3 回風(fēng)大巷 8.64 47 5.44 最高8 4 運(yùn)輸順槽 10.26 17 1.65 最小0.25，最高6 5 回風(fēng)順槽 10.0 17 1.70 最小0.25，最高6 6 采煤工作面 10.5 1

43、7 1.62 最小0.25，最高4 第三章 礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 3.1容易時(shí)期和困難時(shí)期的確定 3.1.1容易時(shí)期的確定 容易時(shí)期通風(fēng)路線最短，阻力最小，本礦井在開采4101工作面時(shí)，具體見圖紙。 3.1.2困難時(shí)期的確定 容易時(shí)期通風(fēng)路線最長，阻力最大，本礦井在開采4106工作面時(shí)，具體見圖紙。 3.2計(jì)算礦井通風(fēng)阻力 3.2.1選擇通風(fēng)路線 1)容易時(shí)期：新鮮風(fēng)流由副斜井－→4號煤層輔運(yùn)大巷－→4101工作面運(yùn)輸順槽－→4101回采工作面－→4101工作面回風(fēng)順槽—→4號煤層回風(fēng)大巷—→回風(fēng)立井—→排出地面。

44、2）困難時(shí)期：新鮮風(fēng)流由副斜井－→4106通風(fēng)平巷－→4106運(yùn)輸順槽－→4106回采工作面－→4106回風(fēng)順槽－→4號煤層回風(fēng)大巷—→回風(fēng)立井—→排出地面。 3.2.2計(jì)算礦井通風(fēng)阻力內(nèi)容 1）摩擦阻力的計(jì)算： 根據(jù)巷道布置，分別按下式計(jì)算井巷摩擦阻力。 h摩＝ 式中： α－摩擦阻力系數(shù)　　N·S2/m4 ； L－井巷長度，m； P－井巷周邊長，m； Q－通過井巷的風(fēng)量，m3/s； S－井巷凈斷面積，　m2 。 從所給武家塔延伸斷面圖等資料可知各井筒和巷道的參數(shù)見表3-2-1 表3-2-1 各井筒

45、巷道參數(shù) 名稱 形狀 支護(hù)方式 凈斷面（m2） 周長(m) 主斜井 半圓拱形 砼砌碹 10.19 12.17 副斜井 半圓拱形 砼砌碹 11.68 13.04 回風(fēng)立井 圓形 砼砌碹 9.62 11.0 主運(yùn)大巷 長方形 錨噴 8.64 12.4 輔運(yùn)大巷 長方形 錨噴 10.5 13.4 回風(fēng)大巷 長方形 錨噴 8.64 12.0 運(yùn)輸順槽 長方形 錨網(wǎng) 10 13.0 回風(fēng)順槽 長方形 錨網(wǎng) 10.26 12.6 摩擦阻力系數(shù)α的選取根據(jù)《礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)》課本附錄三，根據(jù)井筒，道支護(hù)情況和壁面特

46、征選取α的具體值，具體見表3-2-2。 表3-2-2 礦井摩擦阻力系數(shù)α值 名稱 支護(hù)方式 α/ N·S2/m4 井筒 砼砌碹支護(hù) 0.004 運(yùn)輸大巷 錨噴支護(hù) 0.015 輔運(yùn)大巷 錨噴支護(hù) 0.015 回風(fēng)大巷 錨噴支護(hù) 0.015 運(yùn)輸順槽 錨網(wǎng)支護(hù) 0.006 回風(fēng)（輔運(yùn)）順槽 錨網(wǎng)支護(hù) 0.006 工作面 支架 0.042 2）局部阻力的計(jì)算： 局部阻力按摩擦阻力的10%計(jì)算。 h局=h摩×10% 3.2.3礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 礦井總阻力計(jì)算，詳見礦井最小和最大通風(fēng)阻力計(jì)算表3-2-2和

47、表3-2-3。 表3-2-2 礦井通風(fēng)容易時(shí)期負(fù)壓計(jì)算表 名稱 斷面 摩擦阻力系數(shù) 長度 周長 風(fēng)量 阻力 風(fēng)速 S（㎡） α（N·S2/m4） L（m） P(m) Q（m3/s） h(Pa) V(m/s) 副斜井 11.68 0.004 375.5 13.04 30 11.06 2.57 4煤輔運(yùn)大巷 10.5 0.015 130 13.4 34 26.09 3.24 4煤輔運(yùn)大巷 10.5 0.015 295 13.4 36 66.38 3.43 4煤輔運(yùn)大巷 10.5

48、 0.015 214 13.4 22 17.98 2.10 4101運(yùn)輸順槽 10 0.006 926 13.0 17 20.87 1.70 4101工作面 10．5 0.042 175 15.2 17 27.89 1.62 4101回風(fēng)順槽 10.26 0.006 900 12.6 17 18.21 1.66 4煤回風(fēng)大巷 8.64 0.015 6 12.0 47 3.70 5.44 回風(fēng)立井 9.62 0.004 125 11.0 47 13.65 4.89 小計(jì) 205.84

49、 局部阻力 20.58 合計(jì) 226.42 表3-2-3 礦井通風(fēng)困難時(shí)期負(fù)壓計(jì)算表 名稱 斷面 摩擦阻力系數(shù) 長度 周長 風(fēng)量 阻力 風(fēng)速 S（㎡） α（N·S2/m4） L（m） P(m) Q（m3/s） h(Pa) V(m/s) 副斜井 11.68 0.004 375.5 13.04 30 11.06 2.57 4煤輔運(yùn)大巷 10.5 0.015 11 13.4 30 1.72 2.86 4106通風(fēng)平巷 10.

50、5 0.015 348 13.4 17 17.46 1.62 4106運(yùn)輸順槽 10 0.006 917 13.0 17 20.67 1.70 4106工作面 10.5 0.042 175 15.2 17 27.89 1.62 4106回風(fēng)順槽 10.26 0.006 897 12.6 17 18.15 1.66 4煤回風(fēng)大巷 8.64 0.015 183 12.0 17 14.76 1.97 4煤回風(fēng)大巷 8.64 0.015 386 12.0 36 139.61 4.17 4煤回風(fēng)大巷 8.64

51、 0.015 410 12.0 47 252.76 5.44 回風(fēng)立井 9.62 0.004 125 11.0 47 13.65 4.89 小計(jì) 517.73 局部阻力 51.77 合計(jì) 569.51 1）容易時(shí)期礦井通風(fēng)阻力 由表3-2-2可計(jì)算，礦井通風(fēng)容易時(shí)期總摩擦風(fēng)阻hf1=205.84Pa 則通風(fēng)總阻力為：h1=hf1+h局1 =226.42Pa 2）困難時(shí)期礦井通風(fēng)阻力 由表3-2-3可計(jì)算，礦井通風(fēng)容易時(shí)期總摩擦風(fēng)阻 hf2=517.73P

52、a 則通風(fēng)總阻力為：h2=hf2+h局2=569.51Pa 3.3礦井通風(fēng)難易程度評價(jià) 3.3.1等積孔計(jì)算 礦井通風(fēng)等積孔按下式計(jì)算： A 式中：A——礦井等積孔，m2； Q——礦井風(fēng)量，m3/s； h—— 礦井總風(fēng)阻，Pa。 1）容易期=1.19×47÷（226.42）1／2=3.72>2.0 2）困難期 =1.19×47÷（569.51）1／2=2.34>2.0 3.3.2通風(fēng)難易程度評價(jià) 對于中小礦山， A>2，礦井通風(fēng)容易；A=1~2，礦井通風(fēng)中等；A<1,礦井通風(fēng)困難。 礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)難易程度為容易。

53、 礦井通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)難易程度為容易。 第四章 通風(fēng)設(shè)備的選型 4.1通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓風(fēng)量計(jì)算 1）最高風(fēng)壓 武家塔煤礦位于鄂爾多斯市東勝煤田北部伊金霍洛旗境內(nèi)，氣候比較寒冷，一點(diǎn)四季自然風(fēng)壓的最低值都比零大，所以自然風(fēng)壓取零。 2）最低風(fēng)壓 經(jīng)計(jì)算得主要進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)井井口高差97m，由200m高差，自然風(fēng)壓大約為50～100Pa，按比例可得本礦井自然風(fēng)壓可取24～49Pa。這里取24Pa。 3）通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 由于外部漏風(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)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量大于礦井風(fēng)量。 式中 —主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量，；

54、—漏風(fēng)損失系數(shù)，此時(shí)取1.05； —礦井總風(fēng)量，。 4）主扇風(fēng)機(jī)選型 選用k40-8NO.19軸流通風(fēng)機(jī)兩臺，一臺工作，一臺備用。其風(fēng)量為29.4～64.1m3/s，風(fēng)壓為154～710Pa,功率為55Kw。 (1) 確定扇風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)： 確定容易時(shí)期和困難時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)阻力系數(shù)： R1==0.1 (N·S2)/m8 R2==0.26 (N·S2)/m8 確定容易時(shí)期和困難時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)特性方程： H1=R1Q 2=0.1Q 2 H2=R2Q 2=0.26Q 2 確定扇風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)：通風(fēng)機(jī)特性曲線見圖4-1-1 圖4-4-1 k40-8NO.19通風(fēng)機(jī)特性

55、曲線圖 前期和后期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)特性曲線與通風(fēng)及性能曲線交于M1、M2點(diǎn)，即主扇工況點(diǎn)： 容易時(shí)期：Q工1=47m3/s，h工1=202.42 Pa，η工1=0.87； 困難時(shí)期：Q工2=47m3/s，h工2=569.51 Pa，η工2=0.80； 5)主通風(fēng)機(jī)配套電機(jī)選擇 Nf＝HfQf / 1000ηf 式中：Nf ---主扇風(fēng)機(jī)的輸入功率Nf ηf---通風(fēng)機(jī)的效率，kw;根據(jù)《礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)》10-14式，選取ηf取75%。 Qf---通風(fēng)

56、機(jī)的風(fēng)量，m3/s； Ht---通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，pa； 則:通風(fēng)容易時(shí)期需要的Nf1＝＝13.32kw； 通風(fēng)困難時(shí)期需要的 Nf2＝=37.47kw。 因?yàn)橥L(fēng)容易時(shí)期需要的Nf1=13.32＜通風(fēng)困難時(shí)期需要的Nf2×0.6=37.47× 0.6=22.5，根據(jù)《礦井通風(fēng)與安全》210頁電動機(jī)選取原則，所以選用兩臺電動機(jī)。 根據(jù)通風(fēng)容易與困難兩個(gè)時(shí)期主扇風(fēng)機(jī)的輸入功率Nf，計(jì)算出電動機(jī)的功率Ne： Ne＝K Nf/（η×ηe） K—電動機(jī)備用系數(shù)，軸流風(fēng)機(jī)取K=1.1～1.2，離心風(fēng)機(jī)取K=1.2～1.3；本設(shè)計(jì)為軸流風(fēng)機(jī)取K=1

57、.1； η—傳動效率，取η=0.95； ηe— 電動機(jī)效率，根據(jù)電動機(jī)產(chǎn)品目錄查詢?nèi)ˇ莈 =0.92。 通風(fēng)容易時(shí)期電動機(jī)功率:Ne＝1.1×13.32/（0.95×0.92）＝21.66kw； 通風(fēng)困難時(shí)期電動機(jī)功率:Ne＝1.1×37.47/（0.95×0.92）＝47.16kw； 前期負(fù)壓和后期負(fù)壓時(shí)，扇風(fēng)機(jī)軸功率變化不大，所以按照N1確定電動機(jī)功率。選用Y280M-6，55kw三項(xiàng)異步電動機(jī)。即選用k40-8NO.19軸流通風(fēng)機(jī)兩臺，一臺工作，一臺備用；配280M-6電動機(jī)四臺,其容量為N＝55kw，兩臺工作，兩臺備用。 6）主通風(fēng)機(jī)的輔助裝置的設(shè)置 （1

58、）反風(fēng) ①全礦井反風(fēng)采用主扇風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，區(qū)域及局部反風(fēng)通過巷道布置和井下通風(fēng)設(shè)施來實(shí)現(xiàn)，可滿足全礦井、區(qū)域及局部的反風(fēng)要求。在風(fēng)機(jī)控制室內(nèi)安裝風(fēng)機(jī)正反轉(zhuǎn)起動柜，并掛反風(fēng)操作系統(tǒng)圖及操作規(guī)程。本系統(tǒng)設(shè)有空運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)。反風(fēng)時(shí)操作風(fēng)機(jī)換向柜使風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，能在10min內(nèi)改變巷道中風(fēng)流方向，當(dāng)風(fēng)流方向改變后，通風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量不小于正常風(fēng)量的40%。同時(shí)，為確保實(shí)現(xiàn)礦井反風(fēng)，在井口設(shè)有反風(fēng)設(shè)施，通過迅速調(diào)整預(yù)設(shè)的反風(fēng)風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)全礦井反風(fēng)。 ②每季度至少要檢查一次反風(fēng)設(shè)施，每年應(yīng)進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)有較大變化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)。 （2）防爆門 防爆門是安裝在裝有主要通風(fēng)機(jī)的排

59、風(fēng)井口上的特殊密封井蓋。在正常通風(fēng)時(shí)，它被用來隔離井下氣流與地面大氣，防止風(fēng)流短路，保證通風(fēng)系統(tǒng)正常。當(dāng)井下一旦發(fā)生瓦斯或煤塵爆炸事故時(shí)，防爆門被爆炸的氣流沖擊打開，從而爆炸氣流直接排放到地面大氣，起到卸壓作用，防止主要通風(fēng)機(jī)因爆炸氣流沖擊而造成損壞；當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，可以打開防爆門，以利用自然風(fēng)壓通風(fēng)?！睹旱V安全規(guī)程》第一百二十一條規(guī)定：裝有主要通風(fēng)機(jī)的井口必須封閉嚴(yán)密；裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門。第一百二十四條規(guī)定：主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行期間，必須打開井口防爆門和有關(guān)風(fēng)門利用自然風(fēng)壓通風(fēng)。 ①本礦設(shè)計(jì)的立風(fēng)井防爆門由防爆蓋、反風(fēng)裝置、重錘裝置等部件組成。防爆蓋采用錐形結(jié)構(gòu)，分

60、四個(gè)部分聯(lián)接而成，每部分由鋼板，角鋼組焊成型；返風(fēng)裝置為壓板式；重錘裝置由重錘架、滑輪、配重組成。 ②安裝質(zhì)量要求 a、防爆門安設(shè)地點(diǎn):防爆門應(yīng)布置在與通風(fēng)井同一軸線上，正對出風(fēng)井風(fēng)流方向安置；出風(fēng)井與風(fēng)硐的交叉點(diǎn)到防爆門的距離，比該點(diǎn)到主要通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口的距離至少要短10米。 b、防爆門斷面:不小于出風(fēng)井口斷面積； c、防爆門結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，必須具有足夠的強(qiáng)度，并有防腐和防拋出的設(shè)施。 d、防爆門封閉:防爆門必須隨時(shí)保持關(guān)閉狀態(tài)，嚴(yán)密不漏風(fēng)，并安設(shè)平衡重物或采取其他措施，使防爆門易于開啟，但嚴(yán)禁鎖閉。如果采取液體作密封時(shí)，在冬季應(yīng)選用不燃的防凍液。若采用水封深度大于風(fēng)壓（

61、防爆門內(nèi)外的壓力差）。鐘形防爆門鋼制防爆門，用平衡錘牽住扣在出風(fēng)井口密封槽內(nèi)。 e、防爆門出口要求:防爆門出口嚴(yán)禁正對其它建筑物。 (3) 風(fēng)機(jī)房 武家塔煤礦設(shè)計(jì)通風(fēng)機(jī)房和通風(fēng)機(jī)房配電室倆個(gè)單體建筑。 ①通風(fēng)機(jī)房建筑面積1020㎡，檐高9.3m,單層框架結(jié)構(gòu)；內(nèi)部安裝水柱計(jì)、電流表軸承溫度計(jì)等，還有反風(fēng)操作系統(tǒng)圖、司機(jī)崗位責(zé)任制和操作規(guī)程；消防設(shè)施必須保持齊全、完好。 ②通風(fēng)機(jī)房配電室建筑面積221.4㎡，檐高5.7m,單層砌體結(jié)構(gòu)；。風(fēng)機(jī)控制室內(nèi)裝設(shè)直通調(diào)度室的電話，在風(fēng)機(jī)電控裝置上設(shè)有各種保護(hù)，進(jìn)線柜設(shè)置電流、電壓、電度等計(jì)量表，并設(shè)有短路、低電壓保護(hù)，在風(fēng)機(jī)電機(jī)柜上安裝電流表

62、并設(shè)置短路，過負(fù)荷等保護(hù)。 第五章 通風(fēng)機(jī)的安全高效運(yùn)轉(zhuǎn) 5.1 礦井主要通風(fēng)機(jī)房場所要遵循規(guī)定 1）值班人員必須經(jīng)過專職培訓(xùn)考試合格后方可持證上崗。 2）機(jī)房工作人員必須堅(jiān)守工作崗位認(rèn)真操作嚴(yán)禁酒后上崗和無證操作嚴(yán)禁帶外單位人員或親友進(jìn)入要害場所。 3）值班人員認(rèn)真填寫各種值班記錄和要害場所出入登記。 4）凡外單位或個(gè)人參觀對手續(xù)不完備和口頭通知的工作人員有權(quán)拒絕參觀。外來參觀學(xué)習(xí)人員 必須持有專人陪同。入所人員要聽從值班人員的安排不經(jīng)允許嚴(yán)禁亂動。 5）機(jī)房工作人員不準(zhǔn)任何單位和個(gè)人隨意調(diào)進(jìn)調(diào)出必要是由單位提供名單以辦公室審批后方能任用。 6）工作人員必須熟悉各種消防

63、器材的使用方法并認(rèn)真保養(yǎng)做到人人都是消防隊(duì)員。 7）維修人員及干部上崗均應(yīng)遵守要害場所的管理制度。 8）維修人員工作完畢后應(yīng)填寫好檢修記錄值班員簽字后方可離去。 9）以上規(guī)定必須認(rèn)真執(zhí)行對不負(fù)責(zé)和造成事故的單位和個(gè)人視其情節(jié)給予處理直到追究刑事責(zé)任。 5.2 礦井主要通風(fēng)機(jī)司機(jī)崗位責(zé)任制要求 1）主要通風(fēng)機(jī)司機(jī)必須具備高度的事業(yè)心與強(qiáng)烈的責(zé)任感愛崗敬業(yè)持證上崗。 2）主要通風(fēng)機(jī)司機(jī)必須嚴(yán)格遵守執(zhí)行《主扇風(fēng)機(jī)操作規(guī)程》《巡回檢查制度》、《停送電制度》、《現(xiàn)場交接班制度》、《要害場所管理制度》等各項(xiàng)管理制度。 3）主要通機(jī)司機(jī)必須熟悉扇風(fēng)機(jī)的機(jī)械電控原理熟悉主要通風(fēng)機(jī)的通風(fēng)系

64、統(tǒng)圖能夠熟練的進(jìn)行開、停風(fēng)機(jī)、倒機(jī)及反風(fēng)操作能夠及時(shí)處理各種日常及突發(fā)性事故。 4）主要通風(fēng)機(jī)司機(jī)必須熟悉風(fēng)井變電所供電系統(tǒng)能夠配合上級變電所進(jìn)行倒、?；芈凡僮髂軌颡?dú)立處理突發(fā)性停電事故。 5）主要通風(fēng)機(jī)司機(jī)必須認(rèn)真作好各種記錄并妥善保存嚴(yán)禁亂撕亂畫。 6）主要通風(fēng)機(jī)司機(jī)必須每班清理所在硐室及設(shè)備衛(wèi)生確保硐室設(shè)備整潔。 7）主要通風(fēng)機(jī)司機(jī)必須嚴(yán)格遵守礦及工區(qū)制定的其它各項(xiàng)規(guī)章制度服從工區(qū)臨時(shí)應(yīng)急安排的其它各項(xiàng)工作。 5.3停機(jī)處理及設(shè)備檢查 如果礦井主要通風(fēng)機(jī)意外停機(jī)或者停電時(shí)現(xiàn)場人員要立即向礦調(diào)度室說明情況確認(rèn)在10分鐘內(nèi)無法處理完畢而開機(jī)時(shí)，風(fēng)井必須打開井口防爆蓋敞開安全門

65、、風(fēng)硐風(fēng)門和反風(fēng)門充分利用礦井自然風(fēng)壓通風(fēng)。主通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行應(yīng)檢查的部位及內(nèi)容： 1）風(fēng)機(jī)振動、噪音、軸承溫度、電流、電壓等是否正常，銹蝕是否嚴(yán)重； 2）風(fēng)機(jī)操作控制柜電流和電壓顯示等是否正常，操作機(jī)構(gòu)等是否良好； 3）開關(guān)的母線連接、接地線、接地極等是否良好； 4）各種儀器、儀表指示是否正確，開關(guān)帶電顯示工作是否正常； 5）保護(hù)裝置是否動作靈活可靠符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，動作值整定正確，分合閘指示正確，與機(jī)械協(xié)調(diào)一致。 參考文獻(xiàn) 1.張榮立.采礦工程設(shè)計(jì)手冊（下冊）[M]. 北京：煤炭工業(yè)出版社，2003 2. 張世雄. 固體礦物資源開發(fā)工程[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2005 3. 黃元平.礦井通風(fēng)(修訂本)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2008 4. 吳超等.礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)[M].長沙：中南大學(xué)出版社，2008. 5. 王德明.礦井通風(fēng)與安全[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2012 6. 礦山采礦設(shè)計(jì)手冊編委會. 新編礦山采礦設(shè)計(jì)手冊.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2006. 28