煤矿矿井通风课程设计.doc

矿井通风课程设计院 系：能源科学与工程学院前 言矿井通风是煤矿建设中的重要一个环节。通风系统的优劣不仅直接影响着煤炭企业的经济效益，安全生产还直接关系到井下工作人员的生命安全。近些年因通风原因造成的事故频发，矿井通风已成为影响安全生产，事关企业发展的重要因素。矿井通风不仅影响到矿井的产量，同时还影响安全生产，风量风速的合理化至关重要，风量风速过小矿井机电设备放出的热量和人员呼吸，煤炭放出的污染气体无法排出，易引起瓦斯爆炸，风量风速过大又会扬起煤尘不仅污染新鲜风，更有引起煤尘爆炸的危险。所以做好矿井通风至关重要。本报课程设计完成共用时3周。因以前从未做过，开始确实不知如何下手，通过反复阅读任务书、仔细研究有关书籍、资料，逐渐有了思路。按思路逐渐往下做，虽然也遇到了不少问题，但通过与老师、同学交流，查阅相关资料，问题得到的一一解决，最终完成了本课程设计所要求的所有内容。通过本次课程设计的完成，掌握了通风设计的一般顺序、内容、思路和方法，巩固了课堂所学知识，提升了自己的实践能力，。在这里向辛勤培育我们的老师表示衷心的感谢。 2012年6月1日目 录第一章 矿井概况一、 地质概况二、 开拓方式及开采方法第二章 矿井通风系统一、 矿井通风系统的要求二、 确定矿井通风系统第三章 采取通风方式一、 确定采区通风方式第四章 采煤工作面通风方式一、 确定采煤工作面通风方式第五章 主要通风机工作方式一、 确定主要通风机的工作方式第六章 矿井需风量计算与分配一、 矿井风量计算原则二、 矿井风量计算与分配第七章 通风系统示意图和网络图一、 确定通风困难和容易时期的开采位置二、 通风系统示意图和网络图第八章 矿井通风阻力一、 计算原则二、 计算方法三、 计算矿井总风阻及总等积孔四、 矿井通风阻力计算第九章 通风机选型一、 通风机选型二、 电动机选择三、 概算通风费用第十章 矿井灾害防治措施参考文献第一章 矿井概况一、地质概况某矿地处平原，地面标高150m，井田走向长度5km，倾斜方向长度3.3km。井田上界以标高-165m为界，下界以标高-1020m为界，两边以断层为界，井田内煤层赋存稳定，井田可采储量约1.08亿吨。根据开采条件，煤炭供求状况及“规程”规定，确定此矿为年产150万吨的大型矿井，服务年限为72年井田内有两个开采煤层，为k1、k2，在井田范围内，煤层赋存稳定，煤层15，各煤层厚度、间距及顶底板岩性参见综合柱状图。矿井相对瓦斯涌出量为6.6m3/T，煤层有自然发火危险，发火期为16-18个月，煤尘有爆炸性，爆炸指数为36综 合 柱 状 图柱状厚度（米）岩性描述240.00表土，无流砂8.60砂质页岩8.40泥质细砂岩，沙质泥岩互层，稳定0.20沙质泥岩，松软2.40K1煤层，块状r1.254.20灰色砂质泥岩，细砂岩互层，坚硬7.80灰色砂质泥岩4.80泥岩细砂岩互层4.60薄层泥质细砂岩，稳定0.20泥岩，松软2.80k2煤层煤质中硬r1.288.20灰白色砂岩坚硬抗压强度600900公斤/cm224.86灰色中、细砂岩层互层（图1-1）二、开拓方式及开采方法采用立井多水平上下山开拓（见图1-2、图1-3），第一水平标高-380m，倾斜长为8252m，服务年限为27年，因走向较短，两翼各布置一个采区。每个采区上山部分和下山部分各分为五个区段回采。每采区各布置一个综采工作面和一个高档普采工作面，工作面长度150m，区段平巷及区段煤柱15m，综采工作面产量为在k1煤层时为1620吨/日，在k2煤层时1935吨/日，日进6刀，截深0.6m，高档普采工作面产量为k1煤层时为1080吨/日，k2煤层时1290吨/日，日进4刀，截深0.6m，东翼还另布置一备用的高档普采工作面，综采工作面装备的部分机电设备如表2所示，采区巷道采用集中联合布置（图1-2、图1-3）。采区轨道上山均布置在k2煤层的底板稳定细砂石中，区段回风平巷与运输上山，区段运输平巷与轨道上山采用石门连接，为了保证生产正常接替，前期东西两翼各安排两个独立通风的煤层平巷掘进头，后期东西两翼各安排两个独立通风的煤层平巷掘进头和一个岩石下山掘进头。东西两翼各有一个绞车房、变电所、火药库，亦需独立通风。井为箕斗井提煤用，井为罐笼井升降人员、材料、矸石，也作为进风井用，并设有梯子间-（图1-3）表1-1 综采工作面部分机电设备一览表序号地点机械设备名称容量（千瓦）1工作面MLS3-170双滚筒采煤机1702工作面SGW-250型溜子12523下顺槽S2Q-75型转载机754下顺槽SD-160运输机1505工作面KBY-62矿用支架防爆重光灯0.06210第二章 矿井通风系统一、矿井通风系统的要求1、每一个生产矿井，必须至少有两个能行人的通达地面的安全出口。各个出口之间的距离不得小于30m。如果采用中央式通风系统时，还要在井田境界附近设置安全出口。井下每一个水平到上水平和每个采区至少都要有两个便于行人的安全出口，并同通到地面的安全出口相连通。保证有一个井筒进新鲜空气，另一个井筒排出污浊的空气。2、进风井口，必须布置在不受粉尘、灰土、有害和高温气体侵入的地方，距离产生烟尘、有害气体的地点不得小于500m。进风井筒冬季结冰，对工人身体健康、提升和其它设施有危害时，必须装设暖风设备，保持进风井口以下的空气温度在2以上。进风井与出风井的设备地点必须地层稳定且有利于防洪。总回风道不得作为主要行人道，矿井的回风流和主要通风机的噪音不得造成公害。3、箕斗提升或装有皮带运输机的井筒不应兼作风井。如果兼作风井使用时，必须遵守下列规定：(1)箕斗提升兼作回风井时，井上下装、卸井塔都必须有完善的封闭措施，其漏风率不超过15%，并应有可靠的降尘设施，但装有皮带运输机的井筒不得兼作回风井。(2)箕斗提升井或装有皮带运输机的井筒兼作进风井时，箕斗提升井筒中的风速不得超过6m/s；装有皮带运输机的井筒中的风速不得超过4m/s，并都应有可靠的防尘措施，保证粉尘浓度符合工业卫生标准。皮带运输机的井筒中还应装有专用的消防管路。4、所有矿井都必须采用机械通风，主要主要通风机(供全矿、一翼或一个分区使用)必须安装在地面。同一井口不宜选用几台主要通风机并联运转，主要通风机要有符合要求的防爆门，反风设备和专用的供电线路。5、每一个矿井必须有完整的独立的独立通风系统，不宜把两个可以独立通风的矿井合并一个通风系统，若有两个出风井，则自采区流到各个出风井的风流需保持独立；各工作面的回风在进入采区回风道之前，各采区的回风在进入回风水平之前都不能任意贯通，下水平的回风流和上水平的进风流必须严格隔开，在条件允许时，要尽量使总进风早分开，总回风晚汇合。6、采用多台分区主要通风机通风时，为了保持联合运转的稳定性，总进风道的断面不宜过小，尽可能减少公共风路的风阻；各分区主要通风机的回风流，中央主要通风机和每一翼主要通风机的回风流都必须严格隔开。7、采煤工作面的掘进工作面都应采用独立通风。采煤工作面和其相连接的掘进工作面，在布置独立通风有困难时，可采用串联通风，但必须符合煤矿安全规程第114条的有关规定。8、井下火药库必须有单独的进风风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风道或主要回风道，井下充电硐室必须有单独的风流通风，回风风流可以引入采区回风道中。9、本矿井分前期和后期设计，本设计只对前期做详细设计，后期暂不考虑。二、确定矿井通风系统 （一）根据该矿井的条件通风系统有如下三个方案可供选择： 方案一：中央并列式 方案二：中央分列式 方案三：分区对角式 （二）对三个可选方案进行比较 方案一：中央并列式此方案进、回风井均布置在中央工业广场内，地面建筑和供电集中，建井期限短，便于贯通，初期投资少，出煤快，护井煤柱较小。反风容易，便于管理。但风流在井下的流动路线为折返式，风流路线长，阻力大，井底车场附近漏风大。工业广场收主要通风机噪声的影响和回风流的污染。且此方案以主井为回风井，需在井筒中设置防尘设施。 方案二：中央分列式此方案在井田中央边界开凿一独立的回风井。风流流动路线为直线式，可防止中央并列式中污风与新风在运输大巷中混合而污染新风，同时可以使工业广场不受主要通风机噪声的影响及回风风流的污染。从安全方面将方案二优于方案一。 方案三：分区对角式此方案需在各个采区设立独立的回风井，与方案二相比需多开凿一个回风井，但同时也要看到，此方案不需要开拓总回风巷，且由地质条件知，该矿有240米的表土层且表土层无流沙，因此井筒施工速度快，。同时该方案每个采区有独立的通风路线，互不影响，便于风量调节，安全出口多，抗灾能力强，建井工期短，初期投资少，出煤快，由于省去了总回风道，其风阻比方案二还小。但该方案占用设备多，管理分散，矿井反风困难。虽然上述三个方案各有优缺点，但总的来说方案三在技术经济上由于方案二，方案一，所以本矿使用分区对角式通风第二章 采区通风方式一、确定采区通风方式(一)采区通风方式可选方案 方案一：轨道上（下）山进风，运输机上（下）山回风 方案二：运输机上（下）山进风，轨道上（下）山回风 （二）可选方案的比较轨道上（下）山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯，煤尘污染及放热影响。运输机上（下）山进风，由于风流方向与运煤方向相反，容易引起煤尘飞扬，煤炭在运输过程中所释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面的安全卫生条件；输送机设备所散发的热量使进风流温度升高。由该矿条件知该矿瓦斯相对涌出量和煤尘爆炸指数均较大。所以应选择方案一。采区通风方式为：轨道上（下）山进风，运输机上（下）山回风第四章 采煤工作面通风方式一、确定采煤工作面的通风方式（一）采煤工作面通风方式可行方案 方案一：U型前进式通风 方案二：U型后退式通风（二）可选方案的比较U型前进式通风系统的维护工作量小，工作面采空区瓦斯不涌向工作面。U型后退式通风系统，结构简单，巷道施工维修量少，工作满漏风小，风流稳定，易于管理。U型前进式虽然不需掘超前巷道，但沿采空区留巷维护量大，易漏风。U型后退式虽需掘超前巷道，但由于所掘超前巷为煤巷，施工速度快，所掘煤产生的经济价值仍可弥补巷道施工维护费用。综上采煤工作面使用U型后退式通风方式。第五章 主要通风机工作方式一、确定主要通风机的工作方式（一）主要通风机工作方式可选方案 方案一：抽出式 方案二：压入式 方案三：混合式（二）可选方案比较 方案一：抽出式主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压的负压状态。当主要通风机因故障停止运转时，井下风流压力提高，比较安全。 方案二：压入式主要通风机设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态下。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故障停止运转时，井下风流压力降低。采用压入式通风时，须在矿井总进风路线上设置若干通风构筑物，使通风管理困难，且漏风较大。 方案三：混合式在入风井口设一风机做压入式工作，回风井口设一风机做抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间。但使用的通风设备多，管理复杂。综上：主要通风机工作方式为抽出式。第六章 矿井需风量计算与分配一、矿井风量计算原则 矿井需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。 （一）按全井同时工作最多人数计算，每人每分钟共计风量不得少于4m3。 （二）按采煤、掘进、硐室及其他实际需风量的综合进行计算。二、矿井需风量的计算（一）按全井同时工作最多人数计算：Qm=4n ，m3/min (6-1)式中：4每人每分钟应供给的最低风量m3/min n全井同时工作最多人数，个。由条件知井下同时工作最多人数为700人，所以Qm1=4*700=2800m3/min (二)按采煤、掘进、硐室及其他实际需风量的总和进行计算： 1、采煤工作面需风量的计算 采煤工作面的风量应按下列因素分别计算，取其最大值。 （1）按瓦斯涌出量计算Qwi=100*Qgwi*Kgwi ，m3/min (6-2)Qgwi=q*Ti/(24*60) ，m3/min (6-3) 式中：Qwi第i个采煤工作面需风量，m3/min Qgwi第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m3/min Kgwi第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀时备用风量系数，取1.2 q采煤工作面瓦斯相对涌出量，m3/t,取q=6.6m3/t Ti第i个采煤工作面的日产量，t/d 综采工作面需风量计算 K1煤层综采工作面：T1=1620t/dQgw1=(1620*6.6)/(24*60)=7.425m3/minQw1=100*7.425*1.2=891m3/min K2煤层综采工作面：T2=1935t/dQgw2=(1935*6.6)/(24*60)=8.869m3/minQw2=100*8.869*1.2=1064.28m3/min 高档普采工作面需风量计算K1煤层高档普采工作面：T3=1080t/dQgw3=(1080*6.6)/(24*60)=4.95m3/minQw3=100*4.95*1.2=594m3/minK2煤层高档普采工作面：T4=1290t/dQgw4=(1290*6.6)/(24*60)=5.913m3/minQw4=100*5.913*1.2=709.56m3/min 备用工作面需风量： 备用工作面按其回采时需风量的50%计算Q备=Qw4*50%=355m3/min(2)按工作面进风流温度计算采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表6-1表6-1 采煤工作空气温度与风速对应表采煤工作面进风流气温/采煤工作面风速/m/s150.30.515180.50.818200.81.020231.01.523261.51.8/Qwi=60*vwi*Swi*Kwi ，m3/min (6-3)式中：vwi第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度由表6-1选取，m/s Swi第i个采煤工作面有效通风断面，m2,由巷道特征参数表6-2选取 Kwi第i个采煤工作面的长度系数，可由表6-3选取表6-2 井巷特征参数表编号井巷名称支护形式长度（m）断面（m2）周长（m）1副井井筒混凝土35.821.902井底车场及主石门锚喷14.210.43井底运输大巷锚喷12.813.64采区下部车场锚喷12.813.65轨道上山锚喷10.112.06运输机上山锚喷9.611.87综采区段进风平巷U型支架9.612.98综采区段回风平航U型支架9.612.99液压支架工作面液压支架7.8011.9510高档普采面区段进风平巷钢轨支架9.612.911高档普采面区段回风平巷钢轨支架9.612.912高档普采面液压支柱9.411.013高档普采备用进风平巷钢轨支架9.612.014区段平石门锚喷10.2812.415采区回风石门锚喷10.0812.416风井混凝土12.813.617总回风平巷锚喷9.6211.7018风峒混凝土表6-3 采煤工作面长度风量系数表采煤工作面长度/m采煤工作面长度风量系数1801.301.40 综采工作面：由条件知：工作面长度为150m，Swi=7.8m2,取温度为20，则取vwi为1.0m/sQw1=Qw2=60*1*7.8*1.1=515m3/min 高档普采工作面：Swi=9.4m2,Qw3=Qw4=60*1*9.4*1.1=620m3/min (3)按工作人员数量计算Qwi=4*nwi ，m3/min (6-4)式中：4每人每分钟应供给的最低风量，m3/min n第i个采煤工作面同时工作的最多人数，个 综采工作面：nwi=40Qw1=Qw2=4*40=160m3/min 普采工作面：nwi=60Qw3=Qw4=4*60=240m3/min (4)按风速进行验算 按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：Qwi60*0.25*Swi (6-5) 按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：Qwi60*4*Swi (6-6) 按最低风速验算 K1煤层综采面：60*0.25*7.8=117m3/minQw1 K2煤层综采面：60*0.25*7.8=117 m3/minQw2 K1煤层普采面：60*0.25*9.4=141m3/minQw3 K2煤层普采面：60*0.25*9.4=141m3/minQw1 K2煤层综采面：60*4*7.8=1872m3/minQw2 K1煤层普采面：60*4*9.4=2256m3/minQw3 K2煤层普采面：60*4*9.4=2256m3/minQw4综上按风速验算合格；选（1）（3）中最大者为采煤工作面需风量Qwt,则Qwt=2*（1064+709）+355=3901m3/min 2、掘进工作面需风量计算 （1）根据经验得掘进工作面的风量为：岩巷的风量为150240m3/min，煤巷风量为240300m3/min，考虑到本矿井为低瓦斯井，且采用分区对角式通风，故本矿井岩巷掘进工作面风量定为150m3/min，煤巷掘进工作面风量定为250m3/min，即有Qh1=Qh2=Qh3=Qh4=250m3/min，Qh5=150m3/min。 （2）按风速进行验算 按最小风速验算，各个岩巷掘进工作面最小风量：Qhi60*0.15*Shi (6-7)各个煤巷或半煤巷掘进工作面的最小风量：Qhi60*0.25*Sdi (6-8)按最高风速验算，各个掘进工作面的最大风量：Qhi60*4*Shi (6-9)式中：Shi第i个掘进工作面巷道的净断面 按最小风速验算： 煤层平巷掘进头：60*0.15*9.6=144m3/minQh1=Qh2=Qh3=Qh4 下山掘进头：60*0.15*10.1=90.9m3/minQh1=Qh2=Qh3=Qh4 下山掘进头：60*4*10.1=2424m3/minQh5综上：按风速验算合格掘进工作面需风量Qht：前期：Qht1=4*250=1000m3/min后期：Qht2=4*250+2*150=1300m3/min 3、硐室需风量计算 （1）采取变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量：Qri=6080m3/min 大型爆破材料库不得小于100m3/min，中小型爆破材料库不得小于60m3/min。 （2）根据（1）中所述，可取硐室需风量为：60m3/min 4、矿井总风量计算Qm=(Qwt+Qht+Qrt)*Km ,m3/min (6-10) 式中：Qwt采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min Qht掘进工作面所需风量之和，m3/min Qrt硐室所需风量之和，m3/min Km矿井通风（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）可取1.201.35 （1）矿井通风容易时期（前期）所需风量 西翼 Qwt=1064+709=1773m3/min Qht=2*250=500 m3/min Qrt=3*60=180 m3/min Q西易m=（1773+500+180）*1.20=2944 m3/min 东翼 Qwt=1064+709+355=2128 m3/min Qht=2*250=500 m3/min Qrt=3*60=180 m3/min Q东易m=（2128+500+180）*1.20=3370 m3/min Q易m=Q西易m+Q东易m=2944+3370=6314 m3/min (2)矿井通风困难时期（后期）所需风量 西翼 Qwt=1064+709=1773 m3/min Qht=2*250+150=650 m3/min Qrt=3*60=180 m3/min Q西难m=（1773+650+180）*1.20=3124 m3/min 东翼 Qwt=1064+709+355=2128 m3/min Qht=2*250+150=650 m3/min Qrt=3*60=180 m3/min Q东难m=（2128+650+180）*1.20=3550 m3/min Q难m=Q西难m+Q东难m=3124+3550=6674 m3/min 5、各用风地点的供风量 各用风地点供风量应按实际需风量在乘以矿井通风系数Km如表6-4表6-4 各用风地点的供风量表用风地点实际需风量m3/min供风量m3/min综采工作面10641276.8普采工作面709850.8备用工作面355426煤巷掘进头250300下山掘进头150180采区变电所6072绞车房6072炸药库6072 6、编制各地点、各巷道的风量、断面、风速表，并验算风速 规程规定的风速限定值见表6-5所示表6-5 风速限定值井巷名称最低允许风速m/s最高允许风速m/s无提升设备的风井和风峒15专为升降物料的井筒12风桥10升降人员和物料的井筒8主要进、回风巷道8运输机巷道、采区进。回风巷道0.256架线电机车巷道1.08采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤巷0.254掘进中的岩巷0.154其他人行巷道0.15表6-6各地点、巷道的风量、断面、风速表副井井筒35.8容1062.96合格困1123.13合格主石门14.2容1067.46合格困1127.89合格西翼主要运输大巷12.8容49.13.84合格困52.14.07合格轨道上山10.1容47.94.74合格困合格区段进风石门10.28容35.463.45合格困35.463.45合格综采区段运输平巷9.6容21.282.22合格困21.282.22合格综采工作面7.8容21.282.73合格困21.282.73合格综采区段轨道平巷9.6容21.282.22合格困21.282.22合格高档普采轨道平巷9.6容14.181.48合格困14.181.48合格高档普采工作面9.4容14.181.51合格困14.181.51合格高档普采运输机巷9.6容14.181.48合格困14.181.48合格区段回风石门10.28容35.463.45合格困35.463.45合格采区回风石门10.08容49.14.87合格困52.15.17合格运输机上山9.6容合格困52.15.43合格运输机下山9.6容合格困52.15.43合格轨道下山10.1容合格困50.95.04合格回风井12.8容49.13.84合格困52.14.07合格东翼主要运输大巷12.8容56.24.39合格困59.24.63合格轨道上山10.1容555.45合格困合格区段进风石门10.28容35.463.45合格困35.463.45合格综采区段运输平巷9.6容21.282.22合格困21.282.22合格综采工作面7.8容21.282.73合格困21.282.73合格综采区段轨道平巷9.6容21.282.22合格困21.282.22合格高档普采轨道平巷9.6容14.181.48合格困14.181.48合格高档普采工作面9.4容14.181.51合格困14.181.51合格高档普采运输机巷9.6容14.181.48合格困14.181.48合格区段回风石门10.28容35.463.45合格困35.463.45合格采区回风石门10.08容56.25.58合格困59.25.87合格运输机上山9.6容合格困59.26.17合格运输机下山9.6容合格困59.26.17合格轨道下山10.1容合格困585.74合格回风井12.8容56.24.39合格困59.24.63合格其他高档普采备用进风巷9.67.10.74合格煤巷掘进头9.650.52合格下山掘进10.130.3合格第七章 通风系统示意图和网络图一、确定通风困难时期和容易时期的开采位置 （一）通风容易时期 开采位置位于上山东西翼第一区段K2煤层 西翼采区 副井井筒主石门主要运输巷轨道上山区段进风石门综采运输机平巷综采工作面综采回风巷区段回风石门采区回风石门回风井 即01234567891011 东翼采区 副井井筒主石门主要运输巷轨道上山区段进风石门综采运输机平巷综采工作面综采回风巷区段回风石门采区回风石门回风井 即012121314151617181920 （二）通风困难时期 开采位置位于下山东西翼第四区段，此时东西两翼各还有2个煤层掘进平巷和一个下山掘进头，东翼有一个备采工作面 西翼采区 副井井筒主石门运输大巷轨道下山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风巷区段回风石门运输机下、上山采区回风石门回风井即012327282930313291011 东翼采区 副井井筒主石门运输大巷轨道下山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风巷区段回风石门运输机下、上山采区回风石门回风井 即01212212223242526181920第八章 矿井通风阻力一、计算原则 1、在进行矿井通风总阻力计算时，不要计算每一条巷道的通风阻力，只选择其中一条阻力最大的风路进行计算。但必须是矿井达到设计年产量以后，通风容易时期和通风困难时期的阻力最大风路。一般，可能两个时期的通风系统图上根据采掘作业布置情况分别风流路线最长、风量较大的一条线路作为阻力最大的风路。在选定的风路上（分最容易和最困难时期），从进风井口到回风井口逐段编号，对各段井巷进行阻力计算，然后累加起来，得出这两个时期的各个井巷通风总阻力（h阻易，h阻难）。如果通风系统复杂。 2、矿井通风总阻力不应超过2940Pa。 3、矿井井巷的局部阻力，新建矿井（包括扩建矿井独立通风的扩建区）宜按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按15%计算。 4、通过主扇的风量必大于通过出风井的矿井总风量Q矿，为了计算矿井的阻力，先算出Q扇：Q扇=（1.051.10）Q矿（m3/min） （8-1）。式中，1.051.10为外部漏风系数，出风井无提升任务时取1.05，有提升运输任务时取1.10。 5、为了经济，合理，安全地使用主扇，应控制h阻难不太大，对大型矿井不超过4400Pa，有自燃倾向的矿井不超过3400Pa。二、计算方法沿着上述两个时期的通风阻力最大的风路，分别用下式算出个区段井巷的摩擦阻力。h摩=*L*U*Q2/S3 (Pa) (8-2)式中：L、U、S分别为各井巷的长度、周长、净断面积（m、m2、m3） 摩擦阻力系数 Q各井巷和硐室所通过的风量分配值。其总和为总摩擦阻力h摩，即h摩=h1-2+h2-3+hn-(n+1) (Pa) (8-3)式中：h1-2、h2-3，为各段井巷之摩擦阻力（Pa）因此，全矿总阻力为：（1）通风容易时期的总阻力h阻易为：h阻易=（1.11.15）h摩易 （Pa） （8-4）（2）通风困难时期的总阻力h阻难为：h阻难=（1.11.15）h摩难 （Pa） （8-4）式中：1.1、1.15考虑到风路上有局部阻力的系数。三、计算矿井总风阻及总等积孔R矿易=h阻易/Q2扇 （/m7） （8-5）R矿难=h阻难/Q2扇 （/m7） （8-6）式中：Q扇为主扇风量m3/min (m2) (8-7) (m2) (8-8)四、矿井通风阻力计算 （一） (二)全矿总阻力 1、通风容易时期 西翼h阻易西=1.1H摩易西 =1.1*991.32=1090.45Pa 东翼h阻易东=1.1H摩易东 =1.1*1119.09=1231.0Pa 2、通风困难时期 西翼h阻难西=1.1H摩难西 =1.1*1469.22=1616.15Pa 东翼h阻难东=1.1H摩难东 =1.1*1721.45=1893.59Pa (三)计算矿井总风阻及等积孔 1、矿井总风阻及等积孔 （1）通风容易时期 西翼Q扇易西=1.05*49.1=51.56m3/minR矿易西=1090.45/51.562=0.41Ns2/m8A矿易西=1.858m2 东翼Q扇易东=1.05*56.2=59 m3/minR矿易东=1231/592=0.35 Ns2/m8A矿易东=2.01 m2 （2）通风困难时期 西翼Q扇难西=1.05*52.1=54.71 m3/minR矿难西=1616.15/54.712=0.54 Ns2/m8A矿难西=1.619 m2 东翼Q扇难东=1.05*59.2=62.16 m3/minR矿难西=1893.59/62.162=0.49 Ns2/m8A矿难西=1.7 m2 2、评价矿井通风难以程度表8-5 矿井通风难易程度分级矿井通风难易程度矿井总风阻Rm/ Ns2/m8等积孔A/ m2容易2中等0.3551.42012困难1.4201表8-6 矿井通风难易程度评价时期地区Q矿（m3/s）Q扇（m3/s）风压Pa风阻Ns2/m8等积孔m2难易程度容易时期西翼49.151.161090.450.411.858中等东翼56.25912310.352.01容易困难时期西翼52.154.711616.150.541.619中等东翼59.262.161893.590.491.7中等第九章 通风机选型一、通风机选型 （一）计算风机工作风压 自然风压计算表9-1空气平均密度一览表季节地点进风井筒/m3出风井筒/m3冬1.281.20夏1.201.24 冬季：h自冬=0-1gh0-1-10-11gh10-11-1-10gh1-10 Pa (9-1) =1.28*9.8*530-315*9.8*1.20-0.5*(1.28+1.20)*9.8*215 =331.24Pa 夏季：h自夏=0-1gh0-1-10-11gh10-11-1-10gh1-10 Pa =1.2*9.8*530-315*9.8*1.24-0.5*（1.2+1.24）*9.8*215 =-165.62Pa 风机工作风压 取通风机装置各部分阻力h=169Pa,风机装置动压hvd=49 Pa 西翼容易时期Hsmax=hmax+h+HNOP ,Pa （9-2）Hsmin=hmin+h+HNAS ,Pa （9-3）Htmax=hmax+h+HNOP+hvd ,Pa （9-4）Htmin=hmin+h+HNAS+hvd ,Pa （9-( (二)风机选型 1、结合表9-2及4-72-11型离心式通风机、2K-60(Z1=7,Z2=7)轴流式风机、G4-74-11离心式风机性能曲线可知4-72-11No20、2K-60No18(Z1=7、Z2=7)、G4-74-11No25型风机均能满足要求。 2、求风机的实际工况点 离心式：Rtmax=Htmax/Q2f ， Ns2/m8 (9-6)Rtmin=Htmin/Q2f ， Ns2/m8 (9-7)Rsmax=Hsmax/Q2f ， Ns2/m8 (9-8)Rsmin=Hsmin/Q2f ， Ns2/m8 (9-9)计算结果见表9-3由表可知从可调性和耗电大小来考虑，选2K-60No18型风机。二、电动机选择（一）计算方法 1、通风机输入功率按通风容易及困难时期，分别计算通风机所需输入功率Nmin、NmaxNmin=Qf*Hsmin/1000*s ，KW (9-10)Nmax=Qf*Hsmax/1000*s ，KW (9-11) 2、电动机的台数及种类当Nmin0.6* Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为Ne= Nmax*Ke/(e*tr) ， KW (9-12)当Nmin0.6* Nmax时，可选两台电动机，其功率分别为初期 Nemin=*Ke*(e*tr) ，KW (9-13)后期按式（9-12）计算式中：Ke电动机容量备用系数，Ke=1.11.2 s电动机效率，s=0.90.94（大型电机取较高值） tr传动效率，电动机与风机直联时tr=1；皮带传动式tr=0.95 （二）选择电动机 1、选型计算如表9-6由表9-6可计算电机额定功率容易时期西翼 Ne=Nmax*Ke/(e*tr) =122.46*1.1/0.9*1=1