《矿井通风》课程设计.doc

矿井通风课程设计 矿井通风课程设计说明书姓名：王跃林 学号201010014618 班级：采矿B106 题目： 矿井通风设计 评语： 指导教师： 倪文耀 2013年7月 11日 目录第一章.矿井及其采区系统概况.1 1.1矿区概述.11.1.1地理位置及交通条件.11.1.2矿区内经济状况.21.1.3矿区气候条件.21.1.4矿区水文及工业供水.3 1.2井田地质特征.31.2.1井田地形及勘探程度.31.2.2井田煤系地层.41.2.3井田地质构造.6 1.3煤层特征.71.3.1主要可采煤层.7 1.4设计生产能力及服务年限.71.4.1矿井设计生产能力及服务年限.7 1.5确定开采水平的数目、位置、标高、垂高.8 1.6通风系统图.81.6.1矿机通风系统.8第二章.确定采取通风系统.10 2.1各类通风系统的优缺点及适用条件.102.1.1中央并列式.102.1.2中央边界式.102.1.3两翼对角式.102.1.4分区对角式.102.1.5区域式.112.1.6混合式.11 2.2选择通风机的工作方式.12 2.3确定通风系统.122.3.1矿井通风系统.122.3.2采取工作面通风系统.12 2.4绘制矿井通风网络图.第三章.矿井及采区所需风量的确定.13 3.1风量计算.133.1.1采煤工作面所需风量.143.1.2掘进工作面所需风量.143.1.3井下硐室所需风量.153.1.4其他井巷实际所需风量.163.1.5矿井总需风量的确定.16 3.2风量分配.16第四章.计算矿井通风阻力.18 4.1矿井通风总阻力计算原则.18 4.2通风风流流向.18 4.3通风容易时期通风阻力计算.18 4.4通风困难时期通风阻力计算.18第五章.矿井通风设备的选择.22 5.1概述.22 5.2主要通风机的选择.225.2.1通风机风量.225.2.2计算风机风压.225.2.3根据设计工况点选择通风机.23 5.3通风机的实际工况点.23 5.4确定通风机的转速.23 5.5电动机的选择.23 5.6核算年耗电量.24参 考 文 献.26第一章：矿井及采区概况1.1矿区概述1.1.1地理位置及交通条件本井田位于江苏省徐州市铜山县境内，距徐州市约22公里。交通：铁路，徐沛路与陇海铁路在该井田南部相交，铁路专用线与徐沛铁路在刘集站接轨。公路，井田东部有徐沛公路通过，矿用公路在唐沟站与徐沛公路连接，交通极便。交通位置图见图11。 图11 交通位置图地形地势：本井田地貌属黄淮冲积平原，地表岩性性主要以黄淮堆积的亚粘土。地势平坦，地面标高为+35+45米，微向东及北东倾斜，地面坡度为0.1%，矿区内无洪水，内涝现象。河流湖泊：矿区内地表水系重要有废黄河和桃园河两条河流。废黄河，斜穿井田西南部，呈北西-东南延展，河道宽浅，河床大部分干枯，为季节性河流。两岸筑有防洪堤坝，堤坝标高+43米+44米。桃园河，为一条季节性河流，由西向东流入京杭运河，只有尾端和支流伸入井田东部，河道较浅，讯期泄水，排涝，旱期断流。在井田以东约15公里，有徐州地区最大地表水体微山湖（全湖面积644平方公里）湖面水位常年标高+31米+33,最高洪水位36.9米（1957年）。自1958年以来，微山湖大堤多次进行培修，堤顶标高一般增高到+38.5米+39.5米,堤宽为6米10米,同时开挖了京杭运河。疏竣了流通河道，兴建了配套、节制、灌溉等工程。基本上解决了洪水危害。1.1.2矿区内经济状况本区的经济以采矿业为主，服务业为辅。矿区内植被稀少，居民点分散，农业受当地地理环境与经济状况的限制，基本以传统的耕作方式生产。1.1.3矿区气候条件1）矿区气候性质及气温变化：据地质报告提供徐州气象站资料：本矿区气候属南温带鲁淮区，具有长江与黄河流域气候的过度性质，但接近北方气候的特点。气候温和，四季明显，日照充足，春秋季短，入冬和回暖较早，冬寒干燥，夏热多雨。春秋干旱突出，并伴有寒潮、霜冻、风雪、台风、冰雹和暴雨等灾害性天气出现。气温：历年年平均为14.2摄氏度，最高气温40.6C，（1972年6月11日），最低温度零下22.6摄氏度（1969年2月6日），35.2摄氏度以上高温天数年平均为11天，零下10摄氏度的低温年平均6天。2）雨季时间、年平均及最大降雨量：据徐州气象站1951-1982年资料，历年平均降雨量866.7毫米，最大降雨量出现在1962年，达1360毫米，最少降雨量出现于1953年，仅为595.2毫米。降雨量多集中在每年夏季的6-8月，平均为511.2毫米，占全年降雨量的59%，年平均降雨为32天，暴雨日年平均仅为4天，日最大降雨量为255.5毫米。3）结冰及解冻日期、最大冻结深度、最大积雪厚度：据徐州气象站资料，本区河港封冻日期，平均在12月底-1月低最早12月15日，最晚为1月30日。历年最大冻土厚度为24厘米（1968年1月2日），最早解冻日期为元月1日、（1974年），最晚为2月21日（1957）年，平均解冻日期为1月22日，最大积雪厚度为25厘米（1964年2月15日）。4）全年最大频率风向和最大风速：本区历年四季风向均为偏东风为主，ENE频率为13%，年平均风速为3米/秒，年平均大风日为15.3天，34月最多，最大风速为19.3米/秒（1952年5月），瞬时最大风速曾达12级。台风直接影响本区平均3-5年一次，而台风倒槽影响本区较多，年均有一次，多出现在8-9月。常常带来暴雨。1.1.4矿区水文及工农业供水张集煤矿位于半封闭的腾县背斜储水构造水文地质单元的西南侧，本区是一个相对封闭的断块型水文地质构造煤系。第四系含水层组与煤系地层各含水层的水力联系较弱，断层导水性较弱，为含水层之间水力联系不密切，加之煤系地层埋深较大。深部地下水循环缓慢，补给不良，排泄不畅。矿井水文地质规程中矿井水文地质条件分类标准，张集井田属于水文地质条件简单型的矿井。矿井充水来源主要是山西组砂岩裂隙水，太原组灰岩岩溶裂隙水。目前，张集煤矿正常涌水量为86m3/h。矿井最大涌水量平均为正常矿井涌水量的1.3倍。1）水源：该矿以前曾利用距工业广场2.9公里的59-41号钻孔建成水源井，该水源虽水量能满足需要，但水质经多次化验，因硫酸根离子、氧化物及铁的含量较多，引用危害极大，已经停用。现在取用的饮用水取自井下-300水平太原群灰岩水。2）电源：工业广场内建110/25/6KV变电所一座，有坨城电厂110KV供电。1.2井田地质特征1.2.1井田地形及勘探程度1）井田地形本矿区位于黄淮冲击平原，地势平缓，微向东及北东倾斜，地面标高+35米+45米，地面坡降为千分之一。 2）井田的勘探程度张集井田从1957年至2000年共施工地震详查测线51条，测长121.57公里，地震测线49条，测长105.67公里。地质钻孔179个，工程量134000米。（1）以往勘探工作： 5759电法勘探，资料无法收集； 1975年12月76年4月，江苏地勘公司在张集进行地震详查勘探； 1974年1976年江苏煤田地探四、二队在张集精查勘探，提出了江苏省张集勘探区精查地质报告（最终）；（2）建井后补充勘探工作： 1984年为验证物探效果，在张集东采区施工4个验证孔，工作量2587.38米； 1994年为查明矿下部采区边界断层位置，7煤构造形态及煤层厚度变化情况进行勘探。1.2.2井田煤系地层徐州煤田处于丰沛隆起的南侧，张集井田属于徐州九里山外围煤田，夹于鲁西和两淮煤田之间，根据地质物探资料、井田地层、下奥陶系贾汪组、小家屿组、马家沟组、中奥陶系白土组、石炭系本溪组和太原组、二叠系山西组、上下是石盒子组、石子峰组及第四系。煤层地层综合柱状图见图1-2：现就对煤系地层及第四系地层按生成次序概述如下：1） 系中统本溪组，厚8.0322.68米，平均厚度14.33米，属滨海沉积。其岩性为：图12 综合柱状图上部为“十四”层灰白色石炭夹灰绿粘土层，富含黄铁矿结核，中下部为绿色泥岩，和杂粉沙岩及薄层砂岩，底部为紫红色铁质泥岩和残余铁矿曾，与下地层曾平行不整合接触。2）石炭系中统太原组，厚123.33187.16米，平均153.78米，本组属滨海平原海陆交互相沉积，有石灰岩、粉沙岩、泥岩、粘土层、中细沙岩几煤层组成，含石灰岩十三层，各层在全区比较的稳定，尤以一、四、九、十、十二层灰岩特别突出，为本区标志层。本组含煤16层，均为薄煤层，基本上都不可采，只有层在全区内稳定可采。其煤层赋存变化，沿走向自东向西变薄，沿倾向，浅薄深厚。3）系山西组，厚71.6159.61米，平均为108.92米，本组为滨海冲积沉积，含煤碎岩相与太原组呈整合接触，其岩性为：上部为泥岩，中细砂岩组成，偶夹12层煤线。中部为B、C层煤含煤段，有中粗、细粒石英砂岩，粉沙岩及煤层组成。下部由粉沙岩与细砂岩互层及泥岩组成。4）系石盒子组，全组厚为156.9274.5米，平均218米，本组含煤广布分布，其底部以灰绿或灰白色含砾中粗砂岩与山西组整合接触，含煤构造为海陆冲击平原陆相含煤碎岩沉积，其岩性：上部由粉沙岩、泥岩夹薄层中细砂岩组成，中部以中厚层中粗砂岩、细砂岩、粉砂岩，偶加煤线，下部为中组煤含煤段，有粉砂岩、粘土岩、中细顺眼及煤层组成，含煤1-8层，一般四层，煤层总后为3米左右，均为不可采煤层。5）二叠系上石盒子组，全组厚为323.40586.35米，平均为426.91米，井田内大部分钻孔揭露，其底部以含砾、粒砂岩与下层呈整合接触。含煤屑及碎岩沉积。岩相主要为泥岩粉砂岩、含砾粗砂岩，偶见薄煤。6）第四系：有下更新统、中更新统、上更新统及全更新统组成。由东南往西北方向逐渐加厚。总厚度在93.59170.30米之间，其岩性由粉砂岩、淤泥质沙质粘土、粘土及砂岩等组成。1.2.3井田地质构造1）地质构造本井田位于新华夏第二隆起带西侧，丰沛隆起带南侧，起构造以新华夏为主，受郯庐带的影响，形成了张集背斜，李庄背斜，姚庄背斜一组褶皱和断裂带。在井田的西南部由于燕山运动早期华夏系再次活动的加剧了原有的断裂，构成了火岩层侵入通道，形成井田西南部，成岩株状入侵，使围岩拱起，媒质受热变坏，呈细脉状，岩株状侵入附近的太原组和本溪组地层中，对本区煤层起了破坏性作用。燕山运动后期，受郯庐断裂带左行扭动影响，是本井田东南部边界断层F1下盘想西北急骤下降，落差很大，并以西部火成岩为砥柱，形成向西南收敛，向东北撇开。由于紧密的褶皱和层见的强烈的滑动，从而是有的煤层变的很薄，尖灭。2）井田构造本井田总体成单斜构造，地层走向由东向西为：北东向，近东西渐变为北西向；井田东北部出现近南北向，上煤层露头在西部走向近南北，地层总体向南倾，倾角为918，倾角由浅向深逐渐减小，至井田南部及较大断层附近倾角又开始变大。本井田中部及东部断裂构造简单，断层稀少，而西南部构造发育复杂，有一大的正断层，落差比较大，两侧节理较发育。井田内发育着次一级的宽缓褶皱，褶曲比较发育，且具有短轴宽缓的特点，特别是井田西部、南部褶曲更发育，褶曲轴向成北东东至近东西向，与区域褶曲轴向基本一致。综上所述，井田地层产状变化有一定的规律性，基本上随褶皱轴向变化而变化，与淮阴山脉的走向、倾向大体一致，其倾角具有浅大深小的特点，背斜平缓,本井田属于地质构造简单,倾角平缓,以波状起伏为主的类井田。1.3煤层特征本矿区煤层埋藏较深，地面标高为+43米，煤层露头线为-120米，煤层最深超过-600米。共有八层煤，分别为中3、中4、B1上、B1下、C1上、C1下、7、9煤层，但除了7煤层厚度为4米外，其余均为不可采煤层。1.3.1主要可采煤层7煤位于太原组中下部，平均厚度为4米,煤层倾角平均为12度。上距层24米。下距层煤为28米，老顶为粉细砂岩。井田内共有96个钻孔穿过，可采点93个，不可才采点1个，层位不清楚点为2个。煤层赋存稳定，煤层变化不大，为稳定煤层。1.4设计生产能力及服务年限1.4.1 矿井设计生产能力及服务年限1）确定矿井的生产能力根据本井田可采储量，矿井的地质构造，确定本矿井设计生产能力为150万t/年。2）矿井服务年限的验算由T=Z/（KA）T矿井的服务年限（年）Z矿井的可采储量（万t）K矿井储量备用系数，K取1.4A矿井生产能力（万t/年）T=13650/（1.4150）=64.99（年）60年符合规程规定，故本矿井的生产能力为150万t合理。1.5 确定开采水平的数目、位置、标高、垂高本矿井煤层倾角9.1614.1，平均11.6。考虑到第一开采水平的服务年限要求和矿井的实际情况将第一水平定在-115米350米井筒落底350米，水平垂高235米，阶段上山1300m，可采储量6979.30万t，服务年限33.23年。根据张集矿情况，采用集中布置；井田范围内采用后退式开采顺序；开采顺序为下行式。同时生产的采区一个，该采区的一个工作面保证全矿井的产量。1.6矿井通风系统 见打印图纸1.6.1 通风系统为排除和冲淡采煤和掘进工作面的煤尘、岩粉、烟雾以及由煤层和岩层涌出的瓦斯，改善采掘工作面作业环境，必须源源不断的为采掘工作面和一些硐室供应新鲜风流。在采区上山没有与采区石门掘通之前，上山掘进通风只能靠局部通风机供风。1）采煤工作面新鲜风流从运输大巷进入，经下部车场、轨道上山、中部车场、分两翼经下区段的回风平巷、联络巷、运输平巷到达工作面。工作面出来的污风进入回风平巷，右翼直接进入回风石门，左翼经车场绕道进入采区回风石门。为了减少漏风，在靠近上山附近的运输平巷中用木板封闭，只留出运输机的断面，并吊挂风帘。按41图，采煤工作面通风系统为：264111215118143。2）掘进工作面新鲜风流从轨道上山经中部车场分两翼送至平巷，经平巷内的局部通风机通过风筒压入到掘进工作面，污风通过联络巷进入运输平巷，经运输上山排入采区回风石门。按41图，掘进工作面通风系统为：2647局部通风机11（10）12105143。3）硐室采区绞车房和变电所需要的新鲜风流由轨道上山直接供给，绞车房和变电所内的污风经调节风窗分别进入采区回风石门和运输上山。煤仓不通风，底部必须有余煤，煤仓上口直接由运输大巷通过联络巷中的调节风窗供风。第二章：采区通风系统2.1各类通风系统的优缺点及适用条件2.1.1中央并列式优点：进回风井均布置在中央工业广场内，地面建筑和供电集中，建井期限较短，便于贯通，初期投资少，出煤快，护井煤柱较小。矿井反风容易，便于管理。缺点：风流在井下的路线为折返式，风流线路大，阻力大，井底车场附近漏风大。工业广场受主要通风机噪声的影响和回风风流的污染。适用条件：煤层倾角大，埋藏深，井田走向长度小于4km，瓦斯与自燃发火都不严重的矿井。2.1.2中央边界式优点：通风阻力较小，内部漏风较小，工业广场不受主要通风机噪声的影响及回风风流的污染。缺点：风流在井下的流动线路为折返式，风流线路长，阻力大。适用条件： 煤层倾角较小，埋藏较浅，井田走向长度不大，瓦斯与自燃发火比较严重的矿井。2.1.3两翼对角式优点：风流在井下的流动线路是直向式，风流线路短，阻力小。内部漏风小，安全出口多，抗灾能力强，便于风量调节，矿井风压比较稳定。工业广场不受回风污染和通风机噪声的危害。缺点：井筒安全煤柱压煤较多，初期投资大，投产较晚。适用条件：煤层走向大于4km，井型较大，瓦斯和自燃发火严重的矿井，或低瓦斯矿井，煤层走向较长，产量较大的矿井。2.1.4分区对角式优点：每个采区有独立通风路线，互不干扰，便于峋调节，安全出口多，抗灾能力强，建井期短，初期投资少，出煤快。缺点：占用设备多，管理分散，矿井反风困难。适用条件：煤层埋藏浅，或因地表高低起伏较大，无法开掘总回风巷。2.1.5区域式优点：既可发送通风条件，又能利用风井准备采区，缩短建井工期。风流线路短，阻力小。漏风少，网络简单，风流易于控制，便于主要通风机的选择。缺点：通风设备多，管理分散。适用条件：井田面积大， 储量丰富或瓦斯含量大的大型矿井2.1.6混合式优点：回风井数量较多，通风能力大，布置较灵活，适应性强。缺点：通风设备多。适用条件：井田范围大，地质和地面地形复杂，或产量大，瓦斯涌出量大的矿井。根据张集矿的生产实际：产量为240万吨/年。为保证井下生产时有足够的风量，且每一个采区(带区)的通风路线都不太长。本矿井采用两翼对角式通风。 2.2选择通风机的工作方式矿井主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压抽混合式。该矿井主要通风机的工作方式采用抽出式，主要通风机分别安装在两个回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处于低于当地大气压的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。2.3确定通风系统2.3.1矿井通风系统由于煤层倾角不大，埋藏深，瓦斯与自然发火都比较严重，因此应选择两翼对角式通风系统。由于该矿井属于中厚的缓倾斜煤层，采用走向长壁采煤法。所以采用轨道上山进风，回风上山回风的通风系统。2.3.2采区工作面通风系统采区进风上山与回风上山的选择。采区进风上山与回风上山有两种方式：轨道上山进风，运输机上山回风和运输机上山进风，轨道上山回风。本设计采区采用轨道上山进风，回风上山回风。 采煤工作面通风分上行通风和下行通风。本设计采用上行通风。当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时，采煤工作面的风流沿倾斜向上流动，称上行通风 。工作面通风系统可分为：U型,Z型,Y型,W型,双Z型,H型通风系统。本设计采用U型通风系统。工作面通风系统只有一条进风巷道和一条回风巷道。如图示： 2.4 绘制矿井通风网络图 根据通风系统图绘制通风网络图如下：见打印图纸- 25 -第三章：采区及矿区所需风量的确定3.1风量计算3.1.1采煤工作面的需风量每个回采工作面实际需要风量应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算然后取其最大值。1） 采煤工作面的需要风量由于本采区的绝对瓦斯涌出量为 5 m3/min，故按低瓦斯矿井的实际需要风量计算。瓦斯矿井的采煤工作面按瓦斯涌出量的计算公式为:Q采=Q基本K采高K采面长K温Q基本工作面需要的基本风量，它的计算公式是：Q基本=工作面控顶距工作面实际采高70%适宜风速在该采区中，控顶距取3.0。采区的回采方式是综采，工作面实际采高取4；适宜风速应不小于1m/s，在本采区中取1.5m/s。即Q基本=4.031.50.7=12.6m/sK采高 回采工作面采高调整系数，在本采区中K取1.5；K采面长 回采工作面长调整系数，在本采区中K取1.3；K温 回采工作面温度调整系数，在本采区中K取1.1；Q采=12.61.51.31.1= 27 m3/s=1620m3/min2） 按工作面温度选择适宜的风速进行计算：60式中 采煤工作面风速, m/s; 采煤工作面平均断面积, m2.3） 按回采工作面同时作业人数和炸药量计算：每人供风 4 m3/min 4 N 425 100 m3/min每千克炸药供风 25 m3/min 25 A 253.690 m3/min其中 N 工作面最多人数， A 一次爆破炸药最大用量，单位 kg4） 按风速进行验算：15S995.246.8 m3/min煤巷掘进最低风量 15=155.2= 78 m3/min岩巷掘进最高风量2405.21248 m3/min式中 掘进工作面的断面积m2.的最大值为315 m3/min，符合作业要求。3.1.3井下硐室需要风量矿井井下硐室配风原则：井下爆炸材料库配风必须保证每小时4次换气量，大型矿井100150 m3/min，中小型矿井60100 m3/min。=4V/600.07V （m3/min）式中 井下爆炸材料需风量，m3/min V 井下爆炸材料库的体积，m3井下充电室，应按其回风风流中氢气浓度小于0.5%计算风量，规定风量不小于100 m3/min。机电硐室规定风量在6080 m3/min的范围内。选取硐室风量，须保证机电硐室温度不超过30,其他硐室不超过26Q硐+80+60+60+60+70+80+70+80500 m3/min式中 Q硐 所有独立硐室需要总风量，m3/min n个独立硐室需风量。3.1.4其它井巷实际需风量应按矿井各个其它巷道用风量的总和计算：Q其它+式中各其它井巷风量，m3/min按瓦斯涌出量计算： =100qCH4K其通式中 第i个其它井巷实际用风量，m3/min qCH4 第i个其它井巷最大瓦斯绝对涌出量，m3/min K其通 瓦斯涌出不均衡系数，取1.21.3由于无其它井巷，所以Q其它03.1.5矿井总需风量的确定按采煤、掘进、硐室及其它地点需风量的总和计算Q矿进(Q采+Q掘 +Q硐 +Q备+Q其)K矿通（16202+3154+315 0.54+500+8102+0） 1.158337.5 m3/min = 139 m3/sK矿通矿井通风系数（抽出式取1.151.2）3.2风量分配风量分配表 序号 用风地点 个数（个） 单位配风量 总配风量M3/minm3/sm3/minm3/s1回采工作面21620273240542备用回采面281013.51620273掘进面43155.251260214备用掘进面4157.52.62563010.55爆破材料库1801.3801.36采区变电所2701.171402.37机电硐室2801.31602.68绞车房260112029井下充电硐室1601601合计203252.5 54.1457310121.7第四章：计算矿井通风总阻力4.1矿井通风总阻力计算原则矿井通风设计的总阻力，不应超过2940Pa。矿井井巷的局部阻力，新建矿井按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期；最大时称为通风困难时期。对于矿井有两台或多台风主要通风机工作，矿井通风阻力按每台主要通风机所服务的系统分别计算。4.2通风风流流向新鲜风流自地面进风立井进风石门进风大巷进风联络巷轨道上山区段运输平巷采煤工作面区段回风平巷回风石门总回风巷回风立井地面。4.3矿井通风阻力采用下式计算h=（LU/S3）Q2式中： h矿井通风阻力，Pa； 井巷摩擦阻力系数，kgs2/m4；L井巷长度，m；U井巷净断面周长，m； S井巷净断面积，m2；Q通过井巷的风量，m3/s；4.4 通风容易时期通风阻力计算通风容易时期的通风阻力的计算：矿井的第一水平划分为四个采区，可按煤层的走向分别标定为采区1，采区2，采区3，采区4。每个采区长度为1300m，其中有两个采区同时工作，每个采区有一个采煤工作面和一个准备工作面。当采区2和采区3同时工作时，通风路线最短，通风阻力最小，此时为通风容易时期。通风容易时期通风阻力计算如下表示：通风容易时期通风阻力计算表序序号巷道名称断面形状支护形式 U(m)S(m2)L(m)Q(m3/s)h(Pa)v（m/s）1进风立井圆砌碹0.034317.7225380139285.60 5.56 2进风石门半圆拱锚喷0.00817.44206512517.71 6.25 3进风大巷半圆拱锚喷0.0081415762100252.87 6.67 4进风联络巷半圆拱锚喷0.0091413809037.16 6.92 5运输机上山下部半圆拱锚喷0.015141350090387.12 6.92 6运输机上山中部半圆拱锚喷0.015141350070234.18 5.38 7区段运输平巷梯形锚杆0.01513.9211.2130030173.89 2.68 8工作面梯形液压支架0.02513.9211.23003066.88 2.68 9区段回风平巷梯形锚杆0.0113.9211.2130030115.92 2.68 10采区上部车场半圆拱锚喷0.0081311.2806021.32 5.36 11回风石门半圆拱锚喷0.0081413659026.84 6.92 12总回风巷半圆拱锚喷0.0081413240100148.04 8.46 13回风立井圆砌碹0.03417.722511913988.65 5.56 14局部阻力1856.1920%=371.2415合计1856.19+371.24=2227.424.5 通风困难时期通风阻力计算通风困难时期通风阻力计算：当采区1和采区4同时工作时，通风路线最长，此时为通风困难时期。通风困难时期的通风阻力计算如下表示：通风困难时期通风阻力计算表序号巷道名称断面形状支护形式 U(m)S(m2)L(m)Q(m3/s)h(Pa)v（m/s）1进风立井圆砌碹0.034317.7225380139285.60 5.56 2进风石门半圆拱锚喷0.00817.44206512517.71 6.25 3进风大巷半圆拱锚喷0.00814131520100504.41 6.67 4进风联络巷半圆拱锚喷0.0091413809037.16 6.92 5运输机上山下部半圆拱锚喷0.015141350090387.12 6.92 6运输机上山中部半圆拱锚喷0.015141350070234.18 5.38 7区段运输平巷梯形锚杆0.01513.9211.2130030173.89 2.68 8工作面梯形液压支架0.02513.9211.23003066.88 2.68 9区段回风平巷梯形锚杆0.0113.9211.2130030115.92 2.68 10上部车场半圆拱锚喷0.0081311.2806021.32 5.36 11回风石门半圆拱锚喷0.0081413659026.84 6.92 12总回风巷半圆拱锚喷0.0081413480100244.70 7.69 13回风立井圆砌碹0.03417.722511913988.65 5.56 14局部阻力2204.3920%=440.8815合计2204.39+440.88=2645.26第五章：选择矿井通风设备5.1概述矿井通风设备的要求：矿井必须设计两套同等能力的主要通风设备，其中一套备用。选择通风机应满足第一开采水平各个时期工况变化，并使设备长期高效率运行，当工况变化较大时，根据矿井分期时间及节能情况，应分期选择电动机。通风机能力应留有一定的余量，轴流式通风机在最大设计负压和风量时，轮叶运转角度应比允许范围小5o;离心式风机的选择设计转速不宜大于允许最高转速的90%；进、出风井井口的高差在150米以上，或进、出风井井口标高相同，但井深400米以上时，宜计算矿井的自然风压。5.2主要通风机的选择5.2.1通风机风量Qf 由于外部漏风，风机风量Qf大于矿井风量Qm。 Qf=k Qm =1.1139 =152.9（m3/s）其中 Qf主要通风机的工作风量， m3/s； Qm矿井需风量，m3/s； K漏风损失系数，在本采区中取 1.15.2.2 计算风机风压通风机全压Hsd和矿井自然风压HN共同作用克服矿井通风系统的总阻力hm和通风机附属装置的阻力hd。通风机在容易的时期自然风压与通风机风压作用相同，通风机有较高效率的，故从通风机系统阻力中减去自然风压，即取HN “-”值。计算公式是：Hsd min=hm+hd- HN根据第四节计算结果可知，hm=2227.42 Pa取通风机附属装置的各部分阻力hd=90 Pa取矿井通风系统在阻力最小时的自然风压为60 Pa，即 HN=60Pa.Hsd min=hm+hd- HN =2227.42+90-60=2257.42Pa困难时期自然风压与通风机风压作用相反，通风机能力满足，故从通风系统阻力中加上自然风压，即取HN为“+”值。计算公式是：Hsd max= hm+hd+ HN其中hm=26