矿井通风与安全课程设计-关岭县自冶区坪子地采区通风设计.doc

矿井通风与安全课程设计课程设计名称： 关岭县自冶区坪子地采区通风设计 学 院： 继续教育学院 专 业： 采矿工程 姓 名： 学 号： 年 级： 2015级 任课教师： 2015年 9月28日目 录1 矿井基本概况11.1井田概况11.2煤层地质概况21.2.1 地质情况21.2.2地质构造31.2.3 煤层41.3矿井瓦斯概况71.4水文概况71.5煤尘概况71.6煤炭自燃概况72矿井通风系统的选择82.1通风方式、方法82.2通风系统83矿井所需风量与风量分配93.1矿井所需风量93.1.1按井下同时工作的最大班下井人数计算。93.1.2按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算。93.2矿井风量分配113.2.1矿井总风量确定114矿井通风阻力及等积孔计算134.1矿井通风阻力计算134.2等积孔计算145通风设备的选择165.1主要通风机选型计算条件165.2主要通风机风量、静压和工作风阻的计算165.2.1通风容易时期风量、静压计算165.2.2通风困难时期风量、静压计算165.3设备选型175.3.1主要通风机类型选择175.3.2计算风机功率175.3.3主要通风机的型号确定186概算通风费用216.1 采区概算216.1.1吨煤通风电力费用216.1.2通风设备的折旧费用217小结23参考文献24附 录25 贵州大学本科课程设计 第 25 页1 矿井基本概况1.1井田概况关岭自治县坪子地煤矿属证照齐全生产矿井，生产规模为9万t/a，开采深度：由+1000m至+1500m标高，矿区面积1.6026km2。坪子地煤矿位于关岭县城南西侧花江镇下哨村，距花江镇政府约13Km，距320国道约6Km，距幺铺火车站约60Km。矿区有乡村公路，有自修的简易公路，交通较为方便（见交通位置图图1.1）。图1.1 交通位置图矿区地理坐标为：东经10530311053144，北纬：255102255155。该矿企业性质属私营，该矿行业管理隶属关岭自治县煤炭局管辖。1.2煤层地质概况1.2.1 地质情况区内出露二叠系上统及三叠系中下统地层，分布于花江背斜核部及两翼，沟谷地带零星有第四系分布，结合收集钻孔资料，由新至老分述如下：第四系（Q）：黄褐色砂质粘土及亚粘土夹岩石碎块，沿缓坡及沟谷分布。与下伏地层呈不整合接触。厚015m。关岭组（T2g）: 分布于矿区外南西边缘，为灰、灰白色薄至薄层泥质白云岩、砂质泥粉晶白云岩与灰绿、紫红色钙质粘土岩呈韵律层，底部为12m厚玻屑凝灰岩，俗称“绿豆岩”。 与下伏地层呈整合接触。厚度100m。永宁镇组（T1yn）: 分布于矿区外南西边缘，为一套灰岩，泥灰岩，白云岩与粘土岩组合，主要分布花江背斜南西翼，与下伏夜郎组整合接触。按岩性分五段：第五段（T2yn5）: 分布于矿区外南西边缘，灰色厚层至块状弱方解石化、去膏化泥晶白云岩、角砾状白云岩，厚度5070m。第四段（T2yn4）: 分布于矿区外南西侧，灰、灰白、深灰色薄至中层含粉砂质泥晶白云岩、含生物屑微晶白云岩，具水平纹层，厚度5070m。第三段（T1yn3）: 分布于矿区外南西侧窑上一带，灰色薄至中层生物屑灰岩、砾砾屑白云质灰岩，中部夹蠕虫状泥质灰岩，厚130140m。第二段（T1yn2）: 分布于矿区外南西侧窑上一带，紫红、黄绿色薄层钙质粘土岩、粉砂质粘土岩与灰、深灰色薄至薄层灰岩、泥灰岩不等厚互层。厚度5070m。第一段（T1yn1）: 分布于矿区南西部，上部为浅灰、肉红色薄层灰岩，局部夹浅灰色薄层鲕粒灰岩。下部为浅灰至深灰色薄至薄层灰岩与泥质灰岩呈不等厚互层，夹白云质灰岩，蠕虫状灰岩。厚200310m。夜郎组(T1y) :为一套砂岩、粘土岩与灰岩组合，分布于花江背斜两翼,呈北西向展布，岩性由北西向南东灰岩有增多的趋势，与下伏长兴大隆组呈整合接触。按岩性分三段：第三段(T1y3) : 分布于矿区南西部，褐黄、紫红、灰绿、棕色等杂色薄至中层粘土质粉砂岩、钙质粘土岩、粉砂质粘土岩夹浅灰色灰岩、泥灰岩。厚度50100m。第二段(T1y2) : 分布于矿区中南部，下部为灰、灰白色厚层至块状亮晶鲕粒灰岩、粉晶灰岩夹泥质灰岩；中部为灰、浅灰、褐黄色薄至中层泥晶灰岩、泥质条带灰岩夹紫红、褐黄色铁质粘土岩、粘土质粉砂岩，具水平层理；上部为灰、浅灰色中至厚层亮晶鲕粒灰岩、泥晶灰岩、泥灰岩夹褐黄色粉砂质水云母粘土岩。厚度295355m。第一段(T1y1) : 分布于矿区中部，下部为灰绿、灰褐色薄至中层粉砂岩、粉砂质粘土岩夹浅灰色薄至中层泥灰岩；中部为灰、灰黄色薄层砂质灰岩、泥灰岩；上部为灰色、黄绿色薄至薄层粉砂岩、粘土质粉砂岩、粉砂质粘土岩夹灰色、深灰色中层泥灰岩及灰岩。厚度450465m。长兴大隆组(P3c+d) : 分布于矿区中部，深灰色薄层粘土岩，钙质粘土岩，粉砂质粘土岩夹生物屑灰岩、生物屑泥灰岩，灰岩局部含燧石结核和团块。顶部35层厚220cm黄绿色蒙脱石粘土岩。底部以灰至深灰色薄层生物屑灰岩为本岩性段底界，生物以腕足类、腹足类及海百合茎常见，为矿区内煤层对比第五标志层(B5)(厚度6.1511.33m，平均厚度8.97m)。与下伏龙潭组呈整合接触，厚度2940m。龙潭组(P3l) : 龙潭组(P3l)以粘土质粉砂岩及粉砂质粘土岩为主夹灰岩、粘土岩、砂岩、粉砂岩、炭质粘土岩及煤层（线）岩性组合。分布于花江背斜核部，总体呈北西向展布，从北西向南东厚度有变厚趋势，出露及钻遇厚度大于1200m。按岩性组合特征分三段：龙潭组(P3l3) : 分布于矿区中北部，深灰至灰色薄至薄层粘土质粉砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩夹粉砂岩、砂岩、钙质砂岩、生物屑灰岩、生物屑泥灰岩及黑色至灰黑色薄层炭质粘土岩和煤（层）线，底部为一层厚4.36.8m深灰色薄层生物屑含燧石团块灰岩。厚度144180m。含煤310层，含煤系数1.84%3.33%，区内可采煤层1层，其中C8厚0.851.54 m, 平均厚1.08m,为区内次要含煤地层。龙潭组(P3l2) : 灰色至深灰薄至薄层粘土质粉砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩夹粉砂岩、砂岩、钙质砂岩、生物屑灰岩、黑色薄层炭质粘土岩和煤（层）线，底部以黑色薄层炭质粘土岩和煤（层）线为界。含煤916层，含煤系数1.92%3.52%，区内含可采煤层、局部可采煤层5层，区内可采煤层C3厚度0.955.13m，平均厚度2.35m，区内大部可采煤层1层C6，厚0.751.90 m, 平均厚1.38m,局部可采煤层3层C4、C2、C1，其中C4厚0.351.27m,平均厚0.87m，C2厚0.501.13m, 平均厚0.88m，C1厚0.751.64m, 平均厚1.20m。为区内主要含煤地层。龙潭组(P3l1) : 顶部为灰色、深灰色中至厚层块状粘土质粉砂岩夹深灰色薄至薄层泥晶生物屑灰岩，下部为灰、深灰色薄至薄层砂质、粉砂质粘土岩、砂岩。具纹层状构造。厚度800m。1.2.2地质构造区内构造主要为北西向的褶皱和断裂，现将主要构造特征简述如下：（1）褶皱：位于矿区外北东侧的花江背斜是本区的主要构造，背斜轴线走向总体呈北西向，枢纽向南东和北西逐渐倾伏，矿区内长大于11km，核部地层宽缓，岩层倾角1015，两翼岩层较核部陡，倾角2540，且核部向两翼倾角逐渐增大，局部地段倾角大于45，南西翼岩层较北东翼岩层稍缓，两翼地层基本对称，呈箱状展布。核部出露龙潭组第一段(P3l1)地层，两翼地层依次为龙潭组第二段(P3l2)、第三段(P3l3)，长兴大隆组(P3c+d)，夜郎组第一段(T1y1)、第二段(T1y2)、第三段(T1y3)，永宁镇组第一段(T1yn1)、第二段(T1yn2)、第三段(T1yn3)。（2）断裂：F1：位于花江背斜近轴部附近，贯穿全区，为工作区主要断层，走向北西，倾向340，倾角65，长度大于10km，已出图幅，为逆断层，断层破碎带宽2060m，以断层角砾岩、碎裂岩、构造透镜体、擦痕、镜面及铁染等为主要特征，局部见烘烤现象，见硅化、褐（黄）铁矿化、方解石化等蚀变，断层两盘见牵引揉皱，有石英脉及方解石脉发育，局部地段地层直立或倒转，断层在不同地段，不同岩性岩层中其倾向及倾角有所不同。 F2：位于工作区花江背斜北东翼，走向北北西，倾向南西西，倾角6070，长度大于1km，已出图幅，为工作区次级断层，断层破碎带宽510m，见断层角砾岩，具硅化，碎裂化，见滑动镜面，擦痕及阶步，区内上下盘地层均为龙潭组第一段(P3l1)，为逆断层，穿过含煤地层。F3：位于矿区外北侧，走向3555，倾向南东，倾角6070，西缓东陡，南东盘上升，北西盘下降，为逆断层，破碎带宽1050m，见构造透镜体，断层角砾岩,具弱硅化、黄铁矿化及方解石化等蚀变。断层附近节理发育，上、下盘见牵引褶曲。旁侧时见派生的低序次小断裂。穿过含煤地层。F4：位于矿区外南东侧，走向近东西，倾向北，倾角5060，西陡东缓，北盘下降，南盘上升，为正断层。旁侧偶有派生的低序次小断裂。穿过含煤地层。该矿区位于花江背斜的南西翼，为一单斜地层，岩层走向NW335，倾向SW，倾角30，矿区内未发现较大断裂，属地质构造简单矿区。1.2.3 煤层1、含煤性区内含煤地层为上二叠统龙潭组(P3l)，为一套海陆交互相粉砂岩、粘土岩、生物屑灰岩、砂岩组成不等厚互层夹炭质泥岩、泥灰岩及煤层(线)岩性组合，可采煤层主要产于含煤岩组下部和上部，中部只见薄煤，不含可采煤层。按其岩性组合分为龙潭组第二段(P3l2)、第三段(P3l3)。现分述如下：第三段(P3l3)：厚度144.35180.07m，平均厚度155.19m。含煤510层，含煤厚度2.995.64m，含煤平均厚度4.45m，含煤系数1.943.43%。含煤平均系数2.78%，含可采煤层1层，可采煤层厚度0.851.54m，可采煤平均厚度1.14m，含可采煤系数0.961.64%，含可采煤平均系数1.25%。可煤层产于上部，区内可采煤层1层(C8)，为粒状至粉状煤，为区内次要含煤地层。第二段(P3l2)：厚度260.03311.97m,平均厚度277.75m。为该区主要含煤地层。含煤916层，含煤厚度4.989.96m，含煤平均厚度8.14m,含煤系数1.923.52%,含煤平均系数2.92%，含可采煤层26层，可采煤层厚度2.327.22m，可采平均厚度4.81m，含可采煤系数0.742.95%，含可采煤平均系数1.88%。可采煤层产于中下部，全区可采煤层1层(C3)，大部可采1层（C6），局部可采3层(C1、C2、C4)。除C3为粉煤外，其余煤层多为粒状煤至块煤，且含0数层厚度不等夹矸，多为复煤层，结构较复杂。矿区内含煤地层及煤层产状：煤层产状大致与围岩产状一致，倾向230250，倾角2638。2、可采煤层二采区范围只开采C8煤层，C8煤层产于龙潭组第三段(P3l3)顶部，是龙潭组第三段自下而上第一层可采煤层，俗称“盖顶煤”，为黑色半暗至半亮型无烟煤，为单煤层，具细条带状结构，多呈块状、碎块状，具玻璃至金属光泽，产粒状、片状、条纹状及结核状黄铁矿。以粉煤为主。厚0.851.54 m, 平均厚1.14m。二采区内可采煤层为1层，即C8煤层。C8煤层：直接顶板为炭质粘土岩，厚度0.001.91m，平均厚度0.43m，老顶为含生物屑粘土岩，局部地段含钙质或粉砂质，直接底板为炭质粘土岩或粘土岩，厚度0.000.56m，平均厚度3.78m，老底粘土质粉砂岩或粉砂岩。矿井可采煤层煤层特征详见表1.1。表1.1 可采煤层煤层特征表煤层编号平均厚度(m)倾角()平均层间距(m)煤层稳定性煤层结构顶底板岩性顶板底板C81.1430与C6煤层278.66较稳定较简单炭质粘土岩炭质粘土岩或粘土岩二采区煤质1）二采区煤层主要煤质指标Ad、Vdaf、St.d、Qnet.ar等沿走向及倾向变化，根据煤炭质量分级、煤炭灰分分级标准（GB/T15224.1-2004）C8属中灰；根据煤炭质量分级、煤炭硫分分级标准（GB/T15224.2-2004），煤层为中高硫煤；参照煤炭质量分级、煤炭发热量分级（GB/T15224.3-2004）标准，变质程度为无烟煤1阶段。 表1.2 C8煤层煤质特征表 煤层编号灰分挥发分固定碳全硫发热量备 注Ad%Vd af%Fcad%St,d%Qnet.armj/kgC824.076.6667.282.9725.47原煤二采区煤层有害元素分析综合成果见各煤层煤质分析成果表，从表中可以看出煤炭中磷、砷含量较低，属特低磷、低砷煤，氟、氯含量较高，对环境无影响。 表1.3 C8煤层有害元素分析成果表（原煤） 煤层号有害元素（10-6）AsFClP备 注C81.2619050本次核实收集综合样2）煤的风、氧化带对煤层风化带和氧化带的划分，目前尚无统一标准，一般把接近地表浅部煤的物理性质和化学性质都发生了变化的称风化带。而把较深处煤的物理性质变化不大，只有化学工艺性质有变化的地带称为氧化带，广义的氧化带也包括了风化带。根据（87）煤地字第656号文煤炭资源勘探煤样采取规程中风、氧化带煤样的采取方法，一般在沿煤层倾向开掘的斜井中采取。但由于本区的小煤矿已全部关闭，未能找到适宜采样的地点，本次勘查未能采取风、氧化带煤样。根据区内小煤矿调查资料推测煤层的风、氧化带为垂深20m左右。其他开采技术条件1）二采区煤层顶底板条件C8煤层：直接顶板为炭质粘土岩，厚度0.001.91m，平均厚度0.43m，老顶为含生物屑粘土岩，局部地段含钙质或粉砂质，直接底板为炭质粘土岩或粘土岩，厚度0.000.56m，平均厚度3.78m，老底粘土质粉砂岩或粉砂岩。1.3矿井瓦斯概况根据贵州省能源局文件（黔能源发2012496号）关于对安顺市煤矿安全生产监督管理局关于对安顺市煤矿企业2012年度矿井瓦斯等级鉴定结果的请示的批复，关岭自治县坪子地煤矿为高瓦斯矿井；根据矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ10182006）标准，经计算，矿井+1300m水平标高以上相对瓦斯涌出量为：29.6m3/t。绝对瓦斯涌出量为：5.61m3/min。1.4水文概况根据区域水文地质特征、矿区水文地质条件分析，矿井充水因素主要有：地下水、老窑或采空区积水、第四系孔隙水、地表水及大气降水，该矿床的充水水源主要是溶洞裂隙水，老窑采空区、本矿井的采空区和废弃的巷道的积水及中哨河、邻近矿区采空区积水等。充水水源基本无水头压力，无承压含水层，对各煤层的开采没有造成水患影响。本区碳酸盐岩地层较厚，岩溶裂隙和小管道较为发育，岩溶地下水较丰富，含水岩层富水性不均。上二叠统龙潭组含煤地层是矿井的直接充水含水层，含煤地层之上的下三叠统永宁镇组（T1yn）、夜郎组(T1y)及上二叠统长兴大隆组（P3c+d），是矿床的间接充水含水层。在矿区内不受强含水层威胁，防治水工作易于进行。依据防治水规定第十一条分析论证，矿井水文地质条件属中等类型。根据矿区水文地质条件，预计矿井二采区投产后矿井正常涌水量为20m3/h，最大涌水量为60m3/h。1.5煤尘概况根据贵州省煤田地质局实验室2007年7月提交的坪子地煤矿C8、C6、C4、C1煤层煤尘爆炸性鉴定报告，该矿C8、C6、C4、C1煤层煤尘无爆炸危险性，2010年9月16日提供的C2、C3煤层的煤尘无爆炸危险性。二采区C8煤层按无煤尘爆炸危险性矿井设计。1.6煤炭自燃概况根据贵州省煤田地质局实验室2007年7月提交的坪子地煤矿C8、C6、C4、C1煤层煤炭自燃倾向等级鉴定报告，该矿C8、C4、C1煤层为不易自燃煤层，2010年9月16日提供C6、C2、C3煤层为不易自燃煤层。二采区C8煤层按不易自燃煤层进行设计。2 矿井通风系统的选择2.1通风方式、方法二采区布置三个井筒，分别为主平硐、副平硐、回风平硐，为并列式通风。矿井通风方法为机械抽出式。2.2通风系统主平硐/副平硐二采区运输上山/二采区轨道上山二采区运输上山12801运输巷12801采煤工作面12801回风巷12801、12802工作面材料石门二采区回风上山回风平硐引风道地面。3 矿井所需风量与风量分配3.1矿井所需风量3.1.1按井下同时工作的最大班下井人数计算。Q矿进4NK矿通4391.25195m3/min3.25m3/s式中：Q矿进矿井总供风量，m3/s；N井下同时工作的最多人数，按39人计算；K矿通矿井通风系数，包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素，取K矿通1.25。3.1.2按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算。Q矿进（Q采Q掘Q硐+Q其他）K矿通式中：Q采采煤实际需要风量的总和，m3/s；Q掘掘进实际需要风量的总和，m3/s；Q硐独立回风的硐室实际需要风量的总和，m3/s；Q其它矿井其它井巷需要进行通风的风量总和，m3/s。（1）采煤工作面的风量确定 按瓦斯涌出量：Q采125q瓦采K采通=82.5m3/min =1.38m3/s式中：Q采采煤工作面实际需要的风量，m3/s；q瓦采采煤工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min，按0.33m3/min计算（预抽后）；K采通采煤工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数，取2。 按工作面风温计算Q采VCScKi式中：VC采煤工作面适宜的风速，取1.5m/s；SC采煤工作面平均有效断面，C8煤层有效断面分别为4.22m2。Ki采煤工作面长度系数，取1；QC81.54.221=6.33m3/s按最大班出勤人数计算Q4N41872 m3/min1.2( m3/s)式中：N工作面最大班出勤人数，18人。按炸药使用量计算Q采=25Ac式中：Ac采煤工作面一次使用最大炸药量，取12kg；Q采2512=300m3/min=5m3/s按风速进行验算： 0.25S采Q采4S采根据以上计算采煤工作面风量最大值(6.33m3/s)符合要求。（2）掘进工作面的风量确定 按瓦斯涌出量计算：Q掘125q瓦掘K掘通=1250.22/60=0.83m3/s式中：Q掘掘进工作面实际需要的风量，m3/s；q瓦掘掘进工作面的瓦斯涌出量，取0.2m3/min（预抽后）； K掘通掘进工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数，取2。按局部通风机吸入风量计算Q掘= Qf+60SV式中:Q掘掘进工作面需风量，m3/min；Qf局部通风机的额定风量，设计掘进工作面选用FBD-5.6型211Kw局部通风机，其额定风量170340m3/min，取340m3/min； S掘进巷道断面积，取局部通风机安装地点断面6.2m2；V局部通风机安装地点到回风口之间的巷道中的最低风速，取0.25m/s；Q掘=340+606.20.25=433 m3/min=7.22 m3/s按工作面人员数量计算：Q掘4Nc=410=40m3/min =0.67m3/s式中：Nc掘进工作面同时工作的最多人数，10人。按炸药使用量计算Q采=25Ac式中：Ac掘进工作面一次使用最大炸药量，取6kg；Q采256=150m3/min= 2.5m3/s按风速验算： Qhi600.25Shi式中：Shi第i个掘进工作面巷道的净断面积。根据以上计算掘进工作面风量最大值(7.22m3/s)符合要求。（3）硐室需风量通风容易/困难时期绞车房、机电硐室需独立通风，每个硐室按2m/min进行配风。（4）底抽放巷需风量通风容易、困难时期均设置两处底抽放巷，其净断面为5.14m2，风速不得小于0.5m/s，设计按3 m3/s进行配风。（5） 其它风量：按上述总风量的5计算Q容易/困难（Q采+Q掘+Q硐）5=（6.33+27.22+6+4）5=1.54m3/s。3.2矿井风量分配3.2.1矿井总风量确定矿井风量 Q(Q采+Q掘+Q硐+Q其它)K矿，矿井总需风量计算见表，矿井总需风量计算见表3.1。表3.1 矿井需风量计算表容易时期需风量（m3/s）困难时期需风量（m3/s）工作面风量6.336.33掘进风量27.2227.22底抽巷2323硐室风量44其它风量取上述之和的51.541.54矿井（通风系数1.25）40.3940.39通风容易/困难时期均按41m3/s进行配风。通风容易/困难风量分配见表3.2。表3.2 通风容易/困难风量分配表容易时期需风量（m3/s）困难时期需风量（m3/s）工作面风量1010掘进风量27.527.5底抽巷2424硐室风量44其它风量44矿井41414 矿井通风阻力及等积孔计算4.1矿井通风阻力计算矿井通风摩擦阻力采用下式计算：（Pa）式中：通风阻力系数，（NS2/m4）；l巷道长度，（m）；q通过巷道的风量，（m3/s）；s巷道净断面，（m2）；p巷道净周长，（m）；通风局部阻力按摩擦阻力15计算，矿井通风阻力计算详见表4.1。表4.1 矿井通风阻力计算表容易时期序号巷道名称支护方式巷道长度净断面净周长摩擦风阻系数风量通风摩擦阻力风速（m）(m2)(m)N.S2/m4m3/S(Pa)m/S1副平硐锚喷7945.58.90.00821149.853.822轨道绕道联络巷锚喷758.7111.370.008193.732.183二采区轨道上山锚喷156.29.30.0083181.572.904轨道石门锚喷355.890.0083205.363.45512805运输巷金支3006.4410.50.0121014.151.55612805工作面单体804.229.680.0351036.072.37712805回风巷金支3006.4410.50.0121014.151.55812806回风绕道锚喷755.148.570.0078125.322.339二采区回风上山锚喷107.137.750.00823.50.943.3010二采区回风上山锚喷157.137.750.008393.905.4711回风平硐锚喷6085.58.90.007841426.457.4512引风道砌碹255.58.20.0074114.507.4513小计675.9914局部阻力按通风摩擦阻力的15%计101.4015总计777.39困难时期序号巷道名称支护方式巷道长度净断面净周长摩擦风阻系数风量通风摩擦阻力风速（m）(m2)(m)N.S2/m4m3/S(Pa)m/S1副平硐锚喷7945.58.90.008521159.213.822轨道绕道联络巷锚喷758.7111.370.0085193.962.183二采区轨道上山锚喷1106.29.30.0091812.522.904二采区轨道上山锚喷1106.29.30.009147.572.26512802工作面运输巷材料石门锚喷425.890.0085122.372.07612801运输巷金支3206.4410.50.0151018.871.55712801工作面单体804.229.680.0351036.072.37812801回风巷金支3406.4410.50.0151020.051.55912801回风石门锚喷285.148.570.011122.802.3310二采区回风上山锚喷257.137.750.008323.52.453.3011二采区回风上山锚喷2297.137.750.00833961.815.4712回风平硐锚喷6085.58.90.00841437.387.4513引风道砌碹255.58.20.0074114.507.4514小计779.5615局部阻力按通风摩擦阻力的15%计116.9316总计896.504.2 等积孔计算式中：A等积孔，（m2）； Q矿井需风量，（m3/s）； h通风阻力，（Pa）；经计算，通风容易时期：A=1.8 通风困难：A=1.6。二采区通风容易时期等积孔为1.8m2，困难时期等积孔为1.6m2。通风容易、困难时期均为中阻力矿井，矿井通风难易程度均为中。5 通风设备的选择矿井采用斜井开拓，并列抽出式通风，掘进工作面采用FBD-6.0型211kW局部通风机配阻燃、抗静电胶质风筒压入式通风。5.1主要通风机选型计算条件通风容易时期和通风困难时期各有1个回采工作面和2个掘进工作面同时生产，通风容易时期进风量Q141m3/s，井巷通风阻力h阻779.39Pa；通风困难时期进风量Q241m3/s，井巷通风阻力h阻896.50Pa。5.2主要通风机风量、静压和工作风阻的计算5.2.1通风容易时期风量、静压计算1）主要通风机通过风量计算QminQ1K411.0543.05 (m3/s)式中：k-漏风系数，取1.05。2）静压计算（1）计算公式hfs.minhr.min-hn+ hd式中：hfs.min-矿井通风容易时期总静压(下同)，PaHrmin-矿井通风容易时期井巷总阻力(下同)，177.5Pa hn-自然风压(下同)，Pa。hd-主要通风机附属装置静压(下同)，取200Pa。（2）自然风压计算矿井平硐开拓，矿井开采深度小于100m，不计自然风压。（3）静压计算：hfs.min779.39+200979.39(Pa)5.2.2通风困难时期风量、静压计算1）主要通风机通过风量计算QminQ1K式中：k-漏风系数，取1.05。Qmin411.0543.05(m3/s)2）静压计算计算（1）公式hfs.maxhr.max+hn+hd式中：hfs.max-矿井通风困难时期总静压(下同)，PaHrmax-矿井困难时期井巷总阻力(下同)，1261.6Pa hn-自然风压，Pa。hd-主要通风机附属装置静压，取200Pa（2）自然风压计算矿井平硐开拓，矿井开采深度小于100m，不计自然风压。（3）静压计算：hfs.max896.5+2001096.5(Pa)3、主要通风机工作风阻计算Rminhfs.min/Qmin2979.39/43.0520.5285NS2/m8)Rmaxhfs.max/Qmax21096.5/43.0520.5916（NS2/m8)式中：Rmin通风容易时期主要通风机工作风阻，NS2/m8；Rmax通风困难时期主要通风机工作风阻，NS2/m8。5.3设备选型5.3.1主要通风机类型选择矿井主要通风机可选用轴流式和离心式两种类型。轴流式主要通风机具有不设反风道、占地小、工程量少、操作简单的优点，离心式主要通风机具有运行稳定的优点，但需建专用反风道，工程量较大。根据矿井风井地形条件，为易于布置，减小占地面积及减少工程量，推荐选用轴流式主要通风机。5.3.2计算风机功率(1) 通风容时期功率：N171.7kw(2)通风困难期功率：N280.1kw式中： Q-风机计算风量，m3/s；H-风机计算风压，Pa；-风机运行时效率，取0.6；C-机械传动效率C取0.98； 推荐选用轴流式主要通风机。5.3.3主要通风机的型号确定1、通风机选型根椐风量计算，利用矿上现有FBCDZ-6-15B型防爆对旋式轴流通风机二台，配YBFe280M-6型电机，电机功率55kW，其FBCDZ-6-15B型防爆对旋式轴流通风机特性曲线如图5.1，性能参数见表5.1。表5.1风机性能参数风机性能参数表主要通风风机风量(m3/s)风压(Pa)叶片安装角度转速r/min功率(kW)FBCDZ-6-15B23.351.7702265040/3255/479802552、通风机的工况点通风容易、困难时期主要选FBCDZ-6-15B防爆对旋式轴流通风机特性曲线如图5.1。图5.1 FBCDZ-6-15B对旋轴流式主要通风机性能曲线通风容易、困难时期主要通风机运行工况点的参数，见表5.2、5.3。表5.2 FBCDZ-6-15B风机容易时期运行工况点参数表风量(m3/s)静压(Pa)叶片安装角度效率通风容易时期(M1)43.598549/4167表5.3 FBCDZ-6-15B风机困难时期运行工况点参数表风量(m3/s)静压(Pa)叶片安装角度效率通风困难时期(M2)45.4121552/44693、计算风机功率（1）通风容时期电机功率81.6（kw）式中：H1通风容易时期工况点负压，Pa；Q1通风容易时期工况点风量，m3/s；1通风容易时期工况点所对应的静压效率；2传动效率，联轴器传动时取20.98。k电动机容量备用系数，取1.2；（2）通风困难期电机功率102kw式中：H2通风困难时期工况点负压， Pa；Q2通风困难时期工况点风量， m3/s；21通风困难时期工况点所对应的静压效率；22传动效率，联轴器传动时取220.98。k电动机容量备用系数，取1.2；3、电动机功率按困难时期核定电机功率NdNmax/e102/0.95107.4（kW）式中：e电动机效率（e=0.90.95，大型电机取大值），取e=0.95。4、通风机能耗指标计算1）消耗的功率P=（45.41215）/（10000.950.690.98）=85.9（kw）2）百万立方米帕所需的时间T=1000000/（45.412153600) =0.005（h/106m3Pa）3）电耗：W=85.90.005=0.43（kWh/106m3Pa）经上述计算，通风机电耗小于对轴流风机的规定值0.44kWh/106m3Pa，满足节能要求。矿井需要反风时通过主要通风机电机反转反风，无需反风道。订货时向生产厂家提出要求，保证设备能在10min内完成反风，反风量应大于40%。6 概算通风费用6.1 采区概算6.1.1吨煤通风电力费用W1=（E+EA)D/T，元/tW1=（940824+192720）0.6/90000=7.56（元/t） 式中：E主要通风机年耗电量，KWh；E=8760Nmax/(keWV)，KWh E