矿井通风设计说明书参考

精品文档 1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载 矿井通风设计说明书 1 1 设计依据概述设计依据概述 1 11 1 矿段地质 开拓生产情况 矿段地质 开拓生产情况 矿区本次深部开采设计对象主要为 530m 标高以下的 号矿体和 V 号矿体 群 本次深部开拓设计开采的 530m 标高以下的矿体赋存地质条件与上部矿体 单一 品位高 厚度大 且相对稳定 完整的赋存条件 有明显的差异 这将 会增加深部开采的难度 需要采取必要的应对措施 1 111 11 530m 530m 以下深部开采范围内的地质储量及岩石性质 以下深部开采范围内的地质储量及岩石性质 号矿体 表内矿体重 2 85t m3 表外矿体重 2 79 t m 矿石量 12 万 吨 平均品位 4 13g t 金金属量 495 53Kg 矿体硬度系数 f 7 8 顶底板 f 11 12 V 号矿体群体重 2 74 t m 矿石量 261 万吨 平均品位 6 38g t 金金 属量 16708 82Kg V 号矿体及顶底板硬度系数与 号矿体大体相似 顶板平均 抗压强度 110 99Mpa 矿体 107 42Mpa 底板 101 05Mpa 530m 标高以下至 730m 深部开采范围内全部设计地质储量 矿石量 273 万 吨 平均品位 6 29g t 金金属量 17204 35Kg 围岩体重 2 70 t m3 矿岩松散系数 1 6 自燃性 无 本次设计生产规模为 80 万 t a 根据计算并结合矿山实际情况 确定 号 矿体开采范围内的服务年限为 6 年 1 121 12 矿区地形及矿区气候概况 矿区地形及矿区气候概况 矿区地处望儿山北麓 西临莱州湾 处于低山丘陵向海湾平原过度地带 地势平坦开阔 地面标高 23 42 26 65m 地表水体主要为万深河 其发源于金华山 望儿山之间 流经矿区东侧 向 北注入渤海 全长 8km 该河上游汇水面积 3 90km2 源近流短 属季节性河流 矿区属北温带东亚季风区大陆性气候 四季分明 光照充足 依山傍 海 气候宜人 冬无严寒 夏无酷暑 属于暖温带季风气候 全年平均气温 12 摄氏度左右 是我国北方著名的旅游避暑和休闲度假胜地 年降水量约 610mm 属于半湿润地区 年平均降水量为 651 9 毫米 年 平均气温 11 8 年平均相对湿度 68 年平均日照时数 2698 4 小时 太 精品文档 2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载 阳辐射总量年平均值 5224 4 兆焦耳 平方米 年平均风速内陆地区 3 4 米 秒 沿海地区 4 6 米 秒 全市平均无霜期 210 天 1 131 13 现在的开拓方式 现在的开拓方式 自建矿以来 为适应生产发展的需要 新城金矿进行了三次开拓工程建设 形成主斜井 主竖井 辅助斜坡道 主斜坡道等多种开拓方式共存的局面 开拓系统 结合各方案技术经济的比较及深部通风的要求 采用深部盲竖井 辅助斜 坡道开拓 该方案是在 380m 中段 169 勘探线附近 号与 号矿体之间 井 筒中心坐标 X 4144888 000 Y 512638 000 开凿一条净直径为 5 0m 的盲竖井 下掘至 928m 水平 服务到 830m 中段 井筒深 606m 包括 58m 井塔 盲竖井 在 320m 350m 380m 与主竖井联接 深部开采基建期的辅助斜坡道从 550m 水平延深至 630m 水平 其主干线坡度为 14 弯道段 缓坡段及分段平巷联接 处的坡度为 5 斜坡道平均坡度约为 9 135139143147151155159163167171175179183187191195199 0m 200m 175m 205m 245m 280m 330m 380m 430m 480m 530m 580m 630m 680m 730m 780m 830m 31m 400m 600m 800m 北 风 井 副 斜 井 主 斜 井 南 风 井 主 竖 井 斜 坡 道 新 南 风 井 盲 竖 井 开拓巷道的位置 断面形状和规格 1 盲竖井 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载 盲竖井布置在 380m 中段 380m 中段上部有 58m 高的井塔 169 勘探线附 近 号与 号矿体之间 井筒中心坐标 X 4144888 000 Y 512638 000 井 筒净直径 5 0m 断面规格为 5 0m 如图 4 1 由于本次设计开采范围内的 矿体在深部仍然没有封闭 故设计暂时考虑将盲竖井一次下掘至 928m 水平 服务到 830m 中段 井筒深 606m 包括 58m 井塔 如图 4 4 600 600 19001900 5000 300300 150010002500 1000100010001000 500500 3 1 2 单位 mm 1 提升间 2 管缆间 3 梯子间 图 4 4 新城金矿盲竖井断面图 2 斜坡道 深部开采过程中 斜坡道担负着运输矿石 废石 人员和材料的任务 并 是新鲜风流进入井下的通道 深部开采基建期的斜坡道从 550m 延深至 630m 中 段 全长约 889m 斜坡道断面按通过的铲运机考虑 净断面尺寸为 直线段 4 8m 3 5m 宽 高 50mm 砼支护 弯道段 5 8m 3 75m 宽 高 100mm 砼支护 掘进断面尺寸为 如图 4 5 根据铲运机的性能和运输矿石的特点 斜坡道主干线坡度为 17 弯道段 缓坡段及分段平巷联结处的坡度为 5 斜 坡道平均坡度约为 9 斜坡道转弯半径为 20m 斜坡道直线段路面用厚度为 100mm 的碎石铺设 其弯道段路面弯道外侧的碎石高出 70mm 在与每分段平巷 联结的入口处作为错车的地方 其他车辆等待让电动卡车先行 精品文档 4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载 斜坡道中心线 R 4341 r 829 铲运机 管道 砼支护 厚100mm碎石 单位 mm 图 4 5 斜坡道直线段断面图 3 中段运输平巷 布置在矿块下盘脉外 距矿体下盘边界 30m 三心拱 根据其通过的铲运 机计算得断面规格为 4 8m 3 5m 宽 高 50mm 砼支护 断面形状如图 4 7 中段运输平巷中心线 R 4341 r 829 铲运机 管道 砼支护 厚100mm碎石 单位 mm 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载 图 4 7 中段运输平巷断面图 4 分段平巷 布置在矿块下盘脉外 距矿体下盘边界 18m 断面规格和形状与中段运输 平巷相同 5 采场联络道 联接分段平巷和采场 断面规格和形状与中段运输平巷相同 6 回风平巷 布置在矿块上盘脉外 距矿体上盘边界 15m 矩形断面 断面规格为 3m 3m 宽 高 50mm 砼支护 7 回风充填天井 布置在两个采场的边界 靠近矿体上盘边界 与矿体倾向平行 矩形断面 断面规格为 2m 2m 宽 高 无支护 8 溜井 布置在矿体下盘脉外 每个盘区布置一条溜井 倾角 60 度 圆形断面 断 面规格为 3m 无支护 1 21 2 采矿方法及采场通风要求 采矿方法及采场通风要求 1 211 21 采矿方法采矿方法 结合现在矿山的开采技术条件 上部开拓情况 开采装备及目前采用机械 化盘区上向充填法的二步采场情况不好的状况 号矿体采用盘区下向分段充 填法 该法沿矿体走向布置盘区 盘区长为 80m 宽为矿体水平厚度 50m 高为中 段高 50m 盘区内划分 8 个采场 采场规格为 50m 10m 50m 长 宽 高 分为一步采场和二步采场 一步 二步采场间隔布置 采场内划分顶柱和 4 个 分段 顶柱高 4m 分段高 11 5m 分段矿块中央垂直矿体走向布置凿岩出矿巷道 在其中打上向扇形炮孔 自矿体上盘向下盘爆破 并出矿 先采一步采场顶部的分段矿块 采完后 做好金属网砼假底 再充填接顶 接着回采下一分段矿块 一步采场回采时 二步采场作为矿柱 对一步采场起 保护作用 待二步采场两边的一步采场回采完毕并充填接顶 再下向分段回采二步采 场 二步采场回采时 一步采场的充填体作为人工柱 对一步采场起保护作用 采场上盘边界布置通风回风井 分段平巷作为进风平巷布置在矿体下盘脉 精品文档 6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载 123456791011121413 盘区下向分段充填法采场风流图 单位 m 1 未采矿石 2 崩落矿石 3 砼假底 4 充填回风井 5 回风平巷 6 回风联络道 7 炮眼 8 凿岩出矿巷道 9 胶结充填体 10 矿 石顶柱 11 砼隔墙 12 进路 13 分段平巷 14 溜井 图例 新鲜风 污风 8 外 回风平巷布置在矿体上盘脉外 采场风流为 分段平巷 进路 凿岩出矿 巷道 充填回风井 回风联络道 回风平巷 如下图 3 采切工程量 表 5 3 单个采场采切工程量表 数量 工作项目 断面规格 m m 断面面积 mm2 mm3 1 中段运输平巷 4 8 3 516 810168 2 分段巷道 4 8 3 516 840672 3 溜井 37 17 251 1 4 回风平巷 3 391090 5 回风联络巷 2 241560 6 充填回风天井 2 2470280 7 进路 4 8 3 516 8721209 6 8 分段凿岩平巷 4 8 3 516 82003360 合计 5890 7 矿块矿量 kt 50 10 50 2 74 1000 68 5 千吨采切比 m3 kt m kt 91 2 91 2 4 22 8 回采工艺包括凿岩爆破 采场通风 回采出矿 顶板管理等 本采矿方法是中段内自下而上分段开采 沿矿房长度从矿房顶端向外端退 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载 采 利用 YGZ 90 型凿岩机配圆盘支架在分段凿岩巷道中钻上向扇形中深孔 孔 径为 65mm 最小抵抗线为 1 2m 孔底距为 1 8m 孔深小于 15m 以切割天井为 自由面向天井一侧分次爆破 一次爆破 4 排炮孔 用微差爆破方式 根据各分 段的岩石破碎情况 每采完一分段 做好砼假底 保证下一分段顶板的安全 再充填接顶 崩落的矿石落在分段的底板上 由铲运机从凿岩巷道铲装矿石 经分段联络巷道运到分段的放矿溜井 主要使用无轨采矿设备 凿岩用气腿子 凿岩机或国产 YGZ 90 钻机进行打眼 出矿设备为芬兰 TamRock 公司的 Toro 250BD 柴油铲运机或新引进的电动铲运机 凿岩巷道支护用 Pluton 17 液压锚 杆台车锚杆和金属网联合护顶 盘区内作业人员和材料由 Multimoven 600 型多用途服务车运送至采场 铲运机 坑内卡车和凿岩台车等大型无轨设备 由斜坡道和分段巷道进入采场和无轨掘进工作面 充填料经南风井和新南风井下放到各中段 经上盘回风充填巷道 采场回 风充填井进入采场 1 211 21 采场通风要求采场通风要求 新城金矿现有通风系统为两翼对角抽出式多级机站通风系统 新鲜风由主 竖井 副斜井 旧南风井 斜坡道 北风井进入 通过斜坡道到达各作业中段 通过采场联络巷到达采场 清洗作业面后 污风经采场充填回风井进入上中段 回风巷 最后汇集至北风井 北风井在 205m 设永久密闭墙将其分为上下两部 分 上部分在 175m 转 175m 中段联络巷用于进风 下部分在 205m 转 205m 中 段联络巷至主斜井排至地表 南风井 排至地表 该通风系统为满足 1500 吨 天的生产能力而建立 目前矿山生产规模已达 2700 吨 天 未来生产能力将达 3000 吨 天以上 现有通风系统风量远低于生 产需求 迫切需要采取相应技术和工程措施 以满足生产能力大幅增加带来的 通风量需求 此外 深部中段主要从斜坡道进风 上部中段作业产生的部分污 风沿斜坡道下行 加之在斜坡道运行的大量无轨设备产生的废气污染 造成深 部各中段进风风流质量较差 从而严重影响深部通风 现矿山生产集中在深部中段 大量无轨设备运行产生的废气和热量造成深 部中段温度增高 有毒有害气体不能及时排除 使深部中段作业条件恶化 严 重影响作业人员身体健康 因此矿山亟需进行深部通风系统研究 加大深部供 排风量 优化深部通风网络 增加作业中段机站设置 建立适应当前生产状况 的深部通风系统 2 2 矿井通风方案拟定 矿井通风方案拟定 2 12 1 通风方案选择通风方案选择 精品文档 8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载 结合矿山开拓系统 采矿方法 提升运输系统 现有通风系统及其存在的 问题 设计了三个技术上可行的通风方案 方案一 北风井进风 新南风井回风的对角单翼式多级机站通风方案 深 部开拓设计的盲竖井布置于 号矿床中央下盘 与主竖井相连 连接各中段运 输平巷 用于提升人员和矿石 不用于进风或回风 斜坡道也布置于 号矿床 中央下盘 柴油铲运机等大型机械设备从斜坡道进入各中段运输平巷 风质不 好 也不用于进风或回风 北风井位于矿床北翼 用于进风 新南风井位于矿 床南翼 用于回风 方案二 中央风井用于进风 新南风井和北风井回风的对角双翼式多级机 站通风方案 深部开拓设计的盲竖井布置于 号矿体矿床中央下盘 与主竖井 相连 连接各中段运输平巷 用于提升人员和矿石 不用于进风或回风 斜坡 道也布置于 号矿床中央下盘 柴油铲运机等大型机械设备从斜坡道进入各中 段运输平巷 风质不好 也不用于进风或回风 在盲竖井位置附近自地表往 830m 中段打一条中央风井 用于进风 北风井位于矿床北翼 用于回风 新南 风井位于矿床南翼 用于回风 南风井自 280m 中段向矿床中央下盘延深 用 于进风 方案三 盲竖井 采取净化措施 进风 新南风井和北风井回风的对角双 翼式多级机站通风方案 深部开拓设计的盲竖井布置于 号矿床中央下盘 与 主竖井相连 连接各中段运输平巷 用于提升人员和矿石 采取净化措施 用 于进风 斜坡道也布置于 号矿床中央下盘 柴油铲运机等大型机械设备从斜 坡道进入各中段运输平巷 风质不好 不用于进风或回风 北风井位于矿床北 翼用于回风 新南风井位于矿床南翼 也用于回风 各方案优缺点及适用条件见下表 三种通风方案优缺点及适用条件比较 通风方案 项 目 方案一 北风井进风 新南风井回风 方案二 中央风井进风 北风井和新南风井回风 方案三 盲竖井进风 北 风井和新南风井回风 优 点 1 有专门的进风井 风 质好漏风少 2 通风网络简单 便于 管理及分配风量分配 3 不易形成污风串联 4 不需另打风井 通风 改造成本低 1 有专门的进风井 风 质好 漏风少 2 风井多 通风阻力小 扇风机效率高 3 有两条回风井 回风 井风速不高 易于维护 4 回风井风压梯度小 漏风少 5 通风费用低 1 风井多 通风阻力小 扇风机效率高 2 有两条回风井 回风 井风速不高 易于维护 3 不需另打风井 通风 改造成本低 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载 缺 点 1 风井少 通风阻力大 扇风机效率不高 2 只有一条回风井 回 风井风速高 不易维护 3 不利于多中段同时开 采时 4 通风费用高 1 需打专门的风井 通风改造成本高 1 无专门的进风井 盲竖 井作为提升井 用于进风 会生产矛盾 2 盲竖井联络巷多 风流 不易控制 易形成漏风和 污风串联 3 盲竖井作为提升进风 井 网络复杂 不利用风 量分配 结合以上比较表 方案二虽然通风井巷工程费用高 但风压小 风质好 通风成本低 抗灾能力强 且通风系统较稳定 故选择方案二为本次新城金矿 通风改造的通风方案 以下是 2 22 2 矿井需风量计算 矿井需风量计算 2 212 21 回采工作面需风量计算 回采工作面需风量计算 回采工作面采用贯穿式通风 其量计算如下 按出矿时排尘要求计算 式 6 1 VSQS 式中 S 凿岩出矿巷道过风断面积 m2 S 4 8 3 5 16 8 m2 V 过风断面排尘速度 m s 取 V 0 25 m s 代入数据计算得 3 16 8 0 254 2 S Qms 按爆破后排烟要求计算 本设计的采场进风巷道横断面与回采工作面横断面相差较大 即采场宽度 等于或大于 8m 采场长度 64m 大于宽度 20m 的两倍 并利用贯穿风流通风 又采场采用的是中深孔爆破 故属于硐室型回采工作面的大爆破采场 风量计算 公式为 m3 s 式 6 40 3 s QiAV t 2 式中 t 通风时间 取t 60min 3600s A 大爆破炸药量 A 0 6 10 11 5 4 8 331 2kg i 炮烟涌出系数 取i 0 25 V 充满炮烟的巷道容积 V 50 10 11 5 5750m3 将数据代入得 Qs 7 72 m3 s 按柴油机设备需风量计算风量 按单位功率计算风量 式 6 3 NqQs 0 精品文档 10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载 式中 单位功率的风量指标 m3 minkw m3 minkw 0 q 0 3 6q N 所用设备柴油机功率 Kw 井下主要采掘设备是柴油铲运机 设备最大功率为 102kw 考虑到柴油设 备是间歇式出入工作面 取时间利用系数为 0 6 故柴油设备所需风量为 3 0 3 6 102 0 6 603 67 s Qq Nms 综合上面三个结果取最大值 故每个采场所需风量为 Qs 7 72 m3 s 一个 盘区内同时有四个采场回采 故回采盘区需风量为 Qs 30 9m3 s 备采盘区取 回采盘区需风量的一半 即 15 4 m3 s 2 222 22 巷道工作面需风量计算 巷道工作面需风量计算 对于开拓 采准 切割所需的风量 均按巷道型独头工作面作业时计算风 量 1 按排尘要求计算风量 式 6 x QS V 4 式中 S 采场作业过风断面积 m2 S 4 3 5 14 m2 V 采场作业面排尘速度 m s 取 V 0 25 m s 代入数据计算得 3 14 0 253 5 x Qms 2 按爆破后排烟要求计算风量 中南大学公式 式 6 5 x N QLS t 式中 L 爆破后爆烟充满巷道长度 m L 50m S 巷道过风断面积 m2 S 4 3 5 14 m2 t 通风时间 s t 20min 1200s N 采场中炮烟达到允许浓度时 风流交换倍数 试验得 N 10 12 建议取大值 取 N 12 代入数据计算得 Qx 7m3 s 3 按柴油机设备需风量计算风量 按单位功率计算风量 式 6 0 x Qq N 6 式中 单位功率的风量指标 m3 minkw m3 minkw 0 q 0 3 6q N 所用设备柴油机功率 Kw 精品文档 11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载 井下用于掘进的采掘设备的最大功率是铲运机 其输出功率为 102kw 考 虑到柴油设备是间歇式出入工作面 取时间利用系数为 0 5 故柴油设备所需 风量为 3 0 3 6 102 0 5 603 06 x Qq Nms 综合上面三个结果取最大值 故巷道掘进时工作面所需风量为 Qx 7m3 s 2 232 23 硐室需风量计算 硐室需风量计算 井下炸药库 变电硐室 破碎硐室和主溜井卸矿硐室需单独给风 计入矿 井总风量 其他硐室虽分风 但回风可重新使用不计入矿井总风量中 新城金矿在深部开拓工程完成后 需要独立通风的井下硐室需风量如下 1 坑内炸药库 取 q 2 m3 s 2 变电硐室 取 q 2 m3 s 3 破碎硐室 取 q 2 m3 s 4 主溜井卸矿硐室 取 q 2 m3 s 5 维修硐室 取 q 2 m3 s 2 242 24 其他设备与用风点风量计算 其他设备与用风点风量计算 新城金矿使用 TORO301D 柴油铲运机 其单台额定输出功率为 102kW 同时 工作的铲运机最多台数为 5 台 其需风量为 式 6 7 60 qnNKQ Tc 式中 设备运输所需的风量 m3 s c Q 坑内铲运机运输时间利用系数 0 8 T K T K 坑内汽车功率 KW 102kW NN 同时作业的铲运机台数 取 5 nn 单位功率风量指标 m3 min kW 3 6m3 min kW qq 代入数据计算得 24 4m3 s 每台铲运机工作需风量为 4 88 m3 s c Q 2 252 25 矿井总需风量计算 矿井总需风量计算 新城金矿设计的井下生产能力为 80 万 t a 矿山工作制度为年工作 330 天 故天生产矿石量 2424t d 附产矿石量占总矿量的 15 则盘区出矿量为 2060t d 依据设计的采矿方法盘区生产能力 800t d 进行计算 则新城金矿需 要同时开采的盘区数为 3 个 设计备采盘区数为 2 个 另外 依据矿新城金矿开拓方法与采矿方法设计 其开拓设计工程量约为 5 3m kt 年开拓工程量约为 1040m 矿山开拓台效为 40m 月台 则新城金矿共 需 3 个开拓机台 备用 1 个 共计开拓机台 4 个 采场千吨采切比约为 22 8m kt 年采切工程量约 4556m 矿山采切台效为 50m 月台 则新城金矿共 精品文档 12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载 需 8 个采切机台 备用 2 个机台 共计 10 个采切机台 本通风设计针对新城金矿 580 以下 830m 以上矿体 当开采 580m 630m 680m 中段时 属于本次设计通风容易时期 当开采 730m 780m 830m 中段时 通风路线延长 通风阻力也变大 地温升高 为本次设计通风困 难时期 表 6 11 通风容易时期矿井总需风量计算表 序号需风工作面名称 需风量 m3 s 需风点个数风量小计 m3 s 1 开 拓 7428 2 采准 切割 78 56 3 盘区采矿 30 9392 7 4 备采盘区 15 4115 4 5 中段运输 4 88524 4 6 服务性硐室 2816 合计 232 5 计入漏风系数 K 1 2 279 表 6 12 通风困难时期矿井总需风量计算表 序号需风工作面名称 需风量 m3 s 需风点个数风量小计 m3 s 1 开 拓 7642 2 采准 切割 71070 3 盘区采矿 30 9392 7 4 备采盘区 15 4115 4 5 中段运输 4 88524 4 6 服务性硐室 21020 合计 264 5 计入漏风系数 K 1 2 317 4 依据用风点数量及其所需风量 新城金矿全矿总需风量为 式 6 8 QQ 1ckkxxbbssT nnQnQnQKQ 式中 QT 矿井总需风量 m3 s K 1 矿井漏风系数 ns nb 同时工作 备采的盘区数 nk nx 同时开拓 采准切割的工作面数 根据相关资料 结合新城金矿的实际情况选取漏风系数 K 1 2 代入数据 精品文档 13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载 计算得到新城金矿全矿需风量为 通风容易时期 279 0 m3 s 通风困难时期 317 4 m3 s 6 3 66 3 6 通风容易时期风量分配通风容易时期风量分配 1 风量按需分配 本通风设计针对新城金矿 580 以下 830m 以上矿体 当开采 580m 630m 680m 中段时 属于本次设计通风容易时期 通风容易时期三个中段风 量按需分配如表 6 13 表 6 13 通风容易时期风量分配表 名称 需风工作面名 称 需风量 m3 s 需风点 个数 风量小计 m3 s 中段需风 量 m3 s 开 拓 717 采准 切割 7321 盘区采矿 30 9130 9 备采盘区 15 400 中段运输 4 8829 76 580 中段 服务性硐室 224 72 66 开 拓 717 采准 切割 7321 盘区采矿 30 9130 9 备采盘区 15 4115 4 中段运输 4 8829 76 630 中段 服务性硐室 248 92 06 开 拓 7214 采准 切割 7214 盘区采矿 30 9130 9 备采盘区 15 400 中段运输 4 8814 88 680 中段 服务性硐室 224 67 78 合计 232 5 2 风量分配网络图 精品文档 14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载 26 88 13 1 210 12 837 9 11 546 12 26 88 24 44 54 24 44 34 68 98 34 68 172 00 1 48 88 3 118 24 2 86 00 15 59 12 11 24 44 7 24 44 6 59 12 10 86 00 14 图 6 6 通风容易时期风量分配网络网 3 通风网络图说明 表 6 14 通风容易时期通风网络图说明表 结点号巷 道 编 号 巷道名称 上结点号下结点号 风量 m3 s 1 地表到 580m 中央风井 12232 5 2 580m 中央风井到 630m 中央风井 23159 84 3 630m 中央风井到 680m 中央风井 3467 78 4 680m 中央风井到 680m 北风井 4533 89 5 680m 中央风井到 680m 新南风井 4633 89 6 680m 北风井到 630m 北风井 5733 89 7 680m 新南风井到 630m 新南风井 6833 89 8 630m 中央风井到 630m 北风井 3736 03 9 630m 中央风井到 630m 新南风井 3836 03 10 630m 北风井到 580m 北风井 7982 36 11 630m 新南风井到 580m 新南风井 81082 36 12 580m 中央风井到 580m 北风井 2936 33 13 580m 中央风井到 580m 新南风井 21036 33 14 580m 北风井到地表 911116 25 15 580m 新南风井到地表 1012116 25 4 通风容易时期各回风井风量 精品文档 15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载 由表 6 14 可知 通风最容易时期的北回风和新南风井风量都为 116 25 m3 s 计入漏风系数 K 1 2 得 139 5 m3 s 6 3 76 3 7 通风困难时期风量分配通风困难时期风量分配 1 风量按需分配 本通风设计针对新城金矿 580 以下 830m 以上矿体 当开采 730m 780m 860m 中段时 属于本次设计通风困难时期 通风困难时期三个中段风 量按需分配如表 6 15 表 6 15 通风容易时期风量分配表 名称 需风工作面名 称 需风量 m3 s 需风点 个数 风量小计 m3 s 中段需风 量 m3 s 开 拓 7214 采准 切割 7321 盘区采矿 30 9130 9 备采盘区 15 400 中段运输 4 8829 76 730 中段 服务性硐室 248 83 66 开 拓 7214 采准 切割 7428 盘区采矿 30 9130 9 备采盘区 15 4115 4 中段运输 4 8829 76 780 中段 服务性硐室 224 102 06 开 拓 7214 采准 切割 7321 盘区采矿 30 9130 9 备采盘区 15 400 中段运输 4 8814 88 830 中段 服务性硐室 248 78 78 合计264 5 2 风量分配网络图 精品文档 16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载 34 98 13 1 210 12 837 9 11 546 12 30 98 28 54 54 28 54 36 88 98 36 88 192 80 1 57 08 3 130 84 2 96 40 15 65 42 11 28 54 7 28 54 6 65 42 10 96 40 14 图 6 7 通风困难时期风量分配网络网 3 通风网络图说明 表 6 16 通风困难时期通风网络图说明表 结点号巷 道 编 号 巷道名称 上结点号下结点号 风量 m3 s 1 地表到 730m 中央风井 12264 5 2 730m 中央风井到 780m 中央风井 23 180 8 4 3 780m 中央风井到 830m 中央风井 3478 78 4 830m 中央风井到 830m 北风井 4539 39 5 830m 中央风井到 830m 新南风井 4639 39 6 830m 北风井到 780m 北风井 5739 39 7 830m 新南风井到 780m 新南风井 6839 39 8 780m 中央风井到 780m 北风井 3751 03 9 780m 中央风井到 780m 新南风井 3851 03 10 780m 北风井到 730m 北风井 7990 42 11 780m 新南风井到 730m 新南风井 81090 42 12 730m 中央风井到 730m 北风井 2941 83 13 730m 中央风井到 730m 新南风井 21041 83 14 730m 北风井到地表 911 132 2 5 15 730m 新南风井到地表 1012132 2 精品文档 17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载 5 4 通风困难时期各回风井风量 由表 6 16 可知 通风困难时期的北回风和新南风井风量都为 132 25 m3 s 计入漏风系数 K 1 2 得 158 7 m3 s 6 46 4 矿井通风阻力和自然风压计算矿井通风阻力和自然风压计算 6 4 16 4 1 矿井通风阻力计算矿井通风阻力计算 矿井通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力两部分 沿用一条最大风压路线法 分别计算通风容易时期和困难时期的总风压 巷道的通风摩擦阻力 风压 由下式计算 式 22 3 iiii aPL hRqq S 6 9 式中 巷道通风摩擦阻力 i hPa 巷道的摩擦风阻 i R 28 Nsm 巷道的通风断面 平巷 竖井均为净断面 但竖井净断面包S 2 m 括井筒结构件 梯子间断面在内 巷道通风断面的周边长度 Pm 巷道长度 指通过同一风量的相同断面和支护类型相同的巷道长度 L m 巷道的通过风量 i q 3 ms 巷道的通风摩擦阻力系数 根据 采矿设计手册 矿床开a 24 Nsm 采卷下 1596 页至 1597 页 新城金矿的取 0 008 a 24 Nsm 根据新城金矿经验 矿井巷道局部阻力取通风摩擦阻力的 10 精品文档 18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载 表 6 17 通风容易时期总阻力计算 巷道编号巷 道 名 称支护形式 摩擦阻力 系数 断面周长 m 巷道长度 m 面 积 m2 风 量 m3 s 摩擦阻力 Pa 风 速 m s 1 地表到 580 中央风井锚喷 0 00814 258010 33232 5816 8011 84 2 580m 中央风井到 630m 中央 风井 锚喷 0 00814 25010 33159 8421 218 14 3 630m 中央风井到 680m 中央 风井 锚喷 0 00814 25010 3367 783 813 45 4 680m 中央风井到 680m 北风 井 锚喷 0 00816 614016 833 896 032 02 5 680m 中央风井到 680m 新南 风井 锚喷 0 00816 614016 833 896 032 02 6 680m 北风井到 630m 北风井锚喷 0 00814 25010 3333 892 912 70 7 680m 新南风井到 630m 新南 风井 锚喷 0 00814 25010 3333 892 912 70 8 630m 中央风井到 630m 北风 井 锚喷 0 00816 614016 836 036 822 14 9 630m 中央风井到 630m 新南 风井 锚喷 0 00816 614016 836 036 822 14 10 630m 北风井到 580m 北风井锚喷 0 00814 25010 3382 3617 26 56 11 630m 新南风井到 580m 新南 风井 锚喷 0 00814 25010 3382 3617 26 56 12 580m 中央风井到 580m 北风 井 锚喷 0 00816 614016 836 336 932 16 精品文档 19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载 13 580m 中央风井到 580m 新南 风井 锚喷 0 00816 614016 836 336 932 16 14 580m 北风井到地表锚喷 0 00814 258010 33116 25461 899 26 15 580m 新南风井到地表锚喷 0 00814 258010 33116 25510 579 26 合计 1894 06 10 的局部阻 力 189 41 总阻力 2083 47 阻力最大线路 10 的局部阻 力 1378 53 1516 38 精品文档 20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载 表 6 18 通风困难时期总阻力计算 巷道编号巷 道 名 称支护形式 摩擦阻力 系数 断面周长 m 巷道长度 m 面 积 m2 风 量 m3 s 摩擦阻力 Pa 风 速 m s 1 地表到 730m 中央风井锚喷 0 00814 258010 33264 51231 3613 47 2 730m 中央风井到 780m 中央 风井 锚喷 0 00814 25010 33180 8427 159 21 3 780m 中央风井到 830m 中央 风井 锚喷 0 00814 25010 3378 785 154 01 4 830m 中央风井到 830m 北风 井 锚喷 0 00816 614016 839 396 812 34 5 830m 中央风井到 830m 新南 风井 锚喷 0 00816 614016 839 396 812 34 6 830m 北风井到 780m 北风井锚喷 0 00814 25010 3339 393 933 14 7 830m 新南风井到 780m 新南 风井 锚喷 0 00814 25010 3339 393 933 14 8 780m 中央风井到 780m 北风 井 锚喷 0 00816 614016 851 0311 443 04 9 780m 中央风井到 780m 新南 风井 锚喷 0 00816 614016 851 0311 443 04 10 780m 北风井到 730m 北风井锚喷 0 00814 25010 3390 4220 737 20 11 780m 新南风井到 730m 新南 风井 锚喷 0 00814 25010 3390 4220 737 20 12 730m 中央风井到 730m 北风 井 锚喷 0 00816 614016 841 839 712 49 精品文档 21欢迎下载21欢迎下载21欢迎下载 13 730m 中央风井到 730m 新南 风井 锚喷 0 00816 614016 841 839 712 49 14 730m 北风井到地表锚喷 0 00814 258010 33132 25730 8310 53 15 730m 新南风井到地表锚喷 0 00814 258010 33132 25793 8310 53 合计 2893 57 10 的局部阻 力 289 36 总阻力 3182 92 阻力最大线路 10 的局部阻 力 2088 96 2297 85 精品文档 22欢迎下载22欢迎下载22欢迎下载 6 4 26 4 2 自然风压计算自然风压计算 矿井自然风压可参考下式估算 式 6 10 12 1000010000 10000 z H HKB RTRT 式中 矿井自然风压 z HPa 井口大气压力 BPa 修正系数 当时 K100Hm K1 当时 100Hm H K1 10000 井筒深度 取进 出风井筒的最大者 且进 出井底应按同H 一标高计 m 干空气的气体常数 R29 27R 进 出风井的平均绝对温度 进 出风井底按同一标高计 且 12 T T 进 出风井口标高不同时 应取标高较大者为基准面 井口标 高较低的一侧将基准面以下地面空气柱与井筒空气的气温加权 平均 K 新城金矿井口大气压力 深部开采进筒深度 H 830m 这样修正 5 10BPa 系数 K 1 083 进风井平均绝对温度 出风进平均绝对温度 1 288TK 2 298TK 将以上数据代入式 6 2 得 357 82 12 1000010000 10000 z H HKB RTRT Pa 自然风压为正数 表示矿井自然风压与主扇风压作用方向一致 6 5 16 5 1 扇风机选型扇风机选型 1 扇风机风量计算 扇风机风量用下式进行计算 式 6 11 tf QQ 式中 Qf 矿井需要的总风量 m3 s 扇风机装置的风量备用系数 一般取 1 1 取 1 1 代入有关数据计算得 容易时期北风井和新南风井主扇风机风量分别为 153 45 m3 s 153 45 精品文档 23欢迎下载23欢迎下载23欢迎下载 m3 s 困难时期北风井和新南风井主扇风机风量分别为 174 57 m3 s 174 57m3 s 2 扇风机风压计算 扇风机风压用下式进行计算 式 6 12 rntf hHHH 式中 Ht 矿井总阻力 Pa 容易时期为 1516 38Pa 困难时期 2297 85Pa Hn 自然风压 与扇风机风压方向相同为负 相反为正 hr 扇风机装置阻力 hr 0 21 Ht 代入数据计算得 容易时期北风井和新南风井主扇风机全压分别为 739 5Pa 739 5Pa 困难时期北风井和新南风井主扇风机全压分别为 1211 29Pa 1211 29Pa 3 扇风机功率计算 扇风机功率用下式进行计算 1000 ff f f H Q N 式中 Nf 扇风机功率 kW Hf 扇风机风压 Pa 容易时期困难时期 Qf 通过扇风机的风量 m3 s 风机效率 查得 75 f 代入数据计算得 容易时期北风井和新南风井主扇风机全压分别为 151 30kW 151 30kW 困难时期北风井和新南风井主扇风机全压分别为 281 94kW 281 94kW 4 风机类型选择 20 世纪 50 年代初至 70 年代末 我国矿山几乎都使用仿苏 BY 型的 2BY 70B2 和 K70 等系列主扇 它们统称为 70B2 型风机 由于该机效率低 高风压小风量的气动性能 难以与金属矿山低阻力大风量的通风网路相匹配 运行效率低 平均 30 左右 个别低的还不到 15 电能浪费严重 此外 更为 不利之处是 70B2 型风机只能搞大主扇统一通风 因无井下辅扇可用来分风与导 向 只能靠密闭墙和风窗来调节风量 以致系统漏风大 风流可调性差 井下 有效风量率低 一般仅有 10 30 尘毒危害严重 作业环境差 通风防尘工 作难以开展 精品文档 24