矿井通风设计.doc

矿井通风设计 矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要环节。因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。 一、矿井通风设计的内容与要求矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计，必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计，都必须贯彻党的技术经济政策，遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。（一）矿井通风设计概述矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，又可分为两种情况：（1）矿井服务年限不长时（大约15至20年），只做一次通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期；矿井通风阻力最大时为困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出对此两个时期的通风皆为适宜的通风设备。（2）矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，又需分为两个时期进行通风设计。第一水平为第一期，对该时期内通风容易和困难两种情况详细地进行设计计算。第二期的通风设计只做一般的原则规划，但对矿井通风系统，应根据矿井整个生产时期的技术经济因素，作出全面的考虑，以使确定的通风系统既可适应现实生产的要求，又能照顾长远的生产发展与变化情况。矿井通风设计所需要的基础资料如下：矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅（矽）、硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高、最低、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区有无老窑旧巷及其所在地点和存在情形；矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破的最多炸药量；同时工作的最多人数等。（二）矿井通风设计的内容（1）确定矿井通风系统（2）矿井通风计算和风量分配（3）矿井通风阻力计算（4）选择通风设备 （5）概算矿井通风费用此外，根据不同地区或矿井的特殊条件，还需警醒矿井空气温度调节的计算（三）矿井通风设计的要求（1）将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和创造良好的劳动条件；（2）通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；（3）发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；（4）有符合规定的井下环境及安全检测系统或检测措施；（5）通风系统的基建投资省，营运费用低，综合经济效益好。二、优选矿井通风系统（一）矿井通风系统的要求（1）每一矿井必须有完整的独立通风系统。（2）进风井口应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。（3）箕斗提升井或装有胶带运送机的井筒不应兼做进风井，如果兼做进风井使用，必须采取措施，满足安全的需要。（4）多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近，当通风机之间的风压相差较大时，应减小共用风路的风压，使其不超过任何一个通风机风压的30%。（5）每一个生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。（6）井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。（7）井下充电室必须用单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。（二）确定矿井通风系统根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。矿井通风系统应具有较强的抗灾能力，当井下一旦发生灾害性事故后所选择的通风系统能将灾害控制在最小范围，并能迅速恢复正常生产。三、矿井风量计算（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。（1） 按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟共计风量不得少于4m；（2） 按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。（二）矿井需风量的计算1.采煤工作面需风量的计算2.掘进工作面需风量的计算3.硐室需风量计算4.其他用风巷道的需风量计算四、矿井通风总阻力计算（一）矿井通风总阻力计算原则（1）矿井通风总阻力，不应超过2940pa。（2）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，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。（二）矿井通风总阻力计算矿井通风总阻力是指风流由进风井口起，到回风井口止，沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。 对于有两台或多台主要通风机工作的矿井，矿井通风阻力应按每台主要通风机所服务的系统分别计算。在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的变化，通风系统的总阻力也将因之变化。为了使主要通风机在整个服务期限都能满足需要，而且主要通风机有较高的运转效率，需要按照开拓开采布局和采掘工作面接替安排，对主要通风机服务期内不同时期的系统总阻力的变化进行分析，当根据风量和巷道参数（断面、长度等）直接判定出最大总阻力路线时，可按该路线的阻力计算矿井总阻力，当不能直接判定时，应选几条可能最大的路线进行计算比较，然后确定该时期的矿井总阻力。在矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期。通风系统总阻力最大时称为通风困难时期。对于通风容易和困难时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总压力。五、矿井通风设备的选择（一）矿井通风设备的选择原则矿井通风设备是指主要通风机和电动机。（1）矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套做备用。（2）选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并使通风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。（3）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5；离心式通风机的选型设计转速不宜大于允许最高转速的90%。（4）进、出风井井口的高差在150m以上，或进、出风井井口标高相同，但井深400m以上时，宜计算矿井的自然风压。（二）主要通风机的选择（1）计算通风机风量Qf（2）计算通风机风压（3）初选通风机（4）求通风机的实际工况点1） 计算通风机的工作风阻2）确定通风机的实际工况点(5) 确定通风机的型号和转速根据各台通风机的工况参数（Qf、Hsd、N）对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定满足矿井通风要求，技术先进、效率高和运转费用低的通风机的型号和转速。(6)电动机选择六、概算矿井通风费用吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。统计分析成本的构成，则是探求降低成本提高经济效益不可少的基础资料。 吨煤通风成本主要包括下列费用：1. 电费（W1）2. 设备折旧费3. 材料消耗费用4. 通风工作人员工资费用5. 专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费6.每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用W6矿井每采一吨煤的通风总费用W为W= W1 +W2+ W3+ W4+ W5+ W6七、撰写设计说明书 目录与前言：前言主要是对本设计进行简要的概述。 设计简介：应扼要叙述设计内容和要求以及设计的原理和方法，要求文字精炼。 方案确定与设计。包括：总体方案的说明及其原理论述，以及方案的实体设计（如：结构示意图、表格、各部分的计算公式和数据、文献选择等）。 参考文献：标明设计所参阅的资料名称、作者、出版单位等。 说明书草稿编写好之后，应送交指导教师审阅，然后，学生按规定的设计说明书格式誊写。设计说明书一律用下发的毕业设计纸打印，经指导教师签字后和毕业设计任务书等一并装订成册。八、准备答辩毕业设计答辩是完成理工科专业目标所必须的重要教学环节，是培养学生独立思考和科学的工作方法的重要过程。九、毕业设计说明书（报告）图纸要求1、毕业设计说明书：设计方案正确、内容合理、数据计算正确、字体工整、条理清楚、论理性强，不准少于35页。2、毕业设计图纸要求：（1）通风容易时期通风示意图和网络图折合成A1号图纸各一张，制图布局合理、符合制图标准、美观整洁、规范。（2）通风困难时期通风示意图和网络图折合成A1号图纸各一张，制图布局合理、符合制图标准、美观整洁、规范。十、毕业设计时间安排(共8周)1、设计准备第1-2周指导老师讲解实习要求和实习内容，介绍毕业设计的总体内容要求，设计方法步骤，设计说明书和图纸要求及指导学生借阅参考书、设计手册。2、毕业设计第37周按照设计大纲的要求进行生产实习，在实习期间应完成设计说明书全部底稿的编写和整理任务，及设计图纸的草图和所需要知识的补充和完善。3、设计文件准备第8周，毕业论文的抄写和审核，绘制图纸。4.毕业答辩11月30日十一、毕业设计说明书的装订、填写要求1、封面（页）的编号暂时不填写，待全部收齐后组织专人统一填写。2、装订顺序：封面任务书答辩委员会纪录设计及论文评语毕业设计说明书。3、任务书（页）的填写：1）任务下达日期：2013年9月14日2）开始日期：2013年9月14日；完成日