矿井通风课程设计

目录1确定矿井通风系统31.1概述31.2矿井通风系统32矿山风量的计算和测定82.1采煤工作面所需风量的计算82.2矿井风量分配123矿井通风阻力计算133.1通风系统图133.2矿井通风总阻力计算134风扇选择164.1自然风压164.2选择主要风扇164.3选择电动机185估计矿井通风成本和评价196矿山灾害防治措施21参考文献231矿井通风系统的确定1.1概述一个煤矿井田的范围为7.42公里长，坡度宽0.66-1.47公里，井田面积约8.53公里2。位于平面单斜结构、东西向的形成、向南、10-25倾斜的典型平面单斜结构中。一般为16。左右。矿山生产能力为90万t/a。矿山采用中轴线，煤层粗荧光区下属布置的开拓方式，单翼对角通风。见矿井通风困难时期的系统图。雷区里安装了三口油井：酒井、否定井和风井。地面标高200m。整个矿井分为两个级别：第一水平标高-150米，第二水平标高-350米，回风水平标高45 50米。第一条水平东西方运输胡同位于煤层底板岩石上，距煤层30米，通过水平大胡同开拓了煤层的整个山矿区。矿山采用长壁开采方法。该矿是高瓦斯矿井，瓦斯涌出量大，为了安全，以“货物”型布置了三座山。使用综合机械化洞穴勘探。采煤工作面的平均破碎面积为8.1 m2，回采工作面温度一般为21，回风方向中气体(或二氧化碳)的平均绝对释放量为5.65m3/min，3-4交替收购时最多为66人。驾驶面平均绝对气体释放量3.75m3/min，驾驶面最多18人同时工作，使用一次爆破炸药4.3公斤。1.2矿井通风系统1.2.1矿井通风根据前面提到的矿山地质概况、开拓方法及采矿方法，提出了本矿山前25年的矿井通风系统，建议为中央边界式、两翼对角、区域对角。表1-1通风方式iKON适用条件及其优缺点中央边界型式通风阻力小，内部空气泄漏小。工业广场不受主要通风机噪音和回流的污染地下风流的流动线是逆流型的，风流线长，阻力大适合于煤层倾斜小、埋浅、井田长度不大、瓦斯和自发性较大的矿井两翼的对角线地下风流的流动线是直达式的，风流线短，阻力小。内部空气泄漏较少。安全出口多，抗灾能力强。风量调节方便，矿井的风压比较稳定。工业广场不受旋风污染和通风机噪音的影响井筒安全煤柱压力煤，初期投资，运行晚煤层大于4公里，井型大，瓦斯严重，火矿大；或低瓦斯矿井，较长的煤层，产量较高的矿井基于分区每个矿区内都有独立的通风线，相互不影响，便于空气量调节，安全出口多，抗灾能力强，建设工程工期短，初期投资少，煤炭快设备占用多，管理分散，矿井逆风困难煤层浅埋，或地面高低不平，无法开挖总循环路通过上表的粗略技术比较，考虑到本矿是高瓦斯矿井，瓦斯涌出量大，粗略经济比较，上述考虑因素对单翼对角比较合理。1.2.2矿区的通风1、矿区通风方式的确定和技术比较矿区必须有足够的供应气流，并根据需要分配到各个采矿、挖掘面。这个矿区的通风系统符合以下要求：矿区，要布置通风道，实行区域通风。采煤工作面和开挖面应使用独立通风。采煤工作面和掘进面的风和旋风都不能经过采空区或洞穴区。本矿在各矿区设置三座山，即运输机上山，风逆，轨道上山。本矿是高瓦斯矿井，瓦斯释放量较大，为了安全，将三座山布置成“产品”字形。即轨道山，运输机山风，回程风山返回风。2、采煤工作面通风方法采煤工作面通风方法的确定和技术比较：工作面的恢复顺序是前进和后退方式。前进式与后退相比，可以在不事先挖掘矿山道路的情况下进行侧采，但矿山道路上上下滚动的维持费用更高。另外，新鲜的风流首先通过goaf，风刮得很厉害，风流携带来自goaf的气体进入工作面，容易使气体溢出。考虑到本矿是高瓦斯矿井，瓦斯涌出量大，前进通风容易引起瓦斯超限，增加通风管理的困难，考虑采用后退恢复顺序。本矿准备道路上3座山，因此与u型通风联合，本矿煤层倾斜16处于中等水平，本矿的绝对涌出量为5.65m3/min，中间偏，这比空气轻，为了减少上述角落的瓦斯积累，采用了自上而下的方法。1.2.3主要风扇工作方式确定主要呼吸机的工作方法，进行技术比较。主要通风机采用萃取、压痕、图钉混合方式运行通风方法分为萃取、挤压和混合。详细比较见表1-2。矿区通风必须符合煤矿安全规程的规定。各生产水平和各矿区应重新布置空气管道，实行区域通风。工作面和开挖面应使用独立通风。煤层倾斜较大的回采面要使用向上通风。采煤面和掘进面的风力或旋风都不能经过采空区或洞穴勘探区。表1-2通风方式iKON适用条件及其优缺点萃取式是目前通用的通风方式，适应性强，有利于气体管理，适合于矿山长、大的矿区。地下风流处于负压状态，空气泄漏少，管理简单。当有崩塌的区域或与其他矿区沟通时，可以将有害气体带到地下，减少矿山的有效风量压痕式低瓦斯矿井第一水平、矿井地面地形复杂，高差起伏，不能在高山上设置通风机。总回风巷不能和困难的条件一起或进行维护。与减去的优缺点不同，车道漏风很大。管理困难，风力大，风量调节困难。地下风流处于正压状态，通风机停止工作，煤气从采空区涌向工作面。混合式可以制造大的通风阻力，适应大的电阻矿，但通风管理困难，一般不应该采用新建成的矿山或高瓦斯矿。但是旧井被单独用于深或改造的那个瓦斯矿井。抽气式：主通风机位于回流空气顶部，抽气式主风机的作用下，整个矿井通风系统处于比当地大气压力低的负压状态。如果主要通风机因故停止工作，井下风流压力增加，比较安全。压力注入式：主通风机位于入口顶部，由于压力注入式通风的作用，整个矿井通风系统处于高于区域大气的正压状态。裂缝到达地面时，通风良好的矿区的有害气体没有通过塌陷的地区泄漏出来。主要通风机启动后，地下风流的压力会降低。使用挤压式通风时，要在矿井总入口设置一些通风结构，使通风难以管理，空气泄漏严重。因此，比较并考虑到该矿是高瓦斯矿，选择萃取式通风，通风管理方便，安全性好。2矿山风量的计算和确定2.1采煤工作面所需风量的计算1、采煤工作面的风量应根据以下因素分别计算，获得最大值气体排放标准(规程2010第106条)(2-1)其中：-第一个采煤面需要风量m3/min。-第一采煤工作面气体绝对排放，m3/min；-第I采煤面瓦斯涌出量不均匀的空气量储备系数，是该工作面绝对瓦斯释放量的最大值与平均值的比率。生产矿根据各工作面的正常生产条件，至少进行5周夜观测，得出5个值，达到最大值。普通机器采光面=1.2 1.6；总采光面=1.4 2.0；水面=2.0至3.0。综合考虑1.3据工作面进气道气流温度计算工作面必须具备良好的气候条件，其温度和风速的关系应符合下表的要求。表2-1工作面的空气温度(c)工作面风速(m/s)150.3-0.515-180.5-0.818-200.8-1.020-231.0-1.523-261.5-1.8(2-2)其中-根据入口空气温度从上表中选择第一个采煤面的平均风速m/s；-第I采煤面有效通风段，采取最大和最小控制屋顶时有效段平均，m2；-下表中选定的第I采煤面的长度系数。表2-2采煤工作面的长度/m采煤工作面长度风量系数500.850-800.980-1201.0120-1501.1150-1801.21801.3-1.4根据炸药的使用情况计算(2-3)其中：使用25-1kg炸药的每个送风量，m3/min；-第I采煤面一波使用的最大炸药量，千克。根据员工人数计算(2-4)其中：4-每人每分钟必须供应的最小风量，m3/min；-I在第一个采煤面同时工作的最大数量，狗。根据风速进行检查(规程2010第101条)根据最低风速确定采煤工作面的最小风量：根据最大风速确定采煤工作面的最大风量：根据风速检查工作面的风量符合要求。通过以上四种方法计算矿区每个单独通风的工作面，并选择最大值作为工作面所需的风量(904m3/min)。初步工作面也必须符合上述要求，满足气体、二氧化碳、气流温度和风速要求，不超过恢复所需空气量的50%。把该风量和矿区内个别通风的预备工作面所需的风量加在一起，就成为矿区内工作面和预备工作面所需的总风量。也就是说，(904 904/2)=1356m3/min2、计算驾驶面上的风量：气体释放计算(2-5)其中-I第一个挖掘面需要空量m3/min-第一驾驶面绝对气体释放，m3/min；-第I驾驶面的气体释放不均匀性和空气量储备系数，通常为1.52.0。按炸药量计算(2-6)其中：使用25-1kg炸药的每个送风量，m3/min；-第I驾驶面上一次爆破使用的最大炸药量，千克。以员工人数为准(2-7)其中：4-每人每分钟必须供应的最小风量，m3/min；-在第一个驾驶面上同时工作的最大数量。根据风速检查根据最小风速检查各岩巷掘进面的最小风量：根据最大风速检查每个驾驶面的最小风量。样式-第I条行车道的工作平面道路的净闭合区域，m2。根据风速检查驾驶面的风量，以满足要求。可以使用多种方法计算滚动工作面，并将最大值选择为滚动工作面所需的风量675m3/min3、室所需风量的计算矿区各室的风量可以根据经验值确定。也就是说，矿区变电站、绞车房供给风量小于60m3/min，其他室的供给风量不小于30m3/min。与矿山结合用作高瓦斯矿的实际情况是，矿区绞车房、变电站和火药区的进气量为100 m3/min，其他硐室的进气量为45m3/min。4、矿山总风量计算矿井总风量应计算为煤矿、掘进、硐室和其他位置实际需要的风量的总和。QM=(qwtqrt qot)kwz(2-8)格式：Qwt采煤工作面和备用工作所需的空气量总和，m3/min。Qht 开挖面所需的空气量总和，m3/min。Qrt-室所需空气量的总和，m3/min。 qot-其他风位置所需风量的和是上述工作面所需风量的和，即3% m3/min。Kwz-矿区空气泄漏和空气分配不均等矿区空气体积初步系数应在测量和统计中确定，一般取1.15 1.25 qwt=904 904/2=1356m3/min qht=675m3/minQrt=1003=300 m3/min/minqot=(135675300)3%=72 m3/minq容易=(1356 675 300 72)1.25=3000m3/min2.2矿山风量分布2.2.1风量分配原则和方法将每个车间所需的有效风量、逆风方向和每个移动道路允许的空气泄漏量相加，然后确定每个移动道路发生的空气量和矿井总入口气流，加上可提取的主风机油井和配件允许的空气泄漏量，根据实际需要详细分布空气。如果不考虑膨胀到体积的气流，将产生通过主通风机的总风量。分配的风量必须符合规程的相关规定。有关氧气、沼气、二氧化碳等有毒有害气体安全浓度的规定；关于最大风速和最小风速的规定；提取工作面和机电室最高温度的规定；有关冷空气预热I的规定，有关空气中灰尘安全浓度的规定等。2.2.2矿井风量分配表有关矿井气流分布表，请参阅下表，了解矿井通风容易、通风困难时期的风量分布表。请参阅表2-33矿井通风阻力计算3.1绘制通风系统示意图掌握矿井通风容易的时期和困难时期的采矿位置，分别绘制两个时期的通风系统立体图和网络图。矿易通风，因此在山矿区西两翼的第一部分放置了综采工作面。东翼有两个独立的通风煤层掘进头，带绞车房、矿区变电站和爆炸物库。在矿井通风困难的时期，山矿区东翼部设有综采工作面和西翼。东翼有两个