《通风安全学》课程设计

1、矿井通风课程设计学院：能源科学与工程学院班级：采矿工程09-01班姓名：*学号：3109020*3指导教师：*二0一二年五月二十日目 录第一节 矿井概况3第二节 矿井通风系统3一、矿井通风系统要符合下列要求。6第三节 矿井风量计算与分配7一、 矿井需风量的计算原则7二、矿井需风量的计算方法7第四节 矿井通风阻力及等积孔计算9一、计算原则9二、计算方法12三、计算矿井总风阻12四、计算矿井等积孔12第五节 主要通风机选型16一、选型依据16三、通风机运行工况18四、电动机选型18五、通风机电动机的校验19第六节 矿井反风措施20一、反风目的和意义20二、反风方式、反风系统及设施20第七节 矿井通

2、风费用21一、矿井通风费用21二、风阻与等积孔21三、综合评价21第八节 矿井灾害防治措施22参考文献24第一节 矿井概况1.1矿井概况某矿地处平原，地面标高150m，井田走向长度5km，倾斜方向长度3.3km。井田上界以标高-165m为界，下界以标高-1020m为界，两边以断层为界，井田内煤层赋存稳定，井田可采储量约1.08亿吨。根据开采条件，煤炭供求状况及“规程”规定，确定此矿为年产150万吨的大型矿井，服务年限为72年。1.2 矿井开采技术条件井田内有两个开采煤层，为k1、k2，在井田范围内，煤层赋存稳定，煤层15，各煤层厚度、间距及顶底板岩性参见综合柱状图。矿井相对瓦斯涌出量为6.6m

3、3/T，煤层有自然发火危险，发火期为16-18个月，煤尘有爆炸性，爆炸指数为36。综合柱状图柱状厚度（米）岩性描述240.00表土，无流砂8.60砂质页岩8.40泥质细砂岩，沙质泥岩互层，稳定0.20沙质泥岩，松软2.40K1煤层，块状r1.254.20灰色砂质泥岩，细砂岩互层，坚硬7.80灰色砂质泥岩4.80泥岩细砂岩互层4.60薄层泥质细砂岩，稳定0.20泥岩，松软2.80k2煤层煤质中硬r1.288.20灰白色砂岩坚硬抗压强度600900公斤/cm224.86灰色中、细砂岩层互层根据开拓开采设计确定。采用立井多水平上下山开拓（见图1、图2、），第一水平标高-380m，倾斜长为8252m，

4、服务年限为27年，因走向较短，两翼各布置一个采区。每个采区上山部分和下山部分各分为五个区段回采。每采区各布置一个综采工作面和一个高档普采工作面，工作面长度150m，区段平巷及区段煤柱15m，综采工作面产量为在k1煤层时为1620吨/日，在k2煤层时1935吨/日，日进6刀，截深0.6m，高档普采工作面产量为k1煤层时为1080吨/日，k2煤层时1290吨/日，日进4刀，截深0.6m，东翼还另布置一备用的高档普采工作面，综采工作面装备的部分机电设备如表1所示，采区巷道采用集中联合布置（图1、图2）。表1综采工作面部分机电设备一览表序号地点机械设备名称容量（千瓦）1工作面MLS3-170双滚筒采煤

5、机1702工作面SGW-250型溜子12523下顺槽S2Q-75型转载机754下顺槽SD-160运输机1505工作面KBY-62矿用支架防爆重光灯0.06210采区轨道上山均布置在k2煤层的底板稳定细砂石中，区段回风平巷与运输上山，区段运输平巷与轨道上山采用石门连接，为了保证生产正常接替，前期东西两翼各安排两个独立通风的煤层平巷掘进头，后期东西两翼各安排两个独立通风的煤层平巷掘进头和一个岩石下山掘进头。东西两翼各有一个绞车房、变电所、火药库，亦需独立通风。井为箕斗井提煤用，井为罐笼井升降人员、材料、矸石，也作为进风井用，并设有梯子间。（此处插入一个图一）部分巷道名称、长度、支护形式，断面几何特

6、征参数列入表2。表2井巷特征参数编号井巷名称支护形式长度（m）断面（m2）周长（m）1副井井筒混凝土35.821.902井底车场及主石门锚喷14.210.43井底运输大巷锚喷12.813.64采区下部车场锚喷12.813.65轨道上山锚喷10.112.06运输机上山锚喷9.611.87综采区段进风平巷U型支架9.612.98综采区段回风平巷U型支架9.612.99液压支架工作面7.8011.9510高档普采工作面区段进风平巷钢轨支架9.612.911高档普采面区段回风平巷钢轨支架9.612.912高档普采面液压支柱9.411.013高档普采备用进风平巷钢轨支架9.612.014区段平石门锚喷1

7、0.2812.415采区回风石门锚喷10.0812.416风井混凝土12.813.617总回风平巷锚喷9.6211.7018风峒混凝土井内的气象参数按表3所列的平均值选取，除综采工作面采用4-6工作制外，其它均采用三八工作制。表3 空气平均密度一览表季节 地点进风井筒（kg/m3）出风井筒（kg/m3）冬1.281.20夏1.201.24井下同时作业的最多人数为700人，综采工作面同时作业最多人数40人，高档普采工作面同时作业最多人数60人。第二节 矿井通风系统2.1 矿井通风系统布置原则1、每一个生产矿井，必须至少有两个能行人的通达地面的安全出口。各个出口之间的距离不得小于30m。如果采用中

8、央式通风系统时，还要在井田境界附近设置安全出口。井下每一个水平到上水平和每个采区至少都要有两个便于行人的安全出口，并同通到地面的安全出口相连通。保证有一个井筒进新鲜空气，另一个井筒排出污浊的空气。2、进风井口，必须布置在不受粉尘、灰土、有害和高温气体侵入的地方，距离产生烟尘、有害气体的地点不得小于500m。进风井筒冬季结冰，对工人身体健康、提升和其它设施有危害时，必须装设暖风设备，保持进风井口以下的空气温度在2以上。进风井与出风井的设备地点必须地层稳定且有利于防洪。总回风道不得作为主要行人道，矿井的回风流和主要通风机的噪音不得造成公害。3、箕斗提升或装有皮带运输机的井筒不应兼作风井。如果兼作风

9、井使用时，必须遵守下列规定：(1)箕斗提升兼作回风井时，井上下装、卸井塔都必须有完善的封闭措施，其漏风率不超过15%，并应有可靠的降尘设施，但装有皮带运输机的井筒不得兼作回风井。(2)箕斗提升井或装有皮带运输机的井筒兼作进风井时，箕斗提升井筒中的风速不得超过6m/s；装有皮带运输机的井筒中的风速不得超过4m/s，并都应有可靠的防尘措施，保证粉尘浓度符合工业卫生标准。皮带运输机的井筒中还应装有专用的消防管路。4、所有矿井都必须采用机械通风，主要主要通风机(供全矿、一翼或一个分区使用)必须安装在地面。同一井口不宜选用几台主要通风机并联运转，主要通风机要有符合要求的防爆门，反风设备和专用的供电线路。

10、5、每一个矿井必须有完整的独立的独立通风系统，不宜把两个可以独立通风的矿井合并一个通风系统，若有两个出风井，则自采区流到各个出风井的风流需保持独立；各工作面的回风在进入采区回风道之前，各采区的回风在进入回风水平之前都不能任意贯通，下水平的回风流和上水平的进风流必须严格隔开，在条件允许时，要尽量使总进风早分开，总回风晚汇合。6、采用多台分区主要通风机通风时，为了保持联合运转的稳定性，总进风道的断面不宜过小，尽可能减少公共风路的风阻；各分区主要通风机的回风流，中央主要通风机和每一翼主要通风机的回风流都必须严格隔开。7、采煤工作面的掘进工作面都应采用独立通风。采煤工作面和其相连接的掘进工作面，在布置

11、独立通风有困难时，可采用串联通风，但必须符合煤矿安全规程第114条的有关规定。8、井下火药库必须有单独的进风风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风道或主要回风道，井下充电硐室必须有单独的风流通风，回风风流可以引入采区回风道中。2.2 通风方式的确定通风方式一般可分为中央式，对角式，混合式三种。现分别分析如下，并从技术和经济两方面比较其优缺点，择优选用。1.中央式1） 中央并列式在地形条件许可时，进风井和出风井大致并列在井田走向的中央，二井底都开掘到第一水平，主要通风机设在出风井的井口附近，将污风抽到地表，出风井的井底必须和总进风流隔开，出风井的井口一般用防爆门紧闭；还要在岩石中做条回风石门mn

12、，煤层倾角越大、总回风石门越短，反之越长。图2-1 中央并列式注：用斜井开拓时，可以大致在走向的中央开掘一对并列斜井。2） 中央并列式的适用条件 煤层倾角大、埋藏深，但走向长度不大(4km)，瓦斯、自然发火都不严重，在此条件下，采用中央并列式是比较合理的。这种通风方式(和其它方式相比)，尽管存在着风路较长，阻力较大，采空区的漏风较大的缺点，但对于瓦斯、自然发火不严重的矿井来说，这并不很重要。同时，由于产生的阻力较大，通风电力费较大，进风与出风两井筒之间的漏风较大，箕斗井回风时外部漏风较大等，这些缺点对走向不大的矿井来说也不是一个很大的问题。相反，由于煤层倾角大，总回风石门长度小，开掘费小，两个

13、井筒(立井或斜井)集中，便于开掘，开掘费也较少，便于贯通，建井期限较短，采用中央并列式通风方式，具有初期投资较少、出煤较快的优点。同时它的护井煤柱较小，且便于延深井筒，为深部通风的准备工作提供有利条件。3）中央分列式(又名中央边界式)进风井大致位于井田走向的中央，出风井大致位于井田浅部边界沿走向的中央，在沿倾斜方向上，出风井和进风井相隔段距离，出风井的井底高于进风井的井底，主要通风机设在出风井口附近；在井田走向的中央开凿主井和副井。图2-2 中央分列式4） 中央分列式的适用条件一般地说，这种通风方式适用于煤层倾角较小，埋藏较浅，走向长度不大(4km) ，而且瓦斯，自然发火比较严重的新建矿井。与

14、中央并列式相比，这种通风方式的安全性要好，建井期限略长，有时初期投资稍大(多打一个出风井，少掘一条总回风石门)，但相差不悬殊。如果中央有两个井筒，以后在延深井筒、做深部通风的准备工作时，也就不会困难，这种方式由于多打一个直通地面的回风井，所以矿井的通风阻力较小，内部漏风小，这对于瓦斯，自然发火的管理工作是比较有利的，增加了一个安全出口，工业广场设有主要通风机的噪音影响，从回风系统铺设防尘洒水管路系统都比较方便。2. 对角式1) 两翼对角式进风井筒大致位于井田走向的中央，两个出风井筒分别位于两翼边界采区中央的浅部，主要通风机设在出风井口附近。为了开采深水平，有时把两翼风井设在两翼沿倾斜的中央和沿

15、走向的边界附近。用斜井和平峒开拓时，可把下图中的立井改为斜井和平峒。 图2-3 两翼对角式 2) 两翼对角式适用条件 一般认为，这种布置方式(指对角风井位于浅部边界附近者)适用于煤层走向较大(超过4km)、井型较大、煤层上部距地面较浅、瓦斯和自然发火严重的新建矿井。它的优缺点，完全和中央并列式相反，比中央分列式的安全性更好，但初期投资更大。如果能够进行相向掘进，就能适当减轻建井期限长，投产较晚的缺点。有些瓦斯等级不高，但煤层走向较长、产量较大的新矿井，也可采用这种通风方式。 3)分区对角式进风井大致位于井田走向的中央，在每个采区各掘一个小回风井，并分别安设抽出式分区主要通风机，可不必做总回风道

16、。在图95中也可以用斜井代替立井，或者进风用垂直于走向(或平行于走向)的平峒，出风用斜井；或者进风和出风都用平峒。 图2-4 分区对角式4)分区对角式适用条件煤层距地表浅，或因地表高低起伏较大，无法开掘浅部的总回风道(因会穿出地面)，在此条件下，开采第一水平时，只能采用这种小风井(立井、斜井或平峒)分区通风的布置方式。每个采区各有独立的通风路线，互不影响，是这种通风方式的主要优点。3. 混合式进风井与出风井由三个以上井筒按上述各种方式混合组成，其中有中央分列与两翼对角混合式和中央并列与中央分列混合式等。以中央分列与两翼对角混合式通风系统为例简单说明。1) 中央分列与两翼对角混合式为了缩短基建时

17、间，在初期采用中央分列式通风系统，随着生产的发展，当开采到两翼边界时，则用中央分列与两翼对角混合式的通风系统。总之，要在初期通风系统的基础上，根据煤层赋存条件和生产发展情况等进行分析确定。 图2-5 中央分列与两翼对角混合式2) 混合式适用条件这种通风方式适用于井田范围大，多煤层，多水平开采的矿井。大多用于老矿井的改造和扩建。2.3 通风方式的确定根据矿井概况可知该矿井的年产量为150万吨的大型矿井，由于该井田走向长度为5KM，大于中央并列式走向长度不大于4KM的设计要求，且该井田的瓦斯相对涌出量为6.6 m3/T属于低瓦斯矿井，井田上界标高-165m属埋藏较浅的矿井，初期考虑中央分列式通风方

18、式和两翼对角式作比较：1） 技术比较：中央边界式使用于走向不大的矿井（井田长度小于4000米），两翼对角式适合于走向较大、井型较大的矿井，与中央边界式相比，安全性更好，多一个通往地面的安全出口，发生事故时两翼不相互影响，便于控制通风，阻力较小。2） 经济比较：因进风、采掘、运输部分所需费用相差不大，主要考虑回风部分的费用。风井的断面为12.8，总回风平巷的断面为9.62，故假设开掘1m总回风平巷需5000元，1m风井需6500元，两翼对角式风机一台200万元，中央边界式风机一台300万元。故在不考虑通风电费和井巷的维修费的条件下采用中央边界式通风系统时回风部分的费用为： 124520.5+（1

19、65+150）0.65+300=1749.75万元采用两翼对角式通风系统时回风部分的费用为： （165+150）0.652+2002=809.5万元综上分析，应选用两翼对角式的通风方式。2通风方法的确定通风方法，即矿井主通风机的工作方法。煤矿主要通风机的工作方法基本上分为抽出式与压入式两种。两种方法的比较：1) 抽出式抽出式通风是主要通风机安装在回风井口，在抽出式通风机的作用下，整个矿井通风系统处于低于当地大气压的副压状态。抽出式优点：井下风流处于负压状态，当主扇因故停止运转时，井下的风流压力提高可能使采空区瓦斯涌出量减少，比较安全；漏风量小，通风管理较简单；与压入式比，不存在过渡到下水平时期

20、通风系统和风量变化的困难。抽出式缺点：当地面有小窑塌陷区井和采区沟通时，抽出式会不小窑积存的有害气体抽到井下使有矿井效风量减少。主要通风机使井下风流处于负压状态。一旦主要通风机因故停止运转，井下风流的压力提 高，有可能使采空区瓦斯涌出量减少，比较安全；压入式主要通风机使井下风流处于正压状态，当主要通风机停转时，风流压力降低，有可能使采空区瓦斯涌出量增加。2) 压入式压入式通风是主要通风机安装在进风井口，作压入式工作，井下风流处于正压状态。 在低瓦斯矿的第一水平，矿井地面地形复杂、高差起伏，无法在高山上设置扇风机。总回风巷无法连通或维护困难的条件下选用。优缺点：1.压入式的优缺点与抽出式相反，能

21、用一部分回风把小窑塌陷区的有害气体压入到地面；2.进风线路漏风大,管理困难；3.风阻大、风量调节困难；4.由第一水平的压入式过渡到深部水平的抽出式有一定的困难；5.通风机使井下风流处于正压状态，当通风机停止运转时，风流压力降低，有可能使采空区瓦斯涌量增加。 因此，正因为抽出式有着独自的优点，井下风流处于负压状态，当主要通风机因故停止运转时，井下的风流压力提高可能使采空区沼气涌出量减少，比较安全；漏风量小，通风管理较简单。由于该矿井采用上下山交替开采，抽出式与压入式相比，不存在过渡到下水平时期通风系统和风量变化的困难。因此本设计选用抽出式通风方法。第三节 矿井风量计算与分配一、 矿井需风量的计算

22、原则 矿井需风量应按照“由里往外”的原则，由采、掘工作面、硐室和其他用风地点的实际最大需风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，计算出矿井总风量。二、矿井需风量的计算方法根据现行煤矿安全规程规定，矿井需要的风量应按照下列求分别计算，并选取其中的最大值。本矿井初期投产区域位于瓦斯风化带中，瓦斯涌出量相对较小，但考虑通风设备的服务年限、通风安全等诸多因素，风量计算仍采用瓦斯带的参数。1、按井下同时工作的最多人数计算Q=4NK （-1）式中：Q矿井总风量，m3/s 4每人每分钟供风标准，m3/min人 N井下同时工作的最多人数，245人 K矿井通风系数，两翼对角式取1.15则Q=41201.15=55

23、2m3/min=9.2m3/s2、按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需风量的总和进行计算即：Q=（Q采+Q掘+Q硐+Q其他）K （-2）式中：Q矿井总风量，m3/s Q采采煤工作面风量之和 Q掘掘进工作面风量之和 Q硐独立通风硐室需风量之和 Q其他其他用风地点需风量之和 K矿井通风系数，两翼对角式取1.15（1）采煤工作面实际需风量由题目条件：相对瓦斯涌出量11m3t，矿井生产能力为0.9Mt/a，矿井有两个采区同时生产，共3个采煤工作面，其中两个生产，一个备用。计算出工作面的瓦斯绝对涌出量。忽略掘进工作面和备用工作面的出煤量，忽略掘进工作面和备用工作面涌出的瓦斯，每个采煤工作面的瓦斯绝对涌出量

24、为：Q采瓦=11（0.91000000/（3301660）/ 2=15.625 m3min瓦斯涌出量计算：Q采风=100Q采瓦K （-3）式中：Q采工作面实际需要的风量，m3/min Q采工作面的瓦斯绝对涌出量，取1m3/min K工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.2Q采风=100q采瓦K=10015.6251.2=1875m3/min=31.25 m3/s按工作面温度计算Q采=60VcScKc，m3/min （-4）式中：Vc采煤工作面风速，当采长壁工作面稳定在18时，工作面风速应在0.8-1.0m3/s之间，取1.0m3/s Sc采煤工作面的平均断面积，（4.2+3.2）/22.2

25、=8.14 Kc采煤工作面长150m,长度系数，取1.1 Q采风=601.08.141.1=537.24m3/min按人数计算实际需风量Q采=4N，m3/min （-5）式中：N工作面同时工作的最多人数，26人 Q采=426=104m3/min、按风速验算600.25S采Q采604S采 （2-6）式中：S采采煤工作面的平均断面积，采煤工作面8.14采工作面：122.1m3/minQ采1953.6m3/min根据以上计算，设计采工作面配风量取其中最大值，即：Q采风=1875m3/min=31.25 m3/s备用工作面一般按回采工作面需风量的50计算，即：Q备风=1/2 Q采风 =937.5 m3

26、/min =15.625m3/s（2）掘进工作面实际需风量按瓦斯涌出量计算Q掘=100q掘K掘 （-）式中：Q掘掘进工作面实际需要的风量，m3/min Q掘掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，取0.8m3/min K掘掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.5由于忽略了掘进工作面的出煤量和瓦斯涌出量，因此，此步计算结果可予忽略。按炸药量计算Q掘=25A式中：25使用1kg炸药的供风量，m3/min A掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg。Q掘=2510=250 m3/min按局部通风机吸风量计算Q掘=Q局扇吸k=2501.2=300 m3/min选择JBT-61型局部通风机，其额定风量为25

27、0 m3/min按人数计算掘进工作面实际需风量Q掘=4N （-）式中：N掘进工作面同时工作的最多人数，26人 Q采=426=104m3/min按风速进行验算15S掘Q煤掘240S掘 （-）式中：S掘煤巷掘进工作面的断面积，690m3/minQ煤掘1440m3/min综合考虑，掘进工作面实际需风量为：Q掘=300 m3/min（3）硐室、爆破材料库等需风量爆炸材料硐室：1m3/s采区变电所：1m3/s绞车硐室：1m3/s则硐室、爆破材料库等实际需风量为：Q硐=11+1=3m3/s综合上述计算，矿井需风量为：Q=（Q采+Q掘+Q硐）K =（2.51875 +4300+180）1.25 =6067.

28、5m3/min=101.125 m3/s以上计算结果取最大值，由于采用两翼对角通风，两翼对称同进开采，则矿井一翼需风量Q=50.6m3/s。第四节 矿井通风阻力及等积孔计算在主要通风机整个服务期限内，矿井通风总阻力随开采深度的增加和走向范围的扩大及产量的提高而增加。为了扇风机在整个矿井服务期间在合理的效率范围内运转，在选择扇风机时必须考虑到最大可能的总阻力和最小可能的总阻力，前者对应于扇风机服务期间内通风最困难时期矿井总阻力，后者对应通风最容易时期的矿井总阻力，同时还考虑到自然风压得作用。一、计算原则1、在进行矿井通风总阻力计算时，不要计算每一条巷道的通风阻力，只选择其中一条阻力最大的风路进行

29、计算。但必须是矿井达到设计年产量以后，通风容易时期和通风困难时期的阻力最大风路。一般，可能两个时期的通风系统图上根据采掘作业布置情况分别风流路线最长、风量较大的一条线路作为阻力最大的风路。在选定的风路上（分最容易和最困难时期），从进风井口到回风井口逐段编号，对各段井巷进行阻力计算，然后累加起来，得出这两个时期的各个井巷通风总阻力（h阻易，h阻难）。如果通风系统复杂，直观上难以判断哪条风路阻力最大时，则需选择几条风路，通过计算比较选出最大值。如果矿井服务年限较长时，则只计算头15-25a的通风容易和困难两个时期的井巷通风总阻力。附:(矿井平面图4-1)(通风网络图4-)24矿井平面示意图4-1困

30、难时期通风网络图2、通过主扇的风量Qf必大于通过风井的矿井总风量Q矿，为了计算矿井的阻力，必先算出Qf：对于抽出式： （-1）3、为了经济、合理、安全地使用主扇，应控制h阻难不易太大，矿井通风的总阻力，不应超过2940 Pa。二、计算方法沿着上述两个时期通风阻力的风路，分别用下式算出各区段井巷摩擦阻力：Pa （-2）式中：h摩各段井巷的摩擦阻力；摩擦阻力系数，可查阅煤矿通风与安全一书的附录；L各段井巷的长度，m；U各段井巷的周长，mS井巷的净断面积，m2；Q各井巷和硐室所通过的风量分配值，系根据前面所计算的各井巷硐室所需要的实际风量值再乘以K（考虑井巷的内部漏风和配风不均匀等因素）后求得的风量

31、值，/s。本设计根据采区接替安排，矿井投产后至NO.采区为初期通风容易时期（即上采面接近停采线位置时，当同一采区的同一区段上下煤层同采时，应有个的进尺距离）；之后到NO.采区采完为初期通风困难时期。通风容易时期负压和通风困难时期负压计算结果见表3-1和表3-2。其总和为总摩擦阻力：h摩=h1-2+h2-3+hn-(n+1) Pa （-3）式中：h1-2、h2-3、+hn-(n+1)为各段井巷之摩擦阻力，Pa。由表3-1和表3-2的计算知：h易=600.13Pah难=776.4Pa三、计算矿井总风阻，Ns2m-8 （-6） ，Ns2m-8 （-7）式中：R易、R难 -容易时期和困难时期的全矿总风

32、阻则R易=0.4897Ns2m-8 R难=0.6337Ns2m-8四、计算矿井等积孔=1.70 （-8） = 1.495 （-9）式中：A易，A难-容易时期和困难时期的全矿等积孔，根据矿井通风难易程度分级见表6-3。表3-3 矿井通风难易程度分级矿 井 通 风难 易 程 度矿井总风阻Ns2m-8等积孔容 易0.3552中 等0.3351.42012困 难1.4201由等积孔可以看出，矿井通风为中等,所以矿井在生产时期应加大各巷道的掘进断面，以满足用风地点所需风量，并避免有关巷道风速超限。通风容易时期风阻计算节点号井巷名称支护形式aLUSS3RQQ2H摩V1-2副井井筒砌碹0.04240.0 1

33、5.70 19.60 7529.54 0.02 65.00 4225.00 84.57 3.32 2-3主要运输石门混凝土砌碹0.0032120.0 11.87 9.50 857.38 0.01 65.00 4225.00 22.46 6.84 3-4主要运输石门混凝土砌碹0.003280.0 11.87 9.50 857.38 0.00 63.00 3969.00 14.07 6.63 4-5主运输大巷混凝土砌碹0.00323150.0 10.18 7.00 343.00 0.30 33.00 1089.00 325.79 4.71 5-6运输上山梯形水泥棚0.012135.0 11.10

34、7.00 343.00 0.05 33.00 1089.00 57.09 4.71 6-7运输上山梯形水泥棚0.012135.0 11.10 7.00 343.00 0.05 25.00 625.00 32.77 3.57 7-8运输机顺槽梯形木支护0.0118650.0 9.12 4.80 110.59 0.05 18.00 324.00 15.84 3.75 8-9联络巷梯形木支护0.0157630.0 8.32 4.00 64.00 0.06 10.00 100.00 6.15 2.50 9-10工作面梯形木支护0.045110.0 10.00 6.00 216.00 0.23 10.0

35、0 100.00 22.92 1.67 10-11联络巷矩形金属支架0.0157630.0 8.32 4.00 64.00 0.06 10.00 100.00 6.15 2.50 11-12回风顺槽梯形木支护0.0118650.0 9.12 4.80 110.59 0.05 10.00 100.00 4.89 2.08 12-13回风石门梯形水泥棚0.01230.0 11.30 7.50 421.88 0.01 24.00 576.00 5.55 3.20 13-14回风井井筒混凝土砌碹0.0039270.0 12.56 12.60 2000.38 0.00 33.00 1089.00 1.8

36、8 2.62 合计4230.0 600.13 通风困难时期风阻计算节点号井巷名称支护形式aLUSS3RQQ2H摩V1-2副井井筒砌碹0.04240.0 15.70 19.60 7529.54 0.02 65.00 4225.00 84.57 3.32 2-3主要运输石门混凝土砌碹0.0032120.0 11.87 9.50 857.38 0.01 65.00 4225.00 22.46 6.84 3-4主要运输石门混凝土砌碹0.003280.0 11.87 9.50 857.38 0.00 63.00 3969.00 14.07 6.63 4-5主运输大巷混凝土砌碹0.0032450.0 10

37、.18 7.00 343.00 0.04 33.00 1089.00 46.54 4.71 5-6运输上山梯形水泥棚0.012135.0 11.10 7.00 343.00 0.05 33.00 1089.00 57.09 4.71 6-7运输上山梯形水泥棚0.012135.0 11.10 7.00 343.00 0.05 25.00 625.00 32.77 3.57 7-8运输机顺槽梯形木支护0.01186420.0 9.12 4.80 110.59 0.41 18.00 324.00 133.09 3.75 上分层顺槽梯开木支护0.0118680.0 9.12 4.80 110.59 0

38、.08 18.00 324.00 25.35 3.75 8-9联络巷梯形木支护0.0157630.0 8.32 4.00 64.00 0.06 10.00 100.00 6.15 2.50 9-10工作面梯形木支护0.045110.0 10.00 6.00 216.00 0.23 10.00 100.00 22.92 1.67 上分层顺槽梯开木支护0.0118680.0 9.12 4.80 110.59 0.08 18.00 324.00 25.35 3.75 10-11联络巷矩形金属支架0.0157630.0 8.32 4.00 64.00 0.06 10.00 100.00 6.15 2.

39、50 11-12回风顺槽梯形木支护0.01186420.0 9.12 4.80 110.59 0.41 10.00 100.00 41.08 2.08 12-13回风石门梯形水泥棚0.01230.0 11.30 7.50 421.88 0.01 24.00 576.00 5.55 3.20 13-14回风大巷混凝土砌碹0.00322700.0 10.50 7.50 421.88 0.22 33.00 1089.00 234.18 4.40 14-15回风井井筒混凝土砌碹0.0470.0 12.56 12.60 2000.38 0.02 33.00 1089.00 19.15 2.62 合计51

40、30.0 1.75 776.46 说明：由于两井筒深度之差小于400m.且两井口在现一标高上，因此自0第五节 主要通风机选型一、选型依据矿井一翼所需风量：35m3/s通风容易时期矿井所需风压：600.13Pa通风困难时期矿井所需风压：776.4Pa二、通风机选型通风机所需风量 由 =则 =1.1535=40.25式中 风量备用系数，=1.15； 矿井所需总风量，。通风机所需负压 由 =+H+则通风容易期 =+H+=600.13+200=800.13Pa 通风困难时期 =+H+=776.4+200=976.47Pa式中 全矿总阻力，即矿井所需负压，Pa； H自然风压，较小可忽略不计，Pa；风机装

41、置阻力，一般取150200 Pa； 出口动压损失，由于这里以所需风机的静压为依据利用静压特性曲线进行风机选型，故=0 Pa。1、确定通风机的工况点（1）计算矿井通风网路阻力系数根据 = 得到 =/则通风容易时网路阻力系数=/通风困难时网路阻力系数 =/（2）网路特性曲线根据=，利用描点法将矿井通风容易时期及通风困难时期通风网路特性曲线分别描绘在FBCDZ54-6-15B型风机特性曲线上。根据所需负压及风量，取矿井后期网路特性曲线与风机叶片安装角度为47/39的性能特性曲线相交于点，为通风容易时的工况点，初期工况值=42， =840Pa，=0.65；取矿井初期网路特性曲线与风机叶片安装角度为48

42、/40的性能特性曲线相交于点，为通风困难时的工况点，后期工况值=43， =1074Pa，=0.71。通风容易时风机叶片安装角度为47/39，通风困难时风机叶片安装角度为48/40，满足生产及安全要求。通风机特性曲线与工况点，如图5-1所示。2、通风机性能参数FBCDZ54-6-15B型通风机主要技术参数如下：电机型号 15电机功率 237kW额定电压 660风量范围 16-51风压范围 981746 Pa根据矿井所需的风量、负压及矿井的开拓布置，考虑设施漏风和各种阻力损失后，经计算和比较，选择两台FBCDZ54-6-15B型防爆对旋轴流式通风机，一台工作，一台备用，风机转数980r/min。每

43、台风机配备两台专用防爆电机，功率237kW，电压660kV。该风采用内装式电机，机电一体化，改变了矿井主通风机长轴或皮带轮传动的传统结构，避免了传动装置损坏事故，提高了风机的传动效率。三、通风机运行工况通风机运行特性曲线见图5-1。图5-1 通风机运行性能曲线四、电动机选型后期最小负压时，所需电动机功率P容易：P容易=OfH容易/1000=50.46KW前期最大负压时，所需电动机功率P困难：P困难=OfH困难/1000=56.4KW因矿井首采区前期约服务23年，前后期电能损耗所差不多，故前、后期选择电动机容量一致。五、通风机电动机的校验1、起动时容量由于本矿井通风机布置在工业场地内，电动机采用

44、全压直接启动，其容量能够满足风机正常启动的要求。2、反风时的容量根据厂家提供的FBCDZ54-6-15B型对旋风机反风参数确定。检验所选电动机容量是否满足反风要求。第六节 矿井反风措施一、反风目的和意义反风装置就是使正常风流反向的设当进风井筒附近和井底车场发生火灾或瓦斯煤尘爆炸时，为了避免大量的CO 和CO2 等有害气体进入采掘工作面危及井下工人的生命安全，则利用主要通风机的反风装置迅速的将风流方向反向。规程第124条规定：生产矿井主要通风机必须装有反风设施，必须能在10min内改变巷道中风流方向，当风流方向改变后，主要通风机的供风量不应小于正常风量的40%。二、反风方式、反风系统及设施本设计

45、选用的通风机电机可直接反转，因此设计采用风机反转反风，为配合风机反风，在控制室安装正反转切换柜，并挂反风操作系统图及操作规程。反风时换向操作，可在10min内改变巷道中的风流方向，并且风流方向改变后，通风机的供给风量为15m3/s，不小于正常风量（41m3/s）的40%。同时，为了提高矿井的抗灾能力，设计在采区、工作面布置局部反风系统，即在主要通风机保持正常运行的条件下，通过迅速调整预设的反风风门开关状态，实现采区内部巷道或采煤工作面风流反向，以实现局部反风。每季度至少要检查一次反风设施，每年应进行一次反风演习。第七节 矿井通风费用一、矿井通风费用吨煤的通风电费为主要通风机年耗电费及井下辅助通

46、风机、局部通风机电费之和除以年产量，可用下公式计算：W=（E+EA）D/T 元/tE+EA =8760(P难+22)/vw （-1） 式中：w主要通风机年耗电量，元/tD电价，0.8元T矿井年产量，tE矿井主要通风机年耗电量EA矿井局部通风机与辅助通风机年耗电量v变压器的效率，取0.95；H 电线的输出功率，取0.95。则E=8760(2372+114)/0.950.95=1863623(KW.h)/aW=18636230.8/600000=2.4元二、风阻与等积孔矿井通风容易时期和困难时期的等积孔分别为1.7m2和1.495m2，因此两个时期通风都比较容易。三、综合评价1、通风方式和通风系统

47、本矿井为新建矿井，矿井初期采用中央并列式通风系统，由副井进风，中央风井回风，通风方式为抽出式；后期在南翼、北翼各开一对风井，采用副井、南北进风井进风，中央风井和南翼、北翼风井回风，通风系统过渡为分区式，因此，矿井具有完整的独立通风系统。2、矿井开拓、采掘布置本矿井采用立井开拓方式，副井井筒净直径5m，净断面19.6m2，风井井筒净直径4.0m，净断面12.6m2，立井井筒断面大，矿井风量有适大的余地。井下所有进回风巷道之间的联络巷中均设有双向双道风门，在需要调节风量处设有调节风门，以保证各用风地点的合理风量。3、采掘工作面通风回采工作面采用负压通风，掘进工作面采用对旋局部通风机配合湿式除尘器正

48、压通风。4、风量与通风网络设计按照煤矿安全规程要求进行了风量计算，按瓦斯涌出量等对采、掘工作面所需风量进行了各种测算，确保井下各用风地点配有足够的风量。采区及工作面均有独立的进回风巷道，风量及通风网络均可靠。矿井通风容易时期和通风困难时期的矿井等积孔分别为1.7m2和1.49m2，通风难易程度属通风中等矿井。5、反风系统全矿井反风采用主要通风机反转实现，巷道布置和井下通风设施可满足全矿井反风的要求。6、通风设备和设施设计选用的FBCDZ54-6-15B型防爆对旋轴流式通风机二台，一台工作，一台备用，该风机的优点是：性能优良，高效区宽广，可以通过改变叶片角度调节运行工况；机电一体化，两台防爆电机