矿井通风与安全课件8到9章(中)

1、矿井通风与安全课件8到9章(中) WORD文档使用说明：矿井通风与安全课件8到9章(中) 来源于PDF转换成WROD 本WOED文件是采用在线转换功能下载而来，因此在排版和显示效果方面可能不能满足您的应用需求。如果需要查看原版WOED文件，请访问这里矿井通风与安全课件8到9章(中) 矿井通风与安全课件8到9章(中)|PDF转换成WROD_PDF阅读器下载第八章： 第八章：矿井热害中国矿业大学 概述随着矿井开采深度逐渐增加，综合机械化程度不断提高， 地热和井下设备向井下空气散发的热量显著增加； 地处温泉地带的矿井，由于从岩石裂隙中涌出的热水或与 热水接触的高温围岩放热，也都能使矿内气温升高，湿度

2、 增大。 矿内高温、高湿环境严重影响井下作业人员的身体健康和 生产效率，已造成灾害热害。矿井热害最终将成为制 约矿物开采深度的决定性因素。 矿井主要热源及其散热量能引起矿井气温值升高的环境因素统称为矿井热源。 矿井热源包括：井巷围岩传热、机电设备放热、煤炭与 矸石放热、矿物及其它有机物放热、人员放热和热水放热 等。一、井巷围岩传热 1围岩原始温度的测算 围岩原始温度是指井巷周围未被通风冷却的原始岩层温 度。由于在地表大气和大地热流场的共同作用下，岩层原始 温度沿垂直方向上大致可划分为三个层带： 变温带：在地表浅部由于受地表大气的影响，岩层原始 温度随地表大气温度的变化而呈周期性地变化，称变温带

3、。 恒温带：随着深度的增加，岩温常年基本保持不变，这 一层带称为恒温带，恒温带的温度约比当地年平均气温高1 2。增温带：在恒温带以下，由于受大地热流场的影响，在一 定的区域范围内，岩层原始温度随深度的增加而增加，大致 呈线性的变化规律，这一层带称为增温带。 地温率：指恒温带以下岩层温度每增加1所增加垂直深 Z ? Z 0 m/ 度，即：gr = tr ? tr0地温梯度：指恒温带以下，垂直深度每增加100m时，原 始岩温的升高值，它与地温率之间的关系为： Gr=100/gr /100m 式中 gr地温率，m/； Gr地温梯度，/100m； Z0、Z恒温带深度和岩层温度测算处的深度，m； tr0

4、、tr恒温带温度和岩层原始温度，。表 1 我国部分矿区恒温带参数矿区名称 辽宁抚顺 山东枣庄 平顶山矿区 罗河铁矿区 安徽淮南潘集 辽宁北票台吉 广西合山 浙江长广 湖北黄石 恒温带深度 Z0(m) 恒温带温度tr0() 地温率 gr(m/) 2530 40 25 25 25 27 20 31 31 30 45 3121 5925 4037 40 44 2围岩与风流间传热量 井巷围岩与风流间的传热是一个复杂的不稳定传热过程。 常将复杂的影响因素归结到传热系数中讨论。因此，井巷围岩 与风流间的传热量可按下式计算： QrKUL(trm-t)， kW 式中 Qr井巷围岩传热量，kW； K围岩与风流间

5、的不稳定换热系数，kW/(m2)； U井巷周长，m； L井巷长度，m； trm平均原始岩温，； t井巷中平均风温，。二、机电设备放热 1.采掘设备放热 采掘设备运转所消耗的电能最终都将转化为热能，其中大 部分将被采掘工作面风流所吸收。风流所吸收的热能中小部 分能引起风流的温升，其中大部分转化成汽化潜热引起焓增 。采掘设备运转放热一般可按下式计算： QcN， kW 其中 Qc风流所吸收的热量，kW； 采掘设备运转放热中风流的吸热比例系数；值可 通过实测统计来确定。 N采掘设备实耗功率，kW。2.其它电动设备放热 电动设备放热量一般可按下式计算： Qe(1-t)mN， kW 其中 Qe电动设备放热

6、量，KW； N电动机的额定功率，kW； t提升设备的机械效率，非提升设备或下放物料 t=0； m电动机的综合效率，包括负荷率、每日运转时间 和电动机效率等因素。三、运输中煤炭及矸石的放热 在以运输机巷作为进风巷的采区通风系统中，运输中煤炭 及矸石的放热是一种比较重要的热源，其放热量一般可用下 式近似计算： KW QK = mCm?t Qk运输中煤炭或矸石的放热量，KW； m煤炭或矸石的运输量，Kg/s； Cm煤炭或矸石的比热，KJ/(Kg)； t煤或矸石与空气温差，。可由实测确定，也可用 下式估算：?t = (t r ? t wm ) L运输距离，m； tr运输中煤炭或矸石的平均温度，一般较回

7、采工作面 的原始岩温低48； twm运输巷道中风流的平均湿球温度，。四、矿物及其它有机物的氧化放热 井下矿物及其它有机物的氧化放热是一个十分复杂的过程 ，很难将它与其它热源分离开来单独计算，现一般采用下式 估算： Q0 = q 0V 式中 Q0氧化放热量，kW V巷道中平均风速，m/s； q0当V1m/s时单位面积氧化放热量，kW/m2；在无 实测资料时，可取3×10-3 kW/m2。五、人员放热 在人员比较集中的采掘工作面，人员放热对工作面的气 候条件也有一定的影响。人员放热与劳动强度和个人体质 有关，现一般按下式进行计算： Q W 0 = nq kW Qw0人员放热量，kW n工

8、作面总人数； q每人发热量，一般参考以下数据取值；静止状态 时取；轻度体力劳动时取；中等体力劳 动时取；繁重体力劳动时取。六、热水放热 井下热水放热主要取决于水温、水量和排水方式。当采用 有盖水沟或管道排水时，其传热量可按下式计算： kW QW = K w S (t w ? t ) Qw热水传热量，J； Kw水沟盖板或管道的传热系数，kW/(m2)； S水与空气间的传热面积。水沟排水:SBwL，m2； 管道排水:S m2 L，m2； Bw水沟宽度，m；D2管道外径，m；L水沟长度，m； tw 水沟或管道中水的平均温度，； t巷道中风流的平均温度，。 水沟盖板的传热系数可按下式确定：K w =

9、1 /( 1 + + 1 )1 2管道传热系数可按下式确定: 管道传热系数可按下式确定: Kw =1/( d2 + d2 ln d2 + 1 ) 1d1 2 d1 2 2) kW/(m ) 1水与水沟盖板或管道内壁的对流换热系数，kW/(m2)； 2水沟盖板或管道外壁与巷道空气对流换热系数， kW/(m2)； 盖板厚度，m； 盖板或管壁材料的导热系数，kW/(m2)； D1管道内径，m； D2管道外径，m。 矿山热环境一、人体与矿内热环境的关系 井下作业不仅是一项高耗能作业，而且其危险性很大。 研究人体与热环境的关系有利于采取适当的措施以保护矿工 的身体健康和提高劳动生产率。 人体热平衡和舒适

10、感、人体的散热、矿内热环境对人的 影响。1、矿井热环境对工人身体健康的影响 高温高湿的气候环境不仅会使人感到不舒适，产生过高 的热应力破坏人体的热平衡，而且可能导致中暑，使人的 心理、生理反应失常，从而降低劳动生产率，增大事故率 。 新陈代谢产热量主要与体力劳动强度成正比，而它的生 理作用是决定于总的热应力。因此，人体的总产热量与人 体的总散热量之间要保持相互平衡，以保证体温恒定在正 常范围之内。2、热环境对工人生理功能的影响 高温高湿气候对矿工的影响是多方面的。恶劣的气候条件 会降低人的体力和脑力，严重时会损伤人身的健康，甚至危 及生命。 人体处在热环境时，血管舒张，血流量增多，由血液带到

11、皮肤的热量增多，皮肤的温度升高，从而增大了与环境的对 流和辐射换热。3、不同气候条件人体热感觉和对人体健康的影响风温， 相对湿度，% 96 21?28 97 97 97 97 28?29 97 97 97 95 29?30 96 95 >30 95 ? > > 稍热 凉爽 热 ? >3 < ? 稍热 凉爽 闷热 热 风速，m/s < ? ? < ? 矿工感觉 闷热 热 稍热 闷热 热有效温度（）42?40热感觉 很热 热 稍热 暖和 舒适 凉快 冷 很冷生理学作用 强烈的热效应力影响出汗和 血液循环 随着劳动强度增加，出汗量 迅速增加 随着劳动强度的增

12、加出汗量 增加 以出汗方式进行正常的体温 调节 靠肌肉的血液循环来调节 利用衣服加强显热散热和调 节作用 鼻子和手的血管收缩肌体反应 面临极大的热危害，妨害心脏血管 的血液循环 心脏负担加重，水盐代谢加快 心跳增加，稍有 没有明显的不适感 正常 正常 黏膜、皮肤干燥 肌肉疼痛，妨碍表皮血液循环35 32 30 25 20 15 10二、热环境对井下生产效率的影响等效温度与生产效率的关系100工 作 效 60 率 40 （%）20 0 27 28 29 30 31 32 33 温度（） 3480 m/s m/s m/s35 36体力劳动工作效率与温度和风速关系三、热环境对安全生产的影响 根据煤矿

13、安全规程规定：“生产矿井采掘工作面的 空气温度不得超过26”；“采掘工作面的空气温度超过30 ，必须采取降温措施逐步解决”。 高温高湿环境不仅严重地危害了人体的身体健康，而且 时刻威胁着生产的正常进行。因为人体在热环境中，中枢神 经系统受到抑制，使注意力分散，降低了动作的准确性和协 调性。高温高湿的环境容易使工人处于昏昏欲睡的状态，且 工人心理上易烦躁不安，加上繁重的体力劳动，工人的机警 能力降低，从而使事故的发生率上升。 矿井降温的一般技术措施矿井降温的一般技术措施包括：通风降温、隔热疏导、 个体防护等几种主要措施。一、通风降温 1）加大风量 2）选择合理的矿井通风系统 二、隔热疏导 所谓隔

14、热疏导就是采取各种有效措施将矿井热源与风流 隔离开来，或将热流直接引入矿井回风流中，避免矿井热源 对风流的直接加热，从而达到矿井降温的目的。隔热疏导的 措施主要有： 1）巷道隔热 2）管道和水沟隔热 3）井下发热量大的大型机电硐室应独立回风 三、个体防护第九章 通风系统设计 拟定矿井通风系统 矿井总风量的计算和分配 计算矿井通风总阻力 选择矿井通风设备 概算矿井通风费用 生产矿井的通风系统改造 通风系统安全性评价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。新建矿井和生产矿井在开拓、开 采过程中都需要进行周密的通风设计。这两类通风设计的 内容和方法基本相似。 矿井通

15、风设计的依据包括： 矿井的安全条件(包括矿井沼气等级、各煤层的沼气含量、 煤尘爆炸性、煤的自燃性等) 矿井设计的生产能力 矿井的开拓方式和采煤方法 采煤的年进度计划 矿井和各水平的服务年限 各种技术经济参数、性能的资料和有关法规与政策规定 拟定矿井通风系统一、 矿井通风系统 矿井通风系统包括： 通风方式（进、出风井的布置方式）； 通风方法（矿井主通风机的工作方法）； 通风网路。 中央式通风系统可细分为： 中央并列抽出式；中央并列压入式 中央分列抽出式；中央分列压入式 对角式通风系统可细分为： 两翼对角式：两翼对角抽出式 ；两翼对角压入式 分区对角式： 分区对角抽出式；分区对角压入式中央并列抽出

16、式（1）中央并列抽出式 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。 注意：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；在岩石中做条回风石门mn ，煤层倾角越大、总回风石门越短，反之越长。用斜井开拓时，可以大致在走向的中央开掘一对并列斜井。中央并列压入式中央并列压入式：将压入式主要通风机设置在进风井的井 口附近，新风自地表压入井下。 注意：进风井的井口房须密闭，其它与抽出式相同。中央分列抽出式中央分列式，又名中央边界式中央分列抽出式：进风井大致位于井田走向的中央， 出风井大致位于井田浅

17、部边界沿走向的中央。 注意：在井田走向的中央开凿主副井；主要通风机设 在出风井口附近；在倾斜方向上，出风井和进风井相隔一 段距离，出风井的井底高于进风井的井底。中央分列压入式中央分列压入式：主要 中央分列压入式 通风机安设在进风井口( 副井口)附近，井口房须 密闭，主井底和总进风 须隔开，其它都与图9-2 相同。两翼对角抽出式两翼对角抽出式 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走向的边界附近。用斜井和 平峒开拓时，可把图9-4中的立井改为斜井和平峒。两翼对角压入式两翼

18、对角压入式：进风井和出风井的位置与图9-4相同， 只是在进风井口(副井口)附近安设压入式主要通风机，进风副 井口须密闭，主井底和总进风须隔开。分区对角抽出式分区对角抽出式 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。在图9-5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。分区对角压入式分区对角压入式：各出风井口不安设通风机，只在进风 井口(副井口)附近安设压入式主要通风机，进风副井口要密 闭，主井井底和总进风须隔开。混合式混合式是进风井与出风井由三个以上井筒按上述各

19、种 方式混合组成。包括：中央分列与两翼对角混合式、 中央并列与中央分列混合式等。 图示为中央分列与两翼对角混合式通风系统。初期采 用中央分列式通风系统，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。二、矿井通风系统的选择1. 选择矿井通风系统的总原则：投产较快，出煤较多、安全 可靠、技术经济指标合理等。 拟定通风系统的具体要求有： (1) 每个矿井和阶段水平之间都必须有两个安全出口； (2) 进风井巷与采掘工作面的进风流的粉尘浓度不得大与 ； (3) 新设计的箕斗井和混合井禁止作进风井，已作进风井 的箕斗井和混合井必须采取净化措施，使进风流的含尘量达 到上述要求；(4) 主要回

20、风井巷不得作人行道，井口进风不得受矿尘 和有毒有害气体污染，井口排风不得造成公害； (5) 矿井有效风量率应在60以上； (6) 采场、二次破碎巷道和电耙道，应利用贯穿风流通 风，电耙司机应位于风流的上风侧，有污风串联时，应禁止 人员作业；(7) 井下破碎硐室和炸药库，必须设独立的回风道； (8) 主要通风机一般应设反风装置，要求10 min内实现 反风，反风量大于40。 选择通风系统时，应根据矿体赋存条件和开采特点， 拟定几个可行方案进行详细的技术经济比较，择优选出。2. 选择矿井主要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，多采用抽出式通风方法，因为： 1)

21、抽出式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) 采用压入式通风时，须在矿井总进风路线上设置若干 构筑物，使通风管理工作比较困难，漏风较大。用抽出式通 风可避免以上缺点。2. 选择矿井主要通风机的工作方法3) 在地面小窑塌陷区分布较广，并和采区相沟通的条件 下，用压入式通风能用一部分回风流把小窑塌陷区的有害气 体带到地面。 4)过渡时期是新旧水平同时生产，战线较长，通风系统 和风量变化较大。由压入式通

22、风过渡到深水平抽出式通风时 ，有一定困难，有时还须额外增掘一些井巷工程，使过渡期 限拉得过长；而用抽出式通风，就没有这些缺点。 5) 在地面小窑塌陷区漏风严重、开采第一水平和低沼气 矿井等条件下，采用压入式通风是比较合适的，否则，就不 宜采用压入式通风。3. 选择矿井的通风方式新建矿井多数是在中央并列式、中央分列式、两翼对角 式和分区对角式等方式中进行选择。混合式是前几种方式的 发展，多在老矿井的改建、扩建时使用。 选择矿井通风方式一般是针对服务范围来确定的。如果 矿井的服务年限不长(1020a)，则服务范围为整个矿井； 如果矿井范围较大，服务年限较长(3050a)，则只考虑头 1525a的开

23、采范围作为服务范围；这时服务范围往往是第 一水平；或者包括第一、第二水平在内。对于服务范围之外 的后期通风系统，设计中只作粗略的考虑。1) 中央并列式的使用条件：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。 2) 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。与中央并列式相比，这 种通风方式的安全性要好。3) 两翼对角式的适用条件：该种布置方式(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

24、距地面较浅、瓦斯和自然发火严重的新建矿井 ，安全性较中央分列式还好，但初期投资更大。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。4) 分区对角式的适用条件：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，只能采用分区通风的布 置方式。每个采区各有独立通风路线，互不影响，是这种 通风方式的主要优点。 对于一个实际条件下的矿井，往往有几种通风系统都 可考虑，从技术分析和经济比较两方面考虑选定系统。矿井通风系统确定后，还要： 确定服务范围内的通风容易和通风困难两个时期的位 置； 确定采区内的通风系统，即确定

25、采用轨道上山还是运 输上山进风； 确定采煤工作面采用U型、Z型、Y型还是W型通风系 统，这些都要经过技术经济比较才能确定； 确定掘进头的数目和位置； 绘制两个时期的通风系统图、立体图和网络图。 矿井总风量的计算和分配矿井总风量各工作地点有效风量各风路漏风量一、生产矿井所需风量1生产矿井所需风量的计算 原则： “由里往外” 配风 抽出式通风：抽出式主要通风机的总风量矿井总风量 因体积膨胀风量抽出式通风机井口和附属装置的允许漏 风量 压入式通风：压入式主要通风机的总风量矿井总风量 抽出式通风机井口和附属装置的允许漏风量1、生产矿井所需风量矿井的总回风量或总进风量计算： Qwz(Qai+Qbi+Qc

26、i+Qdi)×Kwz，m3/min 式中，Qai各回采工作面和备用工作面所需风量之和， m3/min ； Qbi各掘进工作面所需风量之和； Qci 各峒室所需风量之和；Qdi除上述各用风地点外，其它 巷道所需风量之和； Kwz矿井风量备用系数，包括矿井内部漏风和配风 不均匀等因素影响，与矿井通风方式有关，一般可取 。对于中央并列式，；中央分列式和混合式，； 对角式，。2生产矿井风量的分配在各个用风地点（如掘进巷道和峒室等），将各用风点 计算的风量值乘以备用系数Kwz，就是配给用风地点所在巷道 的风量。 但是采煤工作面的风量只配给各自计算的风量，由备用 系数确定的风量考虑从采空区漏走的

27、风量。因此在U型通风的 上平巷和下平巷的风量是采煤工作面的计算风量乘以备用系 数。2生产矿井风量的分配2生产矿井风量的分配从各个用风地点开始，逆风流方向而下，遇分风点则加 上其它风路的分风量一起分配给未分风前那一条风路，作为 该风路的风量。直至确定进风井筒的总进风量。这一风量应 该等于刚才计算的矿井总风量。 如果是压入式通风，则要加上矿井外部漏风量，才能得 出通过压入式主要通风机的总风量。2生产矿井风量的分配然后又从各个用风地点开始，顺风流方向而上，遇汇 合点则加上其它风路的风量一起分配给汇合后那一条风路 ，作为该风路的风量。直至确定回风井筒的总回风量。这 一风量也应该等于刚才计算的矿井总风量

28、。 如果是抽出式通风，则加上抽出式主要通风机井口和 附属装置的允许漏风量(即矿井外部漏风量)，才能得出通过 抽出式主要通风机的总风量。二、新建矿井和延深矿井所需风量新建矿井和延深矿井所需风量的设计，属于预先估计风 量。设计时对于上述配风依据较难判准，而矿井类型繁多， 条件各异，如何恰当地预定这种性质的风量，是目前还没有 很好解决的重要问题。 有条件时，要参照邻近生产矿井的通风资料，按生产矿 井的风量计算方法细致进行，否则只好采用“由外往里”的 计算方法，即先计算矿井的总风量，然后大致分配到各个用 风地点。二、新建矿井和延深矿井所需风量对于低瓦斯矿井 以工作面能够有良好的气候条件作为供 风的依据

29、，用下式计算矿井总风量： QTqK，m3/min 式中 T矿井平均日产量，t/d； q日产吨煤需风量，通过实际调查统计得出：q 1 m3/()； K一风量备用系数，即KK1K4K5K6，这些系数的乘 积介于之间，可根据新建矿井的条件查表得出具体 的数值。二、新建矿井和延深矿井所需风量对于高沼气矿井 按总回风流中的沼气浓度不超过%的 要求来计算矿井总风量： Q（1/24×60×%)qgTK，m3/min 式中 qg矿井沼气平均相对涌出量，m3/t； T矿井平均日产量，t/d； K风量备用系数，即KK2K3K4K5，这些系数的 乘积介于之间，具体数值可查表查得。二、新建矿井和延

30、深矿井所需风量无论是高沼气矿井，还是低沼气矿井都要按井下同时工 作的最多人数来验算矿井总风量Q，取大值作为矿井的总风量 ： Q4NK，m3/min 式中 N井下同时工作的最多人数，人; 4以人数为计算单位的供风标准，m3/min； K风量备用系数，它是产量不均衡系数、备用工作 面的风量系数和矿井内部漏风系数的总概括。采用中央并列 式的通风系统时，K；采用中央分列式或对角式通风系 统时，K。二、新建矿井和延深矿井所需风量新建矿井的风量分配是在算得的矿井总风量Q中，减去 独立回风的掘进风量Qb和峒室风量Qc，再按以下原则对剩余 的风量Qre进行大致的分配；各个回采工作面的风量，按照 与产量成正比的

31、原则进行分配；各个备用工作面的风量，按 照它在生产时所需风量的一半进行分配。即： QreQ(QbQc) m3/min 式中 Qb所有独立回风的各个掘进工作面风量之和， m3/min； Qc所有独立回风的各个峒室风量之和， m3/min 。二、新建矿井和延深矿井所需风量剩余风量Qre的分配方法是：先用下式计算回采工作面日 产一吨煤所需配给的风量q，即：Qre m 3 min q= , Ta ' t d Ta + 2式中 Ta各个回采工作面的日产量之和，即 Ta=ta，t/d ta各个回采工作面的日产量，t/d； Ta'各个备用工作面的计划日产量之和，即Ta'ta'

32、 ，t/d ta'各个备用工作面计划日产量，t/d。二、新建矿井和延深矿井所需风量分配给各个回采工作面的风量为 Qaqta 分配给各个备用工作面的风量为 Qa'qta' /2 m3/min m3/min三、新建矿井风量的分配在各个用风地点(如掘进巷道和峒室等)，将计算的风量 直接配给用风地点所在巷道。但在U型采煤工作面，不考虑 从采空区漏走的风量，因此在上平巷和下平巷的风量与采 煤工作面的风量相同。三、新建矿井风量的分配从各个用风地点开始，逆风流方向而下，遇分风点则加 上其它风路的分风量一起分配给未分风前那一条风路，作为 该风路的风量。直至确定进风井筒的总进风量。这一风

33、量应 该等于刚才计算的矿井总风量。如果是压入式通风，则要加 上矿井外部漏风量，才能得出通过压入式主要通风机的总风 量。图名 进风路线配风方法三、新建矿井风量的分配然后从各个用风地点开始，顺风流方向而上，遇汇合点 则加上其它风路的风量一起分配给汇合后那一条风路，作为 该风路的风量。直至确定回风井筒的总回风量。这一风量也 应该等于刚才计算的矿井总风量。如果是抽出式通风，则加 上抽出式主要通风机井口和附属装置的允许漏风量(即矿井外 部漏风量)，得出通过抽出式主要通风机的总风量。四、确定矿井总风量和各个分风量通过以上的风量分配，初步确定了井下各个用风地点与 它们的进风和回风路线上的各个风量(必要时要算

34、出局部地区 各分支的自然分配风量)。但是，各条风路上的风量还未最后 确定，必须进行各条风路的风速校核，即用分配到各处的风 量除以相应断面积，所得出的风速必须符合规程规定。 各条风路的风量经过验算后，若符合风速要求，则各风 路的风量可以确定；若低于规定风速，则增加该风路的风量 ；若超过规定风速，则扩大该风路断面或调整该风路风量， 使风速降到规定值以下。最后，确定矿井总风量。 计算井巷通风阻力在选择矿井主要通风机之前，必须计算井巷通风总阻力。一、计算的原则（1）矿井通风的总阻力不得超过2940 Pa； （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）按井巷摩擦阻力的10计算，扩

35、建矿井 按井巷摩擦阻力的15计算； （3）矿井通风网路中若有较多的并联系统，计算阻力时 ，应以其中阻力最大的路线为依据； （4）计算出通风困难时期的最大阻力和通风容易时期的 最小阻力，使得所选主要通风机既满足通风困难(hrmax)时 期要求，又能在通风容易时期工况合理，而且在以后的通 风管理中均可采用增阻法进行风量调节。二、矿井通风总阻力的计算通风系统阻力最小时称通风容易时期，通风系统总阻力 最大时称通风困难时期。对于通风容易和困难时期分别画出 通风系统图，按照采掘工作面和峒室的需要分配风量，再由 各段风路的阻力计算矿井总阻力。 对于有不同巷道断面的分支，要分段计算；对于小矿， 一般只计算困难

36、时期总阻力hrmax。二、矿井通风总阻力的计算矿井的摩擦总阻力按下式计算：hf = i =1 n i LU i iSi 3Qi 2式中，hf矿井通风总阻力，Pa； Li、Ui、Si分别是井巷的长度(m)，净断周边长 (m)，净断面积(m2)； Qi分配给各井巷的风量，m3/s； i井巷摩擦阻力系数，。根据各井巷的支 架形式和断面在第三章值表中查得的。二、矿井通风总阻力的计算沿着上述两条风路，将各区段的摩擦阻力hfi累加得到通 风容易和困难时期总摩擦阻力hfe和hfd，并考虑适当的局部阻 力系数(局部阻力取总摩擦阻力的1015)，即可算出通 风容易和通风困难两个时期的井巷通风总阻力分别为： hr

37、min() hfe，Pa hrmax()hfd，Pa 式中，hrmax困难时期通风总阻力，Pa； hrmin容易时期通风总阻力，Pa。计算了整个矿井的通风阻力后，需要对整个矿井的通 风难易程度进行评价。评价的指标是两个时期矿井总风阻和 总等积孔：Rmin = hr min , N ? s 2 m8 Q2 2 ,m hr minRmax =Amax =hr max , N ? s 2 m8 Q2 2 Amin = ,m hr max如果A1m2,表示矿井通风困难；如果A在1和2m2之间 ，表示通风难易为中等程度，如果A2m2，表示通风容易。 选择矿井通风设备矿井通风设备包括：主要通风机及其电动机

38、。一、选择主要通风机选择依据通风机的个体特性曲线 1、计算通风机风压 对于抽出式主要通风机，在通风容易时期的静风压应为 ： hfsminhrminhna，Pa 式中 hrmin容易时期最大阻力路线的阻力，Pa； hna容易时期帮助主要通风机通风的矿井自然风压 ，Pa；一、选择主要通风机抽出式主要通风机，在通风困难时期的静风压应为： hfsmaxhrmaxhno，Pa 式中 hrmax困难时期最大阻力路线的阻力，Pa； hno通风困难时期反对主要通风机风压的矿井自然 风压，Pa。根据当地气象资料或邻矿资料估计(注意正负)。 同理，压入式的主通风机在通风容易和通风困难两个时 期的全风压分别为： h

39、ftminhrminhna，Pa hftmaxhrmaxhno，Pa一、选择主要通风机2、计算主通风机困难时期和容易时期的风量Qf1和Qf2； 3、根据确定的hfmax、Qf1和hfmin、Qf2 (即设计工况点)，从 所选通风机的个体特性曲线上看设计工况点是否都落在合理 工作范围内。一、选择主要通风机4、计算两时期的风阻Rmin和Rmax: 在选定的风机个体特性曲线图上画风阻曲线Rmin和Rmax ，并从设计工况点向上延伸，与最近的个体特性曲线相交 于两点，即实际工况点。 5、确定满足通风要求的主要通风机的型号和转速Rmax =hf max Q2 f1Rmin =hf min Q2 2 f二

40、、选择电动机根据两时期主通风机的输入功率(Nfimin 和Nfimax)计算出 电动机的输出功率Neo(kW)： 对于异步电动机，当Nfimin时，可选用一台功 率较大电动机，输出功率Neo和输入功率Nei的关系为：N eo = N fi max ? k e /( etr )二、选择电动机当Nfimin<=时，选用两台电动机，功率为： 初期 N eo?min = N fi min ? N fi max , kw 后期 N eo = N fi max ? k e /( e tr ) ke电动机容量备用系数，取 e电动机效率，取(大型电机取较高值)； e传动效率，电动机与通风机直联时取1；皮

41、带传 动时取。二、选择电动机根据以上所得出的Neo(或Neomin)或Nei(或Neimin)、e以 及主要通风机所要求的转数n，在电动机技术特征手册上选 用合适的电动机。 根据周围的工作环境，通风机一般选用开启式或防护 式电动机。一般情况下，当电动机功率小于200 kW时，宜选 用低压鼠笼式电动机；大于250 kW时，宜选用高压鼠笼式电 动机；大于400 kW及以上时，宜选用同步电动机，优点是在 低负荷运转时改善电网功率因数，使矿井经济用电，缺点是 购置和安装费较高。三、矿井通风设备的要求根据矿井的瓦斯等级，主要通风设备应符合一下要求： 1) 矿井必须装设两部同等能力的通风机(包括电动机)

42、，一套运转，一套备用，备用风机要求在10min内能够开动 ； 2) 矿井的主要通风机房应有两路直接由变(配)电所输 出的供电路线，线路上不应分接任何负荷； 3) 主要通风机要有灵活可靠、合乎要求的反风装置和 防爆门，要有规格质量符合要求的风峒和扩散器，分区主要 通风机也应符合这个要求； 4) 主局和电动机的机座必须坚固耐用，要设置在不受 采动影响的稳定地层上。 概算矿井通风费用一般是计算吨煤的通风费用，即吨煤通风成本。 一、每吨煤的通风电费 先用下式计算主要通风机运转的耗电量： Imf(N1N2)×365×24/(2(ev t)，kWh/a 式中，N1、N2一年内最大和最小的主要