第07章通风系统设计

第7章

矿井通风设计与能力核定本章主要内容和学习重点矿井通风系统类型、采区通风方式、工作面通风系统；通风构筑物用风地点风量计算与分配矿井通风阻力计算方法主要通风设备选型矿井通风能力核定学习重点第一节矿井通风系统1矿井通风系统类型及其适用条件矿井通风系统：向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的进回风井的布置方式，主要通风机的工作方法，通风网路和风流控制设置的总称。中央式中央并列式中央分列式第一节矿井通风系统1矿井通风系统类型及其适用条件对角式分区对角式两翼对角式第一节矿井通风系统1矿井通风系统类型区域式混合式上述通风方式的混合组成。第一节矿井通风系统2主要通风机的工作方式抽出式压入式抽压混合式第一节矿井通风系统3矿井通风系统的选择矿井设计生产能力煤层赋存情况表土层厚度井田面积地温矿井瓦斯涌出量煤层自燃倾向性第二节采区通风系统1采区通风系统的基本要求每一采区都必须布置回风巷，实行分区通风高瓦斯、突出、自燃煤层采区，专用回风道；煤层群、联合布置采区，专用回风道；单一巷道严禁分两段，分别为进、回风巷。采煤工作面、掘进工作面独立通风煤层倾角大于12°下行通风时，报矿总工程师批准采煤面、掘进面进回风巷不得经过采空区或冒落区第二节采区通风系统2采区进风上山与回风上山的选择轨道上山进风，运输上山回风第二节采区通风系统2采区进风上山与回风上山的选择运输上山进风，轨道上山回风第二节采区通风系统3采煤工作面上行通风与下行通风上行通风下行通风第二节采区通风系统4工作面通风系统U型后退式U型前进式Z型后退式Z型前进式第二节采区通风系统4工作面通风系统双Z型后退式双Z型前进式Y型通风方式W型通风方式第二节采区通风系统4工作面通风系统U+L型通风方式H型通风方式（三进一回）H型通风方式（二进二回）第三节通风构筑物及漏风1通风构筑物一、风门风流方向门框门扇观察窗口把手普通风门无压风门第三节通风构筑物及漏风1通风构筑物风门闭锁装置第三节通风构筑物及漏风1通风构筑物二、风桥风桥类型：绕道式风桥、混凝土风桥、铁筒风桥第三节通风构筑物及漏风1通风构筑物三、密闭密闭分类：永久密闭、临时密闭第三节通风构筑物及漏风2漏风一、漏风及其危害漏风：未经用风地点而直接流（渗）入回风道或排出地表的风量。原因：漏风通道+压差危害：使用风地点风量减少增加无益的电能消耗可导致煤炭自燃第三节通风构筑物及漏风2漏风二、漏风分类外部漏风（井口漏风）：泛指地表（风井）附近的漏风。内部漏风（井下漏风）：井下各通风构筑物、采空区、煤柱的漏风。第三节通风构筑物及漏风2漏风三、矿井漏风率及有效风量率矿井有效风量率有效风量：通过用风地点的风量。矿井外部漏风率矿井有效风量风机实测风量矿井外部漏风量第三节通风构筑物及漏风2漏风四、减少漏风途径进、回风井保持一定距离；及时密闭采空区。进、回风巷保持一定间距；留有足够的煤柱；提高通风构筑物质量；采空区洒浆，增加压实程度；第四节矿井通风设计1矿井通风设计内容及要求一、矿井通风设计内容确定矿井通风系统；矿井风量计算和分配；矿井通风阻力计算；选择通风设备；概算矿井通风费用；第四节矿井通风设计1矿井通风设计内容及要求二、矿井通风设计要求将足够新鲜空气送至井下工作场所；通风系统简单，风流稳定，抗灾能力强；发生事故时，风流易于控制；符合规定的井下环境；基建投资省、运行费用低；第四节矿井通风设计2矿井风量计算一、采煤工作面风量计算按瓦斯涌出量计算第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量瓦斯涌出不均匀系数第四节矿井通风设计2矿井风量计算一、采煤工作面风量计算按进风流温度计算工作面通风断面工作面风速采煤工作面进风流气温/℃采煤工作面风速/m/s<1515~1818~2020~2323~260.3~0.50.5~0.80.8~1.01.0~1.51.5~1.8工作面长度系数采煤工作面长度/m工作面长度风量系数/kwi<1550~8080~120120~150150~180>1800.80.91.01.11.21.30~1.40第四节矿井通风设计2矿井风量计算一、采煤工作面风量计算按使用炸药量计算一次爆破最大炸药量按工作人数计算工作面同时工作人数第四节矿井通风设计2矿井风量计算一、采煤工作面风量计算按风速进行验算按最高风速确定最大风量按最低风速确定最小风量第四节矿井通风设计2矿井风量计算二、掘进工作面风量计算按瓦斯涌出量计算第i个掘进工作面瓦斯绝对涌出量瓦斯涌出不均匀系数第四节矿井通风设计2矿井风量计算二、掘进工作面风量计算按使用炸药量计算一次爆破最大炸药量按工作人数计算工作面同时工作人数第四节矿井通风设计2矿井风量计算二、掘进工作面风量计算按局部风机吸风量计算局部风机额定风量和备用系数第四节矿井通风设计2矿井风量计算二、掘进工作面风量计算按风速进行验算按最高风速确定最大风量按最低风速确定最小风量煤巷、半煤巷岩巷第四节矿井通风设计2矿井风量计算三、机电硐室风量计算按经验确定电机功率发热系数进、回风温差按机电设备发热量计算第四节矿井通风设计2矿井风量计算四、爆破材料库风量计算中型爆破材料库不小于60m3/min；库房容积大型爆破材料库不小于100m3/min。第四节矿井通风设计2矿井风量计算五、其他用风巷道风量计算按瓦斯涌出量计算不均匀系数用风巷道瓦斯绝对涌出量按最低风速验算第四节矿井通风设计2矿井风量计算六、矿井总风量计算采煤面及备用面风量硐室风量掘进面风量其他巷道风量通风系数第四节矿井通风设计2矿井风量计算七、矿井总风量分配分配原则采煤工作面风量分配按产量正比分配；备用面按采煤面一半分配；独立通风的掘进面和硐室，按计算结果或经验分配。分配方法计算日产吨煤配风量计算采煤工作面配风量；验算风速。第四节矿井通风设计3矿井通风总阻力计算一、矿井通风总阻力计算原则矿井通风总阻力不宜超过2940Pa；新建矿井井巷局部阻力按摩擦阻力10%计算；改建矿井井巷局部阻力按摩擦阻力15%计算。矿井通风总阻力：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。第四节矿井通风设计3矿井通风总阻力计算二、矿井通风总阻力计算方法第四节矿井通风设计4矿井通风设备的选择一、矿井通风设备的要求矿井必须装设两套同能力的主通风设备，其中一套备用；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运行；通风机能力应留有一定余量。第四节矿井通风设计4矿井通风设备的选择二、主要通风机的选择Step1计算通风机工作风量矿井需风量漏风系数第四节矿井通风设计4矿井通风设备的选择二、主要通风机的选择Step2计算通风机风压离心式风机轴流式式风机第四节矿井通风设计4矿井通风设备的选择二、主要通风机的选择Step3初选风机容易时期困难时期第四节矿井通风设计4矿井通风设备的选择二、主要通风机的选择Step4求风机工况点实际工况点第四节矿井通风设计4矿井通风设备的选择二、主要通风机的选择Step5确定风机型号和转速根据各台通风机的工况参数（风量、风压、效率、功率）对初选的通风机进行技术、经济比较，确定技术先进、效率高和运作费用低的通风机型号和转速。第四节矿井通风设计4矿井通风设备的选择二、主要通风机的选择Step6选择电动机第四节矿井通风设计5概算通风费用电费设备折旧费吨煤通风总费用材料消耗费人员工资本章总结矿井通风系统类型、采区通风方式、工