【《大兴矿五采区的矿井通风方案设计案例》11000字】

大兴矿五采区的矿井通风方案设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u4622大兴矿五采区的矿井通风方案设计案例 1326001.1矿井通风系统的确定 2154641.1.1矿井通风设计的依据及矿井通风系统选择 2125151.1.2矿井通风系统的选择 2248591.1.3矿井主扇工作方式选择 4136671.1.4采区通风系统的要求 481731.1.5工作面通风方式的选择 5101431.2矿井风量计算 65891.2.1工作面所需风量的计算 615061.2.2备用工作面需风量的计算 8177821.2.3掘进工作面需风量的计算 9225811.2.4硐室所需风量的计算 11230931.2.5矿井所需总风量的计算 11228951.2.6风量的分配 11287361.3矿井阻力计算 13168331.3.1矿井最大阻力路线和通风网络图 14207511.3.2矿井通风阻力计算 1817041.3.3矿井通风总阻力 32119081.3.4两个矿井时期的总风阻和总等积孔 32172591.4通风设备的选择 33276361.4.1主要通风机的选择 33221591.4.2掘进通风设备的选择 37236251.4.3电动机的选择 39255771.5概算矿井通风费用 4016171.5.1主要通风机耗电量 40102891.5.2局部通风机耗电量 40185561.5.3吨煤通风电费 401.1矿井通风系统的确定1.1.1矿井通风设计的依据及矿井通风系统选择矿井通风设计所依据的主要资料包括：（1）经检验的地质报告提供的开采技术条件，其中有煤层赋存条件、矿井瓦斯水平、各煤层瓦斯排放量及形态、煤层自燃、燃火期等；煤层包扎星级包扎指数、矿区地面气候、低温参数及常年主导风向、矿区地形地质图；（2）采区开发和采矿设计数据，如矿山设计生产能力、采区开发方法、各级的服务年限、初步设计确定的开拓和矿区巷道布局、采煤方法、各采区和工作面的生产分布，以及采掘工作面备用面的比例、产量和数量等；（3）临近矿井有关通风与安全等方面的经验数据和统计资料；（4）通风设备的产品目录与价格我们由《煤矿安全规程》内容可知，矿井通风的方法要遵从"安全第一、预防为主"的法则，只有这样采利于加快矿的改造，此时的技术与经济也可得到合理分配了。我们通风方法的抉择要思考开采条件和掘进设备呢，在此时我们还尽可能思考减少竖井的建设数量和通风运行的钱财、运输和维护这些个关于本钱的因素。此外，我们由上述因素要考虑是否要进行灌浆和注水、注氮防止灭火这些措施。1.1.2矿井通风系统的选择在我们的矿井通风中包含通风方法与通风方式呢。五采区煤层倾角平均为8.7°。平均厚度为6m，瓦斯涌出量较大和水涌出量不大。矿井初步设计生产能力为140万t/a，相对瓦斯排出量为4.956m3/t，绝对瓦斯排出量为41.31m3/min。故是高瓦斯矿井，有煤尘爆炸的危险。主要大巷均沿岩层掘进，矿区上山时，煤层中布置有三条道路。然后我们的上班面选倾斜长壁后退方法开采，其余煤炭采用自然崩落法管理。选择矿井通风方式时，应考虑以下两种因素：（1）自然因素：煤层储存条件、储存深度、影响层深度、矿井沼气水平；（2）经济因素：竖井工程量、通风运行损耗费用以及装备费用；根据上述通风方法选择的要求并结合矿山实际情况，提出以下四种技术上可行的通风方法。各通风的优缺点及使用条件如下：中央并列式的优缺点与使用条件：虽然它初投资少，但出煤很多，达到了以最少的本钱获得高收益，不足的是采空区漏风量大，煤层倾角大，煤炭埋藏在深处无法挖掘，其在瓦斯和自燃不严重时可以使用；中央分裂式的优缺点与使用条件：它通风阻力小，内部漏风也少，所以说很安全。工业场地主扇没有噪声影响；从回风系统设置防尘喷淋管系统比较方便，但建井周期稍长，有时初期投资的本钱很多，其可在瓦斯和自燃严重的条件下使用；双翼对角型的优缺点与使用条件：它的风路不但很短，而且其中这样不值的阻碍也很小采空区漏风也少，我想在安全这一方面是要比中央并联式好的，但建设周期较长，所以有时我们的建井开始投资本钱非常多，这些井型中煤层端部较大的煤比地面上的低，它可用于瓦斯和自燃严重的矿井；分区对角型的优缺点与使用条件：它的通风管线短，阻力较小，但井筒数量多，基础设施成本高，煤层距地表较浅，或由于地表波动大，无法开挖浅的一般回风管的情况下可用；我么此时可通过上面多种通风办法对比与技术检测和结合矿井本身地质条件呢。由于该矿年产量140万吨。这是一个小型矿。矿场走向长度大于1500m，煤层倾角不高，瓦斯排放量大，矿井风量也大，为了尽快实现采煤，保证安全，所以确定了一个可行的方案是分区对角的方法。1.1.3矿井主扇工作方式选择抽出压入两种是煤矿主风机的工作机要方式，现将两种工作办法的优缺点对比如下：（1）可抽出方法的主风扇使井下气流保持负压。此时我们的主风机器若因为故障不工作，这时井下的气体压力就会增加了，而我们可以用减少瓦斯排放的办法来应对，这样更安全；（2）压入式方法的主扇能够使井下气流不是负值。此时我们的主风机器停用了的时候，这时气体的压力就会变小，这样的结果是坏的它会增加采空区瓦斯排放量，这样就危险了；（3）采区用压入式通风时，那就要在矿井进风路线中设多处构造，通风管理施工难度大，漏风量也多；（4）分布较广的地面窑沉陷区并与本矿相通的情形下，可用采抽形式的通风让窑内聚集的有害气体放入井内，通过主扇的部分气流发生短路，这样可弄少总进风量和工作区域的有效风。利用外部向里压入通风，可利用少量回风流让窑沉陷区的所有气体带入地上；（5）如果能严格防止主进风管漏风，压入式主风机的尺寸和通风动力成本要小于抽出式；对地面有害气体；（6）存在一些困难的时刻，是在强制通风过渡的过程中，有时需要开挖很多额外的井巷和道路，使其过渡周期变得很长。如果我们采用抽气通风这样的法则，不存在这些缺点。综上考虑，确定该矿井采用抽出式通风。1.1.4采区通风系统的要求（1）采区通风总要求[9]①可有效控制采区中风向、风量和风的质量；②漏风少；③风流稳定性高；④通风系统要有利于沼气的排出，不能聚集，防患于未然；⑤有较好的气候条件；⑥安全经济合理技术。（2）采区通风基本要求①回采工作面和掘进面均应独立通风，不可串联；②我们还要避开角联上的上班面呢，并且我们要保证工作面风向的平稳；③采用下行风时，煤层倾角要小于12°；④回采工作面的风速不得低于1m/s；⑤工作面回风流中的沼气浓度不得超过1%；⑥必须保证通风设施（风门、风桥、风管）的规格和质量要求；⑦一定要保证风量按需要供给，尽可能让通风阻力小的风流顺畅；⑧机电硐室必须在进风流中；⑨采空区必须要及时封闭；⑩要做好管道、避灾通道、避灾室和局部防风系统的防范。1.1.5工作面通风方式的选择上行通风和下行风这两种是工作面的基本，它们各有优缺点，以下是它们的优缺点对比：（1）当上行风速较小时，可能会出现分层气流和局部聚集，在下行风中沼气与空气混合量多，不容易发生分层和局部聚集；（2）向上送风带入工作面时，工作面内的瓦斯量会非常大，向下送风带入回风巷时，工作面中的瓦斯量是很小；（3）逆风必须把气流引到最低的楼层，然后向上。路线长，气流很大程度上被地温加热，还加上运输设备产生的热量，工作面温度高；（4）上行风的上角气体浓度经常超过极限，因而生产能力受限；（5）下行风道运输设备在回风道运行其安全性较差；（6）向下输送的风量会比向上输送的风用的机械风压大些。由于它克服了自然输送的风压，但是若此风机停止工作，工作面输送的风就会逆向；（7）火源在正顺风的工作面，它能造成和机械压送不同的火灾风压，然后它能把工作面风量变少，甚至导致逆风，然后导致瓦斯排放量变大，引发。因此，顺着输送风的发生火灾地方其成为瓦斯爆炸的可能性要大于逆风。通过以上对比，确定工作面通风为上行通风方法，在部分工作面无可替代的情况下，可采用一定的方法解决下行风的难题。结合设计区实际情况，该工作面产量大，瓦斯排放量也大，因此工作面采用双通道送风，单通道回风，工作面可选通风方式：U型。1.2矿井风量计算风量的计算原则应由实际需求然后由内而外进行。逆向输风时，就要从里面到外面把风量的得到值乘以1.2，从而这样就会得到实际计算的量。各风位风量，采煤工人所在的工作面可以加载计算风量，然后上下斜道路的风量乘以1.2。1.2.1工作面所需风量的计算应该由瓦斯(或二氧化碳)排出量、风的速度表征参数、工作面温度等规定计算得到每个工作面所需的实际风量，然后取其中最大的值。（1）按沼气涌出量计算由《矿井安全规程》可知，我们按采煤工作面里回风道中气体甲烷不多于1%的规定按要求列表算Qai=100×qai×Kai（7-1）式中：Qai——割煤时上班面需风量，m3/min；qai——割煤上班面回采中沼气的绝对排出量，m3/min；Kai——工人回采时上班面通风不平衡指标，常取1.2～2.1。故，工作面需风量：Qai=100×150×3×6×0.8×1.32×4.956÷（16×60）×1.2=1766.32m3/min值得注意的一点是，为了使工作面达到需风量的同时，风速符合《矿井安全规程》规定的“最高风速为4m/s”的要求，可进行瓦斯抽采工艺，减少工作面瓦斯排放，工作面瓦斯抽采率设置为70%，则此时的工作面需风量：Qai=1766.32×（1-70%）=529.896m3/min（2）按工作面温度选择适宜的风速计算我们小矿井采煤工作面应有较好气候用于工作的条件，温度和风速要满足给出的要求[9]，见表7-2。表7-2回采工作面气温与风速的关系表回采时上班面的空气温度/℃回采时上班面的风速/m·s-1＜150.3～0.515～180.5～0.818～200.8～1.020～231.0～1.523～261.2～1.8按下式计算：Qai=60×Vai×Sai（7-2）式中：vai——采煤工作面风速，m/s；Sai——采煤工作面的平均断面积，Sai=3.75(M-0.3)，m2。故，工作面风量：Qai=60×1.5×3.75×（3-0.3）=991.25m3/min（3）回采工作面同时作业人数计算需要风量我们可用每人均分钟所需风量与上班面的最多人的数目计算上班面所需风量。Qai=4Nai（7-3）式中：Nai——工作面最多人数，每人供风≮4m3/min。故，工作面风量：Qai=4×（28+35）=252m3/min这时经上面计算得到采煤上班面的所需最大风量值是：Qai大=991.25m3/min（4）按风速进行验算我们由《矿井安全规程》可得，要按采煤上班面的最低风速0.25米每秒和最大风速4米每秒计算。有：Qmin≥0.25×60×Sai（7-4）Qmax≤4×60×Sai（7-5）经计算得:Qmin=0.25×60×3.75×(3-0.3)=151.875m3/minQmax=4×60×3.75×(3-0.3)=2430m3/min由风速验算可知，Qai大符合风速要求。1.2.2备用工作面需风量的计算按式7-6计算：Q备=0.5Qai大（7-6）式中：Q备——我们备用上班面的所需风量，m3/min。故：Q备=0.5×991.25=495.625m3/min1.2.3掘进工作面需风量的计算此采区在生产前期，为保证生产的正常接续，在正常生产期间，前期布置了2套全通风掘进头和3套主巷道掘进通风，2套独立的后期布置通风煤层掘进头。通风方式：采用全机械化挖掘，没有相通风道的压入式局部进行机器输送。这些个向前挖的工作面所需风量按计算如下：（1）我们由沼气的排出量计算我们由《矿井安全规程》得知，此时上班面回风中沼气浓度不能高于1%。即：Qbi=100×qbi×Kbi（7-7）式中：Qbi——一个掘进的上班面的需风量，m3/min；qbi——掘进上班面中的回风瓦斯的排放量，m3/min；Kbi——瓦斯排放的不平衡通风指标，一般可取1.5～2.0。故，掘进面需风量（按每月掘进360m进行计算）：Qbi=100×13×12×1.32×4.956×1.6÷（24×60）=113.39m3/min（2）按局部通风机实际吸风量计算需要风量Qbi=Qf×I×Kf（7-8）式中：Qf——掘进时上班面的局部的通风机器的标准风量，一般取150m3/min；I——掘进时刻上班面一同上班的局部通风机器的数母|台；Kf——为防局部通风机器吸循环的风量的备用指标，取1.2。故，煤巷掘进工作面Qbi=150×1×1.2=180m3/min（3）按掘进工作面同时作业人数计算需要风量我们此时由每人均分钟所要风量和上班面的最大的数目求上班面所需风量。Qbi=4×Nbi（7-9）式中：Nbi——单个掘进工作面最多人数，取58人。故，Qbi=240m3/min（4）按炸药量计算Qbi=25Abi（7-10）式中：25——我们由炸药量的所求单位的供风指标[m3/（min·kg）]，它是每2斤的炸药经炸掉后要供的风量；Abi——第i个开挖向前的面一次炸掉后所用的最多的量，kg。对于轨道顺槽，根据截面的选择，参考《井巷工程》中炸药用量规定，一次炸药的最大炸药用量为8kg。则：Qbi=25×8=200m3/min我们用以上的三个办法来求割煤上班面时需要的最大风量是：Qbi大=240m3/min（5）按风速进行验算：我们由《矿井安全规程》内容可知，割煤的上班面的最低风速是0.25米每秒，最大的风速是4米每秒。有：Qmin≥0.25×60×Sbi（7-11）Qmax≤4×60×Sbi（7-12）经计算得:Qmin=0.25×60×13=195m3/minQmax=4×60×13=3120m3/min由风速验算可知，Qbi大符合风速要求。综上所述，5个掘进工作面的总的风量:∑Qbi=240×5=1200m3/min1.2.4硐室所需风量的计算机电室所需风量应根据不同硐室设备的冷却要求进行分配。选择仓室风量时，确保机电仓温度不大于30℃，其他仓室温度不大于26℃（井下没有充电仓），设在井上，无需考虑）。并根据实际经验可知：（1）变电所配风量：80m3/min；（3）火药库配风量：150m3/min；故，∑Qci=230m3/min。1.2.5矿井所需总风量的计算根据采煤、掘进、硐室等巷道实际用风量计算：Q全矿=(∑Qai+∑Qbi+∑Qci+∑Qdi)×Km（7-13）式中：∑Qai——割煤时上班面和备用面需要的风量总值，m3/min；∑Qbi——向前挖的上班面求的风量总值，m3/min；∑Qci——所有的硐室需风量全值，m3/min；∑Qdi——其余的通道需风总值，m3/min；Km——矿井通风(其中包含矿井里面漏风与配风不平衡的原因)指标，可取1.15～1.25。故，Q全矿=（991.25×2+495.625+1200+230+186.8）×1.2=4913.88m3/min。1.2.6风量的分配（1）机器中分配的风要与《煤矿安全规程》中内容相符合。表7-3井巷中的允许风流速度井巷名称准许风速/m·s-1最低最高无提升设备的风井和风硐15转为升降物料的井筒12风桥10升降人员和物料的井筒8主要进、回风道8架线电机车巷道8运输机巷道、采区进、回风道0.256回采中上班面、前挖煤通道与半煤石道0.254掘进中的岩巷0.154其它人行巷道0.15（2）要符合井下空气成分浓度要求的规定①在与新风串联混合的风量中，沼气的浓度不应大于0.5%。在此时的上班面进去气体里，氧气的浓度要大于20%和二氧化碳要小于0.5%，还有其它害人气体少于安全浓度。②有害气体浓度不大于表7-4规定（矿内所有气体浓度按体积浓度百分比计算）。表7-4矿井有害气体最高允许浓度气体名称最高允许浓度/%CH40.5CO0.0024NO20.00025SO20.0005H2S0.00066NH30.004（3）根据采掘工作面与机电硐室最高的温度要求规定进去的输送风下方的空温（干球温度，下同）它要高于2℃；用来生产工作的矿山工作面空温需低与26℃，而机电机器链接这些室内空温不能大于30℃；而在工作面空气温度需不低于30℃，当机电机器这些个空间室空温高于34℃时，必须停止工作；（4）关于空气中粉尘浓度的规定当这里面二氧化硅的含量大于10%时，浮尘的浓度小于2毫克每立方米；我们工作的空气中二氧化硅大于10%时，浮尘浓度要小于10毫克每立方米根据以上规定，风量分配情况见表7-5。表7-5矿井风量分配表名称需风量/m³·min-1供风量/m³·min-1回采工作面1982.52472.7掘进工作面12001670备采工作面495.6741.84火药库150180绞车房00变电所8096风门漏风200其它186.8224.16合计4094.95584.7通过以上描述和计算，风量分布基本完成，符合《煤矿安全规程》的相关规定，风量分布合理。1.3矿井阻力计算选择通风设备由矿井通风阻力横平面得出，在选择矿井主扇前面，我们要计算得出矿井气流的阻值。由通过风道的阻碍值的得出不同办法呢，这样可分成地面阻碍值和局部一些阻碍值。选择主要通风机的主要根据可由摩擦阻力得到，它是一般通风阻碍值90%左右[9]。选其作为主风机时，工作的风压要满足最大阻力。1.3.1矿井最大阻力路线和通风网络图（1）矿井最大阻力路线见图7-1和图7-2。图7-1通风容易时期系统图图7-2通风困难时期系统图图7-3通风容易时期网络图 图7-4通风困难时期网络图1.3.2矿井通风阻力计算hfr=α×L×U×Q2/S3（7-14）式中：hfr——巷道摩擦阻力，Pa；L，U，S——这三个依次是巷道的长\m、周长\my与裸截面积\m2；Q——分配给个井巷的风量，m3/s；α——这个是各个巷道的支撑方法，经过查看摩擦指标\NS2/m4。下面的是通风容易与困难那个时刻的网络图，见图7-3及图7-4，计算结果见表7-6及表7-7。表7-6容易时期通风总阻力计算表通道名字支撑办法α*104L/mU/ms/m²R*103Q/m3·min-1H/PaV/m·s-1副井砌碹42023018.8428.278.0552792285083.1651.812.996主井砌碹44066515.4214.135159.76117911142.29251.901.3468皮带大巷锚喷71.637615.514.812.872041145591.110.6295皮带大巷锚喷68.81935.1315.514.863.65684881701.29251.181.9158皮带下山锚喷71.65415142.1135568511605.2921.511.9110轨道大巷锚喷68.8161515.61551.358435564280261.334.7555联络巷锚喷71.624.4115.6150.80785166212000.321.3333皮带下山锚喷71.616815146.5755102041321.583.191.5733皮带下山锚喷71.6299.69151411.729849135961.150.7095联络巷锚喷71.624.515.6150.81083022210000.221.1111轨道下山锚喷71.617415.6155.758549333306014.973.4轨道下山锚喷71.614415.6154.76569625408.542.822轨道下山锚喷71.6149.8715.6154.9599643029241.171.026进风斜巷锚喷71.61015140.3913994175200.020.6进风顺槽梯形棚94.8321.2914.712.423.483229655001.630.67皮带顺槽梯形棚94.8810.5814.712.459.245654351483.71636.221.99工作面液压支架3201501310.849.535131841483.71630.232.28回风顺槽梯形棚94.8383.8514.712.428.0557681483.71611.151.9进风顺槽梯形棚94.8359.4314.712.426.270899291321.5812.721.776回风顺槽梯形棚94.856.714.712.44.144228332200.00040.026通道名字支撑办法α*104L/mU/ms/m²R*103Q/m3·min-1H/PaV/m·s-1风筒风筒皮带下山锚喷71.618.6715140.730742711208.110.02进风顺槽梯形棚94.8321.2814.712.423.92104142200.0020.026采区回风巷锚喷71.6205.414.8183.7321377236225.4540.175.76回风井砌碹3231215.719.632.0722556196225.4522.305.28最大阻力路线通道名字支撑办法α*104L/mU/ms/m²R*103Q/m3·min-1H/PaV/m·s-1副井砌碹42023018.8428.278.0552792284363.1642.592.572皮带大巷锚喷71.637615.514.812.872041143470.430.390皮带大巷锚喷68.81935.1315.514.863.65684881325.29231.051.492皮带下山锚喷71.65415142.1135568511229.2920.881.463皮带下山锚喷71.65294.715.616.2139.10217952229.292192.022.291皮带顺槽梯形棚94.81055.1914.712.471.124308541483.71641.161.994工作面液压支架3201501310.849.535131841483.71630.292.281回风顺槽梯形棚94.81011.714.712.473.945605011483.71645.211.994采区回风巷锚喷71.65166.7414.81893.880161925001.292652.284.630采区回风巷锚喷71.6103.6414.8181.8831487525091.29213.594.719采区回风巷锚喷71.635.1614.8180.6388605765161.4524.74.779采区回风巷锚喷71.6205.414.8183.7321377235341.45329.54.94回风井砌碹3231215.719.632.0722556195341.45216.24.5合计725.365困难时期摩擦阻力表通道名字支撑办法α*104L/mU/ms/m²R*103Q/m3·min-1H/PaV/m·s-1副井砌碹42023018.8428.278.0552792285101.1658.253.007主井砌碹44066715.4214.135160.24166381144.29258.281.345皮带大巷锚喷71.637615.514.812.872041143230.280.369皮带大巷锚喷68.81935.1315.514.863.65684881461.29238.021.656通道名字支撑办法α*104L/mU/ms/m²R*103Q/m3·min-1H/PaV/m·s-1皮带下山锚喷71.65415142.1135568511371.2921.1061.66轨道大巷锚喷68.8161515.616.240.769981994534232.894.053联络巷锚喷71.624.4115140.9554059778580.1981.071皮带下山锚喷71.65294.715.616.2139.10217952229.292192.052.288皮带下山锚喷71.6168.9815146.6138673472375.610.392.828皮带下山锚喷71.6161.4415146.553591837261.680.1670.3181联络巷锚喷71.629.9215.616.30.7716784935000.040.54轨道下山锚喷71.62351.8115.616.261.786672883676231.993.74轨道下山锚喷72.63016.611.20.71052706130801.822.924轨道下山锚喷73.6300011.618.264.461079312772131.512.538轨道下山锚喷71.6168.0615.616.24.41526664327529.262.82轨道下山锚喷71.6162.1915.616.24.26105020117323.551.74轨道下山锚喷71.6152.815.616.24.0143564386160.410.66通道名字支撑办法α*104L/mU/ms/m²R*103Q/m3·min-1H/PaV/m·s-1进风斜巷锚喷71.611.7315140.45911151610200.181.24进风顺槽梯形棚94.8648.914.712.441.42839092100013.131.32变电所锚喷71.623.7614.311.81.480639988960.080.12皮带顺槽梯形棚94.81055.1914.712.471.124308541483.71641.11.95工作面液压支架3201501310.849.535131841483.71630.232.285回风顺槽梯形棚94.81011.714.712.473.945605011483.71645.251.935进风顺槽梯形棚94.8681.4314.712.450.24456583483.7163.230.64进风顺槽梯形棚94.81346.5914.712.498.42286473741.8615.080.56回风顺槽梯形棚94.81295.4314.712.494.68355747741.8614.480.96回风顺槽梯形棚94.868.414.712.44.99938656200.070.02进风斜巷锚喷71.614.3215140.560483965206.2250.024通道名字支撑办法α*104L/mU/ms/m²R*103Q/m3·min-1H/PaV/m·s-1进风顺槽梯形棚94.844.2114.712.43.231328652200.370.022进风顺槽梯形棚94.844.2114.712.43.231328652200.0370.022进风顺槽梯形棚94.8124.3514.712.49.088797057200.0010.022进风顺槽梯形棚94.8358.314.712.4260010.0172进风斜巷锚喷71.616.9515140.663422012201.350.024回风斜巷锚喷71.6501.89151419.87878499200.0010.024通道名字支撑办法α*104L/mU/ms/m²R*103Q/m3·min-1H/PaV/m·s-1轨道大巷锚喷71.682.9815.616.22.180047757400.00010.0416进风斜巷锚喷71.612.4115140.485726676205.350.022轨道大巷锚喷71.642.681618.50.7722221071800.0090.162进风顺槽梯形棚94.8112.914.712.48.2519114412880.1940.34联络巷锚喷71.660.414.311.83.7639164671800.0380.28进风顺槽梯形棚94.896.7614.712.41.072231631483.7164.321.35通道名字支撑办法α*104L/mU/ms/m²R*103Q/m3·min-1H/PaV/m·s-1回风顺槽梯形棚94.856.9314.712.44.1610391356160.430.82采区回风锚喷71.6149.6114.8182.7184280666360.70.58采区回风锚喷71.6149.3814.8182.71424894412521.181.19通道名字支撑办法α*104L/mU/ms/m²R*103Q/m3·min-1H/PaV/m·s-1采区回风巷锚喷71.618.4414.8180.3350565712013.860.391.8采区回风巷锚喷71.6714.8180.1271906721503.7160.051.33采区回风巷锚喷71.670.3214.8181.2777211523511.5674.323.81采区回风巷锚喷71.6205.414.8183.7321377236245.45340.475.75回风井砌碹3231215.719.632.0722556196245.45222.475.34最大阻力路线通道名字支撑办法α*104L/mU/ms/m²R*103Q/m3·min-1H/PaV/m·s-1副井砌碹42023018.8428.278.0552792285101.1658.053.012皮带大巷锚喷71.637615.514.812.872041143230.320.36皮带大巷锚喷68.81935.1315.514.863.65684881461.29238.061.65皮带下山锚喷71.65294.715.616.2139.10217952229.292192.052.88皮带顺槽梯形棚94.81055.1914.712.471.124308541483.71641.161.5工作面液压支架3201501310.849.535131841483.71630.232.25回风顺槽梯形棚94.81011.714.712.473.945605011483.71645.251.35通道名字支撑办法α*104L/mU/ms/m²R*103Q/m3·min-1H/PaV/m·s-1采区回风锚喷71.62133.3214.81838.762629255001.292269.814.66采区回风巷锚喷71.63033.3214.81855.115715675905.312533.85.481采区回风巷锚喷71.635.1614.8180.6388605766065.4526.545.691采区回风巷锚喷71.6205.414.8183.7321377236245.45340.475.85回风井砌碹3231215.719.632.0722556196245.45222.75.14总计720.43124表7-8井巷风速验算表井巷名称允许风速/m·s-1副井井筒＜8井底车场＜8轨道进风大巷＜8煤层集中巷＜6轨道斜巷＜6工作面＜4运输巷＜4回风大巷＜6风井＜15经验算风速满足《煤矿安全规程》中的各项要求[2]。矿井通风阻力见表风路总阻力时期容易时期困难时期阻力/Pa170.42720.431.3.3矿井通风总阻力容易时期通风总阻力：hrmin=1.2×∑hrmin（7-15）困难时期通风总阻力：hrmax=1.15×∑hrmax（7-16）式中：1.2、1.15——这两个是考虑了风道上的局部阻力的指标；∑hrmin、∑hrmax——这两个是矿井的通风易和困难时期的阻碍总值，Pa。则，hrmin=1.2×170.42=204.504Pahrmax=1.15×720.43=828.49Pa矿井通风总风阻见表如下矿井通风总阻力时期容易时期困难时期总阻力/Pa204.504828.491.3.4两个矿井时期的总风阻和总等积孔等积孔反映了矿井的通风难易程度。这里计算不包括外部漏风时的等积孔。（1）全矿井总等积孔A=1.1896Q/（7-17）式中：Q——通过井巷的风量，m³/s；hr——井巷或矿井的通风阻力，Pa。故，容易时期的等积孔：=5.87m2困难时期的等积孔：=3.20m2由于全矿井的总等积孔大于2m2，属于通风容易矿井。（2）矿井总风阻：Rmin=hrmin/Q2=0.041Ns²/m8；Rmax=hrmax/Q2=0.138Ns²/m8；由上面的各式计算得到，此设计的矿井通风易难时段的总等体积大于2平方米，其总风阻小于0.35Ns²/m8，所以此矿是属易通风类型矿井。1.4通风设备的选择1.4.1主要通风机的选择由上面的计算得知，当我们要利用风机的个性曲线来选择主风机，就要首先确定主风机在易通风和难通风这俩时期的运行情形。（1）自然风压自然风压和风机的其中压力联系很大。当我们在计算风机压力时，风机压力的其中算法必须包含矿井的自然风压[9]。而夏天自然风压与机器主风机不一样恰好相反，Hn是负值，由此得出矿井输送风量减小；冬天自然输送风利于主风机的正常工作，当Hn为正直的时候，矿井输送风量变大了。本矿井的自然风压值可根据本地的气象资料按经验取值。夏季自然风压取-100Pa，冬季自然风压取90Pa。（2）主要通风机工作风压①通风容易时期：我们为使所要选择的机器在易通风期工作能力表现好些，则在通风系统中减去自然输送的风压h，然后可以用轴流风机。这个易通风时期的静风压为：Hfmin=hrmin-hn+h风硐（7-18）式中：hrmin——这个是通风易过时的矿井风阻，Pa；hn——这个是通风易时帮机器压风的矿井自然风压，取90Pa；h风硐——表示风硐的通风阻力，通常为100~200Pa，取150Pa。故，hrmin=441.7-90+150=501.7Pa②通风困难时期：我们使所选机器在通风困难时为了满足目的，我们要考虑矿井自然输送风压和机器输压的风压对机器的损耗。因此，通风系统的阻碍值要加上我们的自然输送风，然后我们选用轴流机器。通风困难时期的静风压为：Hfmax=hrmax-hn+h风硐（7-19）式中：hrmax——这个是通风不易时的矿井风阻，Pa；hn——这个是通不易时反对机器风压的矿井自然风压，-100Pa；h风硐——表示风硐的通风阻力，通常为100~200Pa，取150Pa。故，hfmax=1499.54+100+150=1749.54Pa根据上面的计算，我们的矿井风机通风易难期产生的静风压参数如下7-11。表7-11两个时期风机静风压时期容易时期困难时期风压/Pa501.71749.54（3）主要通风机的实际通过风量我们的机器由于外面的漏风，可以通过主风机器输出的风量Qr要多于矿井内总风值。对于提取类型，使用以下公式：Qr=1.05×Q（7-20）式中：Qr——实际风量，m3/s；Q——风井总风量，m3/s；1.05——这个是抽出办法的矿井通风外面的漏风指标；故，容易时期：Qr=1.05×5584.7/60=91.73m3/s困难时期：Qr=1.05×4980.5/60=99.15m3/s矿井主要通风机通过实际风量Qr见表7-12表7-12矿井主要通风机通过实际风量时期容易时期困难时期风量m3/min5584.75593.7时期容易时期困难时期风量m3/s91.7399.15（4）主要通风机工况点我们要拿到的曲线可以在风机风压与风份量之间方程中得到；我们的工作点是主风机器工作风力阻碍曲线和风机特性曲线的相遇之处呢。而主风机器的工作风阻特性的曲线可以由选择的主风机器拿到。容易时期：Rmin=hrmin/Q2rmin=501.7/91.732=0.0525N·s2·m-8；困难时期：Rmax=hrmax/Q2rmax=1749.54/99.152=0.1780N·s2·m-8；以下是通风的易困俩时期的风阻如下7-13表7-13通风容易时期和困难时期风阻时期容易时期困难时期数值/N·s2·m-80.05250.1780（5）主要通风机的特征值易难俩时期的主要风机机器的参考标准如下7-14表7-14难易时期主要风机的风量和风压的值时期Qf/m3·min-1qf/m3·s-1H/PaR/N·s2·m-8容易时期5584.791.73501.70.0525困难时期5593.799.151749.540.1780确定主通风机后，用迹点法在风机特性曲线上确定通风易难期的理论运行点和实际运行点。两个时期的抗风特性见表7-15和表7-16。表7-15容易通风时期和风阻曲线表时期容易时期时期容易时期风量/m3·s-160708090100108.94110120H/Pa151.92206.78270.08341.82422501.7510.62601.68表7-16通风困难时期和的风阻曲线表时期困难时期风量/m3·s-15060708090100109.29110H/Pa365525.6715.4934.41182.614601749.541766.6由上面三表中的数据得知，我么在那个用风机器的个体特性曲线图上我们能够选择合适的主要输送风量机器呢。这样就可以使表中7-14数组组成的俩时间的形式点都匀在通风输送机器的个体特性曲线上那个合理范围中啊。我们所选用的通风机器送风个体特性曲线合理作业范围呢[9]：①我们选择的通风机器实际风压不可大于这里最大风压倍值，这个轴流风机是不能允许形状点匀在马鞍形面积里，静压效率不大于0.6；②通风机动轮转数不超过额定转数；③轴流式扇风机最大θ为45°；④一级动轮轴流式通风机θ≥10°，二极动轮θ≥15°。综上所述，确定选择2K58-NO.28型轴流式通风机，转速为每分钟600转，叶片运转使工作点在服务期间内都在高效率范围内，即可满足通风的要求。表7-17通风容易和困难时期通风机参数时期叶片安装角度Q/m3·s-1Hs/PaN/kWηs/%通风容易期30108.94501.7190.6170时期叶片安装角度Q/m3·s-1Hs/PaN/kWηs/%通风困难期35109.291749.54240.6480图7-6主要通风机性能曲线图1.4.2掘进通风设备的选择（1）风筒的选择这些隧道的开挖我们使用的风管是一种适用于压入输送风量的柔性风管呢。因为金属风管较重啊，所以不适合我们这项作业的输送和保存。因此，我们为了达到压入式通风的目的呢，此次设计我们采用了刚性风管和KSS600-100金属框架。它其中的各项技术参数见表表7-17风筒技术指标风筒的型号风筒的直径/mm接顶的办法一百米的漏风值一百米的风阻值/N.S2m-8备注KSS600-150600接头的软带区域2.0%6.0段长10m