矿井通风设计[1]

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1、第四节 矿井通风设计一,矿井通风设计的内容与要求 1,矿井通风设计的内容确定矿井通风系统;矿井风量计算和风量分配;矿井通风阻力计算;选择通风设备;概算矿井通风费用.2,矿井通风设计的要求将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所,保证生产和良好的劳动条件;通风系统简单,风流稳定,易于管理,具有抗灾能力;发生事故时,风流易于控制,人员便于撤出;有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施;通风系统的基建投资省,营运费用低,综合经济效益好.二,优选矿井通风系统 1,矿井通风系统的要求1) 每一矿井必须有完整的独立通风系统.2)进风井囗应按全年风向频率,必须布置在不受粉尘,煤尘,灰尘,有害气体和高温气体

2、侵入的地方.3)箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井,如果兼作回风井使用,必须采取措施,满足安全的要求.4)多风机通风系统,在满足风量按需分配的前提下,各主要通风机的工作风压应接近.5)每一个生产水平和每一采区,必须布置回风巷,实行分区通风.6)井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流,回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中.7)井下充电室必须单独的新鲜风流通风,回风风流应引入回风巷.2,确定矿井通风系统根据矿井瓦斯涌出量,矿井设计生产能力,煤层赋存条件,表土层厚度,井田面积,地温,煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件,提出多个技术上可行的方案,通过优化或技术经济比较后确定矿

3、井通风系统.三,矿井风量计算(一),矿井风量计算原则矿井需风量,按下列要求分别计算,并必须采取其中最大值.(1)按井下同时工作最多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4m3;(2)按采煤,掘进,硐室及其他实际需要风量的总和进行计算.(二)矿井需风量的计算1,采煤工作面需风量的计算采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算,取其最大值.按瓦斯涌出量计算:式中:Qwi第i个采煤工作面需要风量,m3/min Qgwi第 i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量,m3/min kgwi第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,通常机采工作面取kgwi=1.21.6 炮采工作面取kgwi=1.42.0,水采工作面

4、取kgwi=2.03.0(2)按工作面进风流温度计算:采煤工作面应有良好的气候条件.其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算.其气温与风速应符合表中的要求:采煤工作面的需要风量按下式计算:式中 vwi第i个采煤工作面的风速,按其进风流温度从表中取;m/s, Swi第i个采煤工作面有效通风断面,取最大和最小控顶时有效断面的平均值,m2 ;kwi第i 个工作面的长度系数.3)按使用炸药量计算:式中 25每使用1kg炸药的供风量,m3/min;第i个采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量,kg.4) 按工作人员数量计算:式中 4每人每分钟应供给的最低风量,m3/min nwi第i 个采煤工作面同时工作

5、的最多人数,个.5) 按风速进行验算按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量:按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量:2,掘进工作面需风量的计算:煤巷,半煤岩和岩巷掘进工作面的风量,应按下列因素分别计算,取其最大值.(1)按瓦斯涌出量计算:式中 Qhi第i个掘进工作面的需风量,m3/minQghi第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量;m3/minkghi第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数.一般可取1.52.0.(2)按炸药量计算式中 25使用1kg炸药的供风量,m3/min;Ahi第i个掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,kg(3)按局部通风机吸风量计算式中 第i个掘进工件面同时运转的局

6、部通风机额定风量的和. khfi为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数,一般取1.21.3;进风巷道中无瓦斯涌出时取1.2,有瓦斯涌出时取1.3.(4)按工作人员数量计算式中 nhi第i个掘进工作面同时工作的最多人数,人.(5)按风速进行验算按最小风速验算,各个岩巷掘进工作面最小风量:各个煤巷或半煤岩巷掘进工作面的最小风量;按最高风速验算,各个掘进工作面的最大风量:式中 shi第i个掘进工作面巷道的净断面积,m23,硐室需风量计算独立通风硐室的供风量,应根据不同类型的硐室分别进行计算:(1)机电硐室发热量大的机电硐室,按硐室中运行的机电设备发热量进行计算:式中 Qri第个机电硐室的需风量,m3

7、/min机电硐室中运转的电动机(变压器)总功率,KW机电硐室的发热系数,空气密度,一般取1.25kg/m3cp空气的定压比热,一般可取1KJ/kgkt机电硐室进,回风流的温度差,采区变电所及变电硐室,可按经验值确定需风量Qri=6080 m3/min(2)爆破材料库Qri=4*V/60 式中 v库房空积,m3(3)充电硐室按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算Qri=200*qrhi 式中 qrhi第个充电硐室在充电时产生的氢气量,m3/min.5,矿井总风量计算矿井的总进风量,应按采煤,掘进,硐室及其他地点实际需要风量的总和:式中Qwl采煤工作面和备用工作面所需风量之和,m3/min;Qhl掘

8、进工作面所需风量之和,m3/min;Qrl硐室所需风量之和,m3/min;km矿井通风系统(包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素)备用系数,宜取1.151.25.四,矿井通风总阻力计算(一) 矿井通风总阻力计算原则1,矿井通风设的总阻力,不应超过2940Pa.2,矿井井巷的局部阻力,新建矿井按井巷摩擦阻力的10%计算,扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算.(二)矿井通风总阻力计算矿井通风总阻力: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,简称矿井总阻力,用hm表示.对于矿井有两台或多台风主要通风机工作,矿井通风阻力按每台主要通风机所服务的系统分别计算

9、.在主要通风机的服务年限内,随着采煤工作面及采区接替的变化,通风系统的总阻力也将因之变化.当根据风量和巷道参数直接判定最大总阻力路线时,可按该路线的阻力计算矿井总阻力;当不能直接判定时,应选几条可能是最大的路线进行计算比较,然后定出该时期的矿井总阻力.矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期.通风系统总阻力最大时亦称为通风困难时期.对于通风困难和容易时期,要分别画出通风系统图.按照采掘工作面及硐室的需要分配风量,再由各段风路的阻力计算矿井总阻力.计算方法: 沿着风流总阻力最大路线,依次计算各段摩擦阻力 hf,然后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力 hf1 和 hf2.通风容易时期总阻力 :

10、通风困难时期总阻力:hf 按下式计算:式中五,矿井通风设备的选择矿井通风设备是指主要通风机和电动机.(一)矿井通风设备的要求:1,矿井必须装设两套同等能力的主通风设备,其中一套作备用.2,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率运行.3,风机能力应留有一定的余量.4,进,出风井井口的高差在150m以上,或进,出风井井口标高相同,但井深400m以上时,宜计算矿井的自然风压.(二)主要通风机的选择1,计算通风机风量Qf式中 Qf主要通风机的工作风量,m3/s;Qm矿井需风量,m3/s;k漏风损失系数,风井不提升用时取1.1;箕斗井兼作 回砚用时取1.15;回风回升降人

11、员时取1.2.2,计算通风机风压离心式通风机(提供的大多是全压曲线):容易时期 困难时期 轴流式通风机(提供的大多是静压曲线):容易时期 困难时期hm-通风系统的总阻力;hd-通风机附属装置(风硐和扩散器)的阻力;hvd -扩散器出口动能损失;HN-自然风压,当自然风压与通风机风压作用相同时取+;自然风压与通风机负压作用反向时取-.3,初选通风机根据计算的矿井通风容易时期通风机的Qf,Hsdmin(或Htdmin)和矿井通风困难通风机的Qf,Hsdmax(或Htdmax)在通风机特性曲线上,选出满足矿井通风要求的通风机.4,求通风机的实际工况点因为根据Qf,Hsdmin(或Htdmin)和Qf

12、,Hsdmax(或Htdmax)确定的工况点,但设计工况点不一定恰好在所选择通风机的特性曲线上,必须根据通风机的工作阻力,确定其实际工况点.步骤:1)计算通风机的工作风阻用静压特性曲线时:用全压特性曲线时:2)确定通风机的实际工况点在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线,与风压曲线的交点即为实际工况点.5,确定通风的型号和转速根据通风机的工况参数(Qf ,Hsd ,N)对初选的通风机进行技术,经济和安全性比较,最后确定通风机的型号和转速.6,电动机选择(1)通风机的输入功率按通风容易和困难时期,分别计算风所需的输入功率Nmin ,Nmax .(2),电动机的台数及种类当Nmin0.6Nmax时

13、,可选一台电动机,电动机功率为:当Nmin0.6Nmax时,选二台电动机,其功率分别为:初期:后期按选一台电机公式计算.e :电机效率,tr:传动效率.六,概算矿井通风费用吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标.吨煤通风成本主要包括下列费用:1,电费(W1)吨煤的通风电费为主要通风机年耗电费及井下辅助通风机,局部通风机电费之和除以年产量,可用如下公式计算:E主要通风机年耗电量, D电价,元/KWh;T矿井年产量,吨; v变压器效率,可取0.95;EA局部通风机和辅助通风机的年耗电量;w电缆输电效率2,设备折旧费3,材料消耗费用4,通风工作人员工资费用5,专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费

14、折算至吨煤的费用.6,采每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用.第五节 可控循环通风概述可控循环通风是由英国学者S.J.LEACH和A.SLACK研究提出,七十年初在英国开始应用.之后,包括中国在内的许多国家也相继对可控循环通风进行了研究和应用.定义:在低瓦斯矿中,当采掘工作面位于矿井的边远地区,原有通风系统不能保证按需供风,而该地区的回风的风质又比较好时,可以在局部通风系统的进,回风之间安置通风设备,设施和监控设备,对回风进行合理循环控制加以再利用,以增加用风地点的实际风量.此种通风方法称为可控循环风. 循环率:矿井通风设计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。

15、因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。 一、矿井通风设计的内容与要求矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计，必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计，都必须贯彻党的技术经济政策，遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。矿井通风设计一般分

16、为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计计算。 （一）矿井基建时期的通风矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风，即开凿井筒（或平硐）、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后，主要通风机安装完毕，便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风，从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。（二）矿井生产时期的通风矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，又可分为两种情况：（1）矿井服务年限不长时（大约15至20年），只做一次

17、通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期；矿井通风阻力最大时为困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出对此两个时期的通风皆为适宜的通风设备。（2）矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，又需分为两个时期进行通风设计。第一水平为第一期，对该时期内通风容易和困难两种情况详细地进行设计计算。第二期的通风设计只做一般的原则规划，但对矿井通风系统，应根据矿井整个生产时期的技术经济因素，作出全面的考虑，以使确定的通风系统既可适应现实生产的要求，又能照顾长远的生产发展与变化情况。矿井通风设计所需要的基础资料如下：矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅（矽

18、）、硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高、最低、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区有无老窑旧巷及其所在地点和存在情形；矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破的最多炸药量；同时工作的最多人数等。（三）矿井通风设计的内容（1）确定矿井通风系统（2）矿井通风计算和风量分配（3）矿井通风阻力计算（4）选择通风设备（5）概算矿井通风费用此外，根据不同地区或矿井的特殊条件，还需

19、警醒矿井空气温度调节的计算（具体内容见第八章）（四）矿井通风设计的要求（1）将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和创造良好的劳动条件；（2）通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；（3）发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；（4）有符合规定的井下环境及安全检测系统或检测措施；（5）通风系统的基建投资省，营运费用低，综合经济效益好。二、优选矿井通风系统（一）矿井通风系统的要求（1）每一矿井必须有完整的独立通风系统。（2）进风井口应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。（3）箕斗提升井或装有胶带运送机的井筒不应兼做进风井，如果兼做进风井

20、使用，必须采取措施，满足安全的需要。（4）多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近，当通风机之间的风压相差较大时，应减小共用风路的风压，使其不超过任何一个通风机风压的30%。（5）每一个生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。（6）井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。（7）井下充电室必须用单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。（二）确定矿井通风系统根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过

21、优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。矿井通风系统应具有较强的抗灾能力，当井下一旦发生灾害性事故后所选择的通风系统能将灾害控制在最小范围，并能迅速恢复正常生产。三、矿井风量计算（一）矿井风量计算原则矿井需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。（1）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟共计风量不得少于4m³；（2）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。易时期和困难时期的开采位置，分别绘制两个时期的通风系统立体图和网络图。 矿井通风容易时期，上山采区东西两翼的第一个区段各布置一个综采工作面和一个高档普采工作面，共计四个工作面，东翼布置一个备用高档普采工作面.东西两翼

22、各布置两个独立通风的煤层平巷掘进头，各有一个绞车房和一个采区变电所。 矿井通风困难时期，下山采区东西两翼的第四个区段K2煤层各布置一个综采工作面和一个高档普采工作面，共计四个工作面，东翼布置一个备用高档普采工作面.东西两翼各布置两个独立通风的煤层平巷掘进头和一个岩石下山掘进头，各有一个绞车房和一个采区变电所.（通风立体图和网络图见下页）第二节 矿井通风总阻力计算：1、矿井通风总阻力的计算原则矿井通风的总阻力，不应超过2940pa；矿井井巷的局部阻力，新建矿井宜按井巷摩擦阻力的10计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15计算。当风量按照各用风地点的需要或自然分配后，选择达到设计产量时通风容易时和最困

23、难时通风阻力大的风路，然后分别计算这两条风路中各段井巷通风阻力，分别累加后即得到矿井通风最容易和最困难两个时期的最大通风阻力。2、矿井通风总阻力的计算原则：矿井通风总阻力是指风流由进风井口止，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，简称矿井总阻力，用hm表示。对于有两台或多台主要通风机工作的矿井，矿井通风阻力应该按每台主要通风机所服务的系统分别计算。通风路线的确定：最容易时期的最大风阻风路：东翼：副井运输大巷轨道上山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷回风石门风井对应于矿井通风容易时期通风系统立体图用节点号表示为：0422242830384086西翼：副井运输大巷轨

24、道上山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷回风石门风井对应于矿井通风容易时期通风系统立体图用节点号表示为：0319212325313575当一水平开采到下山第四个区段时为矿井通风困难时期，最困难时期的最大风阻风路：东翼：副井运输大巷轨道下山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷运输上下山风井对应于矿井通风容易时期通风系统立体图用节点号表示为：05862646870767886西翼：副井运输大巷轨道下山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷运输上下山风井对应于矿井通风容易时期通风系统立体图用节点号表示为：03947495161753、计算方法沿两个时期东、西两翼的通风阻

25、力最大路线，分别用下式算出各段巷道的摩擦阻力。Hf LUQ2/S3，Pa 式中： Hf巷道摩擦阻力，Pa. 巷道摩擦阻力系数，Ns2/m4L井巷长度，mQ通过井巷的风量，m3/sU井巷净断面周长，m.S井巷净断面积，S2井巷净断面积及周长由表11求得：矿井最大通风阻力路线上各段通风阻力计算见表3-1、表3-2、表3-3、表3-4所示。另外，工作面漏风取210，乐谱其余风量均匀分配给各个风门或风窗。全矿通风摩擦阻力计算如表3-5所示：全根据计算，本矿井两翼在容易和困难时期，其通风难易程度都在中等以上。第四章 通风机选型分别选择矿井主要通风机并确定两个时期的工况点，选择配套电机，概算通风费用，提出

26、对通风设备的安全技术要求。第一节 矿井的自然风压用扇风机的个体特征曲线来选择，要先确定通风容易和通风困难两个时期主扇运转时的工况点。1、矿井自然风压的计算矿井进、回风井的空气柱的的容重差（容重差又主要由温度差造成）以及高差和其它自然因素所形成的压力差称为自然风压.它对矿井主扇的工况点会产生一定的影响，因此设计中应考虑自然风压对主扇的影响。其计算公式为：hnz1r1- z2r2 （4-1）式中：hn自然风压，PaZ1矿井最高点至最低水平间的距离，Z1=530mZ2出风阶段的垂高，Z2=530mr1 r2表示进、回风流的平均重率，N/m3冬季：hnz1r1- z2r25301.249.82151/

27、2（1.24+1.2）9.83151.29.8165.7 Pa夏季：hnz1r1- z2r5301.29.82151/2（1.24+1.2）9.83151.249.8165.7 Pa2、主扇静风压计算：容易时期：东翼通风容易时期主扇静风压： pa西翼通风容易时期主扇静风压： pa困难时期：东翼通风困难时期主扇静风压： pa西翼通风困难时期主扇静风压： pa3、通风机的总风量计算：考虑矿井漏风，矿井所需风量乘以一定的系数即可得矿井的实际总风量。 Qf = 1.05Q （4-2）式中：Qf 主扇工作风量，m3/sQ 矿井所需风量，m3/s1.05 漏风系数容易时期：东翼：Qf = 1.05Q =

28、1.0557.8 = 60.7 m3/s 西翼：Qf = 1.05Q = 1.0550.6 = 53.13 m3/s困难时期：东翼：Qf = 1.05Q = 1.0560.9 = 64 m3/s 西翼：Qf = 1.05Q = 1.0553.6 = 56.3 m3/s4、通风机风阻的计算因为选择抽出方式，所以用静压特性曲线&nbs矿井通风课程设计 毕业设计用作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数：10934 更新时间：2010-3-20 p; （4-3） （4-4）容易时期：东翼： = 1419.6/60.72 = 0.39 NS/m8 西翼： = 1222.5/53.132 = 0.43NS

29、/m8困难时期：东翼： = 1894.2/642 = 0.46 NS/m8 西翼： = 1750.7/56.32 = 0.55 NS/m85、通风机的实际工况点根据以上数据，在扇风机个体曲线上选定风机，该矿井东西两翼风机型号均为：2K60N024轴流式扇风机。确定通风机的实际工况点在通风机特性曲线图中做到通风机工作风阻曲线与风压曲线交点即为实际工况点。通风机工况点特性曲线见图4-1、图4-2，参数见表4-1、表4-2第六章 矿井灾害防治措施为了保证矿井安全生产，自阿矿井建设和生产过程中，要重点防范瓦斯煤层、水和火的威胁。本设计采用较先进的设备，并建立了井下环境安全监测系统，对瓦斯、煤层、水和火

30、等灾害进行了早期预防，综合治理。1、瓦斯管理措施严格执行安全技术操作规程第四章第一节煤矿安全规程的有关规定。设专职瓦斯员对工作面每班巡回检测，不得少于两次，发现问题及时汇报处理。另外，建立瓦斯的个体巡回检测和连接检查的双重检测系统，可靠预防和控制瓦斯事故的发生。在采煤工作面以及与其相互连接的上下顺槽设置瓦斯报警仪，检测风流中瓦斯含量，并将信息及时传递到地面控制室。严格掌握风量分配，保证各个工作面和机电硐室有足够的新风流。按井下在册人员配置隔离式自救器。(6)严禁在工作面两道再掘超过3m的硐室。按规程规定设置反风装置，风机能在规定时期内反风并达到规定风量。采后按规定时间回收，密闭，注浆。2、煤层

31、的防治措施掘进机与采煤机都必须配备有可靠的降尘装置，掘进头风机要设防尘器。利用环境安全监测系统及时测定风流中的防尘浓度。奖励防尘、洒水、降尘系统对煤流各转载点必须经常喷雾洒水。对于容易积存煤尘处，应定期进行清理。井下煤仓和溜煤眼应保持一定的存煤，不得放空，防止煤仓和溜煤眼出漏风。(6)相邻煤层所有运输机道和回风道必须设置隔爆木棚。采掘工作面的工人应按规定佩带防护帽和防尘口罩。3、防火措施实行无煤柱沿空掘巷开采，尽量少丢煤，清除煤层自然发火根源。完善矿井通风系统矿井通风课程设计 毕业设计用高档普采：K1煤层：Qwi100Qgwikgwi1004.951.2594 m3/minK2煤层：Qwi10

32、0Qgwikgw i 1005.91.2 709 m3/min备用高档普采工作面需风量按正常生产的工作面需风量的50%计算70950%355 m3/min。（2） 按工作面进风温度计算：Qwi60VwiSwiKwi 由于本矿井地处平原，故采煤工作面进风流气温为20，工作面长150米，长度系数选取1.1。Vwi第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度选取1.0m/s。Swi 第i个采煤工作面有效断面，取最大和最小控顶时有效断面的平均值m2。kwi 第i个工作面的长度系数，由于本矿井地处平原，故采煤工作面进风流气温为20，工作面长150m,选取1.1。高档普采需风量：K1煤层Qwi60VwiSwiK

33、wi 601.09.41.1 620.4 m3/minK2煤层Qwi 60VwiSwiKwi 601.09.41.1 646.8 m3/min综采需风量：K1煤层 Qwi 60VwiSwiKwi601.07.81.1515 m3/minK2煤层 Qwi 60VwiSwiKwi601.07.81.1515 m3/min（3）工作人员数量计算： Qwi4nwi 式中： 4每人每分钟应供给的最低风量，m3/min。 nwi第i个工作面同时工作的最多人数，个。 综采：Qwi4nwi440160 m3/min 普采：Qwi4nwi460240 m3/min（4）按风速进行验算按最低风速验算各个采煤工作面

34、的最小风量：Qwi600.25Swi 按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：Qwi604Swi 按最低风速验算最小风量：K1高档普采：600.259.4141 m3/minK2高档普采：600.259.4141 m3/min按最高风速验算最大风量：K1高档普采：6049.42256 m3/minK2高档普采：6049.42256 m3/min按最低风速验算最小风量：K1综采：600.257.8117 m3/minK2综采：600.257.8117 m3/min按最高风速验算最大风量： K1综采：6047.81872 m3/min K2综采：6047.81872 m3/min根据风速验算各个工

35、作面的风量都符合要求。用以上四种方法对采区每个独立通风的回采工作面进行计算，选择最值作为每个回采工作面所需风量，把这些风量和采区内 独立通风的备用工作面所需风量累加起来，就是采区内回采工作面和备用工作面所需的总风量。根据经验，考虑综采工作面漏风取10，即：（1064+709）10=177 m3/min2、掘进工作面需风量计算：根据经验得掘进工作的分量为：岩巷的风量为150240 m3/min；煤巷的风量为240300 m3/min。考虑到本矿为底瓦斯矿，且又用两翼对角式通风，故本矿岩巷巷掘进工作面风量定为150 m3/min，煤巷掘进工作面定为250 m3/min。根据风速进行验算：每个岩巷掘

36、进工作面的风量为： 每个煤巷掘进工作面的风量为： 式中：Swi第i个掘进巷道段面积，m2岩巷：0.156010.1=91 m3/min煤巷：0.25609.6=144 m3/min根据风速验算各个工作面的风量都符合要求。3、硐室需风量的计算：采区各硐室的风量可按经验值来确定，又结合本矿为低瓦斯矿的实际情况确定为：采区绞车房Q=60 m3/min。4、矿井总风量的计算矿井的总风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算： Qm=(QwtQhtQrtQot) KWZ 式中： Qwt采煤工作面和备用工作所需风量之和，m3/min。Qht 掘进工作面所需风量之和，m3/min。Qrt 硐

37、室所需风量之和，m3/min。Qot 其他用风地点所需风量之和，为以上工作面所需风量的总和的3m3/min。KWZ采区风量备用系数，包括采区漏风和配风不均匀等因素，该值应从实测和统计中求得，一般取1.21.25矿井容易时期：西翼容易： Qwt =1064+709=1773 m3/minQht =2502=500 m3/minQrt =603=180 m3/minQot =(1773+500+180)3=74 m3/minQ西容 =（1773+500+180+74）1.2=3032 m3/min东翼容易： Qwt=1064+709+355=2128 m3/minQht =2502=500 m3/

38、min Qrt =603=180 m3/minQot =（2128+500+180）3=84 m3/minQ东容 =（2128+500+180+84）1.2=3470 m3/minQ矿容= Q西容+ Q东容=3032+3470=6502 m3/min矿井困难时期：西翼困难：Qwt =1064+709=1773 m3/minQht =2502+150=650 m3/minQrt =603=180 m3/minQot =(1773+650+180)3=78 m3/minQ西难 =（1773+650+180+78）1.2=3217 m3/min东翼困难： Qwt=1064+709+355=2128

39、m3/minQht =2502+150=650 m3/minQrt =603=180 m3/minQot =（2128+650+180）3=89 m3/minQ东难 =（2128+650+180+89）1.2=3656 m3/minQ矿难= Q西难+ Q东难 =3217+3656=6873 m3/min第二节 矿井风量的分配一、配风的原则和方法：根据实际需要由里往外细致配风，即先定井下各个工作地点所需的有效风量，逆风流方向加上各风路上允许的漏风量，确定各风路上的风量和矿井的总进风量，再加上抽出式主扇井口和附属装置的允许漏风量。如不考虑因体积膨胀的风量，即得出通过主要通风机的总风量。所配给的风量

40、必须符合规程中相关规定：关于氧气、沼气、二氧化碳和其他有毒有害气体安全浓度的规定；关于最高风速和最低风速的规定；关于采掘工作面和机电硐室最高温度的规定；关于冷空气预热i的规定，以及关于空气中粉尘安全浓度的规定等。二、矿井风量分配表矿井风量分配表见下表2-1和表2-2分为矿井通风容易时期和通风困难时期风量分配表：第三章 矿井通风阻力计算第一节 绘制通风系统图确定矿井通风容易时期和困难时期的开采位置，分别绘制两个时期的通风系统立体图和网络图。 矿井通风容易时期，上山采区东西两翼的第一个区段各布置一个综采工作面和一个高档普采工作面，共计四个工作面，东翼布置一个备用高档普采工作面.东西两翼各布置两个独

41、立通风的煤层平巷掘进头，各有一个绞车房和一个采区变电所。 矿井通风困难时期，下山采区东西两翼的第四个区段K2煤层各布置一个综采工作面和一个高档普采工作面，共计四个工作面，东翼布置一个备用高档普采工作面.东西两翼各布置两个独立通风的煤层平巷掘进头和一个岩石下山掘进头，各有一个绞车房和一个采区变电所.（通风立体图和网络图见下页）第二节 矿井通风总阻力计算：1、矿井通风总阻力的计算原则矿井通风的总阻力，不应超过2940pa；矿井井巷的局部阻力，新建矿井宜按井巷摩擦阻力的10计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15计算。当风量按照各用风地点的需要或自然分配后，选择达到设计产量时通风容易时和最困难时通风阻力

42、大的风路，然后分别计算这两条风路中各段井巷通风阻力，分别累加后即得到矿井通风最容易和最困难两个时期的最大通风阻力。2、矿井通风总阻力的计算原则：矿井通风总阻力是指风流由进风井口止，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，简称矿井总阻力，用hm表示。对于有两台或多台主要通风机工作的矿井，矿井通风阻力应该按每台主要通风机所服务的系统分别计算。通风路线的确定：最容易时期的最大风阻风路：东翼：副井运输大巷轨道上山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷回风石门风井对应于矿井通风容易时期通风系统立体图用节点号表示为：0422242830384086西翼：副井运输大巷轨道上山区段进

43、风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷回风石门风井对应于矿井通风容易时期通风系统立体图用节点号表示为：0319212325313575当一水平开采到下山第四个区段时为矿井通风困难时期，最困难时期的最大风阻风路：东翼：副井运输大巷轨道下山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷运输上下山风井对应于矿井通风容易时期通风系统立体图用节点号表示为：05862646870767886西翼：副井运输大巷轨道下山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷运输上下山风井对应于矿井通风容易时期通风系统立体图用节点号表示为：03947495161753、计算方法沿两个时期东、西两翼的通风阻力最大路线，

44、分别用下式算出各段巷道的摩擦阻力。Hf LUQ2/S3，Pa 式中： Hf巷道摩擦阻力，Pa. 巷道摩擦阻力系数，Ns2/m4L井巷长度，mQ通过井巷的风量，m3/sU井巷净断面周长，m.S井巷净断面积，S2井巷净断面积及周长由表11求得：矿井最大通风阻力路线上各段通风阻力计算见表3-1、表3-2、表3-3、表3-4所示。另外，工作面漏风取210，乐谱其余风量均匀分配给各个风门或风窗。全矿通风摩擦阻力计算如表3-5所示：全矿通风摩擦阻力根据计算，本矿井两翼在容易和困难时期，其通风难易程度都在中等以上。第四章 通风机选型分别选择矿井主要通风机并确定两个时期的工况点，选择配套电机，概算通风费用，提

45、出对通风设备的安全技术要求。第一节 矿井的自然风压用扇风机的个体特征曲线来选择，要先确定通风容易和通风困难两个时期主扇运转时的工况点。1、矿井自然风压的计算矿井进、回风井的空气柱的的容重差（容重差又主要由温度差造成）以及高差和其它自然因素所形成的压力差称为自然风压.它对矿井主扇的工况点会产生一定的影响，因此设计中应考虑自然风压对主扇的影响。其计算公式为：hnz1r1- z2r2 （4-1）式中：hn自然风压，PaZ1矿井最高点至最低水平间的距离，Z1=530mZ2出风阶段的垂高，Z2=530mr1 r2表示进、回风流的平均重率，N/m3冬季：hnz1r1- z2r25301.249.82151

46、/2（1.24+1.2）9.83151.29.8165.7 Pa夏季：hnz1r1- z2r5301.29.82151/2（1.24+1.2）9.83151.249.8165.7 Pa2、主扇静风压计算：容易时期：东翼通风容易时期主扇静风压： pa西翼通风容易时期主扇静风压： pa困难时期：东翼通风困难时期主扇静风压： pa西翼通风困难时期主扇静风压： pa3、通风机的总风量计算：考虑矿井漏风，矿井所需风量乘以一定的系数即可得矿井的实际总风量。 Qf = 1.05Q （4-2）式中：Qf 主扇工作风量，m3/sQ 矿井所需风量，m3/s1.05 漏风系数容易时期：东翼：Qf = 1.05Q =

47、 1.0557.8 = 60.7 m3/s 西翼：Qf = 1.05Q = 1.0550.6 = 53.13 m3/s困难时期：东翼：Qf = 1.05Q = 1.0560.9 = 64 m3/s 西翼：Qf = 1.05Q = 1.0553.6 = 56.3 m3/s4、通风机风阻的计算因为选择抽出方式，所以用静压特性曲线矿井通风课程设计 毕业设计用 （4-4）容易时期：东翼： = 1419.6/60.72 = 0.39 NS/m8 西翼： = 1222.5/53.132 = 0.43NS/m8困难时期：东翼： = 1894.2/642 = 0.46 NS/m8 西翼： = 1750.7/5

48、6.32 = 0.55 NS/m85、通风机的实际工况点根据以上数据，在扇风机个体曲线上选定风机，该矿井东西两翼风机型号均为：2K60N024轴流式扇风机。确定通风机的实际工况点在通风机特性曲线图中做到通风机工作风阻曲线与风压曲线交点即为实际工况点。通风机工况点特性曲线见图4-1、图4-2，参数见表4-1、表4-2第六章 矿井灾害防治措施为了保证矿井安全生产，自阿矿井建设和生产过程中，要重点防范瓦斯煤层、水和火的威胁。本设计采用较先进的设备，并建立了井下环境安全监测系统，对瓦斯、煤层、水和火等灾害进行了早期预防，综合治理。1、瓦斯管理措施严格执行安全技术操作规程第四章第一节煤矿安全规程的有关规

49、定。设专职瓦斯员对工作面每班巡回检测，不得少于两次，发现问题及时汇报处理。另外，建立瓦斯的个体巡回检测和连接检查的双重检测系统，可靠预防和控制瓦斯事故的发生。在采煤工作面以及与其相互连接的上下顺槽设置瓦斯报警仪，检测风流中瓦斯含量，并将信息及时传递到地面控制室。严格掌握风量分配，保证各个工作面和机电硐室有足够的新风流。按井下在册人员配置隔离式自救器。(6)严禁在工作面两道再掘超过3m的硐室。按规程规定设置反风装置，风机能在规定时期内反风并达到规定风量。采后按规定时间回收，密闭，注浆。2、煤层的防治措施掘进机与采煤机都必须配备有可靠的降尘装置，掘进头风机要设防尘器。利用环境安全监测系统及时测定风

50、流中的防尘浓度。奖励防尘、洒水、降尘系统对煤流各转载点必须经常喷雾洒水。对于容易积存煤尘处，应定期进行清理。井下煤仓和溜煤眼应保持一定的存煤，不得放空，防止煤仓和溜煤眼出漏风。(6)相邻煤层所有运输机道和回风道必须设置隔爆木棚。采掘工作面的工人应按规定佩带防护帽和防尘口罩。3、防火措施实行无煤柱沿空掘巷开采，尽量少丢煤，清除煤层自然发火根源。完善矿井通风系统合理分配风量，降低并控制负压，以减少漏风，每个面回采结束，要将其两顺槽就近连通并及时加以密闭，使采空区处于均压状态。对每个工作面及采空区进行束管监测，电子计算机监控。及时掌握自然的情况及时采取有效措施。煤层大巷要搞好壁后充填和喷混凝封层煤层

51、，防止煤的风化和自然。井下设置完备的消防洒水系统，存放足够的消防器材。参考文献：1、煤矿安全规程 国家煤矿安全监察局 2005年2、孙研 风机产品样本 机械工业出版社 1998年3、张荣立等 采矿工程设计手册 煤炭工业出版社 2003年4、张国枢等 通风安全学 中国矿业大学出版社 2000年5、朱银昌候贤文 煤矿安全工程设计 煤炭工业出版社 1995年课程设计体会矿井通风是防止矿内大气污染，保护矿工安全健康，促进矿业发展的一个重要方面，采矿生产中引起矿内空气污染的主要物质是有毒有害气体和粉尘。矿井通风课程是采矿专业的一门重要专业课。在这次课程设计中，通过对书本知识的巩固和系统的整理，使我对通风学有了更深的理解。在这次设计中，得到了各位指导老师和同学们的大力支持和帮助。通过课程设计，进一步培养和锻炼了我热爱劳动，尊重科学的思想作风，增添了对矿井通风与安全领域浓厚的学习兴趣。设计中，发现自己很多的缺点和不足，对今后在学习、工作及其他方面起到了积极的促进作用。