通風(fēng)設(shè)計課程設(shè)計--采區(qū)通風(fēng)設(shè)計

1、<p>　　安全工程專業(yè)課程設(shè)計</p><p>　　設(shè)計題目： 大雁西采區(qū)通風(fēng)設(shè)計 </p><p><b>　　安全工程學(xué)院</b></p><p>　　2011年 12 月 16 日</p><p><b>　　摘 要</b></p>

2、<p>　　本設(shè)計報告為大雁礦西采區(qū)的通風(fēng)設(shè)計，設(shè)計中主要闡述了大雁礦西采區(qū)的一個概況，并對采區(qū)概況整理分析后對采區(qū)的通風(fēng)情況進(jìn)行了設(shè)計。設(shè)計中針對大雁礦西采區(qū)17號煤層進(jìn)行了開采設(shè)計，該采區(qū)瓦斯涌出量較少，屬于低瓦斯礦井。煤層傾角從12度逐漸減小至7度，煤層的平均厚度為4米，煤層走向長度為1000米。采區(qū)布置單翼開采，為了盡量的將煤采出，將三條上山布置在采區(qū)的最左邊，并在采區(qū)內(nèi)布置一個工作面，一個掘進(jìn)面，設(shè)計中采煤方法為綜

3、合機械化放頂煤采煤法。由于煤層傾角比較小，上山穿煤層后，導(dǎo)致溜煤眼的位置位于必須位于區(qū)段進(jìn)風(fēng)石門中，所以采用上行通風(fēng)。并通過選取風(fēng)筒插頭插接的方式計算出漏風(fēng)率及風(fēng)機實際提供的風(fēng)量計算出風(fēng)機的全壓，從而選取了局部風(fēng)機的型號。并對采區(qū)的掘進(jìn)工作面、采煤工作面、各個硐室以及其他巷道的風(fēng)量進(jìn)行了計算。并將風(fēng)量按各需風(fēng)地點所需進(jìn)行配風(fēng)，而且對巷道各段風(fēng)速進(jìn)行計算以確保各巷道風(fēng)速在容許風(fēng)速的范圍內(nèi)，最后對巷道各段阻力進(jìn)行了計算，并尋找出最大阻力路線

4、且計算出最大阻力路線阻力，從而得出整個礦井的總阻力，最終完成了大雁礦西采區(qū)通風(fēng)設(shè)計。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1采區(qū)概況4</b></p><p><b>　　1.1地質(zhì)說明4</b></p><p>　　1.1.1煤田和井田

5、地質(zhì)構(gòu)造4</p><p>　　1.1.2井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造4</p><p>　　1.1.3煤層賦存狀況及可采煤層特征5</p><p>　　1.1.4巖石性質(zhì) 厚度特征6</p><p>　　1.1.5井田水文地質(zhì)情況7</p><p>　　1.2采區(qū)位置、范圍及四鄰關(guān)系：7</p&

6、gt;<p>　　1.2.2地形地勢8</p><p>　　1.2.3氣象 地震8</p><p>　　1.2.4附近概況8</p><p>　　1.2.5主要材料供應(yīng)8</p><p>　　1.2.6水電供應(yīng)情況8</p><p>　　1.3 工作面設(shè)計8</p><p&

7、gt;<b>　　2采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)9</b></p><p>　　2.1采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)選擇9</p><p>　　2.1.1在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時應(yīng)滿足的條件9</p><p>　　2.1.2采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)選擇9</p><p>　　2.2回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)10</p><p>　　2.3局

8、部通風(fēng)11</p><p>　　2.3.1局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計原則11</p><p>　　2.3.2局部通風(fēng)機設(shè)計12</p><p>　　2.3.3局部通風(fēng)機的選型13</p><p>　　2.4采區(qū)內(nèi)各巷道布置及斷面選擇14</p><p>　　2.4.1巷道布置14</p><p&g

9、t;　　2.4.2主要巷道布置斷面選擇14</p><p>　　3采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)平圖和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖17</p><p>　　3.1主要用風(fēng)地點設(shè)計17</p><p>　　3.2通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)路圖繪制17</p><p>　　4采區(qū)風(fēng)量計算18</p><p>　　4.1采煤工作面風(fēng)量計算。19</p

10、><p>　　4.2掘進(jìn)工作面風(fēng)量計算21</p><p>　　4.3硐室及其它地點需風(fēng)量23</p><p>　　4.4井下其它巷道需風(fēng)量計算：24</p><p>　　4.5采區(qū)總風(fēng)量24</p><p>　　5通風(fēng)設(shè)施的設(shè)置25</p><p>　　5.1設(shè)計原則25</p&

11、gt;<p>　　5.2 質(zhì)量要求25</p><p>　　6采區(qū)風(fēng)量分配與阻力計算26</p><p>　　6.1采區(qū)風(fēng)量分配26</p><p>　　6.2采區(qū)阻力計算26</p><p><b>　　7結(jié) 論29</b></p><p>　　8設(shè)計體會及今后改進(jìn)意見

12、29</p><p><b>　　9參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　大雁西采區(qū)通風(fēng)設(shè)計</b></p><p><b>　　1采區(qū)概況</b></p><p><b>　　1.1地質(zhì)說明</b></p><p>

13、;　　1.1.1煤田和井田地質(zhì)構(gòu)造</p><p>　　根據(jù)其巖性特征，巖石組合及含煤情況，可分為上中下三段：</p><p>　　表1-1 區(qū) 域 地 層 一 覽 表</p><p>　　本段地層主要由粉砂巖、粗砂、煤層和含礫泥巖組成。含礫泥巖位于本段最下部，礫石成份主要由凝灰?guī)r塊、粉砂巖塊及玄武巖塊組成，礫徑0.6-2.5cm，為四礦井田重要的對比標(biāo)志層。&l

14、t;/p><p>　　1.1.2井田范圍內(nèi)和附近的主要地質(zhì)構(gòu)造</p><p>　　大雁煤田總的構(gòu)造是一個褶皺軸向為北58度東，南部較緩，北部較陡，北翼被65度東斷層斜切破壞的向斜構(gòu)造。四礦井田位于大雁煤田的東北部，屬向斜構(gòu)造北翼，走向為北58度東，傾向北西。四礦井田內(nèi)主要斷裂的產(chǎn)狀、分布情況、特征及確定依據(jù)分述如下：</p><p><b>　?、?F1斷層

15、：</b></p><p>　　賦存于四礦井田北部的5-11勘探線間，展布方向近東西向，傾向南東，由東向西至25勘探線被F10斷層所切割，在大雁煤田中分布長度約4200m，在四礦井田分布長度為2600m，落差最大為87m，最小為43m，平均為65m，斷層面呈上陡下緩的波狀，傾角在35度—45度之間，該斷層控制程度可靠。</p><p><b>　　⑵ F2斷層：<

16、;/b></p><p>　　賦存四礦井田西部的10-15勘探線之間，與F1斷層屬同生斷層，展布方向近南向北，傾向西東，往北與F1斷層合并，平均落差為68m。斷層面情況及傾角與F1斷層相同。</p><p><b>　　⑶ F6斷層:</b></p><p>　　賦存于四礦井田偏東部2-6勘探線間,走向近南北，傾向東西,傾角14-40&#

17、176;，斷層呈現(xiàn)上陡下緩的波狀，落差最大65m，最小39m，平均52m。</p><p><b>　?、?F10斷層：</b></p><p>　　賦存于四礦井田中部5-9勘探線間，分布長度400m，走向北東，傾向南東，傾角23°-46°，落差最大250m，最小150m，平均200m。 </p><p>　　1.1.3煤層

18、賦存狀況及可采煤層特征</p><p><b>　?。ㄒ唬┛刹擅簩?lt;/b></p><p>　　礦區(qū)內(nèi)所含主要可采煤層為17、18、19、25號煤層。詳見煤層特征表1-2。</p><p>　　表1-2 可采煤層特征表</p><p><b>　?。ǘ┟嘿|(zhì)</b></p><

19、p><b>　　1. 煤的物理性質(zhì)</b></p><p>　　宏觀煤炭類型屬半光亮型煤。微觀煤炭類型為黑色、性脆、比重中等、硬度小、裂隙發(fā)育。條帶狀結(jié)構(gòu)、層狀至塊狀構(gòu)造。</p><p><b>　　2．煤質(zhì)特征</b></p><p><b>　　表1-3煤質(zhì)特征表</b></p>

20、;<p>　　1.1.4巖石性質(zhì) 厚度特征</p><p>　　本礦區(qū)內(nèi)巖性較細(xì)，主要由煤層、中砂巖、粉砂巖及細(xì)砂巖組成，僅有較少的粗砂巖，含爍砂巖。煤層和巖層的物性差異均比較明顯，各巖層的密度差別較小，巖石硬度多數(shù)為中等硬度的砂巖類。</p><p>　　1.1.5井田水文地質(zhì)情況</p><p>　　大雁煤田內(nèi)無主要河流，四礦井田位于大雁煤田的西

21、北部，有季節(jié)性河流布洛莫也溝和勝利溝兩條溪流：</p><p>　　1.布洛莫也溝：發(fā)源于區(qū)外東南部的低山丘陵中，由東南向東北方向流經(jīng)四礦井田東南角并注入海拉爾河，該河流常年不斷流，最大流量0.542m3/s，最小流量0.088m3/s，沿河遍布沼澤。</p><p>　　2.勝利溝：發(fā)源于區(qū)外東南部低山區(qū)，進(jìn)入四礦井田東部流向西北注入海拉爾河，冬季干涸，夏季暢流，最大流量為3.83m3/

22、s，流速0.5m/s，單位滲透量為0. 50m3/d.m。</p><p>　　1.2采區(qū)位置、范圍及四鄰關(guān)系：</p><p>　　·1.2.1交通位置</p><p>　　大雁礦區(qū)南靠巴彥嵯崗蘇木，東鄰牙克石市，西連海拉爾區(qū)，北到海拉爾河。礦區(qū)交通便利，濱洲線鐵路在礦區(qū)中部穿過，國防公路301線在礦區(qū)北部通過。大雁火車站東距牙克石市19km，西至海拉爾

23、區(qū)63km。向東經(jīng)牙克石市可達(dá)加格達(dá)奇、哈爾濱、北京地區(qū)以及全國各地。向西經(jīng)海拉爾區(qū)可到滿洲里市。</p><p>　　圖 1-1 大雁礦區(qū)交通位置圖</p><p><b>　　1.2.2地形地勢</b></p><p>　　大雁礦區(qū)位于大興安嶺西北坡，呈高原狀，海撥標(biāo)高在+650-+900m之間，地表植被以草本植物為主，有部分森林，礦區(qū)北部

24、及南部有水系和沼澤。四礦井田內(nèi)地形比較簡單，其地勢為西南高而東北低，海撥標(biāo)高在+600-+850m之間。</p><p>　　1.2.3氣象 地震</p><p>　　井田屬亞寒帶大陸性氣候，年蒸發(fā)量較大，降雨量較小，平均年降水量為356.8mm，年平均蒸發(fā)量為1258.9mm，年平均氣溫為-3.5°C,最低氣溫為-45.6°C ，最高氣溫為+35.8°C ，

25、年平均風(fēng)速為2.6m/s，最大風(fēng)速為20 m/s，風(fēng)向多為西南，每年9月中旬到次年5月為降雪期，結(jié)凍期為每年10月中旬至次年4月末，凍結(jié)厚度一般在2.5m左右。本地區(qū)地震動峰值加速度（g）為0.04，對照地震裂度為5-6度。</p><p><b>　　1.2.4附近概況</b></p><p>　　礦區(qū)北部有海拉爾河由東向西流過，礦區(qū)內(nèi)有勝利溝小溪及布洛莫也溝小溪由

26、東向西流過。</p><p>　　1.2.5主要材料供應(yīng)</p><p>　　礦井建設(shè)所需的建材如磚、瓦、料石、砂等材料在當(dāng)?shù)鼐涂晒┙o。鋼材、木材等材料需從外地購進(jìn)。</p><p>　　1.2.6水電供應(yīng)情況</p><p>　　靠近礦井西部埋藏較淺的奧灰?guī)r溶水，含水豐富，是理想的供水水源。本礦電源引用35kV變電所；另外以發(fā)電機作為備用電

27、源。</p><p><b>　　1.3 工作面設(shè)計</b></p><p>　　設(shè) 計 主 要 內(nèi) 容</p><p><b>　　2采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本組成部分。它主要取決于采區(qū)巷道和采煤方法，同時要滿足通風(fēng)的特殊要求。如高瓦斯或地

28、溫很高，有時是決定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的主要條件。</p><p>　　2.1采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)選擇</p><p>　　2.1.1在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時應(yīng)滿足的條件</p><p>　　(1) 每一個采區(qū),都必須布置回風(fēng)巷，實行分區(qū)通風(fēng)。</p><p>　　(2) 采煤工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采用獨立通風(fēng)。 </p><p>　　(

29、3) 煤層瓦斯涌出量較大，煤層有自燃發(fā)火傾向或產(chǎn)量比較大時采用下行通風(fēng)時。報礦總工程師批準(zhǔn)，并須遵守一定規(guī)定。</p><p>　　（4）采煤工作面和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū)。</p><p>　　2.1.2采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)選擇</p><p>　　結(jié)合本礦的地質(zhì)條件、煤層賦存情況及礦井生產(chǎn)能力等具體因素，本采區(qū)根據(jù)技術(shù)條件做如下布置，一條回

30、風(fēng)上山，一條軌道上山，一條皮帶上山。采區(qū)通風(fēng)方式主要有三種：輸送機上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng)；軌道上山進(jìn)風(fēng)，輸送機上山回風(fēng)；軌道上山、運輸機上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)。通過對采區(qū)通風(fēng)方式的比較(見表 1)。</p><p>　　通過表1可知三種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點，鑒于本采區(qū)實際情況，避免兩條上山通風(fēng)的缺點，同時從管理的角度考慮，所以本采區(qū)選用軌道上山、運輸機上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)的采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)。</p>&l

31、t;p>　　表1 采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)比較</p><p>　　2.2回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　(1) 回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求：</p><p>　　1）采煤工作面涌出的瓦斯比空氣輕，其自然流動的方向和上行風(fēng)的方向一致，在正常風(fēng)速（大于0.5—0.8m/s）下，瓦斯分層流動和局部積存的可能性較小，下行風(fēng)的方向與瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不

32、易出現(xiàn)瓦斯分層流動和局部積存的現(xiàn)象。</p><p>　　2）采用上行風(fēng)時，須先把采區(qū)的進(jìn)風(fēng)流導(dǎo)采至區(qū)下部進(jìn)風(fēng)巷，然后進(jìn)入工作面，流經(jīng)的路線較長，風(fēng)流會由于壓縮和地溫加熱而升溫；又因巷道中機電設(shè)備散發(fā)的熱量也加入風(fēng)流中，故上行風(fēng)比下行風(fēng)工作面的氣溫高。</p><p>　　3）采用上行風(fēng)，采區(qū)進(jìn)風(fēng)流和回風(fēng)流之間產(chǎn)生的自然風(fēng)壓和機械風(fēng)壓的作用方向相同；而下行風(fēng)，其作用方向相反，故下行風(fēng)比上行

33、風(fēng)所需要的機械風(fēng)壓要大；而且，主要通風(fēng)機一旦因故停轉(zhuǎn)，工作面的下行風(fēng)流就有停風(fēng)或反向的可能。</p><p>　　4）工作面一旦起火，所產(chǎn)生的火風(fēng)壓和下行風(fēng)工作面的機械風(fēng)壓作用方向相反，會使工作面的風(fēng)量減小，瓦斯?jié)舛仍黾?，故下行風(fēng)在起火地點瓦斯爆炸的可能性比上行風(fēng)要大。</p><p>　　(2) 回采工作面的通風(fēng)系統(tǒng)選擇</p><p>　　按回采工作面的回風(fēng)方向

34、選擇，通過對上行通風(fēng)和下行通風(fēng)優(yōu)缺點的比較(表2)。</p><p>　　表2 回采工作面上、下行通風(fēng)適用條件及優(yōu)缺點</p><p>　　所以，根據(jù)本采區(qū)的采煤工作面的生產(chǎn)能力較大，并且由于運輸上山和溜煤眼的位置關(guān)系，必須將煤眼設(shè)置在有新鮮風(fēng)流的區(qū)段進(jìn)風(fēng)石門之間，所以決定采用上行通風(fēng)。</p><p><b>　　2.3局部通風(fēng)</b>&l

35、t;/p><p>　　根據(jù)開拓、開采巷道布置、掘進(jìn)區(qū)域煤巖層的自然條件以及掘進(jìn)工藝，確定合理的局部通風(fēng)方法及其布置方式，選擇風(fēng)筒類型和直徑，計算風(fēng)筒出入口風(fēng)量，計算風(fēng)筒通風(fēng)阻力，選擇局部通風(fēng)機。</p><p>　　掘進(jìn)通風(fēng)方法分為壓入式通風(fēng)、抽出式通風(fēng)、混合式通風(fēng)。（掘進(jìn)通風(fēng)方法的選擇）本采區(qū)采用壓入式通風(fēng)。</p><p>　　2.3.1局部通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計原則<

36、/p><p>　　局部通風(fēng)機是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的一個重要組成部分，其新風(fēng)取自礦井主風(fēng)流，其污風(fēng)又排入礦井主風(fēng)流。其設(shè)計原則可以歸納如下：</p><p>　　(1) 礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)為局部風(fēng)能創(chuàng)造條件；</p><p>　　(2) 局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)；</p><p>　　（3）盡量采用技術(shù)先進(jìn)的低噪、高效型局部通風(fēng)機

37、；</p><p>　?。?）壓入式通風(fēng)宜用柔性風(fēng)筒，抽出式通風(fēng)宜用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型；</p><p>　　2.3.2局部通風(fēng)機設(shè)計</p><p>　　(1) 本采區(qū)掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置見圖3：</p><p>　　圖 3 掘進(jìn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)圖</p><p>

38、;<b>　　(2) 風(fēng)筒的選擇</b></p><p><b>　　1）選擇原則</b></p><p>　　風(fēng)筒直徑能保證最通風(fēng)長度時，局部通風(fēng)機供風(fēng)能滿足工作面通風(fēng)的要求</p><p>　　在巷道斷面容許的條件下，盡可能選擇直徑較大的風(fēng)筒，以降低風(fēng)阻，減少學(xué)習(xí)漏風(fēng)，節(jié)約通風(fēng)電耗；</p><p&

39、gt;<b>　　2）風(fēng)筒的確定</b></p><p>　　一般來說。立井鑿井時，選用600～1000mm的鐵風(fēng)筒或玻璃鋼風(fēng)筒；通風(fēng)長度在200m以內(nèi)，一宜選用直徑為400mm的風(fēng)筒；通風(fēng)長度200～500m，宜選用直徑500mm風(fēng)筒；通風(fēng)長度500～1000m，宜選用直徑800～1000mm的風(fēng)筒。由于掘進(jìn)巷道的長度為915.40m所以本采區(qū)選擇1000mm的風(fēng)筒。</p>

40、<p>　　2.3.3局部通風(fēng)機的選型</p><p>　　(1)局部通風(fēng)機的阻力計算</p><p>　　已知井巷掘進(jìn)所需風(fēng)量和所選用的風(fēng)筒，即可求算風(fēng)筒的通風(fēng)阻力。</p><p>　　本采區(qū)關(guān)于阻力的計算見采區(qū)通風(fēng)阻力計算表</p><p>　　(2)局部通風(fēng)機的選擇</p><p>　?。〝⑹鲞x擇局

41、部通風(fēng)機的依據(jù)（即參數(shù)））</p><p>　　根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)筒的通風(fēng)阻力，在可供選擇的各種通風(fēng)動力設(shè)備中先用合適的設(shè)備。</p><p>　　表3 FBD系列風(fēng)機主要技術(shù)參數(shù) </p><p>　　根據(jù)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量Qh和風(fēng)筒的漏風(fēng)情況，使用下式計算風(fēng)機工作面的風(fēng)量Qa</p><p><b>　　Qa= Qh pq<

42、/b></p><p>　　柔性風(fēng)筒的pq值可以根據(jù)以下公式計算</p><p>　　pq = 1/(1-nηj)</p><p><b>　　=1.449</b></p><p><b>　　在式n ——接頭數(shù)</b></p><p>　　ηj —— 每個接頭的漏風(fēng)

43、率，插接時ηj=0.01—0.02：螺絲反接時ηj=0.005</p><p>　　由于掘進(jìn)巷道的的長度為915.40米，選擇每節(jié)風(fēng)筒的長度為30米，一共需要31節(jié)風(fēng)筒，選擇風(fēng)筒接頭的漏風(fēng)率為0.01</p><p>　　由于風(fēng)機為工作面實際提供的風(fēng)量為Qh =6 m3/s, 由于 Qa= Qh pq =6×1.449=8.694m3/s</p><p>

44、　　壓入式通風(fēng)時，設(shè)風(fēng)筒出口的動能損失為hvo ,則局部通風(fēng)機的風(fēng)機靜壓為Ht (Pa)</p><p>　　Ht =Rf Qa Qh + hvo =0.811ρQh2 /D4 + Rf Qa Qh</p><p>　　在式中Rf——壓入式風(fēng)筒的總風(fēng)阻，N·s2/m8 ;其余的符號含義相同</p><p>　　由于我們選擇的風(fēng)筒的直徑為1000mm每百米的

45、風(fēng)阻為2 N·s2/m-8 所以風(fēng)筒的總阻力Rf 為18.308N·s2/m8 ，Qh =6 m3/s ，Qa=8.694 m3/s ，ρ=1.2kg/m3 D=1m 則上式Ht為1040.55pa根據(jù)計算，風(fēng)機提供的風(fēng)量為521m3/min，故根據(jù)表3選定風(fēng)機型號為：FBD-NO.6.0/2×22。</p><p>　　2.4采區(qū)內(nèi)各巷道布置及斷面選擇</p><

46、;p><b>　　2.4.1巷道布置</b></p><p>　?。?）采區(qū)布置：該采區(qū)內(nèi)蒙古大雁西采區(qū)，布置3條主要上山，分別為運輸上山、軌道上山、回風(fēng)上山。主要上山布置在采區(qū)左側(cè)，單翼開采，主要巷道為走向布置。</p><p>　?。?）工作面巷道布置：工作面布置在上山右側(cè)邊，上下巷沿走向布置。</p><p>　?。?）峒室布置：該

47、采區(qū)共布置2個硐室，分別為絞車房、變電所。</p><p>　　2.4.2主要巷道布置斷面選擇</p><p>　　主要巷道斷面如下：（1) 工作面上巷軌道順槽或回風(fēng)順槽：工作面上巷軌道順槽寬3.2米，中高2.85米，支護(hù)為錨桿+錨索+鋼帶+鐵絲網(wǎng)+噴漿。下巷運輸順槽寬3.2米，中高2.85米，支護(hù)為錨桿+錨索+鋼帶+鐵絲網(wǎng)+噴漿。</p><p><b>

48、;　　巷道斷面特征表</b></p><p>　?。?）運輸大巷斷面：</p><p><b>　　巷道斷面特征表</b></p><p>　　（3）回風(fēng)大巷斷面圖</p><p><b>　　巷道斷面特征表</b></p><p><b>　?。?）開

49、切眼斷面圖</b></p><p><b>　　巷道斷面斷面特征表</b></p><p>　?。?) 采區(qū)軌道上山巷道斷面：</p><p><b>　　斷面特征表</b></p><p>　　3采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)平圖和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　3.1主

50、要用風(fēng)地點設(shè)計</p><p>　　附圖 礦井通風(fēng)系統(tǒng)平面圖</p><p>　　3.2通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)路圖繪制</p><p>　　通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖繪制一般以滿足如下原則為宜：</p><p>　?。?）用風(fēng)地點并排布置在網(wǎng)絡(luò)圖中部，進(jìn)風(fēng)節(jié)點位于下邊（進(jìn)風(fēng)井口節(jié)點位于最下部），回風(fēng)節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)圖的上部，風(fēng)機出口節(jié)點在最上部；</p>

51、<p>　　（2）分支方向（除地面?zhèn)畏种猓┗径紤?yīng)由下至上；</p><p>　　（3）分支間的交叉盡可能少；</p><p>　?。?）節(jié)點與節(jié)點之間應(yīng)有一定的距離；</p><p>　?。?）網(wǎng)絡(luò)圖總的形狀基本為“橢圓”形。</p><p>　　根據(jù)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)圖，按上述原則繪制通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)路圖見圖</p>&l

52、t;p><b>　　4采區(qū)風(fēng)量計算</b></p><p>　　采區(qū)通風(fēng)風(fēng)量計算根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局、國家發(fā)展和改革委員會聯(lián)合下發(fā)的安監(jiān)總煤礦字[2006]819號文《煤礦通風(fēng)能力核定辦法》，所提供的方法二(由里向外核算法)對采區(qū)需要風(fēng)量按各采煤、掘進(jìn)工作面，硐室及其它巷道等用風(fēng)地點分別進(jìn)行計算。</p><p>　　4.1采煤工作面

53、風(fēng)量計算</p><p>　　(1)17#層回采工作面需風(fēng)量計算</p><p>　　本采面為綜工作面，采用全部垮落法管理頂板，采用中位放頂煤支架放煤，支架梁長3.85m,一個循環(huán)進(jìn)尺割煤深度為0.8m，其最大控頂距為5.45m，最小控頂距為4.65m。</p><p>　　采場最小寬度（最小控頂距）等于支架的梁長與未支護(hù)寬度之和。最大控頂距就是最小控頂距加上一次落

54、煤的截割深度（一般為隨截煤前移支架）。</p><p>　　工作面最大最小控頂距示意圖</p><p>　　表5 采煤工作面基本配風(fēng)量表</p><p>　　表6 K采高——回采工作面采高調(diào)整系數(shù)</p><p>　　表7 K采面長——回采工作面長度調(diào)整系數(shù)</p><p>　　表8 K溫——回采工作面溫度調(diào)整系數(shù)表

55、 </p><p>　　瓦斯礦井采煤工作面按氣象條件或瓦斯涌出量確定所需風(fēng)量</p><p>　　根據(jù)實際情況，可知本采區(qū)為低瓦斯礦區(qū)，采高2.6m，采區(qū)溫度25。C，工作方式為綜采，故查表5、表6、表7、表8可知K采高＝1.5；Q基本＝550m/min；K采面長＝1.4；K溫＝1.2 </p><p>　　Q采＝ Q基本×K采高×K采

56、面長×K溫</p><p>　?。?00×1.5×1.4×1.2</p><p>　?。?260m3/min</p><p>　?、诟鶕?jù)工作面溫度選擇的適宜風(fēng)速進(jìn)行計算</p><p>　　采煤工作面應(yīng)有良好的勞動氣象條件，其溫度和風(fēng)速應(yīng)符合回采工作面溫度調(diào)整系數(shù)表(表8)要求。</p>

57、<p>　　長壁工作面實際需要風(fēng)量計算，由工作面的氣溫t而確定工作面風(fēng)速V，按下式計算：</p><p>　　Q采＝60×V采×S采</p><p>　　V采——采煤工作面風(fēng)速，由表8知當(dāng)回采工作面溫度為25。C時V采＝1.6m/s；</p><p>　　S采——采煤工作面的平均斷面積，本采區(qū)S采＝(4.65+5.45)×2.

58、6/2＝13.13m2。</p><p>　　Q采＝60×V采×S采</p><p>　?。?0×1.6×13.13</p><p>　　＝1260.48m3/min</p><p>　?、郯床蓤龀銮谧疃嗳藬?shù)計算風(fēng)量</p><p>　　按采場出勤最多人數(shù)計算風(fēng)量: Q采＝4

59、N</p><p>　　式中：N——工作面最多人數(shù)，根據(jù)實際情況本采場最多人數(shù)為15人。</p><p><b>　　Q采＝4N</b></p><p><b>　　＝4×15</b></p><p><b>　?。?0m3/min</b></p>&l

60、t;p><b>　?、茱L(fēng)速校驗</b></p><p>　　取上述計算中的最大值，由風(fēng)速校驗即：</p><p>　　4×60×S小≥Q采≥0.25×60×S大</p><p><b>　　化簡得：</b></p><p>　　240 S小≥Q采≥15

61、S大</p><p>　　式中：S小、S大——采場最小、最大控頂距時的斷面積， 由此可知S?。?.6×4.65＝12.09；S大 ＝5.45×2.6＝14.17m2</p><p>　　240 S小≥Q采≥15 S大</p><p>　　240×12.09≥Q采≥14.17×15</p><p>　　2

62、901.6≥1260.48≥212.55</p><p>　　根據(jù)上述計算可知，，所以本回采工作面Q采17#＝1260.48m3/min ＝21m3/s 。</p><p>　　4.2掘進(jìn)工作面風(fēng)量計算</p><p>　　掘進(jìn)工作面風(fēng)量計算辦法的確定是以現(xiàn)場實際通風(fēng)能力和自然條件為依據(jù)，以科學(xué)合理供風(fēng)為準(zhǔn)繩而進(jìn)行的。每個獨立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面實際需風(fēng)量應(yīng)按：<

63、/p><p>　　(1)或的絕對涌出量；</p><p>　　(2)同時爆破的最多火藥量；</p><p>　　(3)工作面最多出勤人數(shù)和風(fēng)速等因素分別計算，取其中最大值作為掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量。根據(jù)需風(fēng)量選擇合適的局部通風(fēng)機，再按局部通風(fēng)機吸風(fēng)量確定全風(fēng)壓供風(fēng)量</p><p>　?、侔赐咚?或二氧化碳)涌出量計算</p><

64、p>　　按瓦斯(或二氧化碳)涌出量計算公式：Q掘＝100×q掘×K掘通，m3/min式中：</p><p>　　Q掘——單個掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量，m3/min</p><p>　　q掘——掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯(或二氧化碳)的絕對涌出量，本掘進(jìn)工作面</p><p>　　q掘＝1.8 m3/min</p><p>　　

65、K掘通——瓦斯涌出不均衡的通風(fēng)系數(shù)，(正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)檢測1個月，日最大絕對瓦斯涌出量與月平均日瓦斯絕對涌出量的比值)。應(yīng)按照實際檢測而定，一般可取1.5～2.0。在本采區(qū)k＝2.0</p><p>　　Q掘＝100×q掘×K掘通</p><p>　?。?00×1.8×2.0</p><p>　?。?60 m3/min&l

66、t;/p><p>　?、诎赐瑫r放炮最多炸藥量計算風(fēng)量</p><p>　　按同時放炮最多炸藥量計算風(fēng)量公式：Q掘＝25A</p><p>　　式中：A——掘進(jìn)工作面一次爆破的最大炸藥量，根據(jù)情況本掘進(jìn)工作面最大炸藥量為12Kg。</p><p><b>　　Q掘＝25A</b></p><p><

67、;b>　　＝25×12</b></p><p>　　＝300 m3/min</p><p>　?、郯垂ぷ髅孀疃喑銮谌藬?shù)計算風(fēng)量</p><p>　　按工作面最多出勤人數(shù)計算風(fēng)量公式 ：Q掘＝4N 式中：</p><p>　　N——掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)，該掘進(jìn)工作面同時工作最多人數(shù)為15人。</p&g

68、t;<p><b>　　Q掘＝4N</b></p><p><b>　　＝4×16</b></p><p>　?。?4 m3/min</p><p>　?、馨淳植客L(fēng)機的實際風(fēng)量Q掘計算</p><p>　　根據(jù)上述三項確定出掘進(jìn)工作面風(fēng)筒末端風(fēng)量，最大風(fēng)量為360m3/mi

69、n，再考慮掘進(jìn)工作面的長度和風(fēng)筒漏風(fēng)情況確定掘進(jìn)工作面的供風(fēng)量Q掘。按局部通風(fēng)機的實際風(fēng)量 Q掘計算：</p><p><b>　　Q掘＝Q吸×I</b></p><p><b>　?。?87×1</b></p><p>　?。?87m3/min</p><p>　?、莅达L(fēng)速校

70、驗取上述四項中最大值然后用下式計算檢驗：</p><p>　　對掘進(jìn)中煤巷、半煤巷：240S≥Q掘≥15S對掘進(jìn)中的巖巷：240S≥Q掘≥9S</p><p>　　根據(jù)本采區(qū)實際情況可知，本采區(qū)掘進(jìn)工作面為煤巷、半煤巷，故采用風(fēng)速校驗公式為：對掘進(jìn)中煤巷、半煤巷：240S≥Q掘≥15S，該掘進(jìn)巷道斷面形狀為梯形，由斷面圖可知S＝13.1m2。</p><p>　　2

71、40S≥Q掘≥15S</p><p>　　240×10.17≥Q掘≥15×10.17</p><p>　　2440.8≥487≥152.55</p><p>　　根據(jù)上述計算可知，本掘進(jìn)工作面風(fēng)量為500m3/min。即為</p><p>　　Q掘 ＝ 487m3/min ＝8.12m3/s</p><

72、p>　?、蘧蜻M(jìn)巷道全風(fēng)壓供風(fēng)量</p><p>　　按局部通風(fēng)機實際吸風(fēng)量計算掘進(jìn)巷道全風(fēng)壓供風(fēng)量。</p><p>　　巖巷掘進(jìn)： Q掘全＝Q扇×Ii+9S</p><p>　　煤巷、半煤巷掘進(jìn)：Q掘全＝Q扇×Ii+15S</p><p>　　因本采區(qū)掘進(jìn)工作面掘進(jìn)情況為煤巷、半煤巷掘進(jìn)，故局部通風(fēng)機實際吸風(fēng)量計算

73、掘進(jìn)巷道全風(fēng)壓供風(fēng)量應(yīng)采用公式為，Q掘全＝Q扇×Ii+15Ｓ，其中S＝10.17m2即：Q掘全＝Q扇×Ii+15S</p><p>　?。?87×1+15×10.17</p><p>　　＝639.55 m3/min </p><p>　　由采區(qū)實際情況可知，本采區(qū)由1個掘進(jìn)工作面，因此掘進(jìn)工作面實際總風(fēng)量為，</p&

74、gt;<p>　　∑Q掘＝639.55 m3/min</p><p>　　即掘進(jìn)工作面總風(fēng)量為Q掘＝639.55 m3/min＝10.65m3/s。</p><p>　　4.3硐室及其它地點需風(fēng)量</p><p>　　礦井井下不同硐室配風(fēng)原則：</p><p>　　表９ 井下硐室配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)表</p><p>

75、;　　根據(jù)井下充電室，應(yīng)按其回風(fēng)流中氫氣濃度小0.5%計算風(fēng)量，但不得小100 m3/min。機電硐室需要風(fēng)量應(yīng)根據(jù)不同硐室內(nèi)設(shè)備的降溫要求進(jìn)行配風(fēng)。選取硐室風(fēng)量，須保證機電硐室溫度不超過30℃，其它硐室溫度不超過26℃的原則及礦井井下不同硐室配風(fēng)原則，絞車房風(fēng)量為70 m3/min，變電所的風(fēng)量為65 m3/min。</p><p>　　井下硐室需要風(fēng)量，應(yīng)按礦井各個獨立通風(fēng)硐室實際需要風(fēng)量的總和來計算： &l

76、t;/p><p><b>　　Q硐＝Q絞+Q變</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q硐——所有獨立通風(fēng)硐室風(fēng)量總和，</p><p>　　Q絞——絞車房通風(fēng)量，</p><p>　　Q變——變電所通風(fēng)量，</p><p&g

77、t;　　根據(jù)上述可知；Q絞＝85，Q變＝80則： </p><p><b>　　Q硐＝Q絞+Q變</b></p><p>　?。?5+80＝165m3/min</p><p>　　根據(jù)上述可知，井下硐室所需總風(fēng)量為165m3/min即風(fēng)量為2.75m3/s。</p><p>　　4.4井下其它巷道需風(fēng)量計

78、算：</p><p>　　按采煤、掘進(jìn)、硐室風(fēng)量總和的5％計算：</p><p>　　Q其他＝(21+10.65+2.75)5%</p><p><b>　?。?.72m3/s</b></p><p><b>　　4.5采區(qū)總風(fēng)量</b></p><p>　　按上述方法分別計

79、算出各用風(fēng)地點所需風(fēng)量后，按下式計算礦井總風(fēng)量：</p><p>　　∑Q礦 ＝(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+Q其他)Km</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　∑Q采－采煤工作面（包括備用工作面）實際用風(fēng)量之和，本采區(qū)采煤工作面實際用風(fēng)量之和為21m3/s；</p><p>　　∑Q掘－掘進(jìn)工作面

80、實際用風(fēng)量之和，本采區(qū)掘進(jìn)工作面實際用風(fēng)量之和為10.65m3/s；</p><p>　　∑Q硐－峒室實際用風(fēng)量之和，本采區(qū)峒室實際用風(fēng)量之和為2.75m3/s；</p><p>　　Q其他－其他用風(fēng)地點實際用風(fēng)量之和，本采區(qū)其他用風(fēng)地點實際用風(fēng)量之和為1.72 m3/s；</p><p>　　Km－礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素，（抽出式K取1.

81、15～1.2(建議取1.2～1.25，個別老礦井可取值1.45) ，壓入式 Km取1.25～1.3）。</p><p>　　本采區(qū)總用風(fēng)量按下述要求確定，采區(qū)通風(fēng)系數(shù)取Km ＝1.25。</p><p>　　∑Q礦 ＝(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+Q其他)Km</p><p>　　＝(21+10.65+2.75+1.72)1.25</p><p>

82、;　?。?2.05m3/s </p><p><b>　　5通風(fēng)設(shè)施的設(shè)置</b></p><p><b>　　5.1設(shè)計原則</b></p><p><b>　　1、風(fēng)門設(shè)置</b></p><p>　　在回風(fēng)上山的下端與各石門處，凡不允許風(fēng)流通過，但需行人或行車的巷道中，必

83、須安設(shè)風(fēng)門。故本采區(qū)設(shè)置風(fēng)門4組一共8個，其風(fēng)門具體布置見附圖。</p><p><b>　　2、風(fēng)窗設(shè)置</b></p><p>　　在運輸上山的下端與變電所，絞車房，石門平巷處，允許風(fēng)流通過，不允許人通行。故本采區(qū)設(shè)置風(fēng)窗4個，其風(fēng)窗具體布置見附圖。</p><p><b>　　5.2 質(zhì)量要求</b></p&g

84、t;<p>　?。?）設(shè)置風(fēng)門的要求：避免在彎道和傾斜巷道中設(shè)置風(fēng)門；門的前后5m內(nèi)支架完好，門墻厚不小于0.45m，四周掏槽深0.2~0.3m；結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，漏風(fēng)少，向關(guān)門方向傾斜80°~85°；風(fēng)門應(yīng)迎風(fēng)流開啟。行機車巷道，兩門間距應(yīng)大于一列車長度；列車通過風(fēng)門區(qū)域，應(yīng)設(shè)置聲、光信號。</p><p>　?。?）設(shè)置擋風(fēng)墻的要求：擋風(fēng)墻兩幫、頂、底應(yīng)掏槽，槽深在煤中大于或等于1m

85、，巖石中不小于0.5m；擋風(fēng)墻應(yīng)無裂縫、無漏風(fēng)；墻內(nèi)外5m內(nèi)支架良好；永久性擋風(fēng)墻應(yīng)設(shè)U型放水管；</p><p>　?。?）設(shè)置風(fēng)窗的技術(shù)要求：用不燃性材料建筑成流線型，坡度不大于25°，結(jié)構(gòu)堅固；主要風(fēng)橋斷面積不小于巷道斷面的80%，砌墻厚度不小于0.45m，掏槽深度為0.2~0.3m；風(fēng)阻要??；漏風(fēng)小，橋下巷道前后6m支架應(yīng)加固。</p><p>　　6采區(qū)風(fēng)量分配與阻力計

86、算</p><p><b>　　6.1采區(qū)風(fēng)量分配</b></p><p>　　采區(qū)內(nèi)各主要用風(fēng)地點及通風(fēng)井巷的風(fēng)量見表10</p><p><b>　　6.2采區(qū)阻力計算</b></p><p><b>　　1）參數(shù)選?。?lt;/b></p><p>　　

87、① α值根據(jù)巷道用途和支護(hù)形式按井巷摩擦阻力系數(shù)值α表選。</p><p>　?、?巷道的周長、斷面面積的選取根據(jù)礦井設(shè)計巷道斷面取值。</p><p>　　③ 巷道長度根據(jù)采區(qū)平面圖、剖面圖設(shè)計圖量取。</p><p>　?、?巷道風(fēng)量根據(jù)采區(qū)總需風(fēng)量和用風(fēng)地點風(fēng)量計算值推算。</p><p><b>　　2）計算方法：</

88、b></p><p><b>　　①通風(fēng)阻力公式：</b></p><p><b>　　hf＝RQ2</b></p><p>　　式中：R——局部風(fēng)阻，Ns2/m8；</p><p>　　Q——風(fēng)量m3/s。</p><p><b>　?、陲L(fēng)速公式：</

89、b></p><p><b>　　V＝Q/S</b></p><p>　　式中：Q——風(fēng)量，m3/s；</p><p>　　S——井巷斷面積，m2。</p><p><b>　?、埏L(fēng)速阻力公式：</b></p><p><b>　　R＝αLU/S</b&

90、gt;</p><p>　　式中：α——摩擦阻力系數(shù)</p><p>　　L——巷道長度，m；</p><p>　　S——巷道斷面面積，m2。</p><p>　?、芟锏罃嗝嬷荛L公式： </p><p><b>　　U＝C</b></p><p>　　式中：U—井巷斷面周長

91、，m； </p><p>　　C—斷面形狀系數(shù)：梯形C＝4.16；三心拱C＝3.85；半圓拱C＝3.90；</p><p>　　S—井巷斷面積，m2。</p><p>　　根據(jù)上述阻力計算，采區(qū)通風(fēng)阻力計算情況見表10。</p><p>　　②17#層采區(qū)通風(fēng)阻力路線為： 1-2-3-5-8-9-10-11-12-13-14</p>

92、;<p>　　采區(qū)通風(fēng)阻力為: h摩 =26.523+54.362+89.901+20.988+124.821+29.338+139.757</p><p>　　+27.249+44.205+72.496＝628.64(Pa) </p><p>　　通風(fēng)總阻力為H摩＝(1+15%)×h摩 ＝722.936(Pa)</p>

93、<p>　　整個采區(qū)的總需風(fēng)量為2523m3/min,回采工作面需風(fēng)量為 1434.36m3/min，煤巷掘進(jìn)用風(fēng)量為766.8m3/min，變電所等硐室用風(fēng)量為198m3/min，其他用風(fēng)量為123.84m3/min。采區(qū)通風(fēng)總阻力為722.936(Pa)。 </p><p>　　采區(qū)通風(fēng)阻力計算表

94、 表10</p><p><b>　　7結(jié) 論</b></p><p>　　綜上所述，內(nèi)蒙古大雁礦西采區(qū)，該采區(qū)瓦斯涌出為低瓦斯，設(shè)置一個采煤工作面，綜采放頂煤采煤法，一個煤巷掘進(jìn)工作面，采區(qū)設(shè)置一條軌道上山，一條皮帶運輸機上山，一條回風(fēng)上山。整個采區(qū)的總需風(fēng)量為2523m3∕min。采區(qū)通風(fēng)總阻力為722.936 Pa。</p><p>　

95、　8設(shè)計體會及今后改進(jìn)意見 </p><p>　　通過本次課程設(shè)計的學(xué)習(xí)，學(xué)會并熟練掌握了autocad軟件，對采礦學(xué)的知識進(jìn)行了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，溫故了通風(fēng)的基本內(nèi)容，學(xué)會了在實際中怎樣計算阻力風(fēng)量。通過這些工作，讓我明白了做每一步工作時必須細(xì)心和認(rèn)真的對待，在選取參數(shù)的時候要合理才能得出準(zhǔn)確的結(jié)果。</p><p><b>　　9參考文獻(xiàn) </b></p>