礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計(jì)--120萬ta新井通風(fēng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　礦井通風(fēng)與安全</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目：古城礦120萬t/a新井通風(fēng)設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1.1礦區(qū)概述</b><

2、;/p><p>　　古城礦井位于山東省兗州市新兗鎮(zhèn)古城村，距兗州市中心3km，東距曲阜市20km，西南距濟(jì)寧市30km。分屬兗州、曲阜兩市管轄。古城礦井位于兗州東北側(cè)兗州市境內(nèi)，由臨沂礦務(wù)局籌建開發(fā)。西以京滬鐵路東側(cè)煤柱線及兗州市煤柱線，即Z1～Z8、Z12～Z17各點(diǎn)連成為界，東至F33斷層，北以F18斷層及D1～D5各點(diǎn)連成與單家村煤礦為界，南以第31勘探線及-1200米煤層地板等高線為界。井內(nèi)的氣象參數(shù)按表1所

3、列的平均值選取。</p><p>　　表1 礦井進(jìn)回風(fēng)井的風(fēng)流溫度參數(shù)一覽表</p><p>　　1.1.2 井田地質(zhì)特征</p><p>　　井田水平面積約17.95km2 ，井田周長18.68km，井田的水平寬度是：3.5km。傾斜長度 Lmin=0 平均長度是4.3km 。井田走向長度 Lmax= 5.92km， Lmin=0.72km 平均走向長度是4.

4、8km 。儲量計(jì)算范圍為井田境界內(nèi)各可采煤層。</p><p>　　1.1.3 煤層特征</p><p>　　本礦井主要可采煤層有3煤層，其煤層平均厚度分別為5m，具體參見圖1 綜合地質(zhì)柱狀圖。根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告的瓦斯地質(zhì)資料，本礦井為低瓦斯礦井，瓦斯鑒定結(jié)果為礦井相對瓦斯涌出量CH4=2.52m3／t、CO2 =2.22m3／t，為低瓦斯低二氧化碳礦井，無煤和瓦斯突出現(xiàn)象。</p&g

5、t;<p>　　據(jù)煤芯煤樣爆炸性實(shí)驗(yàn)：煤塵爆炸指數(shù)36.41%,各煤層均有爆炸性危險(xiǎn)。</p><p>　　煤芯煤樣測定結(jié)果，自燃發(fā)火等級為II類，各煤層都有程度不同的自然發(fā)火傾向。</p><p>　　根據(jù)礦井實(shí)際生產(chǎn)資料統(tǒng)計(jì)發(fā)火期一般在3～6月。</p><p><b>　　1.2 井田開拓</b></p>&l

6、t;p>　　1.2.1 井田境界與儲量</p><p>　　礦井地質(zhì)資源量3#煤118.51（Mt），礦井工業(yè)儲量114.24（Mt）， 礦井可采儲量101（Mt），本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬t/年。工業(yè)廣場的尺寸為300m×400m的長方形，工業(yè)廣場的煤柱量為630(萬t)</p><p>　　1.2.2 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p>&l

7、t;p>　　本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日300天計(jì)算，四六制作業(yè)（三班生產(chǎn)，一班檢修），每日三班出煤，凈提升時(shí)間為14小時(shí)。本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬噸/年,礦井服務(wù)年限為64年。</p><p>　　圖1 綜合地質(zhì)柱狀圖</p><p><b>　　1.2.3井田開拓</b></p><p>　　工業(yè)場地的位置選擇在主、副井井口附近

8、，即井田中部。采用立井開拓，井筒置于工業(yè)場地之中。</p><p>　　主、副井筒均為立井，布置在井田中央，只設(shè)一個(gè)水平。由于輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車運(yùn)輸，大巷布置在巖層中，沿底板掘進(jìn)，局部半巖及巖巷。</p><p>　　礦井共有兩個(gè)井筒，分別為主井、副井。主井位于井田中央工業(yè)場地之中，擔(dān)負(fù)礦井120萬t/a的煤炭提升任務(wù)。副井位于井田中央工業(yè)場地之中，擔(dān)負(fù)全礦的材料、人員、設(shè)矸石的提升；兼做

9、進(jìn)風(fēng)井。</p><p>　　礦前期開采井田的-690m標(biāo)高以上煤為上山開采。 后期開采-690標(biāo)高以下煤層為下山開采。前期煤層傾角變化較小為13°，緩傾斜煤層，為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，要求巷道布置系統(tǒng)力求簡單，掘進(jìn)工程量要少，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中帶區(qū)布置與帶區(qū)布置各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件分析比較可知本礦井采用帶區(qū)式開采優(yōu)勢明顯，故設(shè)計(jì)為帶區(qū)式開采。井底車場布置在3#底板巖石中。</p><p>

10、;　　礦井為立井開拓，煤炭由運(yùn)輸大巷運(yùn)至井底煤倉，后經(jīng)箕斗提升運(yùn)至地面；物料經(jīng)副井運(yùn)至井底車場，經(jīng)井底車場由電機(jī)車牽引運(yùn)到采（帶）區(qū)；少量矸石由礦車直接排運(yùn)到非通行的巷道橫貫中。</p><p>　　1.3巷道布置與采煤方法</p><p>　　1.3.1 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p>　　首采帶區(qū)為一帶區(qū)，位于井田西南方向，大巷北部，靠近工業(yè)廣場。帶區(qū)內(nèi)

11、劃分為10個(gè)傾斜分帶，組成一個(gè)統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)。根據(jù)古城礦實(shí)際情況，各分帶之間留設(shè)3m窄小煤柱，采用沿空掘巷的方法掘進(jìn)回采巷道。</p><p>　　首采帶區(qū)工作面長度取200 m；兩斜巷設(shè)計(jì)均為矩形斷面，其中運(yùn)煤斜巷斷面面積10.64；回風(fēng)斜巷斷面面積10.08。</p><p>　　1.3.2 采煤方法</p><p>　　主采煤層選用綜采開采工藝，傾斜長壁全部垮

12、落一次采全高的采煤方法。工作面的推進(jìn)方向確定為后退式。根據(jù)工作面的關(guān)鍵參數(shù)，選用編號為ZC186—ZZ38的配套設(shè)備：液壓支架ZY3500/25/47、采煤機(jī)MXA-300/4.5、刮板輸送機(jī)SGZ-730/220、SZB-764/132型轉(zhuǎn)載機(jī)、PCM110型破碎機(jī)、SSJ1000/2×160型帶式輸送機(jī)。采煤機(jī)截深0.6m，其工作方式為雙向割煤，追機(jī)作業(yè)，工作面端頭進(jìn)刀方式。工作面用先移架后推溜的及時(shí)支護(hù)方式。</p

13、><p>　　1.3.3回采巷道布置</p><p>　　工作面回采巷道采用單巷布置；兩斜巷設(shè)計(jì)均為矩形斷面，采用沿空掘巷施工。采用1000 mm寬的膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤；無極繩絞車斜巷運(yùn)料、運(yùn)設(shè)備；輔助運(yùn)輸巷鋪設(shè)軌道，通過設(shè)備車輛。 </p><p>　　1.3.4部分井巷特征參數(shù)</p><p>　　表2部分井巷特征參數(shù) （其他井巷參數(shù)自行

14、設(shè)計(jì)、計(jì)算或在相關(guān)圖紙上提?。?lt;/p><p>　　2 礦井通風(fēng)系統(tǒng)擬定</p><p>　　2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)基本要求</p><p>　?、艖?yīng)有利于加快礦井建設(shè)速度，鼓術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，生產(chǎn)安全。</p><p>　?、票仨毞稀睹旱V安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定。</p><p>　　①每一礦井必須有完整的獨(dú)

15、立通風(fēng)系統(tǒng)。</p><p>　?、谛陆ɑ蚋慕ǖ牡V井，如果采用中央式通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，在設(shè)計(jì)中必須規(guī)定井田境界附近的安全出口。</p><p>　　⑶箕斗提升井或裝有膠帶輸送機(jī)的井筒不兼作風(fēng)井。如兼作風(fēng)井時(shí)，必須遵守下列</p><p><b>　　規(guī)定：</b></p><p>　?、倩诽嵘孀骰仫L(fēng)時(shí)，井上、下裝卸載裝置

16、和井塔都必須有完善的封閡措施，其漏風(fēng)率不得超過15％，并應(yīng)有可靠的降塵設(shè)施。但裝有肢帶輸送機(jī)的井筒，不得兼作回風(fēng)井。</p><p>　?、诨诽嵘?，或裝有膠帶輸送機(jī)的井筒，兼作進(jìn)風(fēng)井時(shí)，箕斗提升并筒中的風(fēng)速不得超過每秒6 m，裝有膠帶輸送機(jī)的井筒的風(fēng)速不得超過每秒4m，并都應(yīng)有可靠的降塵措施，保證粉塵濃度，符合工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。膠帶輸送祝的并筒中還應(yīng)裝有專用的消防管路。</p><p>　

17、　⑷其他還應(yīng)考慮以下各因素：</p><p>　?、亠L(fēng)井位置要在洪水位標(biāo)高以上，進(jìn)風(fēng)并口須避免污染空氣進(jìn)入，距有害氣體源的地點(diǎn)不得小于500 m。</p><p>　?、诰诠こ痰刭|(zhì)及井筒施工地質(zhì)條件簡單。</p><p>　　③占地少，壓煤少，交通方便，便于施工。</p><p>　?、芡L(fēng)系統(tǒng)簡單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。</p>

18、<p>　?、莅l(fā)生事故時(shí)，風(fēng)流易于控制，每個(gè)帶區(qū)至少有兩個(gè)通向地面的安全出口，以便于人員撤出。</p><p>　　⑥使專用通風(fēng)巷道的數(shù)目最少，風(fēng)路最短，貫通距離短，井巷工程量省。</p><p>　?、弑M可能使每個(gè)帶區(qū)的產(chǎn)量均衡，阻力接近，避免過多的風(fēng)量調(diào)節(jié)，盡量少設(shè)置通風(fēng)構(gòu)筑物．以免引起大量漏風(fēng)。</p><p>　?、喽囡L(fēng)機(jī)抽出式通風(fēng)附，為了保持

19、風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，應(yīng)盡量降低總進(jìn)風(fēng)道公共風(fēng)路段的風(fēng)阻(一般要求公共區(qū)段的負(fù)壓不超過任何一個(gè)扇風(fēng)機(jī)負(fù)壓的25％)。</p><p><b>　　⑨通風(fēng)費(fèi)用少。</b></p><p><b>　　⑩后期通風(fēng)合理。</b></p><p>　　2.2礦井通風(fēng)方式的選擇</p><p>　　選擇通風(fēng)方

20、案的考慮因素</p><p>　　選擇礦井通風(fēng)方式時(shí)，應(yīng)考慮以下兩種因素：</p><p>　　自然因素：煤層賦存條件、埋藏深度、沖擊層深度、礦井瓦斯等級。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)因素：井巷工程量、通風(fēng)運(yùn)行費(fèi)、設(shè)備裝備費(fèi)。</p><p><b>　　礦井通風(fēng)方案</b></p><p>　　一

21、般說來，新建礦井多數(shù)是在中央并列式、中央分列式、兩翼對角式和分區(qū)對角式中選擇。</p><p><b>　　礦井通風(fēng)方式的選擇</b></p><p>　　2.3礦井通風(fēng)方案技術(shù)與經(jīng)濟(jì)比較</p><p>　　根據(jù)前述礦井的地質(zhì)概況，開拓方式及開采方法，提出本礦井礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案為：</p><p>　　方案一：中央并列

22、式。方案二：兩翼對角式。</p><p>　　1）礦井通風(fēng)方案的技術(shù)比較</p><p>　　根據(jù)以上提出的二種通風(fēng)方案，對其進(jìn)行技術(shù)上的優(yōu)缺點(diǎn)比較，方案的技術(shù)比較列表進(jìn)行比較。通風(fēng)方案技術(shù)比較見表4.2。</p><p>　　表4.2通風(fēng)方案技術(shù)比較表</p><p>　　方案1和方案2個(gè)有其優(yōu)缺點(diǎn)，在技術(shù)上難于明顯的分出其優(yōu)劣，因而還需進(jìn)

23、一步作經(jīng)濟(jì)比較。</p><p>　　2）通風(fēng)方案的經(jīng)濟(jì)比較</p><p>　　通風(fēng)方案在經(jīng)濟(jì)比較中，對相同巷道的開拓和維護(hù)費(fèi)用均不作比較。大巷和風(fēng)井的維護(hù)費(fèi)用按20年的服務(wù)年限進(jìn)行計(jì)算</p><p>　　(1) 井巷工程掘進(jìn)費(fèi)用比較。</p><p>　　表4.3 井巷掘進(jìn)費(fèi)用比較</p><p>　　(2) 巷

24、道維護(hù)費(fèi)用能夠比較</p><p>　　表4.4 井巷維護(hù)費(fèi)用比較表</p><p>　　(3) 通風(fēng)設(shè)備購置費(fèi)用</p><p>　　礦井主風(fēng)機(jī)、配套電機(jī)設(shè)備購置費(fèi)按90萬元計(jì)算，主風(fēng)機(jī)房必須安裝兩套主風(fēng)機(jī)及配套電機(jī)。一套工作，一套備用。則共需設(shè)備費(fèi)90*2=180萬元。風(fēng)機(jī)房、風(fēng)硐、擴(kuò)散器、防爆門、反門設(shè)施等通風(fēng)設(shè)施的土建費(fèi)按60萬元計(jì)算。則建一個(gè)風(fēng)機(jī)房共需24

25、0萬元。</p><p>　　表4.5 通風(fēng)設(shè)備費(fèi)用比較表</p><p>　　(4) 通風(fēng)電費(fèi)比較</p><p>　　根據(jù)《礦井生產(chǎn)經(jīng)營費(fèi)指標(biāo)》礦井通風(fēng)分冊，中央并列式通風(fēng)時(shí)風(fēng)井風(fēng)量為72.2立方米/秒，風(fēng)井年耗電費(fèi)50.2萬元。兩翼對角式通風(fēng)時(shí)風(fēng)井風(fēng)量為42立方米/秒，風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)18.5萬元。風(fēng)機(jī)服務(wù)年限按25年計(jì)算。</p><p&g

26、t;　　表4.6 通風(fēng)電費(fèi)比較表</p><p>　　(5) 通風(fēng)總費(fèi)用比較</p><p>　　表4.7 通風(fēng)總費(fèi)用比較表</p><p>　　綜上的技術(shù)比較和經(jīng)濟(jì)比較，可以看出，方案1優(yōu)越于方案2。因此本礦井采用方案1 中央并列式通風(fēng)。</p><p>　　2.4通風(fēng)機(jī)工作方法</p><p>　　抽出式和壓入式

27、的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　1)兩種主扇工作方法的風(fēng)流運(yùn)動過程</p><p>　　(1) 抽出式的風(fēng)流運(yùn)動過程</p><p>　　在服務(wù)范圍內(nèi)的西風(fēng)井安設(shè)抽出式主扇。主扇開始工作后，礦井內(nèi)的風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，新鮮風(fēng)流順著副井進(jìn)入井下。然后，風(fēng)流沿運(yùn)輸大巷經(jīng)帶區(qū)上部車場進(jìn)入煤層。風(fēng)流流經(jīng)采煤工作面后，乏風(fēng)經(jīng)帶區(qū)回風(fēng)斜巷回到回風(fēng)大巷，再經(jīng)西風(fēng)井排到地面。</

28、p><p>　　(2) 壓入式的風(fēng)流運(yùn)動過程</p><p>　　在副井井口安設(shè)壓入式主扇，進(jìn)風(fēng)副井井口要密閉，主井井底和總進(jìn)風(fēng)分開。主扇開始工作后，礦井內(nèi)的風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，新鮮風(fēng)流順著副井進(jìn)入井下。然后，風(fēng)流沿軌道大巷經(jīng)過帶區(qū)上部車場進(jìn)入煤層。風(fēng)流流經(jīng)采煤工作面后，乏風(fēng)經(jīng)帶區(qū)回風(fēng)斜巷回到回風(fēng)大巷，再經(jīng)西風(fēng)井排到地面。</p><p>　　本礦井雖然為低瓦斯礦井，但是

29、煤層有自燃發(fā)火傾向，煤塵有爆炸危險(xiǎn)性。采用抽出式通風(fēng)，沿通風(fēng)線路漏風(fēng)少，通風(fēng)管理工作比較容易，并且新舊水平過渡容易。另外，主扇布置在兩翼風(fēng)井而不是副井井口，對工業(yè)廣場不造成噪音污染。因此，綜合以上因素，確定主扇的工作方法為抽出式。</p><p><b>　　3 采區(qū)通風(fēng)</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，它包括采區(qū)進(jìn)回風(fēng)和工作面進(jìn)

30、回風(fēng)巷道的布置方式，采區(qū)通風(fēng)路線的連接形式，以及采區(qū)通風(fēng)設(shè)備和通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置等基本</p><p>　　采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)滿足：分區(qū)通風(fēng)、采掘工作面應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)，采區(qū)內(nèi)所有的巷道，回采工作面，備用工作面，掘進(jìn)工作面和硐室等有足夠的風(fēng)量；采區(qū)內(nèi)風(fēng)流穩(wěn)定；有利于采空區(qū)瓦斯排放和防止浮煤自燃；通風(fēng)系統(tǒng)具有一定的抗災(zāi)能力和滿足一些特殊要求的能力（如抽放瓦斯、防火灌漿、煤層注水、區(qū)域反風(fēng)和降溫等）。使新鮮風(fēng)流在其流動路線上

31、被加熱與污染的程度最小。</p><p>　　3.1采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求</p><p>　　采區(qū)通風(fēng)的基本要求：</p><p>　　1) 回采面和掘進(jìn)面都應(yīng)采用獨(dú)立通風(fēng)，不能串聯(lián)；</p><p>　　2) 工作面盡量避免位于角聯(lián)分支上，要保證工作面風(fēng)向穩(wěn)定；</p><p>　　3) 煤層傾角大于12°時(shí)

32、，不能采用下行風(fēng)；</p><p>　　4) 回采工作面的風(fēng)速不得低于1m/s；</p><p>　　5) 工作面回風(fēng)流中沼氣濃度不得超過1％；</p><p>　　6) 必須保證通風(fēng)設(shè)施（風(fēng)門、風(fēng)橋、風(fēng)筒）規(guī)格質(zhì)量要求；</p><p>　　7) 要保證風(fēng)量按需分配，盡量使通風(fēng)阻力小風(fēng)流暢通；</p><p>　　8

33、) 機(jī)電硐室必須在進(jìn)度風(fēng)流中；</p><p>　　9) 采空區(qū)必須要及時(shí)封閉；</p><p>　　3.2 回采工作面的通風(fēng)方式</p><p>　　1) 采煤工作面通風(fēng)類型的確定</p><p>　　本設(shè)計(jì)是帶區(qū)布置通風(fēng)方式是中央并列式 適合本采煤工作面通風(fēng)類型有U、Z、Y和雙Z等形式，見圖4.2，通風(fēng)類型的粗略比較圖4.2回采工作面通風(fēng)

34、類型</p><p>　　表4.9 回采工作面通風(fēng)類型比較表</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)礦井為低瓦斯礦井，瓦斯涌出量很小，且U形通風(fēng)漏風(fēng)量少，易于通風(fēng)管理。結(jié)合設(shè)計(jì)帶區(qū)回采工作面推進(jìn)方向，確定回采工作面的通風(fēng)類型為U型通風(fēng)。</p><p><b>　　4掘進(jìn)通風(fēng)</b></p><p>　　4.1掘進(jìn)通風(fēng)方法選擇

35、</p><p>　　掘進(jìn)通風(fēng)方法分為利用礦井總風(fēng)壓和利用局部動力設(shè)備兩種方法。</p><p>　　利用礦井總風(fēng)壓進(jìn)行局部通風(fēng)，將增大礦井通風(fēng)阻力，增加礦井通風(fēng)成本，且設(shè)計(jì)礦井掘進(jìn)工作面掘進(jìn)長度較長，利用礦井總風(fēng)壓通風(fēng)難以滿足掘進(jìn)通風(fēng)要求，因此，設(shè)計(jì)選用局部動力通風(fēng)方法，動力設(shè)備為局部通風(fēng)機(jī)。</p><p>　　4.2掘進(jìn)通風(fēng)方式選擇</p>&l

36、t;p>　　局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)由局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒組成，按其工作發(fā)式分為：壓入式、抽出式和混合式。其特點(diǎn)分別是：</p><p>　　1) 壓入式通風(fēng)時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)及其附屬電器設(shè)備均布置在新鮮風(fēng)流中，污風(fēng)不通過局部通風(fēng)機(jī)，安全性好；而抽出式通風(fēng)時(shí)，含瓦斯的污風(fēng)通過局部通風(fēng)機(jī)，安全性差。</p><p>　　2) 壓入式通風(fēng)，風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程較大，可以防止瓦斯層狀積聚，散熱效果好，然而

37、，抽出式通風(fēng)有效吸程小，排污風(fēng)時(shí)間長、速度慢。</p><p>　　3) 壓入通風(fēng)時(shí)，可用柔性風(fēng)筒，其成本低，重量輕、運(yùn)輸方便，而抽出式的風(fēng)筒承受負(fù)壓，必須使用剛性或帶鋼性骨架的可伸縮風(fēng)筒，成本高、重量重、運(yùn)輸部方便</p><p>　　本設(shè)計(jì)，煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯涌出較少，由于現(xiàn)在掘進(jìn)機(jī)械化的提高，工作面需風(fēng)量大，再綜合壓入式和抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點(diǎn)比較，故本設(shè)計(jì)選用壓入式掘進(jìn)通風(fēng)，其示意圖如圖

38、4.3</p><p>　　4.3 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量</p><p>　　1) 按瓦斯涌出量計(jì)算</p><p><b>　　(4.1)</b></p><p>　　式中： —第i個(gè)掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量</p><p>　　—第i個(gè)掘進(jìn)工作面的絕對瓦斯涌出量，相對瓦斯涌出量為：2.52/t.

39、d</p><p>　　—第i個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出不均勻和備用系數(shù)，一般為1.5—2.0。取1.5</p><p>　　按日產(chǎn)160t 計(jì)算</p><p>　　=160×2.52/（60×24）=0.28 m3/min</p><p>　　Qhi=100×0.28×1.5=42 /min</p

40、><p><b>　　2) 按人數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　Qbi =4NbiKm3/min （4.2）</p><p>　　式中： 4——以人數(shù)為計(jì)算單位的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，即每人每分鐘供給4 m3的規(guī)定風(fēng)量；</p><p>　　Nbi——第i個(gè)掘

41、進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，根據(jù)古城礦現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)際，取Nai=40人。</p><p>　　K----風(fēng)量備用系數(shù)：中央并列式取1.45。</p><p>　　則 Qbi =4Nbi =4×40×1.45=232m3/min</p><p><b>　　3) 按炸藥量計(jì)算</b></p><p>　

42、　Qbi =25Ab K，m3/min （4.3）</p><p>　　式中： 25——以炸藥量為計(jì)算單位的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)[m3/（min·kg）]，即為每公斤炸藥爆破后，需要供給的風(fēng)量；</p><p>　　Abi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg。</p><p>　　根據(jù)參照

43、《煤炭井巷綜合預(yù)算》關(guān)于炸藥用量的規(guī)定，取一次爆破使用的最大炸藥量為6.5 kg。</p><p>　　則: Qbi =25Abi=25×6.5×1.45=235.7 m3/min</p><p>　　通過以上的計(jì)算，選取最大值236m3/min。而本設(shè)計(jì)根據(jù)礦井的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對于煤巷掘進(jìn)頭的 供風(fēng)量確定為236m3/min。滿足計(jì)算要求。</p>

44、<p>　　4) 按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算</p><p>　　按最小風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面最小風(fēng)量</p><p><b>　?。?.4）</b></p><p>　　=60×0.25×4×2.5</p><p><b>　　=150 /min</b><

45、;/p><p>　　按最高風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面的 最大風(fēng)量</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p>　　=60×4×4×2.5</p><p>　　=2400 /min</p><p>　　式中： —第i個(gè)掘進(jìn)工作面最大風(fēng)量</

46、p><p>　　因此，掘進(jìn)工作面供風(fēng)=378 /min，能夠滿足要求。</p><p>　　4.4 掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備選型</p><p>　　選用風(fēng)筒要與局部通風(fēng)機(jī)選型一起考慮，其原則是：</p><p>　　1) 風(fēng)筒直徑能保證最大通風(fēng)長度時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量能滿足工作面通風(fēng)的要求；</p><p>　　2) 在巷道斷面容許

47、的條件下，盡可能選擇直徑較大的風(fēng)筒，以降低風(fēng)阻，減少漏風(fēng)，節(jié)約通風(fēng)電耗；一般來說，立井鑿井時(shí)，選用600～1000mm的鐵風(fēng)筒或玻璃風(fēng)筒；通風(fēng)長度在200m以內(nèi)，宜選用直徑為400mm的風(fēng)筒；通風(fēng)長度200～500m，宜選用直徑500mm的風(fēng)筒；通風(fēng)長度500～1000m，宜選用800～1000mm的風(fēng)筒。</p><p>　　(1) 風(fēng)筒的種類 </p><p>　　掘進(jìn)通風(fēng)使用的

48、風(fēng)筒有金屬風(fēng)筒和帆布、膠布、人造革等柔性風(fēng)筒。柔性風(fēng)筒重量輕易于貯存和搬運(yùn)，連接和懸吊也簡便。膠布和人造革風(fēng)筒防水性能好，但柔性風(fēng)筒只適用于壓入式通風(fēng)。為了滿足抽出式通風(fēng)的要求，目前有用金屬整體螺旋彈簧鋼絲為骨架的塑料布風(fēng)筒。礦山常用的風(fēng)筒直徑有300、400、500、600和800mm等。 </p><p>　　本設(shè)計(jì)采用壓入通風(fēng)，選用用柔性風(fēng)筒，其成本低，重量輕、運(yùn)輸方便。設(shè)計(jì)煤巷掘進(jìn)長度一般都大于500m，

49、所以選用800mm直徑的風(fēng)筒。規(guī)格選用膠布風(fēng)筒。起規(guī)格參數(shù)見表4.10。</p><p>　　表4.10 膠布風(fēng)筒規(guī)格參數(shù)表</p><p><b>　　(2) 風(fēng)筒的接頭</b></p><p>　　柔性風(fēng)筒的接頭方式有插接，單反邊接頭、雙反邊接頭、活三環(huán)多反邊接頭、螺圈接頭等多種形式。插接式最簡單，但漏風(fēng)量大；反邊接頭漏風(fēng)較小，不易漲開，但

50、局部風(fēng)阻較大；后兩種接頭漏風(fēng)量小、風(fēng)阻小，但易漲開，拆裝比較麻煩，通常在長距離掘進(jìn)通風(fēng)時(shí)采用。本設(shè)計(jì)采用多反邊接頭方式。</p><p>　　多反邊接頭如圖示，是在雙反邊的基礎(chǔ)上多一個(gè)活環(huán)3?；瞽h(huán)3先套在有鐵環(huán)2的風(fēng)筒上(圖A)，當(dāng)風(fēng)筒1反邊翻套在風(fēng)筒2上時(shí)，再把活環(huán)3套在風(fēng)筒2的反邊和風(fēng)筒1的翻邊上(圖B)，然后把風(fēng)筒2的反邊和風(fēng)筒l的翻邊都翻套在活環(huán)3上 (圖C)。</p><p>&

51、lt;b>　　3) 風(fēng)筒阻力</b></p><p>　　根據(jù)風(fēng)筒的百米風(fēng)阻值R100可以直接計(jì)算長度為L的風(fēng)筒實(shí)際風(fēng)阻：</p><p>　　圖4.4 風(fēng)筒聯(lián)結(jié)示意圖</p><p>　　RF=(L/100)*R100，/M8 （4.6）</p>&

52、lt;p>　　RF=500÷100×6.5</p><p><b>　　=32.5 /M8</b></p><p>　　百米風(fēng)阻值見表4-11</p><p>　　表4-11 膠布風(fēng)筒的摩擦阻力系數(shù)與百米風(fēng)阻值</p><p><b>　　4) 風(fēng)筒漏風(fēng)</b></

53、p><p>　　風(fēng)筒漏風(fēng)量占局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)稱為風(fēng)筒漏風(fēng)率Le，Le雖然能夠反映風(fēng)筒的漏風(fēng)情況，但不能作為對比指標(biāo)。故常用百米漏風(fēng)率Le100表示：</p><p>　　Le = (Qf –Q)/ Qf×100</p><p>　　Le100=(Qf–Q)/(QfL/100)</p><p>　　=Le/L×100

54、 （4.7）</p><p>　　式中： L——風(fēng)筒全長，m;</p><p>　　表4-12 一般要求柔性風(fēng)筒的百米漏風(fēng)率達(dá)到中的數(shù)值</p><p>　　本設(shè)計(jì)風(fēng)筒長度取500m，百米漏風(fēng)率取1.5％。</p><p>　　柔性風(fēng)筒的漏風(fēng)備用系數(shù)Φ值用下式計(jì)算</p&g

55、t;<p>　　Φ=1/（1－nLi） （4.8）</p><p>　　式中： Φ——漏風(fēng)備用系數(shù)。</p><p>　　n——接頭數(shù)；n=500÷50=10； </p><p>　　Li——每個(gè)接頭的漏風(fēng)率，插接時(shí)Le =0.01～0.02；螺圈反接頭時(shí)Li=0.005；</p

56、><p>　　Φ=1÷（1－10×0.005）</p><p><b>　　=1.05</b></p><p>　　確定局部通風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)：</p><p><b>　　風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量</b></p><p>　　Qf=ΦQ

57、 （4.9）</p><p>　　式中 Q——工作面需風(fēng)量；</p><p>　　Qf =局扇的工作風(fēng)量</p><p>　　Qf=1.05×378 </p><p>　　=396.9 /min</p><p><b>　　=6.2m3/s</b><

58、;/p><p><b>　　所以風(fēng)筒漏風(fēng)量</b></p><p><b>　　Qe= Qf－Q</b></p><p>　　=396.9-378 （4.10）</p><p><b>　　=18.9/min</b></

59、p><p>　　本設(shè)計(jì)采用壓入式通風(fēng)。則局部通風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓Hf(Pa)</p><p>　　Hf=RFQfQ＋0.811ρQ2/D4 （4.11）</p><p>　　式中: ρ——空氣密度，取1.2Kg/</p><p>　　D——風(fēng)筒直徑，0.8m; </p&g

60、t;<p>　　Ht=32.5×6.3×6.2＋0.811×1.2×(6.03)2÷(0.8)4</p><p>　　=1321.04 Pa</p><p>　　由風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量和全風(fēng)壓，決定選用FD—6.3/60軸流式局部通風(fēng)機(jī)，其參數(shù)見表表4—13。</p><p>　　表4-13 FD—6.3/6

61、0軸流式局部通風(fēng)機(jī)參數(shù)</p><p>　　4.5 局部通風(fēng)機(jī)安全技術(shù)措施</p><p>　　1) 局部通風(fēng)機(jī)必須由指定人員負(fù)責(zé)管理，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　2) 壓入式局部通風(fēng)機(jī)和啟動裝置，必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中，距掘進(jìn)巷道回風(fēng)口不得小于10m；全風(fēng)壓供給該處的風(fēng)量必須大于局部通風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量，局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間的巷道中的最低風(fēng)速必須符合本

62、規(guī)程第一百零一條的有關(guān)規(guī)定。</p><p>　　3) 必須采用抗靜電、阻燃風(fēng)筒。</p><p>　　4) 局部通風(fēng)做到雙風(fēng)機(jī)、雙電源、自動換機(jī)和自動倒鳳裝置。</p><p>　　5) 掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)采用三專（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路）供電；兩閉鎖。</p><p>　　6) 專人負(fù)責(zé)維護(hù)管理。接頭嚴(yán)格實(shí)行雙向反壓邊，風(fēng)筒

63、逢環(huán)必掛，吊掛平直，拐彎處要安設(shè)專用彎頭，杜絕拐死彎，盡量降低通風(fēng)阻力，減少風(fēng)筒吹扯、斷裂現(xiàn)象。</p><p>　　7) 使用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)的掘進(jìn)工作面，不得停風(fēng)；因檢修停電等原因停風(fēng)時(shí)，必須撤出人員，切斷電源。</p><p>　　8) 恢復(fù)通風(fēng)前，必須檢查瓦斯。只有在局部通風(fēng)機(jī)及其開關(guān)附近10m以內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷疾怀^0.5%時(shí)，方可人工開啟局部通風(fēng)機(jī)。</p>&

64、lt;p>　　9) 安設(shè)瓦斯自動檢測報(bào)警斷電儀并與礦井監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。</p><p>　　10) 建立局部通風(fēng)機(jī)停開制度等。</p><p><b>　　5 全礦所需風(fēng)量</b></p><p>　　5.1礦井風(fēng)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)及原則</p><p><b>　　風(fēng)量計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)</b></p&

65、gt;<p>　　1) 供給煤礦井下任何工作用風(fēng)地點(diǎn)的新鮮風(fēng)量，必須依照下述各種條件進(jìn)行計(jì)算，并取其最大值，作為該用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)量。</p><p>　　按該用風(fēng)地點(diǎn)同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3。</p><p>　　2) 按該用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其它有害氣體濃度，風(fēng)速以及溫度等都符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)各項(xiàng)規(guī)定要求計(jì)算，取其最

66、大值。</p><p><b>　　風(fēng)量計(jì)算原則</b></p><p>　　無論礦井或帶區(qū)的供風(fēng)量均按該地區(qū)各個(gè)實(shí)際用風(fēng)地點(diǎn)，按照風(fēng)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，分別計(jì)算出各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際最大需風(fēng)量，從而求出該地點(diǎn)的風(fēng)量總和，再考慮一定的備用風(fēng)量系數(shù)后，作為該地區(qū)的供風(fēng)量。即“由里往外”的計(jì)算原則，由采掘工作面、硐室和其它用風(fēng)地點(diǎn)計(jì)算出各帶區(qū)風(fēng)量。最后求出全礦井總風(fēng)量。</p

67、><p>　　5.2礦井總風(fēng)量的計(jì)算</p><p>　　按下列要求分別計(jì)算，并且取其中最大值。</p><p>　　1）按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算</p><p><b>　?。?.12）</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p&

68、gt;　　Q——礦井總風(fēng)量，m3/min </p><p>　　N——井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，人</p><p>　　4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min</p><p>　　K——礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和分配不均等因采用壓入式或中央并列式通風(fēng)時(shí)，可取1.20-1.25；采用中央分列式時(shí)取或混合式時(shí)取1.15-1.20；采用對角式或分區(qū)通風(fēng)時(shí)，可取1.10

69、-1.50。上述備用系數(shù)在礦井產(chǎn)量T≥90×104t/a時(shí)取小值；T＜90×104t/a時(shí)取大值。</p><p>　　則 設(shè)計(jì)礦井按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算的需風(fēng)量</p><p><b>　　Q =4NK</b></p><p>　　=4×200×1.20</p><p>　

70、　=960m3/min=16 m3/s</p><p>　　2）按采煤、掘進(jìn)、硐室等處實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算</p><p><b>　　（4.13） </b></p><p>　　式中 ——采煤工作面所需風(fēng)量之和，m3／min；</p><p>　　——掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3／min；</p><p

71、>　　——硐室所需風(fēng)量之和，m3／min；</p><p>　　——采掘硐室外其它地點(diǎn)所需風(fēng)量之和，m3/min</p><p>　　K——礦井通風(fēng)系數(shù)，考慮礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素，K的取值范圍為1.20—1.25。</p><p>　　(1) 采煤工作面需風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　采煤工作面應(yīng)按瓦斯（或二氧化碳）涌出量、工

72、作面溫度、炸藥用量、同時(shí)工作的最多人數(shù)分別計(jì)算，取其最大值，并用風(fēng)速驗(yàn)算。</p><p>　?、侔垂ぷ髅嫱咚梗ɑ蚨趸迹┯砍隽坑?jì)算：</p><p>　　根據(jù)《礦井安全規(guī)程》規(guī)定，按采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯的濃度不得超過1％的要求計(jì)算，有</p><p><b>　?。?.14）</b></p><p><b

73、>　　式中： </b></p><p>　　——所有出煤工作面實(shí)際需風(fēng)量， /min；</p><p>　　——采煤工作面絕對瓦斯涌出量， /min；</p><p>　　Kc——工作面因瓦斯涌出不均勻的備用系數(shù)，即該工作面瓦斯絕對涌出量的最大值與平均值之比。機(jī)采工作面可取1.2-1.6，本設(shè)計(jì)取1.5</p><p>　　

74、工作面日產(chǎn)量： 4050t；</p><p>　　綜采工作面瓦斯絕對涌出量：</p><p>　　=4050×2.52/（60×24）=7.1 /min</p><p>　　則綜采工作面需風(fēng)量：</p><p>　　=100××Kc =100×7.1×1.5=1065 /min<

75、;/p><p>　?、诎垂ぷ髅鏆鉁嘏c風(fēng)速的關(guān)系計(jì)算：</p><p>　　采煤工作面應(yīng)有良好的勞動氣候條件，起溫度和風(fēng)速應(yīng)符合下列要求，見表</p><p>　　工作面氣溫與風(fēng)速的關(guān)系</p><p><b>　　按下式計(jì)算：</b></p><p>　　=60×Vc×Ki

76、5;Si （4.15）</p><p>　　式中：——回采工作面適宜風(fēng)速，取=1.5m/s</p><p>　　——回采工作面有效斷面，按最大和最小空頂有效斷面的平均值計(jì)算，m2 支撐式支架時(shí)用Si =3.75(M-0.3) 掩護(hù)支架時(shí)用Si =3 (M-0.3) M=5m</

77、p><p>　　——工作面長度系數(shù)，按表4—15選取 ，工作面長205m 。取1.3 。</p><p>　　表4.15 采煤工作面長度風(fēng)量系數(shù)</p><p>　　則按工作面氣溫與風(fēng)速的關(guān)系計(jì)算的需風(fēng)量</p><p>　　=60×Vc×Si×Ki （4.1

78、6）</p><p>　　=60×1.5×14.1×1.3</p><p>　　=1649.7 m3/min</p><p>　?、郯垂ぷ魅藛T數(shù)量計(jì)算：</p><p>　　按每人每分鐘所需風(fēng)量和工作面的最多人數(shù)計(jì)算工作面所需風(fēng)量。</p><p>　　=4×Ni

79、 （4.17）</p><p>　　式中： 4——每人每分鐘供給4m3的規(guī)定風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Ni——第i個(gè)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取60人。</p><p>　　則 按工作人員數(shù)量計(jì)算高工作面需風(fēng)量</p><p>　　=4×60=240m3/min&l

80、t;/p><p>　　由以上三種方法計(jì)算的采煤工作面所需風(fēng)量最大值為：</p><p>　　=1649.7 m3/min</p><p>　　取 =1649.7 m3/min</p><p>　　=27.5 m3/s</p><p><b>　?、馨达L(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：</b></p>&l

81、t;p>　　根據(jù)《礦井安全規(guī)程》規(guī)定，采煤工作面最低風(fēng)速為0.25m/s，最高風(fēng)速為4m/s的要求進(jìn)行驗(yàn)算。即回采工作面應(yīng)滿足：</p><p><b>　　（4.18）</b></p><p>　　式中： Sc——回采工作面的平均有效斷面，m2設(shè)計(jì)礦井大采高工作面：</p><p>　　Sc =14.35m2 </p>

82、<p>　　215.25m3/min ≤≤ 3444m3/min</p><p>　　由風(fēng)速驗(yàn)算可知， =1649.7m3/min符合風(fēng)速要求。</p><p>　　則：綜采工作面的需風(fēng)量為1649.7m3/min，</p><p>　　取=1649.7 m3/min</p><p>　　(2) 掘進(jìn)需風(fēng)量計(jì)算</p>

83、<p>　　礦井生產(chǎn)前期，為保證生產(chǎn)正常接替，在正常生產(chǎn)期間，前期安排四套獨(dú)立通風(fēng)的綜掘機(jī)掘進(jìn)頭，后期仍為四個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層掘進(jìn)頭。</p><p>　　通風(fēng)方式：采用綜掘機(jī)掘巷。在無聯(lián)絡(luò)巷貫通時(shí)的獨(dú)頭段采用壓入式局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。</p><p>　　煤巷、半煤巷和巖巷獨(dú)頭通風(fēng)掘進(jìn)工作面的風(fēng)量，應(yīng)按下列因素分別計(jì)算，取其最大值。</p><p>　?、?/p>

84、 按瓦斯（二氧化碳）涌出量計(jì)算：</p><p>　　根據(jù)《礦井安全規(guī)程》規(guī)定，按工作面回風(fēng)風(fēng)流中沼氣的濃度不得超過1％的要求計(jì)算。即：</p><p><b>　　式（4.19） </b></p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　——掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量，m3/min

85、；</p><p>　　——掘進(jìn)工作面平均絕對瓦斯涌出量，m3/min；</p><p>　　——掘進(jìn)工作面因瓦斯涌出不均勻的風(fēng)量備用系數(shù)，機(jī)掘工作面取1.5～2.0，這里取 kd=1.5</p><p>　　單個(gè)掘進(jìn)工作面日產(chǎn)量：160t；</p><p><b>　　則 ：</b></p><p&

86、gt;　　煤巷掘進(jìn)工作面瓦斯絕對涌出量：</p><p>　　=160×2.52/（60×24）=0.28 m3/min</p><p>　　煤巷掘進(jìn)工作面需風(fēng)量：</p><p>　　=100qai×Kai=100×0.28×1.5=42 m3/min </p><p>　?、?按炸藥消耗

87、量計(jì)算</p><p><b>　　式（4-20）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　——掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　——掘進(jìn)面一次爆破所用的最大炸藥量，kg；</p><p>　　b——每公斤炸藥爆破后生成的

88、當(dāng)量CO量，煤巷取0.1m3/kg,巖巷取0.04m/kg；</p><p>　　t——通風(fēng)時(shí)間，一般不少于20 min；</p><p>　　c——爆破后經(jīng)通風(fēng)后，允許人員進(jìn)入工作面工作的CO濃度，一般取c=0.02%</p><p>　　巖巷全斷面一次爆破消耗炸藥15kg。</p><p>　　則按炸藥消耗計(jì)算巖巷掘進(jìn)工作面需風(fēng)量<

89、/p><p><b>　　m3/min</b></p><p>　　③ 按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算</p><p><b>　?。?.21）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　——掘進(jìn)面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，m3/min

90、 </p><p>　　——掘進(jìn)面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺數(shù)，臺</p><p>　　——為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.2-1.3。</p><p><b>　　則</b></p><p>　　=250×1×1.2=300 m3/min</p><p>　?、?/p>

91、 按掘進(jìn)工作面工作人員數(shù)量計(jì)算</p><p><b>　　（4.22）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　4——每人每分鐘供給4m3的規(guī)定風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Nj——第j個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取40人。</p>&

92、lt;p>　　故綜掘機(jī)掘進(jìn)工作面風(fēng)量：=4×40=160 m3/min</p><p>　　大巷掘進(jìn)工作面風(fēng)量：=4×40=160 m3/min</p><p>　　由以上三種方法計(jì)算的掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量最大值為：</p><p>　　=375 m3/min</p><p><b>　?、?按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算&

93、lt;/b></p><p>　　按《礦井安全規(guī)程》規(guī)定巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿足：</p><p><b>　?。?.23）</b></p><p>　　煤巷、半煤巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿足：</p><p><b>　?。?.24）</b></p><p><b

94、>　　式中 </b></p><p>　　Sj——掘進(jìn)工作面過風(fēng)斷面，m2</p><p>　　煤巷Sj =12.11 m2，巖巷Sj =16.37 m2</p><p>　　9×17.6=158.4≤375 ≤ 240 ×17.6=4224</p><p>　　15×13.8=207 ≤ 37

95、5 ≤ 240×13.8=3312</p><p>　　由風(fēng)速驗(yàn)算可知， =375m3/min符合風(fēng)速要求。</p><p>　　則 ：掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量均為375m3/min。</p><p><b>　　(3)硐室需風(fēng)量</b></p><p>　　硐室的需風(fēng)量可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值?。?lt;/p>&l

96、t;p>　　井下炸藥庫 Q硐= 80m3/min</p><p>　　帶區(qū)變電所 Q硐=80 m3/min</p><p>　　充電硐室 Q硐=100 m3/min</p><p>　　(4)其它巷道需風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　新礦井設(shè)計(jì)、其它用風(fēng)巷道所需風(fēng)量可以采取按采煤、掘進(jìn)、硐室的總和的3%～5%進(jìn)行考慮。</p>

97、<p>　　=（1649+300×4+80+80×2+100）×5%m3/min </p><p>　　=159.45 m3/min</p><p>　　取160m3/min。</p><p>　　由以上計(jì)算結(jié)果，按采煤、掘進(jìn)、硐室等處實(shí)際需風(fēng)量分別計(jì)算礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的礦井總需風(fēng)量，該礦井容易時(shí)期和困難時(shí)期所需

98、的總風(fēng)量相差不多，詳見立體圖。用風(fēng)地點(diǎn)見圖4—3和4—4。</p><p><b>　　礦井通風(fēng)容易時(shí)期：</b></p><p>　　( 1649 +375×4 +80 +80×2 +100 +160 )×1.2 </p><p>　　=4379 m3/min</p><p><b&

99、gt;　　礦井通風(fēng)困難時(shí)期：</b></p><p>　　( 1649 +375×4 +80 +80×2 +100 +160 )×1.2 </p><p>　　=4379 m3/min</p><p><b>　　5.3風(fēng)量分配</b></p><p>　　風(fēng)量分配原則主要是：

100、</p><p>　　1) 分配到各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量，應(yīng)不低于本節(jié)上面計(jì)算出的風(fēng)量；</p><p>　　2) 為維護(hù)巷道，防止坑木腐爛，金屬生銹，以及行人安全等，所有巷道都應(yīng)分配一定的風(fēng)量；</p><p>　　3) 風(fēng)量分配后，應(yīng)保證井下各處瓦斯?jié)舛龋泻怏w濃度，風(fēng)速等滿足《煤礦安全規(guī)程》的各項(xiàng)要求。</p><p>　　風(fēng)量分配應(yīng)按不同

101、時(shí)期的礦井總進(jìn)風(fēng)量和用風(fēng)地點(diǎn)，采用由里到外，細(xì)致配風(fēng)。礦井通風(fēng)容易和困難時(shí)期的確定見4.5節(jié)礦井通風(fēng)阻力。</p><p>　　說明：由于本礦設(shè)計(jì)運(yùn)輸大巷單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流不經(jīng)工作面，故給該巷分440 m3/min。</p><p>　　表4.16 礦井通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量分配表</p><p>　　表4.17 礦井通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量分配表</p><

102、p><b>　　風(fēng)速校核</b></p><p>　　風(fēng)量分配到各用風(fēng)地點(diǎn)后，驗(yàn)算各過風(fēng)巷道的風(fēng)速，防止巷道內(nèi)風(fēng)速過大或過小，使之滿足對巷道的風(fēng)速規(guī)定。具體驗(yàn)算見4.5節(jié)礦井通風(fēng)阻力。</p><p>　　6全礦通風(fēng)阻力的計(jì)算</p><p>　　6.1礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則</p><p>　　1) 礦井通風(fēng)總阻

103、力，不應(yīng)超過2940Pa</p><p>　　2) 礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū)）宜按照井巷摩擦阻力的10％計(jì)算，擴(kuò)建礦井應(yīng)該按照井巷摩擦阻力的15％計(jì)算。</p><p>　　6.2通風(fēng)阻力最大路線</p><p>　　首帶區(qū)首采工作面通風(fēng)路線最短，通風(fēng)阻力最小，為礦井通風(fēng)通風(fēng)容易時(shí)期；邊界帶區(qū)（最后一個(gè)工作面通風(fēng)路線最長，通風(fēng)阻力最

104、大，為礦井通風(fēng)困難時(shí)期。</p><p>　　確定礦井通風(fēng)容易時(shí)期的最大阻力路線為：</p><p>　　根據(jù)通風(fēng)容易和困難時(shí)期的立體圖：圖4.3、圖4.5和網(wǎng)絡(luò)圖：圖4.4、4.6，經(jīng)過綜合分析，確定：</p><p>　　礦井通風(fēng)容易時(shí)期，最大通風(fēng)阻力路線為： 0 → 1 → 2 → 3 →4 → 5→6 → 7 → 8 →9→10</p><

105、;p>　　礦井通風(fēng)困難時(shí)期，最大通風(fēng)阻力路線為： 0 → 1 → 2 → 3 →4 → 5→6 → 7 → 8 →9→10</p><p><b>　　6.3通風(fēng)阻力計(jì)算</b></p><p>　　井巷通風(fēng)總阻力是選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)的重要因素之一。所以，在選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)之前，必須計(jì)算井巷通風(fēng)總阻力。</p><p>　　風(fēng)量按各用

106、風(fēng)地點(diǎn)的需要或自然分配后，達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，選擇通風(fēng)最容易和最困難時(shí)期的通風(fēng)阻力，計(jì)算公式如下：</p><p><b>　?。?.25）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　H——礦井通風(fēng)總阻力，Pa；</p><p>　　——井巷摩擦阻力系數(shù)，</p>

107、<p>　　L——井巷長度，m；</p><p>　　P——井巷凈斷面周長，m；</p><p>　　S——井巷凈斷面積，m3/s；</p><p>　　Q——井巷通過風(fēng)量，m/s；</p><p>　　H局——局部阻力，Pa；</p><p>　　He——自然風(fēng)壓，Pa。</p><

108、p>　　表4-18 礦井容易時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算表</p><p>　　表4-19 礦井困難時(shí)期通風(fēng)阻力計(jì)算表</p><p>　　由表4-18和表4-19計(jì)算結(jié)果得出，礦井通風(fēng)容易時(shí)期的最大摩擦阻力為1089.46Pa,困難時(shí)期的最大摩擦阻力為1360.45Pa 。各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量滿足用風(fēng)要求，風(fēng)速均滿足《煤礦安全規(guī)程》對風(fēng)速的要求，見表4-20。驗(yàn)證2.2節(jié)的各種巷道和井筒的斷面

109、選型是合理的。</p><p>　　表4-20 井巷合理風(fēng)速</p><p><b>　　1) 局部阻力計(jì)算</b></p><p>　　按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：礦井井巷的局部阻力計(jì)算，新建礦井宜按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算。</p><p><b>　?。?.26）</b></p&g

110、t;<p><b>　　式中</b></p><p>　　容易時(shí)期通風(fēng)總阻力為：</p><p><b>　　（4.27）</b></p><p>　　=1089.46+1089.46×10%</p><p>　　=1198.41Pa</p><p>

111、　　困難時(shí)期通風(fēng)總阻力為：</p><p>　　=1360.45+1360.45×10%</p><p>　　=1496.50Pa</p><p>　　6.4礦井總風(fēng)阻和等積孔的計(jì)算</p><p><b>　　1) 通風(fēng)容易時(shí)期</b></p><p><b>　　礦井總風(fēng)阻

112、</b></p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期礦井總風(fēng)阻可按下式計(jì)算</p><p><b>　?。?.28）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——通風(fēng)容易時(shí)期礦井總風(fēng)阻，</p><p>　　——通風(fēng)容易時(shí)期的礦井總阻力，&l

113、t;/p><p><b>　　——礦井總風(fēng)量，</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　=1198.41/76.40</p><p><b>　　=0.20m2</b></p><p><b>　　礦井等積孔</b

114、></p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期礦井等積孔可按下式計(jì)算</p><p><b>　?。?.29）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——通風(fēng)容易時(shí)期礦井等積孔，</p><p>　　——通風(fēng)容易時(shí)期的礦井總阻力，</p&g

115、t;<p><b>　　——礦井總風(fēng)量，</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　2）通風(fēng)困難時(shí)期</b></p><p><b>　　礦井總風(fēng)阻</b></p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期礦井總風(fēng)阻可按下式

116、計(jì)算</p><p><b>　?。?.30）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——通風(fēng)困難時(shí)期礦井總風(fēng)阻，</p><p>　　——通風(fēng)困難時(shí)期的礦井總阻力，</p><p><b>　　——礦井總風(fēng)量，</b>

117、</p><p><b>　　則</b></p><p>　　=1496.50/76.4</p><p><b>　　=0.26m2</b></p><p><b>　　礦井等積孔</b></p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期礦井等積孔可按下式計(jì)算</

118、p><p><b>　?。?.31）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——通風(fēng)容易時(shí)期礦井等積孔，</p><p>　　——通風(fēng)容易時(shí)期的礦井總阻力，</p><p><b>　　——礦井總風(fēng)量，</b></p&

119、gt;<p><b>　　則</b></p><p>　　表4-21 礦井通風(fēng)阻力等級分類</p><p>　　對照上表，本礦井在通風(fēng)容易時(shí)期屬小阻力礦井，通風(fēng)容易，后期即通風(fēng)困難時(shí)期也屬小阻力礦井，通風(fēng)難易程度容易</p><p>　　7 礦井主要通風(fēng)機(jī)選型</p><p>　　根據(jù)前面計(jì)算，用扇風(fēng)機(jī)的

120、個(gè)體特性曲線來選擇主扇，要先確定通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期主扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工況點(diǎn)。</p><p><b>　　7.1自然風(fēng)壓</b></p><p>　　自然風(fēng)壓對主要通風(fēng)機(jī)的工作壓力有很大影響。因此在風(fēng)機(jī)選型計(jì)算風(fēng)機(jī)壓力時(shí)須考慮礦井自然風(fēng)壓。</p><p>　　礦井自然風(fēng)壓的大小，最要取決于礦井風(fēng)井的深度及內(nèi)部的風(fēng)流的密度。</p>

121、;<p>　　自然風(fēng)壓的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式（“科馬洛夫”公式）：</p><p>　　1) 當(dāng)井深小于100m時(shí)</p><p><b>　?。?.32）</b></p><p>　　2)當(dāng)井深大于100m時(shí)</p><p><b>　　（4.33）</b></p><p

122、><b>　　式中：</b></p><p>　　Hn——自然風(fēng)壓，pa</p><p>　　H——礦井開采深度，m</p><p>　　T1——進(jìn)風(fēng)側(cè)平均溫度，K；</p><p>　　T2——回風(fēng)側(cè)平均溫度，K；</p><p>　　R——礦井空氣常數(shù)，干空氣的常數(shù)287J/（kgK），

123、水蒸汽氣體常數(shù)R=461 J/（kgK）。</p><p>　　g　——重力加速度，9.8m/s2</p><p>　　由于礦井進(jìn)回風(fēng)井的風(fēng)流參數(shù)因季節(jié)的不同而不同，所以分夏季和冬季兩個(gè)差別較大的時(shí)期，具體見表4—22 </p><p>　　表4-22 T1、T2 參數(shù)表</p><p>　　設(shè)計(jì)礦井開采深度大于100m于是夏季的自然風(fēng)壓H

124、n1為</p><p>　　冬季的自然風(fēng)壓Hn2為</p><p>　　7.2主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量</p><p><b>　　通風(fēng)容易時(shí)期</b></p><p>　　為了使所選用的風(fēng)機(jī)在通風(fēng)容易時(shí)期的工作效率不至太低，應(yīng)考慮礦井自然風(fēng)壓幫助通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的作用，即抽出式風(fēng)機(jī)，在通風(fēng)容易時(shí)期的靜風(fēng)壓為：</p>

125、;<p><b>　?。?.34）</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　——通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)機(jī)靜壓，pa</p><p>　　——通風(fēng)容易時(shí)期的礦井通風(fēng)阻力，pa</p><p>　　——通風(fēng)容易時(shí)期幫助風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的礦井自然風(fēng)壓，pa（冬季）</

126、p><p>　　——表示風(fēng)硐影響的阻力，?。?10 pa。</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　通風(fēng)困難時(shí)期</b></p><p>　　為了使所選用的風(fēng)機(jī)在通風(fēng)困難時(shí)期也能滿足要求，需要考慮礦井自然風(fēng)壓反對風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的作用，即抽出式風(fēng)機(jī)在通風(fēng)困難時(shí)期的靜風(fēng)壓為</p

127、><p><b>　?。?.35）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　——通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)機(jī)靜壓，pa</p><p>　　——通風(fēng)困難時(shí)期的礦井通風(fēng)總阻力，pa</p><p>　　——通風(fēng)困難時(shí)期阻礙風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的礦井自然風(fēng)壓，pa（夏季）&l

128、t;/p><p>　　——表示風(fēng)硐影響的阻力，?。?10 pa。</p><p>　　則 </p><p>　　通過以上計(jì)算，得出礦井風(fēng)機(jī)通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期對應(yīng)的靜風(fēng)壓見表4—23</p><p>　　主要通風(fēng)機(jī)的通過風(fēng)量</p><p>　　因有外部漏風(fēng)（防爆門和通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐漏風(fēng)）通過主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量