畢業(yè)設(shè)計--煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況4</b></p><p>　　1.1.1地理位置4</p><p>　　1.1.2 井田地質(zhì)4</p><p>　　1.1.

2、3 企業(yè)經(jīng)濟性質(zhì)7</p><p>　　1.2地理水文概況7</p><p>　　1.2.1 地形地貌7</p><p>　　1.2.2 水文概況7</p><p>　　1.3開采方法與頂?shù)装鍡l件8</p><p>　　1.3.1 開采方法8</p><p>　　1.3.2 煤層頂?shù)?/p>

3、板特征8</p><p>　　1.4 區(qū)域水文地質(zhì)10</p><p>　　1.4.1 地表水10</p><p>　　1.4.2 老空、老窯水10</p><p>　　1.4.3 小窯水11</p><p>　　第二章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的可行性論證</p><p>　　第三章 礦

4、井通風(fēng)系統(tǒng)選擇</p><p>　　3.1 礦井通風(fēng)的任務(wù)及作用12</p><p>　　3.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇12</p><p>　　3.2.1選擇原則12</p><p>　　3.2.2選擇礦井主扇的工作方法14</p><p>　　3.2.3選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)14</p><p&

5、gt;　　第四章 礦井風(fēng)量計算與分配</p><p>　　4.1 風(fēng)量計算17</p><p>　　4.2風(fēng)速驗算20</p><p>　　第五章 礦井通風(fēng)阻力計算</p><p>　　5.1計算原則21</p><p>　　5.2計算方法21</p><p>　　5.3計算礦井

6、總風(fēng)阻及總等積孔22</p><p>　　第六章 主要通風(fēng)機選擇</p><p>　　6.1主要通風(fēng)機風(fēng)壓25</p><p>　　6.2選擇主要通風(fēng)機25</p><p>　　第七章 安全技術(shù)措施</p><p>　　7.1 防瓦斯措施27</p><p>　　7.2防止漏風(fēng)和

7、降低風(fēng)阻的措施27</p><p>　　7.3預(yù)防井下火災(zāi)的措施28</p><p>　　7.4粉塵的綜合防治28</p><p>　　7.5預(yù)防井下水災(zāi)的措施29</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p><b>　　前 言</b>

8、</p><p>　　煤炭是工業(yè)的糧食,我國一次能量消費結(jié)構(gòu)中,煤炭占75%以上。我國是世界上煤炭資源最豐富的國家之一,我國煤層的賦存條件多種多樣,煤礦開采條件比較復(fù)雜,同時由于我國是個發(fā)展中國家,原有工業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱,從而決定了我國煤礦的建設(shè)方式、采煤方法和管理體制具有多層次、多類型的特點。</p><p>　　煤炭開采技術(shù)隨著煤層賦存條件的不同而有很大的差異，我國煤層賦存條件多種多樣，

9、目前國有重點煤礦緩斜，傾斜、急斜煤層可采煤層儲量分別占86.3%、10.1%和3.6%，這些特點決定了我國采煤方法必然是多種多樣的。因此采用合適的開采方，為國家節(jié)省人力、物力、財力是相當(dāng)重要。</p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)計是整個礦井設(shè)計的主要組成部分，是保證礦井安全生產(chǎn)的重要一環(huán)。礦井通風(fēng)設(shè)計的基本任務(wù)是建立一個安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)設(shè)計分為新建礦井通風(fēng)設(shè)計與生產(chǎn)礦井通風(fēng)設(shè)計兩種

10、。對于新建礦井通風(fēng)設(shè)計，既要考慮當(dāng)前的需要，又要考慮礦井的長遠(yuǎn)發(fā)展。對于生產(chǎn)礦井通風(fēng)設(shè)計，必須在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，充分考慮礦井生產(chǎn)的特點和發(fā)展規(guī)劃，盡量利用原有井巷與通風(fēng)設(shè)備，在原有基礎(chǔ)上提出更完善、更切合實際的通風(fēng)設(shè)計。設(shè)計必須貫徹和遵守黨和國家的技術(shù)經(jīng)濟政策、規(guī)程、規(guī)范及相關(guān)規(guī)定。</p><p>　　第一章 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況

11、</b></p><p><b>　　1.1.1地理位置</b></p><p>　　平煤集團大莊礦位于平頂山市石龍區(qū)，韓梁礦區(qū)中部。東距平頂山市64km，南距魯山縣、東北距寶豐縣各約15km，見圖1.1。其地理位置坐標(biāo)為：東經(jīng)112°51′18″～112°53′42″，北緯33°51′20″～33°53′29″。主

12、井口坐標(biāo)：X=3749986.364，Y=38396588.768，Z=193.500。</p><p>　　圖1.1 平頂山煤田（礦區(qū)）平面圖</p><p>　　1.1.2 井田地質(zhì)</p><p>　　地層自下而上依次為：</p><p>　　1、寒武系：出露于井田西南部，主要由灰黃色泥質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖等組成。</

13、p><p>　　2、石炭系上石炭統(tǒng)太原組：平均厚67.9m，為一套海陸交互相的含煤建造。主要由砂巖、砂質(zhì)泥巖、砂泥質(zhì)灰?guī)r、及生物碎屑灰?guī)r夾庚組煤組成。底部為鮞狀泥巖。</p><p><b>　　3、二疊系</b></p><p>　?、傧露B統(tǒng)山西組：由灰至灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、砂巖、紫紅色斑塊泥巖及己組煤組成，含煤一組2-5層，為本井田主要含煤

14、地層，平均厚93.8m。</p><p>　?、谙露B統(tǒng)下石盒子組：整合于山西組之上，由灰色、灰白色砂巖、深灰色砂巖、砂質(zhì)泥巖及丙、丁、戊煤組等組成，平均厚321.8m。</p><p>　?、凵隙B統(tǒng)上石盒子組：整合于下石盒子組之上，由深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖，灰綠色、肉紅色及紫色砂巖，紫紅色泥巖及甲、乙煤組組成，本組不含可采煤層，含每9-17層，平均厚311m。</p>&l

15、t;p>　?、苌隙B系石千峰組：本組下部為灰白色、厚層狀中粒長石石英砂巖平頂山砂巖段，平均厚121m。上部為紫紅或暗紅色長石石英砂巖，平均厚127m。</p><p><b>　　4、三疊系</b></p><p>　　由紅褐色或磚紅色砂巖、粉砂巖組成，平均厚170m。</p><p><b>　　5、第三系</b>

16、</p><p>　　分布于井田中南部，為灰白色泥灰?guī)r，不整合于各系之上，巖溶發(fā)育，平均厚3.50m 。</p><p><b>　　6、第四系</b></p><p>　　有雜色粘土、黃土、卵石及鈣質(zhì)結(jié)核組成，平均厚50m。</p><p>　　本井田屬石炭、二疊系含煤系，含煤地層為太原組、山西組和上、下石盒子組，煤系

17、總厚厚794.5m。</p><p>　　區(qū)內(nèi)老地層在湛河以南，含煤地層在湛河以北的溝谷中有零星出露。低山丘陵主要由二疊系石千蜂組砂巖和平頂山砂巖組成。其余均為第四系覆蓋，露頭稀少。根據(jù)1：5000的地質(zhì)填圖和鉆探工程揭露，地層從老到新主要為：寒武系、石炭系、二疊系、第三系和第四系。 石炭二疊系為區(qū)內(nèi)含煤地層，可采和局部可采煤層為庚20、己16-17、己15、己14、戊9-10、戊8、丁5-6、和丙3等八層，庚2

18、1為偶爾可采煤層，分別賦存于太原組、山西組和下石盒子組中。其中庚20、己16-17、己15、戊9-10、戊8、和丁5-6煤層為全區(qū)可采，庚21、己14和丙3煤層為局部可采。</p><p>　　戊組煤：東以巖漿巖與煤層交接線（即C1403～C1408點連線）為界，北以大莊斷層上盤斷煤交線（即C1408～C1414點連線）為界，西界自北而南與馬道礦東界（即C1414～C1425點連線）、五七煤礦東界（即C1425～

19、C1430點連線）、青草嶺逆斷層下盤斷煤交線（即C1430、C1431兩點連線），南以雙頭山正斷層上盤斷煤交線（即C1431、C1432、C1401點連線）、泉上莊正斷層上盤斷煤交線（即C1401～C1403點連線）為界。</p><p>　　己組煤：東以巖漿巖與煤層交接線（即B1413～B1420點連線）為界，北以3752400緯線、謝河正斷層下盤斷煤交線（即B1420～B1426點連線）與高莊井田分界，西界自

20、北而南以38394200經(jīng)線、留出山高礦廣場煤柱、五七煤礦后以青草嶺逆斷層（即B1426、B1442點連線），南以雙頭山正斷層、泉上莊正斷層（即B1442～B1413點連線）為界。</p><p>　　圖1.2 綜合柱狀圖</p><p>　　1.1.3 企業(yè)經(jīng)濟性質(zhì)</p><p>　　平煤集團大莊礦為合法國有企業(yè)。</p><p><

21、;b>　　1.2地理水文概況</b></p><p>　　1.2.1 地形地貌</p><p>　　本區(qū)屬低山丘陵區(qū)，山脊寬緩圓滑、呈緩坡狀起伏，坡度較緩，溝谷開闊，地勢總體呈西部與東部高中間低、北高南低。海拔標(biāo)高一般為200m左右，井田西部青草嶺在礦區(qū)和井田地勢比較高，山體走向北東至南西，海拔最高標(biāo)高為+445.90，為地表分水嶺，中東部石龍河河床最低，海拔標(biāo)高+161

22、.0m，相對高差284.90m。</p><p>　　1.2.2 水文概況</p><p>　　區(qū)內(nèi)為低山丘陵地貌，受地形的影響，沖溝較發(fā)育。常年性地表水體發(fā)育，流經(jīng)井田東部的石龍河，流向由北向南，經(jīng)大莊、竹茂村流出井田注入沙河，該河九十年代前為常年性河流，最大流量為33.13m3/s，最小流量為0.1676m3/s，由于受氣候、煤炭開采抽放大量地下水及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活用水的大幅度增加，九

23、十年代之后變?yōu)榧竟?jié)性河流，洪水期有水，井田內(nèi)最高洪水位標(biāo)高+188.17m，枯水期一般無水，主要排泄礦井與工業(yè)廢水。</p><p>　　1.3開采方法與頂?shù)装鍡l件</p><p>　　1.3.1 開采方法</p><p>　　大莊礦于1966年建井，1973年投產(chǎn)。開拓方式為三立井分水平盤曲式雙翼開采，一水平分為三個采區(qū)（戊一、戊二、戊三），主采戊8、戊9-10煤

24、層，該水平于1998年全部結(jié)束；二水平分為四個采區(qū)（己一、己二、己三與己四），主采己16-17煤層，其中，己一、己二采區(qū)分別于2000和2001年結(jié)束。采煤方法采用走向長壁法。采煤工藝以炮采為主，兼有高檔普采。頂板管理采用全巖垮落法。通風(fēng)方式為壓入式。</p><p><b>　　（1）煤層傾角</b></p><p>　　井田內(nèi)煤層傾角為0～6°，為近水平

25、煤層，但局部地段煤層有較大起伏，個別地段傾角大于15°，對礦井運輸、排水等有一定影響。</p><p><b>　　（2）煤層穩(wěn)定性</b></p><p>　　戊8煤層厚約3.10m，一般不含夾矸；戊9-10煤層厚約3.34m，普遍含一層以上夾矸，兩者均屬中厚煤層，間距3 m左右，均屬不穩(wěn)定性大部可采煤層，厚度變化不大，但煤層因受巖漿巖侵蝕破壞，造成局部地

26、段不可采，對合理正常的工作面布置及采掘生產(chǎn)影響較大。</p><p>　　己16-17煤層厚0.10～13.40 m，平均厚約5.28 m。從四個采區(qū)揭露情況，因煤層厚度變化較大，致使上分層開采后，下分層因煤層厚度不均或可采厚度不連續(xù)，給工作面布置及采掘生產(chǎn)造成一定的難度。</p><p>　　庚20、庚21煤層，厚分別為0～1.93 m、0～1.49 m，平均厚分別為0.97 m、0.5

27、6 m，均屬極不穩(wěn)定薄煤層，可一次采全高。但由于厚度不穩(wěn)定，回采難度較大。</p><p>　　1.3.2 煤層頂?shù)装逄卣?lt;/p><p>　?。?）戊8、戊9-10煤層</p><p>　　戊8煤層：直接頂板主要為砂質(zhì)泥巖及細(xì)砂巖，厚1～18m，一般為6m。致密性脆、易冒落，放頂后成塊狀冒落，不易管理；老頂為中粒砂巖，厚5～17m較堅硬、且穩(wěn)定，不易冒落。此外，在

28、井田南部的戊二、戊三采區(qū)，戊8煤層大部分受巖漿巖侵蝕破壞，煤層直接頂板常為巖漿巖所代替，放頂后不易冒落，形成大面積的空頂現(xiàn)象，給頂板管理帶來較大困難。底板為戊9-10煤層頂板，局部見底鼓現(xiàn)象。主要可采煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)。屬中等穩(wěn)定性頂?shù)装濉?lt;/p><p>　　戊9-10煤層：頂板以泥巖及砂質(zhì)泥巖為主，次為細(xì)～中粒砂巖，厚0.5～5 m，一般厚3 m左右，其上為戊8煤層。井田內(nèi)厚度由南至北變化規(guī)律明顯，南

29、部一般厚為0.8 m左右，北部一般厚4 m左右，西部戊二采區(qū)最厚達(dá)5 m以上。泥巖及砂質(zhì)泥巖頂板，較疏松、易冒落，不易管理，在采掘過程中，常有冒頂事故發(fā)生。在井田南部部分地段，由于戊8煤層受巖漿巖侵蝕嚴(yán)重，采面回采后，巖漿巖不易冒落，形成大面積的空頂區(qū)，最大空頂距達(dá)10m以上，給頂?shù)装骞芾韼硪欢ɡщy。底板主要為泥巖、炭質(zhì)泥巖，次為粉砂巖及細(xì)～中粒砂巖，厚0.1～10m，一般厚3m，其中泥巖較致密、塊狀結(jié)構(gòu)，遇水浸易膨脹。屬中等穩(wěn)定性至

30、不穩(wěn)定性頂?shù)装濉?lt;/p><p>　?。?）己16-17煤層</p><p>　　頂板主要為泥巖、粉砂巖，次為砂質(zhì)泥巖與細(xì)至中粒砂巖等。厚0.20～10m ，一般為5 m 。巖石致密、堅硬、層理發(fā)育，巖性較穩(wěn)定。局部有炭質(zhì)泥巖偽頂，厚0.5 m，塊狀易碎，與煤混落，影響煤質(zhì)。采掘過程中，遇砂質(zhì)泥巖頂板時，頂板穩(wěn)定性相對較差，易冒落，且有冒頂事故發(fā)生；頂板為砂巖地段，其穩(wěn)定性好，易于管理，放

31、頂后垮落高度一般為2～5m。煤層底板多為泥巖、粉砂巖，厚0.2～7 m，一般為3m。塊狀結(jié)構(gòu)，受水浸后易膨脹，在采掘生產(chǎn)過程中有底鼓現(xiàn)象。次外，煤層局部受巖漿巖侵蝕破壞，對生產(chǎn)有一定影響。屬中等穩(wěn)定性至不穩(wěn)定性頂?shù)装濉?lt;/p><p>　?。?）庚20、庚21煤層</p><p>　　兩煤層間距一般為5.5 m左右。庚20煤層，頂板主要為深灰色灰?guī)r或泥巖，厚0.10～5.3m ，灰?guī)r致密、

32、塊狀結(jié)構(gòu)、易脆、穩(wěn)定性好。底板主要為灰?guī)r，部分地段為泥巖，厚0.50～3.0 m，灰?guī)r底板穩(wěn)定性好，泥巖底板穩(wěn)定性差，遇水易變軟或膨脹。庚21煤層頂?shù)装迮c庚20煤層相似，均屬穩(wěn)定至不穩(wěn)定頂?shù)装濉?lt;/p><p>　　1.4 區(qū)域水文地質(zhì)</p><p><b>　　1.4.1 地表水</b></p><p>　　本區(qū)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，夏季

33、炎熱，冬季寒冷，降水較充足。年平均降雨量764 .28mm,最大1235.50mm(1964年1～10月),最小為424.7mm（1966年）,降雨多集中在6、7、8三個月，約占年降水量的70%。</p><p>　　地表水體有石龍河和撈飯店水庫，石龍河為區(qū)內(nèi)較大的季節(jié)性河流，由北而南流經(jīng)礦區(qū)中部，枯水期主要排泄礦坑水、工業(yè)與生活廢水，流量為0.1676m3/s；豐水期，暴雨時形成洪峰，最大流量為33.13m3/

34、s，由于匯水面積有限，通常持續(xù)時間短，一般不超過12小時。撈飯店水庫，位于井田東北部，南北長650m，東西寬100m，面積0.104km2，水庫正常水位+210m，最大水深10m，正常蓄水量51.8萬m3，超出部分水量由泄洪道泄入石龍河。由于礦區(qū)是以青草嶺和巖漿巖體為主體組成的低山丘陵區(qū)，標(biāo)高+160～+466m。相對高差達(dá)300 m。地勢北高南低，東西高中間低，沖溝發(fā)育，地表徑流與排泄條件良好。</p><p>

35、;　　1.4.2 老空、老窯水</p><p>　　韓梁礦區(qū)，由于煤層埋藏相對較淺，開采歷史悠久，新中國成立之前，在其淺部已有眾多的小窯存在，二十世紀(jì)五十年代，先后有大莊礦、高莊礦、梁洼礦、韓莊礦、荊家門礦、五七礦等大中型國有與地方煤礦建井投產(chǎn)，八十年代鄉(xiāng)鎮(zhèn)與個體煤礦開始大規(guī)模的建設(shè)與開采，致此，大小礦井累計達(dá)上千個。目前，荊家門礦、梁洼礦、韓莊礦及眾多的小窯已停產(chǎn)報廢，現(xiàn)生產(chǎn)礦井資源儲量亦剩余有限，由此，礦區(qū)內(nèi)

36、報廢礦井和廢棄小窯采空區(qū)，業(yè)已形成了龐大的地下水儲存空間，加之，原生產(chǎn)小煤礦越層、越界開采現(xiàn)象較普遍，井田邊界煤柱、采區(qū)煤柱和井巷煤柱多已遭破壞，導(dǎo)致老空、老窯水相互連通，構(gòu)成統(tǒng)一含水體，受大氣降水補給后，由高向低徑流，在其低洼處形成大面積集水，對現(xiàn)生產(chǎn)礦井的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。</p><p><b>　　1.4.3 小窯水</b></p><p>　　本井田內(nèi)分布大

37、量的古窯和小窯。近年來新開發(fā)及已經(jīng)停產(chǎn)的小窯達(dá)幾百個。小窯老空區(qū)內(nèi)多有積水，并由導(dǎo)水裂隙與地表水構(gòu)成水力聯(lián)系，常年接受大氣降水和地表水的補給。小窯的越層開采，溝通了鄰近含水層的水力聯(lián)系，致使該地區(qū)水文地質(zhì)條件日趨復(fù)雜化。小窯水成為本井田的主要水害。</p><p>　　第二章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的可行性論證</p><p>　　2.1礦井通風(fēng)優(yōu)化的目的和意義在以下三個方面：</p&g

38、t;<p>　?。?）可以解決礦井通風(fēng)困難問題，提高通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性。</p><p>　?。?）可以提高突出礦井的安全性能，提高礦井的本質(zhì)安全性，增加礦井抗風(fēng)險的能力。</p><p>　　（3）可以找到一條礦井通風(fēng)系統(tǒng)升級改造的新路子，為其他類似礦井提供基礎(chǔ)資料。</p><p>　　2.2通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的必要性</p><p

39、>　　隨著礦井不斷的開拓延伸，礦井自然條件和開采技術(shù)也在不斷的發(fā)變化。主要表現(xiàn)在以下方面：</p><p>　?。?）礦井瓦斯等級從低瓦斯礦井轉(zhuǎn)變?yōu)楦咄咚沟V井，由于礦井瓦斯等級提高，如何實現(xiàn)從一個突出瓦斯礦井到高瓦斯礦井再到低瓦斯礦井，使通風(fēng)系統(tǒng)符合規(guī)程要求，建立?；叵到y(tǒng)，并確保礦井在防治煤與瓦斯突出方面提高安全性能，也是一個大的系統(tǒng)工程。早期的通風(fēng)系統(tǒng)也不適合高瓦斯突出礦井的要求。礦井通風(fēng)阻力不斷增大，一

40、方面礦井阻力增加造成礦井負(fù)壓與主要通風(fēng)機不匹配不適應(yīng)；</p><p>　?。?）另一方面，礦井通風(fēng)也變的十分困難，形成兩個極端；一方面采區(qū)內(nèi)部風(fēng)量緊張，瓦斯不能夠得到很好的釋放，瓦斯經(jīng)常處于臨界狀態(tài)，瓦斯超限次數(shù)增加，威脅安全生產(chǎn)，另一方面，采區(qū)總回風(fēng)因為巷道斷面小，風(fēng)速超限。</p><p>　?。?）隨著礦井的機械化提高，對風(fēng)量、溫度的要求也越來越高，因此必須對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。&l

41、t;/p><p>　　2.3礦井通風(fēng)優(yōu)化的緊迫性</p><p>　?。?）隨著主下山采區(qū)的強力開發(fā)，采煤方法和采煤工藝進(jìn)一步先進(jìn)，礦井不斷向下延伸，瓦斯問題日益突出，系統(tǒng)的優(yōu)化和風(fēng)機的改造勢在必行。</p><p>　　（2）風(fēng)井必須改造，保證風(fēng)機安全可靠運行，只能增大供風(fēng)能力才能滿足礦井生產(chǎn)的需要。</p><p>　　2.4通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化的可

42、行性</p><p>　?。?）技術(shù)條件:對于通風(fēng)系統(tǒng)改造，目前國家制定了一套可以用來測定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。比如礦井通風(fēng)阻力測定，網(wǎng)絡(luò)結(jié)算，主扇性能鑒定等，在使用這些技術(shù)方面，本礦井也用比較成熟的經(jīng)驗。</p><p>　?。?）現(xiàn)場條件：通過采取施工新巷道或者闊修原有巷道解決通風(fēng)阻力和提高礦井安全性能的方法是目前國內(nèi)采取的主要方法。</p><p>　　2.5優(yōu)化采用的

43、原理</p><p>　　本次優(yōu)化采用通風(fēng)安全技術(shù)中的阻力測定技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)算技術(shù)、主扇性能鑒定技術(shù)等。所采用的原理為流體力學(xué)中有關(guān)流體方面的定理如伯努里方程、摩擦阻力定理、主要通風(fēng)機特性曲線等。</p><p>　　第三章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇</p><p>　　3.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案的提出</p><p>　　為了更好的施工和節(jié)約成本，

44、提高本次優(yōu)化的成效我們提出了兩個方案下載我們對兩個方案進(jìn)行比較分析</p><p>　　方案一：為了符合高瓦斯突出礦井的要求，在礦井施工一會風(fēng)井，使回風(fēng)巷道增加到兩條。</p><p>　　方案二：更換主扇風(fēng)機。</p><p><b>　　3.1.1方案比較</b></p><p>　　經(jīng)過對2個方案的對比，第一個方案

45、工期較長，且耗資巨大，從經(jīng)濟方面和工期方面考慮都不太合理。而第二方案，在近期就可以實施，并基本滿足了近階段內(nèi)礦井生產(chǎn)的需要，比較符合現(xiàn)場實際</p><p>　　3.2 礦井通風(fēng)的任務(wù)及作用</p><p>　　風(fēng)是供給井下人員呼吸，保障井下作業(yè)人員的身體健康和生命安全；是稀釋和排除井下各種有害氣體和礦塵，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境和治理煤礦瓦斯、煤塵、火災(zāi)的基礎(chǔ)。</p><

46、p>　　建立完整合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)的基本保證，合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)有利于排除礦井瓦斯、降低工作面的溫度和防止煤炭自燃。目前，用通風(fēng)方法排除井下瓦斯、粉塵和熱量的平均能力，估計為：</p><p>　　排除全礦井瓦斯量的80%～90%；</p><p>　　排除回采工作面瓦斯量的70%～80%；</p><p>　　排除裝有抑塵裝置回采工作面的粉塵量

47、的：20%～30%；</p><p>　　排除深井回采工作面熱量的60%～70%；</p><p>　　供給礦井的新鮮空氣的質(zhì)量約為礦井采煤量的5～18倍。</p><p>　　由此可見，礦井通風(fēng)在煤礦生產(chǎn)過程中的地位，是礦井不可缺少的重要環(huán)節(jié)。風(fēng)是煤礦井工開采的命脈，礦井通風(fēng)技術(shù)是解決煤炭工業(yè)安全生產(chǎn)問題的基本措施之一。</p><p>　

48、　3.3礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇</p><p><b>　　3.3.1選擇原則</b></p><p>　　結(jié)合所確定的井田開拓、采區(qū)巷道布置、回采工藝，選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)。要求要符合安全可靠、技術(shù)先進(jìn)合理、經(jīng)濟、投產(chǎn)快等原則。</p><p>　　所設(shè)計的礦井服務(wù)年限超過20～25年，則分前期和后期設(shè)計，后期只考慮通風(fēng)方案，不做詳細(xì)設(shè)計。</

49、p><p>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)要符合下列要求：</p><p>　　1.每個礦井必須至少要有2個能行人的通達(dá)地面的安全出口，各個出口之間的距離不得少于30米。新建和改擴建礦井，如果采用中央式通風(fēng)時，還要在井田邊界附近設(shè)置安全出口；當(dāng)井田一翼走向較長，礦井發(fā)生災(zāi)害不能保證人員安全撤出時，必須掘出井田邊界附近的安全出口。井下每一個水平到上一個水平和每個采區(qū)至少都必須有2個便于行人的安全出口，并與通達(dá)

50、地面的安全出口相連通。通到地面的2個安全出口和2個水平間的安全出口，都必須有便于行人的設(shè)施（臺階和梯子間等）。</p><p>　　2.風(fēng)井位置要在洪水位標(biāo)高以上（大中型礦井考慮百年一遇、小型礦井50年一遇），進(jìn)風(fēng)井口須避免污染空氣進(jìn)入，距有害氣體源的地點不得小于500米。井口工程地質(zhì)及井筒施工地質(zhì)條件簡單，占地少、壓煤少、交通方便、便于施工。</p><p>　　3.箕斗提升井一般不應(yīng)兼

51、作進(jìn)風(fēng)井或出風(fēng)井。如果井上、下裝卸載裝置和井塔有完善的封閉措施，其漏風(fēng)不超過15%，并有可靠的防塵措施，箕斗井可以兼作出風(fēng)井；若井筒中風(fēng)速不超過6m/s，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)，箕斗井可以兼作進(jìn)風(fēng)井。膠帶輸送機斜井一般不得兼作風(fēng)井。如果膠帶輸送機斜井中的風(fēng)速不超過4m/s，并有可靠的防塵措施和防火措施，可以兼作進(jìn)風(fēng)井；如果膠帶輸送機斜井中的風(fēng)速不超過6m/s，并裝有甲烷斷電儀，可以兼做回風(fēng)井。</p>

52、<p>　　4.所有礦井都要采用機械通風(fēng)，主要通風(fēng)機必須安裝在地面。新建礦井不宜在同一井口選用幾臺主要通風(fēng)機聯(lián)合運轉(zhuǎn)。</p><p>　　5.不宜把兩個可以獨通風(fēng)的礦井合并為一個通風(fēng)系統(tǒng)；若有幾個出風(fēng)井，則自采區(qū)到各個出風(fēng)井的風(fēng)流需保持獨立；各工作面的回風(fēng)在進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)道之前、各采區(qū)的回風(fēng)在進(jìn)入回風(fēng)水平之前都不能任意貫通；下水平的回風(fēng)流和上水平的進(jìn)風(fēng)流必須嚴(yán)格隔開；在條件允許時，要盡量使總進(jìn)風(fēng)早分

53、開，總回風(fēng)晚匯合。</p><p>　　6.采用分區(qū)式（多臺主要通風(fēng)機）通風(fēng)時，為了保證聯(lián)合運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，總進(jìn)風(fēng)道的斷面不宜過小，盡可能減少公共風(fēng)路的風(fēng)阻；各分區(qū)主要通風(fēng)機的回風(fēng)流、（中央主要通風(fēng)機）每一翼的回風(fēng)流都必須嚴(yán)格隔開。</p><p>　　7.盡可能降低通風(fēng)阻力。盡量采用并聯(lián)通風(fēng)，并使主要并聯(lián)風(fēng)路的風(fēng)壓接近相等，以避免過多的風(fēng)量調(diào)節(jié)。盡可能利用舊巷道通風(fēng)。</p>

54、<p>　　8.盡可能避免設(shè)置大量風(fēng)橋和風(fēng)門或采用容易引起大量漏風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)。</p><p>　　9.井下爆炸材料庫必須有單獨的進(jìn)風(fēng)流，回風(fēng)必須引進(jìn)礦井主要回風(fēng)道。井下充電硐室必須獨立通風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。</p><p>　　依據(jù)礦井通風(fēng)設(shè)計的條件，提出多個技術(shù)上可行的方案。首先根據(jù)礦井生產(chǎn)實際，選定2-3個技術(shù)上可行，且符合安全要求的方案進(jìn)行經(jīng)濟比較，將最優(yōu)方案確定

55、為設(shè)計方案。礦井通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)具有較強的抗災(zāi)能力，當(dāng)井下一旦發(fā)生災(zāi)害性事故后，所確定的通風(fēng)系統(tǒng)能將災(zāi)害控制在最小范圍，并能迅速恢復(fù)生產(chǎn)。</p><p>　　3.3.2選擇礦井主扇的工作方法</p><p>　　1、抽出式主扇使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)一旦主扇因故停止運轉(zhuǎn)時，井下的風(fēng)流壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；壓入式主扇使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主扇停轉(zhuǎn)時，風(fēng)流壓力降低

56、，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。</p><p>　　2、壓入式通風(fēng)的特點是：在礦井主通風(fēng)機的作用下，礦內(nèi)空氣處于高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ恼龎籂顟B(tài)，當(dāng)?shù)V井與地面間存在漏風(fēng)通道時，漏風(fēng)從井內(nèi)漏向地面。壓入式通風(fēng)礦井中，由于要在礦井的主要進(jìn)風(fēng)巷中安裝風(fēng)門，使運輸、行人不便，漏風(fēng)較大，通風(fēng)管理工作較困難。同時當(dāng)?shù)V井主通風(fēng)機因故停止運轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加，造成瓦斯積聚，對安全不利。因此，在瓦斯礦

57、井中一般很少采用壓入式通風(fēng)。</p><p>　　礦井淺部開采時，由于地表塌陷出現(xiàn)裂縫與井下溝通，為避免用抽出式通風(fēng)將塌陷區(qū)內(nèi)的有害氣體吸入井下，可在礦井開采第一水平時采用壓入式通風(fēng)，當(dāng)開采下水平時再改為抽出式通風(fēng)。此外，當(dāng)?shù)V井煤炭自然發(fā)火比較嚴(yán)重時，為避免將火區(qū)內(nèi)的有毒有害氣體抽到巷道中，有時也可采用壓入式通風(fēng)。</p><p>　　結(jié)合礦井實際情況，選擇壓入式通風(fēng)。</p>

58、<p>　　3.3.3選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)</p><p><b>　　1、中央并列式</b></p><p>　　優(yōu)點：初期開拓工程量小，投資少，投產(chǎn)快；地面建筑集中，便于管理；兩個井筒集中，便于開掘和井筒延深；井筒安全煤柱少，易于實現(xiàn)礦井反風(fēng)。</p><p>　　缺點：礦井通風(fēng)路線是折返式，風(fēng)路較長，阻力較大，特別是當(dāng)井田走向很

59、長時，邊遠(yuǎn)采區(qū)與中央采區(qū)風(fēng)阻相差懸殊，邊遠(yuǎn)采區(qū)可能因此風(fēng)量不足；由于進(jìn)、回風(fēng)井距離近，井底漏風(fēng)較大，容易造成風(fēng)流短路；安全出口少，只有2個；工業(yè)廣場受主要通風(fēng)機噪聲影響和回風(fēng)風(fēng)流的污染。</p><p>　　適用條件：井田走向長度小于4km，煤層傾角大，埋藏深，瓦斯與自然發(fā)火都不嚴(yán)重的礦井。</p><p><b>　　2、中央分列式</b></p>&

60、lt;p>　　優(yōu)點：安全性好；通風(fēng)阻力比中央并列式小，礦井內(nèi)部漏風(fēng)小，有利于瓦斯和自然發(fā)火的管理；工業(yè)廣場不受主要通風(fēng)機噪聲的影響和回風(fēng)流的污染。</p><p>　　缺點：增加一個風(fēng)井場地，占地和壓煤較多；風(fēng)流在井下的流動路線為折返式，風(fēng)流路線長，通風(fēng)阻力大。</p><p>　　適用條件：井田走向長度小于4km，煤層傾角較小，埋藏淺，瓦斯與自然發(fā)火都比較嚴(yán)重的礦井。</p&

61、gt;<p><b>　　3．兩翼對角式</b></p><p>　　優(yōu)點：風(fēng)流在井下的流動路線為直向式，風(fēng)流路線短，通風(fēng)阻力小；礦井內(nèi)部漏風(fēng)小；各采區(qū)間的風(fēng)阻比較均衡，便于按需分風(fēng)；礦井總風(fēng)壓穩(wěn)定，主要通風(fēng)機的負(fù)載較穩(wěn)定；安全出口多，抗災(zāi)能力強；工業(yè)廣場不受回風(fēng)污染和主要通風(fēng)機噪聲的危害。</p><p>　　缺點：初期投資大，建井期長；管理分散；井筒

62、安全煤柱壓煤較多。</p><p>　　適用條件：井田走向長度大于4km，需要風(fēng)量大，煤易自燃，有煤與瓦斯突出的礦井。</p><p><b>　　4．分區(qū)對角式</b></p><p>　　優(yōu)點：各采區(qū)之間互不影響，便于風(fēng)量調(diào)節(jié)；建井工期短；初期投資少，出煤快；安</p><p>　　缺點：風(fēng)井多，占地壓煤多；主要通風(fēng)

63、機分散，管理復(fù)雜；風(fēng)井與主要通風(fēng)機服務(wù)范圍小，接替頻繁；礦井反風(fēng)困難。</p><p>　　適用條件：煤層埋藏淺或因煤層風(fēng)化帶和地表高低起伏較大，無法開鑿淺部的總回風(fēng)巷，在開采第一水平時，只能采用分區(qū)式。另外，井田走向長，多煤層開采的礦井或井田走向長、產(chǎn)量大、需要風(fēng)量大、煤易自燃，有煤與瓦斯突出的礦井也可采用這種通風(fēng)方式。</p><p><b>　　5．區(qū)域式</b>

64、;</p><p>　　優(yōu)點：既可以改善礦井的通風(fēng)條件，又能利用風(fēng)井準(zhǔn)備采區(qū)，縮短建井工期；風(fēng)流路線短，通風(fēng)阻力小；漏風(fēng)少，網(wǎng)絡(luò)簡單，風(fēng)流易于控制，便于主要通風(fēng)機的選擇。 </p><p>　　缺點：通風(fēng)設(shè)備多，管理分散，管理難度大。</p><p>　　適用條件：井田面積大、儲量豐富或瓦斯含量大的大型礦井。</p><p><b>

65、;　　6．混合式</b></p><p>　　優(yōu)點：有利于礦井的分區(qū)分期建設(shè)，投資省，出煤快，效率高；回風(fēng)井?dāng)?shù)目多，通風(fēng)能力大；布置靈活，適應(yīng)性強。 </p><p>　　缺點：多臺風(fēng)機聯(lián)合工作，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，管理難度大。</p><p>　　適用條件：井田走向長度長，老礦井的改擴建和深部開采；多煤層多井筒的礦井；井田面積大、產(chǎn)量大、需要風(fēng)量大或采用分區(qū)

66、開拓的大型礦井。</p><p>　　根據(jù)以上各通風(fēng)方式的要求，參考實習(xí)礦井的通風(fēng)方式，結(jié)合設(shè)計礦井的實際情況，選擇中央并列式通風(fēng)。</p><p>　　第四章 礦井風(fēng)量計算與分配</p><p><b>　　4.1 風(fēng)量計算</b></p><p>　　礦井需風(fēng)量的計算原則</p><p>　

67、　礦井需風(fēng)量應(yīng)按照“由里往外”的計算原則，由采、掘工作面、硐室和其它用風(fēng)地點的實際最大需風(fēng)量總和，再考慮一定的備用風(fēng)量系數(shù)后，計算出礦井總風(fēng)量。</p><p>　　礦井總風(fēng)量按下式計算：</p><p>　　Qkj =（ΣQcj+ΣQjj+ΣQdj +ΣQgj）×Kkj</p><p>　　式中：Qkj——礦井總供風(fēng)量，m3/min；</p>

68、<p>　　ΣQcj——回采工作面所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>　　ΣQjj——掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>　　ΣQdj——獨立通風(fēng)的硐室所需風(fēng)量之和，m3/min；</p><p>　　ΣQgj——其它用風(fēng)地點所需風(fēng)量之和，m3/min取300m3/min；</p><p>　　Kk

69、j——礦井內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù)宜為1.15～1.25，取 1.25。</p><p>　　1、采煤工作面實際需要風(fēng)量</p><p>　　采煤工作面實際需要風(fēng)量應(yīng)按礦井各個回采工作面實際需要風(fēng)量的綜合計算，即：</p><p>　　ΣQ采=nQ綜采+nQ機采+nQ炮采+nQ其他+Q備 m3/min</p><p>　　式中：Q綜采—綜采工作面所需要

70、風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Q機采—機采工作面所需要風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Q炮采—炮采工作面所需要風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Q其他—其他開采方法工作面所需要風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Q備—備用工作面所需要風(fēng)量，為生產(chǎn)工作面風(fēng)量的一半m3/min；</p><

71、p>　　n—各種采煤工作面的個數(shù)，為1個。</p><p>　　(1)根據(jù)瓦斯涌出量和開采方法計算：</p><p>　　本設(shè)計礦井兩個炮采工作面同時生產(chǎn)，一個工作面?zhèn)溆?。每個工作面日產(chǎn)約600t煤，礦井瓦斯相對涌出量為6.5 m3/t。</p><p>　　炮采工作面所需風(fēng)量：</p><p>　　Q采=100·Q瓦

72、3;K炮采</p><p>　　式中：Q采—采面所需風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Q瓦—采面絕對瓦斯涌出量，m3/min；</p><p>　　K炮采—備用風(fēng)量系數(shù)，炮采工作面瓦斯涌出不均勻備用風(fēng)量系數(shù)經(jīng)驗值為1.4-2.0，取1.8。</p><p>　　Q瓦=（q瓦·T采）/（24·60）</p>

73、;<p>　　式中：T綜采—采面平均日產(chǎn)量，為600t/d；</p><p>　　100—按回采工作面的沼氣濃度不超過1/100計算</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　Q瓦=（q瓦·T采·K瓦）/（24·60）</p><p>　　=（6.5&

74、#215;600×1.15）/（24×60）</p><p>　　=3.11m3/min </p><p>　　按照平煤有關(guān)規(guī)定，為保證采面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀?，設(shè)計采面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛茸罡咴试S濃度為0.75%。</p><p>　　Q采=100·Q瓦·K炮采=100×3.11×1.8=560m3/min&

75、lt;/p><p>　?。?）按進(jìn)風(fēng)流溫度計算風(fēng)量Q采</p><p>　　Q采 = 60×υi×Si×Ki，m3/min</p><p>　　式中：υi—采煤工作面風(fēng)速，取1.5m/s；</p><p>　　Si—采煤工作面有效通風(fēng)面積，取6m2；</p><p>　　Ki—采煤工作面的長度

76、風(fēng)量系數(shù)，選0.9。</p><p>　　Q采 = 60×υi×Si×Ki=60×1.5×6×0.9</p><p>　　=486 m3/min</p><p>　?。?）按采面一次使用最大炸藥量計算Q采</p><p>　　Q采=25A，m3/min</p><

77、p>　　式中：A—采面一次使用的最大炸藥量，取12kg。</p><p>　　Q采=25A=25×12=300 m3/min </p><p>　　經(jīng)上述指標(biāo)計算，Q采取三者最大值，Q采=560 m3/min</p><p>　?。?）按風(fēng)速驗算風(fēng)量</p><p>　　①按《規(guī)程》規(guī)定的最低允許風(fēng)速驗算 </p>

78、<p>　　Q采≥60×0.25×Si</p><p>　　②按《規(guī)程》規(guī)定的最高允許風(fēng)速驗算 </p><p>　　Q采≤60×4×Si</p><p>　　式中：Si—炮采工作面的有效通風(fēng)斷面積，取6 m2</p><p>　　90 m3/min≤Q采≤1440 m3/min</

79、p><p>　　因此 Q采=560 m3/min符合風(fēng)速要求。</p><p>　　采煤工作面總需風(fēng)量為：</p><p>　　ΣQ采=560×2 + 560×0.5=1400m3/min ≈23.3 m3/s</p><p>　　2、掘進(jìn)面所需風(fēng)量確定</p><p>　　掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量，應(yīng)按各

80、個需要獨立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量的總和計算，即：</p><p>　　ΣQ掘=n Q掘K掘備，m3/min</p><p>　　式中： Q掘—每個煤巷掘進(jìn)工作面所需要的風(fēng)量，一般取150～200，取200 m3/min；</p><p>　　n—需要獨立通風(fēng)的煤巷數(shù)，為3個；</p><p>　　K掘備—掘進(jìn)工作面?zhèn)溆孟禂?shù)，一般取1.2

81、0。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　ΣQ掘＝n Q煤掘K掘備</p><p>　　=3×200×1.20</p><p>　　=720m3/min=12m3/s</p><p>　　3、硐室實際需要風(fēng)量</p><p&g

82、t;　　各獨立通風(fēng)硐室實際需要風(fēng)量的總和計算：</p><p>　　∑Q硐=Q火+Q充+Q機+Q采硐+Q其它</p><p>　　式中：Q火—為火藥庫實際需要風(fēng)量，按每小時4次換氣量計算得，</p><p>　　Q火=0.07V=0.07100=7m3/min</p><p>　　V—包括聯(lián)絡(luò)巷在內(nèi)的火藥庫空間總體積（m3）</p>

83、;<p>　　按經(jīng)驗值給定風(fēng)量，大型火藥庫供風(fēng)100～150m3/min，中小型火藥庫供風(fēng)</p><p>　　60～100m3/min，取150 m3/min，共3個火藥庫；</p><p>　　Q充—充電硐室實際需要風(fēng)量，應(yīng)按回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計算，但不得小于100m3/min，按經(jīng)驗值規(guī)定100～200m3/min，取150m3/min；</p>

84、<p>　　Q機—大型機電硐室實際需要風(fēng)量，應(yīng)按機電設(shè)備運轉(zhuǎn)的發(fā)熱量計算，取200m3/min；</p><p>　　Q采硐—采區(qū)絞車房或變電硐室實際需要風(fēng)量，按經(jīng)驗供給60～80 m3/min，取70 m3/min</p><p>　　Q其它—其它峒室所需風(fēng)量，根據(jù)具體情況供風(fēng)，取200m3/min；</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)：&

85、lt;/b></p><p>　　∑Q硐=3Q火+Q充+Q機+Q采硐+Q其它</p><p>　　=3×150+100+150+70+200</p><p>　　=970m3/min16.2m3/s</p><p>　　4、礦井除采煤、掘進(jìn)和硐室以外，其他巷道需風(fēng)量，由于本礦井為衰老礦井，老巷密閉多，通風(fēng)行人聯(lián)絡(luò)巷多，通風(fēng)管理

86、難度大。取ΣQgj=1000 m3/min.</p><p>　　由以上計算可得礦井總風(fēng)量為：</p><p>　　Qkj =（ΣQcj+ΣQjj+ΣQdj +ΣQgj）×Kkj</p><p>　　=（1400+720+970+900）×1.2</p><p>　　=4788m3/min80m3/s。</p>

87、<p>　　根據(jù)以上計算，礦井總進(jìn)風(fēng)量為80m3/s。</p><p><b>　　4.2風(fēng)速驗算</b></p><p>　　各條井巷的供風(fēng)量確定后，再按《規(guī)程》101條規(guī)定的風(fēng)速進(jìn)行驗算?！兑?guī)程》規(guī)定的風(fēng)速限定值見表3-1所示：</p><p>　　表3-1 風(fēng)速限定值表</p><p>　　第五章

88、礦井通風(fēng)阻力計算</p><p><b>　　5.1計算原則</b></p><p>　　1、在進(jìn)行礦井通風(fēng)阻力計算時，不要計算每一條巷道的通風(fēng)阻力，只選擇其中一條阻力最大的風(fēng)路進(jìn)行計算。但必須是選擇礦井達(dá)到產(chǎn)量以后，通風(fēng)容易時期和通風(fēng)困難時期的阻力最大風(fēng)路。</p><p>　　如果礦井服務(wù)年限較長，則只計算頭15～25a的通風(fēng)容易和困難兩個

89、時期的井巷通風(fēng)總阻力。</p><p>　　2、通過主扇的風(fēng)量Q扇必大于通過出風(fēng)井的礦井總風(fēng)量Q礦，為了計算礦井的阻力，必須先算出Q扇：</p><p><b>　　對于壓入式通風(fēng)：</b></p><p>　　Q扇=（1.1～1.15）Q礦 ，m3/min</p><p>　　式中：1.1～1.15為外部漏風(fēng)系數(shù)，出風(fēng)

90、井無提升運輸任務(wù)時取1.1，有提升運輸任務(wù)時取1.15；本礦井取1.1。</p><p>　　Q扇＝1.1×4788＝5267m3/min88m3/s</p><p>　　3、為了經(jīng)濟、合理、安全地使用主扇，應(yīng)控制h阻難不太大，規(guī)定不超過2940Pa。</p><p><b>　　5.2計算方法</b></p><

91、p>　　選出礦井生產(chǎn)時通風(fēng)困難和容易時期的通風(fēng)線路，計算出各巷道的風(fēng)壓：</p><p>　　h=aLUQ2/S3 Pa</p><p>　　式中：L、U、S—分別為各井巷的長度、周長、凈斷面積（m，m，m2）；</p><p><b>　　—摩擦阻力系數(shù)；</b></p><p>　　Q—各井巷和硐室所通過的風(fēng)

92、量分配值，系根據(jù)前面所計算的各井巷和硐室所需要的實際風(fēng)量再乘以K礦后所求得的風(fēng)量值，m3/min；</p><p>　　計算過程見表4-2和4-3。</p><p>　　其總和為總摩擦阻力Σh摩，即是;</p><p>　　Σh摩=h1-2+h2-3+…+hn-(n+1)</p><p>　　式中: h1-2,h2-3…為各段井巷之摩擦阻力，

93、Pa；</p><p>　　考慮到局部阻力系數(shù)，得礦井通風(fēng)阻力為：</p><p>　?。?）通風(fēng)容易時期的總阻力h阻為：</p><p>　　h阻=k·Σh摩易=1.2×723.83=868.60 Pa</p><p>　　式中：k—局部阻力系數(shù)取1.2；</p><p>　　（2）通風(fēng)困難時期的

94、總阻力h阻難為;</p><p>　　h阻難= k·Σh摩難=1.15×1278.5=1470.27 Pa</p><p>　　式中：k—局部阻力系數(shù)取1.2；</p><p>　　5.3計算礦井總風(fēng)阻及總等積孔</p><p>　　R礦易= h阻易/Q2扇 =868.60/882=0.112 Ns2/m-8</p&

95、gt;<p>　　R礦難= h阻難/Q2扇 =1470.27/882=0.190 Ns2/m-8</p><p>　　式中： R礦易、R礦難—容易時期和困難時期的全礦總風(fēng)阻；</p><p>　　A礦易=1.19 / m2</p><p>　　A礦難=1.19 / m2</p><p>　　式中： A礦易、A礦難—容易時

96、期、困難時期全礦通風(fēng)等積孔，m2；</p><p>　　計算得：A礦易＝1.19/（0.112）1/2=3.56m2</p><p>　　A礦難 ＝1.19/（0.190）1/2=2.73m2</p><p>　　所以，礦井通風(fēng)容易時期和通風(fēng)困難時期，通風(fēng)程度均為容易。</p><p>　　表4-1 礦井通風(fēng)難易程度分級表</p>

97、<p>　　表4-2 礦井最小通風(fēng)阻力計算表</p><p>　　表4-3 礦井最大通風(fēng)阻力計算表</p><p>　　第六章 主要通風(fēng)機選擇</p><p>　　6.1主要通風(fēng)機風(fēng)壓</p><p>　　對于抽出式通風(fēng)，分別求出困難和容易時期的扇風(fēng)機靜壓:</p><p><b>　　容易時

98、期：</b></p><p>　　h扇靜易＝h阻易-h自助 Pa</p><p>　　式中：h自助—通風(fēng)容易時期幫助主扇風(fēng)壓工作的礦井自然風(fēng)壓，Pa, </p><p><b>　　h自助＝0Pa</b></p><p>　　代入數(shù)據(jù)：h扇靜易＝868.6Pa</p><p><

99、;b>　　困難時期:</b></p><p>　　h扇靜難＝h阻難+h自反(Pa)</p><p>　　式中：h自反—通風(fēng)困難時期反對主扇風(fēng)壓工作的礦井自然風(fēng)壓，根據(jù)鄰近礦井資料估計h自反＝30Pa；</p><p>　　代入數(shù)據(jù)：h扇靜難＝1470.27Pa</p><p>　　6.2選擇主要通風(fēng)機</p>

100、<p>　　選擇主扇用扇風(fēng)機的個體特征曲線來選擇主扇，要保證主扇在容易時期工作效率不至于太低，有能保證在困難時期風(fēng)壓夠用，且能有足夠的風(fēng)量，同時還要考慮自然風(fēng)壓的影響。</p><p>　　由于軸流式與離心式（費用低、噪音低但效率不高）相比具有體積小、重量輕、易于調(diào)節(jié)和效率高等特點，結(jié)合礦井實際情況，設(shè)計采用軸流式風(fēng)機。 </p><p>　　

101、工作原理為：當(dāng)動輪旋轉(zhuǎn)時，翼柵即以圓周速度u 移動。處于葉片迎面的氣流受擠壓，靜壓增加；與此同時，葉片背的氣體靜壓降低，翼柵受壓差作用，但受軸承限制，不能向前運動，于是葉片迎面的高壓氣流由葉道出口流出，翼背的低壓區(qū)“吸引”葉道入口側(cè)的氣體流入，形成穿過翼柵的連續(xù)氣流。</p><p>　　根據(jù)Q扇、h扇易、h扇難，在扇風(fēng)機個體特性曲線圖表上選擇合適的主扇：</p><p>　　依據(jù)：Q扇＝

102、103m3/s；h扇靜易＝868.6Pa；h扇靜難＝1470.27 Pa；</p><p>　　表5-1 扇風(fēng)機選擇技術(shù)參數(shù)表</p><p>　　注：（1）70代表輪轂比0.70乘100倍；B代表葉型為機翼型；2代表第二次設(shè)計；1代表設(shè)計序號為第一次設(shè)計結(jié)構(gòu)；NO24代表機號、葉輪直徑為2400mm；D代表傳動方式。</p><p>　?。?）葉片安裝角的概念&l

103、t;/p><p>　　在葉片迎風(fēng)側(cè)作一外切線稱為弦線。弦線與動輪旋轉(zhuǎn)方向（u)的夾角稱為葉片安裝角，以θ表示。可根據(jù)需要在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)整。但每個動輪上的葉片安裝角θ必需保持一致。</p><p>　　本設(shè)計共選用兩臺，其中一臺工作，一臺備用。</p><p>　　圖5-1 風(fēng)機特征曲線圖</p><p>　　第七章 安全技術(shù)措施</p&g

104、t;<p><b>　　7.1 防瓦斯措施</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計礦井瓦斯涌出量、煤塵爆炸性、煤塵自然發(fā)火、礦井涌水等具體情況，依據(jù)實行礦井在防治災(zāi)害的經(jīng)驗、《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，提出具體的，并具有針對性的礦井主要安全技術(shù)措施。</p><p>　　本礦井為低瓦斯礦井，煤塵具有爆炸性，自然發(fā)火期長，但是受斷層和底板灰?guī)r的影響，在防治水

105、方面要加強措施。同時，礦井由于開采深度較大，地溫高，為了改善井下工作條件，需要進(jìn)行降溫調(diào)節(jié)井下空氣。作好“一通三防”的安全工作。雖然是低瓦斯礦井，但管理上實行的是高瓦斯礦井的管理辦法，措施如下：</p><p>　　1．井下通風(fēng)系統(tǒng)必須正常，保證足夠的風(fēng)量，將瓦斯等有害氣體稀釋在規(guī)定安全值以下。</p><p>　　2．不得脫崗，空崗等現(xiàn)象的發(fā)生。</p><p>

106、　　3．距工作面上端頭10米，距頂板不大于0.3米，距幫不大于0.2米，安裝一臺瓦斯檢測報警儀，報警極限為1%，斷電極限為1.5%。</p><p>　　長距離掘進(jìn)，應(yīng)配備大功率局扇和保質(zhì)保量的風(fēng)筒。</p><p>　　7.2防止漏風(fēng)和降低風(fēng)阻的措施</p><p>　　為保證礦井正常通風(fēng)和安全生產(chǎn)，設(shè)計根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)需要，配置了完整的風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門、風(fēng)墻、風(fēng)橋和風(fēng)

107、簾等通風(fēng)設(shè)施和安全監(jiān)測系統(tǒng)。為了使礦井通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，保證風(fēng)流按擬定路線流動，防止漏風(fēng)，應(yīng)加強通風(fēng)管理，以確保礦井安全生產(chǎn)。</p><p>　?、?對不允許風(fēng)流通過，也不需要行人、行車的進(jìn)、回風(fēng)巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷道，要設(shè)置永久擋風(fēng)墻。</p><p>　?、?對采空區(qū)及廢棄巷道要及時封閉，并應(yīng)經(jīng)常檢查密閉效果。</p><p>　?、?在行人或行車而又不允許風(fēng)流通

108、過的巷道中，應(yīng)設(shè)置風(fēng)門，并對風(fēng)門進(jìn)行遙控和集中監(jiān)視。為避免風(fēng)門開啟時風(fēng)路短路，在同一巷道內(nèi)應(yīng)設(shè)置兩道風(fēng)門，并禁止兩道風(fēng)門同時打開。</p><p>　?、?為防止礦井在反風(fēng)時風(fēng)流短路，在主要風(fēng)路之間的風(fēng)門應(yīng)增設(shè)一道反向風(fēng)門。</p><p>　　⑸ 主要進(jìn)、回風(fēng)巷道，砌壁或錨噴表面應(yīng)盡量平整光滑，并保持巷道整潔，不亂堆放雜物，以降低巷道風(fēng)阻和減少局部阻力。</p><p

109、>　　⑹ 對于損壞或變形較大的巷道要及時修復(fù)，清除堵塞巷道，以保證通過的有效風(fēng)量和減少通風(fēng)阻力。</p><p>　　⑺ 通風(fēng)設(shè)施要完備，對于不合格的地方要及時修補更換，以防風(fēng)流短路等不良后果發(fā)生。</p><p>　?、?設(shè)置專職人員對礦井通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)設(shè)施按時進(jìn)行檢查和維修。</p><p>　　7.3預(yù)防井下火災(zāi)的措施</p><p&

110、gt;　　井下火災(zāi)一部分是采空區(qū)浮煤自燃發(fā)火，另一部份主要是由井下明火、放炮、電流短路、摩擦等其他原因引起。故針對這類型的火災(zāi)進(jìn)行安全防治措施</p><p>　　本礦井開采的兩層煤層為不自燃煤層，因此本礦井應(yīng)重點預(yù)防其他原因引起的火災(zāi)。本著“預(yù)防為主，消防并舉”的基本原則，具體措施如下：</p><p>　?、?按《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定設(shè)置了井下消防材料庫，按規(guī)定配備了消防列車、滅火材

111、料與器材。</p><p>　　⑵ 井下主要機電硐室設(shè)置防火門。</p><p>　?、?井下爆破材料庫和爆破材料發(fā)放硐室均采用獨立通風(fēng)系統(tǒng)和隔爆設(shè)施。</p><p>　?、?禁止一切人員攜帶煙草和點火工具下井，井下及井口房內(nèi)一般不準(zhǔn)進(jìn)行焊接作業(yè)。</p><p>　?、?正確選擇和合理使用電氣設(shè)備，加強維護(hù)，保證輸電線路完好，設(shè)備正常運轉(zhuǎn)

112、，防止發(fā)生事故。</p><p>　?、?通風(fēng)部門加強通風(fēng)管理，合理調(diào)整主扇負(fù)壓，保證通風(fēng)系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟運行。</p><p>　　⑺ 通風(fēng)科要加強防火管理，高溫地點要有原因分析和處理情況記錄，瓦檢員必須定期檢查密閉前瓦斯及空氣溫度。</p><p>　　⑻ 加強掘進(jìn)面工程質(zhì)量管理，杜絕空幫、空頂作業(yè)。對頂煤高冒區(qū)要加強觀測，發(fā)現(xiàn)異常立即采取噴漿、注水等防火措

113、施。</p><p>　　7.4粉塵的綜合防治</p><p>　　井下采掘工作面在生產(chǎn)過程和煤炭運輸過程中產(chǎn)生的粉塵，嚴(yán)重危害井下工人的身體健康，是造成矽肺病的主要原因。為了保障井下工人的身體健康和生命安全，采取如下綜合防治粉塵措施：</p><p>　　1、采煤機和綜掘機都采用內(nèi)、外噴霧，液壓支架架間采用噴霧降塵。</p><p>　　2

114、、 巖巷掘進(jìn)采用濕式鑿巖、放炮噴霧等措施。</p><p>　　3、 采掘工作面、運煤轉(zhuǎn)載點，煤倉上口等易產(chǎn)生粉塵的地點設(shè)置噴霧降塵裝置，并設(shè)置粉塵傳感器。</p><p>　　4、為井下采掘工人每人配備安全送風(fēng)防塵口罩，為風(fēng)鉆、風(fēng)鎬和錨噴工人配備壓風(fēng)呼吸器，做好個人的粉塵防護(hù)。</p><p>　　5、 采區(qū)回風(fēng)巷道、掘進(jìn)巷道、主要回風(fēng)大巷都必須安裝風(fēng)流凈化水幕，

115、水幕霧化要好，能封閉全斷面。</p><p>　　6、 綜掘工作面均配備了濕式除塵器。</p><p>　　7、井下各個轉(zhuǎn)載點要設(shè)置噴霧措施，并保證霧化良好、靈敏、可靠。</p><p>　　8、要定期沖刷巷道，防止煤塵推積，保證煤塵厚度不超過2mm，連續(xù)長度不超過5m。</p><p>　　9、加強測塵工作，實施重點治理，對于煤塵超限的地點

116、，迅速組織解決，杜絕煤塵事故發(fā)生。</p><p>　　7.5預(yù)防井下水災(zāi)的措施</p><p>　　本礦井水文地質(zhì)條件基本為中等類型。為防止新生界含水層的水潰入和斷層導(dǎo)水，留有足夠的防水煤柱；對于原生裂隙和采動裂隙導(dǎo)水采取掘進(jìn)工作面超前預(yù)注漿封堵，回采工作面在地面建立注漿站進(jìn)行工作面底板改造。因此，本礦井預(yù)防水災(zāi)的重點主要是奧灰水，特別是在有斷層等構(gòu)造帶的地方更應(yīng)高度重視。</p&

117、gt;<p>　　1、要認(rèn)真搞好地表和井下水文地質(zhì)的調(diào)查工作，并設(shè)觀測孔和措施孔。</p><p>　　2、過斷層時，要采取探放水措施，先探后掘。探清楚其范圍及水力聯(lián)系，并留有足夠的安全煤柱。一旦發(fā)現(xiàn)斷層或陷落柱有導(dǎo)入奧灰水情況時，礦井必須視為水患礦井，并采取相應(yīng)的措施。嚴(yán)格執(zhí)行“立足采面、物探先行，以堵為主，疏堵結(jié)合，分類治理，綜合防治”方針。</p><p>　　3、井下