礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì).doc

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礦井通風(fēng)技術(shù)課程設(shè)計(jì) 題 目： 礦井通風(fēng)技術(shù)課程設(shè)計(jì) 姓 名： 王冰雨 學(xué) 號(hào)： 1545203115 學(xué) 院： 能源與交通工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 礦井通風(fēng)與安全 班 級(jí)： 通 風(fēng) 15-1 學(xué) 制： 三 年 指導(dǎo)教師： 張 修 峰 二 ○ 一 七 年 一 月 目 錄 1. 概況 1 2. 礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 3 2.1.礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及步驟 5 2.2.掘進(jìn)通風(fēng)方法 6 3. 風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配 7 3.1.礦井需風(fēng)量的計(jì)算原則 9 3.2.礦井需風(fēng)量的計(jì)算方法 10 3.3.礦井總風(fēng)量分配 13 4. 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 15 4.1.計(jì)算原則 17 4.2.計(jì)算方法 18 5. 選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 21 5.1.選擇礦井通風(fēng)設(shè)備的基本要求 24 5.2.選擇礦井主要通風(fēng)設(shè)備 27 6. 概算礦井通風(fēng)費(fèi)用 30 6.1.噸煤的通風(fēng)電費(fèi) 32 6.2.通風(fēng)設(shè)備的折舊費(fèi)和維修費(fèi) 37 6.3.專(zhuān)為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費(fèi)和維修費(fèi) 43 6.4.通風(fēng)器材和通風(fēng)儀表等材料的購(gòu)置費(fèi)和維修費(fèi) 47 6.5.通風(fēng)工作全體人員的工資 52 1.概況 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是在進(jìn)行礦井開(kāi)拓、開(kāi)采設(shè)計(jì)的同時(shí)，依據(jù)礦井的自然條件及 生產(chǎn)技術(shù)條件，確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)、供風(fēng)量、通風(fēng)阻力和礦井主要通風(fēng)設(shè)備的工作。 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是整個(gè)礦井設(shè)計(jì)的主要組成部分，是保證礦井安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。其基本任務(wù)是建立安全、可靠、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的礦井通風(fēng)系統(tǒng)。通風(fēng)系統(tǒng)是否合理，直接關(guān)系到整個(gè)礦井的通風(fēng)狀況的好壞和保障礦井安全生產(chǎn)。 新建礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和步驟是：擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)、礦井總風(fēng)量的計(jì)算與分配、礦井通風(fēng)阻力計(jì)算、選擇礦井通風(fēng)設(shè)備。礦井通風(fēng)系統(tǒng)必須根據(jù)礦井瓦斯涌出量、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、煤層自燃傾向性等條件，通過(guò)優(yōu)化或技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)按照設(shè)計(jì)內(nèi)容的實(shí)施步驟又可分為技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)。礦井通風(fēng)技術(shù)設(shè)計(jì)是礦井初步設(shè)計(jì)或技術(shù)方案設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行的通風(fēng)設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)、礦井總風(fēng)量的計(jì)算和分配、礦井通風(fēng)阻力計(jì)算、選擇通風(fēng)設(shè)備和概算通風(fēng)費(fèi)用。這也就是一般說(shuō)的礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)。礦井通風(fēng)施工設(shè)計(jì)是為通風(fēng)構(gòu)筑物和通風(fēng)設(shè)備等安裝施工進(jìn)行的設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括工程布置、設(shè)備布置和施工布置等。 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是：礦區(qū)氣象資料：井田地質(zhì)地形：煤層瓦斯風(fēng)化帶垂深、各煤層瓦斯含量、瓦斯壓力及梯度等；煤層自然發(fā)火傾向，發(fā)火周期；煤塵爆炸危險(xiǎn)性及爆炸指數(shù)；礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限；礦井開(kāi)拓方式及采區(qū)巷道分布，回采順序、開(kāi)采方法；礦井巷道斷面圖冊(cè)；礦區(qū)電費(fèi)等。 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)必須符合下列規(guī)定： （1） 將足夠的新鮮空氣有效地運(yùn)送到井下用風(fēng)地點(diǎn)，保證安全生產(chǎn)和良好的工作條件； （2） 通風(fēng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、風(fēng)流穩(wěn)定、易于管理、抗災(zāi)能力強(qiáng)； （3） 發(fā)生事故時(shí)，風(fēng)流易于控制，人員便于撤出； （4） 又符合規(guī)定的井下環(huán)境與安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)； （5） 有符合現(xiàn)行的《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定； （6） 通風(fēng)系統(tǒng)基建投資省、營(yíng)運(yùn)費(fèi)用低、綜合經(jīng)濟(jì)效益好。 題目： （7） 某礦地質(zhì)與開(kāi)拓開(kāi)采情況如下，試進(jìn)行礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)。 （8） 井田走向長(zhǎng)8 400 m，單一煤層，煤厚2．0m，傾角15，煤層瓦斯含量為2.89m3／t，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性，煤層自燃傾向性為自燃。 （9） 礦井開(kāi)拓開(kāi)采情況為： （10） (1)礦井生產(chǎn)能力為0.45 Mt／a，礦井服務(wù)年限為43 a。 （11） (2)礦井采用立井單水平上下山分區(qū)式開(kāi)拓，全礦井共劃分4個(gè)采區(qū)(每個(gè)采區(qū)長(zhǎng)度相同)，上山部分2個(gè)(服務(wù)年限為25a)，下山部分2個(gè)(服務(wù)年限為18a)，礦井有兩個(gè)采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)。 圖1-1礦井開(kāi)拓示意圖 （12） (3)礦井共有3個(gè)采煤工作面，2個(gè)生產(chǎn)，一個(gè)準(zhǔn)備。采煤方法為走向長(zhǎng)壁式普通機(jī)械化采煤，工作面長(zhǎng)度為150 m，采高2.0m，采用全部垮落法管理頂板，最大控頂距4.2 m，最小控頂距3.2 m；工作面預(yù)計(jì)溫度22℃；工作面最大班工作人數(shù)為26人；作業(yè)形式為兩采一準(zhǔn)。每個(gè)采區(qū)各有兩個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面，采用炮掘方式掘進(jìn)，工作面預(yù)計(jì)溫度21℃，工作面最大班工作人數(shù)為12人，工作面一次起爆炸藥量為6 kg。具體見(jiàn)圖1-2。 圖1-2礦井巷道布置示意圖 （13） (4)礦井年工作日數(shù)為330 d，工作制度為“三八”作業(yè)制，井下最大班工作人數(shù)為120人。 (5)井巷特征見(jiàn)題表1-1 井巷特征續(xù)表。 序號(hào) 井巷名稱(chēng) 斷面形狀 支護(hù)形式 斷面積/ 長(zhǎng)度/m 摩擦阻力系數(shù)/N 摩擦阻力/pa 1-2 副井 圓形 混凝土碹 直徑D=8 320 0.04 2-3 井底車(chē)場(chǎng)繞道 半圓拱 料石碹 9.70 50 0.006 3-4 井底車(chē)場(chǎng)繞道 半圓拱 料石碹 9.70 70 0.006 4-5 主運(yùn)輸石門(mén) 半圓拱 料石碹 11.0 80 0.005 5-6 煤層運(yùn)輸大巷 半圓拱 料石碹 11.0 875 0.005 6-7 煤層運(yùn)輸大巷 半圓拱 料石碹 11.0 135 0.005 7-8 采區(qū)下部車(chē)場(chǎng) 半圓拱 錨網(wǎng)噴 9.70 40 0.01 8-9 采區(qū)軌道上山 梯形 工字鋼 6.30 500 0.0124 9-10 采區(qū)軌道上山 梯形 工字鋼 6.30 269 0.0124 10-11 采區(qū)中部車(chē)場(chǎng) 梯形 工字鋼 6.30 30 0.0124 11-12 聯(lián)絡(luò)巷 梯形 工字鋼 5.10 10 0.013 12-13 區(qū)段運(yùn)輸平巷 梯形 工字鋼 5.50 1030 0.022 13-14 采煤工作面 矩形 單體液壓支柱配鉸接頂梁 見(jiàn)說(shuō)明 150 0.045 14-15 區(qū)段回風(fēng)平巷 梯形 工字鋼 5.50 1030 0.013 15-16 上部車(chē)場(chǎng)繞道 梯形 工字鋼 5.50 50 0.013 16-17 區(qū)段回風(fēng)平巷 梯形 工字鋼 5.50 30 0.013 17-18 運(yùn)輸上山 梯形 工字鋼 6.30 15 0.0124 18-19 運(yùn)輸上山 梯形 工字鋼 6.30 15 0.0124 19-20 礦井總回風(fēng)巷 半圓拱 料石碹 7.80 2100 0.004 20-21 風(fēng)井 梯形 混凝土碹 直徑D=4 95 0.035 2礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 選擇合理的局部通風(fēng)方法、風(fēng)筒類(lèi)型與直徑，計(jì)算局部通風(fēng)阻力、選擇局部通風(fēng)機(jī)及掘進(jìn)通風(fēng)安全技術(shù)措施、裝備。 2.1設(shè)計(jì)原則及步驟 2.1.1設(shè)計(jì)原則 根據(jù)開(kāi)拓、開(kāi)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(lèi)型和直徑，計(jì)算風(fēng)筒出入口風(fēng)量，計(jì)算風(fēng)筒通風(fēng)阻力，選擇局部通風(fēng)機(jī)。 局部通風(fēng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的一個(gè)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(jì)原則可歸納如下： (1)礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件； (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)； (3)盡量采用技術(shù)先進(jìn)的低噪、高效型局部通風(fēng)機(jī)； (4)壓人式通風(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； (5)當(dāng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)不能滿足通風(fēng)要求時(shí)可考慮選用兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。 2.1.2設(shè)計(jì)步驟 確定局部通風(fēng)系統(tǒng)，繪制掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置圖； 按通風(fēng)方法和最大通風(fēng)距離，選擇風(fēng)筒類(lèi)型與直徑； 計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)筒出口風(fēng)量； 按掘進(jìn)巷道通風(fēng)長(zhǎng)度變化．分階段計(jì)算局部通風(fēng)系統(tǒng)總阻力； 按計(jì)算所得局部通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)量和風(fēng)壓，選擇局部通風(fēng)機(jī)； 按礦井災(zāi)害特點(diǎn)，選擇配套安全技術(shù)裝備。 2.2掘進(jìn)通風(fēng)方法 掘進(jìn)通風(fēng)方法分為利用礦井內(nèi)總風(fēng)壓通風(fēng)和利用局部動(dòng)力設(shè)備通風(fēng)的方法，局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進(jìn)通風(fēng)方法，它是由局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒（或風(fēng)障）組成一體進(jìn)行通風(fēng)，按其工作方式可分為： （1）壓入式通風(fēng) （2）抽出式通風(fēng) （3）混合式通風(fēng) 3風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配 3.1礦井需風(fēng)量原則 對(duì)設(shè)計(jì)礦井的風(fēng)量，可按兩種情況分別計(jì)算： 一種是新礦區(qū)無(wú)鄰近礦井通風(fēng)資料可參考時(shí)，礦井需要風(fēng)量應(yīng)按設(shè)計(jì)中井下同時(shí)工作的最多人數(shù)和按噸煤瓦斯涌出量的不同的噸煤供風(fēng)量計(jì)算，并取其中最大值。在礦井設(shè)計(jì)中噸煤瓦斯涌出量的計(jì)算，根據(jù)在地質(zhì)勘探時(shí)測(cè)定煤層瓦斯含量，結(jié)合礦井地質(zhì)條件和開(kāi)采條件計(jì)算出噸煤瓦斯涌出量，再計(jì)算礦井需風(fēng)量。 另一種是依據(jù)鄰近生產(chǎn)礦井的有關(guān)資料，按生產(chǎn)礦井的風(fēng)量計(jì)算方法進(jìn)行。其原則是：礦井的供風(fēng)量應(yīng)保證符合礦井安全生產(chǎn)的要求，使風(fēng)流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其它有害氣體的濃度以及風(fēng)速、氣溫等必須符合《規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。創(chuàng)造良好的勞動(dòng)環(huán)境，以利于生產(chǎn)的發(fā)展。課程設(shè)計(jì)是在收集實(shí)習(xí)礦井資料基礎(chǔ)上進(jìn)行的，故可按此種方法計(jì)算礦井風(fēng)量。即按生產(chǎn)礦井實(shí)際資料，分別計(jì)算設(shè)計(jì)礦井采煤工作面、掘進(jìn)工作面、硐室等所需風(fēng)量，得出全礦井需風(fēng)量，即“由里往外”計(jì)算方法。 3.2礦井需風(fēng)量的計(jì)算方法 一、按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)需要風(fēng)量計(jì)算： Q礦進(jìn)=4NK礦通=4261.2=124.8m/min 式中 Q礦進(jìn)—礦井的總進(jìn)風(fēng)量，m/mim； 4—每人每分鐘供奉標(biāo)準(zhǔn)，m/min； N—井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，按礦井生產(chǎn)情況取值； K礦通—礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.2。 二、礦井總風(fēng)量計(jì)算： （一）按井下同時(shí)工作的做多人數(shù)需要風(fēng)量計(jì)算 Q礦進(jìn)=4NK礦通=4261.2=124.8m/min 式中： Q礦進(jìn)——礦井總進(jìn)風(fēng)量，m/min； 4 ——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m/min； N——井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，按礦井生產(chǎn)情況取值； K礦通——礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.2。 （2） 按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際用風(fēng)量計(jì)算 礦井總進(jìn)風(fēng)量按下式進(jìn)行累加計(jì)算： Q礦進(jìn)=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）K礦通 式中： Q礦進(jìn)——礦井總進(jìn)風(fēng)量，m/min； ∑Q采——采煤工作面、備用采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量的總和，m/min； ∑Q掘——掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量的總和； ∑Q硐——獨(dú)立通風(fēng)的硐室實(shí)際需風(fēng)量的總和； ∑Q其他——除了采煤、掘進(jìn)、獨(dú)立通風(fēng)硐室以外其他井巷需要通風(fēng)風(fēng)量的總和，m/min； K礦通—礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.2。 1.采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量計(jì)算 采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作面溫度、炸藥用量人數(shù)等分別計(jì)算，取其中大值并進(jìn)行風(fēng)速驗(yàn)算。 （1）按瓦斯涌出量計(jì)算 高瓦斯礦井采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算主要依據(jù)以下公式 平均一天采煤量：045Mt=450000t 450000/330=1363t/d Qch4采=1363/2.89/24/60=0.33m/min Q采=100 Qch4采K采通=1000.331.8=59.4m/min 式中： Q采——采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m/min； 100——單位瓦斯涌出量配風(fēng)量，以回風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)1%換算值； Qch4采——采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量，m/min； K采通—采煤工作面因瓦斯或二氧化碳涌出不均勻等備用風(fēng)量系數(shù)，即該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值和平均值之比，取1.8。 采煤工作面布置有專(zhuān)用排瓦斯巷的實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算為： Q采= Q采回+ Q采尾=59.4+23.7=83.1m/min 式中： Q采回——采煤工作面回風(fēng)巷實(shí)際需要的風(fēng)量，m/min； Q采尾——采煤工作面尾巷實(shí)際需要的風(fēng)量，m/min； Q采尾=40Qch4尾K采通=400.331.8=23.7m/min； 式中： Q采尾——采煤工作面尾巷實(shí)際需要的風(fēng)量，m/min； 40——單位瓦斯涌出量配風(fēng)量，以采煤工作面尾巷風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)2.5%換算值。 Qch4尾——采煤工作面尾巷的風(fēng)排瓦斯量，m/min，其值按煤層瓦斯含量計(jì)算得出，或按礦井實(shí)際數(shù)據(jù)取值； K采通—采煤工作面因瓦斯或二氧化碳涌出不均勻等備用風(fēng)量系數(shù)，即該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值和平均值之比，取1.8。 （2） 按二氧化碳涌出量計(jì)算 Qco2采=124.80.02=2.5m/min Q采=67Qco2采K采通=672.51.8=300m/min 式中： Q采——采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m/min； 40——單位二氧化碳涌出量配風(fēng)量，以回風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)1.5%的換算值； Qco2采——采煤工作面二氧化碳絕對(duì)涌出量，m/min，其值按煤層二氧化碳含量計(jì)算得出，或按礦井實(shí)際數(shù)據(jù)取值； K采通—采煤工作面因瓦斯或二氧化碳涌出不均勻等備用風(fēng)量系數(shù)，即該工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值和平均值之比，取1.8。 （3） 按工作面溫度計(jì)算 這是低瓦斯礦井采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的計(jì)算依據(jù)： S采=(4.2+3.2)/2270%=5.18m/min K采=1.111.1=1.21 Q采=60V采S采K采=601.15.181.21=413.6m/min 式中： Q采——采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m/min； 60——時(shí)間的分鐘和秒的換算系數(shù)； V采——采煤工作面適宜風(fēng)速（m/s），參照表11-1選?。? S采——采煤工作面平均斷面積，㎡，按最大和最小控頂距的平均值與采高相乘的有效斷面積（70%）計(jì)算； K采——采煤工作面溫度與風(fēng)速對(duì)應(yīng)調(diào)整、采煤工作面長(zhǎng)度、采高及綜放工作面支架斷面風(fēng)量系數(shù)（高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井可不考慮此系數(shù)），K采=K溫K采面長(zhǎng)K采高，可參照表11-1、11-2、11-3選取。 采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫/℃ 適宜風(fēng)速/m/s 配風(fēng)調(diào)整系數(shù)K溫 ＜20 20—23 23—26 26—28 28—30 1.0 1.0—1.5 1.2—1.8 1.8—2.5 2.5—3.0 1.00 1.00—1.10 1.10—1.25 1.25—1.40 1.40—1.60 表11-1 采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對(duì)應(yīng)及調(diào)整系數(shù)表 采煤工作面長(zhǎng)度/m 工作面長(zhǎng)度系數(shù)K采面長(zhǎng) ＜50 50—80 80—150 150—200 ＞200 0.8 0.9 1.0 1.0—1.3 1.3—1.5 表11-2 采煤工作面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)表 采煤工作面采高/m 工作面長(zhǎng)度系數(shù)K采高 ＜2.0 2.0—2.5 2.5—5.0 最頂煤面 1.0 1.1 1.5 1.0 表11-3 采煤工作面采高風(fēng)量系數(shù)表 按一次放炮最多炸藥量計(jì)算 此方法主要用于礦井使用硝酸銨炸藥時(shí)需計(jì)算，若礦井使用乳化炸藥時(shí)可不進(jìn)行此步計(jì)算： Q采=25A采=256=150m/min 式中： Q采——采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m/min； 25——每使用1kg炸藥的供風(fēng)量，m/min； A采——采煤工作面一次放炮最多炸藥量，kg。 按采煤工作面同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算 Q采=4N采=426=104m/min 式中： Q采——采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m/min； 4——每人每分鐘的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m/min； N采——采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。 通過(guò)以上計(jì)算，取其中最大值，進(jìn)行下面風(fēng)速驗(yàn)算。 （6）按工作面風(fēng)速驗(yàn)算 工作面最低風(fēng)速的風(fēng)量 Q采≥ 600.25S采=600.255.18=77.25m/min 工作面最高風(fēng)速的風(fēng)量 Q采≤ 604S采=6045.18=1243.2m/min 式中： Q采——采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，m/min； 60——時(shí)間的分鐘和秒的換算系數(shù)； 0.25——采煤工作面的最低風(fēng)速，m/s； 4——采煤工作面的最高風(fēng)速，m/s； S采——采煤工作面平均斷面積，㎡，按最大和最小控頂距的平均值與采高相乘的有效斷面積（70%）計(jì)算。 3.3礦井總風(fēng)量分配 分配原則 1.各采煤工作面的風(fēng)量按照與產(chǎn)量成正比的原則進(jìn)行分配，備用工作面的風(fēng)量按計(jì)劃所需風(fēng)量的一半配風(fēng)。 2.獨(dú)立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面和硐室的風(fēng)量，按計(jì)算結(jié)果或采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)配風(fēng)。（二）分配的方法 1.計(jì)算日產(chǎn)噸煤配風(fēng)量; 2.計(jì)算各采煤工作面的風(fēng)量分配; 3.計(jì)算各掘進(jìn)工作面的風(fēng)量分配; 4.風(fēng)速驗(yàn)算、按分配的風(fēng)量所計(jì)算出的井下各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)與進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)路線上各處的風(fēng)速均應(yīng)符合《規(guī)程》的要求，如不符合則需要調(diào)整。 4計(jì)算礦井通風(fēng)總阻力 4.1計(jì)算原則 在進(jìn)行礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算時(shí)，不要計(jì)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(jì)算。但必須是選擇礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量以后，通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的阻力最大風(fēng)路。一般，可在兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)圖上根據(jù)采掘作業(yè)布置情況分別找出風(fēng)流線路最長(zhǎng)、風(fēng)量較大的一條線路作為阻力最大的風(fēng)路。在選定的線路上(分最容易和最困難時(shí)期)，從進(jìn)風(fēng)井口到回風(fēng)井口逐段編號(hào)，對(duì)各段井巷進(jìn)行阻力計(jì)算，然后累加起來(lái)得出這兩個(gè)時(shí)期的各自井巷通風(fēng)總阻力(h阻易、h阻難)。如果通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，直觀上難以判斷哪條風(fēng)路阻力最大時(shí)，則需選擇幾條風(fēng)路，通過(guò)計(jì)算比較選出其中最大值。 如果礦井服務(wù)年限較長(zhǎng)，則只計(jì)算頭15～25a的通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期的井巷通風(fēng)總阻力。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量/m/min 系統(tǒng)的通風(fēng)阻力/Pa ＜3000 3000—5000 5000—10000 10000—20000 大于20000 ＜1500 ＜2000 ＜2500 ＜2940 ＜3920 4.2計(jì)算方法 （一）礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算 在礦井通風(fēng)容易的通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期，從入風(fēng)井口到出風(fēng)井口風(fēng)硐之前，各段井巷的摩擦風(fēng)阻和摩擦阻力分別用下兩式計(jì)算： 井巷摩擦風(fēng)阻，按下式計(jì)算： R摩===3.55810?NS/m? 式中： R摩——井巷摩擦風(fēng)阻，NS/m?； ——摩擦阻力系數(shù)，NS/m?，表中可查； L——井巷長(zhǎng)度，m； U——井巷斷面凈周長(zhǎng)，m； S——井巷凈斷面，㎡。 井巷風(fēng)壓按下式計(jì)算： h摩=R摩Q=3.55810?413.6=15010? 式中： h摩——井巷摩擦阻力，Pa； R摩——井巷摩擦風(fēng)阻，NS/m?； Q——井巷通過(guò)風(fēng)量，m/s。 5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 5.1.擇礦井通風(fēng)設(shè)備的基本要求 （一）《煤礦安全規(guī)程規(guī)定》 （1）主要通風(fēng)及必須安裝在地面；裝有通風(fēng)機(jī)的井口必須封閉嚴(yán)密，其外部漏風(fēng)率在無(wú)提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)5％，有提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)15％。 （2）必須安裝2套同等能力的主要通風(fēng)機(jī)裝置，其中1套作備用，備用通風(fēng)機(jī)必須能在10min內(nèi)開(kāi)動(dòng)。在建井期間可安裝1套通風(fēng)機(jī)和1套備用電動(dòng)機(jī)。生產(chǎn)礦井現(xiàn)有的兩套不同能力的主要通風(fēng)機(jī)，在滿足生產(chǎn)要求時(shí)，可繼續(xù)使用。 （3）嚴(yán)禁采用局部通風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)使用。 （4）生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)措施，并能在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向；當(dāng)風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)及的供給風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的40％。 （二）《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》 （1）應(yīng)滿足礦井第一水平開(kāi)采各個(gè)時(shí)期的工況變化需要，并要求通風(fēng)設(shè)備在較長(zhǎng)時(shí)期高效運(yùn)行；當(dāng)工況變化較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦井采取分期投產(chǎn)時(shí)間及節(jié)能情況分期選擇電動(dòng)機(jī)；必要時(shí)，可采用電氣調(diào)速裝置及負(fù)壓滿足工況要求。 （2）通風(fēng)及能力應(yīng)留有一定余量，軸流式通風(fēng)機(jī)在最大設(shè)計(jì)風(fēng)量和負(fù)壓時(shí)，輪葉運(yùn)轉(zhuǎn)角度允許小于5；離心式通風(fēng)機(jī)的選擇轉(zhuǎn)速不應(yīng)大于設(shè)備允許最高轉(zhuǎn)速的90％。 （3）通風(fēng)及電動(dòng)機(jī)的選擇，一般宜采用鼠籠型或繞線型異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，但容量較大時(shí)宜采用同步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，電網(wǎng)容量允許時(shí)應(yīng)采用直接啟動(dòng)方式。 （4）軸流式通風(fēng)機(jī)應(yīng)校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的正常啟動(dòng)容量和反風(fēng)容量。 （5）多風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，在滿足風(fēng)量按風(fēng)需求的分配的前提下，各主通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓應(yīng)接近。當(dāng)風(fēng)機(jī)之間的風(fēng)壓較大時(shí)，應(yīng)減少共用風(fēng)路的風(fēng)壓，使其不超過(guò)任何一個(gè)通風(fēng)及風(fēng)壓的30%。 5.2選擇礦井主要通風(fēng)設(shè)備 （一）主要通風(fēng)機(jī)的選擇 1.計(jì)算通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 考慮到外部漏風(fēng)，主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量Q通可用下式計(jì)算： Q通=K外漏Q礦進(jìn)=1.2413.6=496m/min 式中： Q通——礦井主通風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m/s； Q礦進(jìn)——礦井總進(jìn)風(fēng)量，m/s； K外漏——外部漏風(fēng)系數(shù)，取1.2。 2.計(jì)算通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓 通常離心式通風(fēng)機(jī)提供的大多是全壓曲線，而軸流式通風(fēng)機(jī)提供的大多是靜壓曲線。因此對(duì)抽出式通風(fēng)礦井： 離心式通風(fēng)機(jī)： 容易時(shí)期 h扇易＝h阻易十hd十hv一HN 困難時(shí)期 h扇難＝h阻難十hd十hv十HN 式中： hd——通風(fēng)機(jī)裝置阻力，Pa； hv——通風(fēng)機(jī)出口動(dòng)能損失，Pa。 軸流式通風(fēng)機(jī)： 容易時(shí)期 h扇易＝h阻易十hd一HN 困難時(shí)期 h扇難＝h阻難十hd十HN 式中： hd——通風(fēng)機(jī)裝置阻力，Pa； 通風(fēng)機(jī)裝置阻力hd取150pa 則軸流式能風(fēng)機(jī) 容易時(shí)期h扇易＝792.6+150-50=892.6pa 困難時(shí)期 h扇難＝1230.20+150+50=1430.20pa 。 3.選擇通風(fēng)機(jī) 根據(jù)求出的Q扇 、h扇難 、h扇易 兩組數(shù)據(jù)，在主要通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線圖表上選擇合適的主要通風(fēng)機(jī)。觀察BDNo-20通風(fēng)機(jī)特性曲線圖知，其可滿足要求,在其風(fēng)量坐標(biāo)57.69和66.47 做Q軸垂線，在風(fēng)壓坐標(biāo)1162.61和1778.82點(diǎn)分別做Q軸平行線，分別Q軸垂線于A. B兩點(diǎn)，此兩個(gè)工況點(diǎn)均在合理工作范圍內(nèi)，故選BDNo-20通風(fēng)機(jī). 4.主要通風(fēng)機(jī)的校驗(yàn) 設(shè)計(jì)工況點(diǎn)不一定恰好在所選擇通風(fēng)機(jī)的特性曲線上，必須根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工作阻力，確定其實(shí)際工況點(diǎn)。 計(jì)算通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻R易=h扇易/Q扇2R難=h扇難/Q扇2 則容易時(shí)期的工作風(fēng)阻R易=0.36650NS2/m8 困難時(shí)期的工作風(fēng)阻R難=0.42884NS2/m8 在通風(fēng)機(jī)特性曲線圖中做通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻曲線，與風(fēng)壓曲線的交點(diǎn)即為實(shí)際工況點(diǎn)。對(duì)軸流式主要通風(fēng)機(jī)：容易時(shí)期應(yīng)在安裝角θ較小的情況工作，困難時(shí)期應(yīng)在安裝角θ較大的情況下工作，其效率不低于0.6，如兩組數(shù)據(jù)所確定的工作點(diǎn)不是剛好落在特性曲線上，應(yīng)偏大一個(gè)調(diào)整級(jí)差(以2.5為一個(gè)級(jí)差)確定主要通風(fēng)機(jī)特性曲線。對(duì)離心式主要通風(fēng)機(jī)：容易時(shí)期應(yīng)在轉(zhuǎn)數(shù)較低的情況工作，困難時(shí)期應(yīng)在轉(zhuǎn)數(shù)較高的情況下工作，其效率亦不低于0.6。如兩組數(shù)據(jù)所確定的工作點(diǎn)也不是剛好落在特性曲線上，應(yīng)偏大一個(gè)調(diào)整轉(zhuǎn)數(shù)級(jí)差確定主要通風(fēng)機(jī)特性曲線，其工作點(diǎn)可采取增大主要通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻的方法(用調(diào)節(jié)閘門(mén)增大阻力)確定。選定主要通風(fēng)機(jī)后，將兩個(gè)時(shí)期的主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)、動(dòng)輪直徑、動(dòng)輪葉片安裝角度(指軸流式)、轉(zhuǎn)數(shù)、風(fēng)壓、風(fēng)量、效率、輸入功率等數(shù)值，列出一覽表，并繪出所選主要通風(fēng)機(jī)的特性曲線及工作點(diǎn)。 6概算礦井通風(fēng)費(fèi)用 6.1噸煤的通風(fēng)電費(fèi) 噸煤的通風(fēng)電費(fèi)為主要通風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)及井下輔助通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)電費(fèi)之和除以年產(chǎn)量，可用下公式計(jì)算：W1= E(EA)= 式中： E——主要通風(fēng)機(jī)年耗電量，元/t； D——電價(jià)，元；取D=1； T——礦井年產(chǎn)量，t； EA——礦井局部通風(fēng)機(jī)與輔助通風(fēng)機(jī)年耗電量。 變——變壓器效率； P電——風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)額定功率，KW； K電——風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，取1.1-1.2； A——礦井年產(chǎn)量。 6.2通風(fēng)設(shè)備的折舊費(fèi)和維修費(fèi) 一年的通風(fēng)設(shè)備折舊費(fèi)和維修費(fèi)折算為頓煤費(fèi)用，計(jì)算式如下： W2= 式中： W2——噸煤的通風(fēng)設(shè)備折舊費(fèi)和維修費(fèi)，元/t； G1——設(shè)備基本投資折舊費(fèi)，元/a； G2——設(shè)備維修費(fèi)，元/a； A——礦井年產(chǎn)量。 6.3專(zhuān)為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費(fèi)和維修費(fèi) 一年的專(zhuān)為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費(fèi)和維修費(fèi)折算為噸煤費(fèi)用，計(jì)算式如下： W3= 式中： W3——噸煤的專(zhuān)為通風(fēng)工程的折舊費(fèi)和維修費(fèi)，元/t； Z井——專(zhuān)為通風(fēng)服務(wù)的井巷每年的折舊費(fèi)和維修費(fèi)，元/a； A——礦井年產(chǎn)量。 6.4通風(fēng)器材和通風(fēng)儀表等材料的購(gòu)置費(fèi)和維修費(fèi) 一年的通風(fēng)器材和通風(fēng)儀表等材料的購(gòu)置費(fèi)和維修費(fèi)折算為噸煤費(fèi)用，計(jì)算如下： W4= 式中： W4——噸煤的通風(fēng)器材和通風(fēng)儀表等材料的購(gòu)置費(fèi)和維修費(fèi)，元/t； C——1年的通風(fēng)器材和通風(fēng)儀表等材料的購(gòu)置費(fèi)和維修費(fèi)，元/a； A——礦井年產(chǎn)量。 6.5通風(fēng)工作全體人員的工資 一年中通風(fēng)全體工作人員的工資折算為噸煤費(fèi)用，計(jì)算如下： W5= 式中： W5——噸煤的通風(fēng)工作人員的工資費(fèi)，元/t； G3——一年中通風(fēng)全體工作人員的工資，元/a； A——礦井年產(chǎn)量。