開灤（集團）XX礦業(yè)分公司主要通風(fēng)機改造工程初步設(shè)計說明書XX開灤勘察設(shè)計有限公司二一一年一月十八日開灤（集團）XX礦業(yè)分公司主要通風(fēng)機改造工程初步設(shè)計說明書項目負責(zé)人副總工程師副經(jīng)理兼總工經(jīng)理XX開灤勘察設(shè)計有限公司二一一年一月十八日參加設(shè)計人員名單專業(yè)姓名職務(wù)或職稱高級工程師機械高級工程師高級工程師高級工程師電氣工程師高級工程師高級工程師土建工程師工程師水暖工程師工程師工程師經(jīng)濟工程師目錄前言1第一章主要通風(fēng)機選型1第二章主要通風(fēng)機布置方案6第一節(jié)布置方案簡介6第二節(jié)風(fēng)道通風(fēng)阻力計算9第三節(jié)布置方案確定18第三章主要通風(fēng)機總體布置19第一節(jié)總體布置形式19第二節(jié)改進措施21第三節(jié)風(fēng)門配合方式21第四節(jié)施工順序22第四章主要通風(fēng)機供配電23第一節(jié)供配電系統(tǒng)23第二節(jié)同步電動機勵磁裝置25第三節(jié)主要通風(fēng)機房自動化控制及監(jiān)測、監(jiān)控26第五章主要通風(fēng)機土建工程28第一節(jié)主要通風(fēng)機房（含變配電室、操作室及工具間）28第二節(jié)號、號、號、號風(fēng)門絞車房30第三節(jié)號、號、號風(fēng)門絞車房（含工具間）31第四節(jié)風(fēng)道、反風(fēng)道、擴散塔32第五節(jié)室外綠化硬化32第六章節(jié)能與噪聲控制32第一節(jié)節(jié)能32第二節(jié)噪聲控制34第七章主要通風(fēng)機工程概算35附件35前言XX礦目前在用的型號為K4730132、配備2500KW同步電動機的兩臺離心式主要通風(fēng)機，安裝在唐胥路以北、一號風(fēng)井井口附近，于1976年投入使用。由于該通風(fēng)機的轉(zhuǎn)速較高，震動較大，使用年限長，已存在通風(fēng)機基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降和破壞等問題，影響了通風(fēng)機的正常安全使用。另外根據(jù)總體規(guī)劃方案，唐胥路以北的土地需要重新規(guī)劃、開發(fā)，唐胥路以北區(qū)域內(nèi)包括主要通風(fēng)機房在內(nèi)的建筑都需要拆除。為消除安全隱患、利于規(guī)劃開發(fā)，需要對包括主要通風(fēng)機在內(nèi)的地面通風(fēng)系統(tǒng)進行改造，即將主要通風(fēng)機及其附屬設(shè)施安設(shè)在唐胥路以南、二號風(fēng)井井口附近。受開灤XX礦業(yè)分公司委托，我公司編制了開灤XX礦業(yè)分公司主要通風(fēng)機改造工程初步設(shè)計。第一章主要通風(fēng)機選型一、可供選擇的主要通風(fēng)機類型通風(fēng)機主要分為兩種，即離心式和軸流式。其中，軸流式又分為單電機長軸軸流式和雙電機對旋軸流式。軸流式通風(fēng)機采用葉片角調(diào)節(jié)方式或變頻調(diào)速方式進行調(diào)節(jié)，可通過電機反轉(zhuǎn)反風(fēng)，不需專門的反風(fēng)道。離心式通風(fēng)機采用換電機變轉(zhuǎn)速方式、或變頻調(diào)速方式或調(diào)節(jié)閘門開啟度等方式來進行調(diào)節(jié)，依靠反風(fēng)道和反風(fēng)裝置完成反風(fēng)。二、通風(fēng)機選型主要技術(shù)參數(shù)XX礦總回風(fēng)量為421M3/S，負壓31784PA。三、通風(fēng)機選型方案根據(jù)礦井的工況特點，針對三種類型通風(fēng)機，提出了三個方案方案（單機軸流式）選用上海鼓風(fēng)機廠GAF375201型通風(fēng)機，葉輪直徑3750MM，轉(zhuǎn)速735R/MIN，電動機功率2500KW。通風(fēng)機特點連接葉輪和電機的是加長軸，并穿過出風(fēng)道，通風(fēng)機房和電機房是兩個獨立的房間，兩房之間是高聳的擴散塔。業(yè)績呂家坨礦選用的是直徑335M通風(fēng)機，林南倉礦選用的是直徑21M通風(fēng)機，林西礦選用的是直徑26M通風(fēng)機。與XX礦同型號的通風(fēng)機在淮南集團張集礦和張北礦已使用35A。對應(yīng)通風(fēng)機性能測試方法，其有兩種布置長度。通風(fēng)機進風(fēng)口處安裝平開式閘門，進風(fēng)口處由兩個半圓筒通過螺栓連接。做性能試驗時，可以拆開兩個半圓筒，由此處進風(fēng)。但由于風(fēng)源距葉輪太近，風(fēng)流不均勻，性能測試的結(jié)果偏差較大。優(yōu)點是風(fēng)道較短。通風(fēng)機進風(fēng)道上安裝立式閘門，閘門后做油密門。做性能試驗時，打開油密門，由此處進風(fēng)。優(yōu)點是風(fēng)流均勻，性能測試的結(jié)果偏差較小。缺點是風(fēng)道較長，約多出65M。該方案土建工程除風(fēng)道以外，主要有風(fēng)門絞車房、風(fēng)機房、電機房、配電室、擴散塔（電機中心線以上矩形高21M/圓形高26M）。單機軸流式通風(fēng)機平面布置有兩種形式，如圖11、圖12所示。單機軸流式通風(fēng)機網(wǎng)路特性曲線圖，見圖13。304050601020304050658505MHQM/S3HPA圖1單機軸流式通風(fēng)機網(wǎng)路特性曲線圖方案（對旋軸流式）選用山西安瑞風(fēng)機廠FBCDZ1042/21400型通風(fēng)機，葉輪直徑4200MM、轉(zhuǎn)速580R/MIN、電動機功率21400KW。通風(fēng)機特點兩臺電機和葉輪都安裝在通風(fēng)機內(nèi)部，風(fēng)機底座設(shè)有托輪，在預(yù)設(shè)的軌道上可沿軸向推動，各部件間用螺栓連接，便于檢修。風(fēng)機可以露天安裝，節(jié)省了土建投資，系統(tǒng)簡單，安裝方便，維護維修工作量少。業(yè)績東歡坨礦剛剛投入使用的是直徑38M、2800KW的通風(fēng)機。神華集團使用了大量該廠的對旋軸流式通風(fēng)機。性能測試時，解開集流器與一級電機之間的圓筒上的螺栓，風(fēng)機整體沿軸向向外移動15M左右，由開口處進風(fēng)，不必在風(fēng)道上做油密門。該方案土建工程除風(fēng)道以外，主要有風(fēng)門絞車房、配電室和軌道基礎(chǔ)。對旋軸流式通風(fēng)機平面布置如圖14所示。方案（離心式）選用沈陽鼓風(fēng)機廠K4730132型通風(fēng)機，葉輪直徑3200MM、轉(zhuǎn)速600R/MIN、電動機功率2500KW。業(yè)績該風(fēng)機已在XX礦使用33A，管理和維修經(jīng)驗都很豐富。通風(fēng)機特點該風(fēng)機為雙入口，葉輪、集流器、進風(fēng)箱和外殼的上半部用鋼板焊接。由于葉輪軸兩側(cè)出頭，故電機可裝在任一側(cè)，這樣在更換電機時，不必停車，即可在另一側(cè)裝好電機，等待聯(lián)結(jié)。做性能試驗時，打開油密門進風(fēng)。離心通風(fēng)機的啟動方式為空載啟動，進風(fēng)口的閘門處于關(guān)閉狀態(tài)，風(fēng)機啟動后再提起閘板，由于強大的吸力使得閘板緊貼滑道，所以風(fēng)門絞車拉力大。另外，油密門的蓋板受風(fēng)流作用，搖擺不定，對起吊龍門架沖擊很大，需要對龍門架加固處理，風(fēng)門絞車拉力也大。該方案土建工程除風(fēng)道以外，主要有反風(fēng)道、風(fēng)門絞車房、風(fēng)機房、配電室、擴散塔（矩形、地面以上高約75M）。由于有反風(fēng)道，其風(fēng)門絞車數(shù)量較多，共計9個，并入3個風(fēng)門絞車房中。離心式通風(fēng)機平面布置如圖15所示。離心式通風(fēng)機網(wǎng)路特性曲線圖，見圖16。3045061203450MHQM/S3HPA圖6離心式通風(fēng)機網(wǎng)路特性曲線圖18網(wǎng)路H風(fēng)機圖16離心式通風(fēng)機網(wǎng)路特性曲線圖四、技術(shù)經(jīng)濟對比比較三種類型通風(fēng)機布置中不相同的部分，相同的部分就不做比較了，如三種類型通風(fēng)機都需要的擴散器噪聲的控制問題等。三種類型通風(fēng)機設(shè)備方案技術(shù)經(jīng)濟比較見表11。表11通風(fēng)機設(shè)備方案技術(shù)經(jīng)濟比較表方案項目方案（單機軸流式）方案（雙機對旋軸流式）方案（離心式）通風(fēng)機型號GAF375201FBCDZ1042/21400K4730132配套電動機型號TD型，2500KW6000V，750R/MINYBFE型，21400KW6000V，580R/MINTD173/6610型，2500KW6000V，600R/MIN風(fēng)機調(diào)節(jié)方式葉片角調(diào)節(jié)葉片角調(diào)節(jié)換電機變轉(zhuǎn)速或變頻或調(diào)閘門開啟度反風(fēng)方式電機反轉(zhuǎn)電機反轉(zhuǎn)反風(fēng)道占地面積小小大土建工程量中小大同型號業(yè)績有無有通風(fēng)機設(shè)備費（萬元）227825522291風(fēng)門、絞車及起重機等（萬元）68（2臺起重機、5臺絞車、5個風(fēng)門）125（1臺絞車、1個風(fēng)門）86（1臺起重機、9臺絞車、9風(fēng)門）配電設(shè)備（萬元）31642503034變頻653土建工程費（萬元）385140596通風(fēng)機房消音116無156總投資（不含安裝費）（萬元）1441415065156741917五、通風(fēng)機選型確定盡管選用離心式通風(fēng)機的投資與選用其它兩種通風(fēng)機相比，最高高出126萬元，但是，XX礦是一座開采有一百三十多年歷史的老礦，井下通風(fēng)系統(tǒng)非常復(fù)雜，高瓦斯，煤層易自燃，現(xiàn)在使用的離心式通風(fēng)機已經(jīng)適應(yīng)了井下工況。如果更換為其它類型通風(fēng)機，調(diào)整通風(fēng)機工況點的時間比較長，頻繁變化礦井風(fēng)量、負壓，將對該礦井帶來巨大的安全隱患。因此，結(jié)合XX礦的實際情況，出于安全、穩(wěn)妥等方面的考慮，選用同型號的離心式風(fēng)機可以保證礦井通風(fēng)工況的穩(wěn)定性和可靠性，而且，礦方對該通風(fēng)機具有非常豐富的管理和操作經(jīng)驗，在用風(fēng)機及其附屬設(shè)備還可以作為將來新風(fēng)井的備用設(shè)備。根據(jù)礦井規(guī)劃，隨著礦井不斷延深，從理論上講，礦井負壓將不斷增加，所需風(fēng)量也應(yīng)保持一定的水平，如果一味地滿足這種需求，尤其是單純通過增大通風(fēng)機增加礦井負壓，將極易造成瓦斯和煤的自燃等事故，這也是煤礦安全規(guī)程所不允許的，因此，礦方必須不斷優(yōu)化井下通風(fēng)系統(tǒng)，不斷降低礦井通風(fēng)阻力，滿足安全與生產(chǎn)的需要。經(jīng)綜合分析，確定新通風(fēng)機選用型號與礦方在用相同的離心式通風(fēng)機，即K4730132型離心式通風(fēng)機。第二章主要通風(fēng)機布置方案第一節(jié)布置方案簡介主要通風(fēng)機選用兩臺離心式通風(fēng)機，通風(fēng)機型號為K4730132離心式通風(fēng)機，葉輪直徑3200MM，轉(zhuǎn)速600RPM，電動機為同步電動機，功率2500KW，電壓6KV。根據(jù)XX礦二號風(fēng)井地面現(xiàn)狀和風(fēng)井區(qū)總體規(guī)劃方案、以及礦井通風(fēng)機房設(shè)計技術(shù)規(guī)定，本著盡量減少主要通風(fēng)機改造工程對生產(chǎn)的影響，提出了兩個通風(fēng)機布置方案和風(fēng)井防爆門布置方案，以及一號風(fēng)井井口封閉方案及風(fēng)道連接布置方案一、方案通風(fēng)機房布置在二號風(fēng)井的南側(cè)。風(fēng)道由聯(lián)絡(luò)風(fēng)道拐彎處出來后，為半徑9M、125的彎頭，緊接著是測試直線風(fēng)道，直線風(fēng)道與南北方向夾角為35，風(fēng)道斷面為65M。通風(fēng)機和電機的軸線垂直于直線風(fēng)道，電機位于兩側(cè)。通風(fēng)機房內(nèi)安裝一臺20T手動雙梁起重機，用于設(shè)備的起吊運輸。通風(fēng)機房兩側(cè)開設(shè)兩個大門作為運輸安裝通道，南側(cè)大門外設(shè)計運輸設(shè)備通道。該方案的優(yōu)點是通風(fēng)機布置對工業(yè)廣場的規(guī)劃無影響，施工時對生產(chǎn)影響較小，施工不影響現(xiàn)有通風(fēng)機的運行；缺點是風(fēng)道與聯(lián)絡(luò)風(fēng)道的接口處如果直角連接通風(fēng)局部阻力較大；如果連接處做成圓角，通風(fēng)局部阻力減小，但連接處的建筑跨度很大，施工難度大。布置方案如圖211所示。二、方案通風(fēng)機房布置在二號風(fēng)井的東南側(cè)，在井筒中與老風(fēng)硐對稱的部位再開一個風(fēng)硐斜出到地面，再拐35彎后是風(fēng)道的測試直線段，風(fēng)道斷面為65M。通風(fēng)機房南側(cè)大門外設(shè)計運輸設(shè)備通道，其余布置與方案的布置相同。該方案的優(yōu)點是風(fēng)道彎段較少，通風(fēng)局部阻力??；缺點是新開鑿的風(fēng)硐在井口房建筑的下面，施工難度大，并且需要拆除井口房部分建筑。布置方案如圖212所示。三、二號風(fēng)井防爆門布置根據(jù)煤礦安全規(guī)程第一百二十一條規(guī)定，裝有主要通風(fēng)機的出風(fēng)井口應(yīng)安裝防爆門。由于二號風(fēng)井未設(shè)置防爆門，因此需要在二號風(fēng)井的井口位置設(shè)計立風(fēng)井防爆門。防爆門設(shè)計在井口鎖口以上，防爆門直徑為78M。由于原井口的鎖口位置布置有鋼筋混凝土梁、板，平面面積約占井筒斷面積的50，減小了通風(fēng)斷面，因此建防爆門時需要拆除這部分結(jié)構(gòu)。鎖口以上有一部分混凝土梁、板、柱由于失去鎖口梁的支撐也需要拆除。另外，混凝土井架在防爆門以上還要與外界開口相通，防爆門一旦受到?jīng)_擊可以順利打開。二號風(fēng)井防爆門布置如圖213所示。四、一號風(fēng)井井口封閉方案及風(fēng)道連接布置一號風(fēng)井地面附近需要進行開發(fā)改造，礦井的生產(chǎn)通風(fēng)不能影響到地面設(shè)施。因此，一號風(fēng)井井口需要進行封閉堵嚴，地面的風(fēng)道需要改到地面以下。一號風(fēng)井井筒直徑為5M，井口鎖口標(biāo)高為173M，鎖口下方開有風(fēng)硐，地面上也有風(fēng)道建筑。封閉方案首先在鎖口下方做一個平臺，使用40C工字鋼和12MM鋼板做平臺，工字鋼梁兩端用錨桿固定在井壁上，工字鋼梁之間再用工字鋼連接；然后在平臺上方井壁上打錨桿，平臺上布置鋼筋，然后澆注混凝土，厚度為1200MM，混凝土上平面與鎖口平齊。地面風(fēng)道需要拆除另建聯(lián)絡(luò)風(fēng)道，為不影響地面規(guī)劃及美觀的考慮，聯(lián)絡(luò)風(fēng)道建在地面以下。由一號風(fēng)井的斜風(fēng)硐出來后拐90彎，此處風(fēng)道斷面為3535M，然后風(fēng)道漸擴成55M，做直線風(fēng)道，與原有的一、二號風(fēng)井聯(lián)絡(luò)風(fēng)道相連接。風(fēng)道全部在地面以下，兩風(fēng)道底板平齊。其它部位或拆除，或封堵嚴實。一號風(fēng)井井口封閉及風(fēng)道連接如圖214所示。第二節(jié)風(fēng)道通風(fēng)阻力計算礦井的總風(fēng)量為421M3/S，按照一號風(fēng)井風(fēng)量為99M3/S、二號風(fēng)井的風(fēng)量為322M3/S進行分配。比較計算的風(fēng)道段為兩個風(fēng)井出口至通風(fēng)機分叉風(fēng)道尖端,其余巷道未變化部分不需比較。井巷風(fēng)流的摩擦風(fēng)阻、摩擦阻力和局部風(fēng)阻、局部阻力按照下列公式進行計算摩擦風(fēng)阻3ALURF摩擦阻力2QHFF局部風(fēng)阻2X局部阻力R式中RF摩擦風(fēng)阻，NS2/M3；R局部風(fēng)阻，NS2/M3；HF摩擦阻力，PA；H局部阻力，PA；Q風(fēng)量，M3；摩擦阻力系數(shù)，KG/M3；L巷道長度，M；U斷面周長，M；A巷道斷面積，M2；局部阻力系數(shù)，M；空氣密度，KG/M3。一、原通風(fēng)機風(fēng)道的通風(fēng)阻力計算一號風(fēng)井段通風(fēng)阻力的計算一號風(fēng)井段風(fēng)道通風(fēng)量為99M3/S。風(fēng)井有兩個出口，風(fēng)道斷面分別為55M和3535M。1風(fēng)量分配S/M635593小Q/3小2小風(fēng)道通風(fēng)阻力計算從井筒斜出135角拐彎1個32421/0530MSNARXPAQH12鉆到地面彎頭1個，R35M，453242/05798350MSNARXPAQH622水平拐彎90，R35M，32423/095310MSNARXPAQH2R95M，116彎頭1個32424/06530MSNARXPAQH752直風(fēng)道L11M3263/05140MSNALURFPAQHFF7322小風(fēng)道通風(fēng)風(fēng)阻、阻力總和32/07MSNRIPAHI143大風(fēng)道通風(fēng)阻力計算從井口至與小風(fēng)道聯(lián)絡(luò)口，L114M，Q66M3/S2331/05425140SNAURFPAQHFF3622至二號風(fēng)井聯(lián)絡(luò)道接口，L229M，Q99M3/S2332/012590SNAURFPAQHFF122至通風(fēng)機房前的分叉風(fēng)道的叉尖，L3134M，Q421M3/S233/0512540SNAURFPAQHFF9122大風(fēng)道通風(fēng)阻力總和PAHI4610二號風(fēng)井段通風(fēng)阻力的計算二號風(fēng)井段風(fēng)道是從二號風(fēng)井井筒至一號風(fēng)井風(fēng)道的接口處，其通風(fēng)量為322M3/S。1從井筒斜出135角拐彎1個32221/04650MSNARXPAQH734112鉆入地面彎頭1個，R845M，453222/0195650MSNARXPAQH431923斜出地面直線段，L110M，圓斷面R265M323231/046650MSNAURFPAQHF7842134地面水平彎頭1個，R20M，5732223/0695507MSNARXPAQH17369245直風(fēng)道L2935M32332/05950MSNAURFPAQHF729256水平彎頭1個，R20M，5432224/065106937MSNARXPAQH91267拐彎120入總回風(fēng)道32225/05160MSNARXPAQH76139278二號風(fēng)井段通風(fēng)風(fēng)阻、阻力總和32/0168MSNRIPAHI7原通風(fēng)機風(fēng)道的通風(fēng)阻力總和PAI71906401總二、方案風(fēng)道的通風(fēng)阻力計算一號風(fēng)井段新建風(fēng)道通風(fēng)阻力的計算（風(fēng)量99M3/S，斷面由3535M擴到55M）1從井筒斜出135角拐彎1個32421/0530MSNARXPAQH79122鉆到地面彎頭1個，R35M，453242/058350MSNARXPAQH697223水平彎頭1個，R35M，9032423/0530MSNARXPAQH924漸擴風(fēng)道，斷面由3535M擴到55M，L5M，中心角17132424/069753160MSNARXPAQH25直線風(fēng)道L325M32631/014850MSNALURFPAQHF291248256拐彎126入聯(lián)絡(luò)道，R5M，5432425/05560MSNARXPAQH193266新建風(fēng)道通風(fēng)風(fēng)阻、阻力總和32/087MSNRIPAHI43一號風(fēng)井段聯(lián)絡(luò)風(fēng)道通風(fēng)阻力計算（風(fēng)量99M3/S，風(fēng)道斷面55M）1直線段，L792M32331/0425790MSNALURFPAQHF8422水平彎頭1個，R9M，6132221/017570MSNARXPAQH59823聯(lián)絡(luò)風(fēng)道通風(fēng)風(fēng)阻、阻力總和32/041MSNRIPAHI3二號風(fēng)井段自井筒至新風(fēng)道彎頭通風(fēng)阻力的計算（風(fēng)量為322M3/S）1從井筒斜出135角拐彎1個，風(fēng)道直徑53M32221/046530MSNARXPAQH94112鉆入地面彎頭1個，R845M，453222/0195650MSNARXPAQH431923斜出地面直線段，L110M，風(fēng)道直徑53M323231/046650MSNAURFPAQHF742134水平直線段L210M，斷面55M32332/084510MSNAURFPAQHF9842245水平彎頭1個，R9M，3432223/0765079MSNARXPAQH83256自井筒至新風(fēng)道彎頭通風(fēng)風(fēng)阻、阻力總和32/07MSNRIPAHI864從新風(fēng)道直線段至通風(fēng)機分叉風(fēng)道尖端的通風(fēng)阻力的計算（風(fēng)量421M3/S，風(fēng)道斷面65M）1水平彎頭1個，91，R9M32221/01360MSNARXPAQH5942直線段，長度L30M32331/0720MSNALURFPAQHF147223通風(fēng)風(fēng)阻、阻力總和32/018MSNRIPAHI532通風(fēng)機布置方案風(fēng)道的通風(fēng)阻力總和PAI914853286741總?cè)?、方案風(fēng)道的通風(fēng)阻力計算一號風(fēng)井段新建風(fēng)道通風(fēng)阻力的計算（風(fēng)量99M3/S，斷面由3535M擴到55M）計算過程與方案中相同，因此小風(fēng)道通風(fēng)風(fēng)阻、阻力總和為32/03817MSNRIPAHI4一號風(fēng)井段聯(lián)絡(luò)風(fēng)道通風(fēng)阻力計算（風(fēng)量99M3/S，風(fēng)道斷面55M）1直線段，L1792M32331/0425790MSNAURFPAQHF8422大彎頭1個，R20M，5732221/0695107MSNARXPAQH869323下扎彎頭1個，R845M，453222/019550MSNARXPAQH79234斜直線段，L210M，風(fēng)道直徑53M323232/0466510MSNAURFPAQHF94245入井筒拐彎135角32223/04165130MSNARXPAQH94356聯(lián)絡(luò)風(fēng)道通風(fēng)風(fēng)阻、阻力總和32/078MSNRIPAHI69二號風(fēng)井新風(fēng)道通風(fēng)阻力的計算（風(fēng)量為421M3/S，斷面65M）1從井筒斜出135角拐彎1個32221/06350MSNARXPAQH541612鉆出地面彎頭1個，R8M，453222/087370MSNARXPAQRHX56142087223斜出地面直線段，L113M323231/05MSNAUFPAQRHF7641052144水平彎頭1個，R9M，3532223/039MSNAXPAQRH61460245水平直線段L230M32332/07MSNAUFPAQRHF14072256新風(fēng)道通風(fēng)風(fēng)阻、阻力總和32/51MSNIPAHI69通風(fēng)機布置方案風(fēng)道的通風(fēng)阻力總和PAI61389437總第三節(jié)布置方案確定一、通風(fēng)阻力比較計算新設(shè)計方案中風(fēng)道通風(fēng)阻力與原通風(fēng)機風(fēng)道通風(fēng)阻力的差值，以此比較新老風(fēng)機的運行狀態(tài)和對井下通風(fēng)產(chǎn)生的影響。1離心通風(fēng)機布置方案風(fēng)道的通風(fēng)阻力與原風(fēng)道比較，通風(fēng)阻力減小了1907PA1489PA418PA。2離心通風(fēng)機布置方案風(fēng)道的通風(fēng)阻力與原風(fēng)道比較，通風(fēng)阻力減小了1907PA1386PA521PA。通過計算可知，兩種布置方案中方案風(fēng)道的通風(fēng)阻力比較小。二、布置形式確定兩種通風(fēng)機布置方式都是可行的，比較兩個方案的風(fēng)道通風(fēng)阻力大小，以及考慮到工業(yè)廣場的總體規(guī)劃、施工情況等多種因素的影響，經(jīng)過綜合分析，選用方案布置形式。以下主要通風(fēng)機設(shè)備布置、高低壓配電、土建工程及概算編制都是按照方案進行的。主要通風(fēng)機布置如圖231所示。第三章主要通風(fēng)機總體布置第一節(jié)總體布置形式一、總體布局直線段風(fēng)道分叉后變成兩個風(fēng)道，每條風(fēng)道上安裝一臺通風(fēng)機。通風(fēng)機和電機安裝于通風(fēng)機房內(nèi)部。由于通風(fēng)機為雙入口，所以每條進風(fēng)道又分成兩條風(fēng)道進入通風(fēng)機。經(jīng)過通風(fēng)機后又合成一條出風(fēng)道，出風(fēng)道末端連接擴散塔，風(fēng)流由擴散塔排入大氣中。二、風(fēng)門布置1進風(fēng)道上設(shè)有號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門和號風(fēng)門。出風(fēng)道上設(shè)有號風(fēng)門、號風(fēng)門和號風(fēng)門。在號、號風(fēng)門和風(fēng)機房之間的出風(fēng)道上開口接反風(fēng)道，反風(fēng)道繞過通風(fēng)機房，與進風(fēng)道直線段連接。在反風(fēng)道的入口設(shè)有號風(fēng)門和號風(fēng)門。2號、號、號和號風(fēng)門絞車房布置在進風(fēng)道分叉后，由于絞車受力大，選用拉力為14T的JH14型回柱絞車作為風(fēng)門絞車。號、號和號風(fēng)門絞車布置在一個絞車房內(nèi)，選用拉力為4噸的JM4型風(fēng)門絞車，絞車房內(nèi)設(shè)置工具間。號、號風(fēng)門絞車布置在一個絞車房內(nèi)，選用拉力為4噸的JM4型風(fēng)門絞車，絞車房內(nèi)設(shè)置工具間及通風(fēng)機操作室。三、通風(fēng)機房內(nèi)部設(shè)施通風(fēng)機房長48M、寬135M、高11M。內(nèi)部設(shè)備、器具有1兩臺離心式通風(fēng)機和電動機；2一套安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)自動化分站，終端設(shè)備安裝在微機監(jiān)控室。測壓管在室內(nèi)與風(fēng)道連接，然后再引入操作室，操作室內(nèi)安裝測量儀表等設(shè)備；3一臺20T手動雙梁起重機配合非電動機側(cè)軸承位立柱共同擔(dān)負起重作用；4主要通風(fēng)機內(nèi)軸承位置下方布置防護網(wǎng)，設(shè)置鋼梁；5設(shè)置水池2個，分別布置在廠房兩端；6安裝暖氣設(shè)施；7廠房的下層窗戶及風(fēng)門絞車房窗戶安裝護欄；8主要通風(fēng)機房內(nèi)設(shè)置衛(wèi)生間。四、配電室高低壓配電室布置在主要通風(fēng)機房右側(cè)，與主要通風(fēng)機房連接在一起，與主要通風(fēng)機房呈L形布置。五、擴散塔擴散塔內(nèi)安裝玻璃鋼骨架蜂窩式消聲裝置，內(nèi)填充吸聲材料。第二節(jié)改進措施盡管二號風(fēng)井主要通風(fēng)機房類似一號風(fēng)井的通風(fēng)機房，但是本著安全、使用方便、維修便利的原則，在原來的基礎(chǔ)上提出了一些改進措施。1為提高測風(fēng)的準確性，出風(fēng)道的長度比一號風(fēng)井的通風(fēng)機房布置加長了2M；2測壓管進風(fēng)道的位置由室外挪到室內(nèi)，防止寒冷季節(jié)測壓管凍結(jié)；3風(fēng)門架子橫梁上設(shè)置帶欄桿的檢修平臺，方便檢查、維修；4號、號風(fēng)門閘板加裝滑輪，閘板變滑動摩擦為滾動摩擦，減小了阻力，防止倒換風(fēng)門時因負壓大導(dǎo)致閘板不能順利放下的情況出現(xiàn)；5號風(fēng)門和號風(fēng)門即油密門周圍設(shè)置防護欄，防止做通風(fēng)機性能試驗時，人或物被吸入風(fēng)道中；6主要通風(fēng)機房外設(shè)置探照燈，便于查看風(fēng)門等部件的工作情況；7主要通風(fēng)機房室外安裝2個消火栓，供水管路采用直埋，使用1084無縫鋼管；8主要通風(fēng)機房周圍及風(fēng)井防爆門周圍均設(shè)置柵欄。第三節(jié)風(fēng)門配合方式一、號通風(fēng)機1正常通風(fēng)時開啟號風(fēng)門和號風(fēng)門，關(guān)閉號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門和號風(fēng)門。風(fēng)流走向風(fēng)井進風(fēng)道風(fēng)機出風(fēng)道擴散塔大氣。2反風(fēng)時開啟號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門，關(guān)閉號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門和號風(fēng)門。風(fēng)流走向大氣號風(fēng)門進風(fēng)道風(fēng)機出風(fēng)道反風(fēng)道風(fēng)井。二、號通風(fēng)機1正常通風(fēng)時開啟號風(fēng)門、號風(fēng)門和號風(fēng)門，關(guān)閉號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門和號風(fēng)門。風(fēng)流走向風(fēng)井進風(fēng)道風(fēng)機出風(fēng)道擴散塔大氣。2反風(fēng)時開啟號風(fēng)門、號風(fēng)門和號風(fēng)門，關(guān)閉號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門、號風(fēng)門和號風(fēng)門。風(fēng)流走向大氣號風(fēng)門進風(fēng)道風(fēng)機出風(fēng)道反風(fēng)道風(fēng)井。第四節(jié)施工順序主要通風(fēng)機房、高低壓配電室、風(fēng)門絞車房以及風(fēng)道的土建工程施工完畢，進行機電設(shè)備安裝，機電設(shè)備調(diào)試運行完好后，再打通井筒風(fēng)硐接口，盡量減少礦井的非正常通風(fēng)時間，確保礦井的安全。第四章主要通風(fēng)機供配電第一節(jié)供配電系統(tǒng)一、負荷等級根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范規(guī)定，本次改造工程中主要通風(fēng)機負荷等級為一級。二、供電電源XX礦新風(fēng)井工業(yè)廣場B區(qū)現(xiàn)有35/6KV變電站供電，該變電站現(xiàn)設(shè)三回35KV電源，其中321、314兩回35KV電源引自西南郊變電站，另一回311環(huán)線引自XX礦內(nèi)A區(qū)變電站，導(dǎo)線型號LGJ120。變電站安裝四臺主變壓器，兩臺6300KVA變壓器，兩臺8000KVA變壓器，其中一臺6300KVA變壓器備用,其余三臺變壓器運行。該35/6KV變電站6KV母線接線采用單母線分段接線，共分四段。礦井變電站的小時最大負荷為10000KW，功率因數(shù)為092。本次改造設(shè)計中選用的主通風(fēng)機為K4730132型離心式通風(fēng)機，共兩臺，一用一備，單機容量2500KW，與原有主要通風(fēng)機型號、容量相同，其供電電源取自35/6KV變電站6KV不同母線段，故該供電電源可靠。本工程中在主要通風(fēng)機房旁建一變配電室，設(shè)三回6KV進線電源，三回路6KV電源均引自風(fēng)井35/6KV變電站6KV不同母線段，距離約12KM。電纜型號為YJV2287/103185。三回6KV電源正常同時運行。三、供電電壓高壓采用6KV，低壓動力為380V，照明220V。四、通風(fēng)機房配電室主要通風(fēng)機房配電室設(shè)KYN28A12型高壓開關(guān)柜22臺，單列布置，6KV母線采用單母線分段接線，共三段。向同步電動機及動力變壓器提供6KV電源；設(shè)SCB10250/6/04型動力變壓器2臺，GGD型低壓開關(guān)柜10臺，向同步電動機勵磁裝置、蓄電池直流屏、潤滑站及風(fēng)門絞車等附屬低壓負荷配電。因該礦為衰減型礦井，風(fēng)量基本穩(wěn)定，近期內(nèi)風(fēng)機工況參數(shù)變化不大，故主要通風(fēng)機電動機電控沒有采用高壓變頻調(diào)速裝置，本設(shè)計中主要通風(fēng)機電動機采用定子串電抗器降壓起動。高壓開關(guān)柜內(nèi)二次操作電源采用DC220V，本設(shè)計選用兩臺直流屏，電池組容量65AH，為系統(tǒng)提供直流操作電源。高壓開關(guān)柜柜內(nèi)加裝微機綜合保護單元，采用綜合保護單元對每一高壓進出線回路進行監(jiān)測和控制，并安裝通訊分站，分站采用現(xiàn)場總線連接綜合保護單元，同時將綜合保護單元采集到的電壓、電流、功率、斷電器的分合狀態(tài)及故障信息送到監(jiān)控中心上位機，工作人員可在上位機上完成各開關(guān)的分合閘的控制及整定的修改。五、防雷、接地建筑物防雷根據(jù)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范的要求設(shè)置防雷裝置。主要通風(fēng)機房配電室6KV母線上設(shè)避雷器，以防感應(yīng)雷及內(nèi)部過電壓。電氣設(shè)備的接地根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置。六、照明室內(nèi)、外照明電源均引自配電室內(nèi)低壓開關(guān)柜，室內(nèi)照明燈具采用節(jié)能型熒光燈，主要通風(fēng)機房及配電室設(shè)置應(yīng)急照明。室外照明采用探照燈。主要通風(fēng)機房變電所高低壓供電系統(tǒng)如圖511所示。第二節(jié)同步電動機勵磁裝置供給同步電動機勵磁用的直流電源選用TMDSII型同步電機晶閘管智能模塊勵磁裝置，本設(shè)計中每臺同步電動機配備兩套勵磁裝置和一臺切換屏，正常工作時，一套工作，一套備用，一旦勵磁裝置出現(xiàn)故障，另一套勵磁裝置通過切換屏投入運行。TMDSII型同步電機晶閘管智能模塊勵磁裝置具有以下特點主電路及移相觸發(fā)電路采用集成移相調(diào)控晶閘管智能模塊，三相交流輸入無相序，完全實現(xiàn)免調(diào)試、免維修交流輸入無相序，安裝更換方便快捷。采用“超前順極性投勵”方式，自動選擇在最有利的分離角處時投勵，同時設(shè)有后備時間投勵環(huán)節(jié)。降壓起動的同步電動機，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到同步轉(zhuǎn)速的90時投全壓。同時設(shè)有后備時間投全壓環(huán)節(jié)。同步電動機正常運行時，裝置以電流閉環(huán)調(diào)節(jié)恒流勵磁，不受交流電網(wǎng)的波動及勵磁繞組熱態(tài)電阻變化的影響。滅磁采用起動時低通快速滅磁，運行中高通阻斷，避免了起動時滅磁效果差，運行中帶阻使放電電阻發(fā)熱的現(xiàn)象。當(dāng)電動機失步時具有再整步功能，如整步失敗輸出跳閘信號。在酷熱天氣時，如散熱器溫度超過65時自動啟動微型風(fēng)機散熱。第三節(jié)主要通風(fēng)機房自動化控制及監(jiān)測、監(jiān)控本設(shè)計在主要通風(fēng)機房內(nèi)設(shè)一套安全生產(chǎn)自動化監(jiān)控系統(tǒng)，同時配有各種傳感器及配套傳輸電纜，監(jiān)控系統(tǒng)主機采用PLC控制，并增設(shè)智能監(jiān)控模塊及檢測儀表，完成風(fēng)機各參數(shù)的自動檢測及風(fēng)機自動化控制，控制采用通信模塊與設(shè)在監(jiān)控中心的上位機連接，實現(xiàn)通風(fēng)機的遠程監(jiān)測和監(jiān)控。一、PLC控制部分PLC控制系統(tǒng)作為本監(jiān)控系統(tǒng)的控制中心，主要具有以下功能控制和檢測高壓配電系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)，通過485總線通訊，利用系統(tǒng)設(shè)置的綜保單元，實現(xiàn)對高壓配電系統(tǒng)電氣參數(shù)的采集；控制和檢測低壓配電系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)，實現(xiàn)對低壓配電系統(tǒng)電氣參數(shù)的采集；實時檢測通風(fēng)機電機的溫度和振動參數(shù)，利用電機定子線圈預(yù)埋的溫度傳感器和電機上裝設(shè)的振動傳感器，實現(xiàn)電機工況參數(shù)的實時監(jiān)測；完成系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)發(fā)布，為遠程監(jiān)控系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)；控制風(fēng)門電機的啟停，并與通風(fēng)機電機實現(xiàn)邏輯閉鎖，防止誤操作；為遠程監(jiān)控系統(tǒng)提供以太網(wǎng)通訊；實現(xiàn)主備通風(fēng)機的故障自動化切換；實現(xiàn)井下火災(zāi)等情況下的自動反風(fēng)，或按預(yù)設(shè)方案進行自動或手動反風(fēng)。具有三種控制方式自動、手動、遠控。此外還有自診斷技術(shù)等。二、監(jiān)測、監(jiān)控部分監(jiān)測通風(fēng)機運行電氣參數(shù)監(jiān)測包括風(fēng)機運行過程中的實時電壓、電流、有功、無功、功率因數(shù)及風(fēng)機投入的各種保護采用高可靠性的國內(nèi)繼保裝置；通風(fēng)機運行溫度、振動監(jiān)測出于保護風(fēng)機電動機的考慮，采用高靈敏度的振動傳感器和溫度巡檢儀來進行風(fēng)機電機溫度、振動檢測，確保風(fēng)機電機的正常運行，達到無人值守的功能；通風(fēng)機運行工況檢測采用國內(nèi)先進的負壓、差壓、流體溫度傳感器來對風(fēng)機的風(fēng)量、效率進行實時監(jiān)測，確保風(fēng)機的運行工況符合現(xiàn)場的實際要求。監(jiān)控監(jiān)控部分分為兩部分，一是安裝在PLC柜上的觸摸屏，二是遠程監(jiān)控系統(tǒng)。觸摸屏作為現(xiàn)場最高優(yōu)先級的控制工具，在對其軟件的組態(tài)時，充分考慮了其相關(guān)的安全問題，考慮到現(xiàn)場工作人員的方便操作，組態(tài)界面對現(xiàn)場設(shè)備進行了很好的模擬，使得工作人員可以一目了然的看懂其操作，同時，為了防止越限操作的發(fā)生，對各個操作按鈕進行了權(quán)限處理，只有相應(yīng)的工作人員才有權(quán)限進行相應(yīng)級別的操作。同時觸摸屏還集成了故障報警功能，實時顯示系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的各類報警信息。觸摸屏不具備歷史數(shù)據(jù)的查詢功能。遠程監(jiān)控軟件采用先進的組態(tài)軟件即“組態(tài)王”進行界面組態(tài)，界面的可讀性強，性能穩(wěn)定，功能強大，有很大的后備擴展空間。遠程軟件還進行了權(quán)限設(shè)置，只有相應(yīng)的工作人員才有權(quán)限進行操作。當(dāng)越限操作時，軟件會進行相應(yīng)的提示，但所有的設(shè)備并不接受其操作指令，保護了設(shè)備的安全可靠運行。在上位機軟件組態(tài)中，建立了故障數(shù)據(jù)庫，并集成報表打印功能，實時的記錄運行過程的各種開關(guān)動作信號和報警信息。遠程監(jiān)控系統(tǒng)通過100M以太網(wǎng)與現(xiàn)場PLC進行通訊。在以上的基礎(chǔ)上，搭建一企業(yè)級的高速以太網(wǎng)，將本系統(tǒng)的各種現(xiàn)場控制設(shè)備接入到以太網(wǎng)中來，在此基礎(chǔ)上建立一套新型的基于以太網(wǎng)的信息管理系統(tǒng)。通過專用的網(wǎng)絡(luò)交換機將以太網(wǎng)信息接入集團互聯(lián)網(wǎng)，使得系統(tǒng)具有遠程監(jiān)測、監(jiān)控和專家故障診斷能力，提高了系統(tǒng)運行的安全、可靠及穩(wěn)定性，為煤礦生產(chǎn)提供強有力的安全后盾。第五章主要通風(fēng)機土建工程第一節(jié)主要通風(fēng)機房（含變配電室、操作室及工具間）一、建筑概況建筑面積100804M2；建筑高度11M（配電室高度5M；操作及工具間高度33M）；耐火等級二級；安全等級二級；丙類廠房；設(shè)計使用年限50A；抗震設(shè)防烈度八度，類場地；屋面防水等級級（10A）；室內(nèi)外高差600MM，室內(nèi)00相當(dāng)于絕對標(biāo)高184M。二、結(jié)構(gòu)型式工程平面尺寸135480M，柱距6M（邊跨5M）；采用單跨門式剛架，設(shè)一臺20T手動雙梁起重機（12M跨），軌頂標(biāo)高83M；屋面雪載035KN/M2，活荷載050KN/M2，屋面恒載050KN/M2，基本風(fēng)壓040KN/M2。三、工程做法屋面采用80厚聚苯保溫夾芯雙層彩鋼板鋼板厚度為05MM；墻體標(biāo)高12M以下墻體采用水泥砂漿砌筑煤矸石燒結(jié)實心磚；標(biāo)高12M以上墻體采用80厚聚苯保溫夾芯雙層彩鋼板鋼板厚度為05MM；內(nèi)隔墻采用120MM厚輕質(zhì)混凝土空心條板。地面水磨石地面，見05J113地12。墻體隔音內(nèi)掛超細玻璃棉吸音板，參見05J71325。隔音吊頂鋁合金T型龍骨玻璃棉裝飾吸音板吊頂，吊頂標(biāo)高100M，見05J171頂15。坡道出入口采用110砼坡道連接室內(nèi)外，見05J1117坡2。墻面標(biāo)高12M以下墻體，涂料外墻面，見05J150外墻20；混合沙漿內(nèi)墻面，見05J139內(nèi)墻2。散水建筑四周800MM寬混凝土散水，見05J1113散1。四、門窗門除入口鋼大門外，其他采用塑鋼門。窗采用中空玻璃窗（中空玻璃組合厚度20MM（5105）。五、結(jié)構(gòu)構(gòu)件A基礎(chǔ)底標(biāo)高27M，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)（24M30M）。B門式剛架。C屋、墻檁條采用C180702030，窗上、下口采用雙檁條，拉條采用圓12鋼筋。D屋、墻面采用80厚聚苯保溫夾芯雙層彩鋼板鋼板厚度為05MM。第二節(jié)號、號、號、號風(fēng)門絞車房一、建筑概況建筑面積675M2；建筑高度33M；耐火等級二級；安全等級二級；設(shè)計使用年限50A；抗震設(shè)防烈度八度，類場地；屋面防水等級級（10A）；室內(nèi)外高差300MM，室內(nèi)00相當(dāng)于絕對標(biāo)高181M。二、結(jié)構(gòu)型式工程平面尺寸759M；外墻采用水泥砂漿砌筑煤矸石燒結(jié)多孔磚，屋面采用80厚聚苯保溫夾芯雙層彩鋼板鋼板厚度為05MM；屋面雪載或活荷載045KN/M2，基本風(fēng)壓040KN/M2。三、工程做法地面水泥砂漿地面，見05J112地1。坡道出入口采用115砼坡道連接室內(nèi)外，見05J1117坡2。墻面涂料外墻面，見05J150外墻20；混合砂漿內(nèi)墻面，見05J139內(nèi)墻2。散水建筑四周800MM寬混凝土散水，見05J1113散1。四、門窗門塑鋼門。窗采用單玻塑鋼窗，玻璃厚度5MM。五、結(jié)構(gòu)構(gòu)件A基礎(chǔ)底標(biāo)高11M，基礎(chǔ)采用素混凝土條形基礎(chǔ)（06M寬）。B屋檁采用雙C180702030，檁條間距15M；拉條采用圓12鋼筋。C屋面采用80厚聚苯保溫夾芯雙層彩鋼板鋼板厚度為05MM。第三節(jié)號、號、號風(fēng)門絞車房（含工具間）一、建筑概況建筑面積5508M2；建筑高度33M；耐火等級二級；安全等級二級；設(shè)計使用年限50A；抗震設(shè)防烈度八度，類場地；屋面防水等級級（10A）；室內(nèi)外高差300MM，室內(nèi)00相當(dāng)于絕對標(biāo)高181M。二、結(jié)構(gòu)型式工程平面尺寸54102M；外墻采用水泥砂漿砌筑煤矸石燒結(jié)多孔磚，屋面采用80厚聚苯保溫夾芯雙層彩鋼板鋼板厚度為05MM；屋面雪載或活荷載045KN/M2，基本風(fēng)壓040KN/M2。三、工程做法地面水泥砂漿地面，見05J112地1。坡道出入口采用115砼坡道連接室內(nèi)外，見05J1117坡2。墻面涂料外墻面，見05J150外墻20；混合砂漿內(nèi)墻面，見05J139內(nèi)墻2。散水建筑四周800MM寬混凝土散水，見05J1113散1。四、門窗門塑鋼門。窗采用單玻塑鋼窗，玻璃厚度5MM。五、結(jié)構(gòu)構(gòu)件A基礎(chǔ)底標(biāo)高11M，基礎(chǔ)采用素混凝土條形基礎(chǔ)（06M寬）。B屋檁采用雙C180702030，檁條間距15M；拉條采用圓12鋼筋。C屋面采用80厚聚苯保溫夾芯雙層彩鋼板鋼板厚度為05MM。第四節(jié)風(fēng)道、反風(fēng)道、擴散塔風(fēng)道、反