通風(fēng)安全學(xué)》課程設(shè)計學(xué) 院:班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：二0一三年六月二十日第五節(jié)主要通風(fēng)機(jī)選型、選型依據(jù)礦井一翼所需風(fēng)量：41.5m3/s通風(fēng)容易時期礦井所需風(fēng)壓：1254.09Pa通風(fēng)困難時期礦井所需風(fēng)壓：2250.99Pa二、通風(fēng)機(jī)選型通風(fēng)機(jī)所需風(fēng)量由 Qf=KQt式中K——風(fēng)量備用系數(shù)，K=1.15；3Qt——礦井所需總風(fēng)量，m3/s。則 Qf=1.15X41.53=47.725m/s通風(fēng)機(jī)所需負(fù)壓由 Hf=ht+Hn+hr+hv式中ht——全礦總阻力，即礦井所需負(fù)壓，Pa；Hn——自然風(fēng)壓，取為196Pa；hr――風(fēng)機(jī)裝置阻力，一般取150?200Pa;hv——出口動壓損失，由于這里以所需風(fēng)機(jī)的靜壓為依據(jù)利用靜壓特性曲線進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型，故hv=0Pa。則 通風(fēng)容易時期 Hf1=ht1+Hn+hr+hv=1254.09+200--196=1258.09Pa通風(fēng)困難時期 Hf2=ht2+Hn+hr+hv=2250.99+200+196=2646.99Pa1、確定通風(fēng)機(jī)的工況點（1）計算礦井通風(fēng)網(wǎng)路阻力系數(shù)R

根據(jù)H根據(jù)H=rq2得到 R=Hf/Q2則通風(fēng)容易時網(wǎng)路阻力系數(shù)R=Hfi/Q：2=1258.09/47.725二0.5523通風(fēng)困難時網(wǎng)路阻力系數(shù)R2=Hf2/Q22二2456.99/47.725=1.162(2)網(wǎng)路特性曲線根據(jù)H=RQ2，利用描點法將礦井通風(fēng)容易時期及通風(fēng)困難時期通風(fēng)網(wǎng)

路特性曲線分別描繪在FBCDZ54-6弘15B型風(fēng)機(jī)特性曲線上。根據(jù)所需負(fù)壓及風(fēng)

量，取礦井后期網(wǎng)路特性曲線與風(fēng)機(jī)葉片安裝角度為 47/39。的性能特性曲線相3交于K1點，為通風(fēng)容易時的工況點，初期工況值 Q1=42m/s,H1=974Pa1=0.72;取礦井初期網(wǎng)路特性曲線與風(fēng)機(jī)葉片安裝角度為 48/40。的性能特性3曲線相交于K2點，為通風(fēng)困難時的工況點，后期工況值 Q2=43m/s，H2=2149Pa 2=0.81。通風(fēng)容易時風(fēng)機(jī)葉片安裝角度為47/39°，通風(fēng)困難時風(fēng)機(jī)葉片安裝角度為48/40。，滿足生產(chǎn)及安全要求。通風(fēng)機(jī)特性曲線與工況點，如圖5-1所示。2、通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)FBCD施16/2x75kW型通風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下:電機(jī)型號YBF2—280S—2電機(jī)功率2x75kW額定電壓660v風(fēng)量范圍16-51m3/s風(fēng)壓范圍 290 ?3600Pa根據(jù)礦井所需的風(fēng)量、負(fù)壓及礦井的開拓布置，考慮設(shè)施漏風(fēng)和各種阻力損失后，經(jīng)計算和比較，選擇兩臺FBCD施16/2X75kW型防爆對旋軸流式通風(fēng)機(jī)，一臺工作，一臺備用，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)980r/min。每臺風(fēng)機(jī)配備兩臺專用防爆電機(jī)，功率2X75kW，電壓660V。該風(fēng)機(jī)采用內(nèi)裝式電機(jī)，機(jī)電一體化，改變了礦井主通風(fēng)機(jī)長軸或皮帶輪傳動的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)， 避免了傳動裝置損壞事故，提高了風(fēng)機(jī)的傳動效率。三、通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況通風(fēng)機(jī)運(yùn)行特性曲線見圖5-1o圖5-1通風(fēng)機(jī)運(yùn)行性能曲線

圖5-2FBCDZM16/2圖5-2FBCDZM16/2X75kW型通風(fēng)機(jī)四、 電動機(jī)選型后期最小負(fù)壓時，所需電動機(jī)功率P容易：P容易=QXH容易/1000n=47.725X1258.09/1000n=96.38KW前期最大負(fù)壓時，所需電動機(jī)功率P困難：P困難=QXH困難/1000n=47.725X2646.99/1000n=144.41KW因礦井首采區(qū)前期約服務(wù)16年，前后期電能損耗所差不多，故前、后期選擇電動機(jī)容量一致。五、 通風(fēng)機(jī)電動機(jī)的校驗1、 起動時容量由于本礦井通風(fēng)機(jī)布置在工業(yè)場地內(nèi)，電動機(jī)采用全壓直接啟動，其容量能夠滿足風(fēng)機(jī)正常啟動的要求。2、 反風(fēng)時的容量根據(jù)廠家提供的FBCDM16/2X75kW型對旋風(fēng)機(jī)反風(fēng)參數(shù)確定。檢驗所選電動機(jī)容量是否滿足反風(fēng)要求。第六節(jié)礦井反風(fēng)措施、反風(fēng)目的和意義反風(fēng)裝置就是使正常風(fēng)流反向的設(shè)施，當(dāng)進(jìn)風(fēng)井筒附近和井底車場發(fā)生火災(zāi)或瓦斯煤塵爆炸時，為了避免大量的CO和CO2等有害氣體進(jìn)入采掘工作面危及井下工人的生命安全，則利用主要通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)裝置迅速的將風(fēng)流方向反向?！兑?guī)程》第124條規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施，必須能在10min內(nèi)改變巷道中風(fēng)流方向，當(dāng)風(fēng)流方向改變后，主要通風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量不應(yīng)小于正常風(fēng)量的40%。二、反風(fēng)方式、反風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)施本設(shè)計選用的通風(fēng)機(jī)電機(jī)可直接反轉(zhuǎn)，因此設(shè)計采用風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)，為配合風(fēng)機(jī)反風(fēng)，在控制室安裝正反轉(zhuǎn)切換柜，并掛反風(fēng)操作系統(tǒng)圖及操作規(guī)程。反風(fēng)時換向操作，可在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向，并且風(fēng)流方向改變后，通風(fēng)機(jī)的供給風(fēng)量為18m3/s，不小于正常風(fēng)量（41m3/s）的40%。同時，為了提高礦井的抗災(zāi)能力，設(shè)計在采區(qū)、工作面布置局部反風(fēng)系統(tǒng)，即在主要通風(fēng)機(jī)保持正常運(yùn)行的條件下，通過迅速調(diào)整預(yù)設(shè)的反風(fēng)風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)，實現(xiàn)采區(qū)內(nèi)部巷道或采煤工作面風(fēng)流反向，以實現(xiàn)局部反風(fēng)。每季度至少要檢查一次反風(fēng)設(shè)施，每年應(yīng)進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)。第七節(jié)礦井通風(fēng)評價一、 礦井通風(fēng)費(fèi)用噸煤的通風(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，可用下公式計算：W=(E+E)D/T式中：W噸煤通風(fēng)電費(fèi)，兀/tD――電價，0.8元T――礦井年產(chǎn)量，tE――主要通風(fēng)機(jī)年耗電量，設(shè)計中用下式概算：通風(fēng)困難和容易時期共用一臺電機(jī)時 E=8760Nemax/kevw，KWAh選兩臺電動機(jī)時 E=4380Nemax?Nemin/kevw，KWh；輔助通風(fēng)機(jī)和局部通風(fēng)機(jī)年耗電量， KWh;nV——變壓器的效率，取0.95;nw――電線的輸出功率，取0.95。則E=(8760X2X144.41)/(1.2X0.95X0.95)=2336161.77W=(E+E)D/T=(2336161.77+3X28)X0.8/900000=2.08元二、 風(fēng)阻與等積孔礦井通風(fēng)容易時期和困難時期的等積孔分別為 1.395川和1.041m2，因此兩個時期通風(fēng)都屬于中等級別。三、 綜合評價1、 通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)本礦井為新建礦井，礦井初期采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，由副井進(jìn)風(fēng)，中央風(fēng)井回風(fēng)，通風(fēng)方式為抽出式；后期在南翼、北翼各開一對風(fēng)井，采用副井、南北進(jìn)風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，中央風(fēng)井和南翼、北翼風(fēng)井回風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)過渡為分區(qū)式，因此,礦井具有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。2、 礦井開拓、采掘布置本礦井采用立井開拓方式，副井井筒凈直徑 5m凈斷面19.6m，風(fēng)井井筒凈直徑4.0m,凈斷面12.6m,立井井筒斷面大，礦井風(fēng)量有適大的余地。井下所有進(jìn)回風(fēng)巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷中均設(shè)有雙向雙道風(fēng)門， 在需要調(diào)節(jié)風(fēng)量處設(shè)有調(diào)節(jié)風(fēng)門，以保證各用風(fēng)地點的合理風(fēng)量。3、采掘工作面通風(fēng)回采工作面采用負(fù)壓通風(fēng)，掘進(jìn)工作面采用對旋局部通風(fēng)機(jī)配合濕式除塵器正壓通風(fēng)。4、風(fēng)量與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計按照《煤礦安全規(guī)程》要求進(jìn)行了風(fēng)量計算，按瓦斯涌出量等對采、掘工作面所需風(fēng)量進(jìn)行了各種測算，確保井下各用風(fēng)地點配有足夠的風(fēng)量。采區(qū)及工作面均有獨(dú)立的進(jìn)回風(fēng)巷道，風(fēng)量及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)均可靠。礦井通風(fēng)容易時期和通風(fēng)困難時期的礦井等積孔分別為1.395卅和1.041卅，通風(fēng)難易程度屬通風(fēng)中等礦井。5、 反風(fēng)系統(tǒng)全礦井反風(fēng)采用主要通風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)實現(xiàn)，巷道布置和井下通風(fēng)設(shè)施可滿足全礦井反風(fēng)的要求。6、 通風(fēng)設(shè)備和設(shè)施設(shè)計選用的FBCD施16/2X75kW型防爆對旋軸流式通風(fēng)機(jī)二臺，一臺工作，一臺備用，該風(fēng)機(jī)的優(yōu)點是：性能優(yōu)良，高效區(qū)寬廣，可以通過改變?nèi)~片角度調(diào)節(jié)運(yùn)行工況；機(jī)電一體化，兩臺防爆電機(jī)安裝在風(fēng)機(jī)內(nèi)部，分別與一、二級葉輪直聯(lián)，提高了傳動效率；風(fēng)機(jī)固定在軌道式基礎(chǔ)上，整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，采用電機(jī)直接反轉(zhuǎn)反風(fēng)，不需建設(shè)反風(fēng)系統(tǒng)，節(jié)省基建投資；通風(fēng)機(jī)采用雙回路電源供電，當(dāng)一回路出故障時，另一回路可保證通風(fēng)系統(tǒng)正常運(yùn)行，安全可靠。兩翼風(fēng)井井口設(shè)有防爆門，在井下發(fā)生爆炸事故時，可使防爆門靈活打開，有效的降低了爆炸沖擊波對相關(guān)設(shè)施的破壞。7、 安全出口礦井初期一翼設(shè)計有副井和風(fēng)井二個通達(dá)地面的安全出口，兩個井筒均裝設(shè)玻璃鋼梯子間，可以保證井下發(fā)生事故時，人員經(jīng)副井、風(fēng)井通達(dá)地面。8、 防止漏風(fēng)及降低風(fēng)阻的措施防止漏風(fēng)的主要措施有：每組風(fēng)門均為兩道正向和兩道反向風(fēng)門組成，風(fēng)門不得設(shè)置在斜巷內(nèi)。進(jìn)、回風(fēng)巷道之間盡量減少聯(lián)絡(luò)巷，采空區(qū)要及時封閉。多有通風(fēng)設(shè)施要牢固可靠，并要加強(qiáng)管理和維修，保證正常使用。為了防止沿空送巷漏風(fēng)，上、下區(qū)段間留3?6m“煤皮”，但應(yīng)注意沿空送巷位置。掘巷時采用放小炮，加密支護(hù)，盡量減少煤柱損壞，加強(qiáng)巷道維護(hù)等。降低風(fēng)阻的措施有：在礦井建設(shè)和施工過程中，應(yīng)優(yōu)化井巷支護(hù)形式；采用光面爆破，降低巷道摩擦阻力系數(shù)。生產(chǎn)期間應(yīng)及時清除巷道中的廢棄物和障礙物，保證巷道風(fēng)流暢通，嚴(yán)禁堆放雜物和物料，要及時擴(kuò)修受壓縮變形的巷道，保證有效的通風(fēng)巷道斷面，以降低通風(fēng)阻力。綜上所述，設(shè)計對影響本礦井通風(fēng)系統(tǒng)的各個因素都進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并采取了相應(yīng)的安全措施和對策，生產(chǎn)中要嚴(yán)格執(zhí)行國家的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范，按設(shè)計要求和規(guī)章制度進(jìn)行安全管理，總體上講礦井的通風(fēng)系統(tǒng)是合理的、可靠的，具有較強(qiáng)的預(yù)防災(zāi)害和抵抗災(zāi)害的能力。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1、《通風(fēng)安全學(xué)》2、《軸流式通風(fēng)機(jī)》3、《煤礦安全規(guī)程》

井巷名稱支護(hù)型式斷面形狀凈斷面積2M井巷特征備注副井混凝土碹圓形19.6井筒直徑5.0m，罐籠提升，有梯子間進(jìn)風(fēng)石門料石砌碹半圓14.0L=200米大巷混凝土碹半圓10.0不抹灰漿3-4段200米運(yùn)輸機(jī)上山工字鋼梯形9.0支架縱口直徑A=5201~203，300m202~203，80m203~204，80m軌道上山工字鋼梯形9.0支架縱口直徑A=5208~209，80m209~210，220m21