《礦井通風(fēng)》課程設(shè)計院系：能源科學(xué)與工程學(xué)院

前言礦井通風(fēng)是煤礦建設(shè)中的重要一個環(huán)節(jié)。通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)劣不僅直接影響著煤炭企業(yè)的經(jīng)濟效益，安全生產(chǎn)還直接關(guān)系到井下工作人員的生命安全。近些年因通風(fēng)原因造成的事故頻發(fā)，礦井通風(fēng)已成為影響安全生產(chǎn)，事關(guān)企業(yè)發(fā)展的重要因素。礦井通風(fēng)不僅影響到礦井的產(chǎn)量，同時還影響安全生產(chǎn)，風(fēng)量風(fēng)速的合理化至關(guān)重要，風(fēng)量風(fēng)速過小礦井機電設(shè)備放出的熱量和人員呼吸，煤炭放出的污染氣體無法排出，易引起瓦斯爆炸，風(fēng)量風(fēng)速過大又會揚起煤塵不僅污染新鮮風(fēng)，更有引起煤塵爆炸的危險。所以做好礦井通風(fēng)至關(guān)重要。本報課程設(shè)計完成共用時3周。因以前從未做過，開始確實不知如何下手，通過反復(fù)閱讀任務(wù)書、仔細研究有關(guān)書籍、資料，逐漸有了思路。按思路逐漸往下做，雖然也遇到了不少問題，但通過與老師、同學(xué)交流，查閱相關(guān)資料，問題得到的一一解決，最終完成了本課程設(shè)計所要求的所有內(nèi)容。通過本次課程設(shè)計的完成，掌握了通風(fēng)設(shè)計的一般順序、內(nèi)容、思路和方法，鞏固了課堂所學(xué)知識，提升了自己的實踐能力，。在這里向辛勤培育我們的老師表示衷心的感謝。2012年6月1日目錄礦井概況地質(zhì)概況開拓方式及開采方法礦井通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)采取通風(fēng)方式確定采區(qū)通風(fēng)方式采煤工作面通風(fēng)方式確定采煤工作面通風(fēng)方式主要通風(fēng)機工作方式確定主要通風(fēng)機的工作方式礦井需風(fēng)量計算與分配礦井風(fēng)量計算原則二、礦井風(fēng)量計算與分配 第七章通風(fēng)系統(tǒng)示意圖和網(wǎng)絡(luò)圖一、確定通風(fēng)困難和容易時期的開采位置二、通風(fēng)系統(tǒng)示意圖和網(wǎng)絡(luò)圖第八章礦井通風(fēng)阻力一、計算原則二、計算方法三、計算礦井總風(fēng)阻及總等積孔四、礦井通風(fēng)阻力計算第九章通風(fēng)機選型一、通風(fēng)機選型二、電動機選擇三、概算通風(fēng)費用第十章礦井災(zāi)害防治措施參考文獻礦井概況一、地質(zhì)概況某礦地處平原，地面標(biāo)高＋150m，井田走向長度5km，傾斜方向長度3.3km。井田上界以標(biāo)高-165m為界，下界以標(biāo)高-1020m為界，兩邊以斷層為界，井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，井田可采儲量約1.08億噸。根據(jù)開采條件，煤炭供求狀況及“規(guī)程”規(guī)定，確定此礦為年產(chǎn)150萬噸的大型礦井，服務(wù)年限為72年井田內(nèi)有兩個開采煤層，為k1、k2，在井田范圍內(nèi)，煤層賦存穩(wěn)定，煤層15°3/T，煤層有自然發(fā)火危險，發(fā)火期為16-18個月，煤塵有爆炸性，爆炸指數(shù)為36％綜合柱狀圖柱狀厚度（米）巖性描述表土，無流砂砂質(zhì)頁巖泥質(zhì)細砂巖，沙質(zhì)泥巖互層，穩(wěn)定沙質(zhì)泥巖，松軟K1灰色砂質(zhì)泥巖，細砂巖互層，堅硬灰色砂質(zhì)泥巖泥巖細砂巖互層薄層泥質(zhì)細砂巖，穩(wěn)定泥巖，松軟k2灰白色砂巖堅硬抗壓強度600～900公斤/cm2灰色中、細砂巖層互層（圖1-1）二、開拓方式及開采方法采用立井多水平上下山開拓（見圖1-2、圖1-3），第一水平標(biāo)高-380m，傾斜長為825×2m，服務(wù)年限為27年，因走向較短，兩翼各布置一個采區(qū)。每個采區(qū)上山部分和下山部分各分為五個區(qū)段回采。每采區(qū)各布置一個綜采工作面和一個高檔普采工作面，工作面長度150m，區(qū)段平巷及區(qū)段煤柱15m，綜采工作面產(chǎn)量為在k1煤層時為1620噸/日，在k2煤層時1935噸/日，日進6刀，截深0.6m，高檔普采工作面產(chǎn)量為k1煤層時為1080噸/日，k2煤層時1290噸/日，日進4刀，截深0.6m，東翼還另布置一備用的高檔普采工作面，綜采工作面裝備的部分機電設(shè)備如表2所示，采區(qū)巷道采用集中聯(lián)合布置（圖1-2、圖1-3）。采區(qū)軌道上山均布置在k2煤層的底板穩(wěn)定細砂石中，區(qū)段回風(fēng)平巷與運輸上山，區(qū)段運輸平巷與軌道上山采用石門連接，為了保證生產(chǎn)正常接替，前期東西兩翼各安排兩個獨立通風(fēng)的煤層平巷掘進頭，后期東西兩翼各安排兩個獨立通風(fēng)的煤層平巷掘進頭和一個巖石下山掘進頭。東西兩翼各有一個絞車房、變電所、火藥庫，亦需獨立通風(fēng)。井為箕斗井提煤用，井為罐籠井升降人員、材料、矸石，也作為進風(fēng)井用，并設(shè)有梯子間-（圖1-3）表1-1綜采工作面部分機電設(shè)備一覽表序號地點機械設(shè)備名稱容量（千瓦）1工作面MLS3-170雙滾筒采煤機1702工作面SGW-250型溜子125×23下順槽S2Q-75型轉(zhuǎn)載機754下順槽SD-160運輸機1505工作面KBY-62礦用支架防爆重光燈×10第二章礦井通風(fēng)系統(tǒng)一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求1、每一個生產(chǎn)礦井，必須至少有兩個能行人的通達地面的安全出口。各個出口之間的距離不得小于30m。如果采用中央式通風(fēng)系統(tǒng)時，還要在井田境界附近設(shè)置安全出口。井下每一個水平到上水平和每個采區(qū)至少都要有兩個便于行人的安全出口，并同通到地面的安全出口相連通。保證有一個井筒進新鮮空氣，另一個井筒排出污濁的空氣。2、進風(fēng)井口，必須布置在不受粉塵、灰土、有害和高溫氣體侵入的地方，距離產(chǎn)生煙塵、有害氣體的地點不得小于500m。進風(fēng)井筒冬季結(jié)冰，對工人身體健康、提升和其它設(shè)施有危害時，必須裝設(shè)暖風(fēng)設(shè)備，保持進風(fēng)井口以下的空氣溫度在2℃3、箕斗提升或裝有皮帶運輸機的井筒不應(yīng)兼作風(fēng)井。如果兼作風(fēng)井使用時，必須遵守下列規(guī)定：(1)箕斗提升兼作回風(fēng)井時，井上下裝、卸井塔都必須有完善的封閉措施，其漏風(fēng)率不超過15%，并應(yīng)有可靠的降塵設(shè)施，但裝有皮帶運輸機的井筒不得兼作回風(fēng)井。(2)箕斗提升井或裝有皮帶運輸機的井筒兼作進風(fēng)井時，箕斗提升井筒中的風(fēng)速不得超過6m/s；裝有皮帶運輸機的井筒中的風(fēng)速不得超過4m/s，并都應(yīng)有可靠的防塵措施，保證粉塵濃度符合工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。皮帶運輸機的井筒中還應(yīng)裝有專用的消防管路。4、所有礦井都必須采用機械通風(fēng)，主要主要通風(fēng)機(供全礦、一翼或一個分區(qū)使用)必須安裝在地面。同一井口不宜選用幾臺主要通風(fēng)機并聯(lián)運轉(zhuǎn)，主要通風(fēng)機要有符合要求的防爆門，反風(fēng)設(shè)備和專用的供電線路。5、每一個礦井必須有完整的獨立的獨立通風(fēng)系統(tǒng)，不宜把兩個可以獨立通風(fēng)的礦井合并一個通風(fēng)系統(tǒng)，若有兩個出風(fēng)井，則自采區(qū)流到各個出風(fēng)井的風(fēng)流需保持獨立；各工作面的回風(fēng)在進入采區(qū)回風(fēng)道之前，各采區(qū)的回風(fēng)在進入回風(fēng)水平之前都不能任意貫通，下水平的回風(fēng)流和上水平的進風(fēng)流必須嚴格隔開，在條件允許時，要盡量使總進風(fēng)早分開，總回風(fēng)晚匯合。6、采用多臺分區(qū)主要通風(fēng)機通風(fēng)時，為了保持聯(lián)合運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，總進風(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)機和每一翼主要通風(fēng)機的回風(fēng)流都必須嚴格隔開。7、采煤工作面的掘進工作面都應(yīng)采用獨立通風(fēng)。采煤工作面和其相連接的掘進工作面，在布置獨立通風(fēng)有困難時，可采用串聯(lián)通風(fēng)，但必須符合《煤礦安全規(guī)程》第114條的有關(guān)規(guī)定。8、井下火藥庫必須有單獨的進風(fēng)風(fēng)流，回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)道或主要回風(fēng)道，井下充電硐室必須有單獨的風(fēng)流通風(fēng)，回風(fēng)風(fēng)流可以引入采區(qū)回風(fēng)道中。9、本礦井分前期和后期設(shè)計，本設(shè)計只對前期做詳細設(shè)計，后期暫不考慮。二、確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)（一）根據(jù)該礦井的條件通風(fēng)系統(tǒng)有如下三個方案可供選擇：方案一：中央并列式方案二：中央分列式方案三：分區(qū)對角式（二）對三個可選方案進行比較方案一：中央并列式此方案進、回風(fēng)井均布置在中央工業(yè)廣場內(nèi)，地面建筑和供電集中，建井期限短，便于貫通，初期投資少，出煤快，護井煤柱較小。反風(fēng)容易，便于管理。但風(fēng)流在井下的流動路線為折返式，風(fēng)流路線長，阻力大，井底車場附近漏風(fēng)大。工業(yè)廣場收主要通風(fēng)機噪聲的影響和回風(fēng)流的污染。且此方案以主井為回風(fēng)井，需在井筒中設(shè)置防塵設(shè)施。方案二：中央分列式此方案在井田中央邊界開鑿一獨立的回風(fēng)井。風(fēng)流流動路線為直線式，可防止中央并列式中污風(fēng)與新風(fēng)在運輸大巷中混合而污染新風(fēng)，同時可以使工業(yè)廣場不受主要通風(fēng)機噪聲的影響及回風(fēng)風(fēng)流的污染。從安全方面將方案二優(yōu)于方案一。方案三：分區(qū)對角式此方案需在各個采區(qū)設(shè)立獨立的回風(fēng)井，與方案二相比需多開鑿一個回風(fēng)井，但同時也要看到，此方案不需要開拓總回風(fēng)巷，且由地質(zhì)條件知，該礦有240米的表土層且表土層無流沙，因此井筒施工速度快，。同時該方案每個采區(qū)有獨立的通風(fēng)路線，互不影響，便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，安全出口多，抗災(zāi)能力強，建井工期短，初期投資少，出煤快，由于省去了總回風(fēng)道，其風(fēng)阻比方案二還小。但該方案占用設(shè)備多，管理分散，礦井反風(fēng)困難。雖然上述三個方案各有優(yōu)缺點，但總的來說方案三在技術(shù)經(jīng)濟上由于方案二，方案一，所以本礦使用分區(qū)對角式通風(fēng)采區(qū)通風(fēng)方式一、確定采區(qū)通風(fēng)方式(一)采區(qū)通風(fēng)方式可選方案方案一：軌道上（下）山進風(fēng)，運輸機上（下）山回風(fēng)方案二：運輸機上（下）山進風(fēng)，軌道上（下）山回風(fēng)（二）可選方案的比較軌道上（下）山進風(fēng)，新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯，煤塵污染及放熱影響。運輸機上（下）山進風(fēng)，由于風(fēng)流方向與運煤方向相反，容易引起煤塵飛揚，煤炭在運輸過程中所釋放的瓦斯，可使進風(fēng)流的瓦斯和煤塵濃度增大，影響工作面的安全衛(wèi)生條件；輸送機設(shè)備所散發(fā)的熱量使進風(fēng)流溫度升高。由該礦條件知該礦瓦斯相對涌出量和煤塵爆炸指數(shù)均較大。所以應(yīng)選擇方案一。采區(qū)通風(fēng)方式為：軌道上（下）山進風(fēng)，運輸機上（下）山回風(fēng)第四章采煤工作面通風(fēng)方式一、確定采煤工作面的通風(fēng)方式（一）采煤工作面通風(fēng)方式可行方案方案一：U型前進式通風(fēng)方案二：U型后退式通風(fēng)（二）可選方案的比較U型前進式通風(fēng)系統(tǒng)的維護工作量小，工作面采空區(qū)瓦斯不涌向工作面。U型后退式通風(fēng)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，巷道施工維修量少，工作滿漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。U型前進式雖然不需掘超前巷道，但沿采空區(qū)留巷維護量大，易漏風(fēng)。U型后退式雖需掘超前巷道，但由于所掘超前巷為煤巷，施工速度快，所掘煤產(chǎn)生的經(jīng)濟價值仍可彌補巷道施工維護費用。綜上采煤工作面使用U型后退式通風(fēng)方式。第五章主要通風(fēng)機工作方式一、確定主要通風(fēng)機的工作方式（一）主要通風(fēng)機工作方式可選方案方案一：抽出式方案二：壓入式方案三：混合式（二）可選方案比較方案一：抽出式主要通風(fēng)機安裝在回風(fēng)井口，在抽出式主要通風(fēng)機的作用下，整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱呢搲籂顟B(tài)。當(dāng)主要通風(fēng)機因故障停止運轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流壓力提高，比較安全。方案二：壓入式主要通風(fēng)機設(shè)在入風(fēng)井口，在壓入式主要通風(fēng)機作用下，整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)下。在冒落裂隙通達地面時，壓入式通風(fēng)礦井采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機因故障停止運轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流壓力降低。采用壓入式通風(fēng)時，須在礦井總進風(fēng)路線上設(shè)置若干通風(fēng)構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理困難，且漏風(fēng)較大。方案三：混合式在入風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機做壓入式工作，回風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機做抽出式工作。通風(fēng)系統(tǒng)的進風(fēng)部分處于正壓，回風(fēng)部分處于負壓，工作面大致處于中間。但使用的通風(fēng)設(shè)備多，管理復(fù)雜。綜上：主要通風(fēng)機工作方式為抽出式。第六章礦井需風(fēng)量計算與分配一、礦井風(fēng)量計算原則礦井需風(fēng)量，按下列要求分別計算，并采取其中最大值。（一）按全井同時工作最多人數(shù)計算，每人每分鐘共計風(fēng)量不得少于4m3。（二）按采煤、掘進、硐室及其他實際需風(fēng)量的綜合進行計算。二、礦井需風(fēng)量的計算（一）按全井同時工作最多人數(shù)計算：Qm=4n，m3/min(6-1)式中：4——每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量m3/minn——全井同時工作最多人數(shù)，個。由條件知井下同時工作最多人數(shù)為700人，所以Qm1=4*700=2800m3/min(二)按采煤、掘進、硐室及其他實際需風(fēng)量的總和進行計算：1、采煤工作面需風(fēng)量的計算采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)按下列因素分別計算，取其最大值。（1）按瓦斯涌出量計算Qwi=100*Qgwi*Kgwi，m3/min(6-2) Qgwi=q*Ti/(24*60)，m3/min(6-3)式中：Qwi——第i個采煤工作面需風(fēng)量，m3/minQgwi——第i個采煤工作面瓦斯絕對涌出量，m3/minKgwi——q——采煤工作面瓦斯相對涌出量，m3Ti——第i個采煤工作面的日產(chǎn)量，t/deq\o\ac(○,1)綜采工作面需風(fēng)量計算K1煤層綜采工作面：T1=1620t/dQgw13/minQw1=100*7.425*1.2=891m3/minK2煤層綜采工作面：T2=1935t/dQgw23/minQw23/mineq\o\ac(○,2)高檔普采工作面需風(fēng)量計算K1煤層高檔普采工作面：T3=1080t/dQgw3=(1080*6.6)3/minQw3=100*4.95*1.2=594m3/minK2煤層高檔普采工作面：T4=1290t/dQgw43/minQw43/mineq\o\ac(○,3)備用工作面需風(fēng)量：備用工作面按其回采時需風(fēng)量的50%計算Q備=Qw4*50%=355m3/min(2)按工作面進風(fēng)流溫度計算采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件。其進風(fēng)流溫度可根據(jù)風(fēng)流溫度預(yù)測方法進行計算。其氣溫與風(fēng)速應(yīng)符合表6-1表6-1采煤工作空氣溫度與風(fēng)速對應(yīng)表采煤工作面進風(fēng)流氣溫/℃采煤工作面風(fēng)速/m/s<150.15~1818~2020~2323~26Qwi=60*vwi*Swi*Kwi，m3/min(6-3)式中：vwi——第i個采煤工作面的風(fēng)速，按其進風(fēng)流溫度由表6-1選取，m/sSwi——第i個采煤工作面有效通風(fēng)斷面，m2,由巷道特征參數(shù)表6-2選取Kwi——第i個采煤工作面的長度系數(shù)，可由表6-3選取表6-2井巷特征參數(shù)表編號井巷名稱支護形式長度（m）斷面（m2）周長（m）1副井井筒混凝土2井底車場及主石門錨噴3井底運輸大巷錨噴4采區(qū)下部車場錨噴5軌道上山錨噴6運輸機上山錨噴7綜采區(qū)段進風(fēng)平巷U型支架8綜采區(qū)段回風(fēng)平航U型支架9液壓支架工作面液壓支架10高檔普采面區(qū)段進風(fēng)平巷鋼軌支架11高檔普采面區(qū)段回風(fēng)平巷鋼軌支架12高檔普采面液壓支柱13高檔普采備用進風(fēng)平巷鋼軌支架14區(qū)段平石門錨噴15采區(qū)回風(fēng)石門錨噴16風(fēng)井混凝土17總回風(fēng)平巷錨噴18風(fēng)峒混凝土表6-3采煤工作面長度風(fēng)量系數(shù)表采煤工作面長度/m采煤工作面長度風(fēng)量系數(shù)<1550～8080～120120～150150～180>180eq\o\ac(○,1)綜采工作面：由條件知：工作面長度為150m，Swi2,取溫度為20℃，則取vwiQw1=Qw2=60*1*7.8*1.1=515m3/mineq\o\ac(○,2)高檔普采工作面：Swi2,Qw3=Qw4=60*1*9.4*1.1=620m3/min(3)按工作人員數(shù)量計算Qwi=4*nwi，m3/min(6-4)式中：4——每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/minn——第i個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，個eq\o\ac(○,1)綜采工作面：nwi=40Qw1=Qw2=4*40=160m3/mineq\o\ac(○,2)普采工作面：nwi=60Qw3=Qw4=4*60=240m3/min(4)按風(fēng)速進行驗算按最低風(fēng)速驗算各個采煤工作面的最小風(fēng)量：Qwi≥60*0.25*Swi(6-5)按最高風(fēng)速驗算各個采煤工作面的最大風(fēng)量：Qwi≤60*4*Swi(6-6)eq\o\ac(○,1)按最低風(fēng)速驗算K1煤層綜采面：60*0.25*7.8=117m3/min<Qw1K2煤層綜采面：60*0.25*7.8=117m3/min<Qw2K1煤層普采面：60*0.25*9.4=141m3/min<Qw3K2煤層普采面：60*0.25*9.4=141m3/min<Qw4eq\o\ac(○,2)按最高風(fēng)速驗算K1煤層綜采面：60*4*7.8=1872m3/min>Qw1K2煤層綜采面：60*4*7.8=1872m3/min>Qw2K1煤層普采面：60*4*9.4=2256m3/min>Qw3K2煤層普采面：60*4*9.4=2256m3/min>Qw4綜上按風(fēng)速驗算合格；選（1）～（3）中最大者為采煤工作面需風(fēng)量∑Qwt,則∑Qwt=2*（1064+709）+355=3901m3/min2、掘進工作面需風(fēng)量計算（1）根據(jù)經(jīng)驗得掘進工作面的風(fēng)量為：巖巷的風(fēng)量為150～240m3/min，煤巷風(fēng)量為240～300m3/min，考慮到本礦井為低瓦斯井，且采用分區(qū)對角式通風(fēng)，故本礦井巖巷掘進工作面風(fēng)量定為150m3/min，煤巷掘進工作面風(fēng)量定為250m3/min，即有Qh1=Qh2=Qh3=Qh4=250m3/min，Qh5=150m3/min。（2）按風(fēng)速進行驗算按最小風(fēng)速驗算，各個巖巷掘進工作面最小風(fēng)量：Qhi≥60*0.15*Shi(6-7)各個煤巷或半煤巷掘進工作面的最小風(fēng)量：Qhi≥60*0.25*Sdi(6-8)按最高風(fēng)速驗算，各個掘進工作面的最大風(fēng)量：Qhi≤60*4*Shi(6-9)式中：Shi——第i個掘進工作面巷道的凈斷面eq\o\ac(○,1)按最小風(fēng)速驗算：煤層平巷掘進頭：60*0.15*9.6=144m3/min<Qh1=Qh2=Qh3=Qh43/min<Qh5eq\o\ac(○,2)按最大風(fēng)速驗算：煤層平巷掘進頭：60*4*9.6=2304m3/min>Qh1=Qh2=Qh3=Qh4下山掘進頭：60*4*10.1=2424m3/min>Qh5綜上：按風(fēng)速驗算合格掘進工作面需風(fēng)量∑Qht：前期：∑Qht1=4*250=1000m3/min后期：∑Qht2=4*250+2*150=1300m3/min3、硐室需風(fēng)量計算（1）采取變電所及變電硐室，可按經(jīng)驗值確定需風(fēng)量：Qri=60～80m3/min>大型爆破材料庫不得小于100m3/min，中小型爆破材料庫不得小于60m3/min。（2）根據(jù)（1）中所述，可取硐室需風(fēng)量為：60m3/min4、礦井總風(fēng)量計算Qm=(∑Qwt+∑Qht+∑Qrt)*Km,m3/min(6-10)式中：∑Qwt——采煤工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3/min∑Qht——掘進工作面所需風(fēng)量之和，m3/min∑Qrt——硐室所需風(fēng)量之和，m3/minKm——～（1）礦井通風(fēng)容易時期（前期）所需風(fēng)量eq\o\ac(○,1)西翼∑Qwt=1064+709=1773m3/min∑Qht=2*250=500m3/min∑Qrt=3*60=180m3/min∑Q西易m=（1773+500+180）*1.20=2944m3/mineq\o\ac(○,2)東翼∑Qwt=1064+709+355=2128m3/min∑Qht=2*250=500m3/min∑Qrt=3*60=180m3/min∑Q東易m=（2128+500+180）*1.20=3370m3/min∑Q易m=∑Q西易m+∑Q東易m=2944+3370=6314m3/min(2)礦井通風(fēng)困難時期（后期）所需風(fēng)量eq\o\ac(○,1)西翼∑Qwt=1064+709=1773m3/min∑Qht=2*250+150=650m3/min∑Qrt=3*60=180m3/min∑Q西難m=（1773+650+180）*1.20=3124m3/mineq\o\ac(○,2)東翼∑Qwt=1064+709+355=2128m3/min∑Qht=2*250+150=650m3/min∑Qrt=3*60=180m3/min∑Q東難m=（2128+650+180）*1.20=3550m3/min∑Q難m=∑Q西難m+∑Q東難m=3124+3550=6674m3/min5、各用風(fēng)地點的供風(fēng)量各用風(fēng)地點供風(fēng)量應(yīng)按實際需風(fēng)量在乘以礦井通風(fēng)系數(shù)Km如表6-4表6-4各用風(fēng)地點的供風(fēng)量表用風(fēng)地點實際需風(fēng)量m3/min供風(fēng)量m3/min綜采工作面1064普采工作面709備用工作面355426煤巷掘進頭250300下山掘進頭150180采區(qū)變電所6072絞車房6072炸藥庫60726、編制各地點、各巷道的風(fēng)量、斷面、風(fēng)速表，并驗算風(fēng)速《規(guī)程》規(guī)定的風(fēng)速限定值見表6-5所示表6-5風(fēng)速限定值井巷名稱最低允許風(fēng)速m/s最高允許風(fēng)速m/s無提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)峒15專為升降物料的井筒12風(fēng)橋10升降人員和物料的井筒8主要進、回風(fēng)巷道8運輸機巷道、采區(qū)進?；仫L(fēng)巷道6架線電機車巷道8采煤工作面、掘進中的煤巷和半煤巷4掘進中的巖巷4其他人行巷道表6-6各地點、巷道的風(fēng)量、斷面、風(fēng)速表各地點、巷道的風(fēng)量、斷面、風(fēng)速表巷道名稱斷面（㎡）風(fēng)量（m3/s)風(fēng)速（m/s)是否合格副井井筒容106合格困112合格主石門容106合格困112合格西翼主要運輸大巷容合格困合格軌道上山容合格困合格區(qū)段進風(fēng)石門容合格困合格綜采區(qū)段運輸平巷容合格困合格綜采工作面容合格困合格綜采區(qū)段軌道平巷容合格困合格高檔普采軌道平巷容合格困合格高檔普采工作面容合格困合格高檔普采運輸機巷容合格困合格區(qū)段回風(fēng)石門容合格困合格采區(qū)回風(fēng)石門容合格困合格運輸機上山容合格困合格運輸機下山容合格困合格軌道下山容合格困合格回風(fēng)井容合格困合格東翼主要運輸大巷容合格困合格軌道上山容55合格困合格區(qū)段進風(fēng)石門容合格困合格綜采區(qū)段運輸平巷容合格困合格綜采工作面容合格困合格綜采區(qū)段軌道平巷容合格困合格高檔普采軌道平巷容合格困合格高檔普采工作面容合格困合格高檔普采運輸機巷容合格困合格區(qū)段回風(fēng)石門容合格困合格采區(qū)回風(fēng)石門容合格困合格運輸機上山容合格困合格運輸機下山容合格困合格軌道下山容合格困58合格回風(fēng)井容合格困合格其他高檔普采備用進風(fēng)巷合格煤巷掘進頭5合格下山掘進3合格第七章通風(fēng)系統(tǒng)示意圖和網(wǎng)絡(luò)圖一、確定通風(fēng)困難時期和容易時期的開采位置（一）通風(fēng)容易時期開采位置位于上山東西翼第一區(qū)段K2煤層eq\o\ac(○,1)西翼采區(qū)副井井筒→主石門→主要運輸巷→軌道上山→區(qū)段進風(fēng)石門→綜采運輸機平巷→綜采工作面→綜采回風(fēng)巷→區(qū)段回風(fēng)石門→采區(qū)回風(fēng)石門→回風(fēng)井即0→1→2→3→4→5→6→7→8→9→10→11eq\o\ac(○,2)東翼采區(qū)副井井筒→主石門→主要運輸巷→軌道上山→區(qū)段進風(fēng)石門→綜采運輸機平巷→綜采工作面→綜采回風(fēng)巷→區(qū)段回風(fēng)石門→采區(qū)回風(fēng)石門→回風(fēng)井即0→1→2→12→13→14→15→16→17→18→19→20（二）通風(fēng)困難時期開采位置位于下山東西翼第四區(qū)段，此時東西兩翼各還有2個煤層掘進平巷和一個下山掘進頭，東翼有一個備采工作面eq\o\ac(○,1)西翼采區(qū)副井井筒→主石門→運輸大巷→軌道下山→區(qū)段進風(fēng)石門→綜采進風(fēng)平巷→綜采工作面→綜采回風(fēng)巷→區(qū)段回風(fēng)石門→運輸機下、上山→采區(qū)回風(fēng)石門→回風(fēng)井即0→1→2→3→27→28→29→30→31→32→9→10→11eq\o\ac(○,2)東翼采區(qū)副井井筒→主石門→運輸大巷→軌道下山→區(qū)段進風(fēng)石門→綜采進風(fēng)平巷→綜采工作面→綜采回風(fēng)巷→區(qū)段回風(fēng)石門→運輸機下、上山→采區(qū)回風(fēng)石門→回風(fēng)井即0→1→2→12→21→22→23→24→25→26→18→19→20第八章礦井通風(fēng)阻力一、計算原則1、在進行礦井通風(fēng)總阻力計算時，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)路進行計算。但必須是礦井達到設(shè)計年產(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。一般，可能兩個時期的通風(fēng)系統(tǒng)圖上根據(jù)采掘作業(yè)布置情況分別風(fēng)流路線最長、風(fēng)量較大的一條線路作為阻力最大的風(fēng)路。在選定的風(fēng)路上（分最容易和最困難時期），從進風(fēng)井口到回風(fēng)井口逐段編號，對各段井巷進行阻力計算，然后累加起來，得出這兩個時期的各個井巷通風(fēng)總阻力（h阻易，h阻難）。如果通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜。2、礦井通風(fēng)總阻力不應(yīng)超過2940Pa。3、礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴建礦井獨立通風(fēng)的擴建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的10%計算，擴建礦井宜按15%計算。4、通過主扇的風(fēng)量必大于通過出風(fēng)井的礦井總風(fēng)量Q礦，為了計算礦井的阻力，先算出Q扇：Q扇～1.10）Q礦（m3/min）～1.10為外部漏風(fēng)系數(shù)，出風(fēng)井無提升任務(wù)時取1.05，有提升運輸任務(wù)時取1.10。5、為了經(jīng)濟，合理，安全地使用主扇，應(yīng)控制h阻難不太大，對大型礦井不超過4400Pa，有自燃傾向的礦井不超過3400Pa。二、計算方法沿著上述兩個時期的通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，分別用下式算出個區(qū)段井巷的摩擦阻力。h摩=

α*

L*U*Q2/S3(Pa)(8-2)式中：L、U、S——分別為各井巷的長度、周長、凈斷面積（m、m2、m3）α——摩擦阻力系數(shù)Q——各井巷和硐室所通過的風(fēng)量分配值。其總和為總摩擦阻力∑h摩，即∑h摩=h1-2+h2-3+…+hn-(n+1)(Pa)(8-3)式中：h1-2、h2-3，…為各段井巷之摩擦阻力（Pa）因此，全礦總阻力為：（1）通風(fēng)容易時期的總阻力h阻易為：h阻易=（）∑h摩易（Pa）（8-4）（2）通風(fēng)困難時期的總阻力h阻難為：h阻難=（）∑h摩難（Pa）（8-4）——考慮到風(fēng)路上有局部阻力的系數(shù)。三、計算礦井總風(fēng)阻及總等積孔R礦易=h阻易/Q2扇（㎏/m7）（8-5）R礦難=h阻難/Q2扇（㎏/m7）（8-6）式中：Q扇——為主扇風(fēng)量m3/min(m2)(8-7)(m2)(8-8)四、礦井通風(fēng)阻力計算（一）(二)全礦總阻力1、通風(fēng)容易時期eq\o\ac(○,1)西翼h阻易西∑H摩易西eq\o\ac(○,2)東翼h阻易東∑H摩易東2、通風(fēng)困難時期eq\o\ac(○,1)西翼h阻難西∑H摩難西eq\o\ac(○,2)東翼h阻難東∑H摩難東(三)計算礦井總風(fēng)阻及等積孔1、礦井總風(fēng)阻及等積孔（1）通風(fēng)容易時期eq\o\ac(○,1)西翼Q扇易西3/minR礦易西22/m8A礦易西=2eq\o\ac(○,2)東翼Q扇易東=1.05*56.2=59m3/minR礦易東=1231/592Ns2/m8A礦易東=m2（2）通風(fēng)困難時期eq\o\ac(○,1)西翼Q扇難西=m3/minR礦難西=2Ns2/m8A礦難西=m2eq\o\ac(○,2)東翼Q扇難東=1.05*59.2=62.16m3/minR礦難西2=0.49Ns2/m8A礦難西==1.7m22、評價礦井通風(fēng)難以程度表8-5礦井通風(fēng)難易程度分級礦井通風(fēng)難易程度礦井總風(fēng)阻Rm/Ns2/m8等積孔A/m2容易>2中等1～2困難<1表8-6礦井通風(fēng)難易程度評價時期地區(qū)Q礦（m3/s）Q扇（m3/s）風(fēng)壓Pa風(fēng)阻Ns2/m8等積孔m2難易程度容易時期西翼中等東翼591231容易困難時期西翼中等東翼中等第九章通風(fēng)機選型一、通風(fēng)機選型（一）計算風(fēng)機工作風(fēng)壓eq\o\ac(○,1)自然風(fēng)壓計算表9-1空氣平均密度一覽表季節(jié) 地點進風(fēng)井筒㎏/m3出風(fēng)井筒㎏/m3冬夏冬季：h自冬=0-1gh0-1-10-11gh10-11-1-10gh1-10Pa(9-1)=1.28*9.8*530-315*9.8*1.20-0.5*(1.28+1.20)*9.8*215夏季：h自夏=0-1gh0-1-10-11gh10-11-1-10gh1-10Pa=1.2*9.8*530-315*9.8*1.24-0.5*（1.2+1.24）*9.8*215eq\o\ac(○,2)風(fēng)機工作風(fēng)壓取通風(fēng)機裝置各部分阻力△h=169Pa,風(fēng)機裝置動壓hvd=49Pa西翼容易時期Hsmax=hmax+△h+HNOP,Pa（9-2）Hsmin=hmin+△h+HNAS,Pa（9-3）Htmax=hmax+△h+HNOP+hvd,Pa（9-4）Htmin=hmin+△h+HNAS+hvd,Pa（9-(((二)風(fēng)機選型1、結(jié)合表9-2及4-72-11型離心式通風(fēng)機、2K-60(Z1=7,Z2=7)軸流式風(fēng)機、G4-74-11離心式風(fēng)機性能曲線可知4-72-11No20、2K-60No18(Z1=7、Z2=7)、G4-74-11No25型風(fēng)機均能滿足要求。2、求風(fēng)機的實際工況點eq\o\ac(○,1)離心式：Rtmax=Htmax/Q2f，Ns2/m8(9-6)Rtmin=Htmin/Q2f，Ns2/m8(9-7)Rsmax=Hsmax/Q2f，Ns2/m8(9-8)Rsmin=Hsmin/Q2f，Ns2/m8(9-9)計算結(jié)果見表9-3由表可知從可調(diào)性和耗電大小來考慮，選2K-60No18型風(fēng)機。二、電動機選擇（一）計算方法1、通風(fēng)機輸入功率按通風(fēng)容易及困難時期，分別計算通風(fēng)機所需輸入功率Nmin、NmaxNmin=Qf*Hsmin/1000*ηs，KW(9-10)Nmax=Qf*Hsmax/1000*ηs，KW(9-11)2、電動機的臺數(shù)及種類當(dāng)Nmin≥0.6*Nmax時，可選一臺電動機，電動機功率為Ne=Nmax*Ke/(ηe*ηtr)，KW(9-12)當(dāng)Nmin≤0.6*Nmax時，可選兩臺電動機，其功率分別為初期Nemin=*Ke*(ηe*ηtr)，KW(9-13)后期按式（9-12）計算式中：Ke——電動機容量備用系數(shù)，Ke～ηs——電動機效率，ηs～0.94（大型電機取較高值）ηtr——傳動效率，電動機與風(fēng)機直聯(lián)時ηtr=1；皮帶傳動式ηtr（二）選擇電動機1、選型計算如表9-6由表9-6可計算電機額定功率容易時期西翼Ne=Nmax*Ke/(ηe*ηtr)東翼Ne=Nmax*Ke/(η