礦井通風(fēng)及安全方案設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u419礦井通風(fēng)及安全方案設(shè)計(jì)計(jì)算案例 1254861.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 1155071.1.1礦井概述 163731.1.2礦井通風(fēng)方式的確定 1252791.1.3采區(qū)通風(fēng) 1271241.2礦井風(fēng)量計(jì)算 1252071.2.1采煤工作面需風(fēng)量 2228381.2.2備用面需風(fēng)量的計(jì)算 2297141.2.3掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 216321.2.4其他巷道需風(fēng)量 4179871.2.5礦井總風(fēng)量計(jì)算 59971.3.1配風(fēng)的依據(jù) 5281751.3.2風(fēng)量分配 6137071.4礦井通風(fēng)阻力 7267721.5礦井通風(fēng)設(shè)備選型 877101.5.1主要通風(fēng)機(jī)的選擇 867341.5.2電動(dòng)機(jī)選型 101.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇1.1.1礦井概述云杉云煤溝礦井屬貴州省赫威水煤田二塘礦區(qū)，井田東西長(zhǎng)5.72km，南北寬4.29km，井田面積為2387.3340km2。1.1.2礦井通風(fēng)方式的確定根據(jù)開拓部署，本礦井共布置有三個(gè)井筒，即主斜井、副斜井和回風(fēng)斜井，其中主斜井、副斜井作為進(jìn)風(fēng)井，負(fù)責(zé)礦井的進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井為回風(fēng)井。礦井通風(fēng)為中央并列式，風(fēng)機(jī)的工作方式為抽出式通風(fēng)。1.1.3采區(qū)通風(fēng)軌道下山為進(jìn)風(fēng)巷道，運(yùn)輸下山為回風(fēng)巷道；新鮮空氣不受煤釋放放出的瓦斯和粉塵污染、溫度的影響。在下山之間布置絞車房和采區(qū)變電所。回風(fēng)流當(dāng)中布置輸送設(shè)備，并且把風(fēng)門布置在軌道下山的中部甩車場(chǎng)里面并且采用U型后退式的通風(fēng)方式。1.2礦井風(fēng)量計(jì)算1.2.1采煤工作面需風(fēng)量按瓦斯涌出量計(jì)算：（6-1）式中：，取1.6。，21512.2t/d。計(jì)算可得：風(fēng)量為1051.2（m3/min）按工作面實(shí)際溫度計(jì)算：采煤工作面實(shí)際溫度對(duì)風(fēng)速影響見表6-2。表6-1工作面適宜氣候條件溫度<10℃10～16℃16～21℃21～26℃26～30℃風(fēng)速0.2～0.4m/s0.4～0.9m/s0.9～1.2m/s1.2～1.5m/s1.5~2.3m/s云杉礦工作面溫度為25℃，風(fēng)速取1.43m/s。需風(fēng)：（6-2）式中————計(jì)算可得風(fēng)量為：1385.4（m3/min）按人計(jì)算： （6-3）式中：——最多人。計(jì)算得風(fēng)量為：132（m3/min）由上面三種方法可知最大需風(fēng)量為：1385.4m3/min。1.2.2備用面需風(fēng)量的計(jì)算按下式計(jì)算：（6-6）式中：Q備—得：Q備=0.5×1484.4=738.2（m3/min）1.2.3掘進(jìn)工作面需風(fēng)量掘進(jìn)工作面要求風(fēng)量，需要按礦井每個(gè)要單獨(dú)通風(fēng)掘進(jìn)的工作面實(shí)際風(fēng)量需求的總和進(jìn)行計(jì)算：1、掘進(jìn)面需風(fēng)量（6-7）式中：————。計(jì)算得風(fēng)量為：502m3/min（2）按瓦斯量算：（6-8）式中：計(jì)算得需風(fēng)量為：56m3/min（3）按人數(shù)計(jì)算：（6-9）式中：計(jì)算得需風(fēng)量為160m3/min(4)驗(yàn)算：（6-10）（6-11）（6-12）由風(fēng)速驗(yàn)算可知，符合風(fēng)速要求。2、輔助運(yùn)輸大巷掘進(jìn)工作面需風(fēng)量（1）按炸藥量計(jì)算：云杉煤礦的輔助運(yùn)輸大巷斷面積為24.56m2，根據(jù)規(guī)定可知光面爆破所用的炸藥量130kg/110m3。（6-13）式中25計(jì)算可得風(fēng)量為：（2）按人數(shù)計(jì)算：（6-14）式中：計(jì)算得風(fēng)量為：170m3/min由上面計(jì)算的巖巷需要風(fēng)量為710.26m3/min。（3）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：（6-15）（6-16）（6-17）由風(fēng)速驗(yàn)算可知，符合風(fēng)速要求。3.膠帶運(yùn)輸大巷掘進(jìn)工作面需風(fēng)量（1）按炸藥量計(jì)算：云杉煤礦的膠帶運(yùn)輸大巷斷面積為25.78m2，根據(jù)規(guī)定可知，光面爆破所用的炸藥量為130.62kg/110m3。（6-18）式中25計(jì)算可得風(fēng)量為：823.75200m3/min（2）按人數(shù)計(jì)算：（6-19）式中：（3）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：（6-20）（6-21）（6-22）由風(fēng)速驗(yàn)算可知，符合風(fēng)速要求。4、.全礦掘進(jìn)工作面需風(fēng)量全礦共有兩個(gè)煤巷掘進(jìn)面兩個(gè)巖巷掘進(jìn)面，所以掘進(jìn)工作面所需的總風(fēng)量為：（6-23）1.2.4其他巷道需風(fēng)量大型礦井通常按礦井總的風(fēng)量需求的10%進(jìn)行計(jì)算按照需風(fēng)量進(jìn)行分配。1.2.5礦井總風(fēng)量計(jì)算生產(chǎn)礦井總進(jìn)風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算，并取其中最大值。（1）按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算：（6-24）式中：計(jì)算得風(fēng)量為：2050m3/min（2）按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算：（6-25）式中：—得：風(fēng)量為：4500m3/min1.3礦井分量分配1.3.1配風(fēng)的依據(jù)配風(fēng)量必須符合《規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定見表6-3表6-3各井巷允許風(fēng)速表巷道名稱容許最低風(fēng)速容許最高風(fēng)速風(fēng)井和風(fēng)硐-16m/s主斜井-10m/s風(fēng)橋-11m/s副斜井-13m/s進(jìn)風(fēng)巷道、回風(fēng)巷道-13m/s電機(jī)車巷道-10m/s運(yùn)輸機(jī)、采區(qū)進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)道巷道0.3m/s8m/s回采、掘進(jìn)中和半煤巖巷巷道0.3m/s6m/s正掘進(jìn)巖巷0.2m/s6m/s其它巷道0.2m/s-容許途中漏風(fēng)率對(duì)比表6-4。假如實(shí)際漏風(fēng)率超過表中數(shù)據(jù)時(shí)，需要采取對(duì)應(yīng)的措施而且必須加強(qiáng)管理和防護(hù)。1.3.2風(fēng)量分配風(fēng)量分配如表6-4所示：表6-4風(fēng)量分配表需風(fēng)地區(qū)分配風(fēng)量采煤工作面1500m3/min需風(fēng)區(qū)域1500m3/min掘進(jìn)工作面火藥庫巖巷1200m3/min2161800m3/min中央變電所180m3/min其它830m3/min井巷風(fēng)速驗(yàn)算結(jié)果見表6-5。表6-5井巷風(fēng)速驗(yàn)算表巷道限速凈斷面真實(shí)風(fēng)速備注低高風(fēng)井－15m/s33.18m23.03m/s合格副井－8m/s50.26m22.00m/s合格井底車場(chǎng)－4m/s25.59m23.47m/s合格采煤工作面0.25m/s4m/s13.23m21.87m/s合格運(yùn)煤大巷－8m/s22.84m23.80m/s合格輔助運(yùn)輸大巷－8m/s25.59m23.47m/s合格1.4礦井通風(fēng)阻力1.4.1容易和困難時(shí)期礦井最大阻力路線確定本設(shè)計(jì)在初期開采首采區(qū)北一采區(qū)，此時(shí)通風(fēng)線路較短為通風(fēng)容易時(shí)期。見圖6-1圖6-1通風(fēng)容易時(shí)期此時(shí)通風(fēng)路線較長(zhǎng)為通風(fēng)困難時(shí)期。見圖6-2圖6-2通風(fēng)困難時(shí)期沿著上述兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，分別用下式計(jì)算各段風(fēng)路井巷的磨擦阻力（6-26）式中：——第i個(gè)巷道的摩檫阻力，Pa；——，m；——，m；——，m2；——，m3/s；——，N·s2/m4。表6-6風(fēng)路總摩擦阻力項(xiàng)目數(shù)目通風(fēng)容易時(shí)總摩擦阻力2450.3Pa通風(fēng)困難時(shí)期總摩擦阻力3120.5Pa1.5礦井通風(fēng)設(shè)備選型1.5.1主要通風(fēng)機(jī)的選擇（1）計(jì)算自然風(fēng)壓自然風(fēng)壓的計(jì)算公式：（6-30）式中：因?yàn)榈V井副斜井和回風(fēng)斜井的風(fēng)流參數(shù)因溫度不同而不同，所以分夏天和冬天兩個(gè)差別較大的時(shí)期。表6-7井筒風(fēng)流密度副斜井回風(fēng)斜井冬天1.52kg/m3）1.35kg/m3）夏天（1.45kg/m3）1.30kg/m3）于是冬季的自然風(fēng)壓hn1為：（6-31）夏季的自然風(fēng)壓hn2為：（6-32）（2）計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓自然與機(jī)風(fēng)壓相等時(shí)靜風(fēng)壓：（6-33）式中：hdmin——易期總阻力，Pa；hn1——易時(shí)風(fēng)壓；hd——通風(fēng)阻力，取45Pa。計(jì)算得：5530m3/min。主要通風(fēng)機(jī)靜風(fēng)壓：（6-34）式中：hdmax——通風(fēng)總阻力，Pa；hn2——自然風(fēng)壓；hd——通風(fēng)阻力取65Pa。計(jì)算得：4850m3/min。（3）計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qf 由下式求出：（6-35）本設(shè)計(jì)礦井中通風(fēng)容易時(shí)期與通風(fēng)困難時(shí)期礦井所需風(fēng)量相同式中QfQmk計(jì)算得通風(fēng)機(jī)風(fēng)量為7382.2m3/min。表6-8通風(fēng)機(jī)參數(shù)一覽表容易風(fēng)量(m3/s)風(fēng)壓(Pa)風(fēng)阻(N·S2/m8)1242652.230.21困難1243651.30.30最后決定使用FBDCZ(b)-6通風(fēng)機(jī)。詳情見下表6-13。通風(fēng)機(jī)實(shí)際工況點(diǎn)參數(shù)，見下表6-13。表6-9BCFFG-8-MO.25B通風(fēng)機(jī)參數(shù)轉(zhuǎn)速(r/min)葉片安裝角(°)輸入功率(kW)效率(%)風(fēng)量(m3/s)風(fēng)壓(Pa)容易時(shí)期84041/33200731302850困難時(shí)期52/423608114039401.5.2電動(dòng)機(jī)選型電動(dòng)機(jī)的輸出功率：