II孔莊煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u210001.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 179551.2礦井通風(fēng)方式與方法的選擇 27171.3礦井需風(fēng)量計(jì)算 643481.4風(fēng)量分配 1175911.5礦井通風(fēng)阻力 2159991.1.2通風(fēng)容易困難時(shí)期的確定 21266681.1.3礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算 2190591.7最大阻力路徑 22292881.8孔莊礦通風(fēng)總阻力 22103851.9孔莊礦等積孔 23278661.10礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇 24149481.12局部通風(fēng)機(jī)選擇 28143411.11礦井通風(fēng)費(fèi)用 301.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求無(wú)論選擇任何通風(fēng)系統(tǒng)，都應(yīng)適應(yīng)以下基本要求：1）礦井至少有兩個(gè)通往地面的安全出口；2）進(jìn)風(fēng)井口要有利于防洪，避免受粉塵等有害氣體的污染；3）對(duì)于北方礦井，冬季井口需要安裝供暖設(shè)備；4）礦井總回風(fēng)巷不得作為主要行人道；5）工業(yè)廣場(chǎng)不得受扇風(fēng)機(jī)的噪音干擾；6）安裝有皮帶機(jī)的井筒不得兼作回風(fēng)井；7）安裝有箕斗的井筒不得作為主要進(jìn)風(fēng)井；8）通風(fēng)系統(tǒng)要為防瓦斯、火災(zāi)、防塵、水及高溫創(chuàng)造條件；9）通風(fēng)系統(tǒng)要為深水平式或后期通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展變化做準(zhǔn)備。1.2礦井通風(fēng)方式與方法的選擇1.2.1礦井通風(fēng)方式的選擇一般說(shuō)來(lái)，新建礦井多數(shù)是在中央并列式、中央邊界式、兩翼對(duì)角式和采區(qū)式中選擇。下面是四種方案的示意圖：方案一：中央并列式進(jìn)、回風(fēng)井均位于井田中央同一工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)的通風(fēng)方式，如圖1.1所示。圖1.1中央并列式Fig.1.1CentralSide-by-side方案二：中央邊界式進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，回風(fēng)井位于井田淺部的中部邊界的通風(fēng)方式，如圖1.2所示。圖1.2中央邊界式Fig.1.2Centraldelineation方案三：兩翼對(duì)角式兼做進(jìn)風(fēng)的主、副井位于井田中央，回風(fēng)井分別設(shè)在井田兩翼的上部邊界，如圖1.3。圖1.3兩翼對(duì)角式Fig.1.3Two-wingdiagonal方案四：采區(qū)式主副井設(shè)在井田中央，兼做礦井的進(jìn)風(fēng)，在各采區(qū)的淺部邊界設(shè)置回風(fēng)井的礦井通風(fēng)方式，如圖1.4。圖1.4采區(qū)式Fig.1.4PartitionDiagonal下面對(duì)以上幾種通風(fēng)方式的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)適用條件列表比較，見(jiàn)表5-5。表5-5通風(fēng)方式比較Table5-5Comparisonofventilationmethods通風(fēng)方式中央并列式中央邊界式兩翼對(duì)角式采區(qū)式優(yōu)點(diǎn)初期投資較少，出煤較多，工業(yè)場(chǎng)地布置集中，廣場(chǎng)保護(hù)煤柱少通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)小，增加了一個(gè)安全出口，工業(yè)廣場(chǎng)沒(méi)有主扇的噪音影響；從回風(fēng)系統(tǒng)鋪設(shè)防塵灑水管路系統(tǒng)比較方便風(fēng)路較短，阻力較小，采空區(qū)的漏風(fēng)較小，比中央并列式安全性更好通風(fēng)路線短，阻力小缺點(diǎn)風(fēng)路較長(zhǎng)，風(fēng)阻較大，采空區(qū)漏風(fēng)較大建井期限略長(zhǎng)，有時(shí)初期投資稍大，后期維護(hù)費(fèi)用大建井期限略長(zhǎng)，有時(shí)初期投資稍大井筒數(shù)目多，基建費(fèi)用多適用條件煤層傾角大、埋藏深，但走向長(zhǎng)度并不大，而且瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長(zhǎng)度不大，而且瓦斯、自然發(fā)火比較嚴(yán)重煤層走向較大（超過(guò)4km），井型較大，煤層上部距地表較淺，瓦斯和自然發(fā)火嚴(yán)重的新礦井煤層距地表淺，或因地表高低起伏較大，無(wú)法開(kāi)掘淺部的總回風(fēng)道通過(guò)對(duì)以上幾種通風(fēng)方式的比較和分析，結(jié)合孔莊礦井的地質(zhì)條件：煤層走向平均長(zhǎng)度為4.45km，且設(shè)計(jì)井型為2.4Mt/a的大型礦井，煤層上部距地表較淺約150m；采區(qū)服務(wù)年限約為煤層為緩（傾）斜煤層，單水平開(kāi)拓(大巷及井底車產(chǎn)布置在-550m標(biāo)高處)，共七個(gè)采區(qū)。根據(jù)以上分析，本設(shè)計(jì)選用中央邊界式，分別在南北邊界設(shè)立風(fēng)井，每個(gè)風(fēng)井各服務(wù)于南北翼四個(gè)采區(qū)。1.2.2礦井通風(fēng)方法的選擇礦井通風(fēng)方法基本上分為抽出式、壓入式兩種。兩種工作方法的優(yōu)缺點(diǎn)如表5-6所示：表5-6通風(fēng)方法比較Table5-6Comparisonofventilationmethods通風(fēng)方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)抽出式抽出式主要通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)一旦主要通風(fēng)機(jī)因故停上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流的壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下，用抽出式通風(fēng)，會(huì)把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時(shí)使通過(guò)主要通風(fēng)機(jī)的一部分風(fēng)流短路，總進(jìn)風(fēng)量和工作面有效風(fēng)量都會(huì)減少。當(dāng)相鄰礦井或采區(qū)相互貫通時(shí)，會(huì)把相鄰礦井或采區(qū)積聚的有害氣體抽到本礦井下，使礦井有效風(fēng)量減小。壓入式如果能夠嚴(yán)防總進(jìn)風(fēng)路線上的漏風(fēng)，則壓入式主要通風(fēng)機(jī)的規(guī)格尺寸和通風(fēng)電力費(fèi)用都較抽出式為小。壓入式主要通風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加，比較危險(xiǎn)。采用壓入式通風(fēng)時(shí)，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作比較困難，漏風(fēng)較大。用壓入式通風(fēng)，則能用一部分回風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面。在由壓入式通風(fēng)過(guò)渡到深水平抽出式通風(fēng)時(shí)，有一定困難，過(guò)渡時(shí)期是新舊水平同時(shí)產(chǎn)生，路線較長(zhǎng)，有時(shí)還須額外增加一些井巷工程，使過(guò)渡期限拉得過(guò)長(zhǎng)。從以上比較可以看出，抽出式通風(fēng)方法具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，又礦井地面地勢(shì)平坦，不存在塌陷區(qū)，表土層比較厚，故礦井采用抽出式通風(fēng)方法。1.2.3工作面通風(fēng)方式的選擇工作面通風(fēng)有上行風(fēng)和下行風(fēng)之分，但是本礦井屬低瓦斯礦井，所以上行風(fēng)和下行風(fēng)的區(qū)別不是很大。只是進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)的巷道的選擇對(duì)工作面的通風(fēng)有一定的影響。結(jié)合本礦井的條件，本設(shè)計(jì)的礦井瓦斯涌出量很小，煤質(zhì)不易自燃，所以哪條巷作為進(jìn)風(fēng)巷的優(yōu)勢(shì)都不明顯。綜合考慮巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)，最終選擇區(qū)段軌道平巷回風(fēng)。工作面通風(fēng)形式主要有“U”、“W”、“Y”、“Z”、“H”形，各種形式的優(yōu)缺點(diǎn)及使用條件如表5-7所示（由于工作面為后退式開(kāi)采，故各種通風(fēng)方式只考慮后退式）：表5-7工作面通風(fēng)方式比較Table5-7Comparisonofventilationmethodsontheworkingsurface工作面通風(fēng)方式優(yōu)缺點(diǎn)及使用條件“U”形通風(fēng)在區(qū)內(nèi)后退式回采中，這種通風(fēng)方式具有風(fēng)流系統(tǒng)簡(jiǎn)單、漏風(fēng)小等特點(diǎn)，但風(fēng)流線路長(zhǎng)，變化大，工作面上隅角易積聚瓦斯，工作面進(jìn)風(fēng)巷一次掘進(jìn)，維護(hù)工作量大。這種通風(fēng)方式，如果瓦斯?jié)舛炔惶?，工作面通風(fēng)能滿足要求即可使用。“Y”形通風(fēng)當(dāng)工作面產(chǎn)量大且瓦斯涌出量大時(shí)，采用這種方式可以稀釋回風(fēng)流中的瓦斯。對(duì)于綜采工作面，上下平巷均進(jìn)新鮮風(fēng)流有利于上下平巷安裝機(jī)電設(shè)備，可以防止工作面上隅角瓦斯積聚及保證足夠的風(fēng)量。這種通風(fēng)方式適用于瓦斯涌出量大的工作面，但需要邊界準(zhǔn)備專用回風(fēng)上山，增加了巷道掘進(jìn)、維護(hù)費(fèi)用?！癢”形通風(fēng)當(dāng)采用對(duì)拉工作面時(shí)，可以采用上下平巷同時(shí)進(jìn)風(fēng)和中間巷道回風(fēng)的方式。采用此種方式有利于滿足上下工作面同采，實(shí)現(xiàn)集中生產(chǎn)需要。這種通風(fēng)方式的主要特點(diǎn)是不用設(shè)置第二條風(fēng)道；若上下端平巷進(jìn)風(fēng)，在該巷中回撤、安裝、維護(hù)采煤設(shè)備等有良好的環(huán)境；同時(shí)，易于稀釋工作面瓦斯，使上隅角瓦斯不易積聚，排放炮煙、煤塵速度快。“Z”形通風(fēng)回風(fēng)巷為沿空巷，可以提高煤炭回采率；巷道采準(zhǔn)工作量小；采區(qū)內(nèi)進(jìn)風(fēng)總長(zhǎng)基本不變，有利于穩(wěn)定風(fēng)阻；無(wú)上隅角瓦斯積聚問(wèn)題，但是回風(fēng)巷常出現(xiàn)沼氣超限的情況；同時(shí)也需要在邊界準(zhǔn)備專用回風(fēng)上山，增加了巷道掘進(jìn)和維護(hù)的費(fèi)用?！癏”形通風(fēng)工作面風(fēng)量大，有利于進(jìn)一步稀釋瓦斯。這種方式通風(fēng)系統(tǒng)較復(fù)雜，區(qū)段運(yùn)輸平巷、回風(fēng)巷均要先掘后留，掘進(jìn)、維護(hù)工程量大，故較少采用。對(duì)照以上工作面通風(fēng)系統(tǒng)形式，結(jié)合本礦井的地質(zhì)條件、巷道布置及通風(fēng)能力，確定采用“U”形后退式通風(fēng)方式。1.3礦井需風(fēng)量計(jì)算1.3.1工作面所需風(fēng)量的計(jì)算每個(gè)采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯(或二氧化碳)涌出量、氣象條件（工作面氣溫）、風(fēng)速、炸藥量和人數(shù)等規(guī)定分別計(jì)算，然后取其中最大值。1）按瓦斯涌出量計(jì)算：根據(jù)《礦井安全規(guī)程》規(guī)定，按采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯的濃度不得超過(guò)1%的要求計(jì)算。即：(5-1)式中：Qai—第i個(gè)采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；qgai—第i個(gè)采煤工作面回采時(shí)瓦斯的平均絕對(duì)涌出量，m3/min；Kai—第i個(gè)回采工作面瓦斯涌出不均衡的備用風(fēng)量系數(shù)，通風(fēng)綜采工作面可取Kai=1.2~1.6，結(jié)合本礦實(shí)際，取Kai＝1.5。由礦井地質(zhì)資料可知，瓦斯絕對(duì)涌出量qgai=0.9313m3/min則工作面需風(fēng)量QaCH4=100qgai×Kai=139.69m3/min按氣象條件計(jì)算：根據(jù)采煤工作面空氣溫度選取適宜風(fēng)速按式5-2計(jì)算：(5-2)式中：Qfi—第i個(gè)采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min； v—采煤工作面適宜風(fēng)速（見(jiàn)表5-8）；Sv—采煤工作面平均斷面積，為最大和最小空頂面積的平均值；kfhi—采煤工作面采高風(fēng)量系數(shù)參照AQ1056（見(jiàn)表5-9）；kfli—采煤工作面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)參照AQ1028（見(jiàn)表5-10）；70%—采煤工作面有效通風(fēng)斷面系數(shù)。表5-8采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對(duì)應(yīng)表Table5-8correspondingtableofairtemperatureandwindspeedincoalminingface采煤工作面溫度（℃）采煤工作面風(fēng)速（m/s）＜201.020～231.0～1.523～261.5～1.826～281.8～2.528～302.5～3.0表5-9采煤工作面采高風(fēng)量系數(shù)Table5-9airvolumecoefficientofminingheightincoalminingface采煤工作面采高（m）采煤工作面采高風(fēng)量系數(shù)＜2.01.02.0～2.51.12.5～1.0及放頂煤工作面1.2表5-10采煤工作面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)Table5-10airvolumecoefficientofworkingfacelength采煤工作面長(zhǎng)度（m）采煤工作面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)＜1501.0150～2001.0～1.3200～2501.3～1.5＞2501.5～1.7則工作面所需風(fēng)量Qai=60×1.6×9.6×1.2×1.4×70%=1083.80m3/min3）按人員數(shù)量計(jì)算：沒(méi)人每分鐘應(yīng)供給4m3新鮮風(fēng)量按式(5-3)計(jì)算： (5-3)式中：4—每人每分鐘供給的規(guī)定風(fēng)量，m3/min；Nai—第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取60人。故放頂煤工作面風(fēng)量Qa人=4×60=240m3/min。4）按使用炸藥量計(jì)算：(5-4)式中：25—每千克一級(jí)煤礦許用炸藥爆破后稀釋炮煙所需的新鮮風(fēng)量最小為25m3/min；Aai—回采工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg；Qai—回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min。由于煤層中含有一定量的矸石，采煤作業(yè)中需用炸藥進(jìn)行爆破。本設(shè)計(jì)工作面一次爆破需要2kg炸藥，則工作面所需風(fēng)量為Qai=25×2=50m3/min。5）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最低和最高風(fēng)速，按式(5-5)驗(yàn)算所需風(fēng)量：(5-5)式中：Sai—第i個(gè)工作面的有效通風(fēng)斷面面積，取9.6m2。由此計(jì)算出風(fēng)量的范圍為144.0(m3/min)≤QaMax≤2304(m3/min)由風(fēng)速驗(yàn)算可知，m3/min符合風(fēng)速要求。1.3.2掘進(jìn)工作面需風(fēng)量各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量計(jì)算如下：1）按瓦斯涌出量計(jì)算：(5-6)式中：Qbi—第i個(gè)掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量，m3/min；Qgbi—該掘進(jìn)工作面回采時(shí)回風(fēng)流中瓦斯的平均絕對(duì)涌出量，m3/min；Kbi—第i個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量系數(shù)，通常，綜掘工作面取Kbi＝1.5～2.0，炮掘工作面取Kbi＝1.8～2.5，掘進(jìn)工作面日產(chǎn)量為727.20t。則工作面需風(fēng)量：Qb掘=100×Qgbi×Kbi=47.02m3/min。2）按工作面最多人數(shù)計(jì)算：按每人每分鐘所需風(fēng)量和工作面的最多人數(shù)計(jì)算工作面所需風(fēng)量。(5-7)式中：4—每人每分鐘供給4m3的規(guī)定風(fēng)量，m3/min；Nbi—第i個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取50人。故掘進(jìn)工作面風(fēng)量：Qb掘=4×50=200m3/min。3）按局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算：(5-8)式中：Qbi—局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量，m3/min；Qfi—第i個(gè)掘進(jìn)工作面局扇的吸風(fēng)量，m3/min；Ii—掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，臺(tái)。掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)選為DHK-100型，吸風(fēng)量為350m3/min，一個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)為1臺(tái)。m3/min。4）按炸藥量計(jì)算：(5-9)式中：Abi—掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg；Qbi—掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min。由于煤層中含有一定量的矸石，采煤作業(yè)中需用炸藥進(jìn)行爆破。本設(shè)計(jì)工作面一次爆破需要4kg炸藥，則工作面所需風(fēng)量為Qai=25×4=100m3/min。5）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：每個(gè)煤巷或半煤巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量為：(5-10)式中：Sbi—第i個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面的斷面面積，取12m2。由此計(jì)算出風(fēng)量的范圍為QbMax180(m3/min)由風(fēng)速驗(yàn)算可知，取最大值QbMax=350m3/min符合風(fēng)速要求。同時(shí)掘的工作面有兩個(gè)，m3/min。1.3.3接替工作面需風(fēng)量根據(jù)最新的《煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程》，為了保證生產(chǎn)安全，煤礦不應(yīng)設(shè)置備采工作面，但考慮到正常的工作面的接替應(yīng)當(dāng)設(shè)置接續(xù)工作面，為保證生產(chǎn)的連續(xù)性。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)接續(xù)工作面實(shí)際所需風(fēng)量應(yīng)為回采工作面的一半。因此接續(xù)工作面所需風(fēng)量：Qa接=1083.8×0.5=541.9m3/min1.3.4硐室需風(fēng)量1）井下火藥庫(kù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，大型爆破材料庫(kù)風(fēng)量不得小于100m3/min，中小型不得小于60m3/min，本設(shè)計(jì)中取100m3/min。2）絞車房井下絞車房一般單獨(dú)供風(fēng)，供風(fēng)量為60~80m3/min。本設(shè)計(jì)中絞車房需風(fēng)量取80m3/min。3）采區(qū)變電硐室《煤礦安全規(guī)程》要求，一般為80m3/min。由以上及硐室通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，各硐室的需風(fēng)量見(jiàn)表5-11。表5-11各硐室需風(fēng)量表Table5-11Airflowrequirementsforeachdiverticulum硐室名需風(fēng)量（m3/min）采區(qū)變電所80絞車房80火藥庫(kù)100合計(jì)2601.3.5其它巷道需風(fēng)量其他用風(fēng)巷道的需風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量、風(fēng)速和煤礦用防爆型柴油動(dòng)力裝置機(jī)車功率分別進(jìn)行計(jì)算，算出各巷道所需風(fēng)量之和。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)其他巷道風(fēng)量為∑Qf=284m3/min。1.3.6礦井總需風(fēng)量根據(jù)各用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量、采用由里向外配風(fēng)，礦井總風(fēng)量按下式計(jì)算：（5-12）式中：Q—礦井總風(fēng)量，m3/min；∑Qa—放頂煤工作面所需風(fēng)量，1083.8m3/min；∑Qb—掘進(jìn)面所需風(fēng)量，700m3/min；∑Qc—接替面所需風(fēng)量，541.9m3/min；∑Qd—硐室所需風(fēng)量，260m3/min；∑Qf—其它巷道所需風(fēng)量按礦井總需風(fēng)量的10%計(jì)算，396.6m3/min；Kt—礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素一般可取Kt=1.2~1.25，取Kt=1.2。則Q=（1083.8+700+260+541.9+396.6）×1.2=3966.64m3/min。1.4風(fēng)量分配1.4.1風(fēng)量分配依據(jù)1）對(duì)井下空氣成分濃度要求規(guī)定a.要求回采和掘進(jìn)面的風(fēng)流O2含量在20%以上，以此保證CO2含量小于0.5%。b.井下有毒有害氣體的濃度不得超過(guò)規(guī)定的數(shù)值。2）對(duì)井下最高風(fēng)速和最低風(fēng)速的規(guī)定最低風(fēng)速和最高風(fēng)速必須滿足表5-12要求。3）對(duì)空氣中粉塵濃度的相關(guān)規(guī)定含二氧化硅10%以上時(shí)，浮塵濃度≤2mg/m3。表5-12井巷中允許風(fēng)流速度Table.5-12allowablewindspeedinwelllane井巷名稱最低允許風(fēng)速(m/s)最高允許風(fēng)速(m/s)無(wú)提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)硐—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(jìn)、回風(fēng)巷道—8架線電機(jī)車巷道1.08運(yùn)輸機(jī)巷道、采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷道0.256采煤工作面，掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷0.254掘進(jìn)中的巖巷0.154其它通風(fēng)行人巷道0.15—1.4.2風(fēng)量分配原則根據(jù)實(shí)際需要由里向外的原則配風(fēng)，確定礦井總需風(fēng)量后，分配到掘進(jìn)工作面、回采工作面、硐室及其他巷道的風(fēng)量、風(fēng)速。然后按照礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，剩下的風(fēng)量分配到其他的用風(fēng)地點(diǎn)，來(lái)保證巷道最低風(fēng)速、有毒有害氣體最低濃度、保證行人及設(shè)備安全等，風(fēng)量分配的原則都必須滿足《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定。1.4.3風(fēng)量分配結(jié)果困難時(shí)期風(fēng)量分配結(jié)果如表5-13所示，容易時(shí)期風(fēng)量分配結(jié)果如表5-14所示。表5-13通風(fēng)困難時(shí)期巷道參數(shù)Tab.5-13roadwayparameterofthedifficulttimeofventilation分支始節(jié)點(diǎn)末節(jié)點(diǎn)巷道名稱支護(hù)方式巷道形狀巷道長(zhǎng)度L/m巷道面積S/m2巷道周長(zhǎng)U/m摩擦阻力系數(shù)α/N·s2·m-4風(fēng)量Q/m3·min-1摩擦風(fēng)阻Rfr/N·s2·m-8風(fēng)速v/m·s-1摩擦阻力hfr/Pa風(fēng)量Q/m3·s-1ea1副立井砌碹圓形5002220.40.024139660.023093100.8966.1e11v1材料道砌碹半圓拱4611.516.20.007221280.001442.291.8131.47e31v9材料道砌碹半圓拱5711.516.20.00728000.001790.860.3213.33e2v1v2材料道砌碹半圓拱4416.516.20.007221280.001142.151.4331.47e6v2v4火藥庫(kù)砌碹半圓拱946.810.40.00721000.022390.250.061.67e69v3v4聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱166.810.40.0072600.003810.150.011e4v2v3井底車場(chǎng)砌碹半圓拱4011.516.20.007220280.001252.181.4333.8e18v4v7聯(lián)絡(luò)巷錨噴半圓拱120610.40.00871600.050270.440.362.67e66v513回風(fēng)石門錨噴半圓拱2111.213.40.042839660.008571.937.4466.1e723c回風(fēng)立井砌碹圓形1701514.80.043339660.032284.41141.0466.1e7vv井底車場(chǎng)砌碹半圓拱13011.516.20.00728000.004070.860.7213.33e5vv井底車場(chǎng)砌碹半圓拱13011.516.20.007219680.004072.124.3832.8e65v7v51專用回風(fēng)上山錨噴半圓拱201513.214.10.00872600.107470.332.014.33eb2主立井砌碹圓形55033.220.40.009110380.002790.520.8417.3e8v5v13井底車場(chǎng)砌碹半圓拱31311.516.20.007219680.00982.1210.5432.8e17v8v6聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱601012.20.00721000.005270.170.011.67e15v16v17聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱6037.20.00722000.11521.110.013.33e122v10聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱5712.413.20.00723420.002840.460.011.7e132v11聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱5712.413.20.00726900.002840.930.0111.5e16v10v8運(yùn)輸大巷砌碹半圓拱31911.516.20.00721000.009990.110.011.67e67v8v11運(yùn)輸大巷砌碹半圓拱8511.516.20.00722480.002660.270.054.13e14v11v17運(yùn)輸大巷砌碹半圓拱29111.516.20.00729380.009111.012.2311.63e24v17v13運(yùn)輸大巷砌碹半圓拱14211.516.20.007211380.004451.221.618.97e57v23v26采區(qū)回風(fēng)上山錨噴半圓拱10913.214.10.00878500.005811.071.1714.17e58v26v34采區(qū)回風(fēng)上山錨噴半圓拱14113.214.10.00879300.007521.171.8111.5e59v34v40采區(qū)回風(fēng)上山錨噴半圓拱23013.214.10.008716300.012272.069.0627.17e60v40v45采區(qū)回風(fēng)上山錨噴半圓拱23013.214.10.008723220.012272.9318.3838.7e61v45v49采區(qū)回風(fēng)上山錨噴半圓拱33313.214.10.008736260.017764.5864.8660.43e62v49v51總回風(fēng)巷砌碹半圓拱105812.213.10.026737060.203791.06777.5761.77e25v13v18聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱5012.413.70.00728480.002591.140.5214.13e26v18v19聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱5612.413.70.00728480.00291.140.5814.13e68v19v20聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱4612.413.70.00728480.002381.140.4814.13e10v13v12軌道大巷砌碹半圓拱8111.516.20.007227680.002542.981.4146.13e70v13v15聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱33411.516.20.00722900.010460.310.244.83e11v12v16軌道大巷砌碹半圓拱11711.516.20.007227680.003662.987.7946.13e19v16v15軌道大巷砌碹半圓拱31411.516.20.007225680.009842.7618.0342.8e21v15v21采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱85211.116.10.008728580.034663.1578.6347.63e30v21v27采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱10011.116.10.008721580.004072.381.2731.97e32v27v28采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱11011.116.10.008720780.004482.291.3734.63e35v28v32采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱5011.116.10.008713780.002031.521.0722.97e31v27v26采區(qū)變電所砌碹半圓拱708.02.00.0087800.002380.1701.33e41v32v39采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱16911.116.10.008711360.006881.252.4718.93e43v39v40采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱6511.116.10.00879860.002641.090.7116.43e44v40v46采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱28011.116.10.00873000.011390.330.285e45v36v47采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱23011.116.10.00872200.009360.240.133.67e47v47v48絞車房錨噴半圓拱509.012.00.0087800.007160.150.011.33e55v48v49回風(fēng)巷錨桿梯形1006.59.80.01476800.052670.210.091.33e37v31v34區(qū)段進(jìn)風(fēng)巷錨桿梯形77713.214.10.014765420.070310.681.739.03e49v41v42區(qū)段進(jìn)風(fēng)巷錨桿梯形77713.214.10.0147610840.070311.3722.9618.07e38v34v35接替工作面錨桿矩形20011.712.30.014765420.022670.771.859.03e39v35v36區(qū)段回風(fēng)巷錨桿梯形77512.214.10.0147610840.088821.482918.07e51v43v44區(qū)段回風(fēng)巷錨桿梯形77512.214.10.0147610840.088821.482918.07e50v42v43回采工作面綜放支架矩形20011.712.30.0310840.046081.5411.0518.07e28v22v24聯(lián)絡(luò)巷錨桿梯形6713.214.10.014761500.006060.190.012.5e22v21v25掘進(jìn)進(jìn)風(fēng)錨桿梯形14413.214.10.014767000.013030.881.7711.67e33v28v30掘進(jìn)進(jìn)風(fēng)錨桿梯形23013.214.10.014767000.020810.882.8311.67e56v25v24掘進(jìn)回風(fēng)錨桿梯形48914.10.014768500.01371.572.7514.17e23v24v23掘進(jìn)回風(fēng)錨桿梯形3013.214.10.014767000.002710.880.3711.67e34v30v33掘進(jìn)回風(fēng)錨桿梯形4013.214.10.014767000.003620.880.4911.67e46v46v44聯(lián)絡(luò)巷錨噴半圓拱13311.416.20.00872200.005130.240.013.67e48v40v41聯(lián)絡(luò)巷錨噴半圓拱13311.416.20.00876860.005130.740.6711.43e27v20v22采區(qū)運(yùn)輸上山錨噴半圓拱92111.416.20.00878480.035540.927.114.13e36v32v31聯(lián)絡(luò)巷錨噴半圓拱13311.416.20.00872420.005130.260.084.03e29v22v29采區(qū)運(yùn)輸上山錨噴半圓拱23011.416.20.00876980.008880.761.211.63e42v39v36聯(lián)絡(luò)巷錨噴半圓拱23013.214.10.014761500.020810.190.132.5e53v29v41采區(qū)運(yùn)輸上山錨噴半圓拱30011.416.20.00873980.011580.430.516.63e40v37v36區(qū)段回風(fēng)巷錨桿梯形4312.214.10.014766920.004930.950.6611.53e52v44v45區(qū)段回風(fēng)巷錨桿梯形4312.214.10.0147613040.004931.782.3321.7363v6v7聯(lián)絡(luò)巷錨噴半圓拱20113.214.10.00871000.010720.130.031.67表5-14通風(fēng)容易時(shí)期巷道參數(shù)Tab.5-14Roadwayparameteroftheeasytimeofventilation分支始節(jié)點(diǎn)末節(jié)點(diǎn)巷道名稱支護(hù)方式巷道形狀巷道長(zhǎng)度L/m巷道面積S/m2巷道周長(zhǎng)U/m摩擦阻力系數(shù)α/N·s2·m-4風(fēng)量Q/m3·min-1摩擦風(fēng)阻Rfr/N·s2·m-8風(fēng)速v/m·s-1摩擦阻力hfr/Pa風(fēng)量Q/m3·s-1e74a0副立井砌碹圓形5002220.40.024139660.023093100.8966.1e11v1材料道砌碹半圓拱4611.516.20.007213920.001441.50.7823.2e3v1v2材料道砌碹半圓拱3311.516.20.007213920.001031.50.5523.2e21v50材料道砌碹半圓拱4916.516.20.007213500.001271.360.6422.5e67v2v51火藥庫(kù)砌碹半圓拱946.810.40.00722000.022390.490.253.33e66v3v51聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱166.810.40.00721000.003810.250.011.67e5v3v4井底車場(chǎng)砌碹半圓拱13011.516.20.007210920.004071.171.3518.2e4v2v3井底車場(chǎng)砌碹半圓拱4511.516.20.007210920.001411.170.4718.2e62v51v49聯(lián)絡(luò)巷錨噴半圓拱130610.40.00873000.054460.831.365e69v483回風(fēng)石門錨噴半圓拱2111.213.40.042839660.008571.937.4466.1e723c回風(fēng)立井砌碹圓形1701514.80.043339660.032284.41141.0466.1e7v50v9井底車場(chǎng)砌碹半圓拱13011.516.20.007213500.004071.452.0622.5e61v49v48專用回風(fēng)上山錨噴半圓拱201513.214.10.00875400.107470.688.719e73b1主立井砌碹圓形55033.220.40.009112240.002790.611.1620.4e6v4v19井底車場(chǎng)砌碹半圓拱31311.516.20.007210920.00981.173.2518.2e64v6v5聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱601012.20.00722400.005270.40.084e13v11v12聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱6037.20.00722000.11521.111.283.33e82v7聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱5712.413.20.00725400.002840.730.239e92v8聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱5712.413.20.00726840.002840.920.3711.4e68v7v6運(yùn)輸大巷砌碹半圓拱31911.516.20.00722400.009990.260.164e73v7v8運(yùn)輸大巷砌碹半圓拱8511.516.20.00723000.002660.320.075e10v8v12運(yùn)輸大巷砌碹半圓拱29111.516.20.00729840.009111.062.4516.4e21v12v13運(yùn)輸大巷砌碹半圓拱14211.516.20.007211840.004451.271.7319.73e47v18v28采區(qū)回風(fēng)上山錨噴半圓拱34113.214.10.00875420.018190.681.489.03e49v28v32采區(qū)回風(fēng)上山錨噴半圓拱35513.214.10.00875420.018930.681.549.03e50v32v37采區(qū)回風(fēng)上山錨噴半圓拱18413.214.10.008718260.009812.319.0830.43e51v37v38采區(qū)回風(fēng)上山錨噴半圓拱34313.214.10.008719260.018292.4318.8532.1e55v38v44采區(qū)回風(fēng)上山錨噴半圓拱25713.214.10.008726260.013713.3226.2743.77e59v44v47采區(qū)回風(fēng)上山錨噴半圓拱33613.214.10.008733260.017924.251.0651.43e60v47v48總回風(fēng)巷砌碹半圓拱105812.213.10.026734260.203794.68664.4457.1e22v13v14聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱5012.413.70.00728840.002591.190.5614.73e23v14v15聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱5612.413.70.00728840.00291.190.6314.73e24v15v26聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱4612.413.70.00728840.002381.190.5214.73e11v9v10軌道大巷砌碹半圓拱8111.516.20.007224420.002542.634.2140.7e74v13v17聯(lián)絡(luò)巷砌碹半圓拱33411.516.20.00723000.010460.320.265e12v10v11軌道大巷砌碹半圓拱11711.516.20.007224420.003662.636.0640.7e14v11v17軌道大巷砌碹半圓拱31411.516.20.007222420.009842.4113.7437.37e15v17v30采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱48811.116.10.008725420.019852.8131.6442.37e19v30v33采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱35711.116.10.008715000.014521.669.0825e29v33v36采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱9611.116.10.008713000.003911.431.8421.67e40v36v42采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱48911.116.10.008712000.019891.327.9620e48v36v37采區(qū)變電所砌碹半圓拱708.02.00.00871000.002380.210.011.67e56v42v43采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱19011.116.10.00878000.007730.881.3713.33e71v43v46采區(qū)軌道上山錨噴半圓拱22611.116.10.00871000.009190.110.031.67e72v46v47絞車房錨噴半圓拱509.012.00.00871000.007160.190.021.67e27v29v53區(qū)段進(jìn)風(fēng)巷錨桿梯形27413.214.10.014765840.024790.742.359.73e32v53v25區(qū)段進(jìn)風(fēng)巷錨桿梯形224113.214.10.014768840.202781.124414.73e33v25v26區(qū)段進(jìn)風(fēng)巷錨桿梯形20713.214.10.0147610840.018731.376.1218.07e35v27v34區(qū)段回風(fēng)巷錨桿梯形233412.214.10.0147610840.26751.4887.3518.07e36v34v32區(qū)段回風(fēng)巷錨桿梯形19412.214.10.0147612840.022231.7510.1821.4e37v54v32區(qū)段回風(fēng)巷錨桿梯形20712.214.10.014765420.023720.741.939.03e20v52v54區(qū)段回風(fēng)巷錨桿梯形224112.214.10.014767420.256841.0139.312.37e18v31v52區(qū)段回風(fēng)巷錨桿梯形15812.214.10.0147610420.018111.421.4617.37e39v23v22區(qū)段進(jìn)風(fēng)巷錨桿梯形20713.214.10.014765420.018730.681.539.03e41v22v56區(qū)段進(jìn)風(fēng)巷錨桿梯形20713.214.10.014763420.018730.430.611.7e38v24v23接替工作面錨桿矩形20011.712.30.014765420.022670.771.859.03e43v57v55區(qū)段回風(fēng)巷錨桿梯形251512.214.10.014762000.288250.273.23.33e46v55v18區(qū)段回風(fēng)巷錨桿梯形34512.214.10.014765420.039540.743.229.03e34v26v27回采工作面綜放支架矩形20011.712.30.0310840.046081.5411.0518.07e30v52v53聯(lián)絡(luò)巷錨桿梯形2013.214.10.014763000.001810.380.055e70v54v25聯(lián)絡(luò)巷錨桿梯形2013.214.10.014762000.001810.250.023.33e42v22v57聯(lián)絡(luò)巷錨桿梯形2013.214.10.014762000.001810.250.023.33e44v56v55聯(lián)絡(luò)巷錨桿梯形2013.214.10.014763420.001810.430.061.7e17v30v31聯(lián)絡(luò)巷錨桿梯形5413.214.10.0147610420.004891.321.4817.37e28v33v34聯(lián)絡(luò)巷錨桿梯形5413.214.10.014762000.004890.250.053.33e53v41v40掘進(jìn)進(jìn)風(fēng)錨桿梯形3013.214.10.014767000.002710.880.3711.67e57v43v45掘進(jìn)進(jìn)風(fēng)錨桿梯形21113.214.10.014767000.019090.882.611.67e52v42v53掘進(jìn)進(jìn)風(fēng)錨桿梯形21113.214.10.014764000.019090.510.856.67e58v45v44掘進(jìn)回風(fēng)錨桿梯形59914.10.014767000.016841.32.2911.67e54v40v38掘進(jìn)回風(fēng)錨桿梯形8713.214.10.014767000.007870.881.0711.67e25v16v19采區(qū)運(yùn)輸上山錨噴半圓拱18011.416.20.00878840.006950.961.5114.73e26v19v29采區(qū)運(yùn)輸上山錨噴半圓拱34111.416.20.00878840.013160.962.8614.73e31v29v41采區(qū)運(yùn)輸上山錨噴半圓拱85711.416.20.00873000.033070.320.835e63v5v49聯(lián)絡(luò)巷錨噴半圓拱20113.214.10.00872400.010720.30.1741.5礦井通風(fēng)阻力1.1.1礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則(1)礦井通風(fēng)的總阻力，不應(yīng)超過(guò)2940Pa；(2)礦井通風(fēng)網(wǎng)路中有較多的并聯(lián)系統(tǒng)，計(jì)算總阻力時(shí)，應(yīng)以其中阻力最大的路線作為依據(jù)；(3)應(yīng)計(jì)算出困難時(shí)期的最大阻力和容易時(shí)期的最大阻力，使所選用的主要通風(fēng)機(jī)既滿足困難時(shí)期的通風(fēng)需要，又能在通風(fēng)容易時(shí)工況合理。因此應(yīng)首先確定容易、困難時(shí)期的最大阻力路線。1.1.2通風(fēng)容易困難時(shí)期的確定根據(jù)礦井的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，假設(shè)通風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限為25年，在主要通風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限內(nèi)，隨著采煤工作面及采區(qū)接替的變化，通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力也將隨之變化。按照正常的采區(qū)和工作面的接替關(guān)系，結(jié)合巷道的相關(guān)參數(shù)，估算出當(dāng)采按照正常的采區(qū)和工作面的接續(xù)關(guān)系，結(jié)合巷道的相關(guān)參數(shù)，估算出當(dāng)采煤工作面布置在東一采區(qū)的7104工作面時(shí)通風(fēng)線路最長(zhǎng)，巷道阻力最大，通風(fēng)最困難，故此時(shí)為通風(fēng)困難時(shí)期。當(dāng)開(kāi)采東二采區(qū)的7201工作面時(shí)，通風(fēng)線路最短，阻力最小，故此時(shí)為通風(fēng)容易時(shí)期。1.1.3礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算沿礦井通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，分別根據(jù)公式計(jì)算出每條巷道的摩擦阻力：(5-13)式中：，N；—摩擦阻力系數(shù)；—巷道長(zhǎng)度，m；—巷道面積，m2；—巷道風(fēng)量，m3/s；—巷道周長(zhǎng)，m；(5-14)式中：U—井巷凈斷面的周長(zhǎng)，m；C—斷面形狀系數(shù)；通過(guò)以上公式對(duì)每條巷道的通風(fēng)阻力進(jìn)行計(jì)算，最終確定最大阻力路線，進(jìn)行求和，即可得到通風(fēng)困難和容易時(shí)期的通風(fēng)阻力。1.7最大阻力路徑1）困難時(shí)期最大阻力路徑e1→e3→e4→e5→e6→e11→e12→e14→e15→e17→e18→e20→e70→e33→e34→e35→e36→e50→e51→e55→e59→e60→e69最大阻力通路風(fēng)壓為：1232.1pa2）容易時(shí)期最大阻力路徑e1→e2→e4→e5→e8→e10→e11→e19→e21→e30→e32→e35→e41→e43→e48→e49→e50→e51→e52→e61→e62→e66最大阻力通路風(fēng)壓為：1008pa1.8孔莊礦通風(fēng)總阻力結(jié)合通風(fēng)容易與困難時(shí)期的最大阻力路線，計(jì)算出阻力路線的總摩擦阻力，再根據(jù)公式計(jì)算出局部阻力。容易時(shí)期總阻力：(5-15)得hrmin=1017pa。困難時(shí)期總阻力：(5-16)得hrmax=1150.9pa。通風(fēng)總阻力如表5-11所示，由表可知兩個(gè)時(shí)期的風(fēng)壓均沒(méi)有超過(guò)2940pa，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。表5-11礦井通風(fēng)總阻力Table5-11totalventilationresistanceofmine時(shí)期困難時(shí)期容易時(shí)期阻力/pa1232.210081.9孔莊礦等積孔等積孔表示礦井通風(fēng)的難易程度，等積孔越大，則通風(fēng)越容易。其計(jì)算公式如下：(5-17)式中：—等積孔，；—礦井總風(fēng)量，m3/s；—風(fēng)壓，pa。容易時(shí)期：m2困難時(shí)期：m2礦井總風(fēng)阻的計(jì)算公式：(5-18)式中：—礦井總風(fēng)阻，N·s2·m-8；—礦井總需風(fēng)量，m3/s；—風(fēng)壓，pa。容易時(shí)期：N·s2·m-8困難時(shí)期：N·s2·m-8礦井通風(fēng)難易程度分級(jí)見(jiàn)表5-12，阻力值以及等積孔見(jiàn)表5-13：表5-12礦井通風(fēng)的難易程度的分級(jí)Table5-12classificationofthedegreeofdifficultyofmineventilation礦井通風(fēng)的難易程度礦井總風(fēng)阻Rm/NS2·m-8等積孔A/m2容易<0.355>2中等0.355～1.4201～2困難>1.420<1由此可得，孔莊礦在通風(fēng)容易和困難時(shí)期通風(fēng)難易程度均屬于通風(fēng)容易。本設(shè)計(jì)采用增阻調(diào)節(jié)法進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。增阻調(diào)節(jié)就是利用安裝風(fēng)門風(fēng)窗來(lái)增加巷道力來(lái)保證風(fēng)量的合理分配，風(fēng)門和調(diào)節(jié)風(fēng)窗面積Sw的計(jì)算公式(5-19)：表5-13阻力值和等級(jí)孔Table5-13resistancevaluesandgradeholes時(shí)期風(fēng)量/m3·s-1總阻力/Pa風(fēng)阻/NS2·m-8等積孔/m2難易程度容易時(shí)期396610080.23072.24容易困難時(shí)期396612320.28202.47容易(5-19)式中：Sw—調(diào)節(jié)風(fēng)窗的面積，m2Q—設(shè)置有調(diào)節(jié)風(fēng)窗的巷道的風(fēng)量，m3/sS—設(shè)置有調(diào)節(jié)風(fēng)窗的巷道的斷面積，m2hw—并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)中兩分支的風(fēng)壓差，Pa。 通過(guò)以上公式分別計(jì)算得出調(diào)節(jié)風(fēng)窗和風(fēng)門的面積如表5-14表所示：表5-14主要風(fēng)門風(fēng)窗面積Table5-14themajorareaofdamperandwindwindow主要風(fēng)窗位置調(diào)節(jié)風(fēng)窗面積/m2火藥庫(kù)0.15運(yùn)輸上山0.38絞車房0.25采區(qū)變電所0.16接替工作面回風(fēng)巷1.301.10礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇1.10.1礦井的自然風(fēng)壓礦井自然風(fēng)壓的計(jì)算公式：(5-20)式中：—自然風(fēng)壓，；—礦井高低點(diǎn)高差，m；—重力加速度，；、—井巷中進(jìn)回風(fēng)井中的空氣密度，。因?yàn)榈V井的進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井的風(fēng)流參數(shù)因?yàn)榧竟?jié)的不同而呈現(xiàn)很大的差異，所以參數(shù)表分為夏季和冬季兩個(gè)季節(jié)。具體參數(shù)值見(jiàn)表5-15：表5-15空氣密度參數(shù)表Table.5-15Airdensityvariationparametertable地點(diǎn)季節(jié)進(jìn)風(fēng)井回風(fēng)井夏季/1.211.22冬季/1.231.21已知進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井的高差為400m。則夏季的自然風(fēng)壓hn1hn1=400×9.8×(1.21-1.22)=-39.2Pa冬季的自然風(fēng)壓hn2hn2==400×9.8×（1.23-1.21）=78.4Pa1.10.2通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓設(shè)風(fēng)硐阻力為hRd=100Pa，則1）容易時(shí)期：礦井的自然風(fēng)壓對(duì)礦井的通風(fēng)作用起積極作用(5-21)式中：hrmin—容易時(shí)期礦井總阻力，Pa；hn2—容易時(shí)期礦井的自然風(fēng)壓,Pa；得hR1=1008-78.4+100=1029.6Pa2）困難時(shí)期：礦井的自然風(fēng)壓對(duì)礦井的通風(fēng)作用起消極作用(5-22)式中：hrmax—困難時(shí)期礦井總阻力，Pa；hn1—困難時(shí)期阻礙通風(fēng)的自然風(fēng)壓；得hR2=1232-(-39.2)+100=1371.2Pa1.10.3通風(fēng)機(jī)風(fēng)量 (5-23)式中：Qm—礦井總風(fēng)量，m3/s；k—漏風(fēng)損失系數(shù)，風(fēng)井無(wú)提升任務(wù)時(shí)取1.1，箕斗井兼做回風(fēng)井時(shí)取1.15，回風(fēng)井兼做升降人員時(shí)取1.2，取k=1.1。主扇的實(shí)際通過(guò)風(fēng)量Q=1.1×66.1=72.71m3/s1.10.4通風(fēng)機(jī)風(fēng)阻根據(jù)前面計(jì)算出的通風(fēng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)計(jì)算風(fēng)機(jī)特性曲線的函數(shù)，本設(shè)計(jì)礦井采用抽出式通風(fēng)，采用靜壓特性曲線：容易時(shí)期：(5-23)得Rmin=0.195困難時(shí)期：(5-24)得Rmax=0.2591.10.5選擇主要通風(fēng)機(jī)1）選擇礦井通風(fēng)機(jī)的基本原則當(dāng)我們選擇通風(fēng)機(jī)的時(shí)候，必須滿足水平各個(gè)時(shí)期的阻力變化，并適當(dāng)考慮下水平，當(dāng)阻力變化較大時(shí)可參考分期選擇電動(dòng)機(jī)，但是初裝電動(dòng)機(jī)的使用年限不宜少于10年。在通風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)服務(wù)年限內(nèi)，該礦井最大和最小阻力的工況點(diǎn)均應(yīng)在合理的工作范圍內(nèi)。通常用扇風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線來(lái)選擇，確定通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期兩個(gè)主扇的工況點(diǎn)。通過(guò)前文對(duì)礦井理論工況點(diǎn)的計(jì)算按照相關(guān)參數(shù)以及選擇通風(fēng)機(jī)的原則，選取主要通風(fēng)機(jī)，本次設(shè)計(jì)選擇的是BDK54-8-NO.20軸流式通風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，其中一臺(tái)使用一臺(tái)備用。通過(guò)計(jì)算出的理論工況點(diǎn)在通風(fēng)機(jī)特性曲線圖中做出風(fēng)阻曲線，但計(jì)算得出的理論工況點(diǎn)與繪制圖得出的實(shí)際工況點(diǎn)不吻合，所以要沿著風(fēng)阻曲線向風(fēng)量風(fēng)壓增大的方向選擇第一個(gè)工況點(diǎn)即為通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)。主要通風(fēng)機(jī)的特性曲線如圖5-20所示。通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)見(jiàn)表5-16：表5-16通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)參數(shù)Table.5-16parametersoffanoperatingpoint時(shí)期實(shí)際風(fēng)壓/Pa效率輸入功率/kW葉片安裝角容易時(shí)期108076%9833°困難時(shí)期138085%14536°圖5-20軸流式風(fēng)機(jī)特征曲線圖Fig.5-20characteristiccurveofaxialfan1.10.6電動(dòng)機(jī)的選擇1）礦井通風(fēng)機(jī)的輸入功率根據(jù)風(fēng)機(jī)特性曲線可知：孔莊礦井通風(fēng)容易時(shí)期功率為125kw,困難時(shí)期通風(fēng)機(jī)的功率為153kw。2）電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)及種類按通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期，將通風(fēng)機(jī)輸入功率分為、。當(dāng)0.6時(shí)，可選一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率為：(5-25)式中：ke—電動(dòng)機(jī)的容重系數(shù)，k＝1.1～1.2，軸