XX第七章井下運輸7.1概述7.1.1井下運輸?shù)脑紬l件和數(shù)據(jù)表7-1井下運輸技術(shù)特征表項目參數(shù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力5.0Mt/a礦井工作制度四六制開拓方式斜井開拓水平數(shù)目及標高一個水平煤和矸石的容重1.3t/m3礦井瓦斯等級低瓦斯礦井煤塵爆炸性有煤塵爆炸危險礦井服務(wù)年限62.14a7.1.2礦井運輸系統(tǒng)1、運煤系統(tǒng)：回采工作面—→運輸順槽—→運輸大巷—→主斜井井底煤倉—→主斜井—→地面掘進工作面—→運輸大巷—→主斜井井底煤倉—→主斜井—→地面2、運料系統(tǒng)：地面—→副斜井—→井底車場—→換裝站—→輔運大巷—→回風(fēng)順槽—→大采高工作面地面—→副斜井—→井底車場—→換裝站—→輔運大巷—→掘進回風(fēng)順槽—→掘進工作面3、人員運送系統(tǒng)：地面—→主斜井—→井底車場換乘站—→輔運大巷—→各個工作地點4、運矸系統(tǒng)：礦井開拓巷道均沿巖層底板掘進，礦井投產(chǎn)后，矸石運到地面矸石山，在局部掘進穿越巖層和施工風(fēng)橋、順槽運輸機機頭硐室時產(chǎn)生的少量矸石，直接排棄在井下廢舊巷道中。7.2盤區(qū)運輸設(shè)備選擇1、運輸設(shè)備選型結(jié)合礦上實際使用情況，以及前面采煤工藝設(shè)計中工作面所選設(shè)備技術(shù)特征，盤區(qū)運輸設(shè)備配套選型如下：刮板運輸機型號為PF4-1132，轉(zhuǎn)載機型號為PF4-1132；破碎機型號為Wb1418；順槽皮帶型號為SST。各設(shè)備技術(shù)特征見表7-2、表7-3、表7-4、表7-5。表7-2刮板輸送機技術(shù)特征項目單位技術(shù)特征型號PF4-1132制造廠家德國DBT公司生產(chǎn)能力t/h2500運輸機長度m215電壓等級V3300總裝機功率kW1400鏈速m/s1.28中部槽尺寸1756×1332×353表7-3轉(zhuǎn)載機技術(shù)特征項目單位技術(shù)特征型號PF4-1332生產(chǎn)能力t/h2500運輸機長度m27.5總裝機功率kW315電壓等級V1140鏈速m/s1.54中部槽尺寸長1500寬mm1332高mm284工作面與運輸順槽中的運輸設(shè)備采用轉(zhuǎn)載機連接，為使煤塊有合理的塊度，在轉(zhuǎn)載機上安裝破碎機，其型號及技術(shù)特征見表7-4。表7-4破碎機技術(shù)特征項目單位技術(shù)特征型號Wb1418通過能力t/h3000整機重量t19總裝機功率kW315電壓等級V1140中部槽尺寸長mm3000寬1700高mm2000表7-5順槽皮帶技術(shù)特征項目單位技術(shù)特征型號SST生產(chǎn)能力t/h2500皮帶寬度mm1400電壓等級V1140帶速m/s3.52、運輸能力驗算設(shè)計長壁回采工作面采煤機最大瞬時出煤能力為882t/h，工作面刮板運輸機生產(chǎn)能力為2500t/h，轉(zhuǎn)載機的生產(chǎn)能力為2500t/h，破碎機通過能力為3000t/h，順槽皮帶通過能力為2500t/h，盤區(qū)運輸系統(tǒng)各設(shè)備生產(chǎn)、通過能力均大于工作面最大瞬時出煤能力，且各環(huán)節(jié)依次后一設(shè)備運輸能力均大于或等于前面運輸設(shè)備的運輸能力，故所選設(shè)備能滿足要求。7.3大巷運輸設(shè)備選擇7.3.1主運輸大巷設(shè)備選擇因采用連續(xù)采煤機掘進，長璧回采工作面采用大采高綜采設(shè)備回采，為充分發(fā)揮采煤設(shè)備的生產(chǎn)能力，實現(xiàn)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)，大巷帶式輸送機的運輸能力應(yīng)與盤區(qū)采煤設(shè)備的瞬時生產(chǎn)能力相適應(yīng)。設(shè)計長壁回采工作面采煤機和連續(xù)采煤機的同時最大瞬時出煤能力為2200t/h，盤區(qū)皆不設(shè)緩沖煤倉，長壁長壁回采工作面順槽帶式運輸機來煤和連續(xù)采煤機來煤同時直接裝載到大巷帶式輸送機上。大巷帶式輸送機承擔(dān)全礦年產(chǎn)5.0Mt煤炭的運輸任務(wù)，屬大運量、長運距的大型輸送機。裝備一臺B=1400mm，V=4m/s的鋼繩芯帶式輸送機，輸送能力2500t/h，采用CST可控啟動裝置，配YB630-4型電動機，大巷帶式輸送機見表7-6。表7-6大巷帶式輸送機主要技術(shù)參數(shù)項目單位數(shù)量帶寬mm1400運量t/h2500帶強N/mmST2500阻燃帶速m/s4軸功率kW1207功率分配P1：P2：P31：1：1膠帶安全系數(shù)6.74驅(qū)動滾筒布置及個數(shù)頭部雙滾筒、尾部單滾筒驅(qū)動滾筒直徑mm1000驅(qū)動控制方式CST加鼠籠電動機電機臺數(shù)及功率kW3×800（防暴）減速器型號及速比CST630KSi=19.253臺拉緊中部自動絞車拉緊7.3.2輔助運輸大巷設(shè)備選擇1）專用車輛與集裝箱選擇礦井地面至工作面為無軌系統(tǒng)運輸。根據(jù)運量及材料設(shè)備類型按排列法計算選取集裝箱。所選各類車輛特征及數(shù)量見表7-7～7-8。表7-7礦車、集裝箱特征表序號名稱型號名義載重量(t)名義載重量(t)外形尺寸(mm)軌距(mm)軸距(mm)自重(Kg)長寬高13m3集裝箱自制非標353000130011001600表7-8礦車、集裝箱使用數(shù)量統(tǒng)計表序號礦車名稱用途數(shù)量13m3集裝箱配套3t膠輪車運輸散料25合計252）井下運輸車輛選擇礦井達到設(shè)計生產(chǎn)能力時各種運輸車輛規(guī)格、數(shù)量見表7-9。表7-9運輸車輛一覽表序號礦車名稱礦車型號數(shù)量（輛）功率（kw）主要用途產(chǎn)地1生產(chǎn)指揮車(5座)WqC2J250生產(chǎn)調(diào)度指揮太原2人員運輸車(20座)WrC20/2J1365主要井下人員運輸太原3輕便客貨車WCQ-3C1575普通設(shè)備及材料運輸車常州4后翻自卸式WCQ-3B750普通物料常州5輕便貨車Wqc2J250輕型貨物常州6輕便貨車Wqc3J350輕型貨物常州7后翻自卸式WCQ-5B875主要用于井下矸石運輸常州8裝載機FBZL16850裝載作業(yè)常州9裝載機FBZL30275裝載作業(yè)常州10灑水車WqC3J-S265灑水滅塵太原11管道及長材運輸車WCQ-5B260管道及長材運輸常州12支架搬運車LWC-504200支架及大件設(shè)備運輸進口13支架鏟運車ED40SH2200液壓支架的安裝與調(diào)整進口14多功能鏟運車EIMCOED103175小型設(shè)備短途運輸進口15油脂專用車11地面常州16加油運輸車WCQ-3D250柴油運輸常洲17吊臂車150小型設(shè)備運輸常州18升降運輸車150管線維修常州19灑水車WqC3J-S265大巷灑水常州20工具拖車8工作面工具存放常州合計88

第八章礦井提升8.1概述表8-1礦井提升技術(shù)指標表項目參數(shù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力5.0Mt/a礦井工作制度四六制開拓方式斜井開拓水平數(shù)目及標高一個水平煤和矸石的容重1.3t/m3礦井瓦斯等級低瓦斯礦井煤塵爆炸性有煤塵爆炸危險礦井服務(wù)年限62.14a8.2主副井提升8.2.1主井提升1.設(shè)備選型礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為5.0Mt/a，屬大型礦井，煤炭全部從主斜井帶式輸送機，運送至地面，主斜井井筒斜長491m，安裝一臺B=1400mm，V=4m/s，α=19°的鋼繩芯帶式輸送機，輸送能力1600t/h，選用CST可控啟動裝置2套，實現(xiàn)頭部雙滾筒驅(qū)動，搭載YJS500-4型電動機2臺，采用尾部重載車式牽引方式。主斜井帶式輸送機選型主要技術(shù)參數(shù)見表8-2。表8-2主斜井帶式輸送機主要技術(shù)參數(shù)項目單位參數(shù)帶寬mm1400運量t/h1600帶強N/mmST2500阻燃帶速m/s4軸功率kW1207功率分配P1：P21：1膠帶安全系數(shù)7.97驅(qū)動滾筒布置及個數(shù)頭部雙滾筒驅(qū)動滾筒直徑mm1280驅(qū)動控制方式CST加鼠籠電動機電機臺數(shù)及功率kW2×800（防暴）減速器型號及速比CST750KVi=24.572臺拉緊尾部重載車式拉緊2.運輸能力驗算礦井設(shè)計日產(chǎn)量為17455t，設(shè)計凈提升時間為18h，每小時平均開采量970t，比主斜井帶輸送機的開采能力小。設(shè)計長壁大采高回采工作面采煤機和連續(xù)采煤機的同時最大瞬時出煤能力為882t/h，主斜井輸送機運輸能力為1600t/h，相差718t/h，在主斜井井底設(shè)置有垂直圓斷面井底煤倉，位于主斜井底部，煤倉直徑為10.0m，有效產(chǎn)品高度為22.3m，容量為2272t。煤炭從各個工作面瞬間通過井底煤場緩沖區(qū)，主斜井輸送機可滿足瞬時最大排放煤的輸送任務(wù)。8.2.2副井提升設(shè)備選型1.選型依據(jù)工作制度：四六井筒傾角：21°井筒斜長：446m提升方式：雙鉤串車車場形式：井上下均為平車場軌道中心距：1900mm軌距：900mm車輛：5t平板車，質(zhì)量1.1t，裝載3m3集裝箱、材料架、油罐大件：掩護式液壓支架（28t整體運輸，特制平板車，質(zhì)量2.93t）；連續(xù)采煤機成套設(shè)備不可拆最重件——連續(xù)采煤機主機底盤質(zhì)量32.8t（特制重型33t平板車，自重5.49t）。2.設(shè)備形式和規(guī)格提升機選用2JK-3.5/28E型雙滾筒礦井提升機，其技術(shù)參數(shù)見表8-4。表8-4提升機技術(shù)參數(shù)項目技術(shù)參數(shù)型號2JK-3.5/28E滾筒直徑（m）3.5滾筒寬度（m）1.7滾筒個數(shù)2纏繞層數(shù)2最大靜張力（kN）170最大靜張力差（kN）115減速器傳動比28傳動效率0.92變位質(zhì)量（kg）26500最大速度（m/s）3.858.2.3井上下人員運送斜井架空乘人器的主要技術(shù)參數(shù)見表8-7。表8-7架空乘人器主要技術(shù)參數(shù)序號項目規(guī)格及參數(shù)1乘人器絞車型號JCJ1.25-452繩輪直徑(mm)12503鋼繩型號、直徑（mm）6×7-20.5-147-特-光-右交ф20.54最大圓周力（kgf）等速運轉(zhuǎn)1800啟動21605最大靜張力比1.866最大靜張力和（kgf）60007名義繩速（m/s）18電動機型號YB280S-6功率（Kw）45轉(zhuǎn)速（r/min）9809減速器型號CWU12-6-ⅡF速比1610開式齒輪模數(shù)12齒數(shù)Z1=18Z2=72傳動比411總傳動比64

第九章礦井通風(fēng)及安全技術(shù)9.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇9.1.1全礦通風(fēng)系統(tǒng)、方式選擇1、選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的原則通風(fēng)系統(tǒng)選擇原則：礦井通風(fēng)系統(tǒng)是整個礦山最重要的組成部分，礦井通風(fēng)是保證合理高效安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。礦山的通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)方式，盡量合理，出風(fēng)穩(wěn)定，礦山的通風(fēng)容易管理，而且通風(fēng)系統(tǒng)需有一定的防災(zāi)能力，在礦山工作時發(fā)生了礦山事故的話，能立刻保障撤退人員的生命和安全，初期的投資保障少初期運營費用低，礦山經(jīng)濟性較好。2、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇按進、回風(fēng)井的相對位置分為中央式（包括中央并列與中央分列）、對角式、混合式（包括中央并列與對角、中央分列與對角、中央并列與分列式等），以及分區(qū)式（分區(qū)進風(fēng)和回風(fēng)的獨立通風(fēng)系統(tǒng)）。（1）選擇通分系統(tǒng)主要考慮因素①自然因素：煤層賦存狀態(tài)、埋藏深度、沖積層厚度、礦井瓦斯等級、煤層爆炸性、煤層自燃、礦井地形條件、井田面積和年生產(chǎn)能力等；②經(jīng)濟因素：需要大量的費用，包括工程、換氣操作成本、設(shè)備操作、維護管理條件等。此外，根據(jù)采礦技術(shù)條件，必須考慮到灌漿、注水以及瓦斯抽放等要求。（2）經(jīng)對各種通風(fēng)系統(tǒng)的對比，結(jié)合本設(shè)計礦井實際情況，采用混合式通風(fēng)。3、礦井通風(fēng)方法的選擇主要通風(fēng)機的工作方法有壓入式、抽出式和壓抽混合式三種，現(xiàn)對這三中通風(fēng)方式進行比較，見表9-1。表9-1通風(fēng)方式比較通風(fēng)方式圖示適用條件及優(yōu)缺點抽出式現(xiàn)在一般使用的通風(fēng)方法，適應(yīng)性高，瓦斯管理容易，適用于巷道長，采礦區(qū)域廣的礦山。地下氣流為負壓，漏氣少，管理簡單。如果有沉降區(qū)域和其他盤區(qū)相通時，有害氣體被運送到礦山，礦山的有效空氣量減少。壓入式低瓦斯礦的第一水平，礦井地面地形復(fù)雜，高差起伏，無法在高山上設(shè)置通風(fēng)機。總回風(fēng)巷無法連同或維護困難的條件下。與抽出的優(yōu)缺點相反，進風(fēng)路線的漏風(fēng)很大。管理困難，風(fēng)阻大，風(fēng)量調(diào)節(jié)困難。井下的通風(fēng)處于正壓狀態(tài)，當通風(fēng)機停止時，采空區(qū)的瓦斯會涌向工作面?；旌鲜娇僧a(chǎn)生大的通風(fēng)阻力，適應(yīng)高阻力礦井，但通風(fēng)管理困難，一般新建礦井和高瓦斯礦井不應(yīng)采用。但是個別用于老井延深或改建的低瓦斯礦井。所以，通過比較，選擇抽出式通風(fēng)，通風(fēng)管理較容易，安全可靠性好。9.1.2盤區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的選擇回采工作面的通風(fēng)系統(tǒng)選擇1）按回采工作面的回風(fēng)方向選擇上行通風(fēng)的特點：a.瓦斯自然流動方向和風(fēng)流方向一致，有利于較快的降低工作面的瓦斯?jié)舛?；b. 風(fēng)流方向與運煤方向相反，引起煤塵飛揚，增加了回采工作面進風(fēng)流中煤塵的濃度；同時，煤炭在運輸中放出的瓦斯又隨風(fēng)流帶到回采工作面，增加了工作面的瓦斯?jié)舛龋籧. 運輸設(shè)備運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的熱量隨風(fēng)流散發(fā)到回采工作面，使工作面氣溫升高。下行通風(fēng)特點：在沒有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險的、傾角小于120的煤層中，可考慮采用下行通風(fēng)；工作面下行通風(fēng)，除了可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈囟韧猓€可以減少煤塵含量，減低水砂充填工作面的空氣溫度，有利于提高工作面的產(chǎn)量，但運輸設(shè)備處于回風(fēng)流中，不太安全。結(jié)合本設(shè)計礦井地質(zhì)條件和瓦斯含量以及礦井生產(chǎn)能力，通過對上行通風(fēng)和下行通風(fēng)優(yōu)缺點的比較，決定采用上行通風(fēng)。2）按進、回風(fēng)巷數(shù)目選擇：一進一回U型后退式，應(yīng)用普遍，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，巷道維修量小，工作面漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。但上隅角瓦斯容易超限，工作面、回風(fēng)巷要提前掘進。本設(shè)計進行了多方面的考慮，最后采用一進一回U型后退式。9.2盤區(qū)及全礦所需風(fēng)量本設(shè)計采用由里往外計算風(fēng)量的計算方法，即先算礦井總風(fēng)量后算井下用風(fēng)點的需風(fēng)量。將根據(jù)基本原則：以采、掘、開工作面為計算單位，備用工作面按同樣要求滿足瓦斯、二氧化碳、風(fēng)流溫度等規(guī)定計算需風(fēng)量，而且不低于其回采時需風(fēng)量的50%，取各種計算方法的風(fēng)量的最大值。9.2.1采煤工作面需風(fēng)量計算采煤工作面應(yīng)按瓦斯（或者二氧化碳）涌出量、工作面溫度、同時工作的最多人數(shù)分別計算，取其中最大值，并驗算風(fēng)速。（1）按瓦斯（或者二氧化碳）涌出量計算：=100Kc（9-1）式中：——采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min；——采煤工作面絕對瓦斯涌出量，瓦斯相對含量為1.96m3/t取=15867×0.04/24×60)=0.44Kc——工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，通常，機采工作面可取1.2～1.6；本設(shè)計Kc取1.4。=100××Kc=100×0.44×1.4=61.6m3/min（2）按工作面溫度計算：采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件，其進風(fēng)氣流溫度和風(fēng)速符合表9-2、9-3要求。采煤工作面的需要風(fēng)量可按下式計算：=60×Vc×Sc×Ki（9-2）式中：Vc—回采工作面適宜風(fēng)速，取Vc=1.5m/s；Sc—回采工作面平均有效斷面，采用掩護式支架時S=3（M-0.3），M為煤層開采厚度取M=5.5mKi—工作面長度系數(shù)，采煤工作面進風(fēng)流氣溫為23℃，工作面長300m，選取1.3；=60×Vc×Sc×Ki=60×1.5×15.6×1.3=1825.2m3/min表9-2采煤工作面氣溫、風(fēng)速表采煤工作面進風(fēng)流氣溫（℃）采煤工作面風(fēng)速（m/s）＜150.3～0.515～180.5～0.818～200.8～1.020～231.0～1.523～261.5～1.8表9-3采煤工作面長度風(fēng)量系數(shù)采煤工作面長度（m）工作面長度系數(shù)<500.850～800.980～1201.0120～1501.1150～1801.2>1801.30～1.40（3）按工作人員數(shù)量需風(fēng)量計算：=4nc（9-3）式中：4—每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min；nc—采煤工作面同時工作的最多人數(shù)。=4×50=200m3/min（4）按風(fēng)速驗算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，回采工作面最低風(fēng)速為0.25m/s，最高風(fēng)速為4m/s的要求進行驗算。即回采工作面風(fēng)量滿足要求：按最低風(fēng)速驗算各個采煤工作面的最小風(fēng)量：Qw≥60×0.25×Sw（9-4）按最高風(fēng)速驗算各個采煤工作面的最大風(fēng)量：Qw≤60×4×Sw（9-5）按最低風(fēng)速驗算最小風(fēng)量：60×0.25×15.6＝234m3/min按最高風(fēng)速驗算最大風(fēng)量：60×4×15.6＝3744m3/min用以上幾種方法對盤區(qū)每個獨立通風(fēng)的回采工作面進行計算，選擇最值作為每個回采工作面所需風(fēng)量，即Q=1825.2m3/min備用工作面所需風(fēng)量：Qbi=Qw/2=912.6m3/min把工作面和盤區(qū)內(nèi)獨立通風(fēng)的備用工作面所需風(fēng)量累加起來，就是盤區(qū)內(nèi)所需的總風(fēng)量，即：=1825.2+912.6=2737.8m3/min9.2.2掘進工作面需風(fēng)量計算煤巷、半煤巷和巖巷獨頭通風(fēng)掘進工作面的風(fēng)量，應(yīng)按下列因素分別計算，取其最大值。（1）按瓦斯涌出量計算該礦為低瓦斯、低二氧化碳礦井，按照瓦斯礦井核定。Q掘＝100q掘K通（9-6）其中：Q掘—單個掘進工作面需要風(fēng)量，m3/min；q掘—掘進工作面回風(fēng)流中瓦斯的絕對涌出量，0.04m3/min；K通—該掘進工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，炮掘工作面取1.8；Q掘＝100q掘K通＝100×0.04×1.8＝7.2m3/min（2）按局部通風(fēng)機吸入風(fēng)量計算=Qf×I×kf（9-7）式中：Qf—掘進面局部通風(fēng)機額定風(fēng)量，m3/min；I—掘進面同時運轉(zhuǎn)的局部風(fēng)機臺數(shù)，臺；kf—為防止局部通風(fēng)機吸環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，進風(fēng)巷中無瓦斯涌出是取1.2，有瓦斯涌出是取1.3。表9-4局部風(fēng)機的額定風(fēng)量表風(fēng)機型號額定風(fēng)量（m3/min）2BKJ—No4/442×5.5kW360本設(shè)計選用2BKJ—No4/44風(fēng)機一臺，故：=1×360×1.2=432m3/min（3）按同時工作的作業(yè)人數(shù)和炸藥量計算：按人數(shù)計算：Q掘>4N=4×16=64m3/min按炸藥量計算：Q掘>25A=25×2.4＝60m3/min式中： N－工作面同時作業(yè)的最多人數(shù)，16人；A－一次爆破最大藥量，2.4kg。（4）按風(fēng)速進行驗算：60×0.25S<Q煤掘＝432<60×4S故掘進工作面需要的總風(fēng)量為：=2×432=864m3/min9.2.3硐室需風(fēng)量計算硐室實際需風(fēng)量應(yīng)根據(jù)硐室類型的不同分別進行計算。因本設(shè)計礦井只有變電所、火藥庫、充電硐室、主排水泵房，所以根據(jù)以往經(jīng)驗，其值取為：中小型爆破材料庫，大型爆破材料庫為，主排水泵房為，盤區(qū)絞車房及變電所為，充電硐室為。結(jié)合本礦井實際，變電所實際風(fēng)量為，火藥庫實際需風(fēng)量取為，充電硐室為，主排水泵房為。則硐室的實際需風(fēng)量為：9.2.4井下其它巷道需風(fēng)量計算其它巷道所需風(fēng)量按下式進行計算≥60×0.25×S×4=60×0.25×15×4=900m3/min（9-8）式中：S——其它巷道平均斷面面積，取20m2。取=900m3/min9.2.5礦井總風(fēng)量計算=Ka（+++）（9-9）式中：Ka――盤區(qū)風(fēng)量備用系數(shù)，包括盤區(qū)漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素，該值應(yīng)從實測和統(tǒng)計中求得，一般取1.2～1.25則：=Ka（+++）因此礦井總風(fēng)量為：=1.2×（2737.8+864+470+900）=5966.16m3/min=99.436m3/s9.2.6風(fēng)量分配1、分配原則（1）分配到各用風(fēng)地點（包括回采面、掘進面、硐室等）的風(fēng)量應(yīng)不低于所計算出的需風(fēng)量。（2）為維護巷道，防止坑木腐爛，金屬銹蝕，以及行人安全等，所有巷道都應(yīng)分配一定風(fēng)量。（3）風(fēng)量分配后，應(yīng)保證井下各處瓦斯?jié)舛?，有害氣體濃度，風(fēng)速等滿足《煤礦安全規(guī)程》的各項要求。2、分配方法（1）當?shù)V井風(fēng)量確定后，首先按照盤區(qū)布置圖給各個回采面、掘進面、硐室分配風(fēng)量。（2）從總風(fēng)量中減去各個回采面、掘進面、硐室用風(fēng)量，余下的風(fēng)量按盤區(qū)產(chǎn)量、采掘面數(shù)目、硐室數(shù)目等分配到各盤區(qū)。再按一定比例將這部分風(fēng)量分配到其它用風(fēng)地點。用于維護巷道和保證行人安全。3、風(fēng)量分配每個回采工作面分配風(fēng)量：=1825.2×1.2=2190.24m3/min；每個備用工作面分配風(fēng)量:=912.6×1.2=1095.12m3/min；每個掘進工作面分配風(fēng)量：=432×1.2=518.4m3/min； 火藥庫分配風(fēng)量:Q火藥=100×1.2=120m3/min；變電所分配風(fēng)量:Q變電所=70×1.2=84m3/min；充電硐室分配風(fēng)量:Q充電=150×1.2=180m3/min；主排水泵房分配風(fēng)量:Q水泵房=150×1.2=180m3/min；其他巷道所分配風(fēng)量:Q其他=900×1.2=1080m3/min；4、風(fēng)量分配后的風(fēng)速校核當風(fēng)量分配到各個用風(fēng)地點，應(yīng)結(jié)合運輸條件選擇經(jīng)濟斷面，防止巷道內(nèi)風(fēng)速過大或過小，盡量使各巷道內(nèi)風(fēng)速處于適宜風(fēng)速范圍內(nèi)，如果有困難，也必須滿足《煤礦安全規(guī)程》對風(fēng)速的要求。計算分配后的風(fēng)速驗算，如表9-5。表9-5風(fēng)速驗算表巷道名稱V/m·s-1最高允許風(fēng)速m﹒s-1副立井5.598井底車場6.308輔運大巷3.928運輸順槽1.746工作面1.956回風(fēng)順槽1.746回風(fēng)大巷4.908風(fēng)井2.58159.3全礦通風(fēng)阻力的計算風(fēng)流必須具有一定的能量，用以克服井巷對風(fēng)流所呈現(xiàn)的通風(fēng)阻力。礦井通風(fēng)阻力包括摩擦阻力和局部阻力。摩擦阻力是風(fēng)流與井巷周壁以及空氣分子間的擾動和摩擦而產(chǎn)生的阻力，由此阻力而引起的風(fēng)壓損失即摩擦阻力損失。摩擦阻力一般占礦井通風(fēng)阻力90%左右，是礦井總阻力的主要組成部分，是礦井通風(fēng)設(shè)計、選擇扇風(fēng)機的主要參數(shù)。風(fēng)流在井巷中作均勻流動時，沿程受到井巷固定壁面的限制，引起內(nèi)外摩擦，因而產(chǎn)生阻力，這種阻力叫做摩擦阻力，降低礦井通風(fēng)阻力，無論是對安全還是經(jīng)濟都有重要意義，摩擦阻力是礦井通風(fēng)阻力的主要組成部分，故要以降低摩擦阻力為重點，同時降低某些風(fēng)量大井巷的局部阻力。要降低摩擦阻力須從以下幾個方面來考慮：（1）降低摩擦阻力系數(shù)（2）擴大巷道斷面（3）選用周界較小的井巷（4）減少巷道的長度（5）避免巷道內(nèi)風(fēng)量過大降低局部阻力的措施：對于風(fēng)速高、風(fēng)量大的井巷，在這些巷道內(nèi)，要盡可能避免斷面的突然擴大或突然縮小，盡可能避免拐900的彎，在拐彎處的內(nèi)側(cè)和外側(cè)要做成斜面或圓弧形，拐彎的彎曲半徑盡可能加大，還可以設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板，盡可能避免突然分叉和突然匯合。9.3.1摩擦阻力及系數(shù)a的確定阻力計算公式：=aLUQ2/S3=aLUv2/S=RQ2（9-10）式中：—摩擦阻力，Pa；a—摩擦阻力系數(shù)，N·s2/m4；L—井巷長度，m；U—井巷凈斷面周長，m；Q—通過井巷的風(fēng)量，m3/s；S—井巷凈斷面積，m2；R—井巷摩擦風(fēng)阻，N·s2/m8。9.3.2摩擦阻力的具體計算（1）通風(fēng)容易時期：副井→井底車場→運輸大巷→運輸順槽→工作面→回風(fēng)順槽→回風(fēng)大巷→風(fēng)井。（2）通風(fēng)困難時期：副井→井底車場→運輸大巷→運輸順槽→工作面→回風(fēng)順槽→回風(fēng)大巷→風(fēng)井。通風(fēng)容易時期摩擦阻力計算表9-6通風(fēng)容易時期摩擦阻力計算巷道名稱支護形式與幾何形狀α(Ns2/m4)L（m）U（m）S(m2)R(Ns2/m8)Q(m3/s)h摩（Pa）v(m/s)副井混凝土澆灌0.03544616.4517.80.0599.44450.195.59井底車場錨噴0.007826016150.0194.4685.796.30軌道大巷錨噴0.010615018.620.30.0079.5522.373.92運輸順槽錨網(wǎng)0.018742331717.50.2530.42232.351.74工作面液壓支架0.03230016.415.60.0430.4238.381.95回風(fēng)順槽錨網(wǎng)0.018742331717.50.2530.42232.351.74回風(fēng)大巷錨噴0.010645018.620.30.0199.44104.864.90風(fēng)井混凝土澆灌0.0416021.9838.50.0099.4424.372.58合計654.69根據(jù)上表可以算的容易時期的阻力：=654.69（Pa）2、通風(fēng)困難時期摩擦阻力計算表9-3-2通風(fēng)困難時期摩擦阻力計算巷道名稱支護形式與幾何形狀α(Ns2/m4)L（m）U（m）S(m2)R(Ns2/m8)Q(m3/s)h摩（Pa）v(m/s)副井混凝土澆灌0.03544616.4517.80.0599.44450.195.59井底車場錨噴0.007826016150.0194.4685.796.30軌道大巷錨噴0.0106470018.620.30.1179.55700.963.92運輸順槽錨網(wǎng)0.018729181717.50.1730.42160.171.74工作面液壓支架0.03230016.415.60.0430.4238.381.95回風(fēng)順槽錨網(wǎng)0.018729181717.50.1730.42160.171.74回風(fēng)大巷錨噴0.0106150018.620.30.0499.44349.554.90風(fēng)井混凝土澆灌0.0410021.9838.50.0099.4415.232.58合計1424.46根據(jù)上表可以算的困難時期的阻力：=1424.46（Pa）9.3.3局部阻力的計算由于井下造成局部損失的地點多，各種情況復(fù)雜多樣，而且《煤礦設(shè)計規(guī)范》中指出礦井局部阻力一般占整個礦井通風(fēng)阻力的10%。故通風(fēng)容易時：∑=10%∑=65.47pa;通風(fēng)困難時：∑=10%∑=142.45pa;9.3.4礦井通風(fēng)總阻力1、礦井總阻力計算計算方法：∑=∑+∑通風(fēng)容易時期：∑=∑+∑=654.69+65.47=720.16pa;通風(fēng)困難時期：∑=∑+∑+∑hn=1424.46+142.45=1566.91pa;所以，滿足《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》中的規(guī)定：礦井通風(fēng)的設(shè)計正（負）壓，不應(yīng)超過2940pa。9.3.5礦井總風(fēng)阻和等積孔通風(fēng)阻力定律可表示為如下公式：（6-23）所以礦井通風(fēng)的總通風(fēng)阻力為：（6-24）又礦井等積孔的計算公式可表示為如下公式：（6-25）式中：—礦井總通風(fēng)風(fēng)阻，N·s2/m8；—礦井總通風(fēng)阻力，Pa；—礦井總通風(fēng)量，m3/s；—礦井的等積孔，m2。將各值代入式中可得：1）通風(fēng)容易時期總通風(fēng)風(fēng)阻：R=0.073N·s2/m8礦井總等積孔：A=4.43m22）通風(fēng)困難時期：總通風(fēng)風(fēng)阻：R=0.158N·s2/m8礦井總等積孔：A=3.02m2表9-7礦井通風(fēng)阻力等級分類等積孔風(fēng)阻（N×s2/m8）礦井通風(fēng)阻力等級通風(fēng)難易程度＜1＞1.416大阻力礦井難1～21.416～0.354中阻力礦井中＞2＜0.354小阻力礦井易故本礦井屬于小阻力礦井，通風(fēng)難易程度為容易。9.4通風(fēng)機選型9.4.1選擇主要通風(fēng)機1、風(fēng)機工作風(fēng)壓通風(fēng)容易時期主要通風(fēng)機靜風(fēng)壓為：hfmin=hrmin－h(huán)e1+h損失=720.16-0+50=770.16Pa通風(fēng)困難時期主要通風(fēng)機靜風(fēng)壓為：hfmax=hfmax+he2+h損失=1566.91+0+50=1616.91Pa2、主要通風(fēng)機通過的風(fēng)量QF＝K×Q＝1.05×99.436＝104.42ｍ3/s。式中QF主要通風(fēng)機的工作風(fēng)量，ｍ3/s；Q礦井總風(fēng)量，ｍ3/s；K主要通風(fēng)機裝置漏風(fēng)系數(shù)，有提升設(shè)備時取K＝1.15，無提升設(shè)備時取K＝1.05。3、主要通風(fēng)機的風(fēng)阻Rfmin==770.16/104.422=0.071Ns2/m8Rfmax==1616.91/104.422=0.148Ns2/m84、選擇主要通風(fēng)機主要通風(fēng)機在兩個時期分別應(yīng)滿足的風(fēng)量、風(fēng)壓見表9-8。表9-8主要通風(fēng)機工作參數(shù)一覽表項目容易時期困難時期參數(shù)風(fēng)量/m3/s風(fēng)壓/Pa風(fēng)量/m3/s風(fēng)壓/Pa104.42770.16104.421616.91根據(jù)表9-4-1的數(shù)據(jù)，并結(jié)合當前的技術(shù)經(jīng)濟條件，在供選擇的通風(fēng)機特性曲線圖上初選通風(fēng)機。礦井選擇2K56礦用軸流式通風(fēng)機№.24型，在該風(fēng)機的特性曲線上繪制風(fēng)阻線，如圖9-4-1所示。從而求得2K56礦用軸流式通風(fēng)機№.24型性能參數(shù)，見表9-9。表9-92K56礦用軸流式通風(fēng)機№.24型性能參數(shù)表型號時期葉片安裝角/°轉(zhuǎn)速r/min風(fēng)壓風(fēng)量m3/s效率/%輸入功率Pa/kW2K56№.24容易時期40°750770.16104.4265%175困難時期40°7501616.91104.4278%240圖9-12K56№.24型礦用軸流式通風(fēng)機9.4.2電動機選型由于Nmin/Nmax＝175/240=0.73>0.6，可選一臺電動機，故通風(fēng)容易與困難時期均選用同一型號的電動機。電動機功率為：式中： Ne——電動機功率，kW； Nmax——通風(fēng)機困難時期的輸入功率，kW； ke——電動機容量備用系數(shù)，取1.1—1.2，本礦取1.1； ηe——電動機效率，可取0.9-0.94，本礦取0.93，大型電動機取高值； ηtr——傳動效率，電動機與通風(fēng)機直聯(lián)ηtr=1，皮帶傳動ηtr=0.95，本礦采用皮帶傳動。Ne=240×1.1/0.93×0.95=299kW根據(jù)電動機的輸出功率和輸入功率以及主要通風(fēng)機要求的轉(zhuǎn)速選擇型號為Y90S-6的異步電動機，其詳細參數(shù)表9-10。表9-10Y90S-6型電動機參數(shù)型號額定功率額定電流轉(zhuǎn)速效率功率因數(shù)最大轉(zhuǎn)矩重量額定轉(zhuǎn)矩KWAr/min%cosФ倍KgY90S-654043259094