1、.礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)說明書1、 設(shè)計(jì)依據(jù)概述1.1、礦段地質(zhì)、開拓生產(chǎn)情況礦區(qū)本次深部開采設(shè)計(jì)對(duì)象主要為-530m標(biāo)高以下的號(hào)礦體和V號(hào)礦體群。本次深部開拓設(shè)計(jì)開采的-530m標(biāo)高以下的礦體賦存地質(zhì)條件與上部礦體單一、品位高、厚度大、且相對(duì)穩(wěn)定、完整的賦存條件，有明顯的差異。這將會(huì)增加深部開采的難度，需要采取必要的應(yīng)對(duì)措施。1.11、-530m以下深部開采范圍內(nèi)的地質(zhì)儲(chǔ)量及巖石性質(zhì)：號(hào)礦體，表內(nèi)礦體重2.85t/m3 ,表外礦體重 2.79 t/m。礦石量12萬噸，平均品位4.13g/t，金金屬量495.53Kg。礦體硬度系數(shù)f=78，頂?shù)装錰=1112.； V號(hào)礦體群體重2.74 t/m，礦石量2

2、61萬噸，平均品位6.38g/t,金金屬量16708.82Kg。V號(hào)礦體及頂?shù)装逵捕认禂?shù)與號(hào)礦體大體相似。頂板平均抗壓強(qiáng)度110.99Mpa，礦體107.42Mpa，底板101.05Mpa。-530m標(biāo)高以下至-730m深部開采范圍內(nèi)全部設(shè)計(jì)地質(zhì)儲(chǔ)量，礦石量273萬噸，平均品位6.29g/t,金金屬量17204.35Kg。 圍巖體重：2.70 t/m3。 礦巖松散系數(shù)：1.6。 自燃性：無本次設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為80萬t/a。根據(jù)計(jì)算并結(jié)合礦山實(shí)際情況，確定號(hào)礦體開采范圍內(nèi)的服務(wù)年限為6年。1.12、礦區(qū)地形及礦區(qū)氣候概況礦區(qū)地處望兒山北麓，西臨萊州灣，處于低山丘陵向海灣平原過度地帶，地勢(shì)平坦開闊。

3、地面標(biāo)高23.42-26.65m。地表水體主要為萬深河，其發(fā)源于金華山-望兒山之間，流經(jīng)礦區(qū)東側(cè)，向北注入渤海，全長(zhǎng)8km。該河上游匯水面積3.90km2，源近流短，屬季節(jié)性河流。 礦區(qū)屬北溫帶東亞季風(fēng)區(qū)大陸性氣候，四季分明，光照充足，依山傍海，氣候宜人，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，屬于暖溫帶季風(fēng)氣候，全年平均氣溫12攝氏度左右，是我國(guó)北方著名的旅游避暑和休閑度假勝地。年降水量約610mm，屬于半濕潤(rùn)地區(qū)。年平均降水量為651.9毫米，年平均氣溫11.8，年平均相對(duì)濕度68%，年平均日照時(shí)數(shù)2698.4小時(shí)，太陽輻射總量年平均值5224.4兆焦耳/平方米，年平均風(fēng)速內(nèi)陸地區(qū)3-4米/秒，沿海地區(qū)4-6

4、米/秒，全市平均無霜期210天。1.13、現(xiàn)在的開拓方式自建礦以來，為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，新城金礦進(jìn)行了三次開拓工程建設(shè)，形成主斜井、主豎井輔助斜坡道、主斜坡道等多種開拓方式共存的局面。 開拓系統(tǒng)結(jié)合各方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較及深部通風(fēng)的要求，采用深部盲豎井輔助斜坡道開拓。該方案是在-380m中段169勘探線附近，號(hào)與號(hào)礦體之間，井筒中心坐標(biāo)X=4144888.000，Y=512638.000，開鑿一條凈直徑為5.0m的盲豎井，下掘至-928m水平，服務(wù)到-830m中段，井筒深606m（包括58m井塔），盲豎井在-320m、-350m、-380m與主豎井聯(lián)接。深部開采基建期的輔助斜坡道從-550m水

5、平延深至-630m水平，其主干線坡度為14%，彎道段、緩坡段及分段平巷聯(lián)接處的坡度為5%，斜坡道平均坡度約為9%。 開拓巷道的位置、斷面形狀和規(guī)格1. 盲豎井 盲豎井布置在-380m中段（-380m中段上部有58m高的井塔）169勘探線附近，號(hào)與號(hào)礦體之間，井筒中心坐標(biāo)X=4144888.000，Y=512638.000，井筒凈直徑5.0m，斷面規(guī)格為5.0m，如圖4-1。由于本次設(shè)計(jì)開采范圍內(nèi)的礦體在深部仍然沒有封閉，故設(shè)計(jì)暫時(shí)考慮將盲豎井一次下掘至-928m水平，服務(wù)到-830m中段，井筒深606m（包括58m井塔）。如圖4-4： 圖4-4 新城金礦盲豎井?dāng)嗝鎴D2. 斜坡道深部開采過程中，

6、斜坡道擔(dān)負(fù)著運(yùn)輸?shù)V石、廢石、人員和材料的任務(wù)，并是新鮮風(fēng)流進(jìn)入井下的通道。深部開采基建期的斜坡道從-550m延深至-630m中段，全長(zhǎng)約889m，斜坡道斷面按通過的鏟運(yùn)機(jī)考慮，凈斷面尺寸為：直線段4.8m3.5m（寬高），50mm砼支護(hù)；彎道段5.8m3.75m（寬高），100mm砼支護(hù)；掘進(jìn)斷面尺寸為：如圖4-5。根據(jù)鏟運(yùn)機(jī)的性能和運(yùn)輸?shù)V石的特點(diǎn)，斜坡道主干線坡度為17%，彎道段、緩坡段及分段平巷聯(lián)結(jié)處的坡度為5%，斜坡道平均坡度約為9%。斜坡道轉(zhuǎn)彎半徑為20m。斜坡道直線段路面用厚度為100mm的碎石鋪設(shè)，其彎道段路面彎道外側(cè)的碎石高出70mm。在與每分段平巷聯(lián)結(jié)的入口處作為錯(cuò)車的地方，其

7、他車輛等待讓電動(dòng)卡車先行。圖4-5 斜坡道直線段斷面圖3. 中段運(yùn)輸平巷布置在礦塊下盤脈外，距礦體下盤邊界30m，三心拱，根據(jù)其通過的鏟運(yùn)機(jī)計(jì)算得斷面規(guī)格為4.8m3.5m（寬高），50mm砼支護(hù)。斷面形狀如圖4-7：圖4-7 中段運(yùn)輸平巷斷面圖4. 分段平巷布置在礦塊下盤脈外，距礦體下盤邊界18m，斷面規(guī)格和形狀與中段運(yùn)輸平巷相同。5. 采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道聯(lián)接分段平巷和采場(chǎng)，斷面規(guī)格和形狀與中段運(yùn)輸平巷相同。6. 回風(fēng)平巷布置在礦塊上盤脈外，距礦體上盤邊界15m，矩形斷面，斷面規(guī)格為3m3m(寬高)，50mm砼支護(hù)。7. 回風(fēng)充填天井布置在兩個(gè)采場(chǎng)的邊界，靠近礦體上盤邊界，與礦體傾向平行，矩形斷面，

8、斷面規(guī)格為2m2m(寬高)，無支護(hù)。8. 溜井 布置在礦體下盤脈外，每個(gè)盤區(qū)布置一條溜井，傾角60度，圓形斷面，斷面規(guī)格為3m，無支護(hù)。1.2、采礦方法及采場(chǎng)通風(fēng)要求1.21、 采礦方法結(jié)合現(xiàn)在礦山的開采技術(shù)條件、上部開拓情況、開采裝備及目前采用機(jī)械化盤區(qū)上向充填法的二步采場(chǎng)情況不好的狀況，號(hào)礦體采用盤區(qū)下向分段充填法。該法沿礦體走向布置盤區(qū)，盤區(qū)長(zhǎng)為80m，寬為礦體水平厚度50m，高為中段高50m。盤區(qū)內(nèi)劃分8個(gè)采場(chǎng)，采場(chǎng)規(guī)格為50m10m50m（長(zhǎng)寬高），分為一步采場(chǎng)和二步采場(chǎng)，一步、二步采場(chǎng)間隔布置。采場(chǎng)內(nèi)劃分頂柱和4個(gè)分段，頂柱高4m，分段高11.5m。分段礦塊中央垂直礦體走向布置鑿巖

9、出礦巷道，在其中打上向扇形炮孔，自礦體上盤向下盤爆破，并出礦。先采一步采場(chǎng)頂部的分段礦塊，采完后，做好金屬網(wǎng)砼假底，再充填接頂，接著回采下一分段礦塊。一步采場(chǎng)回采時(shí)，二步采場(chǎng)作為礦柱，對(duì)一步采場(chǎng)起保護(hù)作用。待二步采場(chǎng)兩邊的一步采場(chǎng)回采完畢并充填接頂，再下向分段回采二步采場(chǎng)。二步采場(chǎng)回采時(shí)，一步采場(chǎng)的充填體作為人工柱，對(duì)一步采場(chǎng)起保護(hù)作用。采場(chǎng)上盤邊界布置通風(fēng)回風(fēng)井，分段平巷作為進(jìn)風(fēng)平巷布置在礦體下盤脈外，回風(fēng)平巷布置在礦體上盤脈外，采場(chǎng)風(fēng)流為：分段平巷進(jìn)路鑿巖出礦巷道充填回風(fēng)井回風(fēng)聯(lián)絡(luò)道回風(fēng)平巷，如下圖。3. 采切工程量 表5-3 單個(gè)采場(chǎng)采切工程量表工作項(xiàng)目斷面規(guī)格（mm）斷面面積mm2數(shù)量

10、mm31、中段運(yùn)輸平巷4.83.516.8101682、分段巷道4.83.516.8406723、溜井37.17.251.14、回風(fēng)平巷33910905、回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷22415606、充填回風(fēng)天井224702807、進(jìn)路4.83.516.8721209.68、分段鑿巖平巷4.83.516.82003360合計(jì)5890.7礦塊礦量（kt）5010502.74/1000=68.5千噸采切比：m3/ktm/kt 91.2 91.2/422.8回采工藝包括鑿巖爆破、采場(chǎng)通風(fēng)、回采出礦、頂板管理等。本采礦方法是中段內(nèi)自下而上分段開采，沿礦房長(zhǎng)度從礦房頂端向外端退采。利用YGZ-90型鑿巖機(jī)配圓盤支架在分段

11、鑿巖巷道中鉆上向扇形中深孔，孔徑為65mm，最小抵抗線為1.2m，孔底距為1.8m，孔深小于15m。以切割天井為自由面向天井一側(cè)分次爆破，一次爆破4排炮孔，用微差爆破方式。根據(jù)各分段的巖石破碎情況，每采完一分段，做好砼假底，保證下一分段頂板的安全，再充填接頂。崩落的礦石落在分段的底板上，由鏟運(yùn)機(jī)從鑿巖巷道鏟裝礦石，經(jīng)分段聯(lián)絡(luò)巷道運(yùn)到分段的放礦溜井。主要使用無軌采礦設(shè)備。鑿巖用氣腿子鑿巖機(jī)或國(guó)產(chǎn)YGZ-90鉆機(jī)進(jìn)行打眼；出礦設(shè)備為芬蘭TamRock公司的Toro-250BD柴油鏟運(yùn)機(jī)或新引進(jìn)的電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)；鑿巖巷道支護(hù)用Pluton-17液壓錨桿臺(tái)車錨桿和金屬網(wǎng)聯(lián)合護(hù)頂；盤區(qū)內(nèi)作業(yè)人員和材料由Mu

12、ltimoven-600型多用途服務(wù)車運(yùn)送至采場(chǎng)。鏟運(yùn)機(jī)、坑內(nèi)卡車和鑿巖臺(tái)車等大型無軌設(shè)備由斜坡道和分段巷道進(jìn)入采場(chǎng)和無軌掘進(jìn)工作面。 充填料經(jīng)南風(fēng)井和新南風(fēng)井下放到各中段，經(jīng)上盤回風(fēng)充填巷道、采場(chǎng)回風(fēng)充填井進(jìn)入采場(chǎng)。 1.21采場(chǎng)通風(fēng)要求新城金礦現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)為兩翼對(duì)角抽出式多級(jí)機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)，新鮮風(fēng)由主豎井、副斜井、舊南風(fēng)井、斜坡道、北風(fēng)井進(jìn)入，通過斜坡道到達(dá)各作業(yè)中段，通過采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)巷到達(dá)采場(chǎng)，清洗作業(yè)面后，污風(fēng)經(jīng)采場(chǎng)充填回風(fēng)井進(jìn)入上中段回風(fēng)巷，最后匯集至北風(fēng)井（北風(fēng)井在-205m設(shè)永久密閉墻將其分為上下兩部分，上部分在-175m轉(zhuǎn)-175m中段聯(lián)絡(luò)巷用于進(jìn)風(fēng)，下部分在-205m轉(zhuǎn)-205m中

13、段聯(lián)絡(luò)巷至主斜井排至地表）、南風(fēng)井，排至地表。該通風(fēng)系統(tǒng)為滿足1500噸/天的生產(chǎn)能力而建立，目前礦山生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)2700噸/天，未來生產(chǎn)能力將達(dá)3000噸/天以上，現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量遠(yuǎn)低于生產(chǎn)需求，迫切需要采取相應(yīng)技術(shù)和工程措施，以滿足生產(chǎn)能力大幅增加帶來的通風(fēng)量需求。此外，深部中段主要從斜坡道進(jìn)風(fēng)，上部中段作業(yè)產(chǎn)生的部分污風(fēng)沿斜坡道下行，加之在斜坡道運(yùn)行的大量無軌設(shè)備產(chǎn)生的廢氣污染，造成深部各中段進(jìn)風(fēng)風(fēng)流質(zhì)量較差，從而嚴(yán)重影響深部通風(fēng)。現(xiàn)礦山生產(chǎn)集中在深部中段，大量無軌設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的廢氣和熱量造成深部中段溫度增高，有毒有害氣體不能及時(shí)排除，使深部中段作業(yè)條件惡化，嚴(yán)重影響作業(yè)人員身體健康。因

14、此礦山亟需進(jìn)行深部通風(fēng)系統(tǒng)研究，加大深部供、排風(fēng)量，優(yōu)化深部通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，增加作業(yè)中段機(jī)站設(shè)置，建立適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)狀況的深部通風(fēng)系統(tǒng)。2、礦井通風(fēng)方案擬定2.1通風(fēng)方案選擇結(jié)合礦山開拓系統(tǒng)、采礦方法、提升運(yùn)輸系統(tǒng)、現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)及其存在的問題，設(shè)計(jì)了三個(gè)技術(shù)上可行的通風(fēng)方案：方案一：北風(fēng)井進(jìn)風(fēng)、新南風(fēng)井回風(fēng)的對(duì)角單翼式多級(jí)機(jī)站通風(fēng)方案。深部開拓設(shè)計(jì)的盲豎井布置于號(hào)礦床中央下盤，與主豎井相連，連接各中段運(yùn)輸平巷，用于提升人員和礦石，不用于進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)。斜坡道也布置于號(hào)礦床中央下盤，柴油鏟運(yùn)機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備從斜坡道進(jìn)入各中段運(yùn)輸平巷，風(fēng)質(zhì)不好，也不用于進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)。北風(fēng)井位于礦床北翼，用于進(jìn)風(fēng)；新南風(fēng)井位于礦

15、床南翼，用于回風(fēng)。 方案二：中央風(fēng)井用于進(jìn)風(fēng)、新南風(fēng)井和北風(fēng)井回風(fēng)的對(duì)角雙翼式多級(jí)機(jī)站通風(fēng)方案。深部開拓設(shè)計(jì)的盲豎井布置于號(hào)礦體礦床中央下盤，與主豎井相連，連接各中段運(yùn)輸平巷，用于提升人員和礦石，不用于進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)。斜坡道也布置于號(hào)礦床中央下盤，柴油鏟運(yùn)機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備從斜坡道進(jìn)入各中段運(yùn)輸平巷，風(fēng)質(zhì)不好，也不用于進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)。在盲豎井位置附近自地表往-830m中段打一條中央風(fēng)井，用于進(jìn)風(fēng)；北風(fēng)井位于礦床北翼，用于回風(fēng)；新南風(fēng)井位于礦床南翼，用于回風(fēng)；南風(fēng)井自-280m中段向礦床中央下盤延深，用于進(jìn)風(fēng)。 方案三：盲豎井（采取凈化措施）進(jìn)風(fēng)、新南風(fēng)井和北風(fēng)井回風(fēng)的對(duì)角雙翼式多級(jí)機(jī)站通風(fēng)方案。深部開拓

16、設(shè)計(jì)的盲豎井布置于號(hào)礦床中央下盤，與主豎井相連，連接各中段運(yùn)輸平巷，用于提升人員和礦石，采取凈化措施，用于進(jìn)風(fēng)。斜坡道也布置于號(hào)礦床中央下盤，柴油鏟運(yùn)機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備從斜坡道進(jìn)入各中段運(yùn)輸平巷，風(fēng)質(zhì)不好，不用于進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)。北風(fēng)井位于礦床北翼用于回風(fēng)；新南風(fēng)井位于礦床南翼，也用于回風(fēng)。各方案優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件見下表： 三種通風(fēng)方案優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件比較項(xiàng)目通風(fēng)方案方案一：北風(fēng)井進(jìn)風(fēng)、新南風(fēng)井回風(fēng)方案二：中央風(fēng)井進(jìn)風(fēng)、北風(fēng)井和新南風(fēng)井回風(fēng)方案三：盲豎井進(jìn)風(fēng)、北風(fēng)井和新南風(fēng)井回風(fēng)優(yōu)點(diǎn)1.有專門的進(jìn)風(fēng)井，風(fēng)質(zhì)好漏風(fēng)少；2.通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單，便于管理及分配風(fēng)量分配；3.不易形成污風(fēng)串聯(lián)；4.不需另打風(fēng)井，通風(fēng)改

17、造成本低。1.有專門的進(jìn)風(fēng)井，風(fēng)質(zhì)好，漏風(fēng)少；2.風(fēng)井多，通風(fēng)阻力小，扇風(fēng)機(jī)效率高；3.有兩條回風(fēng)井，回風(fēng)井風(fēng)速不高，易于維護(hù)；4.回風(fēng)井風(fēng)壓梯度小，漏風(fēng)少；5.通風(fēng)費(fèi)用低。1. 風(fēng)井多，通風(fēng)阻力小，扇風(fēng)機(jī)效率高；2. 有兩條回風(fēng)井，回風(fēng)井風(fēng)速不高，易于維護(hù)；3不需另打風(fēng)井，通風(fēng)改造成本低。缺點(diǎn)1.風(fēng)井少，通風(fēng)阻力大，扇風(fēng)機(jī)效率不高；2.只有一條回風(fēng)井，回風(fēng)井風(fēng)速高，不易維護(hù)；3.不利于多中段同時(shí)開采時(shí)。4.通風(fēng)費(fèi)用高。1. 需打?qū)ｉT的風(fēng)井，通風(fēng)改造成本高。1.無專門的進(jìn)風(fēng)井，盲豎井作為提升井，用于進(jìn)風(fēng)，會(huì)生產(chǎn)矛盾；2.盲豎井聯(lián)絡(luò)巷多，風(fēng)流不易控制，易形成漏風(fēng)和污風(fēng)串聯(lián)；3盲豎井作為提升進(jìn)風(fēng)井

18、，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，不利用風(fēng)量分配。 結(jié)合以上比較表，方案二雖然通風(fēng)井巷工程費(fèi)用高，但風(fēng)壓小、風(fēng)質(zhì)好、通風(fēng)成本低，抗災(zāi)能力強(qiáng)，且通風(fēng)系統(tǒng)較穩(wěn)定。故選擇方案二為本次新城金礦通風(fēng)改造的通風(fēng)方案。以下是2.2、礦井需風(fēng)量計(jì)算2.21、回采工作面需風(fēng)量計(jì)算回采工作面采用貫穿式通風(fēng)，其量計(jì)算如下：. 按出礦時(shí)排塵要求計(jì)算 （式6-1）式中 S 鑿巖出礦巷道過風(fēng)斷面積，m2；S=4.83.516.8 m2 V 過風(fēng)斷面排塵速度，m/s，取 V0.25 m/s。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：. 按爆破后排煙要求計(jì)算本設(shè)計(jì)的采場(chǎng)進(jìn)風(fēng)巷道橫斷面與回采工作面橫斷面相差較大，即采場(chǎng)寬度等于或大于8m，采場(chǎng)長(zhǎng)度(64m)大于寬度(20m)

19、的兩倍，并利用貫穿風(fēng)流通風(fēng)，又采場(chǎng)采用的是中深孔爆破,故屬于硐室型回采工作面的大爆破采場(chǎng)，風(fēng)量計(jì)算公式為 , m3/s （式6-2）式中：t 通風(fēng)時(shí)間，取t =60min =3600s；A 大爆破炸藥量，A =0.61011.54.8331.2kg； i 炮煙涌出系數(shù)，取i =0.25；V 充滿炮煙的巷道容積，V =501011.5=5750m3將數(shù)據(jù)代入得：Qs=7.72 m3/s . 按柴油機(jī)設(shè)備需風(fēng)量計(jì)算風(fēng)量按單位功率計(jì)算風(fēng)量： （式6-3）式中 單位功率的風(fēng)量指標(biāo)，m3/minkw；m3/minkw N 所用設(shè)備柴油機(jī)功率，Kw；井下主要采掘設(shè)備是柴油鏟運(yùn)機(jī)，設(shè)備最大功率為102kw，

20、考慮到柴油設(shè)備是間歇式出入工作面，取時(shí)間利用系數(shù)為0.6，故柴油設(shè)備所需風(fēng)量為：綜合上面三個(gè)結(jié)果取最大值，故每個(gè)采場(chǎng)所需風(fēng)量為Qs=7.72 m3/s，一個(gè)盤區(qū)內(nèi)同時(shí)有四個(gè)采場(chǎng)回采，故回采盤區(qū)需風(fēng)量為 Qs=30.9m3/s，備采盤區(qū)取回采盤區(qū)需風(fēng)量的一半，即15.4 m3/s。2.22、巷道工作面需風(fēng)量計(jì)算對(duì)于開拓、采準(zhǔn)、切割所需的風(fēng)量，均按巷道型獨(dú)頭工作面作業(yè)時(shí)計(jì)算風(fēng)量。1. 按排塵要求計(jì)算風(fēng)量 （式6-4）式中 S 采場(chǎng)作業(yè)過風(fēng)斷面積，m2；S=43.514 m2 V 采場(chǎng)作業(yè)面排塵速度，m/s，取 V0.25 m/s。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：2. 按爆破后排煙要求計(jì)算風(fēng)量 中南大學(xué)公式： （式

21、6-5）式中 L 爆破后爆煙充滿巷道長(zhǎng)度，m；L50m； S 巷道過風(fēng)斷面積，m2；S43.514 m2； t 通風(fēng)時(shí)間，s；t=20min=1200s； N 采場(chǎng)中炮煙達(dá)到允許濃度時(shí)，風(fēng)流交換倍數(shù)，試驗(yàn)得N1012，建議取大值；取N12；代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：Qx=7m3/s3. 按柴油機(jī)設(shè)備需風(fēng)量計(jì)算風(fēng)量按單位功率計(jì)算風(fēng)量： （式6-6）式中 單位功率的風(fēng)量指標(biāo)，m3/minkw；m3/minkw N 所用設(shè)備柴油機(jī)功率，Kw；井下用于掘進(jìn)的采掘設(shè)備的最大功率是鏟運(yùn)機(jī)，其輸出功率為102kw，考慮到柴油設(shè)備是間歇式出入工作面，取時(shí)間利用系數(shù)為0.5，故柴油設(shè)備所需風(fēng)量為：綜合上面三個(gè)結(jié)果取最大值

22、，故巷道掘進(jìn)時(shí)工作面所需風(fēng)量為Qx=7m3/s。2.23、硐室需風(fēng)量計(jì)算井下炸藥庫、變電硐室、破碎硐室和主溜井卸礦硐室需單獨(dú)給風(fēng)，計(jì)入礦井總風(fēng)量。其他硐室雖分風(fēng)，但回風(fēng)可重新使用不計(jì)入礦井總風(fēng)量中。新城金礦在深部開拓工程完成后，需要獨(dú)立通風(fēng)的井下硐室需風(fēng)量如下：1. 坑內(nèi)炸藥庫，取q=2 m3/s；2. 變電硐室，取q=2 m3/s；3. 破碎硐室，取q= 2 m3/s； 4. 主溜井卸礦硐室，取q = 2 m3/s；5. 維修硐室，取q= 2 m3/s。2.24、其他設(shè)備與用風(fēng)點(diǎn)風(fēng)量計(jì)算新城金礦使用TORO301D柴油鏟運(yùn)機(jī)，其單臺(tái)額定輸出功率為102kW，同時(shí)工作的鏟運(yùn)機(jī)最多臺(tái)數(shù)為5臺(tái)，其

23、需風(fēng)量為： （式6-7）式中 設(shè)備運(yùn)輸所需的風(fēng)量，m3/s 坑內(nèi)鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)輸時(shí)間利用系數(shù)，=0.8； 坑內(nèi)汽車功率，KW；102kW； 同時(shí)作業(yè)的鏟運(yùn)機(jī)臺(tái)數(shù)，取=5； 單位功率風(fēng)量指標(biāo), m3/min.kW；=3.6m3/min.kW。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：=24.4m3/s，每臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)工作需風(fēng)量為：4.88 m3/s。 2.25、礦井總需風(fēng)量計(jì)算新城金礦設(shè)計(jì)的井下生產(chǎn)能力為80萬t/a，礦山工作制度為年工作330天，故天生產(chǎn)礦石量2424t/d，附產(chǎn)礦石量占總礦量的15%，則盤區(qū)出礦量為2060t/d，依據(jù)設(shè)計(jì)的采礦方法盤區(qū)生產(chǎn)能力800t/d進(jìn)行計(jì)算，則新城金礦需要同時(shí)開采的盤區(qū)數(shù)為3個(gè)，設(shè)計(jì)備采

24、盤區(qū)數(shù)為2個(gè)。另外，依據(jù)礦新城金礦開拓方法與采礦方法設(shè)計(jì)，其開拓設(shè)計(jì)工程量約為5.3m/kt，年開拓工程量約為1040m，礦山開拓臺(tái)效為40m/月臺(tái)，則新城金礦共需3個(gè)開拓機(jī)臺(tái)，備用1 個(gè)，共計(jì)開拓機(jī)臺(tái)4個(gè)。采場(chǎng)千噸采切比約為22.8m/kt，年采切工程量約4556m，礦山采切臺(tái)效為50m/月臺(tái)，則新城金礦共需8個(gè)采切機(jī)臺(tái)，備用2個(gè)機(jī)臺(tái)，共計(jì)10個(gè)采切機(jī)臺(tái)。本通風(fēng)設(shè)計(jì)針對(duì)新城金礦-580以下、-830m以上礦體，當(dāng)開采-580m、-630m、-680m中段時(shí)，屬于本次設(shè)計(jì)通風(fēng)容易時(shí)期，當(dāng)開采-730m、-780m、-830m中段時(shí)，通風(fēng)路線延長(zhǎng),通風(fēng)阻力也變大，地溫升高，為本次設(shè)計(jì)通風(fēng)困難時(shí)期

25、。表6-11 通風(fēng)容易時(shí)期礦井總需風(fēng)量計(jì)算表序號(hào)需風(fēng)工作面名稱需風(fēng)量（m3/s）需風(fēng)點(diǎn)個(gè)數(shù)風(fēng)量小計(jì)(m3/s)1開 拓74282采準(zhǔn)、切割78 563盤區(qū)采礦30.9392.74備采盤區(qū)15.4115.45中段運(yùn)輸4.88524.46服務(wù)性硐室2816合計(jì)232.5計(jì)入漏風(fēng)系數(shù)（K=1.2）279表6-12 通風(fēng)困難時(shí)期礦井總需風(fēng)量計(jì)算表序號(hào)需風(fēng)工作面名稱需風(fēng)量（m3/s）需風(fēng)點(diǎn)個(gè)數(shù)風(fēng)量小計(jì)(m3/s)1開 拓76422采準(zhǔn)、切割710703盤區(qū)采礦30.9392.74備采盤區(qū)15.4115.45中段運(yùn)輸4.88524.46服務(wù)性硐室21020合計(jì)264.5計(jì)入漏風(fēng)系數(shù)（K=1.2）317.4

26、依據(jù)用風(fēng)點(diǎn)數(shù)量及其所需風(fēng)量，新城金礦全礦總需風(fēng)量為： （式6-8）式中 QT礦井總需風(fēng)量，m3/s；K 1礦井漏風(fēng)系數(shù)； ns、nb同時(shí)工作、備采的盤區(qū)數(shù)；nk、nx同時(shí)開拓、采準(zhǔn)切割的工作面數(shù)；根據(jù)相關(guān)資料，結(jié)合新城金礦的實(shí)際情況選取漏風(fēng)系數(shù)K=1.2。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得到新城金礦全礦需風(fēng)量為：通風(fēng)容易時(shí)期：279.0 m3/s ；通風(fēng)困難時(shí)期：317.4 m3/s。6.3.6 通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)量分配1. 風(fēng)量按需分配本通風(fēng)設(shè)計(jì)針對(duì)新城金礦-580以下、-830m以上礦體，當(dāng)開采-580m、-630m、-680m中段時(shí)，屬于本次設(shè)計(jì)通風(fēng)容易時(shí)期。通風(fēng)容易時(shí)期三個(gè)中段風(fēng)量按需分配如表6-13。 表6

27、-13 通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)量分配表名稱需風(fēng)工作面名稱需風(fēng)量（m3/s）需風(fēng)點(diǎn)個(gè)數(shù)風(fēng)量小計(jì)(m3/s)中段需風(fēng)量(m3/s)-580中段開 拓71772.66采準(zhǔn)、切割7321盤區(qū)采礦30.9130.9備采盤區(qū)15.400中段運(yùn)輸4.8829.76服務(wù)性硐室224-630中段開 拓71792.06采準(zhǔn)、切割7321盤區(qū)采礦30.9130.9備采盤區(qū)15.4115.4中段運(yùn)輸4.8829.76服務(wù)性硐室248-680中段開 拓721467.78采準(zhǔn)、切割7214盤區(qū)采礦30.9130.9備采盤區(qū)15.400中段運(yùn)輸4.8814.88服務(wù)性硐室224合計(jì)232.52. 風(fēng)量分配網(wǎng)絡(luò)圖 圖6-6 通風(fēng)容易

28、時(shí)期風(fēng)量分配網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)3. 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖說明表6-14 通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖說明表巷道編號(hào)巷道名稱結(jié)點(diǎn)號(hào)風(fēng)量(m3/s)上結(jié)點(diǎn)號(hào)下結(jié)點(diǎn)號(hào)1地表到-580m中央風(fēng)井12232.52-580m中央風(fēng)井到-630m中央風(fēng)井23159.843-630m中央風(fēng)井到-680m中央風(fēng)井3467.784-680m中央風(fēng)井到-680m北風(fēng)井4533.895-680m中央風(fēng)井到-680m新南風(fēng)井4633.896-680m北風(fēng)井到-630m北風(fēng)井5733.897-680m新南風(fēng)井到-630m新南風(fēng)井6833.898-630m中央風(fēng)井到-630m北風(fēng)井3736.039-630m中央風(fēng)井到-630m新南風(fēng)井3836.031

29、0-630m北風(fēng)井到-580m北風(fēng)井7982.3611-630m新南風(fēng)井到-580m新南風(fēng)井81082.3612-580m中央風(fēng)井到-580m北風(fēng)井2936.3313-580m中央風(fēng)井到-580m新南風(fēng)井21036.3314-580m北風(fēng)井到地表911116.2515-580m新南風(fēng)井到地表1012116.254. 通風(fēng)容易時(shí)期各回風(fēng)井風(fēng)量由表6-14可知，通風(fēng)最容易時(shí)期的北回風(fēng)和新南風(fēng)井風(fēng)量都為：116.25 m3/s，計(jì)入漏風(fēng)系數(shù)K=1.2得： 139.5 m3/s。6.3.7 通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量分配1. 風(fēng)量按需分配本通風(fēng)設(shè)計(jì)針對(duì)新城金礦-580以下、-830m以上礦體，當(dāng)開采-730m、

30、-780m、-860m中段時(shí)，屬于本次設(shè)計(jì)通風(fēng)困難時(shí)期。通風(fēng)困難時(shí)期三個(gè)中段風(fēng)量按需分配如表6-15。 表6-15 通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)量分配表名稱需風(fēng)工作面名稱需風(fēng)量（m3/s）需風(fēng)點(diǎn)個(gè)數(shù)風(fēng)量小計(jì)(m3/s)中段需風(fēng)量(m3/s)-730中段開 拓721483.66采準(zhǔn)、切割7321盤區(qū)采礦30.9130.9備采盤區(qū)15.400中段運(yùn)輸4.8829.76服務(wù)性硐室248-780中段開 拓7214102.06采準(zhǔn)、切割7428盤區(qū)采礦30.9130.9備采盤區(qū)15.4115.4中段運(yùn)輸4.8829.76服務(wù)性硐室224-830中段開 拓721478.78采準(zhǔn)、切割7321盤區(qū)采礦30.9130.9備

31、采盤區(qū)15.400中段運(yùn)輸4.8814.88服務(wù)性硐室248合計(jì)264.52. 風(fēng)量分配網(wǎng)絡(luò)圖 圖6-7 通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量分配網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)3. 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖說明表6-16 通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖說明表巷道編號(hào)巷道名稱結(jié)點(diǎn)號(hào)風(fēng)量(m3/s)上結(jié)點(diǎn)號(hào)下結(jié)點(diǎn)號(hào)1地表到-730m中央風(fēng)井12264.52-730m中央風(fēng)井到-780m中央風(fēng)井23180.843-780m中央風(fēng)井到-830m中央風(fēng)井3478.784-830m中央風(fēng)井到-830m北風(fēng)井4539.395-830m中央風(fēng)井到-830m新南風(fēng)井4639.396-830m北風(fēng)井到-780m北風(fēng)井5739.397-830m新南風(fēng)井到-780m新南風(fēng)井6839

32、.398-780m中央風(fēng)井到-780m北風(fēng)井3751.039-780m中央風(fēng)井到-780m新南風(fēng)井3851.0310-780m北風(fēng)井到-730m北風(fēng)井7990.4211-780m新南風(fēng)井到-730m新南風(fēng)井81090.4212-730m中央風(fēng)井到-730m北風(fēng)井2941.8313-730m中央風(fēng)井到-730m新南風(fēng)井21041.8314-730m北風(fēng)井到地表911132.2515-730m新南風(fēng)井到地表1012132.254. 通風(fēng)困難時(shí)期各回風(fēng)井風(fēng)量由表6-16可知，通風(fēng)困難時(shí)期的北回風(fēng)和新南風(fēng)井風(fēng)量都為：132.25 m3/s，計(jì)入漏風(fēng)系數(shù)K=1.2得： 158.7 m3/s。6.4 礦井

33、通風(fēng)阻力和自然風(fēng)壓計(jì)算6.4.1 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算礦井通風(fēng)阻力包括摩擦阻力和局部阻力兩部分，沿用一條最大風(fēng)壓路線法，分別計(jì)算通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的總風(fēng)壓 巷道的通風(fēng)摩擦阻力（風(fēng)壓）由下式計(jì)算 （式6-9）式中 巷道通風(fēng)摩擦阻力，； 巷道的摩擦風(fēng)阻，； 巷道的通風(fēng)斷面，平巷、豎井均為凈斷面，但豎井凈斷面包括井筒結(jié)構(gòu)件，梯子間斷面在內(nèi)； 巷道通風(fēng)斷面的周邊長(zhǎng)度，； 巷道長(zhǎng)度（指通過同一風(fēng)量的相同斷面和支護(hù)類型相同的巷道長(zhǎng)度），； 巷道的通過風(fēng)量，； 巷道的通風(fēng)摩擦阻力系數(shù)，根據(jù)采礦設(shè)計(jì)手冊(cè) 礦床開采卷下1596頁至1597頁，新城金礦的取0.008。 根據(jù)新城金礦經(jīng)驗(yàn)，礦井巷道局部阻力取通風(fēng)摩擦

34、阻力的10。 . 表6-17 通風(fēng)容易時(shí)期總阻力計(jì)算巷道編號(hào)巷 道 名 稱支護(hù)形式摩擦阻力系數(shù)斷面周長(zhǎng)（m）巷道長(zhǎng)度（m）面 積（m2）風(fēng) 量（m3/s）摩擦阻力（Pa）風(fēng) 速（m/s）1地表到-580中央風(fēng)井錨噴0.00814.258010.33232.5816.8011.842-580m中央風(fēng)井到-630m中央風(fēng)井錨噴0.00814.25010.33159.8421.218.143-630m中央風(fēng)井到-680m中央風(fēng)井錨噴0.00814.25010.3367.783.813.454-680m中央風(fēng)井到-680m北風(fēng)井錨噴0.00816.614016.833.896.032.025-680m

35、中央風(fēng)井到-680m新南風(fēng)井錨噴0.00816.614016.833.896.032.026-680m北風(fēng)井到-630m北風(fēng)井錨噴0.00814.25010.3333.892.912.707-680m新南風(fēng)井到-630m新南風(fēng)井錨噴0.00814.25010.3333.892.912.708-630m中央風(fēng)井到-630m北風(fēng)井錨噴0.00816.614016.836.036.822.149-630m中央風(fēng)井到-630m新南風(fēng)井錨噴0.00816.614016.836.036.822.1410-630m北風(fēng)井到-580m北風(fēng)井錨噴0.00814.25010.3382.3617.26.5611-6

36、30m新南風(fēng)井到-580m新南風(fēng)井錨噴0.00814.25010.3382.3617.26.5612-580m中央風(fēng)井到-580m北風(fēng)井錨噴0.00816.614016.836.336.932.1613-580m中央風(fēng)井到-580m新南風(fēng)井錨噴0.00816.614016.836.336.932.1614-580m北風(fēng)井到地表錨噴0.00814.258010.33116.25461.899.2615-580m新南風(fēng)井到地表錨噴0.00814.258010.33116.25510.579.26合計(jì)1894.0610%的局部阻力189.41總阻力2083.47阻力最大線路10%的局部阻力1378.

37、531516.38表6-18 通風(fēng)困難時(shí)期總阻力計(jì)算巷道編號(hào)巷 道 名 稱支護(hù)形式摩擦阻力系數(shù)斷面周長(zhǎng)（m）巷道長(zhǎng)度（m）面 積（m2）風(fēng) 量（m3/s）摩擦阻力（Pa）風(fēng) 速（m/s）1地表到-730m中央風(fēng)井錨噴0.00814.258010.33264.51231.3613.472-730m中央風(fēng)井到-780m中央風(fēng)井錨噴0.00814.25010.33180.8427.159.213-780m中央風(fēng)井到-830m中央風(fēng)井錨噴0.00814.25010.3378.785.154.014-830m中央風(fēng)井到-830m北風(fēng)井錨噴0.00816.614016.839.396.812.345-83

38、0m中央風(fēng)井到-830m新南風(fēng)井錨噴0.00816.614016.839.396.812.346-830m北風(fēng)井到-780m北風(fēng)井錨噴0.00814.25010.3339.393.933.147-830m新南風(fēng)井到-780m新南風(fēng)井錨噴0.00814.25010.3339.393.933.148-780m中央風(fēng)井到-780m北風(fēng)井錨噴0.00816.614016.851.0311.443.049-780m中央風(fēng)井到-780m新南風(fēng)井錨噴0.00816.614016.851.0311.443.0410-780m北風(fēng)井到-730m北風(fēng)井錨噴0.00814.25010.3390.4220.737.2

39、011-780m新南風(fēng)井到-730m新南風(fēng)井錨噴0.00814.25010.3390.4220.737.2012-730m中央風(fēng)井到-730m北風(fēng)井錨噴0.00816.614016.841.839.712.4913-730m中央風(fēng)井到-730m新南風(fēng)井錨噴0.00816.614016.841.839.712.4914-730m北風(fēng)井到地表錨噴0.00814.258010.33132.25730.8310.5315-730m新南風(fēng)井到地表錨噴0.00814.258010.33132.25793.8310.53合計(jì)2893.5710%的局部阻力289.36總阻力3182.92阻力最大線路10%的局

40、部阻力2088.962297.856.4.2 自然風(fēng)壓計(jì)算礦井自然風(fēng)壓可參考下式估算： （式6-10）式中 礦井自然風(fēng)壓，； 井口大氣壓力，； 修正系數(shù)，當(dāng)時(shí)，； 當(dāng)時(shí)，；井筒深度，取進(jìn)、出風(fēng)井筒的最大者，且進(jìn)、出井底應(yīng)按同一標(biāo)高計(jì)，。 干空氣的氣體常數(shù)，； 進(jìn)、出風(fēng)井的平均絕對(duì)溫度。進(jìn)、出風(fēng)井底按同一標(biāo)高計(jì)，且進(jìn)、出風(fēng)井口標(biāo)高不同時(shí)，應(yīng)取標(biāo)高較大者為基準(zhǔn)面，井口標(biāo)高較低的一側(cè)將基準(zhǔn)面以下地面空氣柱與井筒空氣的氣溫加權(quán)平均，。新城金礦井口大氣壓力，深部開采進(jìn)筒深度H=830m，這樣修正系數(shù)K=1.083，進(jìn)風(fēng)井平均絕對(duì)溫度，出風(fēng)進(jìn)平均絕對(duì)溫度，將以上數(shù)據(jù)代入式6-2得：357.82。 自然風(fēng)壓

41、為正數(shù)，表示礦井自然風(fēng)壓與主扇風(fēng)壓作用方向一致。6.5.1 扇風(fēng)機(jī)選型1. 扇風(fēng)機(jī)風(fēng)量計(jì)算扇風(fēng)機(jī)風(fēng)量用下式進(jìn)行計(jì)算： （式6-11）式中 Qf礦井需要的總風(fēng)量，m3/s；扇風(fēng)機(jī)裝置的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.1；取=1.1代入有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得：容易時(shí)期北風(fēng)井和新南風(fēng)井主扇風(fēng)機(jī)風(fēng)量分別為：153.45 m3/s、153.45 m3/s。困難時(shí)期北風(fēng)井和新南風(fēng)井主扇風(fēng)機(jī)風(fēng)量分別為：174.57 m3/s、174.57m3/s。2. 扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓計(jì)算 扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓用下式進(jìn)行計(jì)算 （式6-12）式中 Ht礦井總阻力,Pa。容易時(shí)期為1516.38Pa，困難時(shí)期2297.85Pa；Hn自然風(fēng)壓，與扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓方向

42、相同為負(fù)，相反為正；hr扇風(fēng)機(jī)裝置阻力，hr=0.21Ht，代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：容易時(shí)期北風(fēng)井和新南風(fēng)井主扇風(fēng)機(jī)全壓分別為：739.5Pa，739.5Pa。困難時(shí)期北風(fēng)井和新南風(fēng)井主扇風(fēng)機(jī)全壓分別為：1211.29Pa，1211.29Pa。3. 扇風(fēng)機(jī)功率計(jì)算扇風(fēng)機(jī)功率用下式進(jìn)行計(jì)算 式中 Nf扇風(fēng)機(jī)功率,kW；Hf扇風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa；容易時(shí)期困難時(shí)期Qf通過扇風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，m3/s；風(fēng)機(jī)效率，查得75；代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：容易時(shí)期北風(fēng)井和新南風(fēng)井主扇風(fēng)機(jī)全壓分別為：151.30kW，151.30kW。困難時(shí)期北風(fēng)井和新南風(fēng)井主扇風(fēng)機(jī)全壓分別為：281.94kW，281.94kW。4. 風(fēng)機(jī)類型選擇20 世紀(jì)50 年代初至70年代末, 我國(guó)礦山幾乎都使用仿蘇BY 型的2BY、70B2 和K70 等系列主扇, 它們統(tǒng)稱為70B2 型風(fēng)機(jī)。由于該機(jī)效率低, 高風(fēng)壓小風(fēng)量的氣動(dòng)性能，難以與金屬礦山低阻力大風(fēng)量的通風(fēng)網(wǎng)路相匹配，運(yùn)行效率低、平均30%左右, 個(gè)別低的還不到15%，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。此外，更為不利之處是70B2 型風(fēng)機(jī)只能搞大主扇統(tǒng)一通風(fēng), 因無井下輔扇可用來分風(fēng)與導(dǎo)向,