1、目錄第一章祁南礦礦井概況2第二章 礦井通風系統(tǒng)5第三章 礦井風量計算與分配6一、礦井需風量計算原則6二、礦井需風量計算方法6三、礦井總風量的分配12第四章 礦井通風總阻力計算13一、 礦井通風總阻力計算的原則13二、 礦井通風總阻力計算的方法13三、 繪制礦井通風網(wǎng)絡圖17第五章 選擇礦井通風設備17一、選擇礦井通風設備的基本要求17二、主要通風機的選擇18三、選擇電動機21第一章 祁南礦礦井概況一、礦井位置、范圍祁南煤礦位于安徽省宿州市埇橋區(qū)祁縣鎮(zhèn)境內(nèi)。北距宿州市約23km，南距蚌埠市約70km。礦井北部以第10勘探線與淮北礦業(yè)集團桃園礦毗鄰，東部以F22斷層與皖北礦務局祁東煤礦分界，淺部止

2、于二疊系山西組10煤層露頭；深部以23煤層-800m水平地面投影為界，走向長約10.5km，寬約38.5km，礦井面積約58.1km2。二、交通條件本礦井交通極為方便，京滬鐵路從本區(qū)東北通過，北距宿州站約23km，東距蘆嶺站12.5km；青蘆支線從礦井北部通過，礦井鐵路運輸專用線在宋莊站與青蘆鐵路接軌；206國道宿（州）蚌（埠）段從礦井中部穿過，公路可直通徐州、阜陽、淮北、淮南、河南省永城等地。礦井內(nèi)有淮河支流澮河通過，乘船可進入淮河和洪澤湖。三、地形、地貌特征及水文祁南煤礦處于淮北平原中部。區(qū)內(nèi)地勢平坦，地表自然標高+17.20+23.80m，一般在+22m左右?；鶐r無出露，均為巨厚新生界松

3、散層覆蓋。本礦區(qū)屬淮河流域，在區(qū)內(nèi)有淮河支流澮河和澥澮新河從礦區(qū)流過，通航民船，流量不穩(wěn)定，隨季節(jié)影響變化大，常年有水。澮河自西北向東南注入淮河和洪澤湖。歷年最高洪水位+24.5m，對礦坑及礦區(qū)建設影響不大，礦井內(nèi)農(nóng)用灌溝縱橫，村莊星羅棋布。地表下潛水較豐富，一般居民生活用水及部分工業(yè)用水皆取于此。四、氣象本區(qū)氣候溫和，屬北溫帶季風區(qū)海洋大陸性氣候。氣候變化明顯，四季分明，冬季寒冷多風，夏季炎熱多雨，春秋兩季溫和。據(jù)宿州市氣象局19801998年觀測資料，平均氣溫14.6，最高氣溫40.3，最低氣溫-12.5。年平均降雨量756mm，雨量多集中在7、8月份。最大凍土深度0.17m，年平均風速2

4、.2m/s，最大風速20m/s，主導風向為東東北風。無霜期210240天。凍結(jié)期一般在12月上旬至次年2月中旬。五、地震宿縣礦區(qū)位于華北板塊東南緣。東有郯廬大斷裂，西有阜陽-麻城斷裂，北有秦嶺緯向構(gòu)造帶，南有五河-利辛斷裂。據(jù)歷史資料記載，安徽北部一帶，自公元925年以來發(fā)生有感地震40余次，其中1960年以來本區(qū)發(fā)生較大的地震有7次（見表1301）。根據(jù)安徽省地震局1996年編制出版的安徽地震烈度區(qū)劃圖查得，本區(qū)屬4-6級地震區(qū)，地震烈度為7度。六、瓦斯各 煤 層 甲 烷 特 征 表 煤層第 一 水 平第 二 水 平CH4成分（%）兩 極 值平均(點)CH4含量（cm3/g）兩 極 值平均(

5、點)CH4成分（%）兩 極 值平均(點)CH4含量（cm3/g）兩 極 值平均(點)3282.3095.6987.36(6)0.404.492.82(5)81.1097.3291.70(7)3.188.306.51(7)6260.9196.1278.92(4)1.949.676.40(4)7165.1491.8483.72(6)1.997.694.77(6)80.4891.4385.39(4)2.6311.135.65(4)7248.1994.2879.221.869.395.80(8)73.8097.8891.24(11)1.6315.648.03(10)967.5089.7879.01(5

6、)1.144.452.67(3)83.8995.7092.32(5)5.498.207.45(5)1065.2088.7277.18(3)3.033.123.08(2)71.7794.0782.73(8)1.388.283.92(8)從表中可以看出，各煤層瓦斯成份以CH4為主，多數(shù)在80%以上，最高達97.88%，由淺部到深部有逐漸增加趨勢。次要成分為CO2和N氣，由淺至深含量降低，但瓦斯分帶情況不明顯。根據(jù)煤基函字199850號文，確定本礦井為煤與瓦斯突出礦井。32煤的瓦斯涌出量情況從32采區(qū)施工的兩條煤下山3201軌道巷和3201運輸機巷的瓦斯涌出量來看，瓦斯涌出量一般在1.2m3/min

7、左右，最大瓦斯涌出量3.5m3/min，兩條煤下山經(jīng)常因瓦斯超限而被迫停止施工。由1998年瓦斯等級鑒定資料知，321采面平均瓦斯涌出量為1.302.13m3/min，321超前回風巷和井風巷平均瓦斯涌出量分別為0.490.79m3/min和0.390.41m3/min。經(jīng)1999年瓦斯等級鑒定結(jié)果，322工作面平均瓦斯涌出量為2.032.10m3/min，323機巷平均瓦斯涌出量為0.290.30m3/min。32煤層在采掘過程中，雖常有瓦斯超限現(xiàn)象發(fā)生，但未發(fā)生過煤與瓦斯突出的動力現(xiàn)象。32煤層的瓦斯賦存情況：第一水平瓦斯含量很低，0.44.49ml/g，平均含量2.82ml/g；第二水平

8、瓦斯含量一般不超過8ml/g，在礦井東部的次級向、背斜附近瓦斯富集，含量10ml/g。CH4成分大都在80%以上，最高為97.32%。無明顯分帶性。七、煤塵爆炸性除天然焦外，各煤層揮發(fā)分產(chǎn)率30%，火焰長度大多50400mm，各煤層均有爆炸性危險。試驗中一般需要通入5075%的巖粉方能抑制爆炸。八、煤層賦存條件評價32煤層賦存條件評價結(jié)構(gòu)復雜，多數(shù)含13層泥巖或巖質(zhì)泥巖夾矸，厚度0.664.54m，平均2.38m，全區(qū)可采，為較穩(wěn)定煤層。第二章 礦井通風系統(tǒng)礦井通風系統(tǒng)是礦井進、回風井在井田的布置方式，主要通風機及其工作方法，通風網(wǎng)絡和風流控制設施的總稱。規(guī)程規(guī)定：礦井必須有完整的獨立通風系統(tǒng)

9、，必須按實際風量核定礦產(chǎn)量。1、礦井采用豎井主要石門開拓，在底板開圍巖平巷即水平運輸大巷。根據(jù)礦井開拓開采設計，采用中央對角式通風。礦井主要進風井為主井和副井，位于井田中央附近。礦井主要通風機采用抽出式通風。全礦井有兩個采區(qū)同時生產(chǎn)，共有4個采煤工作面，1個備用工作面。為準備采煤有3條煤巷掘進，采用3臺局部通風機通風，不與采煤工作面串聯(lián)，采用放炮落煤的掘進方式。井下火藥庫實行獨立回風。 2、主要工作面及火藥庫通風系統(tǒng)（1）、采區(qū)工作面通風系統(tǒng)：新鮮風流從地面經(jīng)副井進入井下，經(jīng)井底車場、主要運輸石門和軌道石門、主要運輸大巷和軌道大巷、采區(qū)下部車場、軌道上山、區(qū)段運輸平巷、采煤工作面。清洗工作面后

10、，污風經(jīng)區(qū)段回風平巷、回風上山、主要回風巷道、回風石門、回風井排入大氣。（2）火藥庫通風系統(tǒng)：新鮮風流從地面經(jīng)副井進入井下，經(jīng)井底車場、主要軌道石門、火藥庫、回風石門、主要回風巷道回風井排入大氣。 （3）、掘進工作面通風系統(tǒng)：新鮮風流從地面經(jīng)副井進入井下，經(jīng)井底車場、主要軌道石門、主要軌道大巷、采區(qū)下部車場、軌道上山、經(jīng)局部通風機至掘進工作面。清洗工作面后，污風流入回風上山、主要回風巷道、回風石門、回風井排入大氣。 3、礦井通風系統(tǒng)示意圖見圖紙第三章 礦井風量計算與分配 一、礦井需風量計算原則 礦井需風量應按照“由里往外”的計算原則，由采、掘工作面、硐室和其他用風地點的實際最大需風量總和，再考

11、慮一定備用風量系數(shù)后，計算出礦井總風量。(1) 按該用風地點同時工作的做多人數(shù)計算，每人每分鐘供給風量不得少于4m。(2) 按該用風地點風流中瓦斯、二氧化碳和其他有害氣體濃度、風速以及溫度等都符合規(guī)程的有關(guān)規(guī)定分別計算，取其最大值。二、礦井需風量計算方法1、 按井下同時工作的最多人數(shù)計算 Q=4NK =43801.10 =1672m/min =27.87m/s式中 Q礦井總需風量，m/s N 井下同時工作的最多人數(shù)，人 4 每人每分鐘供風標準。m/min K 礦井通風系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風和分配不均勻等因素。采用壓入式和中央并列式通風時?？扇?.201.25；采用中央分列式或混合式通風時，可取

12、1.151.20；采用對角式或區(qū)域式通風時，可取1.101.15。上述備用系數(shù)在礦井產(chǎn)量T0.9Mt/a時取小值；T0.90Mt/a時取大值。綜合上述K取1.10 。2、按采煤、掘進、硐室等處實際需風量計算、采煤工作面需風量的計算(1)、按瓦斯涌出量計算： Q=100QK =1003.51.4 =490m/min =8.17m/s式中 Q采煤工作面需風量，m/s； Q采煤工作面瓦斯（二氧化碳）絕對涌出量，3.5m/min； K采煤工作面因瓦斯（二氧化碳）涌出量不均勻的備用系數(shù)，即工作面絕對涌出量的最大值與平均值之比。通常，機采工作面可取1.21.6；炮采工作面可取1.42.0；水采工作面可取2

13、.03.0。綜合上述K取1.4。(2)、按工作面進風流溫度計算采煤工作面進風流氣溫t=20對應采煤工作面風速為1.0m/s。采煤工作面的需風量按下式計算： Q=60VSK =601.062 =720m/min =12m/s式中 V采煤工作面適宜風速，為1.0m/s； S采煤工作面平均有效斷面積，m，按最大和最小控頂有效斷面積的平均值計算,為6m； K采煤工作面長度風量系數(shù)，由采煤工作面長度決定。采煤工作面長度為200米，所以工作面長度風量系數(shù)為2.0；(3)、按工作面同時工作的最多人數(shù)計算 Q=4n =438 =152m/min =2.53m/s式中 4每人每分鐘應供給的最低風量，m/min

14、n采煤工作面同時工作的最多人數(shù)；(4)、按風速驗算：按最低風速驗算各個采煤工作面的最小風量： Q600.25S 90m/min 1.5m/s按最高風速驗算各個采煤工作面的最大風量： Q604S 6046 1440m/min 24m/s綜合上述采煤工作面的需風量取12m/s。備用工作面需風量取3.74m/s。采煤工作面、備用工作面需風量之和為=4123.74=51.74m/s、掘進工作面需風量計算煤巷、半煤巖巷和巖巷掘進工作面的需風量，應按下列因素分別計算，取其最大值。（1）、按瓦斯（二氧化碳）涌出量計算： Q=100QK =1001.21.9 =228m/min =3.8m/s式中 Q掘進工作

15、面實際需風量，m/min Q掘進工作面平均絕對瓦斯涌出量，m/min K掘進工作面因瓦斯涌出量不均勻的備用風量系數(shù)。即掘進工作面最大絕對瓦斯涌出量與平均絕對瓦斯涌出量之比。通常，機掘工作面取1.52.0；炮掘工作面取1.82.0。因為這些工作面為炮掘，所以取1.9。（2）、按掘進工作面同時工作最多人數(shù)計算： Q=4n =415 =60m/min =1m/s式中 n掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，人（3）、按炸藥使用量計算： Q=25A =252.4 =60m/min =1m/s式中 25使用1kg炸藥的供風量，m/min A掘進工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg（4）、按局部通風機吸風量計算：

16、 Q=QIK =15011.3 =195 m/min =3.25 m/s式中 Q掘井工作面局部通風機額定風量，m/min。（本礦井局部通風機為BKJ66-11No3.6其額定風量為150 m/min，功率為2.5kW） I掘進工作面同時運轉(zhuǎn)的局部通風機臺數(shù)，臺； K防止局部通風機吸循環(huán)風的風量備用系數(shù)，一般取1.21.3.本礦取1.3。（5）、按風速進行驗算：因為這些掘進工作面是按煤巷掘進，所以應滿足： 600.25SQ604S 144Q2304m/min 2.4Q38.4m/s綜合上述掘進工作面需風量取3.8m/s。掘進工作面需風量之和為=3.83=11.4m/s。、硐室需風量各個獨立通風的

17、硐室供風量，應根據(jù)不同的硐室分別計算。（1）、井下爆炸材料庫通常大型火藥庫的供風量為100150m/min,中小型為60100m/min。該礦井為大型火藥庫取150m/min即2.5m/s。（2）、機電硐室 采區(qū)絞車房可按經(jīng)驗值90120 m/min給定，本礦井取120m/min，采區(qū)變電所取90m/min。機電硐事需風量Q=120+90m/min=210m/min即3.5m/s.、礦井總風量計算：礦井總進風量應按采煤、掘進、獨立通風硐室及其他地點實際需風量的總和計算。 Q=（+）K =(51.74+11.4+2.5+3.5)1.15 =79.51m/s式中 采煤工作面、備用工作面需風量之和

18、掘進工作面需風量之和 獨立通風硐室需風量之和 K礦井通風系數(shù)。K=1.101.15，取K=1.15。三、礦井總風量的分配1、分配原則 礦井總風量確定后，分配到各用風地點的風量，應不得低于其計算的需風量；所有巷道都應分配一定的風量；分配后的風量，應保證井下各處瓦斯及有害氣體濃度、風速等滿足規(guī)程的各項要求。2、分配的方法 首先按照采區(qū)布置圖，對各采煤、掘進工作面、獨立回風硐室按其需風量配給風量，余下的風量按采區(qū)產(chǎn)量、采掘工作面數(shù)目、洞室數(shù)目等分配到各采區(qū)，再按一定比例分配到其他用風地點，用以維護巷道和保證行人安全。風量分配后，應對井下各通風巷道的風速進行驗算，使其符合規(guī)程對風速的要求。(1)、 其

19、具體方法如下： Q=Q- =79.51-11.4-6 =62.11m/s井下有4個采煤工作面，1個備用工作面，備用工作面的需風量為采煤工作面的一半，所以Q=Q/4.5=13.8m/s。（2）、其風量具體分配見通風系統(tǒng)圖。第四章 礦井通風總阻力計算一、 礦井通風總阻力計算的原則（1）、如果礦井服務年限不長(1020年)，選擇達到設計產(chǎn)量后通風容易和困難兩個時期分別計算其通風阻力；若礦井服務年限較長（3050年），只計算前1525年通風容易和困難兩個時期的通風阻力。為此，必須先繪出兩個時期的通風網(wǎng)絡圖。（2）、通風容易和困難兩個時期總阻力的計算，應沿著這兩個時期的最大通風阻力風路，分別計算各段井巷

20、的通風阻力，然后累加起來，作為這兩個時期的礦井通風總阻力。最大通風阻力風路可根據(jù)風量和巷道參數(shù)（斷面積、長度等）直接判斷確定，不能直接確定的應選幾條可能最大的路線進行計算比較。（3）、礦井通風總阻力不應超過2940Pa 。（4）、礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴建礦井獨立通風的擴建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的10%計算；擴建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計算。二、礦井通風總阻力的計算方法礦井通風總阻力是指風流由進風井口止，沿一條通路（風流路線）各個分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，簡稱礦井總阻力，用hm表示。對于有兩臺或多臺主要通風機工作的礦井，礦井通風阻力應該按每臺主要通風機所服務的系統(tǒng)分別計算。

21、 通風路線的確定：（1）、容易時期的最大風阻風路：副井主要軌道石門軌道大巷軌道上山聯(lián)絡巷工作面運輸平巷采煤工作面工作面回風平巷回風上山主要回風道回風石門回風井（2）、計算方法：沿礦井通風容易時期通風阻力最大的風路（入風井口到風硐之前），分別用下式計算各段井巷的摩擦阻力： h=Q,Pa 式中：Hf巷道摩擦阻力，Pa.巷道摩擦阻力系數(shù)，Ns2/m4L井巷長度，m.Q通過井巷的風量，m3/sU井巷凈斷面周長，m.S井巷凈斷面積，S2a值可以從表中查得，或選用相似礦井的實測數(shù)據(jù)。將各段井巷的摩擦阻力累加后并乘以考慮局部阻力系數(shù)即為礦井通風容易時期的井巷通風總阻力。即h=(1.11.15),Pa其計算表

22、格如下： 其計算表格如下： 礦井通風容易時期井巷摩擦阻力計算表序號巷道名稱支護形式a/Ns2/m4L/mU/mS/m2S3/m6Q/m3/sQ2/m6/s2h摩/Pa1副井兩個罐籠，有梯子間，風井直徑D=6.5m0.04565020.4133.236594.420040000652.5512運輸大 巷（23）段拱形，錨噴支護0.003545022.51858321101210073.5253運輸大 巷（34）段拱形，錨噴支護0.003555022.518583280640047.5314運輸大 巷（45）段拱形，錨噴支護0.003550022.518583260360024.3065軌道上 山

23、直墻半圓拱形，錨噴支護0.01479017.4818.966815.77603600102.1146工作面運輸平巷梯形工字鋼架棚，錨桿支護0.012140013.110.41124.861214428.1747工作面回風平巷梯形工字鋼架棚，錨桿支護0.110.41124.861214437.0028回風石門拱形U型棚0.728806400105.7789回風大巷拱形，U型棚0.003555014.5814274490810082.84910回風井砌碹支護，風井直徑D=5.5m0.0078445017.2723.713312.1.981總阻力1256.811 礦井通風困難時期的總風量和總阻力設計

24、已給定為：Q=180 m/s， H=1890 Pa.等等積孔：礦井通風難易程度分級礦井通風難易程度礦井總風阻 Rm/Ns2m-s等積孔A/m2容易0.3552中等0.3551.42012困難1.4201等積孔計算時期風量m3/s風壓Pa等積孔m2容易時期79.511256.8112.66困難時期18018904.86根據(jù)計算，本礦井在容易和困難時期，其通風難易程度都在中等以上。 三、礦井通風網(wǎng)絡圖（見附圖）第五章 選擇礦井通風設備一、選擇礦井通風設備的基本要求(1)、礦井每個裝備主要通風機的風井，均要在地面裝設兩套同等能力的通風設備，其中一套工作，一套備用，交替工作。（2）、選擇的通風設備應能

25、滿足第一個開采水平各個時期的工況變化，并使通風設備長期高效運行。當工況變化較大時，應根據(jù)礦井分期間及節(jié)能情況，分期選擇電動機。（3）、通風機能力應留有一定的余量。軸流式、對旋式通風機在最大設計負壓和風量時，葉輪葉片的運轉(zhuǎn)角應逼允許范圍小5；離心式通風機的選型設計轉(zhuǎn)速不宜大于允許最高轉(zhuǎn)速的90%。（4）、進、出風井井口的高差在150m以上，或進、出風井井口標高相同，但井深400m以上時，宜計算礦井的自然風壓。二、主要通風機的選擇1、計算通風機的風量Q 考慮到外部漏風（即井口防爆門及主要通風機附近的反風門等處的漏風），主要通風機風量可用下式計算：QfKQ式中：Qf主扇工作風量；m3/S Q礦井所需

26、風量m3/S K漏風系數(shù)。風井無提升任務時取1.1；箕斗井兼作回風井時取1.15；回風井兼作升降人員時取1.2.該礦井回風井無提升任務所以取為1.1。 容易時期： Qf1.10Q1.1079.51 87.461m3/s 困難時期： Qf1.10Q1.10180198m3/s 2、計算通風機的風壓H(或H) 因為軸流式通風機提供的大多是靜壓曲線，本礦選用軸流式通風機，所以只計算H。通風機的靜壓和自然風壓都來克服礦井通風總阻力和風硐阻力。 HH=h+h 風硐阻力一般不超過100Pa200Pa,本礦井取150Pa。 因為本礦井開采深度在400m以下，所以要考慮自然風壓，阻力最大時H取50 Pa，阻力最小時H取150 Pa。 取通風機裝置各部分阻力h=200 Pa.因此對于抽出式通風礦井：軸流式通風機：容易時期 H=h+h- H+h =1256.8