矿井主通风设备选型设计.doc

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1、 Xinjiang Institute of Engineering机械工程系|毕业设计说明书论文题目 矿井通风机的选型设计 学科专业 矿山机械10-7(4)班 作者姓名 刘晓亮 指导教师 薛风 日期 2023年05月22日新疆工程学院机械工程系毕业设计任务书学 生 姓 名刘晓亮专 业 班 级矿山机电10-7(4)设 计 题 目矿山通风机的选型设计接受任务日期3.1完成任务日期4.17指 导 教 师薛风指导教师单位机械工程系设计目标通风时期的风量计算和通风阻力计算还有容易与困难时期的风量计算等,结合各种情况选择了合理高效的通风机旨在通过对矿山机电设备的合理选型设计要求1、 题目选题符合矿山机电

2、专业的性质;2、 内容章节小结意义相对独立而连贯符合逻辑;3、 字、符、公式、图表符合标准要求;4、 不得有抄袭行为;5、 附有设计图纸。设计指导记录2013年2月28日到2012年3月9号 思考并与老师讨论题目2013年3月10日到2012年3月15日 确定题目2013年3月16日到2012年3月25日 查阅书籍并确定题目2013年3月26日到2012年4月2日 形成初稿,完成设计图纸2013年4月3日到2012年4月10日 与老师讨论并且定稿参考资料1国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局,煤矿安全规程,20092张国枢,通风安全学 徐州:中国矿业大学出版社,2007 3张友谊,矿井通

3、风技术与发展 北京:煤炭工业出版社 2008.10新疆工程学院机械工程系毕业设计成绩表学 生 姓 名刘晓亮专 业 班 级矿山机电10-7(4)设 计 题 目矿山通风机的选型设计指导教师(签名)指导教师单位机械工程系指导教师评语评阅成绩: 评阅教师签字: 年月日答辩记录成绩: 提问教师签字: 年月日答辩小组意见答辩成绩: 答辩小组组长签字: 年月日新疆工程学院|机械工程系摘要 摘 要 本文在了解矿井概况的基础上通过筛选实习过程中收集到的原始资料,加以整理,参照煤矿安全规程的相关要求确定出相关设备的各项具体参数,进行相关验算。本文根据矿井地质条件,选择通风方式。通风时期的风量计算和通风阻力计算还有

4、容易与困难时期的风量计算等,结合各种情况选择了合理高效的通风机旨在通过对矿山机电设备的合理选型和设计,使矿井生产系统实现安全、高产、高效的要求。对提高煤炭企业的经济效益和促进经济社会可持续发展,都具有重要的现实意义。关键词: 主通风机 ;节能 ;选型 新疆工程学院|机械工程系Abstract Abstract In this paper, in order to be understanding the original data, based on the practice of mine survey by screening process to collect , referring

5、to the relevant requirements of coal mine safety regulations to determine the specific parameters of related equipment, related calculation.According to the geological conditions of coal mine, selection of ventilation modes. There are easy and difficult period calculation calculation of air volume a

6、nd air ventilation resistance ventilation period calculation, selection of fan efficiency through reasonable selection of mine electromechanical equipment and design with various situations, the mine production system safety, high yield, high efficiency requirements. To improve the economic benefit

7、of coal enterprises and promote sustainable economic and social development, has important practical significance.Keywords: main fan; energy saving; selection4新疆工程学院|机械工程系目录目 录第一章 矿井生产及通风系统概况11.1 矿井煤层煤质及生产概况11.2 矿井通风系统概况2第二章 矿井通风方式与风机工作方式选择4 2.1 矿井通风方式的选择依据和原则4 2.2 矿井主要通风机工作方式选择5第三章 矿井通风系统风量计算103.1

8、矿井风量计算原则和规定103.2 矿井风量计算方法103.3 掘进工作面所需风量的计算173.4采区硐室所需风量的计算183.5 其他通风行人和维护巷道所需风量193.6 采区总需风量的计算19第四章 矿井通风机总阻力计算214.1 井巷通风阻力计算214.2 矿井通风系统的其它计算25第五章 矿井通风设备选择295.1 矿井通风设备选择要求295.2 矿井主要通风机选型305.3 电动机的选择345.4 吨煤通风费用计算37总结与致谢38参考文献392新疆工程学院|机械工程系矿井生产及通风系统概况第一章 矿井生产及通风系统概况1.1 矿井煤层煤质及生产概况 1 .矿井煤层煤质概况某矿地处平原

9、、地面标高+150m,井田走向长度5km,倾斜方向长度3.3km。井田上界以标高165m为界,下界以标高1020m为界,两边以断层为界,井田内煤层赋存稳定,井田可采储量约1.08亿吨。根据开采条件、煤炭供求状况及“规程”规定,确定此矿为年产300万吨大型矿井,服务年限为36年。井田内有两个开采煤层,为K1、K2,在井田范围内,煤层赋存稳定,煤层倾角15,各煤层厚度。矿井相对瓦斯涌出量为6.6,煤层有自然发火的危险,发火期为1618个月,煤尘有爆炸性,爆炸指数为36%。采区轨道上山均布置在K2煤层的底板稳定细砂石中,区段回风平巷与运输上山,区段运输平巷与轨道上山采用石门连接,为了保证生产正常接替

10、,前期东西两翼各安排两个独立通风的煤层平巷掘进头,后期东西两翼各安排两个独立通风的煤层平巷掘进头和一个岩石下山掘进头。东西两翼各有一个绞车房、变电所、火药库,亦需独立通风。井为箕斗井提煤用,井为罐笼井升降人员、材料、矸石,也作为进风井用,并设有梯子间。井下同时作业的最多人数为700人,综采工作面同时作业最多人数40人,绝对瓦斯涌出量为2.1-2.4,绝对瓦斯涌出量为2.0-2.2。掘进面均采用压入式通风方式,毛断面积可取6.1-6.4,掘进面同时作业最多人数为10人,绝对瓦斯涌出量为1.1-1.2,一次爆破的炸药用量为6-8kg,爆破后的通风时间至少20min。2. 矿井井型及开拓方式采用立井

11、多水平上下山开拓,第一水平标高380m,倾斜长为8252m,服务年限为27年,因走向较短,两翼各布置一个采区。每个采区上山部分和下山部分各分为五个区段回采。每采区各布置两个综采工作面,综采工作面产量为在K1煤层时为5100吨/日,在K2煤层时为5110吨/日,两个工作面用MG250/591-QWD采煤机。1.2 矿井通风系统概况 1. 矿井通风系统基本状况 1-1 矿井通风容易时期立体图 1-2矿井通风困难时期的立体图39 8新疆工程学院|机械工程系矿井通风方式与风机工作方式选择第二章 矿井通风方式与风机工作方式选择2.1 矿井通风方式的选择依据和原则1. 矿井通风系统设备选型的基本任务作为生

12、产矿井设计的一个主要组成部分,其基本任务是:紧密结合矿井开拓、开采和运输等基本情况,来拟定技术可行、安全可靠、经济合理的矿井通风系统方案;计算不同时期的矿井总风量及系统总阻力;选择矿井通风设备。设计时还应遵循当时的矿井设计技术政策、规定和规程,并顺应当时的发展趋势。2. 矿井通风方式的选择依据、原则1)矿井通风方式选择的主要影响因素矿井总开拓布置;煤层赋存状况;煤层瓦斯含量;煤层自燃倾向性;小窑塌陷漏风情况;地形条件等。2)矿井通风方式选择的选择依据矿井生产的技术条件及矿井通风基础资料:如矿井瓦斯等级;各煤层瓦斯含量及涌出量;煤尘爆炸性;煤层自然发火倾向性等;矿井设计生产能力和有效服务年限;矿

13、井开拓方式、初期采区布置;采掘工作面数量;矿井各水平标高和服务年限;采煤年进度计划图;各水平、各采区产量分配及接替情况;井巷断面积和支护方式;邻近生产矿井有关经验数据或统计资料。3)矿井通风方式选择的选择原则每一个矿井必须有完整独立的矿井通风系统;杜绝矿井间的串联通风;箕斗提升井或装有皮带运输机的井筒不应兼做进风井;每一个生产水平和每一采区必须布置单独的回风道,实现分区独立通风;所选择的通风路线对井下工作人员应具有最大的安全性,即:一旦矿井发生事故时,有利于风流控制,便于人员撤退;井下每一水平到上一水平和每个采区,都必须至少布置两个便于行人的安全出口,并同通到地面的安全出口相连接;尽可能使每个

14、采区的设计能力相均衡、阻力相近;避免过多的风量调节;尽量减少通风构筑物设施的数量;尽量避免对角风路;防止风流漏风或风流反向;井下的爆破材料库必须有单独的通风系统;多风机抽出式通风时,为确保风机联合远行时的稳定性,总进风道的断面不宜过小(必要时进行风巷允许风速的验算);应尽量降低公共风路段的阻力。由已知条件可得,该矿井井田走向长度5km,倾斜方向长度3.3km。在井田范围内,煤层赋存稳定,煤层倾角15,各煤层厚度,间距及顶底板岩性参见综合柱状图。矿井相对瓦斯涌出量为6.6,煤层有自然发火的危险,发火期为1618个月,煤尘有爆炸性,爆炸指数为36%。所以采用两翼对角式通风方式。其优点:风流在井下的

15、流动路线是直向式。风流线路段,阻力小。内部漏风少。安全出口多,抗灾能力强。便于风量调节,矿井风压比较稳定。工业广场不受回风污染和通风机噪声的危害。2.2 矿井主要通风机工作方式选择1. 矿井主要通风机工作方式及其优缺点分析(1)矿井主要通风机工作方式主要有抽出式、压入式、压抽混合式等三种方式。(2)抽出式通风的应用条件及优缺点分析井下风流处于负压状态:当主要通风积因故停止运转时,井巷风流升高,阻止采空区瓦斯向工作面涌出,有利于安全生产;适应于走向长、开采面积大的矿井;瓦斯均匀涌出,通风管理简单;尤其为高瓦斯矿的首选;与压入式通风方式相比,不存在在矿井向下水平过度时通风系统和风量变化的困难。(3

16、)压入式通风的应用条件及优缺点分析压入式的优点与抽出式的相反,能用一部分回风把小煤窑塌陷区的有害气体压到地面。进风线路漏风大,管理困难。风阻大,风量调节困难。由第一水平的压入或过渡到深部水平的抽出式,有一定困难。通风机使井下风流处于正压状态,当通风机停止运转时,风流压力降低,有可能使采空区瓦斯涌出量增大。(4)压抽混合式通风的应用条件及优缺点分析混合式通风是压入式和抽出式两种通风方式的联合运用,兼有两者优点,其中压入式向工作面共新风,抽出式从工作面排出污风。混合式通风的主要缺点是降低了压入式和抽出式两列风筒重叠段巷道的风量,当掘进巷道段面大时,风速就更小,则此段巷道附近极易瓦斯层状积聚。因此,

17、两台风机之间的风量要合理匹配,以免发生循环风,并使风筒重叠段内风速大于最低风速。根据矿井的条件,所以选择混合式通风。2. 采区通风系统选择确定采区通风系统是矿井通风系统的重要组成部分,主要取决于采区内的巷道布置方式和采煤方法;同时应满足对高瓦斯区、工作面隅角区、巷尾、硐室及其特殊地点的特殊供风要求。选择确定的原则:有利于保证采区内风流流动的稳定性;尽可能避免对角风路;最大限度的减少采区内部的漏风量;有利于采空区瓦斯的合理排放;有利于防治采空区浮煤及煤巷煤柱的自热自燃;新风在预热程度及被污染程度达到最低。(1)采取进回风上山的选择轨道上山进风,新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响,轨道

18、上山的绞车房易于通风;变电所设在两上山之间,其回风设调节风窗,利用两上山间风压差通风。输送机上山进风,由于风流方向与运煤方向相反,容易引起煤尘飞扬,煤炭在运输过程中所释放的瓦斯,可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大,影响工作面的安全卫生条件;运输机设备所散发的热量,是进风温度升高。此外,须在轨道上山的下部车场内安设风门,此处运输矿车来往频繁,需要加强管理,防止风流短路。综合比较选轨道上山进风,运输机上山回风。 2-1进回风图(2)采煤工作面进风巷与回风巷的布置 2-2采煤工作面布置图 如图所示,采煤工作面回风巷与进风巷的布置。由已知条件可知,煤层倾角是15;经过对比,我们采用的是两翼对角式通风方式,

19、采煤工作面采用的是上行风,所以采用如图所示布置采煤工作面的进风巷与回风巷。这样布置是比较合理的。(3)采煤工作面上行风与下、行风的选择采煤工作面涌出的瓦斯比空气轻,其自然流动的方向和上行风的方向一致,在正常风速(大于0.50.8m/s)下,瓦斯分层流动和局部积存的可能性小,下行风的方向与瓦斯自然流向相反,二者易于混合且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。采用上行风时,须先把采区的进风流导至采区下部进风巷,然后进入工作面,流经的路线较长,风流会由于压缩和地温加热而升温;又因巷道中机电设备散发的热量也加入风流中,故上行风比下行风工作面的气温要高。采用上行风,采区进风流和回风流之间产生的自然风压和

20、机械风压的作用方向相同;而下行风,其作用方向相反,故下行风比上行风所需要的机械风压要大;而且,主要通风机一旦因故停转,工作面的下行风流就有停风或反向的可能。工作面一旦起火,所产生的火风压和下行风工作面的机械风压作用方向相反,会使工作面的风量减小,瓦斯浓度增加,故下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。综合分析应采用上行通风,如下图: 图2-3 上行通风 运煤方向 新风 污风19新疆工程学院|机械工程系矿井通风方系统风量计算第三章 矿井通风系统风量计算3.1 矿井风量计算原则和规定1. 煤矿安全规程中的规定矿井需风量应按下列要求分别计算并取其中的最大值:(1)按井下同时工作的最多人进行计算

21、:每人每分钟供风量不得少于4 m3;(2)生产矿井的需风量应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需风量的总合进行计算:即各地点的实际需风量应使风流中的瓦斯、CO2和其他有害气体的浓度、风速、温度等都必须符合规程的有关规定。矿井风量的备用系数为1.151.45: 矿井风量计算后,还应当根据邻近矿井的实际配风量进行校核,必要时可进行适当的调整。对采取抽放瓦斯措施的矿井,应按矿井抽放瓦斯后的煤层瓦斯涌出量计算矿井风量。3.2 矿井风量计算方法1. 遵循的原则1)高瓦斯矿井以冲淡瓦斯浓度为计算基础;2)低瓦斯矿井以创造良好气候条件为依据,并用分配法计算矿井总需风量:式中,kL矿井内部漏风系数,采用压入式或

22、中央并列式通风时,取1.25;采用混合式或中央分列式通风时,取1.20;采用对角式或分区式通风时,取1.15。2. 井下各用风地点的风量计算1)采煤工作面风量计算(1)采煤工作面风质要求在采掘面进风流中,O2的浓度20%,CH4、CO2的浓度0.5%;在采掘面回风流中,CH4浓度1%,CO2浓度1.5%;井下空气中有害气体浓度不得超过下表3-1中的规定。井巷空气中有害气体的允许浓度 表3-1名称安全标准体积浓度,%质量浓度,mg/m3CO0.002430SO20.000515H2S0.0006610NH30.00430采掘工作面的风流温度26;井下有人工作地点和人行道空气中粉尘浓度应符合下表3

23、2中的规定。井巷空气中粉尘的允许浓度 表3-2粉尘种类最高允许浓度,mg/m3含游离SiO210%的粉尘2含游离SiO210%的水泥粉尘6含游离SiO210%的粉尘10每一工作地点,每人每分钟的新风供应量不小于4(2)采煤工作面需风量计算按工作面CH4或CO2的实际涌出量计算:式中,工作面绝对瓦斯或二氧化碳的涌出量,; 工作面进、回风流中瓦斯(或二氧化碳)的最高允许浓度,分别为0.5%(0.5%)和1%(1.5%); 工作面中瓦斯(或二氧化碳)的涌出不均衡系数:机采面可取1.31.45,炮采面可取1.351.50。K1煤层综采工作面瓦斯绝对涌出量:K2煤层综采工作面瓦斯绝对涌出量:K2煤层综采

24、工作面风量: 按工作面同时工作的最多人数进行计算4每人每分钟应供给的最低风量;第个采煤工作面同时工作的最多人数。各综采工作面同时作业人数最多不超过40人,取N=40得=160;按工作面的允许风温进行计算规程规定工作面风温与理想风流速度之间的对应关系见下表33。工作面风温与理想风速间的对应关系 表3-3规定工作面风温与理想风流速度对应关系表工作面温度,工作面允许风速,m/s150.30.515180.50.818200.81.020231.01.523261.51.8由上表所示最低允许风速,同时考虑采空区漏风,取风速V=1.6,综采工作面巷道断面积S=7.8。代入式中,得 综采工作面风量: 5.

25、 采煤工作面所需风量确定综上所述:K1煤层综采工作面的通风量为:K2煤层综采工作面的通风量为:. 按煤矿安全规程规定的最低与最高风速进行验算按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量: 得出:综采工作面的最小风量为:按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量:得出:综采工作面: 故所选风量符合要求。掘进工作面风质要求与风量计算1)在采掘面进风流中,O2的浓度20%,CH4、CO2的浓度0.5%;2)在采掘面回风流中,CH4浓度1%,CO2浓度1.5%;3)井下空气中有害气体浓度不得超过下表3-1中的规定。4)采掘工作面的风流温度26;5)井下有人工作地点和人行道空气中粉尘浓度应符合下表3-2中的规定。

26、6)每一工作地点,每人每分钟的新风供应量不小于4.7)掘进巷道应采用矿井全风压或局部通风机送风,禁止采用扩散通风。若新掘的掘进面巷道长度不超过6 m,而工作面风流中的瓦斯浓度又不超过0.5%时,可允许考虑采用扩散通风;对于高瓦斯矿井中的掘进工作面,必须探索新的工作面风量计算经验表达式。例如:按局扇抽出式的排除炮烟计算掘进面需风量:式中,A起爆所需的最大炸药用量,kg;S掘进断面积,m2;t爆破后的有效通风时间,一般取20 min。按掘进面中的有效风速进行验算:煤巷、半煤巷:岩巷: 上述最小风速的确定依据是:不至于在巷道顶板上形成瓦斯的层状积聚;而最高风速的确定依据则是不至于形成二次扬尘。按工作

27、面气温与风速的关系计算 v风速,m/s;S巷道断面积,规程规定工作面风温与理想风流速度之间的对应关系见下表3-3。由上表所示最低允许风速,同时考虑采空区漏风,取风速V=1.6,综采工作面巷道断面积;S=7.8综采工作面风量:四)独立通风硐室风量计算(1)煤矿安全规程中的有关规定井下爆破材料库必须有单独的进风风流,回风风流必须直接引入矿井的总回风道或主要回风道中;在多水平生产的矿井内,以及井下没有爆破材料库的矿井,可以设立井下发放爆破硐室。发放爆破材料硐室管理制度同井下爆破材料库,必须单独通风;井下充电硐室必须用单独的新鲜风流通风,回风流可以引入采空区回风道中。井下充电硐室内风流中以及电机车充电

28、硐室、局部积聚处的氢气浓度都不得超过0.5%;井下机电硐室必须设在进风风流中; 机电硐室的的空气温度不得超过30;否则应采取降温措施。(2)独立通风硐室需风量计算井下火药库可按每小时4次换气量计算:井下蓄电池电机车库蓄电池电机车库一般包括充电硐室、变流硐室和机车修理间等三部分。其供风量应主要考虑将充电硐室中产生的H2冲淡到安全允许浓度0.5%以下,并降低充电与变流硐室温度。通常取:井下绞车房供风量井下主水泵房供风量4)其他通风行人和维护巷道所需风量的确定设计时,高瓦斯、小型、机械化程度低的矿井,可按矿井采煤面、掘进面和硐室三者总风量的5%10%进行计算:低瓦斯矿井中,通常按经验或习惯取值进行计

29、算,也可按实有地点的实际配风要求进行累计计算。3.3 掘进工作面所需风量的计算1.掘进工作面风质要求掘进巷道应采用矿井全风压或局部通风机送风,禁止采用扩散通风。若新掘的掘进面巷道长度不超过6 m,而工作面风流中的瓦斯浓度又不超过0.5%时, 可允许考虑采用扩散通风;1) 按炸药量计算 使用1kg炸药的供风量。第个掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,kg。故2. 按工作人员数量计算 式中第个掘进工作面同时工作的最多人数。故综上所述:掘进工作面风量: 则容易时期: 困难时期:3. 按风速进行验算按最小风速验算,各个岩巷掘进工作面最小风量:故 综采段岩巷掘进工作面风量: 各个煤巷或半岩巷掘进工作面的

30、最小风量:综采段岩巷掘进工作面风量: 按最高风速验算,各个掘进工作面的最大风量:式中第个掘进工作面巷道的净断面积。综采段岩巷掘进工作面风量:经过验算所选风量符合要求。3.4采区硐室所需风量的计算可按经验值确定需风量:1.采区变电所 , 取2.井下绞车房供风量 , 取 3.火药库 取 4.采区下部车厂 按最小风速计算,其中采区下部车厂的最小风量: 取 故总风量容易时期:困难时期:3.5 其他通风行人和维护巷道所需风量设计时,可按矿井采煤面、掘进面和硐室三者总风量的5%进行计算:容易时期: 困难时期: 3.6 采区总需风量的计算矿井的总通风量,应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算:

31、式中:采煤工作面和备用工作面所需风量之和。掘进工作面所需风量之和。硐室所需风量之和。其他用风地点所需风量之和。 矿井通风系数,可取1.151.25,在此取1.2容易时10困难时28新疆工程学院|机械工程系矿井通风总阻力计算第四章 矿井通风机总阻力计算4.1 井巷通风阻力计算(1)如果矿井的服务年限小于1020年,可选择在达到设计产量以后的通风容易和通风困难两个时期内的最大(长)通风路线进行计算,得到和,则可使所选通风机满足于通风容易和困难时期的要求。(2)如果矿井的服务年限为3050年,则可只选择在达到设计产量后的1525年内的通风容易和通风困难两个时期最大(长)通风路线进行计算,得到和,可使

32、所选通风机满足于该时期内的通风容易和困难时期的要求。(3)绘制矿井在通风容易与通风困难两个时期内通风系统示意图和网络图。(4)考虑外部漏风的影响,风机风量与风井总回风量的关系为:式中,风井没有提升任务时取1.05。(5)控制计算出的矿井总阻力不能超过350 mmH2O,否则,需要对某些局部巷道采取降低风阻的措施。(6)条件许可时,可以通过网络解算来计算矿井的总阻力。1.井巷风阻R的计算1)井巷摩擦风阻的计算井巷风阻是反映通风巷道几何特征的参数。当已知巷道的支护方式()、断面积(S)、周长(U)、巷道长度(L)等参数时,可以进行计算:2)利用阻力定律计算矿井或区域总风阻当已知总阻力h和总风量时,

33、可以按阻力定律计算总风阻:3)降低井巷摩擦阻力的意义和措施积极而有效的降低井巷或矿井的通风阻力,无论对安全(防治煤层自然发火和矿井瓦斯事故)和经济(减少通风年电耗和通风电费),都有重要意义。摩擦阻力占矿井总阻力的80%左右,是矿井通风阻力的主要组成部分,故降阻应以降低井巷摩擦阻力为重点。由井巷摩擦阻力的计算式可知,可采取的措施有:(1)降低井巷的摩擦阻力系数:尽量采用光滑、值小的支护方式,如采用光爆锚喷与砌碹支护;要及时巷修,保持巷道断面不变形和支护良好;(2)选用周边长度U小的巷道断面形状,如圆形、拱形;(3)减小巷道的通风路线长度:及时封堵废旧巷道;(4)尽量扩大巷道的有效通风断面积S。因

34、,通过扩大S,则可大为降低。在扩面不许可的条件下,可以考虑开掘并联巷道的解决方案。在通风设计工作中,应当权衡主要巷道的使用年限、开掘费、维护费和通风电费等诸因素的影响后,优化选择主要通风巷道的经济断面,即总费用为最小的断面积S。(5) 在满足风量需求的情况下,尽量减少巷道的风量。(6) 则阻力就大。从风网结构来看,要尽可能的使矿井的总进风早分开,并使矿井各区的回风晚汇合。矿井等积孔A与矿井风阻R指标类似,矿井通风等(7) 积孔A也不是一个独立的指标。矿井通风等积孔A是20世纪40年代由前苏联学者提出来的,用它可以现象的表示矿井通风难易程度,是反映矿井通风难易的理想的综合性指标:1)对于单风井矿

35、井,其通风等积孔A:2)对于多风机多风井的矿井,应按各风井风量加权确定矿井通风等积孔A:通常依据矿井风阻R或通风等积孔A,把矿井按通风难易程度划分为三级,见表41。利用等积孔的分级就可以初步判定生产矿井矿井通风的总体状况,判定矿井通风是否容易。矿井通风难易程度划分方法 表4-1矿井通风难易程度矿井风阻R, Ns2/m8通风等积孔A,m2容 易2中 等0.3531.41212困 难1.4121通风路线的确定:通风路线的确定:1)容易时期的最大风阻风路:东翼:副井运输大巷轨道上山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷回风石门风井西翼:副井运输大巷轨道上山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综

36、采回风平巷回风石门风井2)困难时期的最大风阻风路:东翼:副井运输大巷轨道下山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷运输上下山风井西翼:副井运输大巷轨道下山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷运输上下山风井由表4-1得出东翼通风容易时期总阻力 由表4-2得出西翼通风容易时期总阻力 由表4-3得出东翼通风困难时期总阻力 由表4-4得出西翼通风困难时期总阻力 1)容易时期的最大风阻风路:东翼:副井运输大巷轨道上山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷回风石门风井西翼:副井运输大巷轨道上山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷回风石门风井2)困难时期的最大风阻风路:东

37、翼:副井运输大巷轨道下山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷运输上下山风井西翼:副井运输大巷轨道下山区段进风石门综采进风平巷综采工作面综采回风平巷运输上下山风井由表4-1得出东翼通风容易时期总阻力 由表4-2得出西翼通风容易时期总阻力 由表4-3得出东翼通风困难时期总阻力 由表4-4得出西翼通风困难时期总阻力 4.2 矿井通风系统的其它计算1. 井巷风阻R的计算(1).井巷摩擦风阻的计算井巷风阻是反映通风巷道几何特征的参数。当已知巷道的支护方式()、断面积(S)、周长(U)、巷道长度(L)等参数时,可以进行计算:(2)利用阻力定律计算矿井或区域总风阻当已知总阻力h和总风量时,可以按阻

38、力定律计算总风阻:(3)降低井巷摩擦阻力的意义和措施积极而有效的降低井巷或矿井的通风阻力,无论对安全(防治煤层自然发火和矿井瓦斯事故)和经济(减少通风年电耗和通风电费),都有重要意义。摩擦阻力占矿井总阻力的80%左右,是矿井通风阻力的主要组成部分,故降阻应以降低井巷摩擦阻力为重点。由井巷摩擦阻力的计算式 可知,可采取的措施有:降低井巷的摩擦阻力系数:尽量采用光滑、值小的支护方式,如采用光爆锚喷与砌碹支护;要及时巷修,保持巷道断面不变形和支护良好;选用周边长度U小的巷道断面形状,如圆形、拱形;减小巷道的通风路线长度:及时封堵废旧巷道;尽量扩大巷道的有效通风断面积S。因,通过扩大S,则可大为降低。

39、在扩面不许可的条件下,可以考虑开掘并联巷道的解决方案。在通风设计工作中,应权衡主要巷道使用年限、开掘费、维护费和通风电费等因素的影响后,优化选择主要通风巷道的经济断面,即总费用为最小断面积S。在满足风量需求的情况下,尽量减少巷道的风量。因,Q大,则阻力就大。从风网结构来看,要尽可能的使矿井的总进风早分开,并使矿井各区的回风晚汇合。2.矿井等积孔A与矿井风阻R指标类似,矿井通风等积孔A也不是一个独立的指标。矿井通风等积孔A是20世纪40年代由前苏联学者提出来的,用它可以现象的表示矿井通风难易程度,是反映矿井通风难易的理想的综合性指标:(1).对于单风井矿井,其通风等积孔A:(2)对于多风机多风井的矿井,应按各风井风量加权确定矿井通风等积孔A:通风容易时期: 东翼: 西翼: 通风困难时期: 东翼: 西翼:=23331.9 = 3444 = 57.4 通常依据矿井风阻R或通风等积孔A,把矿井按通风难易程度划分为三级,见表42。利用等积孔的分级就可以初步判定

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