矿井通风课程设计

矿井通风课程设计

学院：陕西能源职业技术学院

专业班级：矿井通风与安全（091）

姓名：__________________

学号: 090133101

指导老师：贠少强

2011年5月29日

目录

第一章：矿井概况 第二章：矿井通风系统

一、矿井通风系统的基本要求 二、矿井通风系统的确定 三、采掘工作面及硐室通风 第三章：矿井需风量计算

一、按井下同时工作最多人数计算

二、按采煤、掘进、硐室及其他巷道的需风量计算 第四章：矿井风量分配

一、矿井风量分配原则 二、矿井风量分配方法 第五章：矿井通风总阻力计算

一、矿井通风阻力计算原则 二、矿井通风阻力计算方法 三、矿井通风总阻力计算

四、矿井等积孔及通风难易程度评价 第六章：矿井通风设备的选型 第七章：概算矿井通风费用

第一章 矿井概况

一、禾草沟煤矿概述

延安市禾草沟煤矿二号井位于延安市子长县余家坪乡禾草沟村南，南北长4.2Km，东西宽2.9Km,面积12.124Km2。始建于1974年，主要生产3号煤和5号煤。据子长县城25公里，据省道10公里，交通十分便利。

禾草沟煤矿煤质低灰、特低硫、特低磷、高油、高发热量的气煤，是国内稀缺的配焦煤，有广阔的市场前景。 二、瓦斯等级

根据陕煤局发【2009】297号文《陕西省煤炭工业局关于2009年度矿井瓦斯等级鉴定结果的通知》，矿井瓦斯绝对涌出量为0.9m3/min,相对涌出量为5.2m3/t，矿井属于低瓦斯矿井。综合分析本次设计矿井瓦斯等级按低瓦斯矿井设计。 三、煤尘爆炸性

根据陕西煤矿安全装备检测中心提供的检验报告及邻近小煤矿3号煤层的煤尘样品3个。煤尘爆炸性试验火焰长度＞50—400mm，抑制性煤尘爆炸岩粉使用量均≥60%，均有爆炸危险性。 四、煤的自燃

据陕西煤矿安全装备检测中心提供的报告，3号煤层自燃倾向性等级为Ⅲ类，属不易自燃煤层。 五、地温

根据地质报告，本区为地温正常区，矿井无地热危害。 六、设计产能与服务年限

禾草沟煤矿二号井设计生产能力为0.9 Mt,煤层厚度1.8m，日产煤量Td=900000/330=2727.27t。矿井服务年限12.6a。 井巷断面参数表1

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 巷道名称 主斜井 运输大巷 副斜井 运输顺槽 采煤工作面 回风顺槽 带区变电所 回风大巷 回风斜井 支护形式 断面形状 砌碹 锚喷 锚喷 锚杆 锚杆 锚杆 锚喷 锚喷 砌碹 半圆拱 矩形 矩形 矩形 矩形 矩形 矩形 矩形 矩形 矩形 净周长U/m 13 11.2 11.2 13 10.1 12 10.2 9 11 15.6 断面积/m 11.8 7.5 8.1 11.8 7 7.56 6.1 12 7.3 14.7 2行人进风斜巷 锚喷

第二章 矿井通风系统

一、矿井通风系统的基本要求

1) 《煤矿安全规程》第107条规定：“矿井必须有完整的独立通风

系统”

2) 进风井口必须设置在粉尘、有害和高温气体不能侵入的地方。 3) 箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井。

4) 每一个生产水平和每一个采区，必须布置回风巷，实行分区通风。 5) 井下爆破材料库、充电硐室必须用单独的新鲜风流通风，回风流

直接引入回风巷。 二、矿井通风系统的确定

1．矿井通风方式

根据矿井开采技术条件、煤层赋存条件、矿井瓦斯等级以及矿井开拓方式的布置形式，确定本设计矿井采用中央并列式通风。主、副斜井进风，回风斜井回风。 2．矿井通风方法

根据现场统计资料来看，矿井主要通风机的工作方式采用抽出式时，较压入式安全，较混合式管理简单、运行可靠，且矿井一般多采用抽出式通风。根据矿井开采技术条件综合分析，本次设计矿井主要通风机的工作方式采用抽出式。 3．矿井通风系统主要风流路线 矿井达产时期主要风流路线为：

矿井通风容易时期：新鲜风流从主、副斜井进入→行人进风斜巷→运输大巷→1101采煤工作面运输顺槽→1101采煤工作面； 1101采煤工作面的污风→1101采煤工作面回风顺槽→回风大巷→回风斜井→经主要通风机排至地面。

矿井通风困难时期：新鲜风流从主、副斜井进入→行人进风斜巷→运输大巷→1129采煤工作面运输顺槽→1129采煤工作面； 1129采煤工作面污风→1129采煤工作面回风顺槽→回风大巷→回风斜井。

矿井通风系统详见图C(ZZ)1065—171—1和C(ZZ)1065—171—2。 三、采掘工作面及硐室通风

1．采掘工作面通风

矿井设计一个采煤工作面生产，两个掘进工作面准备。采煤工作面采用U型通风方式，工作面运输巷进风，回风巷回风，为一进一回的通风系统。

掘进工作面采用局部通风机压入式独立通风，局部通风机安设在距掘进巷道口10m以外的进风侧，利用局部通风机使新鲜风流通过风筒压入掘进工作面，污浊风流沿掘进巷道排出，进入回风大巷。掘进工作面安设一台MLC—IC型湿式除尘风机。 掘进工作面在使用局部通风机时，无论工作或交接班，都不准停风。因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源。恢复通风前，必须检查局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中的瓦斯和二氧化碳浓度，瓦斯和二氧化碳浓度都不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机。 2．硐室通风

井下达产时期需要独立通风的硐室有：带区变电所、中央变电所水泵房以及消防材料库均采用独立通风。风量控制靠调节风窗实现，其回风流直接汇入回风大巷。井下长度小于6m、入口宽度大于1.5m的独头巷道和硐室采用扩散通风。长度超过6m的独头巷道采用局部通风机通风，否则，进行封闭。

第三章 矿井需风量计算

本设计矿井为低瓦斯矿井，矿井风量计算必须满足矿井在整个服务期间的安全生产需要，矿井布置一个采煤工作面生产，两个掘进工作面准备，完成0.9Mt的生产任务。矿井需风量计算分别按井下同

时工作最多人数所需风量和按采煤、掘进、硐室及其他用风地点实际需要风量的总和计算，并取其中的最大值。

一、按井下同时工作的最多人数计算

Q矿=4NK =4×83×1.25 =415 m3/min

式中 Q矿——矿井总需风量，m3/min

N——井下同时工作的最多人数，取83人；

K——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和分配不均等因素。采用压入式和中央并列式通风时，可取1.20~1.25;采用对角式或区域式通风时，可取1.10~1.15。上述备用系数在矿井产量T≧0.90Mt/a时取大值。

二、按采煤、掘进、硐室及其他巷道实际需风量计算

1．采煤工作面需风量计算（采煤工作面需风量应按下列因素分别计算，并取其中的最大值。） 1) 按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：

Q采=100Q瓦K瓦 =100×9.848×1.3 =1280 m3/min

式中 Q采——采煤工作需要风量，m3/min；

Q瓦——采煤工作面瓦斯（二氧化碳）绝对涌出量，m3/min, Q

瓦=

T日·

q/24×60＝2727.27×5.2/24×60＝9.848m/min。

3

K瓦——采煤工作面因瓦斯（二氧化碳）涌出量不均匀的备用风量系数，机采工作面可取1.2—1.6；炮采工作面可取1.4~2.0;水采工作面可取2.0~3.0。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时，至少进行五昼夜的观测，得出五个比值，取其最大值，此处取1.3。

2) 按工作面进风流温度计算；采煤工作面应有良好的气候条件，其

进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表1的要求

表1采煤工作面空气温度与风速对应表 采煤工作面进风流气温/℃ ＜15 15~18 18~20 20~23 23~26 采煤工作面风速/（m/s） 0.3~0.5 0.5~0.8 0.8~1.0 1.0~1.5 1.5~1.8 采煤工作面的需风量按下式计算：

Q采=60v采S采K采，m/min =60×1.2×6.048×1 =435.456 m/min

式中v采——采煤工作面适宜风速，m/s S

采

3

3

——采煤工作面平均有效断面积，㎡，按最大和

最小控顶有效断面积的平均值计算，此处取7.56×0.8=6.048m2；

K采——采煤工作面长度风量系数，按表2选取，此处选1。

表2 采煤工作面长度风量系数表

采煤工作面长度/m ﹤50 50~80 80~120 120~150 150~180 ﹥180 工作面长度风量系数 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.30~1.40 3) 按使用炸药量计算

Q采=25A采，m3/min

=25×2.4 =60 m3/min

式中25——每使用1kg炸药的供风量，m3/min

A采——采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。

4) 按工作人员数量计算：

Q采=4n采，m3/min =4×25 =100 m3/min

式中4——每人每分钟供给的最低风量，m3/min

n采——采煤工作面同时工作的最多人数，人。

5) 按风速验算：

按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：

Q采≧60×0.25S采，m3/min

=60×0.25×6.048

=90.72m3/min

按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：

Q采≦60×4S采，m3/min

=60×4×6.048

=1451.52 m3/min

所以，采煤工作面所需风量取上述计算结果中的最大值为： Q采 =1280.24 m3/min

2．掘进工作面需风量计算

煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面的需风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。 1) 按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：

Q掘=100Q瓦K瓦 =100×1.2×2 =240 m3/min

2) 按炸药量使用最计算：

Q掘=25A掘，m3/min =25×2.4 =60 m3/min

3) 按工作人员数量计算：

Q掘=4n掘，m3/min

=4×15 =60 m3/min

局部通风机的选型:

1、风筒的选择 1）风筒的种类

掘进通风使用的风筒有金属风筒和帆布、胶布、人造革等柔性风筒。柔性风筒重量轻，易于贮存和搬运，连接和悬吊也简单，胶布和人造革风筒防水性能好，且柔性风筒适于压入式通风，本设计通风长度1044米，因此可选用直径为1000㎜的胶布风筒。 风筒特性如表1

风筒类别 胶布风筒 胶布风筒 风筒直径㎜ 400 600 接头方式 单反边 双反边 百米风阻Ns/m 131.32 15.88 28节长 10m 30m 2）风筒漏风率 （1）P1=1/(1-nLe)

式中： n——接头数；在这里n=1044÷30=35

Le—一个接头的漏风率，插接时取0.01～0.02；反边连接时取0.005，在这里取0.005。 所以，P1=1÷(1－35×0.005)=1.21212

(2) Qf= P1×Qh=1.21212×336=407.27232 m3/min 式中: Qf-----局部通风机吸入风量；

Qh——风筒出口风量，取前面计算结果最大值，m3/min。 则，P漏=（Qf-Qh）/ Qf×100%=(407.27232-336)/407.27232×100%=17.5%

通过风筒的平均风量：﹙Qf·Qh﹚?＝369.92 2、局部通风机的选择

1）、确定局部通风机的工作参数：

局部通风机工作风量:

Q局=Q掘/(1- P漏)=336/(1-17.5%)=407.27 m3/min。 （2）、局部通风机的工作风压h局 h

局

= RfQ2+hv=165.79×﹙369.92/60﹚2＋0.811×1.2×

﹙336/60 ﹚2/0.64=1257.64 Pa

式中：Rf——压入式风筒的总风阻，Rf=15.88×1044÷100=165.75 Ns2/m8。

（3）、局部通风机选型：

根据需要的Q局、h局值，确定局部通风机的型号为：

FBD NO6/2×18.5型 功率：37kw 转速：2950r/min，动轮直径：0.5m。

4) 按局部通风机吸风量计算 Q掘＝0.25S＋Q吸 ＝0.25×7＋407.7 ＝409 m3/min 5) 按风速进行验算；

煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足：

60×0.25×S掘≦Q掘≦60×4×S掘

105m3/min≦Q掘≦1464m3/min

根据上面的计算掘进工作面的风量应取其最大值。 Q掘=409m3/min

105 m3/min≦Q掘≦1464 m3/min

所以,掘进工作面所需风量Q掘=409m3/min。

3．硐室需风量

1) 中央变电所水泵房

井下独立通风硐室所需风量一般为60—80m3/min,按经验值取78 m3/min。 2) 消防材料库

井下独立通风硐室所需风量一般为60—80m3/min,按经验值取78 m3/min。 3) 带区变电所

井下独立通风硐室所需风量一般为60—80m3/min,按经验值取78 m3/min。 4．其他巷道需风量

新建矿井，其他用风巷道的总风量难以计算时，也可按采煤，掘进，硐室的需风量总和的3%~5%估算。 Q其他＝（Q 采＋Q掘＋Q硐）×5% ＝（1280.24＋818＋234）×5% ＝116.6 m3/min 三、矿井总风量计算

Q总=（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋Q其他）·K ＝（1280.24＋409×2＋78×3＋116.6） ＝2938.61 m3/min

式中：K—矿井通风备用系数。

当采用压入式或中央并列式通风时 K=1.2—1.25 当采用中央分列式或混合式通风时 K=1.15—1.2 当采用对角式或区域式通风时 K=1.10—1.15 矿井年产量T≥0.9Mt 时，取小值；T＜0.9Mt 时，取大值。

所以矿井总需风量为：Q矿＝2938.61m3/min,即 Q矿=48.98m3/s

第四章 矿井风量分配

一、分配原则

矿井总风量确定后，分配到各用风地点的风量，应不得低于其计算的需风量；所有巷道都应分配一定的风量；分配后的风量，应保证井下各处瓦斯及有害气体浓度、风速等满足《煤矿安全规程》的各项要求。

二、分配的方法

首先按照矿井通风系统图，对各采煤、掘进工作面、独立回风硐室按其需风量配给风量，余下的风量按一定比例分配到其它用风地点，用以维护巷道和保证行人安全。风量分配后，应对井下各通风巷道的风速进行验算，使其符合《煤矿安全规程》对风速的要求。

矿井通风容易时期风量分配表1-1

始末用风地点 点 点 1 2 主斜井 2 3 行人进风斜巷 配风量Q(mQ(m3/s) 3/min) 1624 2750.61 净断面（m风速2） （m/s) 2.2937827.066667 11.8 531 6.1124645.8435 7.5 667 运输大巷 3 13 1101运输顺槽 2750.61 1300 45.8435 8.1 21.666667 7 21.666667 7.56 21.666667 6.1 48.976833 14.7 7 1.3 7 1.3 6.1 7 13 14 1101采煤工作1300 面 14 16 1101回风顺槽 1300 16 17 回风斜井 4 5 6 7 2 2938.61 11 1102掘进工作420 面 10 消防材料库 78 9 1102掘进工作420 面 8 带区变电所 78 12 主斜井 110 78 1236.61 5.65969136 3.0952381 2.8659612 3.55191257 3.33175737 1.14754098 1 0.16369048 1.8333333 11.2 1.3 11.2 副1 15 副斜井 副1 2 联络巷 20.610167 矿井通风困难时期风量分配表2-1

始末配风量Q（m3用风地点 Q(m3/s) 点 点 /min） 27.06666661 2 主斜井 1624 7 行人进风2 3 2750.61 45.8435 斜巷 运输大巷 2750.61 45.8435 44.5435 42.0435 40.7435 33.7435 21.66666667 净断面S风速m/s （m2) 11.8 7.5 8.5 8.5 8.5 8.5 8.5 7 2.293785311 6.112466667 5.393352941 5.240411765 4.946294118 4.793352941 3.969823529 3.095238095 3 4 运输大巷 2672.61 4 5 运输大巷 2522.61 5 6 运输大巷 2444.61 6 7 运输大巷 2024.61 7 17 1129运输1300 顺槽

1129采煤1300 工作面 1129回风18 9 1300 顺槽 17 18 9 10 回风大巷 2444.61 10 11 回风大巷 2522.61 11 12 回风大巷 2672.61 12 13 回风大巷 2750.61 13 14 回风大巷 2860.61 14 15 回风斜井 2938.61 1130掘进420 工作面 1131掘进7 8 420 工作面 6 9 16 8 联络巷 5 10 304.61 21.66666667 21.66666667 40.7435 42.0435 44.5435 45.8435 47.67683333 48.97683333 7 7 5.076833333 1.3 2.5 1.3 1.833333333 20.61016667 1.3 7.56 6.1 7.3 7.3 7.3 7.3 7.3 14.7 2.865961199 3.551912568 5.58130137 5.759383562 6.101849315 6.279931507 6.531073059 3.33175737 带区变电78 所 150 4 11 联络巷 3 12 消防材料78 库 110 1236.61 78 2 13 主斜井 副2 联络巷 1 副14 副斜井 1 具体风量分配情况见矿井通风系统图和矿井通风网络图： 《煤矿安全规程》对井下各用风地点风速的要求：

井巷名称 无提升设备的风井和风硐 专为升降物料的井筒 风桥 升降人员和物料的井筒 最低允许风速(m/s) — — — — 最高允许风速(m/s) 15 12 10 8 主要进、回风巷道 — 8 架线电机车巷道 1.0 8 运输机巷道、采区进、回风巷道 0.25 6 采煤工作面，掘进中的煤巷和半煤岩巷 0.25 4 掘进中的岩巷 0.15 4 其它通风行人巷道 0.15 — 注1：设有梯子间的井筒或修理中的井筒，风速不得超过8m/s，梯子间四周经封闭后，井筒中的最高允许风速可按表中有关规定执行。 注2：无瓦斯涌出量的架线电机车巷道中的最低风速可低于1.0m/s，但不得低于0.5m/s。 注3：综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，其最大风速可高于4m/s的规定值，但不得超过5m/s。 注4：专用排瓦斯巷道的风速不得低于0.5m/s，抽放瓦斯巷道的风速不应低于0.5m/s。

根据以上校验，井下各用风地点风速符合《煤矿安全规程》的要求，井下各用风地点的配风量能满足矿井安全生产的要求。

第五章 矿井通风总阻力计算

一、矿井通风总阻力计算原则 1) 矿井通风总阻力不应超过2940Pa。

2) 矿井井巷的局部阻力，新建矿井（包括扩建矿井独立通风的扩建区）宜按井巷摩擦阻力的10%计算；扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。

3) 通风容易和通风困难两个时期总阻力的计算，应沿着这两个时期的最大通风阻力风路，分别计算各段井巷的通风阻力，然后累加起来，作为这两个时期的矿井通风总阻力。

二、矿井通风总阻力计算方法

矿井通风总阻力：是指风流由进风井口起，沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用h阻表示。

1) 确定矿井通风容易时期和困难时期的最大阻力路线 矿井通风容易时期最大阻力路线：

新鲜风流从主、副斜井进入→行人进风斜巷→运输大巷→

1101采煤工作面运输顺槽→1101采煤工作面→1101采煤工作面回风顺槽→回风大巷→回风斜井→经主要通风机排至地面； 对应的节点编号为：1→2→3→13→14→16→17。

矿井通风困难时期最大阻力路线：

新鲜风流从主、副斜井进入→行人进风斜巷→运输大巷→1129

采煤工作面运输顺槽→1129采煤工作面→1129采煤工作面回风顺槽→回风大巷→回风斜井；

对应的节点编号为：1→2→3→4→5→6→7→17→18→9→10→11→12→13→14→15。

2) 计算方法

沿矿井通风容易和困难两个时期通风阻力最大的风路（入风井

口到风硐之前），分别用下式计算各段井巷的摩擦阻力： h摩??LU23Q,Pa S 式中： h摩――巷道摩擦阻力，Pa；

α――巷道摩擦阻力系数，Ns2/m4 ,从课本附录1中查得；

L――井巷长度，m；

Q――通过井巷的风量，m3/s； U――井巷净断面周长，m； S――井巷净断面积，S2；

然后将各段井巷的摩擦阻力累加后并乘以考虑局部阻力系数即为两个时期的井巷通风总阻力。即 h h

三、矿井通风总阻力计算

矿井通风容易时期阻力计算参数表1-2

始点 末点 巷道名支护形断面形摩擦阻称 式 状 力系数α（NS2/m4） 主斜井 砌碹 半圆拱 0.00498 行人进锚喷 矩形 0.0073 风斜巷 运输大锚喷 矩形 0.0105 巷 1101运锚杆 矩形 0.0168 输顺槽 1101采液压支矩形 煤工作架 0.027 面 1101回锚杆 矩形 0.0124 风顺槽 回风斜砌碹 矩形 0.0065 井 巷道净周净断面巷道风阻长度长S(m 2) R(NS/m8) L（m） U(m) 100 85 50 13 11.8 0.003940276 0.016473126 0.634920635 0.516460408 0.074985903 0.581745256 0.002457971 阻易阻难

=1.1×?h,Pa

摩易摩难=1.1×?h,Pa

1 2 11.2 7.5 11.2 2.1 2 3 13 14 16 3 13 14 16 17 1044 10.1 7 100 12 7.56 1044 10.2 6.1 77 15.6 14.7 矿井通风容易时期阻力计算表1-3

始点 末点 用风地点 摩擦风阻配风量Q(m Q2 摩擦阻力h摩1 2 3 13 14 2 3 13 14 16 16 17 合计 主斜井 行人进风斜巷 运输大巷 1101运输顺槽 1101采煤工作面 1101回风顺槽 回风斜井 R(N·S2/m8) 3/s) 0.003940276 27.066667 732.6045 0.016473126 45.8435 0.634920635 45.8435 2101.626 2101.626 （Pa） 2.886663781 34.62035801 1334.366027 242.4494768 35.20171666 273.0970869 5.896009196 1928.517338 0.516460408 21.666667 469.4445 0.074985903 21.666667 469.4445 0.581745256 21.666667 469.4445 0.002457971 48.976833 2398.73 1.830983575

则，矿井通风容易时总阻力为： h阻易＝1.1×?h摩易,Pa

＝1.1×（h1-2＋h2-3＋h3-13＋h13-14＋h14-16＋h16-17） ＝1.1×[2.886663781＋(34.62035801＋1334.366027﹚＋242.4494768＋35.20171666＋273.0970869＋5.896009196] ＝2121.36906 Pa

矿井通风困难时期阻力计算参数表2-2

始点 末点 巷道名称 断面摩擦阻力系形状 数α24（NS/m） 半圆0.00498 拱 矩形 0.0073 矩形 矩形 矩形 矩形 0.0105 0.0105 0.0105 0.0105 巷道长净周度L（m) 长U(m) 100 85 100 515 635 575 13 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2 净断面S(m2) 摩擦风阻8R(N·S2/m) 1 2 主斜井 行人进风斜巷 运输大巷 运输大巷 运输大巷 运输大巷 11.8 7.5 8.5 8.5 8.5 8.5 0.003940276 0.016473126 0.019149196 0.098618359 0.121597395 0.110107877 2 3 3 4 5 4 5 6

6 7 17 18 9 10 11 12 13 14 7 17 18 9 运输大巷 1129运输顺槽 1129采煤工作面 1129回风顺槽 矩形 矩形 矩形 矩形 矩形 矩形 矩形 矩形 矩形 矩形 0.0105 0.0168 0.027 0.0124 0.0094 0.0094 0.0094 0.0094 0.0094 0.0065 150 1044 100 1044 615 635 515 65 100 77 11.2 10.1 12 10.2 11 11 11 11 11 15.6 8.5 7 7.56 6.1 7.3 7.3 7.3 7.3 7.3 14.7 0.028723794 0.516460408 0.074985903 0.581745256 0.163465864 0.168781827 0.136886049 0.01727688 0.026579815 0.002457971 10 回风大巷 11 回风大巷 12 回风大巷 13 回风大巷 14 回风大巷 15 回风斜井 矿井通风困难时期阻力计算表2-3

始点 末点 用风地摩擦风阻配风量Q（m3Q2 摩擦阻力h摩点 R(N·S2/m8) /s） （Pa） 主斜井 1 2 0.003940276 27.06666667 732.6044446 2.886663711 行人进风斜巷 3 运输大巷 运输大4 巷 运输大5 巷 运输大6 巷 运输大7 巷 1129运17 输顺槽 1129采18 煤工作面 1129回9 风顺槽 回风大10 巷 0.016473126 45.8435 0.019149196 45.8435 0.098618359 44.5435 0.121597395 42.0435 0.110107877 40.7435 0.028723794 33.7435 2101.626492 34.62035801 2101.626492 40.24445762 1984.123392 195.670993 1767.655892 214.9423518 1660.032792 182.7826865 1138.623792 32.70559525 2 3 4 5 6 7 17 18 9 0.516460408 21.66666667 469.4444446 242.4494694 0.074985903 21.66666667 469.4444446 35.20171559 0.581745256 21.66666667 469.4444446 273.0970786 0.163465864 40.7435 1660.032792 271.3586947 10 11 12 回风大0.168781827 42.0435 巷 回风大12 0.136886049 44.5435 巷 11 回风大13 巷 0.01727688 回风大巷 45.8435 1767.655892 298.348191 1984.123392 271.5988119 2101.626492 36.30954871 13 14 0.026579815 47.67683333 2273.080436 60.41805748 14 回风斜15 井 0.002457971 48.97683333 2398.730203 5.896009276 2.087249996 2198.530682 合计 则，矿井通风困难时期总阻力为：

h

阻难

＝1.15×?h摩难,Pa

＝1.15×（h1-2＋h2-3＋h3-4＋h4-5＋h5-6＋h6-7＋h7-17＋h17-18＋h18-9＋h9-10＋h10-11＋h11-12＋h12-13＋h13-14＋h14-15）

＝1.15×(2.886663711＋34.62035801＋40.24445762＋195.670993＋214.9423518＋182.7826865＋32.70559525＋242.4494694＋35.20171559＋273.0970786＋271.3586947＋298.348191＋271.5988119＋36.30954871＋60.41805748＋5.896009276)

＝2528.3131028 Pa 矿井通风总阻力表：

四、矿井等积孔及通风难易程度评价 矿井通风容易时期等积孔：

0.5

=1.19/1.830983575

=0.88 m2

0.5

=1.19/2.087249996=0.82 m2

矿井通风难易程度评价见依据见表： 总摩擦风阻名称 R(NS/m) 类别 矿井通风容易时期 矿井通风困难时期 等积孔（㎡） <1 1-2 36 >2 <0.36 小阻力矿 易 1.830983575 2.087249996 风阻 Ns2/m8 >1.44 1.44-0.中阻力矿 中 矿井通风阻力等级 大阻力矿 2121.36906 2528.3131028 矿井通风难易程度评价 难 28矿井通风总阻力/Pa 根据以上计算，本设计矿井在通风容易时期和困难时期的通风难易程度均为:中等。

第六章 矿井通风设备的选型

一、矿井通风设备的要求

（1）、每个矿井都必须装设两套同等能力的主要通风机，其中一套工作，一套备用，交替工作。

（2）、选择的通风设备应能满足第一开采水平各个时期的工况变化，使通风设备长期高效运行。当工况变化较大时，应根据矿井分期时间及节能情况，分期选择电动机。

（3）、通风机能力应留有一定的余量。轴流式、对旋式通风机在最大设计负压和风量时，叶轮叶片的运转角度应比允许范围小5°；离心式通风机的选型设计转速不宜大于允许最高转速的90%。 （4）、进、出井井口的高差在150m以上，或进、出风井口标高相同，但井深400米以上时，应计算矿井的自然风压。 二、主要通风机的选择

1．自然风压

根据本设计矿井的开拓布置形式，进、回风井的参数及开采深度综合分析，本设计矿井的自然分压h自=0 Pa。 2．主要通风机的风量计算 主要通风机的风量按下式计算： Q通=K漏Q矿

=1.05×2938.61

=3085.5405 m3/min 即 Q通=51.4257 m3/s 式中： Q矿—矿井总风量，m3/min

K漏—外部漏风系数，抽出式通风时，风井有提

升任务取1.10；无提升任务取1.05；压入式通风时，风井有提升任务取1.15无提升任务取1.1。

3．主要通风机的风压计算

本设计矿井为抽出式通风，则，两个时期主要通风机的静压： h

通静易

=h阻易＋h硐－h自 Pa =2121.36906＋200－0 h阻难＋h硐＋h自 Pa

=2321.36906 Pa h

通静难=

=2528.3131028＋200＋0

=2728.3131028 Pa 两个时期主要通风机的工作风阻： R

通静易= h

2

/Q通静易通

2

=2321.36906/51.4257

=0.87777613 NS2/m8

R通静难=h通静难/Q通2

=2728.3131028/51.42572 ＝1.0316533 NS2/m8

4．初选主要通风机

根据上述计算得：Q通=51.4257 m3/s、hPa及h

通静易 =2321.36906

通静难 =2728.3131028 Pa,在课本附录五2K60型轴流式通

风机个体特性曲线图中分别作与Q轴和H轴垂直的线,各个交点均

在合理的工况区内,所以初选矿井主要通风机型号为：2K60NO18 轴流式通风机2台，1台工作，1台备用。

时期 容易时期 困难时期 型号 2K60NO18 2K60NO18 转数/n 1000 1000 叶片安装角 25 30 0风压Pa 风量m/s 2350 2750 51.43 51.43 3效率 75% 78%

三、选择电动机

1．主要通风机输入功率的计算

1) 通风容易时期主要通风机的输入功率：

2) 通风困难时期主要通风机的输入功率：

2．确定电动机的型号及台数

P通易=170KW＞0.6P通难=112KW,所以选择一台电动机，功率为：

主要通风机与电动机时直接传到，两个时期选择一台250KW的笼型三相防爆异步电动机。电动机的型号与参数表：

第七章 矿井通风耗电概算

一、主要通风的耗电量

通风容易时期和困难时期共选一台电动机，则

二、局部通风机的耗电量

三、通风总耗电量

四、吨煤通风耗电量

五、吨煤通风耗电成本

式中 D——电价，元/kW·h 参考文献：

1. 《煤矿安全规程》 ，煤炭工业出版社

2. 王德明.矿井通风与安全[M]. 徐州:中国矿业大学出版社,2007 3. 杜计平.开采方法[M]. 徐州:中国矿业大学出版社，2006 4. 赵全福.煤矿安全手册[M].北京:煤炭工业出版社,1986 5. 《煤炭工业矿井设计规范》,2006

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