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1、矿井通风学课程设计摘 要进一步巩固和加深我们所学矿井通风理论知识，培养我们设计计算、工程绘图、计算机应用、文献查阅、运用标准与规范、报告撰写等基本技能。培养我们实践动手能力及独立分析和解决工程实际的能力。培养我们创新意识、严肃认真的治学态度和理论联系实际的工作作风。依照老师精心设计的题目，按照大纲的要求进行，我们在规定的时间内独立完成计算，绘图及编写说明书等全部工作。设计中严格遵守和认真贯彻煤炭工业设计政策、煤矿安全规程、煤矿工业矿井设计规范以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策，设计力争做到分析论证清楚，论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计达到较高水平，但由于本人水平有
2、限，难免有疏漏和错误之处，敬请老师指正。目 录摘 要I1 矿井基本概述12 拟定矿井通风系统32.1 采区工作面通风系统32.2 备用工作面通风系统32.3 火药库通风系统32.4 掘进工作面通风系统32.5 矿井通风系统示意图4图2-1矿井通风系统示意图43 矿井总风量计算与分配53.1 矿井需风量计算原则53.2 矿井需风量的计算方法53.2.1 按进下同时工作的最多人数计算53.2.2 按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算53.2.3 硐室需风量93.2.4 其它巷道需风量计算103.3 矿井总风量计算；103.4 矿进总风量的分配103.4.1 分配原则103.4.2 分配的方法104
3、 矿井通风总阻力计算114.1 矿井通风总阻力的计算原则114.2 矿井通风总阻力的计算方法114.2.1 矿井通风总阻力计算114.3 矿井等积孔计算144.4 绘制矿井通风网络图155 选择矿井通风设备175.1 选择矿井通风设备的基本要求175.2 主要通风机的选择175.2.1 计算通风机的风量175.2.2 计算通风机的风压H通全175.2.3 选择通风机185.3 选择电动机195.3.1 计算通风机输入功率。195.3.2 选择电动机195.4 主要通风机电动机选择或校验206 通风耗电费用概算21致 谢23参考文献24- I -1 矿井基本概述（1）煤层地质概况 单一煤层，倾角
4、20，煤层厚4m，相对瓦斯涌出量为12m3/t,煤尘有爆炸危险。（2）井田范围 设计第一水平深度200m，走向长度7200m，双翼开采，每翼长3600m。（3）矿井生产任务 设计年产量为0.8Mt，矿井第一水平服务年限为25a。 （4）矿井开拓与开采 用竖井主要石门开拓，在底板开围岩平巷，其开拓系统如图1-1所示。拟采用两翼对角式通风，在7、8两采区中央上部边界开回风井。采区巷道布置见图1-2。全矿井有2个采区同时生产，分上、下分层开采，共有4个采煤工作面，1个备用工作面。为准备采煤有4条煤巷掘进，采用4台局部通风机通风，不与采煤工作面串联。 井下同时工作的最多人数为300人。回采工作面最多人
5、数为40人，温度t=22，瓦斯绝对涌出量为3.0m3/min，放炮破煤，一次爆破最大炸药量为2.0kg。有1个大型火药库，独立回风。（5）开拓系统图、采区布置图、巷道布置图、以及井巷尺寸。1-1上山采区划分示意图巷道布置示意图1-2表1-1巷道名称及支护形式区 段丼巷名称断面形状支护形式断面积长度 m备注1-2副井圆形混凝土碹直径D=5320双罐笼提升设用梯子间2-3车场绕道半圆拱料石碹9.7503-4车场绕道半圆拱料石碹9.7704-5主石门半圆拱料石碹11.0805-6煤层运输大巷半圆拱料石碹11.05676-7煤层运输大巷半圆拱料石碹11.01357-8采区下部车场半圆拱锚喷7.8858
6、-9采区轨道上山梯形工字钢6.35009-10采区轨道上山梯形工字钢6.326910-11下区段回风平巷梯形工字钢5.53011-12联络巷梯形木支护5.11012-13区段运输平巷梯形工字钢5.567513-14采煤工作面矩形单体柱铰接梁采高2.2最大控顶距4.2最小控顶距3.213514-15区段回风平巷工字钢5.5675胶带输送机（落地）15-16绕道梯形木支护5.15016-17区段回风平巷梯形工字钢5.53017-18运输上山半圆梯形料石碹工字钢7.3 6.31518-19运输上山半圆梯形料石/工字钢7.3 6.31519-20矿井总回风巷半圆拱料石碹7.8280020-21风井圆形
7、料石碹D=4929-11运输上山梯形工字钢6.3119设用梯子间11-12运输上山梯形工字钢6.310落地胶带输送机12-25运输上山梯形工字钢6.3280落地胶带输送机5-6煤层运输大巷半圆拱料石碹110702 落地胶带输送机2 拟定矿井通风系统矿井开拓采用立井开拓方式，矿井通风采用两翼对角式通风方式。矿井主要进风井为位于井田中央的副井，总回风巷布置在井田的上部边界，回风井分别布置在上山采区No.5、No.6上部边界中央，形成两翼对角式通风系统。2.1 采区工作面通风系统新鲜风流从地面经副井（12）进入井下，经井底车场(2)、主要运输石门(23、34)、主要运输大巷（45）、采区下部车场（5
8、）、运输上山（56、67）、区段运输顺槽（78）、上层采煤工作面（1011）。清洗工作面后，污风经区段回风平巷（1314）、回风石门（1415）、主要回风巷道（1516）回风井（1617）排入大气。2.2 备用工作面通风系统新鲜风流从地面经副井（12）进入井下，经井底车场(2)、主要运输石门(23、34)、主要运输大巷（45）、采区下部车场（5）、运输上山（56、67）、区段运输顺槽（78）、上层采煤工作面（1011）。清洗工作面后，污风经区段回风平巷（1314）、回风石门（1415）、主要回风巷道（1516）回风井（1617）排入大气。2.3 火药库通风系统新鲜风流从地面经副井（12）进入井
9、下，经井底车场(2)、主要运输石门(23)、火药库、轨道上山、回风石门（1415）、主要回风巷道（1516）回风井（1617）排入大气。2.4 掘进工作面通风系统 新鲜风流从地面经副井（12）进入井下，经井底车场(2)、主要运输石门(23、34)、主要运输大巷（45）、采区下部车场（5）、运输上山（56）、掘进工作面。清洗工作面后，污风流入轨道上山、回风石门（1415）、主要回风巷道（1516）回风井（1617）排入大气。2.5 矿井通风系统示意图图2-1矿井通风系统示意图3 矿井总风量计算与分配3.1 矿井需风量计算原则矿井需风量应按照“由里往外”的计算原则，由采、掘工作面、硐室和其他用风地
10、点的实际最大需风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，计算出矿井总风量。1按该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4 m3。2按该用风地点风流中的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度、风速以及温度等都符合规程的有关规定分别计算，取其最大值。3.2 矿井需风量的计算方法矿井需风量按以下方法计算，并取其中最大值。3.2.1 按进下同时工作的最多人数计算 Q矿=4NK =43001.15 =1380m3/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，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1.201.25;采用对
11、角式或区域式通风时，可取1.101.15。上述备用系数在矿井产量T0.90Mt/a时取大值。3.2.2 按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算1）采煤工作面需风量计算采煤工作面的需风量应按下列因素分别计算，并取其中最大值。（1）按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：Q采=100Q瓦K瓦 =1003.01.5=450m3/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；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，即该工作面炮采工作面可取1.42.0;水采工作面可取2.03.0。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
12、测，得出五个比值，取其最大值。（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3-1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/采煤工作面风速/（m/s）1515181820202323260.30.50.50.80.81.01.01.51.51.8（3）采煤工作面的需风量按下式计算：Q采=60v采S采K采，m3/min =601.261 =432 m3/min 式中v采采煤工作面适宜风速，m3/s S采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； K采采煤工作面长度风最系数，按
13、表2先取表3-2 采煤工作面长度风量系数表采煤工作面长度/m工作面长度风量系数505080801201201501501801800.80.91.01.11.21.301.40（4）按一次放炮最多炸药量计算：Q采=25A采，m3/min =252.3 =57.5m3/min式中25每使用1kg炸药的供风量，m3/minA采采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg按采煤工作面工时工作最多人数计算： Q采=4n采，m3/min =440 =160 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。（6）按工作面风速验算：按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：Q采600.25S采，m3/min 600.256 90 m3/min按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：Q采604S采，m3/min 6046 1440 m3/min2）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
