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1、通风安全学课程设计 姓 名：xxx系部名称：能源与材料工程系 学 号 ：xxxxxxxxx 指导老师：XXXX目录第一节 矿井概况1第二节 矿井通风系统4一、矿井通风系统要符合下列要求4第三节 矿井风量计算与分配6一、矿井需风量的计算原则6二、矿井需风量的计算方法6第四节、 矿井通风阻力及等积孔计算12一、计算原则12二、计算方法15三、计算矿井总风阻16四、计算矿井等积孔16第五节 主要通风机选型18一、选型依据18二、通风机选型18三、通风机运行工况20四、电动机选型21五、通风机电动机的校验21第六节 矿井反风措施23一、反风目的和意义23二、反风方式、反风系统及设施23第七节 矿井通风
2、评价24一、矿井通风费用24二、风阻与等积孔24附录28参考文献31第一节 矿井概况l、煤层地质概况：煤层倾角250，单一煤层，煤层厚2.8m。该矿属高瓦斯矿井，矿井相对瓦斯涌出量为12m3t，煤尘有爆炸危险性，煤层自然发火期36个月, 该矿自然风压20毫米水柱，冬季与主要通风机方向一至，夏季与主要通风机方向相反。2、井田范围：设计第一水平开采深度240m，走向长度为6000m，每翼长3000m。3、矿井生产能力：设计年产量为0.90Mt，矿井第一水平服务年限为16年。4、井田开拓与开采：矿井采用立井开拓，开拓系统见图1，采区划分见图2。在每翼一个采区、中央上部边界开风井，采用对角式通风，通风
3、系统见图3。矿井一个采区生产，每个采区综采生产工作面，工作面日产量3000t，一个备用面，两个掘进面，可满足矿井产量要求。5、矿井通风方式本矿井通风方法为抽出式，同风方式为两翼对角式，即中央副井进风，两翼风井回风。6、井巷尺寸及支护情况：见附表l。7、邻近条件相近矿井资料：采煤工作面相对瓦斯涌出量16m3t，掘进工作面(用28KW局部通风机)风量300m3min。1第二节 矿井通风系统矿井通风系统要符合下列要求1、每一个生产矿井，必须至少有两个能行人的通达地面的安全出口,各个出口之间的距离不得小于30m。如果采用中央式通风系统时，还要在井田境界附近设置安全出口。井下每一个水平到上水平和每个采区
4、至少都要有两个便于行人的安全出口，并同通到地面的安全出口相连通。保证有一个井筒进新鲜空气，另一个井筒排出污浊的空气。2、进风井口，必须布置在不受粉尘、灰土、有害和高温气体侵入的地方，距离产生烟尘、有害气体的地点不得小于500m。进风井筒冬季结冰，对工人身体健康、提升和其它设施有危害时，必须装设暖风设备，保持进风井口以下的空气温度在2以上。进风井与出风井的设备地点必须地层稳定且有利于防洪。总回风道不得作为主要行人道，矿井的回风流和主要通风机的噪音不得造成公害。3、箕斗提升或装有皮带运输机的井筒不应兼作风井。如果兼作风井使用时，必须遵守下列规定：(1)箕斗提升兼作回风井时，井上下装、卸井塔都必须有
5、完善的封闭措施，其漏风率不超过15%，并应有可靠的降尘设施，但装有皮带运输机的井筒不得兼作回风井。(2)箕斗提升井或装有皮带运输机的井筒兼作进风井时，箕斗提升井筒中的风速不得超过6m/s；装有皮带运输机的井筒中的风速不得超过4m/s，并都应有可靠的防尘措施，保证粉尘浓度符合工业卫生标准。皮带运输机的井筒中还应装有专用的消防管路。4、所有矿井都必须采用机械通风，主要通风机(供全矿、一翼或一个分区使用)必须安装在地面。同一井口不宜选用几台主要通风机并联运转，主要通风机要有符合要求的防爆门，反风设备和专用的供电线路。5、每一个矿井必须有完整的独立的独立通风系统，不宜把两个可以独立通风的矿井合并一个通
6、风系统，若有两个出风井，则自采区流到各个出风井的风流需保持独立；各工作面的回风在进入采区回风道之前，各采区的回风在进入回风水平之前都不能任意贯通，下水平的回风流和上水平的进风流必须严格隔开，在条件允许时，要尽量使总进风早分开，总回风晚汇合。6、采用多台分区主要通风机通风时，为了保持联合运转的稳定性，总进风道的断面不宜过小，尽可能减少公共风路的风阻；各分区主要通风机的回风流，中央主要通风机回风流都必须严格隔开。7、采煤工作面的掘进工作面都应采用独立通风。采煤工作面和其相连接的掘进工作面，在布置独立通风有困难时，可采用串联通风，但必须符合煤矿安全规程第114条的有关规定。8、井下火药库必须有单独的
7、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，井下充电硐室要有单独的风流通风，回风风流引入采区回风道中。9、本矿井分前期和后期设计，本设计只对前期做详细设计，后期暂不考虑。第三节 矿井风量计算与分配一、矿井需风量的计算原则 矿井需风量应按照“由里往外”的原则，由采、掘工作面、硐室和其他用风地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。二、矿井需风量的计算方法根据现行煤矿安全规程规定，矿井需要的风量应按照下列求分别计算，并选取其中的最大值。本矿井初期投产区域位于瓦斯风化带中，瓦斯涌出量相对较小，但考虑通风设备的服务年限、通风安全等诸多因素，风量计算仍采用瓦斯
8、带的参数。1、按井下同时工作的最多人数计算Q=4NK （-1）式中：Q矿井总风量，m3/s 4每人每分钟供风标准，m3/min人 N井下同时工作的最多人数，220人 K矿井通风系数，两翼对角式取1.15则Q=42201.15=1012m3/min=16.87m3/s2、按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需风量的总和进行计算即：Q=（Q采+Q掘+Q硐+Q其他）K （-2）式中：Q矿井总风量，m3/s Q采采煤工作面风量之和 Q掘掘进工作面风量之和 Q硐独立通风硐室需风量之和 Q其他其他用风地点需风量之和 K矿井通风系数，两翼对角式取1.15（1）采煤工作面实际需风量由题目条件：相对瓦斯涌出量12m
9、3t，矿井生产能力为0.9Mt/a，矿井有两个采区，一个采区生产，共两个采煤工作面，其中一个生产，一个备用。计算出工作面的瓦斯绝对涌出量。忽略掘进工作面和备用工作面的出煤量，忽略掘进工作面和备用工作面涌出的瓦斯，每个采煤工作面的瓦斯绝对涌出量为：Q采瓦=300012/2460=25 m3/min瓦斯涌出量计算：Q采风=100Q采瓦K （-3）式中：Q采风工作面实际需要的风量，m3/min Q采瓦工作面的瓦斯绝对涌出量，m3/min K工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.2则：Q采风=100Q采瓦K=100251.2=3000m3/min=50m3/s按工作面温度计算回采工作面应有良好的气
10、候条件，其气温和风速的关系应符合下表的要求。回采工作面的空气温度（）回采工作面的风速（m/s）150.30.515180.50.818200.81.020231.01.523261.51.8 式中：Vwi采煤工作面风速，当采长壁工作面稳定在18时，工作面风速应在 0.8-1.0m3/s之间，取1.0m3/s Swi采煤工作面的平均断面积，（4+2）/22.8=8.4 Kwi采煤工作面长140m,长度系数，取1.1采煤工作面的长度/m采煤工作面的长度风量系数1801.31.4 Q采风=601.08.41.1=554.4m3/min按人数计算实际需风量Q采=4N，m3/min （-5）式中：N工作
11、面同时工作的最多人数，30人 Q采=430=120m3/min、按风速进行验算（规程2010第一百零一条）按最低风速验算各采煤工作面的最小风量：按最高风速验算各采煤工作面的最小风量： （2-6式中：S采 采煤工作面的平均断面积，采煤工作面8.4。采煤工作面有串联通风时，按其中一个最大需风量计算。备用工作面亦按上述要求，并满足瓦斯、二氧化碳、风流温度和风速等规定计算需风量，且不得低于其回采时需风量的50%。采工作面：126m3/minQ采2016m3/min根据以上计算，设计采工作面配风量取其中最大值，即：Q采风=3000m3/min2016 m3/min（通风机最大风量不能满足所需风量，采用通
12、风机最大风量2016 m3/min）备用工作面一般按回采工作面需风量的50计算，即：Q备风=1/2 Q采风 =1008m3/min =16.8m3/s（2）掘进工作面实际需风量按瓦斯涌出量计算Q掘=100q掘K掘 （-）式中：Q掘掘进工作面实际需要的风量，m3/min q掘掘进工作面的瓦斯绝对涌出量 K掘掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.5由于忽略了掘进工作面的出煤量和瓦斯涌出量，因此，此步计算结果可予忽略。按炸药量计算Q掘=25A式中：25使用1kg炸药的供风量，m3/minA掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg，一般取10kg。Q掘=2510=250 m3/min按局部通风
13、机吸风量计算=3001.3=390m3/min第i个掘进工作面同时工作的局部通风机额定风量的和，选择JBT-62型局部通风机，其额定风量为300m3/min 为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.21.3，进风巷道中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3。 按工作人员数量计算其中： 4每人每分钟应供给的最低风量，m3/min；第i个掘进工作面同时工作的最多人数，取20人。=420=80m3/min 按风速进行验算按最低风速验算各个岩巷掘进工作面的最小风量：=72m3/min各个煤巷和半煤岩巷掘进工作面的最小风量：=120m3/min按最高风速验算各掘进工作面的最小风量：=1920m3/min式中 第i个掘进巷道工作面巷道的净断面积，取8m2。综合考虑，掘进工作面实际需风量为Q掘=390m3/min（3）硐室、爆破材料库等需风量爆炸材料硐室
