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1、矿井通风设计学 院：湘潭大学职业技术学院专业班级：煤矿开采技术（通风与安全方向）0801姓 名：胡秦学 号：20089217132指导老师：何廷山目录 前言（一）、矿井概况（二）、拟定矿井通风系统（三）、矿井总风量计算与分配1、矿井需风量计算原则2、矿井需风量计算方法3、矿井总风量的分配（四）、矿井通风总阻力计算1、矿井通风总阻力计算的原则2、矿井通风总阻力的计算方法3、绘制矿井通风网络图（五）、选择矿井通风设备1、选择矿井通风设备的要求2、主要通风机的选择（六）、通风耗电费用概算1、主要通风机的耗电量2、局部通风机的耗电量3、通风总耗电量4、吨煤通风耗电量5、吨煤通风耗电成本（七）、矿井通风
2、系统评述1、系统的合理性 2、阻力分布的合理性3、主要通风机工作的安全性、经济性前言矿井通风设计是学完矿井通风课程后进行，是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。通过课程设计使学生获得以下几个方面能力，为毕业设计打下基础。1、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。2、培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际的能力。3、培养学生创新意识、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，要求我们在规定的时间内独立完成计算，绘图及编
3、写说明书等全部工作。设计中要求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，但由于本人水平有限，难免有疏漏和错误之处，敬请老师指正。（一）矿井基本概况1、煤层地质概况 单一煤层，倾角25，煤层厚4m，相对瓦斯涌出量为13m3/t,煤尘有爆炸危险。2、井田范围 设计第一水平深度240m，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0.6Mt，矿井第一水平服务年限为23a。4、矿井开拓与开采 用竖井主要石
4、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，其采区划分见图1-2。采区巷道布置见图1-3。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380人。回采工作面最多人数为38人，温度t=20，瓦斯绝对涌出量为3.2m3/min,放炮破煤，一次爆破最大炸药量为2.4kg。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、以及井巷尺寸及其。图1-1 开拓系统图图1-3 巷道布置图图1-2 采区
5、布置图附表1-1 井巷尺寸及其支护情况区段井巷名称井巷特征及支护情况巷长m断面积m212副井两个罐笼，有梯子间，风井直径D=5m24023主要运输石门三心拱，混凝土碹，壁面抹浆1209.534主要运输石门三心拱，混凝土碹，壁面抹浆809.545主要运输巷三心拱，混凝土碹，壁面抹浆4507.056运输机上山梯形水泥棚1357.067运输机上山梯形水泥棚1357.078运输机顺槽梯形木支架d=22cm，=24204.889联络眼梯形木支架d=18cm，=4304.0910上分层顺槽梯形木支架d=22cm，=2804.81011采煤工作面采高2m控顶距24m，单体液压，机采1106.01112上分层
6、顺槽梯形木支架d=22cm，=2804.81213联络眼梯形木支架d=18cm，=4304.01314回风顺槽梯形木支架d=22cm，=24204.81415回风石门梯形水泥棚307.51516主要回风道三心拱，混凝土碹，壁面抹浆27007.51617回风井混凝土碹（不平滑），风井直径D=4m70（二）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，矿井主要回风井位于第七采区和第八采区的上部边界。矿井主要通风机采用压入式通风方式。大巷位置位于负240米处石门揭煤地带的岩石巷道中。在第一采区有一个备用工作面，一个采煤工作面，两个掘进工
7、作面，在第二采区有两个采煤工作面，两个掘进工作面所以矿井总共有4个采煤工作面，4个掘进工作面。回采工作的采煤方法采用单一走向长壁采煤法，采煤工作面推进方向采用后退式，附矿井通风系统图如下： （三）矿井总风量计算与分配一、矿井需风量计算原则（1）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。（2）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。（3）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。二、矿井需风量的计算
8、方法矿井需风量按以下方法计算，并取其中最大值。(1)按进下同时工作的最多人数计算Q矿=4NK=42541.25=1270m3/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。（2）按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算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=1000.92.0=180
9、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；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）1515181820202323260.30.50.50.8
10、0.81.01.01.51.51.8采煤工作面的需风量按下式计算：Q采=60v采S采K采，m3/min=600.861=288 m3/min 式中v采采煤工作面适宜风速，m/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505080801201201501501801800.80.91.01.11.21.301.403、按炸药使用量计算：Q采=25A采，m3/min=258=200 m3/min式中25每使用1kg炸药的供风量，m3/minA采采煤工作面一次
11、爆破使用的最大炸药量，kg4、按工作人员数量计算：Q采=4n采，m3/min=435=140 m3/min式中4每人每分钟供给的最低风量，m3/minn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/min根据上面的计算掘进工作面的风量应取其最大值。Q采=288 m3/min90 m3/minQ采1440 m3/min所以，Q采=288 m3/min符合上述要求。掘进工作面需风量计算
12、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=1000.92=180 m3/min2、按炸药量使用最计算：Q掘=25A掘，m3/min=258=200 m3/min3、按局部通风机吸风量计算：Q掘=Q通IK通，m3/min=20011.3=260 m3/min式中Q通掘进工作面局部通风机额定风量（表3），I掘进工作面同时运转的局部通风机台数，台：K通防止局部通风机吸循球风的风量备用系数，一般取1.21.3,进风巷中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3。表3-3 局部通风机额定风量Q通风机型号额定风量/（m
13、3/min）JBT-51（5.5KW）JBT-52(11KW)JBT-61(14KW)JBT-62(28KW)1502002503004、按工作人员数量计算：Q掘=4n掘，m3/min=415=60 m3/min5、按风速进行验算；岩巷掘进工作面的风量应满足：600.15S掘Q掘604S掘 由上式得43.2 m3/minQ掘1152 m3/min煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足：600.25S掘Q掘604S掘 =72 m3/minQ掘1152 m3/min根据上面的计算掘进工作面的风量应取其最大值。Q掘=260 m3/min72 m3/minQ掘1152 m3/min所以，Q掘=260 m3/min符合上述要求。硐室需风量各个独立通风的硐室供风量，应根据不同的硐室分别计算。1、井下爆破材料库按经验值计算，小型矿井一般80100m3/min，大型矿井一般100150m3/min。2、充电硐室通常充电硐室的供风量不得小于100m3/min。3、机电硐室采区小型机电硐室，可按经验值确定风量，一般为6080m3/min。表3-4 机电硐室发热系数表机电硐室名称发热系数（）空气压缩机房水泵房变电所、绞车房0.150.230.010.040.020.044、其它巷道需风
