河北联合大学
矿井通风与安全课程设计报告
专业班级: 10煤安2班
姓名:王斌
学号: 201005050319
指导教师: 朱令起
2013年12月29日
目录
第1章矿井生产及通风概况 (3)
§1～1 矿井煤层煤质及生产概况 (3)
§1～2 矿井通风安全概况 (4)
第2章矿井通风方式与风机工作方式选择 (5)
§2.1 矿井通风方式的选择依据和原则 (5)
§2.2 矿井主要通风机工作方式选择 (18)
第3章矿井通风系统风量计算 (20)
§3.1 矿井风量计算原则和规定 (20)
§3.2 矿井风量计算方法 (21)
第4章矿井通风总阻力计算 (30)
§4.1 井巷通风阻力计算 (30)
§4.2 矿井通风系统的其它计算 (41)
第5章矿井通风设备选择 (45)
§5.1 矿井通风设备选择要求 (45)
§5.2 矿井主要通风机选型 (45)
§5.3 电动机的选择 (55)
第6章矿井通风费用概算与安全措施 (58)
§6.1 吨煤通风费用计算 (58)
§6.2 矿井安全生产技术措施 (59)
总结与致谢 (62)
参考文献 (63)
第1章矿井生产及通风安全概况
§1.1 矿井煤层煤质及生产概况
1.1.1 矿井煤层煤质概况
该矿地处平原、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。
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，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6.6m 3/t，煤层有自然发火的危险，发火期为16～18个月，煤尘有爆炸性，爆炸指数为36%
1.1.2 矿井井型及开拓方式
根据开拓开采设计确定。采用立井多水平上下山开拓，第一水平标高—380m，倾斜长为2
825 m，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。每采区各布置一个综采工作面和一个高档普采工作面，工作面长度150m，区段平巷及区段煤柱15m，综采工作面产量为在K1煤层时为1620吨/日，在K2煤层时为1935吨/日，日进6刀，截深0.6m，高档普采工作面产量为在K1煤层时为1080吨/日，在K2煤层时为1290吨/日，日进4刀，截深0.6m，东翼还另布置一个备用的高档普采工作面，综采工作面装备的部分机电设备如表1－2所示，采区巷道采用集中联合布置。
综采工作面部分机电设备一览表
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，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
§1～2 矿井通风安全概况
1.2.1 矿井通风系统基本状况
矿井的主、副井位于井田中央，主井为箕斗井提煤用，副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。
矿井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。每采区各布置一个综采工作面和一个高档普采工作面，东翼还另布置一个备用的高档普采工作面。
根据矿井采掘作业计划，确保生产的正常接替，前期东西两翼各采区安排2个独立通风的煤层平巷掘进头，因此共有5个采煤工作面（其中包括备用采煤工作面1个）和2个独立通风的煤层平巷掘进工作面需要供风。此外还有2个火药库、2个绞车房和2个变电所亦需独立通风，共有独立用风地点13处。
后期东西两翼各采区安排2个独立通风的煤层平巷掘进头和1个岩石下山掘进头，因此有5个采煤工作面（其中包括备用采煤工作面1个）和2个独立通风的煤层平巷掘进工作面和2个岩石下山掘进工作面需要供风，再加上2个火药库、2个绞车房和2个变电所，共有15个独立用风地点。
1.2.2 瓦斯、煤尘与自然发火情况
1）矿井瓦斯
全矿井相对CH4涌出量为 6.6m3/t。煤层中各采煤工作面的绝对CH4涌出量为2.4m3/min，CH4涌出的不均匀系数为1.4；各煤层平巷掘进工作面的绝对CH4涌出量为1.2 m3/min，CH4涌出的不均匀系数为1.25；各岩石下山掘进头的绝对CH4涌出量为1.1 m3/min，CH4涌出的不均匀系数为1.15。
2）矿井煤尘
在矿井生产工程中，有众多的生产工艺会产生岩尘和煤尘（例如在钻孔、掘进、落煤、碎煤等生产工艺工程中），或者使之悬浮于矿井空气中（例如煤炭的运输与转载都会使细微煤尘飘浮起来），但是由于在去矿井范围内采取了多种高效实用的防尘及降尘技术，比如在钻孔爆破时使用水袋，采用湿式采煤法以及在煤炭转载处安设降尘洒水喷头等，矿井煤尘灾害并不明显。
3）矿井火灾及爆炸危险
矿井煤层的发火期为16～18个月；煤尘有较高的爆炸性，爆炸指数为36%。
第2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
2.1.1 矿井通风方式的选择
矿井通风方式
根据前述矿井的地质概况，开拓方式及开采方法，提出本矿井前二十五年左右的矿井通风系统方案为：中央边界式、两翼对角式和分区对角式。三者的优缺点及适用条件，见表2－1所示。
经过上表的粗略的技术比较，考虑到本矿井为两个采区，两翼对角式和分区对角式差别不大，因此将分区对角式排除在外。在剩下的方案一：中央边界式；方案二：分区对角式中做经济比较，见表2－2所示。
矿井通风方案经济比较单位：
表2－2
大不适合现在的高产高效矿井。根据表2－2的经济比较，方案二投资成本较低，再加上本矿井煤层有自然发火危险，发火期限比较长，煤尘有爆炸性等因素，为了使每个采区互不影响，所以综上述考虑采用两翼对角式更为合理。
2.1.2 采区通风系统选择确定
采区通风方式
㈠确定采区的通风方式并作技术比较
采区应该有足够的供风量，并按需分配到各个采、掘工作面。为此采区通风系统就满足以下要求：
⑴一个采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。
⑵采煤工作面和掘进工作面都应采用独立通风。
⑶采煤工作面和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区和冒落区。
本矿井各采区都设置两条上山即运输机上山及轨道上山。为此采区通风方式有两种方案。
方案一、轨道上山进风，运输机上山回风
方案二、运输机上山进风，轨道上山回风
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，轨道上山的绞车房易于通风；变电所设在两上山之间，其回风口设置调节风窗，利用两上山间的风压差通风。
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；输送机上山设备所散发的热量，使进风流温度升高。此外，须在轨道上山的下部车场内安设风门。为此，根据本矿井采区条件，综合考虑采用轨道上山进风，运输机上山回风比较合理，通风管理相对较容易。
㈡采煤工作面通风方式
确定采煤工作面的通风方式并作技术比较
工作面的回采顺序有前进式和后退式，前进式与后退式相比，回采时不用提前掘出回采巷道，可以边采边掘，但是回采巷道的上、下顺槽的维护费用多。并且新鲜风流首先通过采空区，漏风严重，且风流会带着采空区涌出的瓦斯进入工作面，容易使瓦斯超限。煤层本身具有自然发火危险，前进式通风使自然发火更加容易，增加通风管理难度，故考虑采用后退式回采顺序。
由于本矿井的准备巷道是二条上山，故只能采用U型通风，再加上本矿井的煤层倾角15°，属于中等，并且本矿井相对瓦斯涌出量为6.6m 3/t，属于中等偏上，由于瓦斯比空气轻，为了减少在上隅角产生瓦斯积聚，因此采用上行通风方式。
㈢主要通风机工作方法
确定主要通风机的工作方法并做技术比较
主要通风机的工作方式有抽出式、压入式和压抽混合式
通风方式分为抽出式、压入式和混合式。详细比较见表2—3。
采区通风必须满足《煤矿安全规程》的规定。每一个生产水平和每一个采区，都必须布置回风道，实行分区通风。回采工作面和掘进工作面都应采用独立通风。对于煤层倾角大的回采工作面应采用上行通风。采煤工作面和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区和冒落区。
表2—3
通风方式图示适用条件及优缺点
抽出式
是当前常用的通风方式，适应性强，有利于瓦斯管理，适用于矿井走向长，开采面积大的矿井。
井下风流处于负压状态，漏风量小，管理简单。
当有塌陷区或于别的采区沟通时，会把有害气体带到井下，使矿井有效风量减少
压入式
低瓦斯矿的第一水平，矿井地面地形复杂，高差起伏，无法在高山上设置通风机。总回风巷无法连同或维护困难的条件下。
与抽出的优缺点相反，进风路线漏风大。管理困难，风阻大，风量调节困难。井下风流处于正压状态，通风机停止运转时，采空区瓦斯会涌向工作面。
混合式
可产生较大的通风阻力，适应大阻力矿
井，但通风管理困难，一般新建矿井和
高瓦斯矿井不宜采用。但是个别用于老
井延深或改建的低瓦斯矿井。
因为只考虑服务年限的头25年故混合式不于考虑。
抽出式：主要通风机安设在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。
压入式：主要通风机安设在入风井口，在压入式通风机的作用下，整个矿井通风
系统处在高于当地大气的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外停止漏出。当主要通风机运转时，井下风流的压力降低。采用压入式通风时，须在矿井总进风路线上设置若干通风构筑物，使通风管理难度加大，且漏风严重。
所以，通过比较，选择抽出式通风，通风管理较容易，安全可靠性好。
第3章 矿井通风系统风量计算
§3.1 矿井风量计算原则和规定
3.1.1 《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数进行计算：每人每分钟供风量不得少于4 m 3; （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、CO 2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1.15—1.45：
(){}min /m k Q Q Q Q kN 4max 45.115.1Q 3L i i i i ，，
）（其它，硐，掘，采，需?+++?-=∑∑∑∑ 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。
3.1.2 其它规定
①核查采煤工作面、掘进工作面及井下独立用风地点的基本状况。 ②核查矿井主要通风机的运转状况。
③实行瓦斯抽放的矿井，应核查矿井抽放瓦斯系统的稳定运行情况。
④矿井有两个及以上并联主要通风能力为每一通风系统能力之和；矿井应按照每一通风系统能力合理组织生产。
⑥矿井应有完整的独立通风系统。
§3.2 矿井风量计算方法
3.2.1 遵循的原则
1）高瓦斯矿井以冲淡瓦斯浓度为计算基础；
2）低瓦斯矿井则以创造良好的气候条件为依据，并利用分配法计算矿井总需风量：
()min /m k ,Q Q Q Q Q 3L i i i i ，其它，硐，掘，采，?+++=∑∑∑∑
式中，k L —矿井内部漏风系数，采用压入式或中央并列式通风时，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。
3.2.2 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
①在采掘面进风流中，O 2的浓度≥20%，CH 4、CO 2的浓度＜0.5%； ②在采掘面回风流中，CH 4浓度＜1%，CO 2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。
井巷空气中有害气体的允许浓度 表3～1
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。
井巷空气中粉尘的允许浓度 表3～2
（2）回采工作面需风量计算
①按工作面CH 4或CO 2的实际涌出量计算：
min /m ,C C Q k Q 3i
o CH i i ,c 4-?
=
式中，4CH Q —工作面绝对瓦斯或二氧化碳的涌出量，m 3/min ；
o i C ,C —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%）；
i k —工作面中瓦斯（或二氧化碳）的涌出不均衡系数：机采面可取1.3—1.45，炮采面可取1.35—1.50。
②按工作面同时工作的最多人数进行计算
min /m ,N 4Q 3i ,c ?=
③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3～3。
工作面风温与理想风速间的对应关系 表3～3
min /m ,S 60Q 3i ,c ?υ?=
④按一次性放炮的最多炸药用量进行计算
min /m ,A 25Q 3i ,c ?=
⑤按工作面风速验算
应使得工作面的风速符合：s /m 4s /m 25.0≤υ≤ ⑥备用工作面的风量计算：
一般按产量、条件都相同的同类型生产工作面需风量的一半计算； 或按保证工作面上不积聚CH 4来计算 综上可得，采煤工作面的总风量为：
{}
min /m ,Q n 5.0Q ,,Q ,Q max n Q
3m ax ,c 2n 211i
,c 1??+?=∑
2）掘进工作面风质要求与风量计算
①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；
②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：
min /m ,Q 6.1100Q k 100Q 3CH CH i ,j 44??=??=
③按局扇抽出式的排除炮烟计算掘进面需风量：
min /m ,5A 15S A t 18Q 3i ,j ??? ?
?
+??=
式中，A —起爆所需的最大炸药用量，kg ；S —掘进断面积，m 2；t —爆破后的有效通风时间，一般取20 min 。
④按掘进面中的有效风速进行验算： 煤巷、半煤巷：s /m 4s /m 25.0≤υ≤ 岩巷： s /m 4s /m 15.0≤υ≤
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。
3）独立通风硐室风量计算
（1）《煤矿安全规程》中的有关规定
①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；
②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材料硐室。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；
③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硐室、局部积聚处的氢气浓度都不得超过0.5%；
④井下机电硐室必须设在进风风流中；
⑤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 ①井下火药库
可按每小时4次换气量计算：
min /m ,V 07.0V 60
4
Q 3r ?=?=
②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H 2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：
min /m 120100Q 3d —=
③井下绞车房供风量
min /m 12080Q 3j —=
④井下主水泵房供风量
min /m 240180Q 3s —=
4）其他通风行人和维护巷道所需风量L Q 的确定
①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：
()min /m ,Q Q Q %)10%5(Q 3d j c L ∑∑∑++?=—
②低瓦斯矿井中，通常按经验或习惯取值进行计算，也可按实有地点的实际配风要求进行累计计算。
3.2.3 井下各用风地点实际需要风量的具体计算
该矿井井田有两个可开采煤层，为K1和K2，可采储量约为1.08亿吨。根据开采条件、煤炭供求状况及《煤矿安全规程》规定，确定此矿为年产150万吨大型矿井，服务年限为72年。该矿采用立井多水平上下山开拓，因井田走向较短，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5个区段回采。每采区各布置一个综采工作面和一个高档普采工作面，工作面长度150m ，区段平巷及区段煤柱15m 。综采工作面产量为在K1煤层时为1620吨/日，在K2煤层时为1935吨/日，日进6刀，截深0.6m ；高档普采工作面产量为在K1煤层时为1080吨/日，在K2煤层时为1290吨/日，日进4刀，截深0.6m ，东翼还另布置一个备用的高档普采工作面。
根据矿井采掘作业计划，确保生产的正常接替，前期东西两翼各采区安排2个独立通风的煤层平巷掘进头，因此共有5个采煤工作面（其中包括备用采煤工作面1个）和2个独立通风的煤层平巷掘进工作面需要供风。此外还有2个火药库、2个绞车房和2个变电所亦需独立通风，所以共有独立用风地点13处。矿井容易时期通风立体图，见图3－1所示。
后期东西两翼各采区安排2个独立通风的煤层平巷掘进头和1个岩石下山掘进头，因此有5个采煤工作面（其中包括备用采煤工作面1个）和2个独立通风的煤层平巷掘进工作面和2个岩石下山掘进工作面需要供风，再加上2个火药库、2个绞车房和2个变电所，总共有15个独立用风地点。矿井困难时期通风立体图，见图3－2
所示。以下计算以此布置确定矿井的需风量。
1）采煤工作面实际需要风量的具体计算
采煤工作面各风量计算参数如表3－4所示。
表3－4 采煤工作面风量计算参数
（1）按工作面CH 4的实际涌出量计算
i
o i CH i i c C C Q k Q -?
=,,4
=1.4×2×100 =280m3/min
（2）按工作面同时工作的最多人数进行计算 ①综采工作面
i c i c N Q ,,4?=
=4×40 =160 m3/min
②高档普采工作面
i c i c N Q ,,4?=
=4×60
=240 m3/min
（3）按工作面风温进行计算
①综采工作面
i c i c i c S Q ,,,60??=υ
=60×1.5×7.8 =702 m3/min ②高档普采工作面
i c i c i c S Q ,,,60??=υ
=60×1.5×9.4 =846 m3/min
（4）按一次性放炮的最多炸药用量进行计算
A 25Q ,=i c
=25×7 =175 m3/min
根据以上计算，综采工作面需要风量取702m3/min ；高档普采工作面需要风量取846 m3/min 。
（5）按工作面风速验算 ①验算最小风量
i c,,S 25.060?≥i c Q
综采工作面：702≥60×0.25×7.8=117，符合要求； 高档普采工作面：846≥60×0.25×9.4=135，符合要求。 ②验算最大风量
i c i c S Q ,,0.460?≤
综采工作面：702≤60×4.0×7.8=1872，符合要求； 高档普采工作面：846 ≤60×4.0×9.4=2256，符合要求。
由此确定综采工作面及高档普采工作面需要风量分别为702 m3/min 和846 m3/min 。 （7）备用工作面的风量计算
max ,,5.0c i b Q Q ?=
=0.5×846 =423 m3/min
因此，矿井所有采煤工作面（包括2个备用工作面）的总用风量
∑i
c Q
,=2×702 +2×846+423=3519m3/min 。
2）掘进工作面实际需要风量的具体计算 掘进工作面各风量计算参数如表3－5所示。
表3－5 掘进工作面风量计算参数
1）按工作面CH 4的实际涌出量计算 ①煤层平巷掘进头
i
o i CH j i j C C Q k Q -?
=,,4
=1.25×1.2×100 =150m3/min
②岩石下山掘进头
i
o i CH j i j C C Q k Q -?
=,,4
=1.15×1.1×100 =126.5m3/min
（2）按工作人员数量验算
i j i j N Q ,,4=
=4×10 =40 m3/min
由此确定煤层平巷掘进头及岩石下山掘进头需要风量分别为150m3/min 和126.5min /3m 。
因此，所有掘进工作面总需要风量
容易时期 ∑=i
j Q
,4×150=600m3/min ；
困难时期
∑=i
j Q
,4×150+2×126.5=853 m3/min 。
3）独立通风硐室实际需要风量的具体计算 （1）井下火药库
i r i r V Q ,,60
4
?=
=4×1050÷60 =70 m3/min
式中，V —井下火药库的体积，1050m3；
（2）井下变电所需要风量取
min /603,m Q i d =；
（3）井下绞车房需要风量取
min /803,m Q i j =；
独立通风硐室个数及需要风量统计表，见表3－6所示。
表3－6 独立通风硐室个数及需要风量统计表
因此，所有独立通风硐室的总用风量
∑i
d Q
,=2×70+2×60+2×80=420 m3/min 。
4）其他通风行人和维护巷道所需风量 容易时期
∑∑∑∑++?=)(%1,,,,i d i j i c i
q Q Q Q Q
=0.01×（3519+600+420） =45.39 m3/min
困难时期
∑∑∑∑++?=)(%1,,,,i d i j i c i
q Q Q Q Q
=0.01×（3519+853+420） =47.92 m3/min 综上所述，矿井总需风量
容易时期 {}∑∑∑∑+++??=i i i i L Q Q Q Q N k Q ，，，，，q d j c 4m a x
=1.1×max{4×700,3519+600+420+45.39} =5042.83 m3/min
困难时期 {}∑∑∑∑+++??=i i i i L Q Q Q Q N k Q ，，，，，q d j c 4m a x
=1.1×max{4×700,3519+853+420+47.92} =5323.91 m3/min
第4章 矿井通风总阻力计算
§4.1 井巷通风阻力计算
4.1.1 井巷通风阻力的计算原则
①如果矿井的服务年限小于10～20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max ,r min ,r h h 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30～50年，则可只选择在达到设计产量后的15—25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max ,r min ,r h h 和，可使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的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：
min /,)10.105.1(3m Q Q f ?-=
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 mmH 2O ，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。
矿井通风与安全课程设计 设计人：周桐 学号：3 指导老师：郭金明
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。 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 m2 1~2 副井两个罐笼，有梯子间，风井直径D=5m 240 2~3 主要运输石门三心拱，混凝土碹，壁面抹浆120 9.5 3~4 主要运输石门三心拱，混凝土碹，壁面抹浆80 9.5 4~5 主要运输巷三心拱，混凝土碹，壁面抹浆450 7.0 5~6 运输机上山梯形水泥棚135 7.0 6~7 运输机上山梯形水泥棚135 7.0 7~8 运输机顺槽梯形木支架d=22cm，Δ=2 420 4.8 8~9 联络眼梯形木支架d=18cm，Δ=4 30 4.0 9~10 上分层顺槽梯形木支架d=22cm，Δ=2 80 4.8 10~11 采煤工作面采高2m控顶距2~4m，单体液压，机采110 6.0 11~12 上分层顺槽梯形木支架d=22cm，Δ=2 80 4.8
矿井通风与安全实习心得体会 这次生产实习是为毕业前的顶岗生产实习的一个铺垫，也无疑是对我们课程上理论知识的一次实际训练。这次亲临煤矿的机会来之不易啊，因此倍感珍惜这次外出的实习！我深知煤矿是一个高危行业，但从未置身面对过它。心里有一丝的喜悦也有几分担忧啊。现在国家的矿难事故层出不穷，到底是什么样的情况，煤矿都是这样的吗，难道真的没有好的煤矿吗，带着这一系列的疑问，我们班全体同学来到澄河矿务局生产实习，希望能够感受到更多的东西，找到更多的答案，希望从中学到我们祖国煤矿将来的出路问题。带着一系列的疑问我们于2020年9月7日的早晨出发了，在澄河县城经历了短暂的调整休息，我们便进入我们艰苦的实习任务。我们先后去王村斜井和董家河煤矿参观实习，矿上参观由矿方组织的各项活动很多，包括听讲座、地面生产系统设施参观、安全报告、地面运输系统参观、地面变电所、绞车房和主要通风机的参观等。我们严格遵守矿井有关规章制度及安全作业规程，尊重矿上一切人员，虚心学习，认真提问，不怕脏，不怕累，常动脑，大家一切行动听指挥，团结互助，密切协作，保障了实践锻炼的安全顺利进行。在这所有的活动中最让人难以忘记的是我们最担忧而又是最渴望的井下参观实习，9月14日早晨，经过煤矿领导下井前的精心部署，我们班将近30名同学下井体验生活。首先，我们来到更衣室，换上干净、整洁的矿工服装，佩带好矿灯和自救器，然后来到了小火车前，等待着一次充满好奇的体验。由于下井小火车的容量有限，我们分批下井，伴随着一阵轰鸣声，我们徐徐下降来到了+355水平，看着周围陌生的地下环境，心中有种莫名的激动。来到井下，首先映入眼帘的是，整洁的卫生、齐整的安全警语和工人有序的行走。在巷道里，通风气流从耳边呼啸而过，脚下不时有湿滑的水坑，加上靴子
东北大学矿井通风与除尘课程设计 班级：安全工程1302 姓名：薄星宇 学号：20131423 指导教师：秦华礼
2016年11月 目录 前言 (4) 一、矿井概况 (4) 1．地质概况 (4) 2．开拓方式及开采方法 (5) 二、矿井通风系统设计 (7) 1．通风方式 (7) 1）通风方式简介 (7) 2）通风方式选择 (7) 2．矿井通风方法 (10) 3．通风网络 (11) 三、采区通风系统 (12) 1．采取进风上山与回风上山的选择 (12) 1) 轨道上山进风，运输机上山回风 (12) 2) 运输上山进风、轨道上山回风 (12) 3) 两种通风方式比较 (13) 2．采煤工作面上行风与下行风的确定 (14) 1）采煤工作面通风系统要求 (14) 2）采煤工作面通风系统分类 (14) 3）采煤工作面通风系统选定 (15)
四、通风设备的安全技术要求 (16) 五、通风附属装置及其安全技术 (17) 1．反风装置 (17) 2．防爆门 (17) 3．扩散器 (18) 4．风硐 (18) 5．消音装置 (18) 六、相关计算 (19) 1．采煤工作面需风量的计算 (19) 2．掘进工作面需风量的计算 (21) 3．硐室需风量的计算 (22) 4．全矿井总需风量计算 (23) 5．矿井通风总阻力计算 (24) 6．矿井等积孔的计算 (26) 7．矿井通风设备的选择 (27) 8．概算矿井通风费用 (30) 矿井通风与除尘课程设计
前言 采矿工业是我国的基础工业，它在整个国民经济中占有重要地位，煤炭是我国一次能源的主体。我国煤炭生产以井下开采为主，其产量占煤炭总产量的95%。而地下作业首先面临的是通风问题，在矿井生产过程中要有源源不断的新鲜空气送到井下各个作业地点，以供人员呼吸，以稀释和排除井下各种有毒有害气体和矿尘，创造良好的矿内环境，保障井下作业人员的身体健康和劳动安全。向井下供应新鲜的空气和良好的供风系统是分不开的，所以在矿井建设的过程中一定要设计优良的通风系统，这样不仅可以满足井下供风的要求，还能很好的节约矿井通风的费用。 本文是针对矿井的建设，提出了行之有效的通风系统，采用两翼对角式的通风方式，在采区采用轨道上山进新风，运输上山回污风的通风方法，并起在工作面采用上行通风。风别计算了通风容易时期和通风困难时期的风量和风压，并以此为基础选用了矿井主要通风机和电机，设计的通风系统满足了矿井通风的要求。 一、矿井概况 1．地质概况 该矿井地处平原，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。 井田有两个开采煤层，为1k、2k，在井田范围内，煤层赋存稳定，煤15，各煤层厚度、间距及顶地板岩性参见综合柱状图1-1： 层倾角0
《矿井通风与安全》教学大纲 (一) 课程的性质与目的 随着矿山开采深度增加和采掘机械化程度的提高，矿山通风与安全技术对于矿井建设和生产有着越来越重要的意义。本课程就是以阐明矿山通风与安全基本规律和基本原理为主要目的，并将基本规律和基本原理应用到矿山生产中。所以，该课程是采矿工程和安全工程专业的基础课，学习的目的是让学生掌握矿井通风与安全技术的基本理论和方法。 (二)课程的基本要求 该课程要在《流体力学》、《地质学》、《采矿学》、《地下施工》等专业课开设以后才开课。 通过该课程学习，要求学生在掌握矿山通风与安全技术的基本规律和基本原理基础上，具有从事矿山通风与安全科研、设计和管理的能力。 (三)本课程的重点 1、 矿井空气的性质 2、 通风工程中空气流动的基本理论； 3、 井巷通风阻力； 4、 通风动力； 5、 风量分配与调节 6、 通风系统及通风设计； 7、 局部通风 （四）本课程与其它课程的联系 本课程是以《流体力学》理论为基础，因此《流体力学》是本课程的先修课程。 (五) 本课程的主要教学内容 了解空气的成分、性质和变化规律，掌握风流的能量及其变化规律、矿井通风阻力、矿井通风动力、风网中风流基本规律和风量自然分配的知识，掌握矿井空气的性质、通风工程中空气流动的基本理论、井巷通风阻力、通风动力、风量分配与调节、通风系统及通风设计、局部通风。
绪论——矿井通风史概述 了解矿井通风知识体系从无到有的发展由来，理解矿井通风学的科学意义和应用价值。 第1章矿井空气 清楚了解矿井空气成份与地面空气成份的差异，矿井有毒有害气体的来源，CO、CO2、NO x、SO2、H2S等有毒有害气性质及其允许浓度，矿井辐射的基本概念，氡的性质，氡及其子体的危害，矿井辐射防护剂量限值，矿井中氡的来源，矽尘的特点，矿尘的产生及分类，矿尘的危害，矿井气候对人体的影响，衡量矿井气候条件的指标，矿井气候条件的安全标准。重点掌握矿井内有毒有害气体及矿尘的危害和特征，难点是氡及氡子体和辐射单位的理解。 第2章矿井风流的基本性质 （1）需要掌握的基本概念有：空气的密度、比容、比热、粘性、绝对湿度、相对湿度、含湿量、焓、绝对压力、相对压力，风速、层流、紊流、风流点压力、风流动压、风流全压、硐室型风流等。（2）需要掌握的计算方法有：矿井通风的空气温度、湿度、焓的计算，空气压力单位的换算，通风风筒中风流全压、动压和静压三种压力的计算。（3）需要掌握的测试方法和仪器有：矿井空气压力的测定方法和水银气压计、空盒气压计，矿井风流点压力的测定方法和皮托管与倾斜压差计的使用，补偿式微压计与皮托管配合测量风流的静压、动压和全压的方法，用风表和热电式风速仪测定巷道风速和风量的方法等。 本章的难点有：湿空气焓湿图的理解和应用等。 第3章矿井风流流动的能量方程 本章内容是矿井通风最基本和最重要的理论。（1）需要掌握的基本理论有：空气流动连续性方程，风流运动的能量方程，单位质量流量能量方程，风流流动过程中能量分析，可压缩空气单位质量流量的能量方程，单位质量可压缩空气能量方程分析，断面不同的水平巷道能量方程，断面相同的垂直或倾斜巷道能量方程，有扇风机工作时的能量方程式，有分支风路的能量方程式等。（2）需要掌握的计算方法有：各种能量方程的计算方法，能量方程在通风阻力测定中的应用计算方法，分析矿井通风动力与阻力关系的方法等。（3）需要掌握的测试方法和仪器有：应用皮托管与倾斜压差计、补偿式微压计，结合能量方程测定巷道通风阻力的方法等。
矿井通风与安全总结（详细版） 第一部分矿井瓦斯 1.煤与瓦斯突出：在采掘过程中，突然从煤（岩）壁内部向采掘空间喷出煤岩和瓦斯的现象，称为煤与瓦斯突出，简称突出。 2.瓦斯压力：煤层裂隙和孔隙内由于气体分子热运动撞击所产生的作用力。 3.瓦斯含量：单位体积或重量的煤在自然状态下所含有的瓦斯量(标准状态下的瓦斯体积)，包括游离瓦斯和吸附瓦斯两部分。 4.矿井瓦斯是在煤矿生产过程中，从煤、岩内涌出的以甲烷为主的各种有害气体的总称。 5.上隅角瓦斯处理：（1）冲淡、设置风障或隔离（2）负压引排、改变漏风(3)排放铁管、风障 6.简述地质构造对煤层瓦斯含量的影响？地质构造是影响煤层瓦斯含量的最重要因素之一。在围岩属低透气性的条件下，封闭型地质构造有利于瓦斯的储存，而开放型地质构造有利于排放瓦斯。同一矿区不同地点瓦斯含量的差别，往往是地质构造因素造成的结果。 7.矿井瓦斯的性质：无色无味无毒，比空气轻微溶于水，其浓度超过57%使氧浓度降低至10%以下，昏迷窒息。 8.矿井瓦斯的生成：煤层瓦斯是腐植型有机物（植物）在成煤过程中生成的。成气过程分两个阶段：第一阶段为生物化学成气时期，在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中，有机的隔绝外部氧气进如何温度不超过65℃的条件下，被厌氧微生物分解为CH4、CO2和H2O。第二阶段为煤化变质作用时期，随着煤系地层的沉降及所处压力和温度的增加，泥潭转化为褐煤并进入变质作用时期，有机物在高温高压作用下，挥发分减少，固定碳增加，这时生成的主要气体为CH4和CO2。 9.存在状态：瓦斯以游离和吸附这两种状态存在于煤体内。游离状态：瓦斯以自由气体存在，呈现出压力并服从自由气体定律，存在于煤体或围岩的裂隙和较大孔隙；吸附状态：瓦斯主要吸附在煤的微孔表面上（吸着瓦斯）和煤的微粒结构内部（吸收瓦斯）。 10.煤层自上而下分四带：CO2—N2带、N2带、N2—CH4带、CH4带，前三带称为瓦斯风化带。 11.影响煤层瓦斯含量的因素：单位体积或单位重量，煤的吸附性煤层露头煤层埋藏深度围岩透气性煤层倾角地质构造水文地质条件 12.绝对瓦斯涌出量Qg=Q*C/100 相对瓦斯涌出量 qg=Qg/Ad 13.影响瓦斯涌出的因素：一、自然因素1煤层和围岩瓦斯含量2地面大气压变化二、开采技术因素 1开采规模 2开采顺序和回采方法 3生产工艺 4风量变化 5采区通风系统 6采空区密闭质量 14.瓦斯涌出不均匀系数：kg=Qmax/Qa在正常生产过程中，矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响，其数值在一段时间内围绕平均值上下波动，我们把其峰值与平均值的比值称为瓦斯涌出不均系数。 15.矿井瓦斯等级：矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为：低瓦斯矿井高瓦斯矿井煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/t；高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t且
矿井通风与安全课程设计 专业 年级 学号
0．前言 采矿工业是我国的基础工业，它在整个国民经济中占有重要地位，煤炭是我国一次能源的主体。我国煤炭生产以井下开采为主，其产量占煤炭总产量的95%。而地下作业首先面临的是通风问题，在矿井生产过程中要有源源不断的新鲜空气送到井下各个作业地点，以供人员呼吸，以稀释和排除井下各种有毒有害气体和矿尘，创造良好的矿环境，保障井下作业人员的身体健康和劳动安全。向井下供应新鲜的空气和良好的供风系统是分不开的，所以在矿井建设的过程中一定要设计优良的通风系统，这样不仅可以满足井下供风的要求，还能很好的节约矿井通风的费用。 本文是针对矿井的建设，提出了行之有效的通风系统，采用两翼对角式的通风方式，在采区采用轨道上山进新风，运输上山回污风的通风方法，并起在工作面采用上行通风。风别计算了通风容易时期和通风困难时期的风量和风压，并以此为基础选用了矿井主要通风机和电机，设计的通风系统满足了矿井通风的要求。 值得一提的是，这是作者初次设计矿井通风系统，全凭自己的知识总结利用设计，没有拷贝别人的既成成果，难免会有一些不太妥当之处，敬请指教。 一、矿井概况 1．地质概况 该矿井地处平原，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，井田煤层赋存稳定，井田可采储量约1.08亿吨。 井田有两个开采煤层，为1k 、2k ，在井田围，煤层赋存稳定，煤层倾角0 15，各煤层厚度、间距及顶地板岩性参见综合柱状图1-1： 图1-1 综合柱状图 2．开拓方式及开采方法 矿井相对瓦斯涌出量为6.6T m /3 ，煤层有自然发火危险，发火期为16—18个月，煤
矿井通风与安全课后习题解答 1-1 地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何区别？ 地面空气进入井下后，因发生物理和化学两种变化，使其成分种类增多，各种成分浓度改变1-2 氧气有哪些性质?造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因有哪些？ 主要原因：煤、岩、坑木等缓慢氧化耗氧，煤层自燃，人员呼吸，爆破 1-3 矿井空气中常见的有害气体有哪些?《规程》对矿井空气中有害气体的最高容许浓度有哪些具体现定？ 有害气体：CH4、CO2、CO、NO2、SO2、H2S、NH3、H2、N2 体积浓度：CH4 ≤ 0.5% CO2 ≤ 0.5% CO ≤ 0.0024% NO2 ≤ 0.00025% SO2 ≤ 0.0005% H2S ≤ 0.00066% NH3 ≤ 0.004% 1-4 CO有哪些性质?试说明CO对人体的危害以及矿井空气中CO的主要来源。 CO是无色、无臭、无味的有毒有害气体，比重为0.967，比空气轻，不易溶于水，当浓度在13~75%时可发生爆炸 CO比O2与血色素亲和力大250~300倍，它能够驱逐人体血液中的氧气使血液缺氧致命 井下爆炸工作、火区氧化、机械润滑油高温分解等都能产生CO 1-5 什么是矿井气候?简述井下空气温度的变化规律。 矿井气候指井内的温度、湿度、风速等条件 在金进风路线上：冬季，冷空气进入井下，冷气温与地温进行热交换，风流吸热，地温散热，因地温随深度增加且风流下行受压缩，故沿线气温逐渐升高；夏季，与冬季情况相反，沿线气温逐渐降低 在采掘工作面内：由于物质氧化程度大，机电设备多，人员多以及爆破工作等，致使产生较大热量，对风流起着加热的作用，气温逐渐上升，而且常年变化不大 1-6 简述风速对矿内气候的影响。 矿井温度越高，所需风量就越多，风速也越大；风速越大，蒸发水分越快，井内湿度也越大，矿井温度、湿度、风速间有着直接的联系 1-7 简述湿度的表示方式以及矿内湿度的变化规律。 绝对湿度—单位容积或质量的湿空气中所含水蒸气质量的绝对值（g/m或g/k） 绝对饱和湿度—单位容积或质量湿空气所含饱和水蒸气质量的绝对值（g/m或g/kg） 相对湿度—在同温同压下空气中的绝对湿度和绝对饱和湿度的百分比，即 矿井进风路线上冬干下湿；在采掘工作面和回风路线上，因气温常年几乎不变，故其湿度亦几乎不变，而且其相对湿度都接近100%。 2-1 何谓空气的静压，它是怎样产生的？说明其物理意义和单位。 绝对静压：单位容积风流的压能 绝对静压：它是指管道内测点的绝对静压与管道外和测点同标高的大气压力之和，静压是油空气分之热运动产生的，反映了分子运动的剧烈程，单位Pa 2-2 何谓空气的重力位能？说明其物理意义和单位。 能量变化方程中任一断面上单位体积风流对某基准面的位能，是指风流受地球引力作用对该基准面产生的重力位能，习惯叫做位压 物理意义：某一端面到基准面的空气柱的重量单位：Pa 2-3 简述绝对压力和相对压力的概念。为什么在正压通风中断面上某点的相对全压大于相对静压，而在负压通风中断面某点的相对全压小于相对静压？
△绝对湿度：指单位容积或单位质量湿空气中含有水蒸汽的质量 △相对湿度：指湿空气中实际含有水蒸汽量（绝对湿度）与同温度下的饱和湿度之比的百分数△恒温带：地表下地温常年不变的地带。恒温带的深度一般为20～30米，恒温带的温度则接近于当地的年平均气温 △地温梯度：即岩层温度随深度的变化率，常用百米地温梯度 △通风机工况点：以同样的比例把矿井总风阻R曲线绘制于通风机个体特性曲线图中，则风阻R曲线与风压曲线交于A点，此点就是通风机的工况点或工作点 △矿井等积孔：为了形象化，习惯引用一个和风阻的数值相当、意义相同的假想的面积值（m2）来表示井巷或矿井的通风难易程度。这个假想的孔口称作井巷或矿井的等积孔（又称当量孔）。△自然风压：由于井空气与围岩存在温度差，空气与围岩进行热交换而造成同标高处空气柱的重量不同，矿井进、出风两侧空气柱的重量差就是自然风压。 △自然通风与机械通风：空气之所以能在矿井巷道中流动，是由于风流的起末点间存在着能量差。若这种能量差是由通风机提供的，则称为机械通风；若是由矿井自然条件产生的，则称为自然通风。 煤层瓦斯的生成 煤层瓦斯是腐植型有机物在成煤过程中生成的，主要可以划分为两个生成阶段 第一阶段：生物化学成气时期 在植物沉积成煤初期的泥炭化过程中，有机物在隔绝外部氧气进入和温度不超过65℃的条件下，被厌氧微生物分解为CH4、CO2和H2O。 第二阶段：煤化变质作用时期 随着煤系地层的沉降及所处压力和温度的增加，泥炭转化为褐煤并进人变质作用时期，有机物在高温、高压作用下，挥发分减少，固定碳增加，这时生成的气体主要为CH4和CO2 瓦斯在煤体存在的状态 游离瓦斯：以自由气体形式存在； 吸附瓦斯：分为吸着状态与吸收状态； 在现今开采深度，煤层的瓦斯主要是以吸附状 态存在，游离状态的瓦斯只占总量的10％左右 煤层瓦斯垂向分带： 当煤层直达地表或直接为透气性较好的第四系冲积层覆盖时，由于煤层中瓦斯向上运移和地面空气向煤层中渗透，使煤层瓦斯呈现出垂直分带特征 瓦斯风化带：“CO2－N2”、“N2”、“N2-CH4”三带统称瓦斯风化带。瓦斯风化带的井、区为低瓦斯井、区。 甲烷带：位于瓦斯风化带下边界以下的瓦斯带。甲烷带煤层瓦斯压力、含量随埋藏深度的增加而增长，存在特殊瓦斯涌出形式：瓦斯喷出和煤与瓦斯突出。 煤的孔隙特征 煤的孔隙分类： 微孔：直径<0.01μm，构成煤中的吸附容积 小孔：直径＝0.01μm～0.1μm，构成毛细管凝结和瓦斯扩散空间 中孔：直径＝0.1μm～1.0μm，构成缓慢的层流渗透区间 大孔：直径＝1.0μm～100μm，构成强烈的层流渗透区间 可见孔及裂隙：直径>100μm，构成层流及紊流混合渗透的区间 渗透容积：小孔至可见孔的孔隙体积之和 煤的孔隙率：吸附容积与渗透容积之和称为总孔隙体积，总孔隙体积占煤的体积的百分比成为煤的孔隙率 △煤层瓦斯压力
《矿井通风与安全》复习资料整理 （PS：未完待续，实时更新中，资料中若有不考的地方，请自动屏蔽。过过过过过过过。） 一、填空题 1、矿井空气主要是由氮气、氧气和二氧化碳等气体组成的。 2、矿井通风的主要任务是：满足人的呼吸需要；稀释和排出有毒有害气体和矿尘等；调节矿井气候。 3、矿井空气氧气百分含量减少的原因有：爆破工作、井下火灾和爆炸、各种气体的混入以及人员的呼吸。 4、影响矿井空气温度的因素有：岩层温度、地面空气温度、氧化生热、水分蒸发、空气压缩与膨胀、地下水、通风强度、其他因素。 5、矿井空气中常见有害气体有一氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮和瓦斯等。 6、检定管检测矿井有害气体浓度的方式有两种，一种叫比色式；另一种叫比长式。 7、矿井气候是矿井空气的温度、湿度和风速的综合作用。 8、《规程》规定：灾采掘工作面的进风流中，氧气的浓度不得低于18％，二氧化碳浓度不得超过0.5_％。 9、通常认为最适宜的井下空气温度是15-20_℃，较适宜的相对湿度为_50-60_％。 10、一氧化碳是一种无色无味无臭的气体，微溶于水，相对空气的密度是0.97，不助燃但有燃烧爆炸性。一氧化碳极毒，能优先与人体的_血色素起反应使人体缺氧，引起窒息和死亡，浓度在13%～75%之间时遇高温而爆炸。 11、矿井通风系统是指风流由进风井进入矿井，经过井下各用风场所，然后从回风井排出，风流流经的整个路线及其配套的通风设施称为矿井通风系统。 12、矿井通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力。 13、当巷道的断面发生变化或风流的方向发生变化时，会导致局部阻力的产生。 14、防爆门是指装有通风机的井筒为防止瓦斯爆炸时毁坏风机的安全设施。作用有三：一是保护风机；二是当风机停止运转是，打开防爆门，可使矿井保持自然通风；三是防止风流短路的作用； 15、掘进巷道时的通风叫掘金通风。其主要特点是：只有一个出口，本身不能形成通风系统。 16、我国煤矿掘进通风广泛使用压入式局部通风机的方式是由于压入式通风具有安全性好；有效射程大，排烟和瓦斯能力强；能适应各类风筒；风筒的漏风对排除炮烟和瓦斯起到有益的作用。 17、测定风流中点压力的常用仪器是压差计和皮托管。皮托管的用途是承受和传递压力，其“＋”管脚传递绝对全压，“－”管脚传递绝对静压。使用时皮托管的中心孔必须正对风流方向。 18、通风网路中各分支的基本联结形式有串联、并联和角联，不同的联接形式具有不同的通风特性和安全效果。 19、风速在井巷断面上的分布是不均匀的。一般说来，在巷道的轴心部分风速最大，而靠近巷道壁风速最小，通常所说的风速都是指_平均风速。 20、井巷中的风速常用风表测定。我国煤矿测风员通常使用侧身法测风，其方法是：测风员背向巷壁，手持风表在断面上按一定线路均匀移动。 21、井巷风流中任一断面上的空气压力，按其呈现形式不同可分为静压_、动压和位压。 22、矿井通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力。用以克服通风阻力的通风动力包括机械风压和自然风压。 23、在井巷风流中，两端面之间的总压力差是促使空气流动的根本原因。 24、矿用通风机按结构和工作原理不同可分为轴流式和离心式两种；按服务范围不同可分
矿井通风与安全 课 程 设 计 学院：应用技术学院 班级：采矿工程 学号：21116504 姓名：钱明星 指导老师：任万兴
目录 1 矿井设计概况………………………………………………………… 1.1矿井概述………………………………………………………… 1.2矿井开拓………………………………………………………… 1.3采煤方法…………………………………………………………… 2 矿井通风系统……………………………………… 2.1矿井通风方式…………………………………………… 2.2采区通风…………………………………………… 2.3回采工作面通风方式………………………………… 2.4 掘进工作面通风方式……………………………………………… 3 矿井通风系统风量计算…………………………………………………………… 3.1 矿井风量计算原则和规定……………………………………………………… 3.2 矿井风量计算方法……………………………………………………………… 3.3 矿井风量分配……………………………………………………………… 4 矿井通风阻力计算……………………………………………………………… 4.1 井巷通风阻力计算………………………………………………………… 4.2 矿井通风系统的其它计算……………………………………………………… 5 矿井主要通风机和电机的选定……………………………………………… 5.1 自然风压的计算………………………………………………………… 5.2 通风机的个体特性曲线………………………………………………… 5.3通风机工况点及合理工作范围…………………………………………… 5.4 主要通风机的选择………………………………………………………… 5.5 电动机的选择…………………………………………………………………… 6 矿井通风费用计算………………………………………………………… 6.1 吨煤通风费用计算……………………………………………………… 6.2 矿井安全生产技术措施……………………………………………………… 7 矿井灾害防治措施………………………………………………………… 8总结与致谢……………………………………………………………………………参考文献……………………………………………………………………………………
矿井通风与安全技术毕业论文 目录 前言------------------------------------------------------------------------------------------3 第一章矿区概况及井田地质特征--------------------------------------------------------4第一节矿区该况-----------------------------------------------------------------------4 第二节井田地质特征-----------------------------------------------------------------5 第三节井田境界------------------------------------------------7 第二章采煤方法及回采工艺------------------------------------------8 第一节采煤方法的选择------------------------------------------8 第二节回采工艺设计--------------------------------------------9 第三节设备配置-----------------------------------------16 第四节生产运输系统-------------------------------------------18 第五节通风系统-----------------------------------------------19 第六节瓦斯抽放系统-------------------------------------------21 第七节瓦斯防治-----------------------------------------------22 第八节综合防尘系统-------------------------------------------24 第九节防止煤层自然发火技术-----------------------------------25
《矿井通风与安全》试题库（含答案） 一、填空题 1、矿井空气主要是由_______、_______和二氧化碳等气体组成的。 2、矿井通风的主要任务是：_______；稀释和排出有毒有害气体和矿尘等；调节矿井气候。 3、矿井空气氧气百分含量减少的原因有：爆破工作、井下火灾和爆炸、各种气体的混入以及_______。 4、影响矿井空气温度的因素有：_______ 、_______、氧化生热、水分蒸发、空气压缩与膨胀、地下水、通风强度、其他因素。 5、矿井空气中常见有害气体有_______、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮和_______等。 6、检定管检测矿井有害气体浓度的方式有两种，一种叫比色式；另一种叫。 7、矿井气候是矿井空气的、和风速的综合作用。 8、《规程》规定：灾采掘工作面的进风流中，氧气的浓度不得低于_______％，二氧化碳浓度不得超过_______％。 9、通常认为最适宜的井下空气温度是_______℃，较适宜的相对湿度为_______％。 10、一氧化碳是一种无色无味无臭的气体，微溶于水，相对空气的密度是0.97，不助燃但有_______。一氧化碳极毒，能优先与人体的_______起反应使人体缺氧，引起窒息和死亡，浓度在13%～75%之间时遇高温而爆炸。 11、矿井通风系统是指风流由_______进入矿井，经过井下各用风场所，然后从_______排出，风流流经的整个路线及其配套的通风设施称为矿井通风系统。 12、矿井通风阻力包括_______和_______。 13、当巷道的_______发生变化或风流的_______发生变化时，会导致局部阻力的产生。 14、防爆门是指装有通风机的井筒为防止瓦斯爆炸时毁坏风机的安全设施。作用有三：一是_______；二是当风机停止运转是，打开防爆门，可使矿井保持自然通风；三是防止风流短路的作用； 15、掘进巷道时的通风叫掘金通风。其主要特点是：_______ ，本身不能形成通风系统。 16、我国煤矿掘进通风广泛使用压入式局部通风机的方式是由于压入式通风具有_______；有效射程大，排烟和瓦斯能力强；能适应各类_______；风筒的漏风对排除炮烟和瓦斯起到有益的作用。 17、测定风流中点压力的常用仪器是_______和皮托管。皮托管的用途是承受和传递压力，其“＋”管脚传递绝对全压，“－”管脚传递绝对静压。使用时皮托管的中心孔必须_______风流方向。 18、通风网路中各分支的基本联结形式有_______、_______和角联，不同的联接形式具有不同的通风特性和安全效果。 19、风速在井巷断面上的分布是不均匀的。一般说来，在巷道的轴心部分风速_______，而靠近巷道壁风速_______，通常所说的风速都是指_______。 20、井巷中的风速常用风表测定。我国煤矿测风员通常使用_______测风，其方法是：测风员背向巷壁，手持风表在断面上按一定线路均匀移动。 21、井巷风流中任一断面上的空气压力，按其呈现形式不同可分为_______、_______和位压。 22、矿井通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力。用以克服通风阻力的通风动力包括_______和自然风压。 23、在井巷风流中，两端面之间的是促使空气流动的根本原因。 24、矿用通风机按结构和工作原理不同可分为轴流式和两种；按服务范围不同可分为、辅助通风机和。 25、局部通风机的通风方式有、和三种。 26、根据测算基准不同，空气压力可分为__________________和__________________。 27、矿井通风压力就是进风井与回风井之间的总压力，它是由_______和_______造成的。 28、根据进出风井筒在井田相对位置不同，矿井通风方式可分为__________________、
矿井通风与安全题库及答案 一、填空题 1、矿井空气主要是由_______、_______和二氧化碳等气体组成的。 2、矿井通风的主要任务是：_______；稀释和排出有毒有害气体和矿尘等；调节矿井气候。 3、矿井空气氧气百分含量减少的原因有：爆破工作、井下火灾和爆炸、各种气体的混入以及_______。 4、影响矿井空气温度的因素有：_______ 、_______、氧化生热、水分蒸发、空气压缩与膨胀、地下水、通风强度、其他因素。 5、矿井空气中常见有害气体有_______、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮和_______等。 6、检定管检测矿井有害气体浓度的方式有两种，一种叫比色式；另一种叫。 7、矿井气候是矿井空气的、和风速的综合作用。 8、《规程》规定：灾采掘工作面的进风流中，氧气的浓度不得低于_______％，二氧化碳浓度不得超过_______％。 9、通常认为最适宜的井下空气温度是_______℃，较适宜的相对湿度为_______％。 10、一氧化碳是一种无色无味无臭的气体，微溶于水，相对空气的密度是0.97，不助燃但有_______。一氧化碳极毒，能优先与人体的_______起反应使人体缺氧，引起窒息和死亡，浓度在13%～75%之间时遇高温而爆炸。 11、矿井通风系统是指风流由_______进入矿井，经过井下各用风场所，然后从_______排出，风流流经的整个路线及其配套的通风设施称为矿井通风系统。 12、矿井通风阻力包括_______和_______。 13、当巷道的_______发生变化或风流的_______发生变化时，会导致局部阻力的产生。 14、防爆门是指装有通风机的井筒为防止瓦斯爆炸时毁坏风机的安全设施。作用有三：一是_______；二是当风机停止运转是，打开防爆门，可使矿井保持自然通风；三是防止风流短路的作用； 15、掘进巷道时的通风叫掘金通风。其主要特点是：_______ ，本身不能形成通风系统。 16、我国煤矿掘进通风广泛使用压入式局部通风机的方式是由于压入式通风具有_______；有效射程大，排烟和瓦斯能力强；能适应各类_______；风筒的漏风对排除炮烟和瓦斯起到有益的作用。 17、测定风流中点压力的常用仪器是_______和皮托管。皮托管的用途是承受和传递压力，其“＋”管脚传递绝对全压，“－”管脚传递绝对静压。使用时皮托管的中心孔必须_______风流方向。 18、通风网路中各分支的基本联结形式有_______、_______和角联，不同的联接形式具有不同的通风特性和安全效果。 19、风速在井巷断面上的分布是不均匀的。一般说来，在巷道的轴心部分风速_______，而靠近巷道壁风速_______，通常所说的风速都是指_______。 20、井巷中的风速常用风表测定。我国煤矿测风员通常使用_______测风，其方法是：测风员背向巷壁，手持风表在断面上按一定线路均匀移动。 21、井巷风流中任一断面上的空气压力，按其呈现形式不同可分为_______、_______和位压。 22、矿井通风阻力包括摩擦阻力和局部阻力。用以克服通风阻力的通风动力包括_______和自然风压。 23、在井巷风流中，两端面之间的是促使空气流动的根本原因。 24、矿用通风机按结构和工作原理不同可分为轴流式和两种；按服务
矿井通风与安全毕业设计毕业设计
前言 (1) 摘要 (2) 第1章矿井生产及通风安全概况 (3) §1.1 矿井煤层煤质及生产概况 (3) 1.1.2 矿井井型及开拓方式 (3) 1.1.3 煤层煤质概况 (4) §1.2 矿井通风安全概况 (5) 1.2.1 矿井通风系统基本状况 (5) 1.2.2 瓦斯、煤尘与自然发火情况 (6) 第2章矿井通风方式与风机工作方式选择 (7) §2.1 矿井通风方式的选择依据和原则 (7) 2.1.1 生产矿井通风系统设计的基本任务 (7) 2.1.2 矿井通风方式的选择依据、原则 (7) 2.1.3工作面通风系统的选择确定 (11) §2.2 矿井主要通风机工作方式选择 (15) 2.2.1 矿井主要通风机工作方式及其优缺点分析 (15) 2.2.2 矿井主要通风机型号及其工作方式 (17) 2.2.3 采区通风系统选择确定（选） (18) 2.2.4 矿井主要通风机类型及工作方式的选择 (18) 第3章矿井通风系统风量计算 (19) §3.1 矿井风量计算原则和规定 (19) 3.1.1 《煤矿安全规程》中的规定 (19) 3.1.2 其它规定 (19) §3.2 矿井风量计算方法 (20) 3.2.1 遵循的原则 (20) 3.2.2 井下各用风地点的风量计算 (20) ⑹按局部通风机实际吸风量计算 (23) 3.2.3 井下各用风地点实际需要风量的具体计算 (25) 第4章矿井通风总阻力计算 (33) §4.1 井巷通风阻力计算 (33) 4.1.1 井巷通风阻力的计算原则 (33) 4.1.2 矿井总阻力的计算方法 (33) §4.2 矿井通风系统的其它计算 (34) 4.2.1 井巷风阻R的计算 (34) 4.2.2 矿井等积孔A (40) 4.2.3 矿井总风阻及矿井等积孔A的具体计算 (40) 第5章矿井通风设备选择 (44) §5.1 矿井通风设备选择要求 (44) §5.2 矿井主要通风机选型 (44) 5.2.1通风机参数选择 (44) 5.2.2 通风机的选型计算 (45) 5.2.3风机参数的具体计算 (45) 5.2.4 通风机的初选 (52) 5.2.5 通风机的型号与转速确定 (53) §5.3 电动机的选择 (56)
矿井通风与安全专业简介 专业代码520504 专业名称矿井通风与安全 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握矿井通风、瓦斯防治、火灾防治、矿尘防治、安全监测监控、矿山救护基本知识，具备矿井通风与安全岗位操作、技术管理能力，从事煤矿“一通三防”工程设计、施工与管理，安全检查与监察、安全教育与培训等工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向矿井建设与生产企业及安全监察部门，在矿井“一通三防”和安全检查岗位群，从事矿井通风管理、矿井瓦斯防治、矿井粉尘防治、矿井火灾防治、矿井安全监测监控、矿山应急救援、安全检查与评价、安全教育与培训等工作。主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2.具备矿井通风参数测定、通风技术管理、通风设施施工、通风工程设计能力； 3.具备煤层瓦斯参数测定、瓦斯检查与管理、瓦斯防治措施编制、工程设计能力； 4.具备矿尘测定、防尘措施编制和工程设计能力； 5.具备煤层自燃指标气体测定、自燃和火灾预测预报、预防自燃技术措施的编制能力； 6.具备煤矿安全监测监控软件应用，监测监控系统安装维护与管理能力； 7.了解矿山救援应急预案，具备自救、互救和现场急救能力。
核心课程与实习实训 1.核心课程 矿井通风技术、矿井瓦斯防治技术、矿尘防治技术、矿井火灾防治技术、煤矿安全监测监控技术、矿山救护技术等。 2.实习实训 在校内进行矿井通风、安全监测、矿山救援等实训。在煤炭生产企业进行实习。 职业资格证书举例 矿井通风工矿井测风工瓦斯检查工煤矿安全监测工 衔接中职专业举例 矿井通风与安全 接续本科专业举例 安全工程
《矿井通风与安全》试卷 一、名词解释（每题3分，共18分） 1、绝对湿度： 2、局部阻力： 3、通风机工况点： 4、呼吸性粉尘： 5、煤与瓦斯突出： 6、均压防灭火： 二、简述题（每题7分，共35分） 7、煤炭自燃的发展过程大致可分为哪几个阶段，各阶段有何特征? 8、试推演压入式通风矿井的风机房中水柱计测值与矿井自然风压、矿井通风阻力的关系。 9、如何判定一个瓦斯矿井采用瓦斯抽放的必要性？简述矿井瓦斯抽放方法有哪些？ 10、发生风流逆转和逆退的原因是什么？如何防止风流逆转和逆退？ 11、比较掘进工作面压入式和抽出式通风方式的优、缺点。 三、计算题（12-13每题10分，14题12分，15题15分，共47分） 12、如图所示，已知II . III号水柱计的读数分别为196Pa，980Pa，请问： 13、已知某矿井总回风量为4500 m3/min，瓦斯浓度为0.6%，日产量为4000 t，试求该矿井的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量。并确定该矿瓦斯等级（该矿无煤与瓦斯突出现象）。（10分）
14、如图所示的并联风网，已知各分支风阻：R1＝1.18，R2＝0.58 N?s2/m8，总风量Q ＝48 m3/s，巷道断面的面积均为5 m2，求： （1）分支1和2中的自然分配风量Q1和Q2；（2）若分支1需风量为15 m3/s，分支2需风量为33 m3/s，若采用风窗调节，试确定风窗的位置和开口面积。（12分） 15、某矿通风系统如图所示，各进风井口标高相同，每条井巷的风阻分别为，R1=0.33，R2=0.2 ，R3=0.1，R4=0.12，R5=0.1，单位为N2S/m8。矿井进风量为100 m3/s：（15分） （1）画出矿井的网络图； （2）计算每条风路的自然分配风量； （3）计算矿井的总风阻。
1.1设计依据 1.1.1矿井概况 矿井位于平原地区，井田长7200米，双翼开采，每翼长3600米。设计年产量60万吨，矿井第一水平服务年限为23年。矿井采用竖井主要石门开拓，在煤层底板开围岩平巷，已拟定采用两翼对角式通风，两区中央上部边界开回风井，每个采区共有上层工作面2个，下层工作面2个，工作日产量均为500吨，全矿同时有4个工作面生产即能满足要求。备用工作面2个。井下同时工作的最多人数为380人。该矿为单一煤层，煤层厚4m，倾角25°，低瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量为3.06m3 /t，煤尘有爆炸危险性。 1.1.2井巷尺寸及支护情况 井巷尺寸及支护情况表 2.1矿井及采区通风系统 2.1.1矿井通风系统的基本要求
一般情况下矿井通风系统，都要符合投产较快、出煤较多、安全可靠、技术经济标合理等总原则。具体地说要适应以下基本要求： 1）每个矿井，特别是地震区、多雷区的矿井至少要有两个通地面的安全出口，个出口之间距离不得小于30m； 2）进风井口，要有利于防洪，不受粉尘、污风炼焦气体矸石燃烧气体等有毒气体的侵入； 3）采用多台分区主扇通风时，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；各分区主扇的回风流中央主扇和每一翼的主扇的回风流都必须严格隔开； 4）所有矿井都要采用机械通风主扇和分区扇必须安装在地面； 5）北方矿井，井口要有供暖设备； 6）总回风巷不得作为主要人行道； 7）工业广场不允许受扇风机噪音的干扰； 8）装有皮带机的井筒不允许兼作回风井； 9）装有箕斗的井筒不允许兼作进风井； 10）可以独立通风的矿井，采区尽可能独立通风； 11）通风系统要为防瓦斯、火、水、尘及降温创造条件；通风系统要有利于深水平延伸或后期通风系统的发展变化； 12）要注意降低通风费用。 2.1.2矿井通风类型的确定 一般情况下，矿井主要有五种通风类型（图中主扇工作方法暂且按抽出式）：中央并列式（图2—1）、中央分列式（图2—2）、两翼对角式（图2—3）、分区对角式（图2—4）和混合式通风。