河南工程学院《矿井通风学》课程设计
矿井通风设计
学生姓名：尹留伟
学院：安全工程学院
专业班级：安全工程 1141
专业课程：矿井通风学
指导教师：王公忠
2014 年 6 月27 日
教师评语
成绩：
指导教师（职称）：时间：
目录
1 矿井概况 (1)
2 矿井通风系统选择 (2)
2.1设计原则及掘进通风方法的选择 (2)
2.2矿井通风系统的拟定 (3)
3 风量计算及风量分配 (5)
3.1矿井需风量计算 (5)
3.2风量分配与风速验算 (11)
4 矿井通风阻力计算 (13)
4.1通风阻力计算的原则 (14)
4.2阻力计算表 (14)
5 主要通风机选型 (15)
5.1计算通风机风量 (15)
5.2计算通风机风压 (15)
5.3初步选择通风机 (16)
5.4求通风机的实际工况点 (16)
5.5确定通风机的型号和转速 (17)
5.6电动机选择 (17)
6 概算通风费用 (19)
参考文献 (21)
附录 (22)
1 矿井概况
某煤矿井田东西走向长约 3 km，南北倾向宽约 1.7Km，井田面积约4.5519km2，井田总体呈单斜构造，煤层倾角大部分小于15°，属缓倾斜煤层。顶板为黑色泥岩，致密而均一，底板为灰白色细—中粒砂岩，煤层厚度0.84～6.69m，平均5.9m，以镜煤、亮煤为主，含黄铁矿，煤层夹矸0～3层，倾角10°～14°。矿井煤层自然发火期为1个月，自燃趋势较突出的是2月～3月。煤尘具有爆炸性，爆炸指数为40.3%。设计生产能力为90万t/年。
矿井属于高瓦斯矿井，采用斜井单水平上下山开拓，矿井的采煤方法为走向长壁，采煤工艺为综采放顶煤。采用中央边界式通风方式。风井设在采区的边界。主、副井进风，风井回风。矿井通风难易时期的系统示意图见后。采区采用轨道上山、运输上山进风，专用回风巷回风。工作面采用U型后退式开采，采煤工作面风流流动形式是上行通风。综放面平均控顶距为3.96m，实际采高4.1m，工作面长150m，工作面温度20℃，回采工作面同时作业人数最多90人，回采工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量为4.15m3/min。矿井掘进工作面平均瓦斯涌出量为 2.21m3/min，掘进工作面一次炸破所用的最大炸药量7.2kg，掘进工作面同时工作的最多人数40人。
2矿井通风系统选择
矿井通风系统应根据矿井设计生产能力，煤层赋存条件、表土层厚度、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全，兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。
中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资少的优点。因此，矿井初期宜优先采用。有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应采用对角式或分区对角式通风；当井田面积较大时，初期可采用中央式通风，逐步过渡为对角式或分区对角式。
矿井通风方法一般采用抽出式，压入式使用较少。当地形复杂、露头发育、老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。鉴于压入式通风在生产矿井中实际应用情况，故对压入式通风是否适用于高瓦斯矿井并不予以明确规定，设计选择通风方法时，可根据矿井的具体条件并通过技术经济比较后确定。2.1设计原则及掘进通风方法的选择
2.1.1设计原则
根据开拓、开采巷道布置、掘进区域煤岩层的自然条件以及掘进工艺，确定合理的局部通风方法及其布置方式，选择风筒类型和直径，计算风筒出入口风量，计算风筒通风阻力，选择局部通风机。
局部通风是矿井通风系统的一个重要组成部分，其新风取自矿井主风流，其污风又排入矿井主风流。其设计原则可归纳如下：
(1)矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件；
(2)局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进；
(3)尽量采用技术先进的低噪、高效型局部通风机；
(4)压人式通风宜用柔性风筒，抽出式通风宜用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型。
(5)当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。
2.1.2掘进通风方法的选择
掘进通风方法分为利用矿井内总风压通风和利用局部动力设备通风的方法，局部通风机通风是矿井广泛采用的掘进通风方法，它是由局部通风机和风筒（或
风障）组成一体进行通风，按其工作方式可分为：
(1)压入式通风
主要通风机安装在回风井口，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。
(2)抽出式通风
主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。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漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。
(3)混合式通风
在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。
压入式通风新风经过风机，安全系数高，可用柔性风筒，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，是大多数矿井局部通风的选择，结合本设计故选择压入式通风。
2.2矿井通风系统的拟定
矿井开拓采用斜井开拓方式，由于煤层倾角为10°～14°，单一煤层，煤层平均厚5.9m，且矿井为高瓦斯矿井，回采工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量为4.15m3/min，煤尘有爆炸危险性，煤尘自然发火期为1个月，所以矿井采用两翼对角式，矿井主要进风井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上部边界中央，形成两翼对角式通风系统。
根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。因此，矿井初期宜优先
采用。有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应采用对角式或分区对角式通风，当井田面积较大时，初期可采用中央式通风，逐步过渡为对角式或分区对角式。
3 风量计算及风量分配
3.1矿井需风量计算
对设计矿井的风量，可按两种情况分别计算：
一种是新矿区无邻近矿井通风资料可参考时，矿井需要风量应按设计中井下同时工作的最多人数和按吨煤瓦斯涌出量的不同的吨煤供风量计算，并取其中最大值。在矿井设计中吨煤瓦斯涌出量的计算，根据在地质勘探时测定煤层瓦斯含量，结合矿井地质条件和开采条件计算出吨煤瓦斯涌出量，再计算矿井需风量。
另一种是依据邻近生产矿井的有关资料，按生产矿井的风量计算方法进行。其原则是：矿井的供风量应保证符合矿井安全生产的要求，使风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其它有害气体的浓度以及风速、气温等必须符合《规程》有关规定。创造良好的劳动环境，以利于生产的发展。课程设计是在收集实习矿井资料基础上进行的，故可按此种方法计算矿井风量。即按生产矿井实际资料，分别计算设计矿井采煤工作面、掘进工作面、硐室等所需风量，得出全矿井需风量，即“由里往外”计算方法。
矿井需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。（《规程2006》第一百零三条）
（1）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m 3； （2）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。
3.1.1采煤工作面的风量计算
按下列因素计算，取最大值：
（1） 按瓦斯涌出量计算（《规程2001》第一百三十六条）
gwi gwi wi K 100Q Q ?= （3-1） 其中：
wi Q —第i 个采煤工作面需要风量, m 3/min;
gwi Q —第i 个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m 3/min ；
gwi K —第i 个采煤工作面瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，它是该工作面瓦
斯绝对涌出量的最大值和平均值的比值。生产矿井可以根据各工作面正常生产条
件时，至少进行5昼夜的观测，得出5个值，取其最大值。通常机采工作面取
gwi K =1.2~1.6；炮采工作面取gwi K =1.4~2.0；水采工作面取gwi K =2.0~3.0。
这里gwi K 取1.9。由矿井概况知gwi Q =4.15m 3/min
gwi gwi wi K 100Q Q ?==788.5m 3/min （3-2） （2） 按工作面进风流温度计算
回采工作面应有良好的气候条件，其气温和风速的关系应符合下表的要求。
表3-1
w i w i w i w i K S V 60Q ???= （3-3） 其中
wi
V —第i 个采煤工作面的平均风速，按其进风流温度从上表选，m/s ；
wi
S — 第i 个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效断面平均
值，m 2；
wi
K —第i 个采煤工作面的长度系数，从下表中选择。
表3-2
采煤工作面的长度/m
采煤工作面的长度风量系数
wi K
<50 0.8 50—80 0.9 80—120 1.0 120—150
1.1
回采工作面的空气温度（℃） 回采工作面的风速（m/s ）
<15
0.3—0.5 15—18
0.5—0.8 18—20 0.8—1.0 20—23 1.0—1.5 23—26
1.5—1.8
150—180 1.2 >180
1.3—1.4
有矿井概况知工作面温度为20℃，根据表3-1查出 wi V =1.0。工作面长150m ，，则采煤工作面的长度风量系数wi K =1.1。总方面的平均空顶距为3.96m ， 则wi S =11.37m 2。
则wi wi wi wi K S V Q ???=60=750.11m 3/min （3-4）
（3） 按使用炸药量计算
wi wi 25A Q = （3-5）
其中： 25—每使用1kg 炸药的供风量，m 3/min ；
wi A —第i 个采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg 。
由矿井概况知wi A =7.2kg ，得wi Q =180m 3/min （4） 按工作人员人数计算
wi wi 4N Q = （3-6）
其中： 4—每人每分钟应供给的最低风量，m 3/min ；
wi N —第i 个采煤工作面同时工作的最多人数，个。
根据矿井概况得wi N =90 则wi Q =360m 3/min
（5） 按风速进行验算（《规程2001》第一百零一条） 按最低风速验算各采煤工作面的最小风量：
wi wi S 25.060Q ??≥=243m 3/min （3-7）
按最高风速验算各采煤工作面的最小风量：
wi wi S 460Q ??≤=2728m 3/min （3-8）
这里wi Q 取788.5m 3/min ，经验算符合规程要求。
(6)备用工作面不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。
所以备用工作面风量取788.5×0.5=394m 3/min
3.1.2掘进工作面需风量的计算
(1) 按瓦斯涌出量计算
ghi ghi hi K 100Q Q ?= （3-9）
其中：hi Q —第i 个掘进工作面需要风量，m 3/min
ghi Q —第i 个掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m 3/min ；
ghi K —第i 个掘进工作面瓦斯涌出不均匀和风量备用系数，一般取
1.5~
2.0。
根据矿井概况知ghi Q =2.21m 3/min ，备用系数取2.0 则ghi Q =442m 3/min (2) 按炸药量计算
hi hi 25A Q = （3-10）
其中： 25—每使用1kg 炸药的供风量，m 3/min ；
hi A —第i 个掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg 。
由矿井概况知hi A =7.2kg 则hi Q =180m 3/min
(3) 按工作人员数量计算
hi hi 4N Q = （3-11）
其中： 4—每人每分钟应供给的最低风量，m 3/min ；
hi N —第i 个掘进工作面同时工作的最多人数。
由矿井概况知掘进工作面人数40人 则hi Q =160m 3/min
(4) 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：
hi hi S 15.060Q ??≥ （3-12）
各个煤巷和半煤岩巷掘进工作面的最小风量：
hi hi S 25.060Q ??≥ （3-13）
按最高风速验算各掘进工作面的最小风量：
hi hi S 460Q ??≤ （3-14）
式中 hi S —第i 个掘进巷道工作面巷道的净断面积，m 2。 经过验算所取的ghi Q =442m 3/min 符合设计规范要求。
3.1.3硐室所需风量的计算
(1) 机电硐室
发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量进行计算
t
c N Q p ri ??????=
∑603600ρθ
（3-15）
式中 Q ri －第i 个机电硐室的需风量，m 3/min ；
∑N －机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，kw ；
θ－机电硐室的发热系数，
可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转时的实际热量转换为相当于电器设备容量做无用功的系数确定，也可按下表选取；
ρ－空气密度，一般取１.2kg/m 3；
c p －空气的定压比热，一般可取１kJ/kg·k ； Δt －机电硐室进、回风流的温度差，℃．
表3-3
机电硐室名称 发热系数 空气压缩机房
0.20—0.23 水泵房 0.01—0.03 变电所、绞车房
0.02—0.04
采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量：
8060Q ri -=m 3/min 这里取80m 3/min (2) 火药库
60/V 4Q ri ?= （3-16） 其中：V —火药库容积，m 3。但是大型火药库不得小于100 m 3/min ，中小型火药库不得小于60m 3/min 。
(3) 充电硐室
按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算
r h i ri q 200Q ?= （3-17） 其中：rhi q —第i 个充电硐室在充电时产生的氢气量，m 3/min 。 根据教材参考rhi q =80m 3/min
3.1.4 其他用风巷道的需风量计算
根据瓦斯涌出量和风速分别计算，取其最大值。 （1） 根据瓦斯涌出量计算
oi goi oi K Q 133Q ??= （3-18）
goi Q —第i 个其他用风巷道的瓦斯绝对涌出量，m 3/min ；
oi K —第i 个其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，一般取1.2~1.3。
得i Q 0=382.11m 3/min （2） 按最低风速验算
oi oi S 15.060Q ??≥ （3-19）
oi S —第i 个其他用风巷道的净断面积，m 2。
根据矿井概况可得i Q 0≧102.33m 3/min 符合设计规范要求
3.1.5矿井总风量计算
矿井的总风量，应按采煤、掘进、硐室和其他用风地点的实际需风量的总和来计算。
()m oi hi ri w i m K Q Q Q Q Q ?+++=∑∑∑∑ （3-20） 其中：∑wi Q —采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m 3/min ；
∑ri
Q —硐室所需风量之和，m 3/min ； ∑hi
Q —掘进工作面所需风量之和，m 3/min ； ∑oi
Q
—其他用风地点所需风量之和，m 3/min 。
m
K—矿井通风（包括矿井内部漏风和分配不均匀等因素）系数，
可取1.15—1.25。
这里
m
K取1.2
根据计算可得∑wi Q=（788.5+240+382+442+394）×1.2=2695.8m3/min
换算成m3/s得∑wi Q=44.93m3/s
3.2 风量分配与风速验算
当风量分配到各用风地点后，必须结合巷道断面情况进行风速验证，保证各条巷道的风速均在合理范围内。
各条井巷的供风量确定后，要按《规程》第101条规定的风速进行验算。
需绘制出矿井通风系统图与网络图，计算出每条巷道的通过风量，计算出每条巷道的风速，进行验算，验算结果可填入表6中。如果某条井巷的风速不符合《规程》规定，则必须进行调整，然后将各地点、各巷道的风量、断面、风速列成一览表。
矿井下各类巷道的适宜风速一般为：阶段运输大巷：4.5~5.0m/s；轨道上(下)山、运输上(下)山：3.5~4.5m/s；回风上(下)山：4.5~5.5m/s；区段运输平巷(顺槽)：3.0~3.5m/s；区段回风平巷(回风顺槽)：4.5~5.5m/s；阶段回风大巷、总回风巷：.5~6.5m/s。
表3-4 巷道风速校验表
巷道名称断面
m2
容易时期困难时期
适宜风速
m/s
允许风速
m/s 备
注风量
m3/s
风速
m/s
风量
m3/s
风速
m/s
最
小
最
大
副井12.5 44.93 3.594 44.93 3.594 —8 井底
车场
12.5 44.93 3.594 44.93 3.594
运输
大巷
12.5 44.93 3.594 44.93 3.594 4.5~5.0 0.25 6 运输
上山4
－5
10.2 30.531 3.01 30.531 3.01 0.25 6
运输
上山5
－6
10.2 19.431 2.051 19.431 2.051 0.25 6
运输
9.51 17.781 1.872 17.781 1.872 3.0~3.5 0.25 6
平巷6
－7
工作
10.0 17.781 1.872 17.781 1.872 0.25 4
面
回风
9.51 17.781 1.872 17.781 1.872 4.5~5.5 |—8
平巷
回风
10.2 44.93 4.41 44.93 4.41 5.5~6.5 —8
大巷
专用
回风
10.2 26.531 2.601 4.5~5.5 0.25 6
下山
9～13
专用
回风
10.2 42.262 4.143 4.5~5.5 0.25 6
下山
13～
14
专用
回风
10.2 44.93 4.405 4.5~5.5 0.25 6
上山
14-15
风井11.6 44.93 3.873 44.93 3.873 —15
《规程》规定的风速限定值见表3-5所示。
表3-5 风速限定值
井巷名称最低允许风速(m/s) 最高允许风速(m/s) 无提升设备的风井和风硐—15 专为升降物料的井筒—12
风桥—10 升降人员和物料的井筒—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
0.15 —
(1)风量分配
容易时期
副井:44.93
井底车场:44.93
运输大巷:44.93
运输上山4－5: 44.93-1.333×3-1.65×4-3.8=30.531
运输上山5－6：30.531-11.1=19.431
运输平巷6－7：19.431-1.65=17.781
工作面：17.781
回风平巷：17.781
回风大巷44.93
风井44.93
困难时期
副井44.93
井底车场44.93
运输大巷44.93
运输上山4～5 44.931-1.333×3-1.65×2-3.8=33.832
运输上山5~6 33.832-1.65×2-11.1=19.431
运输平巷6～7 19.431-1.65=17.781
工作面7～8 17.781
回风平巷8～9 17.781
专用回风下山9～13 17.781+1.65×3+3.8=26.531
专用回风下山13～14 26.531+11.1+1.333+1.65×2=42.262 专用回风上山14-15 42.262
回风大巷15-10 42.262
风井10-11 42.262
矿井通风系统图及网络图见附录。
4 矿井通风阻力计算
4.1通风阻力计算的原则
（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。
计算矿井通风阻力时，按下表格式应分别计算出通风机服务年限内通风最容易时期和最困难时期的最小阻力和最大阻力。选择达到设计产量后在通风机服务年限内，通风最容易和通风最困难两个时期通风阻力最大的风流路线，分别计算出各段井巷的通风阻力，然后分别累加。
4.2阻力计算表
经计算矿井通风困难时期和容易时期的通风阻力表如下：
5 主要通风机选型
选择矿井主要通风设备，是选择矿井主要通风机（或分区通风机）及其电动机。
主要通风机的选择方法为：
1）计算通风最容易时期和最困难时期的通风机风量和风压； 2）参考风机产品样本，初选合适的通风机；
3）求通风机的实际工况点，并确定通风机的型号和转速。
5.1计算通风机风量
m f Q k Q ?= （5-1） 其中：f Q —主要通风机的工作风量，m 3/s ； m Q —矿井需风量，m 3/s ；
K —漏风损失系数，风井不做提升用时取1.1，箕斗井兼做回风用时
取1.15，回风井兼做升降人员时取1.2。
这里按最大的取1.2 则f Q =44.93×1.2=53.92m 3/s
5.2计算通风机风压
N vd d m td H h h h h ±++= （5-2） 其中： td h —通风机全压；
m h —矿井通风系统总阻力；
d h —通风机附属装置（风硐和扩散器）阻力；这里取150pa vd h —扩散器出口动能损失；
N H —矿井自然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时取“-”，当自然风压与通风机风压作用相反时取“+”。自然风压50pa 。
通常离心式通风机提供大多是全压曲线，而轴流式通风机提供的大多是静压曲线。因此对抽出式通风矿井：
离心式通风机：
容易时期 N vd d m min td H h h h h -++= （5-3） 困难时期 N vd d m max td H h h h h +++= （5-4） 轴流式通风机：
容易时期 N d m m i n sd H h h h -+==708.2+150-50=808.2pa （5-5）
困难时期 N d m m a x sd H h h h ++==2214.9+150-50=1134.9pa （5-6） 对于压入式通风矿井，上述的式（1）及（2）中的vd h 应该为出风井的出口动压，d h 应为风硐的阻力。
5.3初步选择通风机
观察BDNo-20通风机特性曲线图知，其可满足要求,在其风量坐标51.8 做Q 轴垂线，在风压坐标808.2。 1134.9点分别做Q 轴平行线，分别Q 轴垂线于A. B 两点，有图可见，此两个工况点均在合理工作范围内，故选BDNo-24通风机。
5.4求通风机的实际工况点
因为根据计算f Q 、min sd h （min td h ）和f Q 、max sd h （max td h ）确定的工况点，即设计工况点不一定恰好在所选的通风机的特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定出实际工况点。
（1） 计算通风机的工作风阻 用静压特性曲线时： 2
f
m i n
sd min sd Q h R =
=0.4004 （5-7） 2
f
m a x
sd max sd Q h R ==0.5622 （5-8）
（2）确定通风机的实际工况点
在通风机特性曲线中，作通风机工作风阻曲线，二者交点即是实际工况点。
通风机工况点图如下
5.5确定通风机的型号和转速
根据通风机的各种工况参数对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定满足矿井通风要求的技术先进、效率高和运转费用低的通风机的型号和转速。
5.6电动机选择
主要通风机选定后，根据各时期的主要通风机输入功率计算出电动机的输出功率，选出电动机。
1、根据通风容易和通风困难两个时期实际工况点计算主要通风机的输入功率
扇易扇易扇扇入易η1000''h Q N ?=
（5-9）
扇难
扇难扇扇入难η1000''h Q N ?=
（5-10）
式中：h 扇易’、 h 扇难’ 、Q 扇’均为实际工况点的对应参数
η——风机效率，可在风机特性图上查得。
所以:N 扇入易=(55×1360.6) ÷(1000×0.76)=98.5(KW) N 扇入难=(53.1×1914.2)÷(1000×0.82)=123.96(KW)
2、由通风容易通风困难两个时期主要通风机输入功率，计算电动机的输出功率
电出
。当选择异步电动机时，可用下列两种方法计算。
当主要通风机的输入功率在通风容易时期为 N 扇入易
与困难时期的N
扇入难
相
差不大时，即N 扇入易≥0.6N 扇入难时，则两个时期都用一种较大功率的电动机。其电动机的输出功率N 电出和输入功率N 电入分别用下式计算：
转
扇入难
电出ηN N =
（5-11）
式中：η转 ——传动效率，直接传动时，η转 =1 ；
电
电出
电入）＝（ηN
N 1.15~10.1 （5-12）
式中：1.10～1.15——电动机的容量系数，对于离心式主要通风机取1.15，对于轴流式主要通风机取1.10；
目录 1 设计目的 (1) 2 设计内容 (1) 3 相关数据 (1) 4 解题步骤 (2) 4.1 计算管段管径、实际流速、单位长度摩擦阻力 (2) 4.2计算各段的摩擦阻力和局部阻力 (4) 5 通风除尘日常管理措施 (8) 6 课程设计总结 (8) 7 参考文献 (9)
1 设计目的 通过本次设计实习进一步认识通风除尘系统，熟悉其设计计算方法，熟练掌握通风管道摩擦阻力、局部阻力计算，管道尺寸计算，初步掌握风机与布袋的选择方法。 2 设计内容 有一通风除尘系统如图所示，风管全部用钢板制作，管内输送含有耐火泥 =1200Pa。对该系统进行设采用袋式除尘器进行排气净化，除尘器压力损失P 计计算。 3 相关数据 表1 一般通风系统风管内的风速（m/s） 生产厂房机械通风民用及辅助建筑物风管部位 钢板及塑料风管砖及混凝土风道自然通风机械通风干管6~14 4~12 0.5~1.0 5~8 支管2~8 2~6 0.5~0.7 2~5
表2 除尘通风管道最低空气流速（m/s） 4 解题步骤 1、绘制通风系统轴侧图（工程上管道常用单线表示），对个管段进行编号，标注各管段的长度和风量。 2、选择最不利环路；本系统选择1-3-5-除尘器-6-风机-7为最不利环路 3、根据各管段的风量及选定的流速，确定各段管径的断面尺寸和单位长度摩擦阻力。 4.1 计算管段管径、实际流速、单位长度摩擦阻力 解：据表2，输送含有耐火泥的空气时，风管内最小风速为：水平风管17m/s、垂直风管14m/s。 管段1： 根据q v,1=1200m3/h(0.33m3/s)、v=14m/s,求出管径。所选管径应尽量符合附
矿井通风设计改
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
题目2： 某煤矿井田东西走向长约 3 Km，南北倾向宽约 1.7Km，井田面积约4.5519Km2，井田总体呈单斜构造，煤层倾角大部分小于15°，属缓倾斜煤层。顶板为黑色泥岩，致密而均一，底板为灰白色细—中粒砂岩，煤层厚度0.84～6.12米，平均5.9米，以镜煤、亮煤为主，含黄铁矿，煤层夹矸0～3层，倾角10°～14°。矿井煤层自燃发火期为1个月，自燃趋势较突出的是2月～3月。煤尘具有爆炸性，爆炸指数为40.3%。矿井属低瓦斯矿井。设计生产能力为90万t/年。 矿井采用斜井单水平上下山开拓，矿井的采煤方法为走向长壁，采煤工艺为综采放顶煤。采用中央边界式通风方式。风井设在采区的边界。主、副井进风，风井回风。采区采用轨道上山、运输上山进风，专用回风巷回风。工作面采用U 型后退式开采，采煤工作面风流流动形式是上行通风。综放面平均控顶距为3.96m，实际采高4.1 m，工作面面长150米，工作面温度20℃，回采工作面同时作业人数最多90人。矿井掘进工作面平均瓦斯涌出量为1.2 m3/min，掘进工作面一次炸破所用的最大炸药量7.2kg，掘进工作面同时工作的最多人数40人。
矿井通风课程设计 第一章、局部通风设计 （一）设计原则及掘进通风方法的选择 1、设计原则 根据开拓、开采巷道布置、掘进区域煤岩层的自然条件以及掘进工艺，确定合理的局部通风方法及其布置方式，选择风筒类型和直径，计算风筒出入口风量，计算风筒通风阻力，选择局部通风机。 局部通风是矿井通风系统的一个重要组成部分，其新风取自矿井主风流，其污风又排入矿井主风流。其设计原则可归纳如下： (1)矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件； (2)局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进； (3)尽量采用技术先进的低噪、高效型局部通风机； (4)压人式通风宜用柔性风筒，抽出式通风宜用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型。 (5)当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。 2、掘进通风方法的选择 掘进通风方法分为利用矿井总风压通风和利用局部动力设备通风的方法，局部通风机通风是矿井广泛采用的掘进通风方法，它是由局部通风机和风筒（或风障）组成一体进行通风，按其工作方式可分为： （1）压入式通风 （2）抽出式通风 （3）混合式通风 压入式通风新风经过风机，安全系数高，可用柔性风筒，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，是大多数矿井局部通风的选择，结合本设计故选择压入式通风。 （二）掘进工作面所需风量计算及设计 根据《规程》规定：矿井必须采用局部通风措施 1、掘进工作面所需风量 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 60 1004掘 掘K Q Q CH m 3/s 式中：Q 掘——掘进工作面实际需风量，m 3/s ； Q ch4——掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量，m 3/s ； K 掘——掘进工作面因瓦斯涌出量不均匀的备用风量系数。即掘进工作面最大绝 对瓦斯涌出量与平均绝对瓦斯涌出量之比。通常，机掘工作面取 1.5~2.0；炮掘工作面取1.8~2.0。此处取2.0 所以：
《通风工程》 课程设计计算书课题名称地下室1通风设计 院（系）城建学院暖通工程系 专业建筑环境与设备工程专业 姓名王安顺 学号1901100122 起讫日期2013.1.2—2013.1.18 指导教师陆青松 2013 年 1 月 11 日
目录第一章工程概况1 第二章建筑、动力与能源资料1 第三章系统设计内容1 3.1 确定通风方式1 3.2 送风量与排风量的计算1 3.2.1 送风排风面积确定1 3.2.2 送风量与排风量计算2 3.3 管道系统的布置与水力计算3 3.3.1 车库部分送风水力计算4 3.3.2 车库部分排风水力计算6 3.4 通风设备与构件的选用3 3.4.1 风管10 3.4.2 弯头10 3.4.3 三通10 第四章小结10 第五章参考文献11
第一章工程概况 本工程为营业及办公建筑。地下一层，建筑面积2700m2。地下一层为车库。要求进行地下室的通风排烟设计。 第二章建筑、动力与能源资料 本工程位于市中心，动力与能源完备，照明用电充足，自来水和天然气由城市管网供应。土建专业提供地下室平面图一张。 第三章设计内容 3.1 确定通风方式 地下一层的有害气体主要是由地下停车场产生，而地下停车场内汽车排放的有害物主要是一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOX）等有害物。怠速状态下，CO、HC、NOX三种有害物散发量的比例大约为7：1.5:0.2。由此可见，CO 是主要的。根据TT36－79《工业企业设计卫生标准》，只要提供充足的新鲜的空气，将空气中的CO浓度稀释到《标准》规定的范围以下，HC、NOX均能满足《标准》的要求。 在考虑地下汽车库的气流分布时，防止场内局部产生滞流是最重要的问题。因CO较空气轻，再加上发动机发热，该气流易滞流在汽车库上部，因此在顶棚处排风有利，排风口的布置应均匀，并尽量靠近车体。新风如能从汽车库下部送，对降低CO浓度是十分有利的，但结构上很难做到，因此，送风口可集中布置在上部，进排风进行交叉布置。在保证满足设计要求的前提下，尽量使系统安装简单，造价低廉，性能可靠，维护方便。 3.2 送风量与排风量的计算 3.2.1送风排风面积的确定 面积 =2700 m2 3.2.2 送风量与排风量计算 通风量=面积×层高×换气次数 m/h 地下车库送风量L=2700*5.75*5=77625 3 m/h 送风系统一：L3=38812.5 3 m/h 送风系统二：L3=38812.5 3 m/h 单个送风口风量：2425.83 m/h 地下车库排风量L=2700*5.75*6=486003 m/h 排风系统一：L1=243003 m/h 排风系统二：L2=24300 3 m/h 单个排风口风量：7763 3
第七章 矿井通风系统与通风设计 本章主要内容 1、矿井通风系统----类型、适应条件、主要通风机工作方式 、安装地点、通风系统的选择 2、采区通风----基本要求、进回风上山选择、采煤工作面通风系统 3、通风构筑物及漏风----风门、风桥、密闭、导风板；矿井漏风、漏风率、有效风量率、减少漏风措施 4、矿井通风设计----内容与要求、优选通风系统、矿井风量计算、阻力计算、通风设备选择 5、可控循环通风 第一节 矿井通风系统 矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风网路、通风动力和通风控制设施的总称。 一、矿井通风系统的类型及其适用条件 按进、回井在井田内的位置不同，通风系统可分为中央式、对角式、区域式及混合式。 1、中央式 进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的相对位置，又分为中央并列式和中央边界式（中央分列式）。 2、对角式 1）两翼对角式 进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边界的两翼（沿倾斜方向的浅部），称为两翼对角式，如果 只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。 2）分区对角式
进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小回风井，无总回风巷。 在井田的每一个生产区域开凿进、回风井， 分别构成独立的通风系统。如图。 4、混合式 由上述诸种方式混合组成。例如，中央分列与两翼对角混合式，中央并列与两翼对角混合式等等。 二、主要通风机的工作方式与安装地点 主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压抽混合式。 1、抽出式 主要通风机安装在回风井口，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。 2、压入式 主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。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漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。 3、压抽混合式 在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。 三、矿井通风系统的选择 根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。 中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。因此，矿井初期宜优先采 用。
工业通风与除尘课程设计 小组成员：熊静宜 3 润婉 3 吴博 4 晗 6 雒智铭0
专业班级：安全12-5 指导老师：鲁忠良 完成日期：2015.7.11 目录 1 引言 2 第一工作区的通风除尘系统设计计算 2.1 各设备排风罩的排风量计算 2.1.1 焊接平台1排风量计算 2.1.2 焊接平台2排风量计算 2.1.3 焊接平台3排风量计算 2.1.4 加热炉排风量计算 2.2 系统排风量及阻力计算 2.2.1 通风除尘系统布置简图 2.2.2 管段阻力计算 2.3 管道压力平衡核算 2.4 选择通风机和除尘器 3 第二工作区的通风除尘系统设计计算 3.1 各设备排风罩的排风量计算
3.1.1 镀铬1排风量计算3.1.2 镀铬2排风量计算3.1.3 镀铬3排风量计算3.1.4 酸洗排风量计算 3.2 系统排风量及阻力计算3.2.1 通风除尘系统布置简图3.2.2 管段阻力计算 3.2.3 管道阻力平衡校核3.3 风机的选择 3.4 管道计算汇总
1 引言 工业通风就是利用技术手段将车间被生产活动所污染的空气排走，把车间悬浮的粉尘捕集除去，把新鲜的或经专门处理的清洁空气送入车间。它起着改善车间生产环境，保证工人从事生产所必需的劳动条件，保护工人身体健康的作用。 本课程设计目的和任务在于对一个金属制造加工生产车间进行全面通风以及针对焊接台加热炉镀槽酸洗工艺进行局部通风的设计以期达到车间厂房的通风与除尘。本设计的大体思路是，了解各工艺所产生的有害气体成分并选择局部通风方式。之后对参数进行设计计算需风量并进行相关管道计算，最后选择合适的通风机对厂房进行有效通风。
4 矿井通风 4.1 通风系统 4.1.1 通风系统 4.1.1.1 通风方式和通风方法 根据煤层赋存条件，矿井采用平硐开拓，根据矿井开拓方式，本矿井走向较短，只有一个采区的走向长度，采用分列式通风方式，抽出式通风方法，采煤工作面利用全矿井负压通风，采用“U”型通风方式，掘进工作面采用局部通风机压入式通风。 4.1.1.2 通风系统 根据矿井开拓部署，该矿为平硐开拓方式，主平硐、副平硐和后期排水进风行人平硐进风，回风平硐回风。 矿井初期主要通风线路为： 主平硐/副平硐→+1690m水平运输巷/+1690m双龙炭运输巷 /+1728m运输巷/+1728m双龙炭运输巷→+1690m运输石门/+1728m运输石门→一采区轨道上山/一采区行人上山→+1756m运输石门→11011工作面运输巷→11011采煤工作面→11011工作面回风巷→回风石门 →+1798m正炭回风巷→总回风斜巷→+1788m总回风巷→回风平硐→ 地面。 矿井后期主要通风线路为： 主平硐/副平硐/排水进风行人平硐→+1690m水平运输大巷/+1728m运输巷和通风行人斜巷/+1630m排水行人巷→二采区轨道上山/二采区行人上山→+1548m水平运输巷→三采区轨道上山/三采区行人上山→区段运输石门→23013工作面运输巷→23013采煤工作面→23013工作面回风巷→区段回风石门→三采区回风上山→回风暗斜井→总回风斜巷→+1788m总回风巷→回风平硐→地面。
矿井初期开采一采区时为通风容易时期，后期二、三采区同采时为通风困难时期。通风系统图（初、后期）和通风网络图（初、后期）详见图C1795-171-1（修改）、C1795-171-2（修改）。 4.1.1.3 井筒数目、位置、服务范围及时间 矿井开采一采区时有3个井筒，即：主平硐、副平硐和回风平硐，主平硐、副平硐进风，回风平硐回风。矿井二、三采区开采时4个井筒，即主平硐、副平硐、排水进风行人平硐和回风平硐。主平硐、副平硐和排水进风行人平硐进风，回风平硐回风。各井筒均位于井田东部。主平硐为改造利用原基地一号井主平硐；副平硐为改造利用原基地一号井副主平硐；回风平硐为改造利用原基地一号井回风平硐；排水进风行人平硐为改造利用原顺风煤矿主平硐。矿井回风平硐井口坐标为：X=3278284，Y=18267648，Z=+1788.867，服务于全矿井生产期间。 通风系统（初、后期）详见图4-1-1、4-1-2； 通风网络（初、后期）详见图4-1-3、4-1-4。
采区设计（矿井通风系统）课程设计任务书 1、设计依据 给定矿井开拓系统和某一采区区域范围及煤层地板等高线图，矿井概况及生产情况，以及采区生产能力（产量）、瓦斯涌出量等条件，进行采区巷道布置及采区通风系统设计。 设计题目及资料来源 由具体指导老师确定。 2、设计内容 1）采区设计：采区巷道布置（采区上下山、主要进回风、运输巷道），回采巷道布置，回采工作面布置，明确巷道之间的联接关系；简单进行采煤方法、回采工艺设计； 2）采区（或矿井）通风系统设计：采区通风系统确定（要有相应的通风构筑物）、用风地点风量计算与分配（采用由内向外四算一校核的方法），计算采区巷道通风阻力。进行简单的矿井通风系统设计（通风机选型和工况点分析）。 3）安全工程设计【推荐选作】：瓦斯抽采设计、防灭火灌浆设计、注氮气设计、阻化剂设计等。 3、设计要求 完成采区通风系统设计说明书一份，采区巷道布置图，矿井（采区）通风系统图、网络图。（说明书和图纸格式按照学校毕业设计要求的格式完成） 4、提交材料 采区设计及通风系统设计说明书，采区巷道布置图，矿井（采区）通风系统图、通风网络图。（包括草稿、电子文档） 5、指导要求 设计主要分为两个内容：采区巷道布置和矿井（采区）通风设计。 本着今后实施“课程设计进行简单矿井通风设计，毕业设计进行有针对性的老矿井改造通风设计和侧重安全系统设计，加强学生能力培养”的教学计划改革探索，也为适应当前煤矿集约化开采体系的需求，使学生尽早熟悉矿井通风设计的方法，及时消化《矿井通风与空气调节》课中的矿井通风设计内容，本次设计可根据学生情况可适当要求进行简单的矿井通风系统设计（通风机选型和工况点分析）； 在制定设计题目时，原始CAD图纸给出水平大巷、井底车场及主要硐室等矿井开拓布置
一 建筑物概况 该工程为济南市某住宅楼地下车库通风排烟的设计，该地下车库层高3.5m,车库所用面积为5238.36m 2 ，车库总停放车辆为132辆。 二系统方案的划分确定 根据文献[1] 车库的防火分类表3.0.1，汽车库停车辆在50~150辆时，防火等级为三级。3.0.3地下汽车库的耐火等级应为一级。文献[1]汽车库防火分区最大允许建筑面积表5.1.1得，耐火等级为一级的地下车库的防火分区的最大允许建筑面积的2000m 2，5.1.2汽车库内设有自动灭火系统时，其防火分区的最大建筑面积可以按表5.1.1的规定增加一倍。7.1.2停车数超过十辆的地下车库应设置自动灭火系统。综上所述，此系统设置自动灭火系统，防火分区最大允许建筑面积为4000m 2。 根据文献[1]8.2.1面积超过2000m 2的地下车库应该设置机械排烟系统，排烟系统可与人防、排气、通风等合用。8.2.2设有机械排烟系统的汽车库，其每个排烟分区的建筑面积不宜超过2000m 2，且防烟分区不得跨越分防火分区。 根据上述，对此地下车库进行分区，防火分区共分两区，面积分别为1293.8m 2，3944.5m 2。在对防火分区进行防烟分区，防烟分区可采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不下于0.5m 的梁划分，防烟分区的面积依次为1277.6m 2，1277.6m 2，1389.3m 2，1293.8m 2。 三送排风和排烟的计算 1.排风量的确定 地下车库散发的有害物数量不能确定时，全面通风量可按换气次数确定。根据文献[2] 表13.2-2地下汽车库平时排风量的确定中，出入频率较小的住宅建筑单层车库换气次数取4次/h ，计算换气体积时，当层高≤3m 时，按实际高度计算，当层高>3m 时，按3m 计算。 该地下车库的层高为3.5m ，计算换气面积时取3m 。 根据文献[3] ，f nV L 式中 L —全面通风量，m 3 /h n —换气次数，1/h f V —通风房间体积，m 3 根据上述公式计算个防烟分区的排风量如下表：
矿井通风设计（河南理工大学） 矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要环节。因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。 一、矿井通风设计的内容与要求 矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计，必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计，都必须贯彻党的技术经济政策，遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。 矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计计算。 （一）矿井基建时期的通风 矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风，即开凿井筒（或平硐）、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后，主要通风机安装完毕，便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风，从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。 （二）矿井生产时期的通风 矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开拓、采准和采煤工作面
以及其他井巷的通风。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，又可分为两种情况： （1）矿井服务年限不长时（大约15至20年），只做一次通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期；矿井通风阻力最大时为困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出对此两个时期的通风皆为适宜的通风设备。 （2）矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，又需分为两个时期进行通风设计。第一水平为第一期，对该时期内通风容易和困难两种情况详细地进行设计计算。第二期的通风设计只做一般的原则规划，但对矿井通风系统，应根据矿井整个生产时期的技术经济因素，作出全面的考虑，以使确定的通风系统既可适应现实生产的要求，又能照顾长远的生产发展与变化情况。 矿井通风设计所需要的基础资料如下： 矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅（矽）、硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高、最低、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区有无老窑旧巷及其所在地点和存在情形；矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破的最多炸药量；同时工作的最多人数等。 （三）矿井通风设计的内容 （1）确定矿井通风系统
矿井通风技术课程设计 题目：矿井通风技术课程设计 姓名：王冰雨 学号： 1545203115 学院：能源与交通工程学院 专业：矿井通风与安全 班级：通风 15-1 学制：三年 指导教师：张修峰 二○一七年一月
目录 1. 概况 (1) 2. 矿井通风系统选择 (3) 2.1.矿井通风系统设计原则及步骤 (5) 2.2.掘进通风方法.................. 错误！未定义书签。 3. 风量计算及风量分配 (7) 3.1.矿井需风量的计算原则 (9) 3.2.矿井需风量的计算方法 (10) 3.3.矿井总风量分配 (13) 4. 矿井通风阻力计算 (15) 4.1.计算原则 (17) 4.2.计算方法 (18) 5. 选择矿井通风设备 (21) 5.1.选择矿井通风设备的基本要求 (24) 5.2.选择矿井主要通风设备 (27) 6. 概算矿井通风费用 (30) 6.1.吨煤的通风电费 (32) 6.2.通风设备的折旧费和维修费 (37) 6.3.专为通风服务的井巷工程折旧费和维修费 (43) 6.4.通风器材和通风仪表等材料的购置费和维修费 (47) 6.5.通风工作全体人员的工资 (52)
1.概况 矿井通风设计是在进行矿井开拓、开采设计的同时，依据矿井的自然条件及生产技术条件，确定矿井通风系统、供风量、通风阻力和矿井主要通风设备的工作。 矿井通风设计是整个矿井设计的主要组成部分，是保证矿井安全生产的重要环节。其基本任务是建立安全、可靠、技术先进和经济合理的矿井通风系统。通风系统是否合理，直接关系到整个矿井的通风状况的好坏和保障矿井安全生产。新建矿井通风设计的基本内容和步骤是：拟定矿井通风系统、矿井总风量的计算与分配、矿井通风阻力计算、选择矿井通风设备。矿井通风系统必须根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性等条件，通过优化或技术经济比较后确定。 矿井通风设计按照设计内容的实施步骤又可分为技术设计和施工设计。矿井通风技术设计是矿井初步设计或技术方案设计时进行的通风设计，其内容包括确定矿井通风系统、矿井总风量的计算和分配、矿井通风阻力计算、选择通风设备和概算通风费用。这也就是一般说的矿井通风设计。矿井通风施工设计是为通风构筑物和通风设备等安装施工进行的设计，其内容包括工程布置、设备布置和施工布置等。 矿井通风设计的主要依据是：矿区气象资料：井田地质地形：煤层瓦斯风化带垂深、各煤层瓦斯含量、瓦斯压力及梯度等；煤层自然发火倾向，发火周期；煤尘爆炸危险性及爆炸指数；矿井设计生产能力及服务年限；矿井开拓方式及采区巷道分布，回采顺序、开采方法；
第一节设计技术资料 1.1矿井概况 某矿地处平原，地面标高+150m,井田走向长度5km，倾斜方向长度3.5km。井田上界以-165m为界，下界以标高-1020为界，井田内煤层赋存稳定，井田可采储量约1.08亿吨。根据开采条件，煤炭供求状况及“规程”规定，确定此矿为年产150万吨的大型矿井，服务年限为72年。 1.2矿井开采技术条件 井田内有两个开采煤层，为k 1、k 2 。在井田范围内，煤层赋存稳定，煤层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6.5m3/T,煤层有自然发火危险，发火期为16-18个月，煤尘有爆炸性，爆炸指数为36%。 根据开拓开采设计确定，采用立井多水平上下山开拓（见图1-2-1、图1-2-2），第一水平标高-380m，斜长为825×2m，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上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 量在k 1煤层时为1620吨/日，在k 2 煤层时1935吨/日，日进6刀，截深0.6m，高档普 采工作面产量在k 1煤层时为1080吨/日，k 2 煤层时1290吨/日，日进4刀，截深0.6m； 东翼还另布置一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2所示，采区巷道采用集中联合布置（图1-2-1、图1-2-2）。 采区轨道上山均布置在k 2 煤层的底板板稳定细沙石中，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。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。 部分巷道名称、长度、支护形式，断面几何特征参数列入表1-2-1。 井内的气象参数按表1-2-3所列的平均值选取，除综采工作面采用4-6工作制外，其它均采用三八工作制。 井下同时作业的最多人数为700人，综采工作面同时作业最多人数40人，高档普采工作面同时作业最多人数60人。 综合柱状图 柱状厚度（米）岩性描述 240.00 表土，无流砂 8.60 砂质页岩 8.40 泥质细砂岩，沙质泥岩互层，稳定 0.20 沙质泥岩，松软 2.40 K1煤层，块状r＝1.25 4.20 灰色砂质泥岩，细砂岩互层，坚硬 7.80 灰色砂质泥岩 4.80 泥岩细砂岩互层
矿井通风设计施工时的基本原则和要求
通风系统合理可靠的含义？
通风网络图的绘制 矿井风量计算办法 按照《煤矿安全规程》第一百零三条：“煤矿企业应根据具体条件制定风量计算方法，至少每5年修订1次”，要求，根据《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028-2006）、《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008），结合本矿开采的实际情况，制定本办法。 一、全矿井需要风量的计算 全矿井总进风量按以下两种方式分别计算，并且必须取其最大值： 1、按井下同时工作的最多人数计算矿井风量： Q 矿进=4×N×K 矿通 （m3/min） 式中：Q 矿进 ——矿井总进风量，m3/min； 4——每人每分钟供给风量，m3/min.人； N——井下同时工作的最多人数，人； K 矿通——矿井通风需风系数（抽出式取K 矿通 =1.15～1.20）。 2、按各个用风地点总和计算矿井风量： 按采煤、掘进、硐室及其他巷道等用风地点需风量的总和计算： Q 矿进=（∑Q 采 +∑Q 掘 +∑Q 硐 +∑Q 其他 ）×K 矿通 （m3/min） 式中：∑Q 采 ——采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min； ∑Q 掘 ——掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min； ∑Q 硐 ——硐室实际需要风量的总和，m3/min； ∑Q 其他 ——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其他巷道需风量的总和，m3/min。 K 矿通——矿井通风需风系数（抽出式K 矿通 取1.15～1.20）。 二、采煤工作面需要风量 按矿井各个采煤工作面实际需要风量的总和计算： ∑Q 采=∑Q 采i +∑Q 采备i （m3/min） 式中：∑Q 采 ——各个采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min； Q 采i ——第i个采煤工作面实际需要的风量，m3/min； Q 采备i ——第i个备用采煤工作面实际需要的风量，m3/min。 每个采煤工作面实际需要风量，按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。有符合规定的串联通风时，按其中一个采煤工作面实际需要的最大风量计算。 1、按气象条件计算： Q 采=Q 基本 ×K 采高 ×K 采面长 ×K 温 （m3/min）
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》设计就是学完《矿井通风》课程后进行,就是学生理论联系实际的重要实践教学环节,就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、进一步巩固与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与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与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与认真贯彻《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,难免有疏漏与错误之处,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
摘要 本次课程设首先是将车间划分成两个区域。然后计算出各设备排风罩的排风量，计算系统的排风量及阻力，进行除尘器和风机的选择，绘制通风系统布置图。 考虑到车间粉尘污染的特点以及进出空间的限制，比较各种类型的除尘器，选择了最合理的通风除尘方案，进行了通风除尘系统的设计。 关键词：风量；风压；排风罩；除尘
某综合车间局部通风除尘系统设计 目录 1前言 (1) 2排风量计算 (3) 2.1设备参数 (3) 2.2各设备排风量计算 (4) 2.3各管路排风量计算 (7) 3各通风系统的排风量和阻力计算 (9) 3.1第一工作区排风量和阻力计算 (9) 3.1.1绘制轴测图 (9) 3.1.2确定管径和单位长度的摩擦阻力 (9) 3.1.3确定各管段的局部阻力系数 (10) 3.1.4计算各管段的沿程摩擦阻力和局部阻力 (12) 3.1.5对并联管路进行阻力平衡计算 (13) 3.1.6除尘器及风机的选择 (15) 3.1.7管道计算汇总 (16) 3.2第二工作区排风量和阻力计算 (17) 3.2.1绘制轴测图 (17) 3.2.2确定管径和单位长度摩擦力 (17) 3.2.3确定各管段的局部阻力系数 (18) 3.2.4计算各管段的延程摩擦阻力和局部阻力 (19) 3.2.5对并联管路进行阻力平衡计算 (19) 3.2.6除尘器及风机的选择 (19) 3.2.7管道计算汇总 (20) 4总结 (21) 附录I (22) 附录II (23) 参考文献 (24)
1前言 人类在生产和生活的过程中，需要有一个清洁的空气环境（包括大气环境和室空气环境）。因此，就要在生产和生活的过程采用通风和除尘技术。 通风工程在我国实现四个现代化的进程中，一方面起着改善居住建筑和生产车间的空气条件，保护人民健康、提高劳动生产率的重要作用；另一方面在许多工业部门又是保证生产正常进行，提高产品质量所不可缺少的一个组成部分。 工业通风是控制车间粉尘、有害气体或蒸气和改善车间微小气候的重要卫生技术措施之一。其主要作用在于排出作业地带污染的或潮湿、过热或过冷的空气，送入外界清洁空气，以改善作业场所空气环境。 工业通风按其动力来源分为自然通风和机械通风。自然通风依靠室外空气温度差所形成的热压和室外风力所形成的风压而使空气流动；机械通风则依靠通风机所形成的通风系统外压力差而使空气沿一定方向流动。 净化工业生产过程中排放出的含尘气体称为工业除尘。 风机生产行业引进国外技术，改变了以往风机全压偏小、不适用于除尘系统的状况。新产品不但全压满足除尘工程的需求，而且噪声低、机械效率高、振动小，并有较好的防磨措施。 除尘系统风量调节技术的应用越来越普遍。以往仅靠液力耦合器使风机变速，现在已有多种变频调速器，适用于不同规格的电机，因而风量调节更易实现。除尘系统风量调节，离不开流量监测，已开发出含尘气体流量连续监测装置，具有不堵、阻力小、应用方便等特点，在除尘系统运行中发挥了很好的作用。 有些生产过程如原材料加工、食品生产、水泥等排出的粉尘都是生产的原料或成品，回收这些有用原料，具有很大的经济意义。在这些部门，除尘设备既是环保设备又是生产设备。 工业防尘技术的前景是广大的：1、工业防尘法规更完善，执法更强化。进入21
目录 前言3 第一章矿井基本简况5 第一节矿井简况4 一、井田简况4 二、煤层地质简况4 三、瓦斯简况5 四、水文简况5 五、煤尘、煤炭自燃简况5 六、通风简况5 第二章通风系统设计可行性论证8 第一节矿井通风系统优化背景8 一、矿井目前通风及生产能力情况8 二、矿井生产能力发展前景8 第二节通风系统改造的必要性分析、论证9 第三节通风系统改造的主要手段10
第四节通风系统改造总体技术方案的选择10 第三章矿井通风参数计算14 第一节通风系统改造后矿井需要风量的计算14 一、矿井风量计算原则14 二、矿井需风量的计算14 第二节通风系统改造后矿井通风阻力的计算19 一、矿井通风总阻力计算原则19 二、矿井通风总阻力计算19 第三节通风系统改造技术方案比较33 第四章矿井通风设备的选择35 第一节主要通风机选型35 一、设计依据35 二、通风设备选型35 第二节矿井主要通风设备的配置要求38 第五章通风费用概算40 第六章矿井安全技术措施43
第一节粉尘灾害防治43 一、防尘措施43 二、防爆措施43 三、隔爆措施43 第二节瓦斯灾害防治44 第三节防灭火44 一、煤的自燃预防措施44 二、外因火灾防治44 第四节矿井防治水45 第五节井下其它灾害预防45 一、顶板灾害防治45 二、机电运输事故防治45 前言 矿井通风是一个运用多种技术手段输送、调度空气在井下流动，维护矿井正常生产和劳动安全的动态过程。在生产期间其任务是利用通风动力，以最经济的方式，向井下各用风地点供给质优量足的新鲜空气，保证工作人员
的呼吸，稀释并排除瓦斯、粉尘等各种有害物质，降低热害，给井下创造良好的劳动环境；在发生灾变时，能有效、及时地控制风向及风量，并与其它措施结合，防止灾害的扩大，最大限度地减少事故损失。 剖析历次煤矿重大灾害事故发生及扩大的原因，无不与矿井通风系统有着密切的关系。因此，建立一个既能满足日常生产需风，保证风向稳定、风质合格，在灾害时期又能保持通风设备运行可靠、稳定、能快速实现风流控制的通风系统是至关重要的。 本设计基于郑兴义兴（新密）煤矿的现状，本着为矿井的长期发展，提高矿井生产能力进行的矿井通风系统改造。总设计技术方案：维修扩大矿井东回风巷的断面，回收矿井西回风巷，对皮带巷进行扩修增大通风断面减小阻力，并经过矿井通风设施改造。通过风量、风阻等计算，选择出主要通风机以及配套的电机型号。通过各种论证，本设计可靠可行，提高矿井的抗灾能力，提高了矿井的经济效益。
矿井通风设计说明书 1、设计依据概述 1.1、矿段地质、开拓生产情况 矿区本次深部开采设计对象主要为-530m标高以下的I号矿体和V号矿体群。 本次深部开拓设计开采的-530m标高以下的矿体赋存地质条件与上部矿体单一、品位高、厚度大、且相对稳定、完整的赋存条件，有明显的差异。这将会增加深部开采的难度，需要采取必要的应对措施。 1.11、-530m以下深部开釆范围内的地质储量及岩石性质： ①I号矿体，表内矿体重2. 85t/m3,表外矿体重2. 79 t/m3。矿石量12万吨，平均品位4. 13g/t,金金属量495. 53Kg。矿体硬度系数f二7~&顶底板f二11~12.; ②V号矿体群体重2.74 t/m3,矿石量261万吨，平均品位6. 38g/t,金金属量16708. 82KgoV号矿体及顶底板硬度系数与I号矿体大致相似。顶板平均抗压强度110. 99Mpa,矿体107. 42Mpa, 底板101. 05Mpa o -530m标高以下至-730m深部开采范围内全部设计地质储量, 矿石量273万吨，平均品位6. 29g/t,金金属量17204. 35Kgo ③围岩体重：2. 70 t/m3o ④矿岩松散系数：1.6o
⑤自燃性：无 本次设计生产规模为80万t/ao根据计算并结合矿山实际情 况，确定V号矿体开采范围内的服务年限为6年。 1.12、矿区地形及矿区气候概况 矿区地处望儿山北麓，西临莱州湾，处于低山丘陵向海湾平原过度地带，地势平坦开阔。地面标高23. 42-26. 65m o 地表水体主要为万深河，其发源于金华山-望儿山之间，流经 矿区东侧，向北注入渤海，全长8km。该河上游汇水面积3. 90km2, 源近流短，属季节性河流。 矿区属北温带东亚季风区大陆性气候，四季分明，光照充分，依山傍海，气候宜人，冬无严寒，夏无酷暑，属于暖温带季风气候，全年平均气温12摄氏度左右，是中国北方著名的旅游避暑和休闲度假胜地。 年降水量约610mm,属于半湿润地区。年平均降水量为651.9毫米，年平均气温11.8°C,年平均相对湿度68%,年平均日照时数2698. 4小时，太阳辐射总量年平均值5224. 4兆焦耳/ 平方米，年平均风速内陆地区3-4米/秒，沿海地区4-6米/秒, 全市平均无霜期210天。 1.13、现在的开拓方式 自建矿以來，为适应生产发展的需要，新城金矿进行了三次开拓工程建设，形成主斜井、主竖井一辅助斜坡道、主斜坡道等多种开拓方式共存的局面。
《矿井通风》课程设计 院系：能源科学与工程学院
前言 矿井通风是煤矿建设中的重要一个环节。通风系统的优劣不仅直接影响着煤炭企业的经济效益，安全生产还直接关系到井下工作人员的生命安全。近些年因通风原因造成的事故频发，矿井通风已成为影响安全生产，事关企业发展的重要因素。矿井通风不仅影响到矿井的产量，同时还影响安全生产，风量风速的合理化至关重要，风量风速过小矿井机电设备放出的热量和人员呼吸，煤炭放出的污染气体无法排出，易引起瓦斯爆炸，风量风速过大又会扬起煤尘不仅污染新鲜风，更有引起煤尘爆炸的危险。所以做好矿井通风至关重要。 本报课程设计完成共用时3周。因以前从未做过，开始确实不知如何下手，通过反复阅读任务书、仔细研究有关书籍、资料，逐渐有了思路。按思路逐渐往下做，虽然也遇到了不少问题，但通过与老师、同学交流，查阅相关资料，问题得到的一一解决，最终完成了本课程设计所要求的所有内容。 通过本次课程设计的完成，掌握了通风设计的一般顺序、内容、思路和方法，巩固了课堂所学知识，提升了自己的实践能力，。在这里向辛勤培育我们的老师表示衷心的感谢。 2012年6月1日
目录 第一章矿井概况 一、地质概况 二、开拓方式及开采方法 第二章矿井通风系统 一、矿井通风系统的要求 二、确定矿井通风系统 第三章采取通风方式 一、确定采区通风方式 第四章采煤工作面通风方式 一、确定采煤工作面通风方式 第五章主要通风机工作方式 一、确定主要通风机的工作方式 第六章矿井需风量计算与分配 一、矿井风量计算原则 二、矿井风量计算与分配 第七章通风系统示意图和网络图 一、确定通风困难和容易时期的开采位置 二、通风系统示意图和网络图 第八章矿井通风阻力 一、计算原则 二、计算方法 三、计算矿井总风阻及总等积孔 四、矿井通风阻力计算 第九章通风机选型 一、通风机选型 二、电动机选择 三、概算通风费用 第十章矿井灾害防治措施 参考文献