矿井通风课程设计

矿井通风课程设计说明书设计题目: 矿井通风助学院校: 自考助学专业: 采矿工程姓名:自考助学学号:成绩: 指导教师签名:河南理工大学成人高等教育2O 年月日目录一、矿井基本概况 (2)二、拟定矿井通风系统 (5)三、矿井总风量计算与分配 (6)四、矿井通风总阻力计算 (10)五、选择矿井通风设备 (13)六、通风耗电费用概算 (16)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。

1. 矿井概况1.1煤层地质概况单一煤层，倾角15°- 18°，相对瓦斯涌出量为8m3/t,煤尘有爆炸危险。

1.2井田范围走向长度8555m。

1.3矿井生产任务年产量为0.9Mt，矿井服务年限为46a。

1.4矿井开拓方式及采区划分矿井采用立井单水平上下山分区式开拓。

全矿井共划分12个采区，上山部分6个（见题图9-1），下山部分6个。

上山部分服务年限25a，下山部分服务年限21a。

矿井开拓系统如题图9-2所示。

主、副井布置在井田的中央，通过主要石门与东西向的运输大巷相连通。

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。

1.5开拓系统图、采区布置图、巷道布置图、以及井巷尺寸及其。

1-1上山采区划分示意图巷道布置示意图1-32.矿井通风系统的选择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（1~2）进入井下，经井底车场(2)、主要运输石门(2~3、3~4)、主要运输大巷（4~5）、采区下部车场（5）、运输上山（5~6、6~7）、区段运输顺槽（7~8）、上层采煤工作面（10~11）。

清洗工作面后，污风经区段回风平巷（13~14）、回风石门（14~15）、主要回风巷道（15~16）回风井（16~17）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（1~2）进入井下，经井底车场(2)、主要运输石门(2~3、3~4)、主要运输大巷（3\5）、采区下部车场（5）、运输上山（5~6、6~7）、区段运输顺槽（7~8）、上层采煤工作面（10~11）。

清洗工作面后，污风经区段回风平巷（13~14）、回风石门（14~15）、主要回风巷道（15~16）回风井（16~17）排入大气。

2.3火药库通风系统：新鲜风流从地面经副井（1~2）进入井下，经井底车场(2)、主要运输石门(2~3)、火药库、轨道上山、回风石门（14~15）、主要回风巷道（15~16）回风井（16~17）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（1~2）进入井下，经井底车场(2)、主要运输石门(2~3、3~4)、主要运输大巷（4~5）、采区下部车场（5）、运输上山（5~6）、掘进工作面。

清洗工作面后，污风流入轨道上山、回风石门（14~15）、主要回风巷道（15~16）回风井（16~17）排入大气。

矿井通风系统示意图见附图1-1:3.矿井总风量计算与分配3.1矿井需风量的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=4×110×1.10=560m3/min式中Q矿——矿井总需风量，m3/minN——井下同时工作的最多人数，人；4——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 1.20~1.25;采用对角式或区域式通风时，可取1.10~1.15。

上述备用系数在矿井产量T≧0.90Mt/a时取大值。

3.2.2按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算3.2.2.1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：根据矿井总产量算出矿井每分钟产煤量为：1.71t，瓦斯绝对涌出量为：1.73×8=13.84 m3/minQ采=100Q瓦K瓦=100×13.84×1.6=2214.4m3/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1.4~2.0;水采工作面可取2.0~3.0。

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的需风量按下式计算：Q采=60v采S采K采，m3/min=60×1.0×8.14×1.2=586m3/min式中v采——采煤工作面适宜风速，m/sS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先取采煤工作面长度风量系数表表3-2（3）按炸药使用量计算：Q采=25A采，m3/min=25×10=250 m3/min式中25——每使用1kg炸药的供风量，m3/minA采——采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg（4）按工作人员数量计算：Q采=4n采，m3/min=4×26=104 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≧60×0.25S采，m3/min=60×0.25×8.14=122.1m3/min按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：Q采≦60×4S采，m3/min=60×4×8.14=1953.6 m3/min3.2.2.2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=100×0.42×1.5=60 m3/min（2）按炸药量使用最计算：Q掘=25A掘，m3/min=25×10=250 m3/min（3）按局部通风机吸风量计算：Q掘=Q通IK通，m3/min=200×1×1.2=240 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1.2~1.3,进风巷中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3。

（4）按工作人员数量计算：Q掘=4n掘，m3/min=4×10=40 m3/min（5）按风速进行验算；岩巷掘进工作面的风量应满足：60×0.15×S掘≦Q掘≦60×4×S掘由上式得43.2 m3/min≦Q掘≦1152 m3/min煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足：60×0.25×S掘≦Q掘≦60×4×S掘=72 m3/min≦Q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=250 m3/min72 m3/min≦Q掘≦1152 m3/min所以，Q 掘=250 m3/min 符合上述要求。

3.2.2.3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80~100m3/min ，大型矿井一般100~150m3/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60~80m3/min 。

（4）其它巷道需风量计算新建矿井，其他用风巷道的总风量难以计算时，也可按采煤，掘进，硐室的需风量总和的3%~5%估算。

（5）矿井总风量计算；()KQ Q Q Q Q ⨯+++=∑∑∑∑其他硐掘采矿=(2214.4×2+250×4+285+82.5) ×1.1 =6375.9 m3/min 。

通过计算所得；矿井总风量为6375.9 m3/min3.3矿井总风量的分配3.3.1分配原则矿井总风量确定后，分配到各用风地点的风量，应不得低于其计算的需风量；所有巷道都应分配一定的风量；分配后的风量，应保证井下各处瓦斯及有害气体浓度、风速等满足《规程》的各项要求。

3.3.2分配的方法首先按照采区布置图，对各采煤、掘进工作面、独立回风硐室按其需风量配给风量，余下的风量按采区产量、采掘工作面数目、硐室数目等分配到各采区，再按一定比例分配到其它用风地点，用以维护巷道和保证行人安全。

风量分配后，应对井下各通风巷道的风速进行验算，使其符合《规程》对风速的要求。

4、矿井通风阻力的计算4.1矿井通风阻力计算的原则1．如果矿井服务年限不长（10~20年），选择达到设计产量后通风容易和困难两个时期分别计算其通风阻力；若矿井服务年限较长（30~50年），只计算前15~25年通风容易和困难两个时期的通风阻力。