矿井通风课程设计
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朔州煤矿矿井通风课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解矿井通风的基本原理,掌握通风方式及其适用条件;2. 掌握矿井通风系统的构成、工作原理及通风设施的作用;3. 了解矿井空气成分及有害气体的影响,掌握矿井空气质量评价方法。
技能目标:1. 能够分析矿井通风需求,设计合理的通风方案;2. 能够运用矿井通风知识解决实际问题,如通风阻力计算、风量调节等;3. 能够运用矿井空气质量评价方法,评估矿井空气质量,并提出改进措施。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对矿井通风安全重要性的认识,增强安全意识;2. 激发学生学习矿井通风知识的兴趣,培养自主学习能力;3. 培养学生关注矿井工人职业健康,提高社会责任感。
本课程针对朔州煤矿矿井通风问题,结合学生年级特点和教学要求,旨在使学生在掌握矿井通风基本知识的基础上,具备分析、设计和改进矿井通风系统的能力。
通过本课程的学习,培养学生关注矿井安全、提高矿井空气质量的价值观念,为我国煤矿安全生产贡献力量。
二、教学内容1. 矿井通风基本原理:介绍矿井通风的目的、要求,通风方式的分类及适用条件,矿井空气流动基本方程。
2. 矿井通风系统:讲解矿井通风系统的构成、工作原理,通风机、风筒等通风设施的作用及选型。
- 教材章节:第三章 矿井通风系统及其设备3. 矿井空气成分与质量控制:分析矿井空气中有害气体的来源、危害,矿井空气质量评价方法及标准。
- 教材章节:第四章 矿井空气成分与质量控制4. 矿井通风设计与计算:介绍矿井通风设计的基本原则,通风阻力计算,风量调节方法。
- 教材章节:第五章 矿井通风设计与计算5. 矿井通风安全管理:讲解矿井通风安全管理制度,通风事故案例分析,通风安全措施。
- 教材章节:第六章 矿井通风安全管理本教学内容按照课程目标,系统组织矿井通风相关知识,注重理论与实践相结合。
教学进度安排合理,使学生在掌握基本原理的基础上,学会矿井通风设计与计算,了解通风安全管理,提高矿井通风安全意识。
目录第一节矿井概况 (2)1.1矿井地质 (2)1.1.1 地理、交通、地形地貌 (2)1.1.2 建设单位概况 (3)1.1.3 矿井地质 (3)1.1.4 自然安全条件 (7)1.2矿井开拓 (8)1.2.1 开拓方案设计 (8)1.2.2井筒、大巷、顺槽的布置 (20)第二节矿井通风 (23)2.1矿井通风系统 (23)2.1.1 进风井、回风井、进回风大巷 (23)2.1.2 采面通风 (23)2.1.3 通风方式 (24)2.2矿井通风容易时期和困难时期的确定 (24)2.2.1 开拓延伸设计 (24)2.2.2 容易时期和困难时期的确定 (24)2.3矿井的总风量计算 (24)2.3.1 总风量的计算 (24)2.3.2 矿井风量分配 (27)2.3.3 绘制通风网络图 (27)2.4矿井通风阻力计算 (27)2.4.1 选择线路 (27)2.4.2 阻力计算 (28)2.5通风设备的选择 (31)2.5.1 风机选型 (31)2.5.2 电机选择 (32)第三节安全技术措施 (33)3.1通风措施 (33)3.2防瓦斯措施 (33)3.3防火措施 (34)3.4防煤尘措施 (35)第四节通风费用概算 (36)4.1设备折旧费 (36)4.2材料费 (37)4.3人员工资 (37)4.4矿井通风总费用 (37)参考资料: (38)第一节矿井概况1.1 矿井地质1.1.1 地理、交通、地形地貌一、地理杨湾煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗境内,北抵庙沟,南至炭窑沟,西以丁家梁一线为界,东与束会川相邻。
其地理坐标为:东经110°20′03″~110°22′14″北纬39°25′22″~39°26′50″二、交通矿井北西距伊金霍洛旗新庙乡政府驻地约5km,交通条件便利。
边(边家壕)~贾(贾家湾)公路从井田西南部穿过,该公路为双道柏油路面。
井田与边~贾公路有砂石运煤支线相连,至边家壕距离约5km,边家壕向南18km可至大柳塔镇,向北约60km可达鄂尔多斯市东胜区。
矿井通风课程设计矿井通风是矿山安全生产中非常重要的一项工作。
为了满足矿山安全生产的需要,矿井通风课程设计成为矿山工程专业的必修课程。
本文将介绍矿井通风课程设计的相关内容。
一、课程简介矿井通风课程设计是矿山工程专业的一门必修课程,涉及到矿山通风设备的选型、布置和调节等方面的知识。
该课程的目标在于培养学生的通风设备选型和运行调节能力,让学生能够独立完成矿山通风系统的设计和调试,并具有独立行业技术评价的能力。
二、课程内容1. 矿井通风系统的基本概念和原理。
本课程主要介绍矿井通风系统的概念、基本构成、工作原理和分类等方面的知识,学生需要掌握矿井通风系统的功能、组成和基本流程。
2. 矿井通风系统的选型和布置。
本课程将对矿井通风系统的选型和布置进行详细介绍,学生需要掌握矿井通风设备的选型规范、布置要求和运行标准。
同时要求学生具备运用通风参数的计算、分析和评价的能力。
3. 通风系统的维护和管理。
本课程将介绍通风系统的日常维护和管理,学生需要学习矿山通风设备的定期检查、保养、维修和更换等基本知识,具备企业通风技术管理能力。
4. 矿井事故风险评估与应急预案设计。
本课程将教授矿井事故风险评估和应急预案的设计,学生需要学习矿井事故的危害性和规避措施,以及制定应急预案的基本流程和方法等知识。
5. 实践操作教学。
本课程将配合实验教学进行矿井通风系统的设计与调试,学生需要掌握手工绘制通风系统图、计算各种参数和运行状态分析等操作技能。
三、课程特点1. 强调实践操作。
矿井通风课程设计的理论知识与实践操作相结合,成为了其特点之一。
在实验教学环节中,学生可以通过分析、实验、检验等操作,巩固和应用所学的通风系统设计和计算技能。
2. 突出实用性。
本课程主要侧重于矿井通风系统的设计、调试和运行等实际应用方面的技术能力培养,充分体现了实践、应用、创新教学的特点。
3. 与企业实际紧密结合。
矿井通风课程设计与矿山企业的实际紧密结合,对培养高素质人才、提高矿井通风系统的效率和保证矿山安全生产有非常重要的意义。
矿井通风与安全课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握矿井通风的基本原理,理解通风系统对矿井安全的重要性。
2. 学会分析矿井通风系统中的常见问题,如风量不足、风向逆流等,并掌握相应的解决方法。
3. 了解矿井安全生产的相关法律法规,明确矿井安全管理的要点。
技能目标:1. 能够运用矿井通风原理,设计简单的通风系统,提高矿井空气质量。
2. 培养解决矿井通风安全问题的实际操作能力,进行通风设施的检查和维护。
3. 能够运用所学知识,对矿井安全事故进行初步分析和判断,提高安全防范意识。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对矿井安全生产的责任感和使命感,树立安全意识。
2. 激发学生学习矿井通风与安全相关知识的兴趣,培养自主学习能力。
3. 增强团队合作意识,培养在矿井安全生产中与他人沟通、协作的能力。
课程性质分析:本课程为矿井通风与安全的专业课程,旨在帮助学生掌握矿井通风的基本原理和实际操作技能,提高矿井安全生产水平。
学生特点分析:学生为高中年级学生,具有一定的物理基础和逻辑思维能力,对实际操作和矿井安全有一定的兴趣。
教学要求:1. 结合课本内容,注重理论知识与实践操作的结合,提高学生的实际操作能力。
2. 创设情境教学,激发学生学习兴趣,引导学生主动参与矿井通风与安全的实践探索。
3. 注重培养学生安全意识,将安全知识内化为学生的自觉行动。
二、教学内容1. 矿井通风原理:包括风流的基本特性、通风动力与阻力、通风方式及通风网络。
2. 矿井通风系统设计:通风系统的构成、设计原则、通风设施布置及风量调节。
3. 矿井通风系统常见问题及解决方法:分析风量不足、风向逆流等问题的原因,介绍相应的解决措施。
4. 矿井安全生产法律法规:解读矿井安全生产的相关法律法规,如矿山安全法、煤矿安全规程等。
5. 矿井安全管理:矿井安全管理体系、安全检查与隐患排查、事故应急预案及事故处理。
教学大纲安排:第一周:矿井通风原理及通风方式第二周:矿井通风系统设计及通风设施布置第三周:矿井通风系统常见问题及解决方法第四周:矿井安全生产法律法规及安全管理教材章节及内容:第一章 矿井通风基本原理第二章 矿井通风系统设计第三章 矿井通风系统问题及解决方法第四章 矿井安全生产法律法规第五章 矿井安全管理教学内容科学性和系统性保证:1. 紧密结合课本,确保所选内容的科学性和系统性。
矿井通风与安全课程设计矿井通风与安全课程设计矿井通风与安全课程是针对矿山工作人员的一门专业课程。
在矿山作业中,通风与安全一直是矿工们必须重视的问题。
矿井通风的好坏关系到矿工们的生命安全,而安全工作的好坏则关系到矿上生产的顺利进行。
为了使矿工们更好地掌握通风与安全相关知识,我设计了这门矿井通风与安全课程。
一、课程概述本课程是一门综合型课程,主要涵盖了矿井通风与安全两个方面的知识。
具体包括:矿井通风概述、矿井通风系统的组成、矿井通风系统的设计与优化、矿井安全管理、矿井灾害防范与应对等。
课程旨在为矿山工作人员提供必要的通风与安全知识,提高其安全意识与应急能力。
二、教学目标1、掌握矿井通风的概念与基本原理,了解各种通风系统的组成结构及其作用;2、掌握矿井通风系统的设计与优化方法,提高通风质量与效率;3、了解矿井安全管理的相关法律法规与标准,学会矿井安全管理的基本方法与技巧;4、了解常见的矿井灾害及其应急处理方法,提高矿工的应急能力。
三、教学内容1、矿井通风概述:介绍矿井通风的概念、意义、发展历程,以及矿井通风系统的作用与类型。
2、矿井通风系统的组成:详细介绍矿井通风系统的组成结构,如风机、管道、出口、等。
3、矿井通风系统的设计与优化:分析影响矿井通风质量与效率的因素,介绍矿井通风系统的设计方法与技巧;4、矿井安全管理:了解相关法律法规与标准,掌握矿井安全管理的基本方法与技巧,如安全检查、安全培训等。
5、矿井灾害防范与应对:介绍常见的矿井灾害及其应急处理方法,如煤尘爆炸、矿山火灾等。
四、教学方法1、教师讲授:由教师讲解矿井通风与安全相关知识,讲解仿真实验和模拟软件。
2、案例分析:结合矿井通风与安全的实际案例,进行分析、讨论和总结,加深学生的体会与认识。
3、实践操作:学生通过模拟实验等方式,实际操作矿井通风与安全相关设备,提高实践能力。
四、教学评价1、考试成绩:通过考试成绩来了解学生的学习成果。
2、课堂表现:通过课堂互动和讨论,了解学生对知识的掌握情况。
矿井通风系统课程设计摘要。
一、课程目标知识目标:通过本节课的学习,使学生了解矿井通风系统的基本原理和结构,掌握矿井通风方式、通风设备及其作用,理解矿井通风在煤矿安全生产中的重要性。
技能目标:培养学生运用矿井通风知识分析、解决实际问题的能力,学会设计简单的矿井通风系统,能对矿井通风系统进行初步的评估和优化。
情感态度价值观目标:激发学生对矿井通风系统研究的兴趣,提高学生的安全意识,培养学生的团队合作精神和责任感,使其认识到矿井通风在保障矿工生命安全方面的重要性。
针对课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标具体分解为以下学习成果:1. 学生能够阐述矿井通风的基本原理和通风方式。
2. 学生能够识别矿井通风系统中的主要设备,并说明其作用。
3. 学生能够运用矿井通风知识,分析矿井通风系统存在的问题,并提出改进措施。
4. 学生能够以小组合作形式,设计一个简单的矿井通风系统,并进行评估和优化。
5. 学生能够认识到矿井通风在煤矿安全生产中的重要作用,提高安全意识和责任感。
二、教学内容依据课程目标,本节教学内容主要包括以下几部分:1. 矿井通风原理:讲解矿井通风的基本概念、原理,介绍矿井通风方式,如机械通风、自然通风等。
2. 矿井通风设备:介绍矿井通风系统中的主要设备,如风机、风筒、风门等,并阐述其作用和工作原理。
3. 矿井通风系统设计:讲解矿井通风系统的设计原则,分析不同矿井通风系统的优缺点,指导学生如何设计简单的矿井通风系统。
4. 矿井通风系统评估与优化:教授学生如何评估矿井通风系统的性能,如风量、风速、风压等参数的测定,以及如何针对问题进行优化。
教学内容安排如下:第一课时:矿井通风原理及通风方式;第二课时:矿井通风设备及其作用;第三课时:矿井通风系统设计原则与方法;第四课时:矿井通风系统评估与优化。
本节教学内容参考教材相关章节,结合教学实际,确保科学性和系统性。
具体教材章节如下:第一章 矿井通风基本概念与原理;第二章 矿井通风设备;第三章 矿井通风系统设计;第四章 矿井通风系统评估与优化。
第一节矿井概况一、地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。
该矿为年产150万吨的大型矿井,服务年限为72年。
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15°,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6.6m3/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%。
综合柱状图二、开拓方式及开采方法采用立井多水平上下山开拓,第一水平标高-380m,倾斜长为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1935吨/日,日进6刀,截深0.6m,高档普采工作面产量为k1煤层时为1080吨/日,k2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。
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。
部分巷道名称、长度、支护形式,断面几何特征参数列入表1。
表1 井巷特征参数表2 综采工作面部分机电设备一览表井内的气象参数按表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。
矿井通风课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握矿井通风的基本原理、方法和应用,了解矿井通风的安全技术和设备,提高学生对矿井通风的认识和实际操作能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)掌握矿井通风的基本概念、原理和作用;(2)了解矿井通风系统的设计和运行方法;(3)熟悉矿井通风的安全技术和设备。
2.技能目标:(1)能够分析矿井通风问题,并提出合理的解决方案;(2)具备矿井通风设备的选择和安装能力;(3)能够进行矿井通风系统的调试和维护。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对矿井通风安全的重视,增强安全意识;(2)培养学生热爱矿井通风事业,提高职业素养;(3)培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括矿井通风的基本原理、矿井通风系统的设计与运行、矿井通风安全技术及设备等方面。
具体内容如下:1.矿井通风的基本原理:矿井通风的概念、作用、基本原理及其应用。
2.矿井通风系统的设计与运行:矿井通风系统的设计方法、通风网络的构建与优化、通风设备的选型与安装。
3.矿井通风安全技术:矿井通风安全的基本要求、通风安全监测与控制、事故预防与处理。
4.矿井通风设备:通风设备的类型、结构、性能及应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过讲解矿井通风的基本原理、方法和应用,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:学生针对矿井通风实际问题进行讨论,培养学生的分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法:分析典型矿井通风事故案例,使学生了解通风安全的重要性,提高安全意识。
4.实验法:让学生亲自动手进行矿井通风设备的操作和调试,提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威、实用的矿井通风教材作为主要教学资源。
矿井通风课程设计一、课程概述本课程作为矿业工程领域的基础课程,主要介绍矿井通风的基本原理、矿井通风系统的设计与运行,以及矿井通风在矿山安全生产中的作用。
通过学习本课程,学生将掌握矿井通风的关键技术,为进一步进行矿山安全生产提供保障。
二、教学目标1.掌握矿井通风的基本概念、原理与技术要点;2.熟悉矿井通风系统的设计与运行,以及矿井通风在矿山安全生产中的应用;3.能够分析和解决矿井通风的实际问题;4.具备矿井通风的实验能力,能够进行简单的实验和数据处理;5.培养良好的安全生产意识和团队合作精神。
三、教学内容第一章矿井通风基本概念1.矿井通风的基本概念与分类;2.矿井通风工作原理;3.矿井通风系统的组成。
第二章矿井风路设计原则1.矿井空气动力学基础;2.直管道和弯管道的阻力;3.矿井通风系统的设计原则。
第三章矿井通风系统运行控制1.矿井通风系统的运行和控制;2.矿井风量的计算与测量;3.矿井通风系统的调节。
第四章矿井通风安全与经济性1.矿井通风系统的安全问题;2.矿井通风安全管理;3.矿井通风系统的经济性分析。
第五章矿井通风系统设计实例分析本章主要从实际工程出发,对矿井通风系统进行具体设计实例分析,包括矿井通风系统的设计方案、设计计算和实施过程中出现的问题和解决方法等。
第六章矿井通风实验通过实验,学生将深化对矿井通风的理解和掌握矿井通风的实验技能。
四、教学方法本课程采用以“理论教学+实验教学”相结合的方式进行教学。
在理论教学中,采用讲授、讨论、案例分析等方式,充分展现矿井通风的实际应用。
在实验教学中,采用小组合作、现场实践等方式,培养学生动手实践的能力。
五、教材1.《矿井通风原理与应用》2.《矿井通风设计》3.《矿井通风工程实例》六、评分标准1.平时成绩占比40%,包括出勤、课堂表现、小组讨论等,要求学生积极参与课堂活动,认真完成负责的小组讨论内容;2.期末考试占比60%,包括选择题、填空题、计算题和简答题等,考核学生对矿井通风课程所学知识的掌握情况。
矿井通风学》课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握矿井通风学的基本概念、原理和方法。
具体包括以下三个方面:1.知识目标:学生能够理解矿井通风的定义、作用和重要性;掌握矿井通风的基本原理和方法,包括自然通风和机械通风;了解矿井通风系统的组成和运行机制。
2.技能目标:学生能够运用矿井通风学的原理和方法分析问题和解决问题;能够设计简单的矿井通风系统,并进行效果评估。
3.情感态度价值观目标:学生能够认识到矿井通风在煤矿安全生产中的重要性,增强安全意识;培养学生的责任感和使命感,激发学生对矿井通风学的兴趣和热情。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.矿井通风的定义、作用和重要性:介绍矿井通风的基本概念,阐述矿井通风在煤矿安全生产中的重要作用。
2.矿井通风的基本原理和方法:讲解矿井通风的物理原理,介绍自然通风和机械通风的原理及应用。
3.矿井通风系统的组成和运行机制:解析矿井通风系统的结构,阐述各组成部分的功能和相互作用。
4.矿井通风设计及效果评估:介绍矿井通风设计的基本方法,讲解通风效果评估的指标和手段。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下几种教学方法:1.讲授法:教师通过讲解、阐述矿井通风的基本概念、原理和方法,引导学生理解和掌握相关知识。
2.案例分析法:教师通过引入矿井通风的实际案例,让学生运用所学知识分析问题和解决问题。
3.实验法:学生进行矿井通风实验,让学生亲身体验和了解通风原理及设备运行。
4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养学生的思维能力和团队协作精神。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的矿井通风学教材,为学生提供系统、科学的学习资料。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,直观展示矿井通风的原理和设备。
4.实验设备:准备矿井通风实验所需的设备,为学生提供实践操作的机会。
矿井通风课程设计题目1某煤矿井田范围走向长7.42km,倾斜宽0.66—1.47km,井田面积约8.53 km2。
位于背斜南翼,为一般平缓的单斜构造,地层产状走向近东西向,倾向南,倾角10-25。
,一般为16。
左右。
矿井生产能力为90万t/a。
矿井采用中央竖井,煤层分组采区上山布置的开拓方式,单翼对角式通风。
井田设四个井筒:主井、副井、风井。
地面标高+200m。
全矿井划分为两个水平,第一水平标高-150m,第二水平标高-350m,回风水平标高+45~+50m。
第一水平东西运输大巷布置在煤层的底板岩石中,距煤层30m,通过水平大巷开拓煤层的全部上山采区。
采区开拓采用水平石门、集中上山,矿井采用走向长壁开采方式。
该矿是高瓦斯矿井,瓦斯涌出量较大,为安全起见,用“品”字形布置三条上山。
采用综合机械化放顶煤采煤。
采煤工作面的平均断面积8.1 m2,回采工作面温度一般在21°,回风巷风流中瓦斯(或二氧化碳)的平均绝对涌出矿为4.65m3/min,三四班交接时人数最多66人;掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量1.25m3/min,掘进工作面同时工作的最多人数18人,一次爆破炸药用量4.3kg。
一、局部通风设计选择合理的局部通风方法、风筒类型与直径,计算局部通风阻力、选择局部通风机及掘进通风安全技术措施、装备。
(一)设计原则及步骤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、设计步骤(1)确定局部通风系统,绘制掘进巷道局部通风系统布置图; (2)按通风方法和最大通风距离,选择风筒类型与直径; (3)计算风机风量和风筒出口风量;(4)按掘进巷道通风长度变化.分阶段计算局部通风系统总阻力; (5)按计算所得局部通风机设计风量和风压,选择局部通风机; (6)按矿井灾害特点,选择配套安全技术装备。
3、掘进通风方法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 (2)抽出式通风 (3)混合式通风(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煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面的风量,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601004掘掘K Q Q CH ==100×1.25×1.8/ 60=3.75 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。
2)按炸药使用量计算掘掘A Q 25= =25×43 = 107.5/60 =1.79 m 3/s式中:25——使用1㎏炸药的供风量,m 3/s ;A 掘——掘进工作面一次炸破所用的最大炸药量,㎏。
3)按工作人员数量计算掘掘N Q 4= =4×18 =72 m 3/min =1.2 m 3/s式中:N 掘——掘进工作面同时工作的最多人数,人。
4)按风速进行验算岩巷掘进工作面的风量应满足:掘掘掘S Q S 415.0≤≤0.15*8.5 ≤Q 掘 ≤4*8.5 即 1.28≤ Q ≤ 34 m 3/s 煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足:掘掘掘S Q S 425.0≤≤0.25×8.5≤ Q ≤4×8.5 即 2.215 ≤Q ≤34 m 3/s式中:掘S ——掘进工作面巷道过风断面积, 取8.5 m 2 经计算取风量最大值 3.75 m 3/s 2、掘进面的设计 1)巷道断面各个掘进头的断面由于巷道的用途、位置不完全相同,则其断面也不完全相同,对于运输顺槽其巷道断面一般较大,净断面一般在8.0m 2左右,掘进断面为9.6m 2左右。
对于回风顺槽断面较小,净断面一般6.6m 2左右,掘进断面一般7.8m 2左右,其他各掘进头断面有其净断面确定。
2)支护形式在上下顺槽内,巷道支护形式多采用工字钢或锚网支护,对于上下山及大巷、回风采用锚喷支护。
(三)掘进通风设备选择1、风筒的选择 1)风筒的种类掘进通风使用的风筒有金属风筒和帆布、胶布、人造革等柔性风筒。
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,且柔性风筒适于压入式通风,因此可选用直径为600㎜的胶布风筒。
风筒特性如表5-4。
表5-4 风筒特性表L 风筒全长= 390m n =390/30 =13 节 选用风筒要与局部通风机选型一并考虑,其原则是;(1)风筒直径能保证最大通风长度时,局部通风机供风量能满足工作面通风的要求, (2)在巷道断面容许的条件下,尽可能选择直径较大的风筒,以降低风阻,减少漏风,节约通风电耗;一般来说,立井凿井时,选用600-1000mm 的铁风筒或玻璃钢风筒;通风长度在200m 以内,宜选用直径为400mm 的风筒,通风长度200-500m ,宜选用直径500mm 的风筒;通风长度500-l000m ,宜选用直径800-l000mm 的风筒。
2)风筒漏风正常情况下,金属和透气性极小的塑料风筒的漏气主要是发生在接头处,胶皮风筒不仅接头而且全长的壁面和针眼都有漏风,所以风筒漏风量属连续的均匀的漏风。
漏风使风筒和局部通风机连接端的风量Q f 与风筒靠近工作面的风量Q h 不等。
因此应按始末端风量的几何平均值作为通过风筒的风量Q 即:hf Q Q Q = = √4.01×3.75 = 3.88 m 3/s显然Q f 与Q h 之差是风筒的漏风量Q l ,它与风筒种类,接头数目,方法和质量以及风筒直径 ,风压有关,但更主要的是与风筒的维护和管理密切相关。
反应风筒漏风程度的指标参数有三:(1)风筒漏风率风筒漏风量占局部通风机工作风量的百分数:%100%100⨯-=⨯=fh f f le Q Q Q Q Q L=(4.01-3.75)/4.01 =6.48% (2)风筒有效风量掘进工作面风量占局部通风机工作风量的百分数:%100)1(%100%100⨯-=⨯-=⨯=e fl f f he L Q Q Q Q Q p=93.5%(3)风筒漏风备用系数风筒有效风量率的倒数:ee lf f hf q L p Q Q Q Q Q p -==-==111柔性风筒的p q 值可用下式计算:ei q nL p -=11=1 / (1-13*0.005) =1.07式中:n ——接头数;L ei ——一个接头的漏风率,插接时取0.01~0.02;反边连接时取0.005。
2、局部通风机的选择1)、确定局部通风机的工作参数:(1)、局部通风机工作风量Q f根据掘进工作面所需风量Q h 和风筒的漏风情况,用下式计算局部通风机的工作风量。
hq f Q p Q =2)、局部通风机的工作风压h f局部通风机风压用于克服风筒的通风阻力,由于风筒漏风,计算风筒通风阻力时,应按通风方式不同选用不同方法。
压入式通风时,设风筒出口动压损失为hv ,则局部通风机的全压H t 为:42811.0D Q Q Q R h Q Q R H hh f f v h f f t ρ+=+==61.93×4.01×3.15+0.811×1.2×3.75×3.75/0.6 /0.6/0.6/0.6 =931.27+105.6=1036.87 Pa式中:R f ——压入式风筒的总风阻。
查表 6—3—8 风机为BKJ60—11No4.5 抽出式通风时,设风筒的入口局部阻力系数5.0=e ξ,则局部通风机静压H s为:42406.0D Q Q Q R H hh f f s ρ+=3)、局部通风机选型:根据需要的Q f 、H t 、H s 值在各类局部通风机特性曲线上,确定局部通风机的合理工作范围,选择长期运行效率高的局部通风机。
由于轴流式局部通风机具有体积小,便于安装、串联运转效率高等优点,而被广泛采用。
二、风量计算及风量分配(一)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。
1、生产工作面、备用工作面每个回采工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
(1)、低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量(用瓦斯涌出量计算,采用高瓦斯计算公式)确定需要风量,其计算公式为:cw cc cg jb c K K K Q Q ⨯⨯⨯=式中:Q c ——采煤工作面需要风量,m 3/s ;Q jb ——不同采煤方式工作面所需的基本风量,m 3/s 。
Q jb ——工作面控顶距×工作面实际采高×70%(工作面有效断面积)×适宜风速(不小于1m/s );K cg ——回采工作面采高调整系数(见表5-1); K cc ——回采工作面长度调整系数(见表5-2); K cw ——回采工作面温度调整系数(见表5-3)。