通风设计

矿井通风学课程设计摘要本设计煤矿矿井通风系统的设计是新建矿井，在本井田范围内，地质条件简单，涌水量和瓦斯涌出量大，有突出危险，设计年产量0.6Mt/a，矿井第一水平服务年限为23a。

本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。

矿井主要通风机采用抽出式通风方式。

矿井布置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。

矿井总进风量为78m3/s，通风容易时期总阻力为2327.82Pa，通风困难时期期总阻力为2860Pa，通风机选用2k60 NO18型抽出式轴流风机4台，2台工作，2台备用。

选用电动机的功率为133KW。

矿井在通风容易时期等积孔为1.92m2,通风困难时期等积孔为1.74m2,均属中阻力矿井。

本设计充分结合实际情况，积极采用切实可行的先进技术，为整个井田的安全生产奠定了良好的基础。

关键词：矿井通风，风量，通风机，等积孔，费用- I -矿井通风学课程设计目录摘要 (I)1 矿井基本概况 (5)2 拟定矿井通风系统 (8)3 矿井总风量计算与分配 (9)3.1 矿井需风量计算原则 (9)3.2 矿井需风量计算方法 (9)3.2.1 按进下同时工作的最多人数计算 (9)3.2.2 按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算 (9)3.2.3 其它巷道需风量计算 (9)3.3 矿井总风量计算 (13)3.4 矿井总风量的分配 (13)3.4.1 分配原则 (13)3.4.2 分配的方法 (14)4 矿井通风总阻力的计算 (15)4.1 矿井通风总阻力的计算原则 (15)4.2 矿井通风总阻力的计算方法 (15)4.3 矿井等积孔计算 (18)4.4 绘制矿井通风网络图 (18)5 选择矿井通风设备 (19)5.1 选择矿井通风设备的基本要求 (19)5.2 主要通风机的选择 (19)5.2.1 计算通风机工作参数 (19)5.2.2 通风机的选择 (19)5.3 主要通风机电动机选择 (21)5.3.1 计算主要通风机输入功率 (21)5.3.2 计算电动机功率 (21)5.4 反风方式、反风系统及设施 (21)6 概算矿井通风费用 (22)7 防尘措施 (24)7.1 粉尘 (24)矿井通风学课程设计7.2 防尘措施 (25)7.2.1 防尘措施 (25)7.2.2 采掘工作面除尘 (25)8 瓦斯灾害防治 (26)8.1 瓦斯 (26)8.2 防爆措施 (26)8.2.1 防止瓦斯积聚 (26)8.2.2 巷道局部积聚瓦斯的处理 (26)8.2.3 防止瓦斯爆炸或窒息 (27)8.3 隔爆措施 (27)8.3.1 隔爆措施 (27)8.3.2 隔爆水袋 (28)致谢 (29)参考文献 (30)- III -矿井通风学课程设计- 5 -1 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13m 3/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3.2m 3/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、以及井巷尺寸表。

矿井通风学课程设计6图1-2 采区布置图图1-3. 巷道布置图矿井通风学课程设计- 7 -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 2402~3 主要运输石门 三心拱，混凝土碹，壁面抹浆 1209.5 3~4 主要运输石门 三心拱，混凝土碹，壁面抹浆 809.5 4~5 主要运输巷 三心拱，混凝土碹，壁面抹浆 4507.0 5~6 运输机上山 梯形水泥棚 1357.0 6~7 运输机上山 梯形水泥棚 1357.0 7~8 运输机顺槽 梯形木支架d=22cm ，Δ=2 4204.8 8~9 联络眼 梯形木支架d=18cm ，Δ=4 304.0 9~10 上分层顺槽 梯形木支架d=22cm ，Δ=2 804.8 10~11 采煤工作面 采高2m 控顶距2~4m ，单体液压，机采 1106.0 11~12 上分层顺槽 梯形木支架d=22cm ，Δ=2 804.8 12~13 联络眼 梯形木支架d=18cm ，Δ=4 304.0 13~14 回风顺槽 梯形木支架d=22cm ，Δ=2 4204.8 14~15 回风石门 梯形水泥棚 307.5 15~16 主要回风道 三心拱，混凝土碹，壁面抹浆 27007.5 16~17 回风井 混凝土碹（不平滑），风井直径D=4m70矿井通风学课程设计2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抽出式通风方式。

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，矿井通风系统图1—4如下：图1—4 矿井通风系统8矿井通风学课程设计3矿井总风量计算与分配3.1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。

3.2矿井需风量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=4×380×1.15=1748m3/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(一)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=100×3.2×2=640m3/min- 9 -矿井通风学课程设计10 式中Q 采——采煤工作需要风量，m 3/min ；Q 瓦——采煤工作面瓦斯（二氧化碳）绝对涌出量，m 3/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3-1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，m 3/min=60×1.0×6×1=360 m 3/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3-2先取表3-2 采煤工作面长度风量系数表3)按炸药使用量计算：Q采=25A采，m3/min=25×2.4=60 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，kg4)按工作人员数量计算：Q采=4N采，m3/min=4×38=152 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。

通过以上计算，取其中最大值，进行下面风速验算：5)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=60×0.25×6=90 m3/min6)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=60×4×6=1440 m3/min（二）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=100×1.2×2=240 m3/min2)按炸药量使用最计算：Q掘=25A掘，m3/min=25×2.4=60 m3/min3)按局部通风机吸风量计算：Q掘=Q通IK通，m3/min=200×1×1.3=260 m3/min式中Q——掘进工作面局部通风机额定风量（表3—3），通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。

表3-3 局部通风机额定风量Q通4)按工作人员数量计算：Q掘=4N掘，m3/min=4×15=60 m3/min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=260 m3/min72 m3/min≦Q掘≦1152 m3/min=260 m3/min符合上述要求。