矿井通风与安全课程设计Word格式文档下载.docx

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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

80

4~5

主要运输巷

450

7.0

5~6

运输机上山

梯形水泥棚

135

6~7

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

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

12~13

13~14

回风顺槽

14~15

回风石门

7.5

15~16

主要回风道

2700

16~17

回风井

混凝土碹（不平滑），风井直径D=4m

70

（二）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。

矿井主要进风井为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。

（三）矿井总风量计算与分配

一、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4m3。

（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。

二、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。

（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/min

N——井下同时工作的最多人数，人；

4——矿井通风系数，包括矿井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。

（2）按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算

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×

1.6

=512m3/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

采煤工作面进风流气温/℃

采煤工作面风速/（m/s）

＜15

15~18

18~20

20~23

23~26

0.3~0.5

0.5~0.8

0.8~1.0

1.0~1.5

1.5~1.8

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×

6×

1

=360m3/min

式中v采——采煤工作面适宜风速，m/s

S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

表3-2采煤工作面长度风量系数表

采煤工作面长度/m

工作面长度风量系数

﹤50

50~80

80~120

120~150

150~180

﹥180

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.30~1.40

3、按炸药使用量计算：

Q采=25A采，m3/min

=25×

2.4

=60m3/min

式中25——每使用1kg炸药的供风量，m3/min

A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

38=152m3/min

式中4——每人每分钟供给的最低风量，m3/min

n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×

6

=90m3/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

4×

=1440m3/min

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。

Q掘=100Q瓦K瓦

1.2×

2

=240m3/min

2、按炸药量使用最计算：

Q掘=25A掘，m3/min

3、按局部通风机吸风量计算：

Q掘=Q通IK通，m3/min

=200×

1×

1.3

=260m3/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。

表3-3局部通风机额定风量Q通

风机型号

额定风量/（m3/min）

JBT-51（5.5KW）

JBT-52（11KW）

JBT-61（14KW）

JBT-62（28KW）

150

200

250

300

Q掘=4n掘，m3/min

15

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×

S掘

由上式得43.2m3/min≦Q掘≦1152m3/min

煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足：

=72m3/min≦Q掘≦1152m3/min

根据上面的计算掘进工作面的风量应取其最大值。

Q掘=260m3/min

72m3/min≦Q掘≦1152m3/min

所以，Q掘=260m3/min符合上述要求。

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。

表3-4机电硐室发热系数表

机电硐室名称

发热系数（

）

空气压缩机房

水泵房

变电所、绞车房

0.15~0.23

0.01~0.04

0.02~0.04

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；

=4066m3/min。

通过计算所得；

矿井总风量为4066m3/min

矿进总风量的分配

（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。

（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。

（四）矿井通风总阻力计算

一、矿井通风总阻力的计算原则

（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。

为此，必须先给出这两个时期的通风网络图。

（2）通风容易和通风困难两个时期总阻力的计算，应沿着这两个时期的最大通风阻力风路，分别计算各段井巷的通风阻力，然后累加起来，作为这两个时期的矿井通风总阻力。

最大通风阻力风路可根据风量和巷