通风系统设计设计大纲Word格式文档下载.docx
《通风系统设计设计大纲Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通风系统设计设计大纲Word格式文档下载.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（2）矿井进风井与出风井布置方式的选择确定；
（3）矿井通风网络形式的选择确定。
（4）采区通风系统形式的选择确定。
（5）掘进通风法的选择确定。
二、矿井风量计算
1、矿井总风量计算
1）按井下同时工作最人数计算风量Q
Q总=4NK，m3/min
式中：
N—井下同时工作最人数，人；
K—风量备用系数，中央并列是通风系统K=1.45；
中央分列或对
角式通风系统K=1.35。
2）按井下同时使用最大炸药量计算Q
Q总=25A，m3/min
3）按沼气和二氧化碳涌出量计算Q
（1）低瓦斯矿井
Q总=Tq′K，m3/min
T—矿井平均日产量，t/日；
q′—吨煤需风量，取q′=1~1.25；
K—风量备用系数，K=K1×
K4×
K5×
K6
（2）高瓦斯矿井
Q总=0.0926TqK，m3/min
式中：
T—矿井平均日产量，t/日;
q—相对瓦斯涌出量，m3/t；
K—风量备用系数，K=K2×
K3×
K5
表3—1风量备用系数
2、采煤工作面需风量的计算
1）按瓦斯涌出量计算风量Q采
Q采=100×
QW×
KW，m3/min
QW—采煤工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；
KW—采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，一般机采面KW=1.2～1.6；
炮采面KW=1.4～2.0。
2）按进风流温度计算风量Q采
Q采=60×
υi×
Si×
Ki，m3/min
υi—采煤工作面风速，可根据表3—2选取，m/s；
Si—采煤工作面有效通风面积，m2；
Ki—采煤工作面的长度风量系数，可根据表3—3选。
表3—2采煤工作面空气温度与风速对应表
采煤工作面进风流温度/oC
采煤工作面风速/m·
s－1
＜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
表3—3采煤工作面长度风量表
采煤工作面长度/m
采煤工作面长度风量系数Ki
50~80
80~120
120~150
150~180
＞180
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.30~1.40
3）按风速验算风量
（1）按《规程》规定的最低允许风速验算各个采煤工作面最小风量
Q采≥60×
0.25×
Si
（2）按《规程》规定的最高允许风速验算各个采煤工作面最大量
4×
3．掘进工作面需风量的计算
1）按瓦斯涌出量计算风量Q掘
Q掘=100×
QW—掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；
KW—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，一般取
KW=1.5～2.0
2）按井下同时使用最大炸药量计算Q掘
Q掘=25A，m3/min
3）按局部通风机吸风量计算
Q掘=∑Q局×
K，m3/min
∑Q局—掘进工作面同时运转的局部通风机额定风量的和。
k—为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取
k=1.2～1.3。
4）按风速验算风量
（1）按《规程》规定的最低允许风速验算各个掘进工作面最小风量
①煤巷或半煤岩巷掘进工作面
Q掘≥60×
②岩石巷掘进工作面
0.15×
（2）按《规程》规定的最高允许风速验算各个掘进工作面最大量
4．硐室需风量计算：
按《规程》规定确定硐室的风量。
1）机电硐室需风量的计算
Q机=，m3/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，可根据表3—4选择；
ρ—空气密度，一般取1.2；
C—空气的定压比热，一般可取1KJ/Kg·
K；
Δ—机电硐室进、回风流的温差，oC。
表3—4机电硐室发热系数θ
机电硐室名称
发热系数θ
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
注：
采区变电所及变电硐室，可按经验值确定所需风量Q机=60～80m3/min
2）爆破材料库需风量的计算
Q爆=4×
V/60，m3/min
V—库房容量，m3。
注：
大型爆破材料库风量不小于100m3/min；
小型爆破材料库风量不小于60m3/min。
三、矿井通风阻力计算
1、矿井通风阻力计算原则
（1）矿井通风总阻力，不应超过2940Pa。
（2）矿井井巷局部阻力和扩建矿井独立通风的扩建区，按井巷摩擦阻力的10%计算；
扩建矿井井巷局部阻力按井巷摩擦阻力的15%计算。
2、矿井通风总阻力的计算
（1）矿井通风容易时期总阻力hme
hme=（1.1～1.15）hfe，Pa
（2）矿井通风困难时期的总阻力hmb
hmb=（1.1～1.15）hfb，Pa
hfe和hfb由表3—5内容计算
表3—5井巷通风阻力计算表
井巷区段序号
井巷名称
支护种类
α系数
Kg·
S2/m3
井巷长度
L
m
断面积
S
m2
周长
U
断面积的立方
S3
风阻
R摩
千谬
风量
Q
m3/s
风量的平方
Q2
最小阻力
h小
Pa
最大阻力
h大
风速
V
m/s
1~2
2~3
时期
容易时期hfe=∑h小
困难时期hfb=∑h大
第四章矿井通风设备的选择
1、主要扇风机的选择
1）计算扇风机风量Qf：
根据矿井总风量Qm和抽出式通风的外部漏风率Kl计算扇风机风量；
即
Qf=Qm×
Kl,m3/s
Qm—矿井所需风量，m3/s；
Kl—漏风损失系数，抽出式通风矿井的外部漏风系数取
Kl=1.05～1.10（出风井无提升人物的取1.05，有提升任务的取1.10）；
压入式通风矿井的外部漏风系数取Kl=1.10～1.15（进风井无提升人物的取
1.10，有提升任务的取1.15）
2）计算扇风机风压Ht：
根据矿井通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力hb和扩散器出口动能损失hvb，以及矿井巷道阻力hm、矿井自然风压Nn计算；
Ht=hm+hb+hvb±
Hn,Pa
（1）离心式通风机
通风困难时期Ht=hm+hb+hvb＋Hn,Pa
通风容易时期Ht小=hm+hb+hvb－Hn,Pa
（2）轴流式通风机
通风困难时期Hs大=hm+hb＋Hn,Pa
通风容易时期Hs小=hm+hb－Hn,Pa
3）初选通风机
根据通风困难时期Qf、Hs大和通风容易时期Qf、Hs小在通风机特性曲线上，选择出满足矿井通风要求的通风机。
4）计算通风机的实际工作风阻和确定实际工况点
（1）计算通风机的实际工作风阻
①静压特性曲线时的工作风阻：
Rs小=Hs小/Q2f
Rs大=Hs大/Q2f
②全压特性曲线时的工作风阻：
Rt小=Ht小/Q2f
Rt大=Ht大/Q2f
（2）确定通风机的实际工况点
在通风机的特性曲线图中做出工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。
5）确定风机的型号和转速
根据通风机的实际工况参数Qf、Hs、η、N对初选通风机进行经济、技术和安全性比较，选择出满足矿井通风要求的通风机。
2、电动机的选择
（1）计算扇风机的输入功率：
既
N输入大=h大Q掘/102η扇，KW
N输入小=h小Q掘/102η扇，KW
（2）计算电动机的输出功率：
N输出=N输入/η扇，KW
（3）确定电动机型号：
根据各时期扇风机的输入功率和电动机的输出功率，选择电动机型号
第五章概算矿井通风费用
1、吨煤通风电力费用
W1=（E+EA）×
D/T，元/t
式中：
E—主要通风机年耗电量，KW·
h；
E=8760×
Nmax/（ke×
ηW×
ηV），KW·
h
EA—局部通风机和辅助通风机年耗电量，KW·
D—电价，元/KW·
T—矿井年产量，t；
ηW—电缆输电率，一般取0.9～0.95；
ηV—变压器效率，一般取0.95。
2．通风设备的折旧费用
1）吨煤的通风设备的折旧费W2：
W2=（G1+G2）/T，元/t
G1—年基本投资折旧费，元；
G2—年大修折旧费，元；
T—矿井年产量，t。
2）材料消耗费用W3
W3=C/T，元/t
C—年材料消耗总费用，元；
T—矿井年产量，t。
3）通风工作人员工资费用W4
W4=A/T，元/t
A—通风工作人员年工资总额，元，
4）专为通风服务的井巷工程折旧费和维修费W5
5）每吨煤的通风仪表购置费和维修费用W6
每采一吨煤的通风总费用W=W1+W2+W3+W4+W5+W6，元/t
第六章矿井通风安全管理
1．矿井通风系统的安全管理
（1）主要扇风机的安全管理措施及反风措施。
（2）井巷内主要通风设施的设置质量和安全管理措施。
（3）防止井巷漏风措施。
2．采区通风安全管理
（1）采区风量调节方法，通风安全管理措施。
（2）采区主要通风设施设置与质量管理措施。
（3）采区漏风控制措施。
3．掘进工作面通风安全管理
（1）掘进工作面通风安全管理措施。
（2）扇风机安装、开、停管理技术措施。
（3）风筒吊挂质量及漏风控制措施。
二、指定阅读的文献资料及参考书
1.《矿井瓦斯综合治理技术》张铁岗主编
2.《煤矿安全工程设计》张铁岗主编
3.《通风安全学》张国枢主编
4.《矿井瓦斯防治》俞启香主编
5.《煤矿安全技术与事故处理》吴强主编
6.《矿井瓦斯抽放理论与技术》林柏泉主编
7.《煤矿安全规程》及《矿井瓦斯抽放管理规范》
三、、成绩的评定方法与评分标准
设计成绩由指导老师根据学生设计期间的表现及设计日记、设计计算书、设计图纸、纪律等情况综合评定，成绩分优、良、中、及格、不及格五等，计入个人成绩档案。
表3评分标准
成绩
设计说明书计算书
图纸
设计日记
纪律
优
表达准确、计算书、说明书工整，应用理论正确，有创新性
图面清晰，层次清楚，图线准确，说明标注准确
设计日记记录齐全,内容翔实
严格遵守纪律
良
图面清晰，图线准确，说明标注准确
设计日记记录齐全，内容翔实
遵守纪律较好
中
表达准确、计算书、说明书较工整，应用理论基本正确
图面清晰，说明标注准确
设计日记记录较齐全，内容较翔实
及格
计算书、说明书一般，应用理论无原则错误
图面尚可，说明标注较准确
设计日记记录齐全，内容不太翔实
遵守纪律不太好
不及格
计算书、说明书不完整，应用理论有原则错误
图面较差，说明标注不准确
设计日记记录齐全，内容不翔实
不遵守纪律
四、设计指导老师
田好敏刘章现黄战锋马春莲
安全工程教研室
2016-6-1
通风容易时期阻力计算表
序号
巷道名称
支护方式
a
U（m）
L（m）
S（m）
Q（m/s）
V（m/s）
H（Pa）
1
副井（φ3.5）
砌碹
0.0036
11.0
110.0
9.62
35
3.6
2
井底车场
锚喷
0.001
10.5
188.0
7.7
31
4.0
3
轨道下山
10.9
180.0
8.3
3.7
4
250.7
36
4.3
5
炮采工作面进风巷
9.4
60.0
6.3
12
1.9
6
运输顺槽
U型钢
0.0027
1360.0
5.3
2.3
7
工作面
金属支架
0.005
9.3
120.0
5.2
8
轨道顺槽
0.0017
1334.0
9
炮采工作面回风巷
26.0
10
皮带下山
316.6
11
总回风巷
74.8
43
91.0
45
5.4
13
风井（φ2.6）
0.0004
8.2
111.0
7.8
14
合计
15
另加10%的局部阻力
通风困难时期阻力计算表
348.1
+50m车场
4.7
+50m轨道大巷
706.0
390.0
34
4.1
30.0
1248.0
1209.0
35.0
280.0
+50m胶带大巷
920.0
498.9
16
17
18
升级会员 