《矿井通风与安全》课程设计Word文档格式.docx
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二、排出瓦斯所需风量6
第四章掘进通风管理6
一、加强风筒的管理措施7
二、保证局部通风机安全运转的措施7
三、加强掘进工作面的瓦斯检查和监测8
四、掘进工作面的防火防爆的安全措施8
五、局部通风机消声措施8
致谢9
参考资料9
前言
《矿井通风》设计是学完《矿井通风》课程后进行的,是我们运用所学知识联系实际,完成学习与实践相结合的重要实践环节,也是对我们进行的一次综合性专业设计训练。
通过本次课程设计使我们从中获得以下几个方面的能力,为毕业设计打下坚实的基础。
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.培养我们创新意识、严肃认真的学习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任务。
设计中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,设计做到分析论证清楚,论据确凿,在设计过程中积极采用切实可行的先进技术,完成本次设计任务。
第一章设计内容
某矿井2016工作面运输道掘进通风设计
二、原始资料
如图所示,某矿为高瓦斯矿井,生产接续要求提前3个月在2016工作面设计运输道位置掘一条长为450m的煤巷;
巷道底版净宽度为4m,断面为8m2。
其瓦斯绝对涌出量为1.2m3/min,涌出不均衡系数为1.4;
进风流中的沼气浓度为0.05%。
掘进巷道一次爆破最多炸药量为15kg,风流中基底含尘量为0.5mg/m3,,产尘量为800mg/min;
工作面同时工作最多人数为9人。
三、设计任务
1 掘进通风方法确定;
2 掘进工作面所需风量设计。
第二章掘进通风方法
一、局部通风机方式
1.通风方式
此矿为高瓦斯矿井,采用两翼对角式通风方法,在2013工作面设计运输道位置掘一条长为450m煤巷,设计一条长为460m的风筒。
压入式通风如图8-1所示。
局部通风机和启动装置安设在离掘进巷道口10m以外的进风侧巷道中,局部通风机把新鲜风流经风筒送入掘进工作面,污风沿掘进巷道排出。
风流从风筒出口形成封闭的有限贴壁射流。
图8-1压入式通风
气流贴着巷道壁射出风筒后,由于吸卷作用,射流断面逐渐扩大,直至射流的断面达到最大值,此段称扩张段,用L扩表示;
然后,射流断面逐渐缩小,直至为零,此段称收缩短,用L收表示。
风筒出口至射流反方向的最远距离称为射流的有效射程,用L射表示。
一般有:
式中S———巷道断面,m2。
在有效射程以外的独头巷道会出现循环涡流区,为了有效的排出炮烟,风筒出口与工作面的距离应小于有效射程L射。
压入式通风的优点是局部通风机和启动装置都位于新鲜风流中,不易引起瓦斯和煤尘爆炸,安全性好。
风筒出口的有效射程长,排烟能力强,工作面通风时间短,即可用硬质风筒,又可用柔性风筒,适应性强。
缺点是污风沿巷道排出,污染范围大;
排烟从掘进巷道排出的速度慢,需要的通风时间长。
适用于以排出瓦斯为主的煤巷、半煤巷掘进通风。
二、风筒选择
1.选用柔性风筒,直径为600mm。
柔性风筒主要有帆布风筒、胶布风筒和人造革风筒等。
常见的胶布风筒规格见表8-3.柔性风筒的优点是轻便,拆、装、搬、运容易,接头少。
缺点是强度低,易损坏,使用的时间短,且只能用于压入式通风。
目前煤矿中采用压入式通风时均采用柔性风筒。
表8-3胶布风筒规格参数表
直径/mm
节长/mm
壁厚/mm
风筒质量/(kg·
m-1)
风筒断面/m2
300
10
1.2
1.3
0.071
400
1.6
0.126
500
1.9
0.196
600
2.3
0.283
800
3.2
0.503
1000
4.0
0.785
2.风筒接头
柔性风筒的接头方式有插接、单反边接头、双反边接头、活三环多反边接头、螺圈接头等多种形式。
本次设计选用反边接头。
第三章掘进工作面所需风量设计
掘进工作面需风量,应满足《安全规程》对作业地点空气的成分、含尘量、气温、风速等规定要求,按下列因素计算。
一、排除炮烟所需风量
1.压入式通风
当风筒出口到工作面的距离L压≤L射=(4~5)
时,工作面所需风量或风筒出口的风量Q需应为:
式中t————通风时间,一般取20min;
A————同时爆破炸药量,15kg;
b————每千克炸药产生的co当量,100L/kg,煤巷爆破取100L/kg;
S————巷道断面积,8m2;
L————巷道通风长度,460m;
Cco———一氧化碳浓度允许值,%,Cco=0.02;
P漏———风筒始、末风量之比,即漏风系数。
如上:
柔性风筒的P漏值可用下试算:
式中n————风筒接头数,46个;
因为风筒全长460m,每10m有一个风筒接头。
η接———每个接头的漏风率,螺圈反边接头时η=0.005。
因此:
根据上式公式求得:
二、排出瓦斯所需风量
在有瓦斯涌出的巷道掘进工作面内,其所需风量应保证巷道内任何地点瓦斯浓度不超限,其值可按下述计算:
式中:
Q瓦————排除瓦斯所需风量,m3/min;
————巷道瓦斯绝对涌出量,1.2m3/min;
————最高瓦斯浓度,1%;
————进风流中的瓦斯浓度,0.05%;
————瓦斯涌出不均匀系数,取1.4。
根据上面公式得:
第四章掘进通风管理
掘进通风管理技术措施主要有加强风筒的管理的措施、保证局部通风机安全运转的措施、掘进通风安全技术装备系列化、局部通风机的消声措施等。
一、加强风筒的管理措施
1.减少风筒漏风
(1).改进风筒的接头方法和减少接头数
①.改进接头方法
②.改进接头数
(2).减少针眼漏风
(3).防止风筒破口漏风
2.降低风筒的风阻
为了减少风筒的风阻以增加供风量,风筒吊挂应逢环必挂;
吊挂平直,拉紧吊稳。
局部通风机要用托架太高,尽量和风筒成一直线。
风筒拐弯应圆缓,勿使风筒褶皱。
在一条巷道内,应尽量使用同规格的风筒,如使用不同规格的风筒时,应该使用异径风筒连接。
风筒中有积水时,要及时放掉,以防止风筒变形破裂和增大风阻值。
放水方法:
可在积水处安设自行车气门嘴,放水时拧开,放完水再拧紧。
二、保证局部通风机安全运转的措施
在掘进通风管理工作中,应加强对局部通风机检查和维修,严格执行局部通风机的安装、停开等管理制度,以保证局部通风机的正常运转。
三、加强掘进工作面的瓦斯检查和监测
(1).安设瓦斯自动报警断电装置,实现瓦斯遥测。
(2).爆破员配备瓦斯检测器,坚持“一炮三检”制度,即在掘进作业的装药前、爆破前和爆破后都要认真检查爆破地点附近的瓦斯。
(3).实行专职瓦斯检查员随时检查瓦斯制度。
四、掘进工作面的防火防爆的安全措施
严格采用防爆型机电设备;
局部通风机、装岩机和煤电机都要采用综合保护装置;
移动式和手持式电气设备必须使用专用的不易燃性橡胶电缆;
照明、通讯、信号和控制专用导线必须用橡套电缆。
高瓦斯及突出矿井要使用乳化炸药,逐步推广屏蔽电缆和阻燃抗静电风筒。
五、局部通风机消声措施
局部通风机运转时噪声很大,常达100~110dB(A),大大超过《规程》规定的允许标准。
《规程》规定:
作业场所的噪声,不应超过85dB(A)。
大于85dB(A)时,需配备个人防护用品;
大于或等于90dB(A)时,还应采取降低作业场所噪音的措施。
高噪声严重影响井下人员的健康和劳动效率,甚至可能成为导致人身事故的环境应素。
降低噪声的措施,一是研制、选用低噪声高效率的局部通风机;
二是在现有局部通风机上安设消音器。
致谢
本学期我们学习了《通风与安全》,这门课程专业性知识非常全面,都是些理论知识。
学习任何知识,仅从理论上去求知,而不去实践、探索是不够的,所以在本学期专业课结课后紧接着来专业课课程设计是很及时、很必要的。
这样不仅能加深我们对专业知识的认知,而且还及时、真正的做到了学以致用。
本次矿井通风课程设计使我受益匪浅,使我明白学好理论知识和实践的重要性。
只有理论知识是远远不够的,要将所学的理论知识和实践相结合在一起,只有将理论和实践结合在一起才能真正的为矿山服务,才能创造经济价值,同时也能提高自身的实际动手能力和独立思考的能力。
此次课程设计将所学、所做相结合在一起,让学生在设计时:
一方面,能够再巩固一遍前面各章节所学的理论知识。
另一方面,培养了我们对专业知识的兴趣和操作能力。
很感谢学校给我们安排了这次矿井通风课程设计,让我真正感受到理论与实际相结合的重要性。
参考资料
通风与安全/杨胜强,刘殿武主编,——徐州:
中国矿业大学出版社,2009.9