《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