矿井通风系统设计例题和习题.doc

1、矿井通风系统设计例题和习题例题12例题27第一小组题目12第二小组题目13第三小组题目16第四小组题目19第五小组题目21下告铁矿通风系统设计23例题1某矿矿体走向长600m，厚30m，倾角2530；采用竖井石门开拓，阶段高60m，单翼对角抽出式通风系统。进风井（罐笼井）井口标高220m，边界风井井口标高245m。同时开采一个阶段，分成三个小分段，采用有底柱崩落法开采。矿井年产矿石25.6万t，每年工作320d，日产800t，每日三班作业。一个电耙道日出矿量200t，电耙道断面4.8m2，长50m；二次破碎最大装药量3kg，通风时间5min。作业面凿岩巷道断面7.0m2。采准、探矿的掘进作业面

2、采用局部通风，巷道断面4.5 m2；一次爆破火药量20kg，通风时间25min；独头巷道长度不超过150m。开拓掘进作业面采用局扇通风，最大通风距离600m，巷道断面7.4 m2；一次爆破火药量30kg，通风时间20min，采用混合式通风。井下火药库在井底车场，有独立的通风系统。矿井通风系统及作业面分布见图1。各段巷道的规格、尺寸及摩擦阻力系数值列于表1中。夏季自然风压与主扇作业方向相反，其自然风压为96Pa。设计要求：1、 计算全矿所需风量，进行风量分配；2、 计算全矿总阻力（第一阶段的最大阻力）；3、 选择扇风机，计算电动机功率。解：1、计算全矿总风量及分配风量（1） 电耙道所需风量 二次

3、破碎爆破通风所需风量火药量；电耙道长度，断面，通风时间，则风量 按排尘风速计算风量电耙道风速，则排尘风量取风量大者，作为电耙道风量。（2） 采场作业面凿岩所需风量按排尘风速计算，取风速，巷道断面，（3） 采准、探矿巷道掘进所需风量 按爆破后通风所需风量（压入式通风）火药量，巷道长度，巷道断面，通风时间，则风量为：贯穿风流巷道的风量应大于独头巷道风量的1.43倍，则风量应为1.431.47=2.1。 按排尘风速计算风量取风量大者，。（4） 放矿巷道所需风量按排尘风速计算，。（5） 火药库风量取2。（6） 二阶段开拓巷道掘进所需风量采用混合式通风，压入风量为抽出式的风量为 贯穿风流的风量为 （7）

4、 矿井总风量式中 各类作业面所需风量，；各类作业面的数量；风量备用系数，此例中。则 矿井漏风按总回风道集中漏风考虑，各巷道按需分配的风量如图1所示。2、计算全矿总阻力首先选择最大阻力路线。根据通过风量的大小和路线的长短，选择1、2、313、14为最大阻力路线（图1）。分段计算各巷道的摩擦阻力，按下式计算 计算结果列于表1中。由各段巷道摩擦阻力的总和可求得矿井摩擦阻力。矿井的局部阻力按摩擦阻力的计算。矿井的总阻力应为 3、选择扇风机，计算电动机功率扇风机风量 式中，扇风机装置风量备用系数，。扇风机的全压 式中，扇风机装置阻力，=100；扩散塔出口动压损失，=10；矿井反向自然风压，=96。则查扇

5、风机特性曲线，选用K40（B）型19轴流式扇风机，转速，叶片安装角，实际风量可达60，风压可达1290，效率。扇风机的功率 电动机的功率式中 电机备用系数，取1.1；电机效率，取0.95。图1 矿井通风系统及作业面分布图29表1巷道编号巷道名称支架种类摩阻系数，巷道长度L，m巷道断面S，m2巷道周界P，m风阻R风量Q阻力h1-2竖井双罐、梯子间0.03624017180.031736.2841.72-3石门混凝土0.0041206.410.60.019431.2819.03-4运输平巷无支架0.010605.249.40.039211.965.64-5运输平巷无支架0.0101805.249.

6、40.11809.9611.75-6人行天井木框、梯子间0.050407.011.20.06538.654.96-7电耙联络道无支架0.010404.58.60.03782.100.27-8电耙道0.020504.88.80.07962.100.48-9回风联络道0.010404.58.60.03789.103.19-10回风联络道0.010404.58.60.037810.854.510-11回风联络道0.010404.58.60.037813.256.611-12分段回风道0.0103804.58.60.358715.6587.912-13总回风道0.0101206.410.60.0485

7、54.42143.613-14回风斜井木棚子0.0164007.411.60.183254.42542.0合计871.2例题2某矿矿体走向长1400m，厚715m，采用下盘竖井阶段石门开拓，阶段高40m。上部已有露天开采，井下部分开采深度400m。主井为箕斗井，不进风也不出风。副井为罐笼井做为进风井。通风系统为两翼对角抽出式。采矿方法为有底柱的中深孔留矿法。作业面长50m，电耙道沿走向布置，矿体薄时，布置单耙道，矿体厚时，布置双耙道。回采顺序由上而下，同一水平为后退式。三个阶段同时作业，包括矿柱回采、矿房回采和开拓采准，通风系统见图2。矿井年产矿石80万t，一个电耙道日出矿量270t。作业面一

8、次爆破最大火药量300kg，通风时间40min。矿柱回采时集中通风，每两个月进行一次大爆破，通风时间8h。掘进作业面按排尘计算风量。采场和电耙道二次爆破火药量3kg，通风时间5min。工作面分布，东西两翼相同，合计工作面数（包括备用作业面）如表2，井巷规格见表3。夏季反向自然风压126Pa。设计要求：1、 计算全矿所需总风量，分配风量；2、 计算全矿总阻力；3、 选择扇风机，计算电动机功率。解1、计算全矿总风量及分配风量（1） 采场风量 按爆破火药量计算式中 火药量，；通风时间，；采场体积，；紊流扩散系数，当时，由矿井通风与防尘一书中的附录可查得=0.81。 按排尘计算风量式中，硐室采场入口巷

9、道断面面积，； 风流受限系数。取风量大者，采场风量为4.22。（2） 电耙道风量按二次破碎爆破后通风计算按排尘风速计算，。取大者，电耙道风量为2.70。（3） 出矿平巷的风量（4） 掘进、采准作业面的风量，按排尘风速计算并考虑贯穿风流的风量大于独头巷道风量1.43倍，则 （5） 井下火药库的风量取2。（6） 矿井总风量（7） 风量分配。矿井备用风量按总回风道集中漏风考虑；各作业面分配的风量见图2；西翼风量分配情况与东翼相同，从略。2、计算全矿总阻力选择最大阻力路线118（图2），各段巷道的摩擦阻力按下式计算 计算结果列于表3中，累计118各段巷道摩擦阻力值可得东翼总摩擦阻力。矿井局部通风阻力按

10、摩擦阻力的20%计算，则矿井总阻力 东翼与西翼阻力相同。3、选择扇风机，计算电动机功率取扇风机装置风量备用系数，则扇风机的风量为扇风机的全压按下式计算取查扇风机特性曲线，选用DK40型19轴流式扇风机，转速为，叶片安装角，风量，全压，效率，可以满足通风要求。扇风机的功率为电动机的功率为 图2 矿井通风系统及作业面布置（东翼）表2 作业面分配表 作业面一阶段二阶段三阶段合计采场88电耙道2810出矿平巷268掘进、采准246火药库11表3巷道编号巷道名称支架种类摩阻系数，巷道长度L，m巷道断面S，m2巷道周界P，m风阻R风量Q阻力h1-2石门混凝土0.00412010.413.60.005861

11、.3221.82-3竖井喷浆0.01228014.617.30.018782.32125.73-4竖井0.0124014.617.30.002773.3014.44-5石门混凝土0.0048010.413.60.003964.5816.35-6运输平巷无支架0.0081246.110.10.044032.2945.96-7运输平巷0.0081246.110.10.044030.1139.97-8运输平巷0.0081246.110.10.044022.3822.08-9穿脉平巷0.010104.08.00.012514.652.79-10人行天井台板、梯子0.05083.65.80.049713

12、.849.510-11台板、梯子0.050203.65.80.12408.448.811-12采场无支架0.0106237.535.00.00044.22-12-13回风天井0.010124.08.00.015013.842.913-14回风穿脉0.010154.08.00.018813.843.614-15回风平巷0.0101245.49.70.076421.3834.915-160.0101245.49.70.076455.80237.916-170.0103505.49.70.216059.31759.817-18排风井0.0083207.0410.80.079061.74301.1合计1647.2第一小组题目图1 某矿通风系统表1 矿块特征名称水平分层深孔留矿法分段采矿法同时生产的矿块数（个）22每一矿块的耙矿或二次破碎巷道数（个）21每一耙矿或二次破碎巷道破碎断面（m2）4.54.6每一耙矿或二次破碎巷道的长度（m）3030每一耙矿或二次破碎巷道的产量（吨/昼夜）