1、<p>　　礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　0．前言</b></p><p>　　采礦工業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)工業(yè)，它在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，煤炭是我國(guó)一次能源的主體。我國(guó)煤炭生產(chǎn)以井下開采為主，其產(chǎn)量占煤炭總產(chǎn)量的95%。而地下作業(yè)首先面臨的是通風(fēng)問題，在礦井生產(chǎn)過程中要有源源不斷的新鮮空氣送到井下各個(gè)作業(yè)地點(diǎn)，以供人員呼吸，以稀釋和排除

2、井下各種有毒有害氣體和礦塵，創(chuàng)造良好的礦內(nèi)環(huán)境，保障井下作業(yè)人員的身體健康和勞動(dòng)安全。向井下供應(yīng)新鮮的空氣和良好的供風(fēng)系統(tǒng)是分不開的，所以在礦井建設(shè)的過程中一定要設(shè)計(jì)優(yōu)良的通風(fēng)系統(tǒng)，這樣不僅可以滿足井下供風(fēng)的要求，還能很好的節(jié)約礦井通風(fēng)的費(fèi)用。</p><p>　　本文是針對(duì)礦井的建設(shè)，提出了行之有效的通風(fēng)系統(tǒng)，采用兩翼對(duì)角式的通風(fēng)方式，在采區(qū)采用軌道上山進(jìn)新風(fēng)，運(yùn)輸上山回污風(fēng)的通風(fēng)方法，并起在工作面采用上行通風(fēng)

3、。風(fēng)別計(jì)算了通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的風(fēng)量和風(fēng)壓，并以此為基礎(chǔ)選用了礦井主要通風(fēng)機(jī)和電機(jī)，設(shè)計(jì)的通風(fēng)系統(tǒng)滿足了礦井通風(fēng)的要求。</p><p>　　值得一提的是，這是作者初次設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)，全憑自己的知識(shí)總結(jié)利用設(shè)計(jì)，沒有拷貝別人的既成成果，難免會(huì)有一些不太妥當(dāng)之處，敬請(qǐng)指教。</p><p><b>　　一、礦井概況</b></p><p&g

4、t;<b>　　1．地質(zhì)概況</b></p><p>　　該礦井地處平原，地面標(biāo)高+150m，井田走向長(zhǎng)度5km，傾斜方向長(zhǎng)度3.3km。井田上界以標(biāo)高-165m為界，下界以標(biāo)高-1020m為界，兩邊以斷層為界，井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，井田可采儲(chǔ)量約1.08億噸。</p><p>　　井田有兩個(gè)開采煤層，為、，在井田范圍內(nèi)，煤層賦存穩(wěn)定，煤層傾角，各煤層厚度、間距及頂?shù)匕?/p>

5、巖性參見綜合柱狀圖1-1：</p><p>　　圖1-1 綜合柱狀圖</p><p>　　2．開拓方式及開采方法</p><p>　　礦井相對(duì)瓦斯涌出量為6.6，煤層有自然發(fā)火危險(xiǎn)，發(fā)火期為16—18個(gè)月，煤塵有爆炸性，爆炸指數(shù)為36% 。根據(jù)開拓開采設(shè)計(jì)確定，采用立井多水平上下山開拓，第一水平標(biāo)高-380m，傾斜長(zhǎng)為825×2m，服務(wù)年限為27年，因?yàn)樽?/p>

6、向較短，兩翼各布置一個(gè)采區(qū)。每個(gè)采區(qū)上山和下山部分各分為五個(gè)區(qū)段回采。每采區(qū)各布置一個(gè)綜采工作面和一個(gè)高檔普采工作面，工作面長(zhǎng)度150m，區(qū)段平巷及區(qū)段煤柱15m，綜采工作面產(chǎn)量在煤層時(shí)為1620t/d，在煤層時(shí)為1935t/d，日進(jìn)6刀，截深0.6m，高檔普采工作面產(chǎn)量在煤層時(shí)為1080t/d，在煤層時(shí)為1290t/d，日進(jìn)4刀，截深0.6米，東翼還另布置一備用的高檔普采工作面。</p><p>　　采區(qū)軌道上

7、山均布置在k2煤層的底板穩(wěn)定細(xì)砂石中，區(qū)段回風(fēng)平巷與運(yùn)輸上山，區(qū)段運(yùn)輸平巷與軌道上山采用石門連接，為了保證生產(chǎn)正常接替，前期東西兩翼各安排兩個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭，后期東西兩翼各安排兩個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭和一個(gè)巖石下山掘進(jìn)頭。東西兩翼各有一個(gè)絞車房、變電所、火藥庫，亦需獨(dú)立通風(fēng)。井為箕斗井提煤用，井為罐籠井升降人員、材料、矸石，也作為進(jìn)風(fēng)井用，并設(shè)有梯子間。</p><p>　　在開采的時(shí)候先開采煤層，

8、之后開采煤層，并且按照先上山開采后下山開采的順序。并且另普采和綜采面相互交替的順序，保證同一采區(qū)能夠同時(shí)向下推進(jìn)。</p><p>　　部分巷道名稱、長(zhǎng)度、支護(hù)形式，斷面幾何特征參數(shù)列入表1。</p><p>　　井內(nèi)的氣象參數(shù)按表3所列的平均值選取，除綜采工作面采用4－6工作制外，其它均采用三八工作制。</p><p>　　井下同時(shí)作業(yè)的最多人數(shù)為700人，綜采工

9、作面同時(shí)作業(yè)最多人數(shù)40人，高檔普采工作面同時(shí)作業(yè)最多人數(shù)60人。</p><p>　　二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的主要組成部風(fēng)，它包含礦井通風(fēng)方式、通風(fēng)方法和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。</p><p><b>　　1．通風(fēng)方式</b></p><p><b>　　1）通風(fēng)方式簡(jiǎn)介&l

10、t;/b></p><p>　　礦井通風(fēng)方式是指進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井的布置，按照進(jìn)、回風(fēng)井的相對(duì)位置可以分為中央并列式（包括中央并列式和中央分列式）、對(duì)角式、混合式，以及分區(qū)式。各種通分系統(tǒng)的形式如圖2-1，優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如表2-1：</p><p>　　表2-1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)分類</p><p><b>　　2）通風(fēng)方式選擇</b></p&

11、gt;<p>　　在該礦中，由于井田長(zhǎng)度為5km，明顯超出了4km，所以如果使用中央式，就一定會(huì)造成回風(fēng)巷道太長(zhǎng)，阻力增大，掘進(jìn)專用通風(fēng)巷道長(zhǎng)等缺點(diǎn)，和采用兩翼對(duì)角式相比要多開掘2500m的階段回風(fēng)大巷 ，而如果采用兩翼對(duì)角的方式，將回風(fēng)井布置在兩翼的運(yùn)輸上山的上邊界處，并用回風(fēng)石門連通運(yùn)輸上山和回風(fēng)井。綜合考慮這些因素，提出了兩套通風(fēng)系統(tǒng)方式：</p><p><b>　　方案一、兩翼對(duì)

12、角式</b></p><p>　　方案二、在初期采用中央分列式，后期采用中央并列式和中央分列混合式</p><p>　　下面對(duì)這兩種方式做技術(shù)和經(jīng)濟(jì)對(duì)比如下 ：</p><p>　?。?）安全因素比較：該礦井為低瓦斯礦井，但是煤塵爆炸指數(shù)為36%，煤塵的爆炸強(qiáng)度和爆炸指數(shù)的關(guān)系如表2—2：</p><p>　　表2—2煤塵爆炸指數(shù)

13、與爆炸性的關(guān)系</p><p>　　可見該煤塵具有很強(qiáng)的爆炸性。在通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)必須要予以充分考慮。如果采用方案二，則當(dāng)發(fā)生煤塵爆炸是就可以危及整個(gè)礦井，但是如果采用方案一就可以很好的解決這一問題，將煤塵爆炸的危險(xiǎn)限制在一翼。從這方面考慮才 用第二中通風(fēng)方案會(huì)比第一種通風(fēng)方案要好。</p><p>　?。?）通風(fēng)難易程度：采用方案二時(shí)，在通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)流最短路線近似3325m，通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)流

14、經(jīng)過的最長(zhǎng)距離大概為7475m；在采用方案一時(shí)，在通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)流的路程為2075m通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)流的最長(zhǎng)路線大概為6225m，可見采用第一種通風(fēng)方案的時(shí)候礦井的風(fēng)流的路程比第二中多了1250米，導(dǎo)致通風(fēng)阻力增大，不利于通風(fēng)，并且這樣就在長(zhǎng)久的同風(fēng)過程中浪費(fèi)電源。從這方面考慮采用第二種通風(fēng)方案會(huì)比第一種要好。</p><p>　　（3）井巷工程量：在方案二中共需要掘進(jìn)兩條回風(fēng)大巷，長(zhǎng)度共5000m，需要掘進(jìn)兩條回

15、風(fēng)井，長(zhǎng)度總共845m；而在方案一當(dāng)中就沒有必要掘進(jìn)專門的回風(fēng)大巷，需要掘進(jìn)的兩條回風(fēng)井總長(zhǎng)度為630m。比較可見采用方案一可以減少井巷工程。</p><p>　?。?）初期投資：在方案一中由于要先開采兩條回風(fēng)井，需要四個(gè)主要通風(fēng)機(jī)（其中有兩個(gè)是備用的），而在方案二當(dāng)中只需要建設(shè)一條回風(fēng)井，需要兩個(gè)主要通風(fēng)機(jī)，但是在方案一中需要開拓一條回風(fēng)大行巷。需要詳細(xì)計(jì)算才能知道兩種方案的初期投資情況，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)可以知道方

16、案一可以節(jié)省初期投資，早產(chǎn)煤。</p><p>　　綜合上面各方面因素的比較，可以很容易選定方案一要優(yōu)于方案二，所以選用方案一。</p><p><b>　　2．礦井通風(fēng)方法</b></p><p>　　通風(fēng)方法一般根據(jù)煤層瓦斯含量高低，煤層埋藏深度和賦存狀態(tài)，沖擊層厚度，煤層自然發(fā)火性，小窯塌陷漏風(fēng)情況、地形條件，以及開拓方式等綜合考慮確定。

17、通風(fēng)方式分為壓入式、抽出式、抽壓混合式3類，其使用條件和優(yōu)缺點(diǎn)分析見表2—3。</p><p>　　表2—3 通風(fēng)方式分類</p><p>　　由于該礦井地處平原，井田內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，不存在小窯漏風(fēng)情況，走向長(zhǎng)度5000米，又由于煤的瓦斯相對(duì)涌出量為6.6，為了便于管理，通風(fēng)安全，減少漏風(fēng)，所以選用抽出式礦井通風(fēng)方法。</p><p><b>　　3．通

18、風(fēng)網(wǎng)絡(luò)</b></p><p>　　一般把礦井或采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中風(fēng)流分流、匯合的線路結(jié)構(gòu)形式統(tǒng)稱為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。由于礦井開采方式和采區(qū)巷道布置不同，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)連接方式也就不一樣。大致可風(fēng)味串聯(lián)、并聯(lián)、角立案和復(fù)雜連接四縱類型。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖和立體圖見附件1—4 。</p><p><b>　　三、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　1．采

19、取進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山的選擇</p><p>　　一般來說，采區(qū)上（下）山至少要有兩條，即運(yùn)輸上山和軌道上山，對(duì)生產(chǎn)能力大的采區(qū)可有三條或四條上山。只設(shè)兩條上山時(shí)，一條進(jìn)風(fēng)，另一條回風(fēng)。新風(fēng)流由大巷經(jīng)進(jìn)風(fēng)上（下）山、進(jìn)風(fēng)平巷進(jìn)入采煤工作面，回風(fēng)經(jīng)回風(fēng)巷、回風(fēng)上（下）山到采區(qū)回風(fēng)石門。當(dāng)采區(qū)生產(chǎn)能力大、產(chǎn)量集中、瓦斯涌出量大，上下多區(qū)段同時(shí)生產(chǎn)或采區(qū)有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)時(shí)，可增設(shè)專用的通風(fēng)上山。</p>

20、<p>　　1）軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸機(jī)上山回風(fēng)</p><p>　　如圖3—1所示，新鮮風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)大巷 →采區(qū)進(jìn)風(fēng)石門 →下部車場(chǎng) →軌道上山……。故下部車場(chǎng)繞道中不設(shè)風(fēng)門。軌道上山的上部及中部車場(chǎng)凡與回風(fēng)巷連接處，均設(shè)置風(fēng)門與回風(fēng)隔離，為此車場(chǎng)航道要有一定的長(zhǎng)度，以及決通風(fēng)與運(yùn)輸?shù)拿堋?lt;/p><p>　　2）運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng)</p><p>

21、　　如圖3—2，運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)時(shí)，風(fēng)流與煤流方向相反。運(yùn)輸機(jī)上山的下部與進(jìn)風(fēng)大巷間必須設(shè)聯(lián)絡(luò)巷入風(fēng)，禁止從溜煤眼進(jìn)風(fēng)。運(yùn)輸上山的中部、上部與回風(fēng)巷或回風(fēng)上山連接的巷道中均設(shè)置風(fēng)門或風(fēng)墻。軌道上山回風(fēng)，它與各區(qū)段回風(fēng)巷與回風(fēng)石門連通。為了將軌道上山與采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷隔離，其下部車場(chǎng)中應(yīng)設(shè)兩道風(fēng)門，風(fēng)門間隔不應(yīng)小于一列車長(zhǎng)度；否則運(yùn)料與通風(fēng)發(fā)生矛盾，風(fēng)門易于被破壞或敞開，導(dǎo)致工作面風(fēng)量不足，可能引發(fā)事故。</p><p>　

22、　3）兩種通風(fēng)方式比較</p><p>　　軌道上山進(jìn)風(fēng)，新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響，軌道上山的絞車房易于通風(fēng)；變電所設(shè)在兩上山之間，其回風(fēng)口設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，利用兩上山之間按風(fēng)壓差通風(fēng)。</p><p>　　輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，由于風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，易于引起煤塵飛揚(yáng)，運(yùn)輸煤炭釋放大量瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流的煤塵和瓦斯?jié)舛仍龃?，影響工作面的安全衛(wèi)生條件；輸送機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量，使

23、風(fēng)流溫度增高。此外須在軌道上山的下部車場(chǎng)內(nèi)安設(shè)風(fēng)門，此外運(yùn)輸?shù)V車來往頻繁，需要加強(qiáng)管理，防止風(fēng)流短路。</p><p>　　該礦井的煤塵具有強(qiáng)爆炸性，所以運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)容易引起煤塵飛揚(yáng)，并釋放出大量瓦斯，可使進(jìn)風(fēng)流中的煤塵和瓦斯?jié)舛仍龃?，給安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的隱患。所以在該礦井的設(shè)計(jì)中采用軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸上山回風(fēng)的通風(fēng)方式。</p><p>　　2．采煤工作面上行風(fēng)與下行風(fēng)的確定</

24、p><p>　　1）采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)要求</p><p>　?。?）回采工作面要獨(dú)立通風(fēng)。</p><p>　?。?）風(fēng)流穩(wěn)定。在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，回采工作面分支應(yīng)盡量避免處在角聯(lián)分支或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)分支上；當(dāng)無法避免時(shí)，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施。</p><p>　?。?）漏風(fēng)少。應(yīng)盡量減小回采工作面的內(nèi)部及外部漏風(fēng)，特別應(yīng)避免從外部向回采工作面

25、的漏風(fēng)。</p><p>　?。?）會(huì)才工作面的調(diào)風(fēng)措施可靠。</p><p>　　（5）保證風(fēng)流暢通。</p><p>　　2）采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)分類</p><p>　　（1）按照回采工作面回風(fēng)方向分為上行通風(fēng)和下行通風(fēng)，他們的優(yōu)缺點(diǎn)比較如表3—1。</p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，煤層傾角大于12o工作

26、面都要采用上行通風(fēng)。如果采用下行通風(fēng)時(shí)，必須報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，并遵守系列規(guī)定：</p><p>　　A．回采工作面風(fēng)速不得低于1m/s。</p><p>　　B．機(jī)電設(shè)備設(shè)在回風(fēng)道時(shí)，回采工作面回風(fēng)道中瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%，并應(yīng)裝有瓦斯自動(dòng)報(bào)警斷電裝置。</p><p>　　C．應(yīng)有能夠控制逆轉(zhuǎn)風(fēng)流、防止火災(zāi)氣體涌入金風(fēng)流的安全措施。</p><

27、p>　　在煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的、傾角大于12o的煤層中，嚴(yán)禁回采工作面采用下行通風(fēng)。</p><p>　　表3—1 回采工作面上、下行通風(fēng)適應(yīng)條件及優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　由于煤層的傾角為15o，并且為了減少采用下行通風(fēng)帶來的不必要的浪費(fèi)，所以選用上行通風(fēng)。</p><p>　?。?）按進(jìn)、回風(fēng)巷數(shù)目分類，見表3—2</p>

28、<p>　　表3—2 工作面通風(fēng)方式</p><p>　　3）采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)選定</p><p>　　由于該礦井要求東西兩翼各布置兩個(gè)工作面，所以在上下山的一側(cè)開采一個(gè)區(qū)段，沒有兩個(gè)臨近工作面同時(shí)開采的條件，所以不使用W型通風(fēng)方式；Y型和E型有巷道在采空區(qū)，這樣給巷道的維護(hù)帶來困難，此礦為低瓦斯礦井所以不必要使用這樣方式來防止上隅角瓦斯超限，所以可以不使用這兩種通風(fēng)方式，同樣

29、也不使用U型前進(jìn)式通風(fēng)方式。E型巷道要開采三條通風(fēng)巷道，這樣開采是合理的，但是和U型后退式相比需要多開采一條巷道，所以在該礦井的通風(fēng)設(shè)計(jì)中選用U型后退式。</p><p><b>　　四、風(fēng)量風(fēng)壓計(jì)算</b></p><p>　　礦井總風(fēng)量即井下各工作地點(diǎn)的有效風(fēng)量與各條風(fēng)路上的漏風(fēng)之總和。</p><p>　　按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，設(shè)計(jì)礦井

30、的風(fēng)量應(yīng)由?。▍^(qū)）煤炭局確定，且需依照礦井整個(gè)服務(wù)年限內(nèi)各個(gè)時(shí)期的通風(fēng)要求分水平進(jìn)行計(jì)算，以保證合理通風(fēng)。</p><p>　　1．通風(fēng)容易時(shí)期總風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　由于在煤層開采時(shí)的速度較在時(shí)開采的慢，所以在煤層開采上水平煤，當(dāng)工作面快要采掘結(jié)束的時(shí)為通風(fēng)最容易時(shí)期，此時(shí)通風(fēng)線路較短。在一號(hào)和四號(hào)工作面布置綜采工作面，在二號(hào)和三號(hào)工作面布置高檔普采工作面，將高檔普采備采工作面布

31、置在東翼采區(qū)，為了使風(fēng)量早分開減少通風(fēng)阻力將憊采工作面布置在靠近主要運(yùn)輸大巷的位置，這樣也方便開采上水平的煤，減少了突水，礦壓等難題。同時(shí)將炸藥庫和變電室也布置在靠近主要運(yùn)輸大巷的位置，這樣就新風(fēng)在進(jìn)入軌道上山后就可以馬上風(fēng)流，減少在軌道上山的阻力。在東西兩翼各布置兩個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭，掘進(jìn)頭緊隨開采工作面，為下一工作面作準(zhǔn)備，如圖4—1所示</p><p>　　圖 4—1 通風(fēng)最容易時(shí)期平面圖<

32、;/p><p>　　生產(chǎn)礦井總風(fēng)量按下列要求分別計(jì)算，并取其中最大值。</p><p>　　1）按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算</p><p><b>　?。?—1） </b></p><p>　　式中：——井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，人；</p><p>　　——礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)

33、不均勻等因素，一般可取。</p><p>　　因?yàn)榫峦瑫r(shí)作業(yè)的最多人數(shù)為700人，并且取，代入上式可以得到：</p><p><b>　　。 （4—2）</b></p><p>　　兩個(gè)回風(fēng)井的風(fēng)量總和不應(yīng)小于3500。</p><p>　　2）按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算</p>

34、<p><b>　?。?—3）</b></p><p>　　式中：——采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，；</p><p>　　——掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，；</p><p>　　——硐室實(shí)際需要風(fēng)量的總和，；</p><p>　　——除了采煤、掘進(jìn)和硐室地點(diǎn)外其他需要通風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量總和，。</p&g

35、t;<p>　　(1) 采煤實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按礦井各個(gè)采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算：</p><p><b>　?。?—4）</b></p><p>　　式中：——第個(gè)采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量， ；</p><p>　　——第個(gè)備用采煤工作面實(shí)際需要的風(fēng)量， 。</p><p>　　各個(gè)采煤工作面實(shí)

36、際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯，二氧化碳涌出量，爆破后的有毒有害氣體產(chǎn)生量、工作面的氣溫和風(fēng)速以及人數(shù)因素分別進(jìn)行計(jì)算后，采取其中最大值。</p><p>　　采煤工作面有串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，應(yīng)按其中一個(gè)采煤工作面實(shí)際需要的最大風(fēng)量計(jì)算。備用工作面亦應(yīng)滿足瓦斯、二氧化碳、氣溫和風(fēng)速等規(guī)定計(jì)算風(fēng)量，且不得低于其采煤時(shí)的實(shí)際需要風(fēng)量的50%。</p><p>　　A． 按瓦斯?jié)舛扔砍隽坑?jì)算：</p>

37、<p><b>　?。?—5）</b></p><p>　　式中：——第個(gè)采煤工作面的瓦斯絕對(duì)涌出量，；</p><p>　　——第個(gè)采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，它是各個(gè)采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量的最大值與其平均值之比，須在各個(gè)工作面正常生產(chǎn)條件下，至少進(jìn)行5晝夜的觀測(cè)，測(cè)出5個(gè)比值，取其最大值。通常機(jī)采工作面可??；炮采工作面可取。</p

38、><p>　　一號(hào)綜采工作面其按照瓦斯?jié)舛扔砍隽康挠?jì)算為：</p><p><b>　?。?—6）</b></p><p>　　B．按照工作面溫度計(jì)算：</p><p>　　采煤工作面應(yīng)有良好的勞動(dòng)氣象條件，其溫度和風(fēng)速應(yīng)符合表4—1。</p><p>　　表4—1 工作面溫度和風(fēng)速關(guān)系</p&

39、gt;<p>　　長(zhǎng)臂工作面實(shí)際需要風(fēng)量（），按下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?—7）</b></p><p>　　式中：—第個(gè)工作面風(fēng)速，m/s；</p><p>　　—第個(gè)采煤工作面的平均斷面積，。</p><p>　　對(duì)于一號(hào)采煤工作面，取溫度為25，則風(fēng)速為1.7m/s，采煤面面積為7.

40、8，代入上式可得：</p><p><b>　?。?—8）</b></p><p>　　C．按照人數(shù)計(jì)算實(shí)際需要風(fēng)量（）：</p><p><b>　　（4—9）</b></p><p>　　式中: —第格采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人</p><p>　　對(duì)于一號(hào)綜采工作

41、面，同時(shí)作業(yè)最多人數(shù)為40人，代入上式得：</p><p>　　按照以上三種計(jì)算風(fēng)量的方法，選擇計(jì)算的最大風(fēng)量，所以一號(hào)工作面的風(fēng)量為：</p><p>　　D．按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：</p><p>　　按最低風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)采煤工作面的最低風(fēng)量（）：</p><p><b>　?。?—10）</b></p>&

42、lt;p>　　式中：—第格采煤工作，的平均斷面積，。</p><p>　　按最高風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)采煤工作面的最低風(fēng)量（）：</p><p><b>　?。?—11）</b></p><p>　　一號(hào)工作面的面積為7.8，代入上式</p><p>　　所以工作面的風(fēng)量為滿足風(fēng)速要求，即為一號(hào)工作面風(fēng)量。</p&g

43、t;<p>　　因?yàn)樗奶?hào)和一號(hào)工作面環(huán)境相同，所以四號(hào)工作面風(fēng)量也為：。</p><p>　　考慮工作面漏風(fēng)問題，取漏風(fēng)備用系數(shù)為1.15。所以為滿足工作面風(fēng)量需求，在工作面上下順槽內(nèi)需要通過的風(fēng)量為：</p><p>　　按照上面同樣的方法計(jì)算二號(hào)工作面的風(fēng)量為：。由于二號(hào)和三號(hào)工作面的狀況相同，所以二號(hào)和三號(hào)工作面的風(fēng)量相等。漏風(fēng)備用系數(shù)同樣取為1.15，計(jì)算出工作面上下

44、順槽內(nèi)通過的風(fēng)流為：</p><p>　　對(duì)于備用工作面，在另其通過風(fēng)量為實(shí)際采煤時(shí)的60% ，可得，備用工作面風(fēng)量為：</p><p>　　考慮漏風(fēng)情況，要求工作面上下順槽內(nèi)通過的風(fēng)量為：；</p><p><b>　　對(duì)于東翼采區(qū)：</b></p><p><b>　　對(duì)于西翼采區(qū)：</b>&l

45、t;/p><p>　?。?） 掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算：</p><p>　　各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按照瓦斯或二氧化碳涌出量、炸藥量、局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定要求風(fēng)別進(jìn)行計(jì)算，必須采用其中最大值。</p><p>　　A．按照瓦斯涌出量計(jì)算：</p><p><b>　　（4—12）</b>

46、</p><p>　　式中：—第個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯絕對(duì)涌出量，</p><p>　　—第個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量系數(shù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際觀測(cè)的結(jié)果確定，一般機(jī)掘工作面取1.5~2，炮掘工作面取1.8~2.0。</p><p>　　因?yàn)楣ぷ髅嫱七M(jìn)速度是每天，所以在為了能滿足工作面正常接替，每個(gè)掘進(jìn)工作面的掘進(jìn)速度最少應(yīng)該為每天，這是只考慮掘進(jìn)工作面上下順槽所需要的最低

47、掘進(jìn)速度，考慮到還要開掘硐室，繞道和聯(lián)絡(luò)巷等，這里按照每天月掘進(jìn)的速度計(jì)算。上下順槽工作面的斷面面積為，所以平均每天掘進(jìn)采煤為，煤的密度取，掘進(jìn)不均衡系數(shù)取，所以工作面瓦斯涌出量可以計(jì)算為：</p><p><b>　　。</b></p><p>　　所以對(duì)于四個(gè)掘進(jìn)頭而言，每個(gè)掘進(jìn)頭通風(fēng)量為。</p><p>　　另外還要按照掘進(jìn)工作面一次爆

48、破的最大炸藥用量，局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際風(fēng)量，掘進(jìn)工作面同時(shí)工作時(shí)最多人數(shù)等因素計(jì)算。一般情況下，按照瓦斯涌出量計(jì)算的風(fēng)量就是最大的需風(fēng)量，所以這里就只按照瓦斯涌出量來計(jì)算。</p><p><b>　　B．按風(fēng)速驗(yàn)算</b></p><p>　　計(jì)算的風(fēng)量要滿足巷道內(nèi)風(fēng)速的要求，按最低，最高風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)煤巷或半煤巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量要滿足：</p><

49、;p>　　， （4—13）</p><p>　　即要求：，可見按照瓦斯涌出量計(jì)算的風(fēng)量不滿足巷道內(nèi)最低風(fēng)速的要求，所以取掘進(jìn)頭的風(fēng)量為。</p><p>　　四個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的煤層平巷掘進(jìn)頭所需要的風(fēng)量按照相等計(jì)算。</p><p>　　考慮到風(fēng)通漏風(fēng)問題，所以通過局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量要大于掘進(jìn)頭所需要的實(shí)際風(fēng)量，這里取百米漏風(fēng)率為0.6%。局部

50、通風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒長(zhǎng)度最長(zhǎng)時(shí)為1250m，所以為滿足掘進(jìn)頭的風(fēng)量實(shí)際需要的風(fēng)量為：</p><p>　　在煤礦開采的后期有一個(gè)煤層，有一個(gè)巖石下山的掘進(jìn)頭，也需要獨(dú)立通風(fēng)，按照經(jīng)驗(yàn)取其通風(fēng)風(fēng)量為。</p><p>　?。?）硐室實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　A．按照經(jīng)驗(yàn)，采區(qū)絞車房風(fēng)量取，變電所風(fēng)量取。</p><p>　　B．炸藥庫需要風(fēng)

51、量，應(yīng)按照每小時(shí)4次換氣量計(jì)算：</p><p><b>　　(4—14) </b></p><p>　　式中：—包括聯(lián)絡(luò)巷在內(nèi)的爆破材料庫的空間總體積，；</p><p>　　在這里，按照經(jīng)驗(yàn)值給出風(fēng)量。</p><p>　　以上的計(jì)算已經(jīng)考慮了局部漏風(fēng)問題，將各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)所需要的風(fēng)量相加乘以外部漏風(fēng)系數(shù)就可以得到礦井

52、需要的總風(fēng)量，取外部漏風(fēng) 系數(shù)為1.2</p><p><b>　　東翼采區(qū)：</b></p><p><b>　　西翼采區(qū)：</b></p><p>　　2．通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)壓計(jì)算</p><p>　　為了計(jì)算通風(fēng)容易時(shí)期的風(fēng)壓，就首先要找到一條通風(fēng)壓力最大的通風(fēng)路線。通風(fēng)容易時(shí)期的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖見附錄

53、1。由通風(fēng)容易時(shí)期的通風(fēng)平面圖和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，可以知道通風(fēng)阻力最大的風(fēng)流路線為：</p><p>　　新風(fēng)路線：進(jìn)風(fēng)井（副井）→井底車場(chǎng)→主要石門→主要運(yùn)輸大巷→軌道上山→區(qū)段平石門→區(qū)段運(yùn)輸平巷→工作面</p><p>　　污風(fēng)路線：工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→回風(fēng)石門→回風(fēng)井</p><p>　　先求東翼通風(fēng)容易時(shí)期的最大通風(fēng)阻力，當(dāng)按照風(fēng)流過綜采工作面時(shí)，一一計(jì)算風(fēng)阻

54、如表4—2，按照風(fēng)流過高檔普采工作面時(shí)，一一計(jì)算風(fēng)阻如表4—3：</p><p>　　表4—2 東翼通風(fēng)容易時(shí)期過綜采工作面風(fēng)阻計(jì)算風(fēng)阻計(jì)算</p><p>　　表4—3 東翼通風(fēng)容易時(shí)期過普采工作面風(fēng)阻計(jì)算風(fēng)阻計(jì)算</p><p>　　由表4—2和標(biāo)4—3可以知道，容易時(shí)期東翼通風(fēng)阻力最大為過綜采工作面的阻力，為：1564.009。</p><

55、;p>　　下面求容易時(shí)期西翼的最大通風(fēng)阻力，當(dāng)按照風(fēng)流過綜采工作面時(shí)，一一計(jì)算風(fēng)阻如表4—4，</p><p>　　表4—4 西翼通風(fēng)容易時(shí)期過綜采工作面風(fēng)阻計(jì)算風(fēng)阻計(jì)算</p><p>　　因?yàn)樵跂|翼，計(jì)算通風(fēng)阻力的時(shí)候，通過綜采工作面的風(fēng)量大于通過普采工作面的風(fēng)量，所以在西翼也同樣成立，對(duì)于通過普采工作面的通風(fēng)阻力不必計(jì)算，它一定也小于通過綜采工作面的通風(fēng)阻力。所以在通風(fēng)容易時(shí)期

56、，西翼的最大通風(fēng)阻力為：1472.256 Pa。</p><p>　　3．通風(fēng)困難時(shí)期總風(fēng)量的計(jì)算</p><p>　　由于煤層比煤層要厚，無論是綜采還是普采，在該煤層內(nèi)產(chǎn)量都比較高，自然通風(fēng)也會(huì)變得相對(duì)困難。 在開采煤層時(shí)，當(dāng)下山開采第一水平快要開采結(jié)束的時(shí)候是最困難的時(shí)期。此時(shí)又在東西兩翼各有兩個(gè)工作面，一個(gè)為綜采工作面，一個(gè)為普采工作面。如圖6—4。</p><p

57、>　　圖 4—4通風(fēng)困難時(shí)期庫平面圖</p><p>　　按照通風(fēng)容易時(shí)期計(jì)算風(fēng)量的方法計(jì)算通風(fēng)困難時(shí)期各采煤工作面和各掘進(jìn)頭的通風(fēng)量。計(jì)算的結(jié)果如下： </p><p>　　綜采工作面需風(fēng)量：，由于由于存在漏風(fēng)等因素，備用系數(shù)取1.15所以在工作面的上下順槽內(nèi)，風(fēng)量計(jì)算為。</p><p>　　普采工作面：，漏風(fēng)備用系數(shù)同樣取為1.15，計(jì)算出工作面上下順槽

58、內(nèi)通過的風(fēng)流為：</p><p>　　備用普采工作面：，考慮到漏風(fēng)的因素，得上下順槽內(nèi)通過的風(fēng)流為。</p><p>　　煤巷掘進(jìn)頭內(nèi)風(fēng)流?。?；巖巷掘進(jìn)頭內(nèi)風(fēng)流?。?lt;/p><p>　　變電所風(fēng)流為，絞車房風(fēng)量取為，炸藥庫的風(fēng)量為。</p><p>　　因?yàn)樵陂_采下部煤層時(shí)，風(fēng)量增加都是很好的，并且主要是在綜采工作面上由差別，為了使東西兩翼

59、的風(fēng)量盡量平衡，巖巷掘進(jìn)布置在西翼采區(qū)。</p><p>　　計(jì)算東翼采區(qū)總風(fēng)量為：</p><p>　　計(jì)算西翼采區(qū)總風(fēng)量為：</p><p>　　4．通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)壓力計(jì)算</p><p>　　下面計(jì)算通風(fēng)困難時(shí)期的風(fēng)壓，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和以上的計(jì)算結(jié)果可以推得，通風(fēng)壓力最大的風(fēng)流路線仍然經(jīng)過綜采工作面。</p><p>

60、;　　新風(fēng)路線：進(jìn)風(fēng)井（副井）→井底車場(chǎng)→主要石門→主要運(yùn)輸大巷→軌道下山→區(qū)段平石門→區(qū)段運(yùn)輸平巷→工作面</p><p>　　污風(fēng)路線：工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→區(qū)段回平石門→軌道上山→回風(fēng)井。</p><p>　　東翼采區(qū)通風(fēng)壓力計(jì)算如表4—5：</p><p>　　表4—5 東翼通風(fēng)困難時(shí)期過綜采工作面風(fēng)阻計(jì)算風(fēng)阻計(jì)算</p><p>　

61、　西翼采區(qū)通風(fēng)壓力計(jì)算如表4—6：</p><p>　　表4—6 西翼通風(fēng)困難時(shí)期過綜采工作面風(fēng)阻計(jì)算風(fēng)阻計(jì)算</p><p>　　將以上對(duì)通風(fēng)困難和通風(fēng)容易時(shí)期的風(fēng)量和風(fēng)壓的計(jì)算結(jié)果總結(jié)如下，并按照等積孔的計(jì)算方法：等積孔計(jì)算等積孔的大小。其結(jié)果見表4—7：</p><p>　　表4—7 東西兩翼不同時(shí)期風(fēng)量風(fēng)壓關(guān)系</p><p>　　礦

62、井等積孔和通風(fēng)難易程度的關(guān)系見表4—8：</p><p>　　表4—8 等積孔和通風(fēng)難易的關(guān)系</p><p>　　可見在通風(fēng)容易時(shí)期，東翼為小阻力空，通風(fēng)比較容易，而西翼采區(qū)為中阻力空，通風(fēng)難易程度中等；在通風(fēng)困難時(shí)期，東西兩翼都為中阻力空，通風(fēng)難以程度中等。東西兩翼在通風(fēng)容易和通風(fēng)困難時(shí)期等積孔面積相差不大，所以通風(fēng)難易程度變化不太大，這表明礦井的設(shè)計(jì)是很成功的。</p>

63、<p>　　五、礦井主要通風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選定</p><p>　　通過以上對(duì)困難和容易時(shí)期礦井東西兩翼的所需的風(fēng)量和風(fēng)壓的計(jì)算，風(fēng)別計(jì)算出礦井的風(fēng)阻其結(jié)果見表4—7。</p><p><b>　　1．自然風(fēng)壓的計(jì)算</b></p><p>　　進(jìn)風(fēng)井的和出風(fēng)井由于井內(nèi)空氣溫度的不同導(dǎo)致了空氣的密度也是不同的，在同一標(biāo)高上由空氣柱產(chǎn)生

64、的壓力是不同的，這樣就產(chǎn)生了自然風(fēng)壓。自然風(fēng)壓和主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓相同時(shí)，則輔助主要通風(fēng)機(jī)工作；當(dāng)自然風(fēng)壓和主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓相反時(shí)，則阻礙主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)工作。</p><p>　　在此礦井中雖季節(jié)的變化，井筒內(nèi)空氣密度見表7—1</p><p>　　表5—1 不同季節(jié)空氣平均密度</p><p>　　進(jìn)風(fēng)井井筒長(zhǎng)度為530m，回風(fēng)井井筒長(zhǎng)度為315m，因?yàn)榛仫L(fēng)井的空氣

65、溫度和井下的溫度大致相等，所以在選擇空氣柱的時(shí)候，以礦井的進(jìn)風(fēng)井為依據(jù)，根據(jù)進(jìn)風(fēng)井的長(zhǎng)度來取定自然風(fēng)壓的大小。自然風(fēng)壓和主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓關(guān)系見圖7-1 。</p><p><b>　　冬季自然風(fēng)壓為：</b></p><p><b>　　夏季自然風(fēng)壓為：</b></p><p>　　圖5-1 主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓和自然風(fēng)壓的關(guān)系&

66、lt;/p><p>　　可見在冬季自然風(fēng)壓輔助主要通風(fēng)機(jī)的工作，夏季自然風(fēng)壓妨礙風(fēng)機(jī)的工作。在選擇主要通風(fēng)機(jī)的時(shí)候，在通風(fēng)容易時(shí)期要考減去自然風(fēng)壓的輔助作用，在通風(fēng)困難時(shí)期要加上自然風(fēng)壓的阻礙作用。根據(jù)這樣的原則，主要通風(fēng)機(jī)在選擇的時(shí)候參數(shù)見表7—2： </p><p>　　表5-2 主要通風(fēng)機(jī)選擇參數(shù)</p><p>　　2．通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線</p>

67、<p>　　軸流式主要通風(fēng)機(jī)在我國(guó)礦井中有著很廣泛的應(yīng)用，所以在該礦井的建設(shè)中我們業(yè)考慮用軸流式主要通風(fēng)機(jī)。主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓、功率、和效率這四個(gè)基本參數(shù)可以反映主要通風(fēng)機(jī)的工作特性，對(duì)每一臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)來說，在額定轉(zhuǎn)速的條件下，對(duì)應(yīng)于一定的風(fēng)量，就有一定的風(fēng)壓、功率和效率與之對(duì)應(yīng)。風(fēng)量如果變動(dòng)，其它三者也隨之改變。因此，可將主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓、功率和效率變化而變化的關(guān)系，分別用曲線表示出來，即成為主要通風(fēng)機(jī)的個(gè)體特性曲線。

68、這些個(gè)體特性曲線必須通過實(shí)測(cè)來繪制。其曲線見圖5—2。</p><p>　　3．通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)及合理工作范圍</p><p>　　以同樣的比例把礦井總風(fēng)阻曲線繪制于通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲線圖中，則風(fēng)阻曲線與風(fēng)壓曲線交于點(diǎn)，此點(diǎn)就是通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)或工作點(diǎn)。工況點(diǎn)的坐標(biāo)值就是該主要通風(fēng)機(jī)實(shí)際產(chǎn)生的靜壓和風(fēng)量。通風(fēng)機(jī)的選擇方法是：根據(jù)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)所算出的需要風(fēng)量，和風(fēng)壓的數(shù)據(jù)，在從許多條表示不同型號(hào)、尺寸

69、、不同轉(zhuǎn)數(shù)或不同葉片安裝角的主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線中選擇一條合適的特性曲線，所選的這條特性曲線，表明了它所屬的主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)、尺寸、轉(zhuǎn)數(shù)和葉片安裝角度等。這就是選擇主要通風(fēng)機(jī)的方法。</p><p>　　在選擇通風(fēng)機(jī)的時(shí)候，工況點(diǎn)要在通風(fēng)機(jī)的合理工作范圍內(nèi)，軸流式通風(fēng)機(jī)的合理工作范圍如下，見圖5-3：</p><p>　　上限：應(yīng)在“駝峰”右側(cè)，實(shí)際應(yīng)用的最大風(fēng)壓值的0.9倍以下。<

70、/p><p>　　下限：通風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，不得低于0.6。</p><p>　　左限：葉片安裝角θ的最小值，對(duì)一級(jí)葉輪為10°，二級(jí)葉輪為15°。</p><p>　　右限：葉片安裝角θ的最大值，對(duì)一級(jí)葉輪為40°，二級(jí)葉輪為45°。</p><p>　　圖5-3 軸流式主要通風(fēng)機(jī)合理工況點(diǎn)</p&

71、gt;<p>　　4．主要通風(fēng)機(jī)的選擇</p><p>　　根據(jù)上述條件及風(fēng)機(jī)效率的要求可找到相宜的風(fēng)機(jī)：</p><p>　　東翼采區(qū) ：風(fēng)機(jī)（轉(zhuǎn)速為n=1000rpm），</p><p>　　西翼采區(qū)：風(fēng)機(jī)（轉(zhuǎn)速為n=750rpm）。將通風(fēng)機(jī)兩個(gè)時(shí)期的工作風(fēng)阻特性曲線等比例畫在通風(fēng)機(jī)的特性曲線中，可以得到如圖5-4。</p><

72、p>　　由圖可得在通風(fēng)容易時(shí)期工況點(diǎn)為：</p><p>　　風(fēng)機(jī)風(fēng)壓為：1150，風(fēng)量為70，葉片角度為30o，效率為0.63。</p><p>　　困難時(shí)期工況點(diǎn)為：2780，風(fēng)量為77，葉片角度為35 o ，效率為0.71。</p><p>　　通風(fēng)機(jī)的輸出功率單位時(shí)間內(nèi)通過通風(fēng)機(jī)的流量和通風(fēng)機(jī)給予每1空氣的全部能量之乘積，稱為通風(fēng)機(jī)的輸出功率，由于通風(fēng)

73、機(jī)壓力有通風(fēng)機(jī)全壓和通風(fēng)機(jī)靜壓之分，所以通風(fēng)機(jī)的輸出功率也分為通風(fēng)機(jī)全壓輸出功率和通風(fēng)機(jī)靜壓輸出功率 ，即：</p><p>　　＝×/1000，kW　　?。?—1）</p><p>　?。?×/1000，kW　?。?—2）</p><p>　　圖 5-4 東翼通風(fēng)機(jī)選擇風(fēng)機(jī)</p><p>　　主要通風(fēng)機(jī)的軸功率（輸入功

74、率）</p><p>　　電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)部件輸入給主要通風(fēng)機(jī)的功率叫軸功率，用表示，單位為，主要通風(fēng)機(jī)的軸功率可用從通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓特性曲線圖上查得。也可按照下式計(jì)算：</p><p><b>　　（5—3）</b></p><p>　　式中：—線電壓，Ｖ；—線電流，Ａ；—功率因數(shù)；—電動(dòng)機(jī)效率，％；—傳動(dòng)效率，％。</p><p&

75、gt;　　由于風(fēng)流在風(fēng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊、摩擦等各種能量損失，故輸入主要通風(fēng)機(jī)的功率要大于有效功率。有效功率與輸入功率之比，叫風(fēng)機(jī)效率，用表示。</p><p><b>　　5．電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p><b>　　1）電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)輸入功率按通風(fēng)容易及困難時(shí)期，分別計(jì)算通

76、風(fēng)機(jī)所需要輸入功率、：</p><p><b>　?。?—5）</b></p><p><b>　?。?—6）</b></p><p>　　式中：—表示通風(fēng)機(jī)效率，可以是全壓效率也可以是靜壓效率，但是一定要一致；</p><p>　　、—風(fēng)別表示礦井通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)機(jī)的輸入功率。<

77、;/p><p>　　將東翼采區(qū)，通風(fēng)容易和困難時(shí)期的風(fēng)量和風(fēng)壓代入上式，計(jì)算可得：</p><p>　　2) 電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)的確定</p><p>　　當(dāng)時(shí)，可選用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的功率為：</p><p><b>　?。?—7）</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)，選用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率為：<

78、/p><p>　　初期： （5—8）</p><p>　　后期： （5—9）</p><p>　　式中：—電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，取1.1~1.2；</p><p>　　—電動(dòng)機(jī)效率，取0.9~0.94（大型電機(jī)取大值）</p>&l

79、t;p>　　—傳動(dòng)效率，電動(dòng)機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián)是取1，皮帶出動(dòng)時(shí)取0.95。</p><p>　　對(duì)于東翼來說：由于，所以要選用兩臺(tái)電機(jī)。</p><p><b>　　初期電機(jī)功率為：</b></p><p><b>　　后期電機(jī)功率為：</b></p><p>　　根據(jù)周圍的工作環(huán)境，通風(fēng)機(jī)一般

80、選用開啟式或防護(hù)式電動(dòng)機(jī)。選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)還應(yīng)全面考慮通風(fēng)機(jī)調(diào)整及礦井功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)囊?。一般情況下，當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率小于200kW時(shí)，宜選用低壓鼠籠式，大于250kW時(shí)，宜選公用高壓鼠籠電動(dòng)機(jī)；大于400kW時(shí)宜選公用同步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　由以上計(jì)算可知道，東翼礦井，在初期和后期都可以選公用高壓鼠籠電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　重復(fù)以上方法選定西翼電機(jī)：</p><

81、;p>　　通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)所需要輸入的功率為：</p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)所需要輸入的功率為：</p><p>　　由于，所以要選用兩臺(tái)電機(jī)。</p><p><b>　　初期電機(jī)功率為：</b></p><p><b>　　后期電機(jī)功率為：</b></p><p

82、>　　所以在通風(fēng)容易時(shí)期可以選擇低壓鼠籠電動(dòng)機(jī)，在通風(fēng)困難時(shí)期可以選擇高壓鼠籠電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　六、通風(fēng)費(fèi)用計(jì)算</b></p><p>　　通風(fēng)費(fèi)用計(jì)算是一個(gè)多方面的計(jì)算，包括設(shè)備的折舊和專門為通風(fēng)所開掘的巷道的費(fèi)用，管理通風(fēng)工人的工資等，在這里計(jì)算的時(shí)候只計(jì)算礦井通風(fēng)的電費(fèi)。</p><p>　　去工業(yè)用電電費(fèi)按照

83、0.8元/度</p><p>　　在通風(fēng)容易時(shí)期東西兩翼每天總電費(fèi)為：</p><p><b>　?。ㄔ?lt;/b></p><p><b>　　年費(fèi)用為：（萬元）</b></p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期東西兩翼每天總電費(fèi)為：</p><p><b>　　年費(fèi)用為：

84、（萬元）</b></p><p>　　七、通風(fēng)設(shè)備的安全技術(shù)要求</p><p>　　按照有關(guān)原則，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)科技人員的經(jīng)驗(yàn)，可對(duì)通風(fēng)設(shè)備提出以下幾點(diǎn)安全技術(shù)要求：</p><p>　?。敝魍L(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性能好，主通風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性運(yùn)轉(zhuǎn)與否決定著礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠程度。</p><p>　　２通風(fēng)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)完備。主要通風(fēng)機(jī)

85、和局部通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)很重要；風(fēng)門失控會(huì)造成風(fēng)流短路和通風(fēng)系統(tǒng)紊亂，危及井下生產(chǎn)的安全。所以，它們要安裝自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。</p><p>　?。撤达L(fēng)系統(tǒng)的靈活程度要高。進(jìn)行反風(fēng)是井下發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故時(shí)防止災(zāi)害擴(kuò)大的重要設(shè)施，主要通風(fēng)機(jī)必須安裝反風(fēng)設(shè)施，并能在10min內(nèi)改變巷道內(nèi)風(fēng)流方向且風(fēng)量不小于正常值的40％。</p><p>　?。捶辣b置要有很高的完善程度。它是防止瓦斯、煤塵爆炸傳播

86、的有效方法。當(dāng)?shù)V井開采煤塵具有爆炸性危險(xiǎn)和瓦斯含量高的煤層時(shí)，其兩翼、相臨的采區(qū)、煤層和工作面，都要設(shè)置水棚或巖粉棚實(shí)行隔離。</p><p>　　八、通風(fēng)附屬裝置及其安全技術(shù)</p><p>　　為了保證主扇運(yùn)轉(zhuǎn)的安全可靠，除扇風(fēng)機(jī)機(jī)體外，仍需設(shè)置一系列附屬裝置，如反風(fēng)裝置、防爆門、風(fēng)硐和擴(kuò)散器等。</p><p><b>　　1．反風(fēng)裝置</b&

87、gt;</p><p>　　礦井反風(fēng)就是當(dāng)?shù)V井發(fā)生突變的時(shí)候及時(shí)使風(fēng)流反向，控制災(zāi)害和災(zāi)情的發(fā)展的應(yīng)變措施。反風(fēng)裝置就是使正常風(fēng)流反向的設(shè)施。當(dāng)進(jìn)風(fēng)井附近和井底車場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)或瓦斯煤塵爆炸時(shí)，為了避免大量的CO和CO2等有害氣體進(jìn)入采掘空間，危及井下工人的生命安全，則利用反風(fēng)裝置迅速使風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。本設(shè)計(jì)選取2K58型軸流風(fēng)機(jī)，這種風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)后的風(fēng)量可以達(dá)到正常時(shí)期風(fēng)量的40%，故不須設(shè)置反風(fēng)裝置進(jìn)行反風(fēng)。</p&

88、gt;<p>　　本礦每年進(jìn)行反風(fēng)演習(xí)一次，每季度都要檢查反風(fēng)功能，保證隨時(shí)可用。</p><p><b>　　2．防爆門</b></p><p>　　為保護(hù)風(fēng)機(jī)，在風(fēng)井井口設(shè)置鐘形防爆門。防爆門放入井口圈的凹內(nèi)，槽中盛水以防漏風(fēng)，深度必須大于防爆門的內(nèi)外壓差。如圖8-1所示</p><p>　　圖 8-1 立井井口防爆蓋

89、示意圖</p><p>　　1-防爆井蓋；2-密封液槽；3-滑輪；4-平衡重錘；5-壓腳；6-風(fēng)硐</p><p><b>　　3．?dāng)U散器</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)選用由圓錐形內(nèi)筒和外筒構(gòu)成的環(huán)狀擴(kuò)散器，它可以將風(fēng)機(jī)出口的大部分速壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，以減少風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的速壓損失，提高風(fēng)機(jī)的靜壓。如圖8-2所示</p><p

90、>　　圖8-2 軸流式通風(fēng)機(jī)擴(kuò)散器</p><p><b>　　4．風(fēng)硐</b></p><p>　　風(fēng)硐是礦井主扇和出風(fēng)井之間的一段聯(lián)絡(luò)巷道，風(fēng)硐通風(fēng)量很大，其內(nèi)外壓差較大，因此要特別注意減小風(fēng)硐阻力和防止漏風(fēng)。</p><p><b>　　5．消音裝置</b></p><p>　　《規(guī)

91、程》規(guī)定礦井主扇噪音不得超過90dB，本設(shè)計(jì)采用主動(dòng)式消音裝置，把大部分噪音吸收掉。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 王德明.礦井通風(fēng)與安全[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2005</p><p>　　[2] 張國(guó)樞.通風(fēng)安全學(xué)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2000</p><

92、;p>　　[3] 汪理全,徐金海,屠世浩等.礦業(yè)工程概論[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2004</p><p>　　[4] 張榮立,何國(guó)緯,李鐸等.采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京: 煤炭工業(yè)出版社2003</p><p>　　[5] 中國(guó)統(tǒng)配煤礦總公司物資供應(yīng)局編,煤炭工業(yè)設(shè)備手冊(cè)[M]:徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社1992</p><p><b>