《通风系统设计》PPT课件.ppt

第7章 矿井通风设计与能力核定,本 章 学 习 目 标,熟悉矿井通风系统类型； 了解矿井通风构筑物及其作用； 掌握矿井通风设计思路、方法，并能进行矿井通风设计； 掌握矿井通风能力核定内容、步骤。,本 章 学 习 思 路,矿井通风系统类型,通风构筑物,通风系统设计,通风能力核定,确定矿井通风系统 矿井风量计算与分配 矿井通风阻力计算 选择通风设备 概算通风费用,本章主要内容和学习重点,矿井通风系统类型、采区通风方式、工作面通风系统； 通风构筑物 用风地点风量计算与分配 矿井通风阻力计算方法 主要通风设备选型 矿井通风能力核定,学习重点,本 章 参 考 书 目,1中华人民共和国建设部，煤炭工业矿井设计规范，GB50215-2005 2吴中立，矿井通风与安全M，徐州：中国矿业大学出版社，1989 3黄元平，矿井通风M，徐州：中国矿业大学出版社，1986 4赵以惠，矿井通风与空气调节M，徐州：中国矿业大学出版社，1990 5王英敏，矿井通风与安全M，北京：冶金工业出版社，1979,第一节 矿井通风系统,矿井通风系统类型及其适用条件,矿井通风系统：向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的进回风井的布置方式，主要通风机的工作方法，通风网路和风流控制设置的总称。,中央式,中央并列式,中央分列式,第一节 矿井通风系统,矿井通风系统类型及其适用条件,对角式,分区对角式,两翼对角式,第一节 矿井通风系统,矿井通风系统类型,区域式,混合式,上述通风方式的混合组成。,第一节 矿井通风系统,主要通风机的工作方式,抽出式 压入式 抽压混合式,第一节 矿井通风系统,矿井通风系统的选择,矿井设计生产能力 煤层赋存情况 表土层厚度 井田面积 低温 矿井瓦斯涌出量 煤层自燃倾向性,第二节 采区通风系统,采区通风系统的基本要求,每一采区都必须布置回风巷，实行分区通风 高瓦斯、突出、自燃煤层采区，专用回风道； 煤层群、联合布置采区，专用回风道； 单一巷道严禁分两段，分别为进、回风巷。 采煤工作面、掘进工作面独立通风 煤层倾角大于12下行通风时，报矿总工程师批准 采煤面、掘进面进回风巷不得经过采空区或冒落区,第二节 采区通风系统,采区进风上山与回风上山的选择,轨道上山进风，运输上山回风,第二节 采区通风系统,采区进风上山与回风上山的选择,运输上山进风，轨道上山回风,第二节 采区通风系统,采煤工作面上行通风与下行通风,上行通风,下行通风,第二节 采区通风系统,工作面通风系统,U型后退式 U型前进式,Z型后退式 Z型前进式,第二节 采区通风系统,工作面通风系统,双Z型后退式 双Z型前进式,Y型通风方式 W型通风方式,第二节 采区通风系统,工作面通风系统,U+L型通风方式,H型通风方式（三进一回） H型通风方式（二进二回）,第三节 通风构筑物及漏风,通风构筑物,一、风门,风流方向,门框,门扇,观察窗口,把手,普通风门,无压风门,第三节 通风构筑物及漏风,通风构筑物,风门闭锁装置,第三节 通风构筑物及漏风,通风构筑物,二、风桥,风桥类型：绕道式风桥、混凝土风桥、铁筒风桥,第三节 通风构筑物及漏风,通风构筑物,三、密闭,密闭分类：永久密闭、临时密闭,第三节 通风构筑物及漏风,漏风,一、漏风及其危害,漏风：未经用风地点而直接流（渗）入回风道或排出地表的风量。 原因：漏风通道+压差 危害：使用风地点风量减少 增加无益的电能消耗 可导致煤炭自燃,第三节 通风构筑物及漏风,漏风,二、漏风分类,外部漏风（井口漏风）：泛指地表（风井）附近的漏风。 内部漏风（井下漏风）：井下各通风构筑物、采空区、煤柱的漏风。,第三节 通风构筑物及漏风,漏风,三、矿井漏风率及有效风量率,矿井有效风量率,有效风量：通过用风地点的风量。,矿井外部漏风率,矿井有效风量,风机实测风量,矿井外部漏风量,第三节 通风构筑物及漏风,漏风,四、减少漏风途径,进、回风井保持一定距离；,及时密闭采空区。,进、回风巷保持一定间距；,留有足够的煤柱；,提高通风构筑物质量；,采空区洒浆，增加压实程度；,第四节 矿井通风设计,矿井通风设计内容及要求,一、矿井通风设计内容,确定矿井通风系统；,矿井风量计算和分配；,矿井通风阻力计算；,选择通风设备；,概算矿井通风费用；,第四节 矿井通风设计,矿井通风设计内容及要求,二、矿井通风设计要求,将足够新鲜空气送至井下工作场所；,通风系统简单，风流稳定，抗灾能力强；,发生事故时，风流易于控制；,符合规定的井下环境；,基建投资省、运行费用低；,第四节 矿井通风设计,矿井风量计算,一、采煤工作面风量计算,按瓦斯涌出量计算,第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量,瓦斯涌出不均匀系数,第四节 矿井通风设计,矿井风量计算,一、采煤工作面风量计算,按进风流温度计算,工作面通风断面,工作面风速,工作面长度系数,第四节 矿井通风设计,矿井风量计算,一、采煤工作面风量计算,按使用炸药量计算,一次爆破最大炸药量,按工作人数计算,工作面同时工作人数,第四节 矿井通风设计,矿井风量计算,一、采煤工作面风量计算,按风速进行验算,按最高风速确定最大风量,按最低风速确定最小风量,第四节 矿井通风设计,矿井风量计算,二、掘进工作面风量计算,按瓦斯涌出量计算,第i个掘进工作面瓦斯绝对涌出量,瓦斯涌出不均匀系数,第四节 矿井通风设计,矿井风量计算,二、掘进工作面风量计算,按使用炸药量计算,一次爆破最大炸药量,按工作人数计算,工作面同时工作人数,第四节 矿井通风设计,矿井风量计算,二、掘进工作面风量计算,按局部风机吸风量计算,局部风机额定风量和,备用系数,第四节 矿井通风设计,矿井风量计算,二、掘进工作面风量计算,按风速进行验算,按最高风速确定最大风量,按最低风速确定最小风量,煤巷、半煤巷 岩巷,第四节 矿井通风设计,矿井风量计算,三、机电硐室风量计算,按经验确定,电机功率,发热系数,进、回风温差,按机电设备发热量计算,第四节 矿井通风设计,矿井风量计算,四、爆破材料库风量计算,中型爆破材料库不小于60m3/min；,库房容积,大型爆破材料库不小于100m3/min。,第四节 矿井通风设计,矿井风量计算,五、其他用风巷道风量计算,按瓦斯涌出量计算,不均匀系数,用风巷道瓦斯绝对涌出量,按最低风速验算,第四节 矿井通风设计,矿井风量计算,六、矿井总风量计算,采煤面及备用面风量,硐室风量,掘进面风量,其他巷道风量,通风系数,第四节 矿井通风设计,矿井风量计算,七、矿井总风量分配,分配原则,采煤工作面风量分配按产量正比分配； 备用面按采煤面一半分配； 独立通风的掘进面和硐室，按计算结果或经验分配。,分配方法,计算日产吨煤配风量 计算采煤工作面配风量； 验算风速。,第四节 矿井通风设计,矿井通风总阻力计算,一、矿井通风总阻力计算原则,矿井通风总阻力不宜超过2940Pa； 新建矿井井巷局部阻力按摩擦阻力10%计算； 改建矿井井巷局部阻力按摩擦阻力15%计算。,矿井通风总阻力：指风流由进风井口起，到回风井口止，沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和。,第四节 矿井通风设计,矿井通风总阻力计算,二、矿井通风总阻力计算方法,第四节 矿井通风设计,矿井通风设备的选择,一、矿井通风设备的要求,矿井必须装设两套同能力的主通风设备，其中一套备用； 选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并使通风设备长期高效运行； 通风机能力应留有一定余量。,第四节 矿井通风设计,矿井通风设备的选择,二、主要通风机的选择,Step1 计算通风机工作风量,矿井需风量,漏风系数,第四节 矿井通风设计,矿井通风设备的选择,二、主要通风机的选择,Step2 计算通风机风压,离心式风机,轴流式式风机,第四节 矿井通风设计,矿井通风设备的选择,二、主要通风机的选择,Step3 初选风机,容易时期,困难时期,第四节 矿井通风设计,矿井通风设备的选择,二、主要通风机的选择,Step4 求风机工况点,实际工况点,第四节 矿井通风设计,矿井通风设备的选择,二、主要通风机的选择,Step5 确定风机型号和转速,根据各台通风机的工况参数（风量、风压、效率、功率）对初选的通风机进行技术、经济比较，确定技术先进、效率高和运作费用低的通风机型号和转速。,第四节 矿井通风设计,矿井通风设备的选择,二、主要通风机的选择,Step6 选择电动机,第四节 矿井通风设计,概算通风费用,电费,设备折旧费,吨煤通风总费用,材料消耗费,人员工资,第五节 矿井通风能力核定,资料准备,矿井采掘布置平面图； 通风系统平面图和网络图； 实测主要通风机特性曲线或特性数据表； 矿井通风系统阻力测定报告,自然风压变化规律； 开采煤层的采掘工作面瓦斯涌出预测资料及采煤工作面瓦斯来源分析； 矿井年度通风安全生产主要风险评估报告。,第五节 矿井通风能力核定,核定步骤,准备所需图纸； 建立矿井采掘接替表； 计算采掘面、系统和矿井需风量； 建立用风地点配风表； 建立通风系统网络数据表； 建立风机特性数据表。 网络解算,第五节 矿井通风能力核定,编写报告,主要通风机能力核定； 主要进、回风井风速小于规定值，并留有余量； 主要进、回风大巷风速小于规定值，留余量； 采掘工作面瓦斯浓度满足煤矿安全规程，并留有余量；,本 章 总 结,