布尔台矿主通风设备选型及布置设计

1、摘要本文是针对布尔台矿矿井通风系统、主通风设备选型以及主通风机房布置进行设计。根据其井田概况和开拓方式，采用分区式两翼对角式通风系统，分别在两翼设由回风斜井和孙定霍洛回风立井，通风机工作方式使用抽出式。结合井下通风网络，分别确定容易期和困难期的通风阻力，分配采掘工作面、硐室等风量，得出总需风量。在可选的轴流式通风机系列中预选出具体型号，确定工况点，进行方案对比，从而选取适宜的通风机。同时，选择相应的电机，设计出配套的扩散器、消音装置，并完成主通风机房布置的设计。最终，做到能排出井下的毒性、窒息性以及爆炸性气体及粉尘，保障提供给矿井新鲜风量，在满足矿井生产需要的同时，极大地节约成本，避免不必要的

2、经济损失和资源浪费，为矿井长期的服务做好保障。关键词：主通风机；工况点；选型AbstractThis paper is for the Bu Er Tai Colliery mine ventilation system, the main ventilation and the main ventilation room layout design. According to the mining situation and development mode, the partition type two-way diagonal ventilation system, respective

3、ly in the two wings of the design from the return air shaft and the Sun Huo Luo return air shaft, ventilation machine used out of style. Combined with the underground ventilation network, the ventilation resistance of the easy stage and the difficult stage is determined respectively, and the air qua

4、ntity of the mining face, chamber is allocated, and the total air demand is obtained. In the optional axial fan series, the specific model is selected, and the operating point is determined, and the scheme is compared, so the suitable ventilator is selected. At the same time, select the appropriate

5、motor, design supporting the diffuser, silencing device and complete main ventilation room layout design. Eventually, do to discharge of underground toxicity, asphyxia and explosive gas and dust, guarantee to provide fresh air volume of mine, in meet the needs of the mine production at the same time

6、, greatly saving cost, avoid unnecessary economic losses and waste of resources, mine long-term service to do for protection.Key words：Main ventilator；Operating point；Selection；目录1 绪论错误!未定义书签。1.1 矿井通风机发展与现状错误!未定义书签。1.2 通风设备选型的目的和意义错误!未定义书签。1.3 布尔台矿井田概况错误!未定义书签。1.4 布尔台矿地质特征错误!未定义书签。1.5 矿井储量、年产量及服务年限错

7、误!未定义书签。1.5.1 井田储量错误!未定义书签。2.5.2 矿井年产量及服务年限错误!未定义书签。1.6 井田开拓错误!未定义书签。1.6.1 开拓方式错误!未定义书签。1.6.2 井底车场及硐室错误!未定义书签。1.6.3 开采顺序错误!未定义书签。2 布尔台矿矿井通风系统计算错误!未定义书签。2.1 矿井通风设计原则错误!未定义书签。2.2 矿井通风系统选择错误!未定义书签。2.2.1 通风机工作方式选择错误!未定义书签。2.2.2 风井设置错误!未定义书签。2.2.3 掘进通风及硐室通风错误!未定义书签。2.2.4 矿井瓦斯涌出预测及矿井瓦斯等级确定错误!未定义书签。2.3 矿井风

8、量、负压和等积孔计算错误!未定义书签。2.3.1 矿井风量计算错误!未定义书签。2.3.2 矿井负压计算错误!未定义书签。2.3.3 等积孔计算错误!未定义书签。2.4 通风设施、防止漏风和降低风阻的措施错误!未定义书签。2.4.1 通风设施错误!未定义书签。2.4.2 防止漏风设施错误!未定义书签。2.4.3降低风阻设施错误!未定义书签。2.5 反风方式错误!未定义书签。3 布尔台矿矿井主通风设备选型错误!未定义书签。3.1 通风设备选型依据错误!未定义书签。3.2 通风机预选错误!未定义书签。3.2.1 通风机风量计算错误!未定义书签。3.2.2 通风机风压计算错误!未定义书签。3.2.3

9、 通风机选型方案比较错误!未定义书签。3.2.4 通风机选型确定错误!未定义书签。3.3 电动机选型分析错误!未定义书签。3.3.1 通风机的轴功率错误!未定义书签。3.3.2 电动机的输出功率错误!未定义书签。3.3.3 电动机容量及台数确定错误!未定义书签。3.3.4 电动机经济性的计算错误!未定义书签。4 通风机辅助装置设计错误!未定义书签。4.1 扩散器设计错误!未定义书签。4.2 消声装置设计错误!未定义书签。5 通风设备布置设计错误!未定义书签。5.1 主通风机房布置错误!未定义书签。5.2 机房布置方案错误!未定义书签。6 结论错误!未定义书签。致谢错误!未定义书签。参考文献错误

10、!未定义书签。附录A错误!未定义书签。附录B错误!未定义书签。1 绪论1.1 矿井通风机发展与现状当今煤炭仍是世界各国工业经济发展的主要能源，所以采矿历史悠久，矿井通风史也随之产生。用于矿井的主要有轴流式和离心式两类通风机，以前全部用离心式。但轴流式通风机具有结构简单紧凑、体积小、重量轻，同时工作效率高，尤其是大型轴流式通风机，效率可达到85，还有翼角调整装备，便于机械性能调节和进行反风这些优点，所以现在大部分矿井都采用轴流式通风机。国内的矿井通风机发展取得了重大成果，目前国内对通风机大小，使用占地的面积，通风和反风的动态性能和运行效率，调节范围宽，加速性能进行了很大的改进，通过对矿井通风中的

11、特性曲线进行深入研究，研发了几款适合国内矿井生产需要的通风机，并且根据国内的现有的科技技术进行改革创新，对研发的通风机进行了系统性的升级改革，达到节约资源，减少成本的目的。国外的在对通风机的调节范围、加速性能以及运行效率进行了很大的改进。调节方式有停车调节和液压自动调节，转子叶片用高强度的铝合金制成，重量轻、防火防爆性能明显提高。而且风机性能好、负偏差极小、曲线准确、结构合理、不用单独设置反风风道、效率高，还配带闸阀和消音器等，同时，噪音小、占地面积较少易于场地布置。1.2 通风设备选型的目的和意义当井下风量不足则会引起瓦斯积聚，工作环境温度升高，缺氧等造井下成人员伤害问题，而风量过剩也会导产

12、生不良的影响，如漏风量大，动力被过度消耗，井下冷却过度，巷道内矿尘飞扬，引发煤的自燃等问题。所以，矿井通风设计合理与否对矿井的安全生产以及经济效益具有长期而重要的影响。矿井通风设备选型是矿井设计的主要内容之一，目的是保障提供给矿井新鲜风量，来冲淡并排出井下的毒性、窒息性以及爆炸性气体及粉尘，来保证井下风流的质量，达到符合国家安全卫生标准造成良好的工作环境，防止各种伤害和爆炸事故，从而保障井下人员身体健康，保证生命安全。同时，研究和完善矿井通风设备选型及其调节方式，并且合理可靠地选择矿井通风设备,可以在满足矿井生产需要的同时，极大地节约成本，避免不必要的经济损失和资源浪费，可以为矿井长期的服务做

13、好保障。通风机使用一段时间我们应该进行适当的维修和保养调节，保证通风机正常工作，不会随时间的推移,损耗更多的经济和能源消耗，又能安全生产。1.3布尔台矿井田概况1）位置布尔台井田地理座标为：东经10949491100511，北纬392143 393053。井田的东北和东部边缘紧邻金烽寸草塔矿和万利寸草塔矿。东西长3.922.1km,南北宽2.216.9km。其面积192.86km2。东西长3.922.1km,南北宽2.216.9km。其面积192.86km2。2）地形地貌本井田位于鄂尔多斯高原之东部。井田内地形沿大柳塔、石圪台到伊旗阿镇公路的梁部高，向北东、南西两侧变低。井田内海拔标高一般在1

14、300m左右，最高标高为1421m，最低标高为1163m，最大高差达258m左右。井田内地形复杂，沟谷纵横。由于受毛乌素沙漠的影响，本井田的东北部多被风积沙覆盖，风积沙呈新月形沙丘、垄岗状沙丘、沙堆等风成地貌。除此而之外其它沟谷山梁上也分布有大小不等的沙丘。3）地表水井田内水系有乌兰木伦河及其支流呼和乌素沟、西乌兰木伦河。乌兰木伦河是区内常年性地表迳流，其水量受大气降水影响，夏秋季大、冬春季小。该河最大洪流量为9760m3/s，平水期流量一般为3.13m3/s。该河水自北向南流经陕西省汇入窟野河后注入黄河。西乌兰木伦河和呼和乌素沟亦基本为常年溪流，流量随季节而变化，雨季较大，冬季锐减。4）气象

15、本区气候特征为：冬寒时间长，夏热时间短，秋季凉爽多雨，春季风沙较大，多为西北风，最大风速可达24 m/s。年降雨量少，蒸发量大，霜冰期较长。夏季最高气温达36.6；冬季最低气温达27.9；年降雨量多集中在7、8、9这三个月，年降雨量为194.7531.6，平均为357.3；年蒸发量2297.42833.7，平均为2457.4，为降雨量的410倍。结冰期一般为10月初到次年4月底，冰冻期长达半年之久，最大冻土深度可达1.71。本区夏季风小。一般为23级。春冬两季风大，常在4级以上，最大可达10级。风向多为西北，最大风速可达25m/s。1.4布尔台矿地质特征1）区域地层及构造依照华北地层区划分图，

16、东胜煤田被高头窑、乌审旗、准格尔三个小区分割。布尔台详查区位于乌审旗小区。本区域大地构造单元属于鄂尔多斯台向斜，其轮廓为一极其平缓、开阔的不对称向斜，向斜轴部偏西，东翼较宽缓，西翼较陡。向斜四周构造复杂，内部构造简单。东胜煤田基本构造形态为一向南西倾斜的单斜构造，岩层倾角13，褶皱断层不发育，但局部有小的波状起伏，无岩浆岩侵入，属构造简单型煤田。2）井田地层及构造本井田位于东胜煤田中南部，其基本构造形态为一单斜构造。含煤岩系地层厚度161.64249.83，平均206.32，区内东部地层厚度最小为173.28，南部最小厚度为161.64，西北部最大厚度为249.83。全区含煤地层厚度从总体来说

17、，有从东到西、从南向北逐渐增厚之趋势。岩层走向约NW20，倾向约SW70，倾角一般均小于3。区内具有宽缓的波状起伏，但未发现断层和较大褶皱，无岩浆岩侵入。从煤层底板等高线上看，等高线形态浅部变化较大，沿走向大致呈“S”形，但起伏角很小。含煤地层为侏罗系中下统延安组，含有2、3、4、5、6五个煤组1031层煤，平均含煤18层左右。其中可计算储量的煤层有10层。它们自上而下分别为：2煤组的2-2上、2-2中煤层；3煤组的3-1、3-2煤层；4煤组的4-1煤层；5煤组的5-1、5-2煤层；6煤组的6-1中，6-2中、6-2下煤层。其中3-1、5-1、5-2、6-2中为全区可采或大部可采煤层；2-2上

18、、2-2中、3-2、4-1、6-1中、6-2下为局部可采煤层；2-1中、4-1下及其它未编号煤层无工业开采价值。煤层总厚12.0134.68，平均20.14。可采煤层总厚7.2422.18，平均13.34。延安组地层平均总厚为206.32，含煤系数9.8%，可采含煤系数6.5%。3）含煤地层本井田含煤地层为侏罗系中下统延安组，其煤系基底为三迭系上统延长组。煤层总厚12.0134.68，平均20.14。可采煤层总厚7.2422.18，平均13.34。延安组地层平均总厚为206.32，含煤系数9.8%，可采含煤系数6.5%。含煤地层由陆源碎屑岩组成，其岩性组合为各级粒度的砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层呈

19、规律性交替出现。岩相由河流相、湖泊三角洲相，湖相组成，为一套大型内陆盆地含煤建造。4）瓦斯与煤尘通过对钻孔中各煤层瓦斯含量和成分进行测定，煤层中瓦斯的含量很低在0.010.47ml/g燃。瓦斯成分中可燃气均小于48%，都在二氧化碳氮气带及氮气沼气带里，均属瓦斯风化带。区内各主要煤层干燥无灰基挥发分产率在30%以上，因此区内煤尘有爆炸的可能性。同时区内各煤层变质程度低，挥发分较高，且含有黄铁矿结核或薄膜，给煤层自燃提供了有利条件1.5矿井储量、年产量及服务年限1.5.1 井田储量据井田内煤层赋存的工业利用价值，确定参加储量计算的煤层共有10层煤。共获得煤炭资源储量3314.53M t，其中: 探

20、明的25.43Mt，控制的资源量840.89 Mt，推断的资源量2448.21Mt。矿井设计可采储量是矿井设计资源储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区回采率。但由于本井田内煤层较多，各煤层厚度的变化较大，根据5厚煤层采区回采率为75%，中厚煤层采区回采率为80%，薄煤层采区回采率为85%。经计算矿井风井场地和主要井巷的保护煤柱量（大巷煤柱按60 m留设）为74.73Mt，开采损失煤量为544.83Mt，矿井设计可采储量为2035.94Mt。2.5.2矿井年产量及服务年限1）矿井工作制度矿井设计年工作日为300天，每天三班工作制，两班生产一班准备，净提升时间为14小时。2）矿井设计生产

21、能力矿井储量是决定矿井设计生产能力的基础因素之一。本井田内共有地质资源量3314.53Mt，工业资源量2824.89Mt，设计资源储量2655.50Mt，设计可采储量2035.94Mt。3）矿井服务年限按20.0 Mt/a的生产能力，考虑1.3的储量备用系数，其服务年限为78.3a。1.6井田开拓1.6.1 开拓方式井田属高原侵蚀性丘陵地貌，大部分的地区为低矮山丘，地面地形标高为11631421m，主采煤层赋存深度在136483m和196561m之间。采用立井开拓运输环节多，井筒施工工艺复杂，对于高产高效特大型矿井来说，提升潜力是有限的；本井田煤层赋存较浅，辅助运输是可采用无轨胶轮车连续运输，

22、参照与本井田同处一个煤田的神东矿区建设千万吨级高产高效矿井经验，本矿井应采用斜井平硐综合开拓方式。初期建五个井筒(主斜井、副平硐、回风斜井及进、回风立井各一个),一、二水平同时生产，分水平（煤组）布置主运输大巷，并分别与主斜井胶带输送机搭接，经主斜井出井口。井筒特征表Well tube characteristic table表2-1 序号名称主斜井副平硐回风斜井孙定霍洛进风立井孙定霍洛回风立井1 井口座标（m）X4371935.853 4372089.364 4371872.926 4368717.455 4368728.282 Y37419206.929 37419242.442 3741

23、9217.965 37414862.546 37414925.656 2 井口标高（m）+1176.0+1176.0+1176.0+1340.3+1340.03 井筒方位角（度）28 28 30 209 209 4 井筒倾角(度)13 5 13 90 90 5 井筒深度或斜长（m）637 1506 533 400.3 400 6 井筒宽度或直径（m）净5.0 5.4 5.0 6.06.0掘进表土6.0 6.4 6.0 6.96.9基岩5.2 5.6 5.2 6.86.87 断面积（m2）净17.3 20.0 16.8 28.3 28.3 掘进表土25.7 29.1 25.2 38.5 38.5

24、 基岩19.9 22.9 18.0 36.3 36.3 8 支护形式表土钢筋砼碹钢筋砼碹钢筋砼碹钢筋砼碹钢筋砼碹基岩挂网锚喷挂网锚喷挂网锚喷砼砌碹砼砌碹9 支护厚度(mm)表土拱400墙500拱400墙500400 500 500 基岩100 100 120 400 400 10 井筒提升运输设备强力胶带机无轨胶轮车台阶、扶手梯子间1.6.2井底车场及硐室1）井底车场主斜井和大巷的煤炭运输均采用带式输送机运输，辅助运输为无轨胶轮车运输，所以本矿井井底不设传统意义上的井底车场，只在必要地段设置车辆通行的错车道即可。2）硐室在副平硐底设有井下主变电所、主排水泵房、水仓等井底硐室。硐室采用半圆拱断面

25、，以砼砌碹支护为主，通道采用矩形断面，锚喷支护，水仓采用半圆拱断面，锚喷支护。井下水仓设置2条，其中一条主水仓，一条副水仓，定期清理。水仓净断面积10.6m2，水仓长度为473m，可满足矿井涌水量要求并留有适当富裕。由于本矿井井下大巷掘进采用连采机组双巷掘进，措施工程巷道断面大，所以井下消防材料库、移动空压机站、移动制氮站等均利用施工措施巷。井底硐室工程量详见下表：井底硐室工程量一览表A list of engineering quantities of the bottom hole chamber表2-2 序 号井巷名称支护型式工程量备 注长度掘进体积（m3）（m）煤巷岩巷合计1主变电所硐

26、室料石砌碹51.0 882 882 2主变电所通道锚喷29.0 252 252 3防火栅栏两用门硐室（3个）砼砌碹1.5 24 24 4主排水泵房硐室料石砌碹31.0 679 679 5主排水泵房通道锚网喷40.0 348 348 6主排水泵房配水巷料石砌碹15.0 50 50 7主排水泵房配水井料石砌碹11.2 77 77 8主排水泵房吸水井料石砌碹5.6 17 17 9入仓平巷锚网喷27.4 293 293 10入仓斜巷锚喷32.0 190 190 381 11水仓锚喷473.1 5630 5630 12沉淀池料石砌碹11 11 小计716.8 8299 346 8645 1.6.3 开采

27、顺序本矿井煤层层数较多，各煤层之间存在压茬关系且间距不大，设计为两个水平同时回采，其中只有5-1煤是特厚煤层，为保证矿井设计生产能力，必须确保5-1煤的正常接续，因此平面上的开采顺序为一盘区二盘区三盘区四盘区五盘区六盘区七盘区，根据实际生产情况七盘区可以作为矿井稳产的备用区域提前开采。盘区内的开采顺序同一水平内从上到下逐层开采。每个盘区所包含的可采煤层，及该煤层的可采储量见下表。盘区内可采煤层及可采储量一览表A list of recoverable coal seams and recoverable reserves in the disc region表2-3单位：Mt一水平煤层11盘区

28、12盘区13盘区14盘区15盘区16盘区17盘区小计2-2上18.2569.966.0594.272-2中5.8710.789.9916.5856.861.357.06108.493-1煤51.5571.6031.5929.8448.8256.7562.78352.933-2煤17.2242.0949.3516.39125.05小计57.4299.6059.83158.47155.0374.4975.89680.74二煤层21盘区22盘区23盘区24盘区25盘区26盘区27盘区小计水平4-1煤17.3210.4321.1030.7833.41113.045-1煤74.03143.7053.01

29、143.23179.3849.9327.63670.915-2煤18.2033.109.7739.3413.926.60120.93小计109.55176.862.78193.00200.4894.6367.64904.88三水平煤层31盘区32盘区33盘区34盘区35盘区36盘区37盘区小计6-1中8.5410.5324.4343.506-2中37.7966.3814.7810.0666.3361.9035.41292.656-2下10.142.6751.6849.68114.17小计45.9376.5217.4561.74116.0172.4359.84450.32合计2035.942布尔

30、台矿矿井通风系统计算2.1 矿井通风设计原则矿井通风设计主要任务是根据矿床开采要求，基于开拓方案和采矿方法等生产条件，规划设计一个可靠、经济合理的矿井通风系统，使通风网络-动力机械-调控设施密切配合，把新风送入井下并分配到每一个工作面，将有毒有害气体与粉尘稀释并排出矿外，为矿井安全生产提供通风保障2。矿井通风设计时综合考虑矿井开拓的布置、煤层赋存的状、煤层瓦斯的含量、煤层自燃的可能性、矿井漏风情况、地形条件等影响因素，严格按照矿井通风方式选择的选择依据3和原则3。2.2 矿井通风系统选择根据布尔台矿井资料，该矿井井田东西长3.922.1km，南北宽2.216.9km，为一向南西倾斜构造，煤层赋

31、存稳定，煤层倾角通常为13，可采煤层10层，且煤层埋藏浅。根据地质报告提交的瓦斯测定结果:煤层瓦斯含量在0.010. 47ml/g，瓦斯含量极低，属于低瓦斯矿井。根据煤田地方煤炭地质报告论述：煤层为容易自然煤层，堆放厚度2.5m以上，在夏季时间30天之久便有自燃现象。区内各主要煤层干燥无灰基挥发分产率均在30%以上，因此区内煤尘有爆炸的可能性5。终上所述: 根据矿井瓦斯涌出量，矿井设计生产能力，煤层赋存条件等因素, 所以对于煤层走向长度超过4km，井型较大，煤层上部距地面较浅，有自然发火和煤尘爆炸可能性的布尔台矿井，根据矿井开拓方式、盘区布置及接替安排，结合现有生产系统及通风系统，通风系统初后

32、期均为分区式两翼对角式通风系统。2.2.1通风机工作方式选择矿井通风机工作方式初设抽出式、压入式和压抽混合式三种方案。根据抽出式、压入式和压抽混合式的优缺点1，结合布尔台矿瓦斯含量、煤层瓦斯涌出量以及开采方式和采区布置等实际情况，最终方案一，即抽出式。2.2.2风井设置初期共设有5个井筒。其中用回风斜井、孙定霍洛回风立井回风，用主斜井、副平硐及孙定霍洛进风立井进风。回风斜井主要服务于一盘区，孙定霍洛进、回风立井主要服务于一盘区、二盘区和六盘区，孙定霍洛回风立井初期主要服务于一盘区和二盘区，因此对于孙定霍洛回风立井的容易及困难通风仅考虑初期状况。主斜井和副平硐服务于整个矿井。后期在各相应的盘区应

33、设专用进回风立井，初步考虑将设置明安木独进、回风立井，主要服务于三盘区和四盘区；同时设置石拉塔进、回风立井，主要服务五盘区。2.2.3掘进通风及硐室通风综合矿井开采条件，在巷道掘进过程中选择压入式局部通风机进行通风。在双巷掘进时配备2台局部通风机、在三巷掘进时配备3台局部通风机，同时每个掘进的工作面均配备一台局部通风机，作为备用6。井下的主变电所和充电硐室都采用独立通风方式，其它的硐室选择用串联通风方式或者扩散通风方式，以确保安全生产。2.2.4矿井瓦斯涌出预测及矿井瓦斯等级确定布尔台矿区各煤层的瓦斯含量比较低，但是产量很大。综合考虑各矿初期采煤层埋藏的深度、赋存的条件、开拓的方式及开采的工艺

34、、生产的规模以及矿井通风方式等因素，为了确保矿井的安全生产，设计3-1煤取最大值0.47ml/g可燃质、5-1煤取最大值0.25ml/g可燃质。预测本矿井开采时的最大瓦斯涌出量，并以此确定矿井瓦斯等级和进行通风系统设计。综合考虑回采工作面、回采工作面、矿井和掘进工作面的瓦斯涌出量预测以及对生产盘区相对瓦斯涌出量的预测，经计算分析，本矿井相对瓦斯涌出量为0.536m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为25.1m3/min。因此7，布尔台矿区所以矿井瓦斯等级均为低瓦斯。2.3 矿井风量、负压和等积孔计算2.3.1 矿井风量计算1)按井下同时工作的最多人数计算（2-1）式中：Q总矿井总风量，m3/s； 4每

35、人每分钟供风标准，4m3/min；N交接班时同时下井人数，135人；K漏风系数，1.5。2）按采、掘工作面、硐室及其它地点实际需风量计算综采工作面所需风量Q采a. 按瓦斯涌出量计算（2-2）式中：Q采采煤工作面需要风量，m3/min； q采采煤工作面绝对瓦斯涌出量；Kc备用风量系数，取1.6。3-1煤5-1煤b.按工作面温度计算采煤工作面空气温度按1823考虑，对应的工作面适宜风速为0.81.5m/s。Q采=60V采S采 m3/s（2-3）式中：V采采煤工作面适宜风速，1.01.5m/s，取1.0m/s；S采采煤工作面的平均有效断面，3-1煤工作面计算平均为17.2m2，5-1煤工作面计算平均

36、为24.5m2。3-1煤Q采=601.017.2=1032m3/min=17.2 m3/s5-1煤Q采=601.024.5=1470 m3/min=24.5 m3/sc. 按最大班作业人数计算Q采4N，m3/min（2-4）式中：N采煤工作面同时工作的最多人数，取交接班时30人；Q采430=120m3/min=2.0 m3/sd. 按风速进行验算验算条件：0.25S采Q采4.0S采, m3/s（2-5）3-1煤0.2517.2Q采4.017.2，则Q采=4.368.8m3/s5-1煤0.2524.5Q采4.024.5，则Q采=6.198m3/s综合以上几个因素，结合神东矿区工作面配风经验，5-

37、1煤综采工作面需风量取Q采1=40m3/s（2400 m3/min）；3-1煤综采工作面需风量取Q采2=30m3/s（1800 m3/min）。回采工作面配风按5-1煤1个厚煤层工作面、3-1煤2个中厚煤层工作面考虑。同时3-1煤综采工作面考虑一个备用工作面，备用工作面风量取20m3/s（1200 m3/min）；5-1煤综采工作面也考虑一个备用工作面，备用工作面风量取30m3/s（1800 m3/min）。2）掘进工作面所需风量Q掘投产时即达产，配备五个连续采煤机工作面。按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算Q掘=100q掘Kd（2-6）式中：Q掘掘进工作面实际需风量，m3/min；q掘掘进工作面平

38、均绝对瓦斯涌出量，m3/min；Kd掘进工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，通常机掘工作面取1.52.0。3-1煤Q11盘区运输巷=1001.132.0=226m3/min3.8m3/s5-1煤Q 11盘区运输巷=1000.7052.0=141m3/min2.4m3/s按掘进工作面最大人员数量计算Q掘=4nj=410=40m3/min=0.67m3/s（2-7）根据巷道最大掘进断面21.8m2，风量应满足以下要求：15S掘Q掘240S掘（2-8）327 m3/minQ掘5232m3/min ，即5.5 m3/sQ掘87.2m3/s本设计根据实际经验及邻近矿井配风，确定连采工作面风量为1820

39、 m3/s（10801200 m3/min，用于掘进时取小，用于回采时取大），普掘工作面风量为5m3/s（300 m3/min）；掘进工作面配风按五个连采面和一个普采面考虑。3）独立通风硐室所需风量Q硐井下主变电所、充电硐室等硐室配风按最小允许风速计算：9SQ硐240S（井下主变电所断面S=13 m2）（2-9）117 m3/minQ硐3120m3/min，即1.95 m3/sQ掘52m3/s设计硐室配风量合计取6m3/s（360 m3/min）。4）无轨胶轮车需风量Q车本矿井辅助运输系统采用无轨胶轮车，其尾气中的有害气体主要为：CO2、CO。煤矿安全规程规定：采掘工作面的进风流中，氧气浓度不

40、低于20%，二氧化碳浓度不超过0.5%。有害气体的浓度不超过下规定。矿井有害气体最高允许浓度Mine harmful gas maximum allowable concentration表3-1名称最高允许浓度（%）一氧化碳CO0.0024氧化氮（换算成二氧化氮NO2）0.00025二氧化硫SO20.0005硫化氢H2S0.00066氨NH30.004首先对于整个矿井巷道系统，根据生产厂家提供的资料及现场经验，计算稀释无轨胶轮车废气所需风量的公式为：Q车=14+140.75+(n-2)40.5（2-10）式中：n无轨胶轮车的数量矿井达产后最多同时使用的无轨胶轮车为25台。其配风量初期为Q初车

41、=14+140.75+(25-2)0.54=53 m3/s（2-11）由于矿井风量远大于43.0m3/s，矿井风量完全可以满足稀释尾气的要求8。其次，由于采掘工作面是无轨胶轮车使用集中的场所，其经常使用情况详见表5-2。经计算，采掘工作面的进风流中氧气、二氧化碳浓度及有害气体含量满足要求，不需要单独为无轨胶轮车进行通风。综上所述，取Q机车=0。采掘工作面无轨胶轮车使用情况表The working face of trackless rubber tyred vehicle usage table表3-2无轨胶轮车名称功率 (KW)采煤工作面连续采煤机工作面WqC3J型6511WC5型8511S

42、MV型701（5）其它需风量按矿井总风量的5%考虑，取13. 0m3/s（780 m3/min）。综合以上分析和计算，考虑接替工作面的风量（5-1煤30 m3/s、3-1煤20m3/s）及备用系数（0.2），则矿井总风量为：Q总=329m3/s（19740m3/min）。Q总详见表3-3。矿井配风量计算表（达产时）Mine air quantity calculation table (production)表3-3序号用风点风量（m3/s）个数小计（m3/s）备注13-1煤综采3026023-1煤备用面2012035-1煤综采4014045-1煤备用面301305连采面2051006普采面5

43、157井下主变电室、充电硐室等66小计261其它513通风系数2055合计329矿井达产时的总风量为329 m3/s（19740m3/min），此时孙定霍洛回风立井和回风斜井共同回风，副平硐进风110 m3/s（6600m3/min）、主斜井进风40 m3/s（2400m3/min）、孙定霍洛进风立井进风179 m3/s（10740m3/min）；矿井达产约1年，此时5-1煤大巷与孙定霍洛进、回风立井贯通，总风量不变，矿井由副平硐进风70 m3/s（4200m3/min）、主斜井进风30 m3/s（1800m3/min）、孙定霍洛进风立井进风229 m3/s（13740m3/min）；矿井投产

44、约9年，此时11盘区3-1煤采完，12盘区3-1煤投产，明安木独进、回风立井启用，回风斜井暂不回风，矿井通风系统将发生变化，此时矿方应根据有关规定及时调整井下通风设施，并制订相应的安全措施，以保证风流的流向和风量按预先设计方案运行。2.3.2矿井负压计算1）通风阻力摩擦阻力根据有关规定，矿井通风摩擦阻力按下式计算（2-12）式中：h摩擦阻力，Pa；摩擦阻力系数，NS2/ m4；l巷道长度，m；P井巷断面净周长，m；Q通过井巷风量，m3/s；s井巷断面积，m2。局部阻力矿井的局部阻力按摩擦阻力的10%15%计算，串联巷道阻力叠加，并联巷道阻力取最大值。井下通风网络示意图见3-1、2、3、4矿井阻

45、力计算各值详见表3-4、5、6、7。图3-1 回风斜井容易期通风示意图Schematic diagram of return well easy period图3-2回风斜井困难期通风示意图Schematic diagram of return well difficult period图3-3 孙定霍洛回风立井容易期通风示意图The well return well ventilation easy period图3-3 孙定霍洛回风立井困难期通风示意图The well return well difficultventilation period回风斜井容易期通风计算Return slop

46、e easy ventilation calculation表3-4顺序巷道名称支护方式aL(m)P(m)S(m2)S3(m6)Q(m3/s)Q2V(m/s)h(pa)备注1副平硐（表土及第三系段）砌碹0.00599517.1208000.00110121005.50128.7 2副平硐（基岩段）锚网0.00751117.1208000.00110121005.5092.5 3集中辅助运输大巷锚网0.0071301819.47301.38108116645.5726.2 45-1煤暗副平硐锚网0.00741517.1208000.009081004.5050.3 55-1煤北辅助运输大巷锚网0

47、.0074751819.47301.388572254.3859.2 6串车场锚网0.0075017.818.96751.274016002.121.5 75101工作面辅助运输顺槽锚网0.01320017.818.96751.273512251.858.4 85101工作面辅助运输顺槽锚网0.013610017.818.96751.27214411.1192.2 9联络巷锚网0.0132517.818.96751.27214411.110.4 105101综采工作面锚网0.02530024.428.823887.874016001.3912.3 115101工作面回风顺槽锚网0.013633

48、617.818.96751.274016002.12347.5 12回风联络巷锚网0.00714012.410.61191.024520254.2520.7 135-1煤北回风大巷锚网0.0072217.818.96751.27115132256.085.4 145-1煤回风暗斜井锚网0.0077415.716.84741.63115132256.8522.7 153-1煤北回风大巷锚网0.00755317.217.35177.72120144006.94185.2 163-1煤北回风大巷锚网0.00774717.217.35177.72122148847.05258.5 17中央回风斜井（基

49、岩段）锚网0.00740015.716.84741.63122148847.26138.0 18中央回风斜井（表土及第三系段）砌碹0.00513315.716.84741.63122148847.2632.8 19小计176061482.2 局部风阻222.3 合计1704.6 回风斜井困难时期通风计算Return air shaft ventilation calculation difficult period表3-5顺序巷道名称支护方式aL(m)P(m)S(m2)S3(m6)Q(m3/s)Q2V(m/s)h(pa)备注1副平硐（表土及第三系段）砌碹0.00599517.1208000.007049003.5052.1 2副平硐（基岩段）锚网0.00751117.1208000.007049003.5037.5 3集中辅助运输大巷锚网0.007