矿井通风系统设计

1、安全专业基础课安全专业基础课矿井通风与空调矿井通风与空调Ventilation and Air Condition of Mines1 1第七章第七章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计Ventilationand Air Condition of Mines2温故而知新温故而知新7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.

2、7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究上一章我们已经解决的问题：上一章我们已经解决的问题：1.如何选择合理的矿井通风系统？如何选择合理的矿井通风系统？2.如何布置采区及采掘工作面的通风巷道？如何布置采区及采掘工作面的通风巷道？3.哪些哪些通风构筑物可以用来调风通风构筑物可以用来调风？4.如何对矿井通风能力进行核定？如何对矿井通风能力进行核定？本章需要解决的问题：本章需要解决的问题：1.如何选择合理的矿井通风系统？如何选择合理的矿井通风系统？2.如何布置采区的通风巷道？如何布置采区的通风巷道？3.哪些哪些通风构筑物可以用来调风通风构筑物可以用来调风？4.如何进行矿井通风设计？如何进行矿井通风

3、设计？Ventilationand Air Condition of Mines3本章主要内容本章主要内容1 1、拟定矿井通风系统、拟定矿井通风系统-矿井通风设计的内容和矿井通风设计的内容和要求、通风系统及通风方式的选择要求、通风系统及通风方式的选择2 2、总风量的计算与分配、总风量的计算与分配-计算原则、风量计算计算原则、风量计算3 3、通风阻力的计算、通风阻力的计算-计算原则、通风总阻力的计算原则、通风总阻力的计算以及等积孔的计算计算以及等积孔的计算4 4、通风设备选择、通风设备选择-要求、风机风量和风压的计要求、风机风量和风压的计算、通风机及电动机的选择算、通风机及电动机的选择5 5、通

4、风费用概算、通风费用概算6 6、通风设计简述、通风设计简述特点与要求、设计的基本内特点与要求、设计的基本内容和步骤、通风设计评价容和步骤、通风设计评价7 7、高原煤矿通风设计研究、高原煤矿通风设计研究简述、高原气候特简述、高原气候特点、通风方案研究点、通风方案研究7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高

5、原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines47.1 拟定矿井通风系统拟定矿井通风系统7.1.1 7.1.1 矿井通风设计的内容与要求矿井通风设计的内容与要求7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究 矿井通风设计的基本任务

6、是建立一个矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技安全可靠、技术先进、经济合理术先进、经济合理的矿井通风系统。矿井通风设计分为的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建与改建矿井通风设计。新建与改建矿井通风设计。 矿井通风设计一般分为两个时期，即矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期基建时期与与生生产时期产时期，需分别进行设计计算。，需分别进行设计计算。 Ventilationand Air Condition of Mines57.1 拟定矿井通风系统拟定矿井通风系统1 1）矿井基建时期的通风）矿井基建时期的通风 矿井基建时期的通风指在矿井基建时期的通风指在建井过程中，掘建井过程中，掘进井巷

7、时进井巷时的通风。此时期多用局部通风机对独的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行头巷道进行局部通风局部通风。 7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines67.1 拟定矿井通风系统拟定矿井通风系统2 2）

8、矿井生产时期的通风）矿井生产时期的通风 矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开全矿开拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风。这时期的。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，可分为两种情况：通风设计，根据矿井生产年限的长短，可分为两种情况： （1 1）矿井服务年限不长时（大约矿井服务年限不长时（大约1515至至2020年），只做一年），只做一次通风设计。次通风设计。（2 2）矿井服务年限较长时矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，又需矿井所需风量和风压的

9、变化等因素，又需分为两期进行分为两期进行通风设计通风设计。第一水平为第一期，第二期的通风设计只做。第一水平为第一期，第二期的通风设计只做一般的原则规划。一般的原则规划。 7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mi

10、nes77.1 拟定矿井通风系统拟定矿井通风系统u矿井通风设计所需要的基础资料如下矿井通风设计所需要的基础资料如下： 矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅（矽）、硫、放射矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅（矽）、硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高气温、最低气煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高气温、最低气温、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；温、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区有矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区

11、有无老窑旧巷及其所在地点及存在情形；矿井年产量、服无老窑旧巷及其所在地点及存在情形；矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破的时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破的最多炸药量；同时工作的最多人数等。最多炸药量；同时工作的最多人数等。 7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.3

12、7.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines87.1 拟定矿井通风系统拟定矿井通风系统3 3）矿井通风设计的内容）矿井通风设计的内容 u确定矿井通风系统；确定矿井通风系统；u矿井风量计算和风量分配；矿井风量计算和风量分配；u矿井通风阻力计算；矿井通风阻力计算；u选择通风设备；选择通风设备；u概算矿井通风费用。概算矿井通风费用。7 7矿井通风系统设矿井

13、通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines97.1 拟定矿井通风系统拟定矿井通风系统4 4）矿井通风设计的要求）矿井通风设计的要求u将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产

14、和良好的劳动条件；良好的劳动条件；u通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；u发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；u有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施；有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施；u通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益好。通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益好。7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.

15、47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines107.1 拟定矿井通风系统拟定矿井通风系统7.1.2 7.1.2 矿井通风系统的选择矿井通风系统的选择1 1、原则：、原则： 保证井下工作人员具有最大的安全性；通风系保证井下工作人员具有最大的安全性；通风系统稳定可靠，不因空气的温度变化，辅扇的运转或统稳定可靠，不因空气的温度变化，辅扇的运转或停止等的影响而变动；通风费用最小。停止等的影响而变动；通风

16、费用最小。 7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines117.1 拟定矿井通风系统拟定矿井通风系统1 1）尽量利用通至地面的一切井巷作为进风井和回风井，而）尽量利用通至地面的一切井巷作为进风井和回风井，而且

17、不得利用箕斗井作为进风井。且不得利用箕斗井作为进风井。2 2）尽可能采用并联通风系统，并使并联风流的风压值接近，）尽可能采用并联通风系统，并使并联风流的风压值接近，以避免过多的风流调节。并联系统中的分风点应尽可能靠近以避免过多的风流调节。并联系统中的分风点应尽可能靠近进风井，风流会合点尽可能靠近回风井。进风井，风流会合点尽可能靠近回风井。3 3）在瓦斯矿井中，煤层倾斜超过）在瓦斯矿井中，煤层倾斜超过1010时，所有回采工作面，时，所有回采工作面，分区回风及总回风道必须采取上行风流。新水平的回风，必分区回风及总回风道必须采取上行风流。新水平的回风，必须直接引入总回风道或分区回风道中。须直接引入总

18、回风道或分区回风道中。4 4）应避免采用能引起大量漏风的通风系统。）应避免采用能引起大量漏风的通风系统。5 5）在通风系统中，风桥及风门等通风构筑物不应设置过多，）在通风系统中，风桥及风门等通风构筑物不应设置过多，专用的通风巷道数目应最少，以减少这种巷道对矿井建设期专用的通风巷道数目应最少，以减少这种巷道对矿井建设期限的影响和投资费用的增加。限的影响和投资费用的增加。6 6）矿井自然风压较大时，应考虑利用自然通风。）矿井自然风压较大时，应考虑利用自然通风。 2 2、要求：、要求：7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量

19、的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines127.1 拟定矿井通风系统拟定矿井通风系统7 7）矿井必须有完整独立的通风系统。两个及两个以上）矿井必须有完整独立的通风系统。两个及两个以上独立生产的矿井不允许有共用的主要通风机、进风井、独立生产的矿井不允许有共用的主要通风机、进风井、回风井和通风巷道。回风井和通风巷道。8 8

20、）每个生产矿井必须至少有）每个生产矿井必须至少有2 2个能行人的通达地面的安个能行人的通达地面的安全出口，各个出口间的距离不得小于全出口，各个出口间的距离不得小于30m30m。采用中央式。采用中央式通风系统的新建和改建矿井，在设计中应明确考虑并设通风系统的新建和改建矿井，在设计中应明确考虑并设计井田边界附近的安全出口。当井田一翼走向较长，矿计井田边界附近的安全出口。当井田一翼走向较长，矿井发生灾害不能保证人员安全撤出时，必须在井田边界井发生灾害不能保证人员安全撤出时，必须在井田边界附近设计安全出口。附近设计安全出口。9 9）矿井的通风系统必须根据矿井瓦斯涌出量、矿井设）矿井的通风系统必须根据矿

21、井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自然倾向性等条件，通过优化或技术经济比地温、煤层自然倾向性等条件，通过优化或技术经济比较后确定。较后确定。1010）所有矿井必须采用机械通风，矿井主要通风机必须）所有矿井必须采用机械通风，矿井主要通风机必须安装在地面。安装在地面。 7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用

22、概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines137.1 拟定矿井通风系统拟定矿井通风系统3 3、确定矿井通风系统、确定矿井通风系统 矿 井 瓦 斯 涌 出 量矿 井 瓦 斯 涌 出 量矿井设计生产能力矿井设计生产能力煤 层 赋 存 条 件煤 层 赋 存 条 件表土层厚度表土层厚度井田面积井田面积中 后 期 生 产 需 要中 后 期 生 产 需 要煤 层 自 燃 倾 向 性煤 层 自 燃 倾 向 性矿 井 围 岩 温 度矿 井 围 岩 温 度技术方

23、案技术方案1技术方案技术方案2技术方案技术方案n矿井通风系统矿井通风系统技术经济比较技术经济比较7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines147.1 拟定矿井通风系统拟定矿井通风系统7.1.3 7.1.3

24、选择矿井的通风方式选择矿井的通风方式 矿井通风方式的种类较多，各种通风方式都有其优矿井通风方式的种类较多，各种通风方式都有其优缺点和适用条件，因此，在选择矿井通风方式时，应根缺点和适用条件，因此，在选择矿井通风方式时，应根据矿山实际情况和开拓开采设计综合确定。各类型矿井据矿山实际情况和开拓开采设计综合确定。各类型矿井通风方式的优缺点及适用条件见课本通风方式的优缺点及适用条件见课本P213P213表表7-17-1。 7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的

25、计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines157.2 矿井总风量的计算与分配矿井总风量的计算与分配7.2.1 7.2.1 矿井风量计算原则矿井风量计算原则1 1）风量计算标准）风量计算标准 矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。中最大值。（1 1）按该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟）按该用风地点同时工作的最多人数计

26、算，每人每分钟供给风量不得小于供给风量不得小于4m4m3 3。（2 2）按该用风地点的风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其它）按该用风地点的风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其它有害气体浓度，风速以及温度等都符合有害气体浓度，风速以及温度等都符合煤矿安全规程煤矿安全规程的有关各项规定要求分别计算，取其最大值。的有关各项规定要求分别计算，取其最大值。（3 3）当风量分配到各用风地点后，应结合运输条件选择较）当风量分配到各用风地点后，应结合运输条件选择较经济的断面，防止巷道内风速过大或过小，尽量使各条经济的断面，防止巷道内风速过大或过小，尽量使各条巷道内风速处于适宜风速范围内。如确有困难，可以超巷道内风速处于

27、适宜风速范围内。如确有困难，可以超出适宜风速范围，但井巷中风流速度必须满足出适宜风速范围，但井巷中风流速度必须满足煤矿安煤矿安全规程全规程中对巷道允许风流速度的规定。中对巷道允许风流速度的规定。 7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Co

28、ndition of Mines167.2 矿井总风量的计算与分配矿井总风量的计算与分配2 2）风量计算的原则）风量计算的原则 无论矿井或采区的供风量，各个实际用风地点均按照无论矿井或采区的供风量，各个实际用风地点均按照风量计算标准分别计算其风量计算标准分别计算其实际最大需风量实际最大需风量，从而求出该地，从而求出该地区的风量总和，再考虑一定的区的风量总和，再考虑一定的备用风量系数备用风量系数后，作为该地后，作为该地区的供风量。区的供风量。 矿井供风总的原则是既要能确保矿井安全生产的需要，矿井供风总的原则是既要能确保矿井安全生产的需要，又要符合经济性的要求。又要符合经济性的要求。 7 7矿井通

29、风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines177.2 矿井总风量的计算与分配矿井总风量的计算与分配 矿井所需风量的确定，必须符合矿井所需风量的确定，必须符合煤矿安煤矿安全规程全规程中的相关规定，即：中的相关规定，即：（

30、1 1）氧气含量的规定。）氧气含量的规定。 （2 2）沼气、二氧化碳等有害气体安全浓度的）沼气、二氧化碳等有害气体安全浓度的规定。规定。（3 3）风流速度的规定。）风流速度的规定。（4 4）空气温度的规定。）空气温度的规定。（5 5）空气中悬浮粉尘安全浓度的规定。）空气中悬浮粉尘安全浓度的规定。 7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述

31、设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines187.2 矿井总风量的计算与分配矿井总风量的计算与分配3 3）配风的原则和方法）配风的原则和方法 根据实际需要根据实际需要由里往外细致配风由里往外细致配风，即先确定井下各个，即先确定井下各个工作地点工作地点( (如采掘工作面、火药库、充电硐室等如采掘工作面、火药库、充电硐室等) )所需的有所需的有效风量，逆风流方向加上各风路上允许的漏风量，确定各效风量，逆风流方向加上各风路上允许的漏风量，确定各风路上的风量和矿井的总进风量；再适当加上因体积膨胀风路上的风量和矿

32、井的总进风量；再适当加上因体积膨胀而增加的风量而增加的风量( (这项风量约为总进风量的这项风量约为总进风量的5 5) )，得出矿井，得出矿井的总回风量；最后加上抽出式主要通风机井口和附属装置的总回风量；最后加上抽出式主要通风机井口和附属装置的允许漏风量的允许漏风量( (即矿井外部漏风量即矿井外部漏风量) )，得出通过主要通风机，得出通过主要通风机的总风量。的总风量。 对于压入式通风的矿井对于压入式通风的矿井，则在所确定的矿井总进风量，则在所确定的矿井总进风量中中加上矿井外部漏风量加上矿井外部漏风量，得出通过压入式主要通风机的总，得出通过压入式主要通风机的总风量。风量。 7 7矿井通风系统设矿井

33、通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines197.2 矿井总风量的计算与分配矿井总风量的计算与分配7.2.2 7.2.2 矿井需要风量的计算矿井需要风量的计算参见本课程第六章第七节。参见本课程第六章第七节。7 7矿井通风系统设矿井

34、通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines207.3 矿井通风阻力的计算矿井通风阻力的计算7.3.1 7.3.1 矿井通风总阻力计算原则矿井通风总阻力计算原则7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通

35、风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究1 1）当风量按各用风地点的需要或自然分配后，达到设计产）当风量按各用风地点的需要或自然分配后，达到设计产量时，选择通风最容易和最困难的两个时期通风阻力最大的量时，选择通风最容易和最困难的两个时期通风阻力最大的风路（一般只计算到主要通风机服务期限内），然后分别计风路（一般只计算到主要通风机服务期限内），然后分

36、别计算两条风路中各段井巷的通风阻力，分别累加后即为矿井通算两条风路中各段井巷的通风阻力，分别累加后即为矿井通风容易和困难时期的通风阻力风容易和困难时期的通风阻力h hfrfr和和h hfkfk。2 2）矿井通风的设计负（正）压，一般）矿井通风的设计负（正）压，一般不应超过不应超过2940Pa2940Pa。表。表土层特厚、开采深度深、总进风量大、通风网路长的矿井，土层特厚、开采深度深、总进风量大、通风网路长的矿井，矿井通风设计的后期负压可适当加大，但后期通风负压不宜矿井通风设计的后期负压可适当加大，但后期通风负压不宜超过超过3920Pa3920Pa。Ventilationand Air Cond

37、ition of Mines217.3 矿井通风阻力的计算矿井通风阻力的计算3 3）矿井井巷的局部阻力，新建矿井（包括扩建矿井独立）矿井井巷的局部阻力，新建矿井（包括扩建矿井独立通风的扩建区）宜按井巷摩擦阻力的通风的扩建区）宜按井巷摩擦阻力的10%10%计算，扩建矿井计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的宜按井巷摩擦阻力的15%15%计算。计算。4 4）多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，公）多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，公共风路的阻力不得超过任何一个主要通风机风压的共风路的阻力不得超过任何一个主要通风机风压的30%30%。5 5）对于小型矿井，一般只计算困难时期的通风阻力。）

38、对于小型矿井，一般只计算困难时期的通风阻力。7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines227.3 矿井通风阻力的计算矿井通风阻力的计算7.3.2 7.3.2 矿井通风总阻力的计算矿井通风总阻力的计算u矿井通

39、风总阻力矿井通风总阻力：风流由进风井口起，到回风井口止，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，简称矿井总阻力，用力的总和，简称矿井总阻力，用hmhm表示。表示。u对于矿井有两台或多台风主要通风机工作，矿井通风对于矿井有两台或多台风主要通风机工作，矿井通风阻力按每台主要通风机所服务的系统分别计算。阻力按每台主要通风机所服务的系统分别计算。u矿井通风系统总阻力最小时称矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期通风容易时期。通风系。通风系统总阻力最大时亦称为统总阻力最大时亦称为通风困难时期通风困难时期。u

40、对于通风困难和容易时期，要分别画出通风系统图。对于通风困难和容易时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总阻力。的阻力计算矿井总阻力。7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ven

41、tilationand Air Condition of Mines237.3 矿井通风阻力的计算矿井通风阻力的计算计算方法：计算方法： 沿着风流总阻力最大路线，依次计算各段摩擦阻力沿着风流总阻力最大路线，依次计算各段摩擦阻力h hf f，然后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力然后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力h hf1 f1 和和h hf2f2。 通风容易时期总阻力：通风容易时期总阻力： 通风困难时期总阻力：通风困难时期总阻力： h hf f 按下式计算：按下式计算： 式中式中11111)15. 11 . 1 ()15. 01 . 0(fffefmhhhhhh22222)15.

42、11 . 1 ()15. 01 . 0(fffefmhhhhhhnififhh122iiiiifiQsulh7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines247.3 矿井通风阻力的计算矿井通风阻力的计算7.3.

43、3 7.3.3 矿井通风等积孔计算矿井通风等积孔计算 等积孔就是用一个与井巷或矿井风阻值相当的理想孔等积孔就是用一个与井巷或矿井风阻值相当的理想孔的面积值（的面积值（m m2 2）来衡量井巷或矿井通风的难易程度的抽象概）来衡量井巷或矿井通风的难易程度的抽象概念。它是反映井巷或矿井通风阻力和风量依存关系的数值。念。它是反映井巷或矿井通风阻力和风量依存关系的数值。等积孔愈大，表示其通风愈容易，反之，等积孔愈小，表等积孔愈大，表示其通风愈容易，反之，等积孔愈小，表示通风愈困难。各类矿井等积孔的计算方法，见课本示通风愈困难。各类矿井等积孔的计算方法，见课本P220P220表表7-57-5。 7 7矿井

44、通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines257.3 矿井通风阻力的计算矿井通风阻力的计算矿井按等积孔的分类矿井按等积孔的分类 ：等积孔等积孔风阻（风阻（N Ns s2 2/m/m8 8）矿井通风阻力矿井通风阻力等级

45、等级矿井通风难易程矿井通风难易程度评价度评价 1 2 2小于小于0.3540.354小阻力矿小阻力矿易易7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines267.3 矿井通风阻力的计算矿井通风阻力的计算 例例 某矿

46、为对角式通风，某矿为对角式通风，1 1号风井风量为号风井风量为60m3/s60m3/s，负压为负压为2252259.8Pa 9.8Pa ；2 2号风井风量为号风井风量为40m3/s40m3/s，负，负压为压为1691699.8Pa9.8Pa，求矿井等积孔，并评定其通风，求矿井等积孔，并评定其通风之难易程度。之难易程度。 7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井

47、通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines277.3 矿井通风阻力的计算矿井通风阻力的计算解：解： 1 1号风井等积孔号风井等积孔A A1 1：21111.191.19 601.52225 9.8qAmh2 2号风井等积孔号风井等积孔A A2 2： 22221.191.19 401.17169 9.8qAmh全矿井等积孔全矿井等积孔A A总总：1221 122121.191.1960402.6760 225 9.840 169 9.86040QQAmQhQ hQQ总 因此，因此，

48、1 1号风井和号风井和2 2号风井服务区域通风难易程度为中号风井服务区域通风难易程度为中等，即中等阻力；全矿井通风难易程度为易，即小阻力矿等，即中等阻力；全矿井通风难易程度为易，即小阻力矿井。井。 7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air C

49、ondition of Mines287.4 通风设备选择通风设备选择7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究 矿井通风设备包括矿井通风设备包括主要通风机和电动机主要通风机和电动机。须先选择主要通风机，然后选择电动机。须先选择主要通风机，然后选择电动机。 7.4.1 7.4.1

50、 矿井通风设备的要求矿井通风设备的要求（1 1）矿井必须安装）矿井必须安装2 2套套同等能力的主通风设备，其中同等能力的主通风设备，其中1 1套作套作备用备用，备用通风机必须能在，备用通风机必须能在10min10min内开动。内开动。（2 2）新建矿井选择通风设备，应符合下列规定：）新建矿井选择通风设备，应符合下列规定： 应满足首采水平各个时期的工况变化，并使通风设备长应满足首采水平各个时期的工况变化，并使通风设备长期高效率运行。当工况变化较大时，应根据矿井分期期高效率运行。当工况变化较大时，应根据矿井分期时间及节能情况，分期选择电动机。时间及节能情况，分期选择电动机。风机能力应留有风机能力应

51、留有10%10%的余量。的余量。轴流式通风机应校验电动机正常启动容量，还应校验反轴流式通风机应校验电动机正常启动容量，还应校验反风时的容量。风时的容量。 Ventilationand Air Condition of Mines297.4 通风设备选择通风设备选择（3 3）通风机能力应留有一定的余量，轴流式通风机在最）通风机能力应留有一定的余量，轴流式通风机在最大设计负压和风量时，轮叶运转角度应比允许范围小大设计负压和风量时，轮叶运转角度应比允许范围小5 5；离心式通风机的选型设计转速不宜大于允许最高转速的离心式通风机的选型设计转速不宜大于允许最高转速的90%90%。（4 4）进、回风井井口的

52、高差在）进、回风井井口的高差在150m150m以上，或进、回风井以上，或进、回风井井口标高相同，但井深井口标高相同，但井深400m400m以上时，宜计算矿井的自然风以上时，宜计算矿井的自然风压。压。（5 5）对于小型矿井，一般只考虑满足困难时期的通风要）对于小型矿井，一般只考虑满足困难时期的通风要求。求。（6 6）矿井必须采用机械通风；主要通风机必须安装在地）矿井必须采用机械通风；主要通风机必须安装在地面；装有通风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无面；装有通风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过提升设备时不得超过5%5%，有提升设备时不得超过，有提升设备时不得超过15%

53、15%。（7 7）生产矿井严禁将局部通风机或风机群作为主要通风）生产矿井严禁将局部通风机或风机群作为主要通风机使用。机使用。 7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines307.4 通风设备选择通风设备选择7

54、.4.2 7.4.2 通风机风量和风压的计算通风机风量和风压的计算7.4.2.1 7.4.2.1 通风机风量计算通风机风量计算 由于外部漏风（即井口防爆门及主要通风机附近的反由于外部漏风（即井口防爆门及主要通风机附近的反风门等处的漏风），风机风量风门等处的漏风），风机风量Q Qf f大于矿井风量大于矿井风量Q Qz z。 fzQKQ式中式中 Q Qf f主要通风机的工作风量，主要通风机的工作风量，m m3 3/s/s； Q Qz z矿井需风量，矿井需风量，m m3 3/s/s； K K漏风损失系数，风井不做提升用时取漏风损失系数，风井不做提升用时取1.11.1；箕；箕 斗井兼做回风用时取斗井兼

55、做回风用时取1.151.15；回风并兼做升降；回风并兼做升降 人员时取人员时取1.21.2。 通风机风量应按容易时期和困难时期分别进行计算通风机风量应按容易时期和困难时期分别进行计算Q Qfminfmin、Q Qfmaxfmax。 7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ven

56、tilationand Air Condition of Mines317.4 通风设备选择通风设备选择7.4.2.2 7.4.2.2 通风机风压计算通风机风压计算 离心式通风机（提供的大多是全压曲线）：离心式通风机（提供的大多是全压曲线）： 容易时期容易时期 困难时期困难时期 轴流式通风机（提供的大多是静压曲线）：轴流式通风机（提供的大多是静压曲线）： 容易时期容易时期 困难时期困难时期 h hm m通风系统的总阻力；通风系统的总阻力； h hd d通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力；通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力； h hvdvd 扩散器出口动能损失；扩散器出口动能损失； N N自

57、然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时取自然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时取“+”+”；自然风压与通风机负压作用反向时取；自然风压与通风机负压作用反向时取“-”-”。NvddmtdHhhhHminNvddmtdHhhhHmaxNdmsdHhhHminNdmsdHhhHmax7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.7

58、7.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines327.4 通风设备选择通风设备选择7.4.3 7.4.3 主要通风机的选择主要通风机的选择7.4.3.1 7.4.3.1 初选通风机初选通风机 根据计算的矿井通风容易时期通风机的根据计算的矿井通风容易时期通风机的Q Qfminfmin、H Hfminfmin和矿和矿井通风困难通风机的井通风困难通风机的Q Qfmaxfmax、H Hfmaxfmax，在通风机特性曲线上，在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。选出满足矿井通风要求的通风机。u按类型特性曲线选择通风机按

59、类型特性曲线选择通风机u按个体特性曲线选按个体特性曲线选7 7矿井通风系统设矿井通风系统设计计7.17.1拟定矿井通风拟定矿井通风系统系统7.27.2矿井总风量的矿井总风量的计算与分配计算与分配7.37.3矿井通风阻力矿井通风阻力的计算的计算7.47.4通风设备选择通风设备选择7.57.5通风费用概算通风费用概算7.67.6生产矿井通风生产矿井通风设计简述设计简述7.77.7高原煤矿通风高原煤矿通风设计研究设计研究Ventilationand Air Condition of Mines337.4 通风设备选择通风设备选择7.4.3.2 7.4.3.2 求通风机的实际工况点求通风机的实际工况点

60、 因为根据因为根据Q Qfminfmin、H Hfminfmin和和Q Qfmaxfmax、H Hfmaxfmax确定的设计工况点确定的设计工况点不一定恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据不一定恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。通风机的工作阻力，确定其实际工况点。步骤步骤： 1 1）计算通风机的工作风阻）计算通风机的工作风阻 用静压特性曲线时用静压特性曲线时： 用全压特性曲线时：用全压特性曲线时：2minminminfssQHR2maxmaxmaxfssQHR2minminminfttQHR2maxmaxmaxfttQHR7 7矿井通风系统设矿井通