矿井通风与安全课程设计大冶长松矿业有限责任公司地下开采扩建工程通风系统设计

1、目录大冶市长松矿业有限责任公司地下开采扩建工程通风系统设计 错误！未定义书签。 TOC o 1-5 h z 矿井通风系统拟定 2总风童计算 2.按井下同时工作的人数计算 2.按排尘风速计算 3 HYPERLINK l bookmark7 o Current Document .按同时作业的柴油机设备台数每千瓦每分4m3/s的风量计算 3 HYPERLINK l bookmark9 o Current Document 风量分配 3 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 绘制矿区初期及末期通风系统拓扑图 3 HYPERLINK l bookmark1

2、5 o Current Document 矿区通风阻力 4 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document .矿区初期及末期（通风容易时期和困难时期）摩擦阻力计算 4式中： 4 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document .矿区初期及末期局部阻力计算 6 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 矿区通风难易程度 6通风设施设计 7通风设备选型 7设计依据 7风机参数 7风机风呈 72）风压计算 73）确定工况点 74） 电动机功率 85）主风机选型 86） 通风电耗 87）反

3、风措施 9九、通风除尘系统的安全可靠性分析 9矿井通风系统拟定本矿矿区为丘陵地貌，矿区属于低山丘陵地区，地势西南高，东北低 ,最高海 拔标高277.7m,相对高差222? 7m。区内气候冬冷夏热，四级分明，雨M充沛，为典型的亚热带季风性气候。该矿原已经开采到-183m中段，至-243m中段的开拓系统也已经形成,现在要 对其进行扩建，对其? 243m? 333m进行开拓，中段设计高度 30m,各中段间通过 盲立井进行连通，设计年产M 3万吨，采用浅孔留矿法进行开亚隶初订？苴诵闵命结7矿区原有捕风系 蠢札界式通风，主井（竖井）布置在矿田东北部，标 高+71? 39m,凤井（平嗣）布置在矿田东部，标

4、高 +67? 73m,主扇工作方法 为抽出式，即 全负压通风。设计时，根据年生产能力和矿房生产个数，原矿井通风系统可以利用，具进风井、回风井能过满足矿井扩建的要求。因此，该通风系统同样采用边 界式通风，主、副井仍然使用，并将竖井延伸到-333m水平。通风时，风流 由主井（竖井）进 入，经？ 333m井底车场.-333m运输巷道、? 333m脉内 平巷、采区上山.矿房、 ? 273m脉内平巷、采区上山、矿房、 ？ 243m脉内平巷、？ 243m中段平巷、回风 平巷，最后经凤井（平酮）由风机抽出地表。对于井下各矿房和掘进工作面，均为独立通风。矿房配备局部扇风机作辅助通风。巷道掘进采用局部扇风机拱风

5、，通风方式为压入式，局扇必须安装在进风风流中,且全风庄供给该处的风M大于局部扇风机的吸入风其位置距离回风口不得小于10mo每一掘进工作面设置一台局扇。对于碉室，井下绞车房及其他碉室为独立通风，井底车场中的各个嗣室为串联通风。总风量计算.按井下同时工作的人数计算矿区年产M为2万吨，年生产日为330天，则每日产矿61吨，按1个 矿房 回采，1个掘进工作面掘进，掘进与采矿同时作业，运输碉室等杂工三班均配备。比较当班生产人员数白班最多21人，有上级检查时，则人员增加， 增加人员按9个计算，则井下同时最多人数 30人计算，每人每分钟配风不少于4 F,则矿区所需风M为：Q = 4NK =4x30 x1.4

6、 = 168 /i in = 2.8/w3 / s式中：N井下同时工作的最多人数；K矿区通风系数（或称矿井风M备用系数），是考虑到矿井有难以避免的漏风，同时也包含风M调整不及时和生产不均衡等因素而设立的大于1的系数；如果地表没有崩落区 K=1.25-1.40: 一般矿井K=1.31.45:地表 有崩落区 K=1.351.5.。此矿用留矿法开采，其是否有崩落区未知，故按一般矿山来取值，止匕处取K=1.40.按排尘风速计算（工？+? +工 +工？他）K配风如下：矿房配风：按豳室型采场最低风速不小于0.15m/s计算，每班开采面为 30/P x 0.15m / s = 4.5 F / s掘进工作面配

7、风 2m3/s;绞车房配风1H13/S;其他：lm3/s;则全矿需风M为。（工鸟+工 +dl+的他）x K=（4.5+ 2 + 1+ 1） x1.4=llW/5对其取整后得12m3/s.按同时作业的柴油机设备台数每千瓦每分4m3/s的风量计算现矿山作业的柴油机设备台数按2台，掘进19kw加上矿房的37kw总计56kw,则需风M为：2 = 4x56 = 224 ，/ niin = 3.7 ，/ s由以上分析可知，按三种方式计算后，最大值为10m7s,因此其总风M 为12m3/s三、风量分配风M分配时，先根据矿房、掘进工作面、WT室等各处需风M进行风M的分配，然后余下的风M根据用风地点需风M及其在

8、通风系统中所处的位置及漏风地点和漏风M进行分配，按照此原则对其进行概略估计，并对照相关规定看其风速是否满足要求。其分配情况如表 1所示：表1风量分配表拱风地点设计共风M m3/s设计风速 m/s规程规定风速 m/s是否符合规程规定矿房50.764是掘进30.754是绞车房20.306是水泵房20.30（至井底-3 333m）二凝度00mm混0.001626215. 7119. 63121.232-3-333m 运输平巷度 浆 厚mm 50喷0.00123759. 836. 591221.813-4米1 乂巷道裸体0.001212484914. 764-5采区巷道1裸体0.0012568452.

9、 065-6-243m 中段运输卷 道厚 50蒙0.00121359. 836. 5961.966-7-243m 中段运输卷 道50mm 厚喷 50橐0.0012479.836. 5950.477-8风井平巷0. 00121369. 836. 5920. 2250mm8-9风机导风翁工5一 mm呈喷0粟0. 0010356. 283. 141210. 029-10合计117052. 54表3末期摩擦阻力表区段 编号井巷名称支架aL(m)U(m)S(m:)Q(m7 s)h=gaLUQ7S3 (P a)1-2二 立井（至） 井底-333m）3上凝 旱，度；00rom 混0. 001626215.

10、7119. 63121.232-3-333m 运输平巷5一 mm呈喷0粟0. 00123759. 836. 591221.813-4-333m 运输平巷度 浆 厚mm 50喷0. 00121039. 836. 5961.504-5溜井裸体0. 0018306. 283. 1463.865-6-303m 运输巷道浆厚mm50喷0. 0012549. 836. 5960. 796-7-303m 运输巷道50厚小50浆0. 0012809. 836. 59124. 657-8直立井（ 至-243m）50混凝 厚度300m0. 00163015. 7119. 63110. 1289-243m 终端运输

11、平号巷【度1呈mm 0喷n1179836.59IX2. 309-1 OIr50-产喷0橐F12?90 1AIX IX15一 | 呈喷0浆n Ff s2011，卜.矿区初期及末期局部阻力计算根据规定：矿区井巷的局部阻力，新建矿区（包括扩建矿区独立通风的矿区）宜按井巷摩擦阻力的 7%II-算，其初期以及末期各个巷道、WT室的局部阻力分别如下面表中所示：矿区通风容易时 h h .9 X7%=52.54x0.07=3.68Pa矿区通风困难时 h M=h t9X7%=54.19x0.07=3.79Pa.矿区自然风压由于主井标高+71.39m,副井标高+67.73ni,相差3.66m,由于当进、 出凤井

12、高差在150m以下时可以不用考虑自然风压（井深 400m以上时 则需考 虑），因而其矿井自然风压在此忽略不计。4.初期及末期通风总阻力初期：h 力口、=h v+h 刚、=52.54+3.68=56.22Pa末期：h 八、=h # h 麻 =54.19+3.79=57.98Pa六、矿区通风难易程度等积孔是衡M矿区通风难易程度的一个重要指标。根据单台风机等积孔计算公式：A = A9Q/4hm2式中：A 等积孔，m2;Q 风m3/s；h初期风庄或末期风庄。初期风压为56.22，末期风压为57.98.贝A 砂产 1.19 （?/AAA = 1.19x12x7八5 = 1,911 （ AA tvi=lJ

13、9Q/yA=1.19xl2xA/5T98 =1.88w2等积孔A都满足1A2,通风中等，并且初期等积孔大于末期的等积孔，从 而说明初期通风比末期容易。七、通风设施设计矿区井下通风设施主要有：双向、双道风门、调节风窗、调节风门、反 风风 门、风窗、局扇、密闭等，根据矿区各矿房和掘进工作面所需的风M而进行矿区总风M分配，将上述通风设施分别设置于不同的地点，以满足各矿房及掘进工作面、碉室所需的风达到通风安全管理的需要。因此在风井井筒距井口 6m处设置两道常闭风门,两道风门相距 4im为了减少矿区无效风M和漏风损失，对全部采空区和废旧巷道应及时封闭严密，对风门设置和开闭应加强管理，防止风流、短路，减少

14、漏风，达到预期的通风效果。八、通风设备选型1.设计依据矿区所需风M为12m3/s,初期最小负压力为56.22Pa末期最大负压为57.98Pa。2.风机参数1）风机风量矿区主扇风M为：。通水 X =1.1x12=13,2m3 / s式中，Q为矿井总风即为12M/s； K为漏风损失系数，凤并无 提 升任务时取1.1,箕斗井兼作回风井时取1.15，回风并兼作升降 人员时取 1.2,在此处，凤井为一平WT可当作无提升设备时的凤井来算，故K取1.1.2）风压计算由于此处的自然风压忽略不计，风机产生的风压主要用于克服矿井总阻力同时还要克服扇风机装置的通风阻力以及风流流到大气出口的动压损失。其中，扇风机装置

15、的阻力 hr=100Pa,扇风机的风 压计算如下：=hwy+hr = 100 + 56.22 = 156.22PaH 中=/?才醐 +h=100 + 57.98 = 157.98P“即矿区主扇最大静压为 207.98Pa最小静压为206.22Pa。3）确定工况点矿区开采初期，通风阻力系数为：H 156.22 ccr.才=0-87矿区开采末期，通风阻力系数为：H157.98 八心炫92根据以上计算确定初期及末期风机工况点为： 初期工况点：耳二181.44Pa,Q= 14.44/7? / s,;/, = 62.5%, a = 23 末期工况点：H? =224.85 P , 。 2 =1563 肿/

16、s, 7 =62.5%,冬=26。其工况点如附图所示：后期可以通过调整风机的叶片安装角来调整风机的工作。4)电动机功率 根据式子：愆=K x Q x H 严(1000 * )(Kw)式中：K电动机容M备用系数，轴流风机取1.1-1.2,离心式风机取1.2-1.3止匕处为轴流式风机，取1.2:ill 传动效率，宜联传动取1,皮带传动取0.95，此处取为0.95;中一一 电动机效率，一般 0.9-0.95,此处取0.95。则：初期电动机功率：TV =K x Q x 耳一(1000水“) =1.2x181.44x14.44-(1000 x0.95x0.95) =3.48K 汐 末期电动机功率：=K

17、XQ2XH2-(1000 严 2) =1.2x 224.85 x 15.63-(1000 x 0.95 x 0.95) =4.67Kw一般，当扇风机功率不大，可选用异步电动机；若功率较大，为了 调整 电网功率因素，宜选用同步电动机。5)主风机选型根据Mi、M2,选用BK40-6-NO.12轴流式风机两台，一台备用，配 备额 定功率为5Kw的电动机，主扇工作风M不小于792m3/min,负 压157Pa。6)通风电耗初期电耗：+ AA 2 )x24x365 4-(2 xz/J =(3.48 + 4.67) x24x 365 十(2 x 0.9 x 0.95) =41751K式中：)d电机效率，取

18、0.9:ne电网效率，取0.95.7)反风措施矿区采用轴流式风机，通风机反向运行可使反风完成，在风机 控制 室安设反风按钮，即可实现反风。采用季节通风。新鲜风流从主井进入，污风由回风并排地表；掘进工作面及采场均采用局扇通风。井下通风系统设反风装置，发 生事故10 分钟内能够完成反风操作。具体的一些反风措施如下所示：(1)制定反风演习计划，并按要求每季度进行一次反风演习。并测定反风风遇风M不够和风M变化较大时，应查找原因，进 行处 理。(2)构筑好井下风门及反风风门等通风设施。每一处的风门为两道，反风风门也为两道，并严格质M检查，不合格则反工。(3)绘制反风时通风系统图和避灾线路图。(4)制定井下火灾预案，力求详细，