2023级矿井通风课程设计

1、教学单位 永城职业学院 学生学号2023021044永城职业学院课程 设 计 (论文)题 目： 永一煤矿课程设计 所属课程： 矿井通风 学 号： 2023021044 姓 名： 岳浩翔班级： 矿井通风与平安091班 指导教师： 汤其建2010 年 12目录 TOC o 1-1 h z u HYPERLINK l _Toc281811026一、矿井根本概况 PAGEREF _Toc281811026 h 2HYPERLINK l _Toc281811027二、拟定矿井通风系统 PAGEREF _Toc281811027 h 5HYPERLINK l _Toc281811028三、矿井总风量计算与

2、分配 PAGEREF _Toc281811028 h 6HYPERLINK l _Toc281811029四、矿井通风总阻力计算 PAGEREF _Toc281811029 h 10HYPERLINK l _Toc281811030五、选择矿井通风设备 PAGEREF _Toc281811030 h 14HYPERLINK l _Toc281811031六、通风耗电费用概算 PAGEREF _Toc281811031 h 17前言?矿井通风?设计是学完?矿井通风?课程后进行，是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。通过课程设计使学生获得以下几个方面能力，为毕

3、业设计打下根底。1进一步稳固和加深我们所学矿井通风理论知识，培养我们设计计算、工程绘图、计算机应用、文献查阅、运用标准与标准、报告撰写等根本技能。2培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际的能力。3培养学生创新意识、严肃认真的治学态度和理论联系实际的工作作风。依照老师精心设计的题目，按照大纲的要求进行，要求我们在规定的时间内独立完成计算，绘图及编写说明书等全部工作。设计中要求严格遵守和认真贯彻?煤炭工业设计政策?、?煤矿平安规程?、?煤矿工业矿井设计标准?以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策，设计力争做到分析论证清楚，论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计到达较高水平

4、，但由于本人水平有限，难免有疏漏和错误之处，敬请老师指正。一、矿井根本概况1煤层地质概况 单一煤层，倾角15- 18，相对瓦斯涌出量为8m2井田范围 走向长度8400m3矿井生产任务 年产量为0.9Mt，矿井效劳年限为46a4矿井开拓方式及采区划分 矿井采用立井单水平上下山分区式开拓。全矿井共划分12个采区，上山局部6个见题图9-1，下山局部6个。上山局部效劳年限25a，下山局部效劳年限21a。矿井开拓系统如题图9-2所示。主、副井布置在井田的中央，通过主要石门与东西向的运输大巷相连通。总回风巷布置在井田的上部边界，回风井分别布置在上山采区No.5、No.6上部边界中央，形成两翼对角式通风系统

5、。5开拓系统图、采区布置图、巷道布置图、以及井巷尺寸及其。1-1上山采区划分示意图巷道布置示意图1-3区 段丼巷名称断面形状支护形式断面积长度 m备注1-2副井圆形混凝土碹直径D=5320双罐笼提升设用梯子间2-3车场绕道半圆拱料石碹9.7503-4车场绕道半圆拱料石碹9.7704-5主石门半圆拱料石碹11.0805-6煤层运输大巷半圆拱料石碹11.05676-7煤层运输大巷半圆拱料石碹11.01357-8采区下部车场半圆拱锚喷7.8858-9采区轨道上山梯形工字钢6.35009-10采区轨道上山梯形工字钢6.326910-11下区段回风平巷梯形工字钢5.53011-12联络巷梯形木支护5.1

6、1012-13区段运输平巷梯形工字钢5.567513-14采煤工作面矩形单体柱铰接梁采高2.2最大控顶距4.2最小控顶距3.213514-15区段回风平巷工字钢5.5675胶带输送机落地15-16绕道梯形木支护5.15016-17区段回风平巷梯形工字钢5.53017-18运输上山半圆梯形料石碹工字钢7.3 6.31518-19运输上山半圆梯形料石工字钢7.3 6.31519-20矿井总回风巷半圆拱料石碹7.8280020-21风井圆形料石碹D=4929运输上山梯形工字钢6.3119设用梯子间11运输上山梯形工字钢6.310落地胶带输送机12运输上山梯形工字钢6.3280落地胶带输送机5-6煤层

7、运输大巷半圆拱料石碹110702 落地胶带输送机二、拟定矿井通风系统矿井开拓采用立井开拓方式，矿井通风采用两翼对角式通风方式。矿井主要进风井为位于井田中央的副井，总回风巷布置在井田的上部边界，回风井分别布置在上山采区No.5、No.6上部边界中央，形成两翼对角式通风系统。1采区工作面通风系统：新鲜风流从地面经副井12进入井下，经井底车场(2)、主要运输石门(23、34)、主要运输大巷45、采区下部车场5、运输上山56、67、区段运输顺槽78、上层采煤工作面1011。清洗工作面后，污风经区段回风平巷1314、回风石门1415、主要回风巷道1516回风井1617排入大气。2备用工作面通风系统：新鲜

8、风流从地面经副井12进入井下，经井底车场(2)、主要运输石门(23、34)、主要运输大巷45、采区下部车场5、运输上山56、67、区段运输顺槽78、上层采煤工作面1011。清洗工作面后，污风经区段回风平巷1314、回风石门1415、主要回风巷道1516回风井1617排入大气。3火药库通风系统：新鲜风流从地面经副井12进入井下，经井底车场(2)、主要运输石门(23)、火药库、轨道上山、回风石门1415、主要回风巷道1516回风井1617排入大气。4掘进工作面通风系统：新鲜风流从地面经副井12进入井下，经井底车场(2)、主要运输石门(23、34)、主要运输大巷45、采区下部车场5、运输上山56、掘

9、进工作面。清洗工作面后，污风流入轨道上山、回风石门1415、主要回风巷道1516回风井1617排入大气。 矿井通风系统示意图见附图1-1:三、矿井总风量计算与分配一矿井需风量计算原那么矿井需风量应按照“由里往外的计算原那么，由采、掘工作面、硐室和其他用风地点的实际最大需风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，计算出矿井总风量。1按该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟供应风量不得少于4 m3。2按该用风地点风流中的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度、风速以及温度等都符合?规程?的有关规定分别计算，取其最大值。二矿井需风量的计算方法矿井需风量按以下方法计算，并取其中最大值。1按进下同时工作的最

10、多人数计算Q矿=4NK=41201.10=528m3式中Q矿矿井总需风量，m3/min N井下同时工作的最多人数，人； 4矿井通风系数，包括矿井内部漏风和分配不均等因素。采用压入式和中央并列式通风时，可取1.201.25;采用对角式或区域式通风时，可取1.101.15。上述备用系数在矿井产量T0.90Mt/a时取大值。2按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算1采煤工作面需风量计算采煤工作面的需风量应按以下因素分别计算，并取其中最大值。1按瓦斯二氧化碳涌出量计算：根据矿井总产量算出矿井每分钟产煤量为：1.71t，瓦斯绝对涌出量为：1.738=13.84Q采=100Q瓦K瓦=10013.841.6=

11、2214.4式中Q采采煤工作需要风量，m3/min； Q瓦采煤工作面瓦斯二氧化碳绝对涌出量，m3/min；K瓦采煤工作面因瓦斯二氧化碳涌出量不均匀的备用风量系数，即该工作面炮采工作面可取1.42.0;水采工作面可取2.03.0。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时，至少进行五昼夜的观测，得出五个比值，取其最大值。2按工作面进风流温度计算；采煤工作面应有良好的气候条件，其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表1的要求表3-1采煤工作面空气温度与风速对应表采煤工作面进风流气温/采煤工作面风速/m/s1515181820202323260.30.50.50.80.81.01

12、.01.51.51.8采煤工作面的需风量按下式计算：Q采=60v采S采K采，m3/min=601.08.141.2=586.08 m3 式中v采采煤工作面适宜风速，m/s S采采煤工作面平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面积的平均值计算； K采采煤工作面长度风最系数，按表2先取表3-2 采煤工作面长度风量系数表采煤工作面长度/m工作面长度风量系数505080801201201501501801800.80.91.01.11.21.301.403按炸药使用量计算：Q采=25A采，m3/min=2510=250 m3式中25每使用1kg炸药的供风量，m3/minA采采煤工作面一次爆破使用的最大

13、炸药量，kg4按工作人员数量计算：Q采=4n采，m3/min=426=104 m3式中4每人每分钟供应的最低风量，m3/minn采采煤工作面同时工作的最多人数，人。5按风速验算：按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：Q采600.25S采，m3/min =600.258.14=122.1m3按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：Q采604S采，m3/min=6048.14=1953.6 m32掘进工作面需风量计算煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面的需风量，应按以下因素分别计算，取其最大值。1按瓦斯二氧化碳涌出量计算：Q掘=100Q瓦K瓦=1000.421.5=60 m32按炸药量使用最计算：Q掘

14、=25A掘，m3/min=2510=250 m33按局部通风机吸风量计算：Q掘=Q通IK通，m3/min=20011.2=240 m3式中Q通掘进工作面局部通风机额定风量表3，I掘进工作面同时运转的局部通风机台数，台：K通防止局部通风机吸循球风的风量备用系数，一般取1.21.3,进风巷中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3。表3-3 局部通风机额定风量Q通风机型号额定风量/m3/minJBT-515.5KWJBT-52(11KW)JBT-61(14KW)JBT-62(28KW)1502002503004按工作人员数量计算：Q掘=4n掘，m3/min=410=40 m35按风速进行验算；岩

15、巷掘进工作面的风量应满足：600.15S掘Q掘604S掘由上式得43.2 m3/minQ掘1152 m3/min煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足：600.25S掘Q掘604S掘 =72 m3/minQ掘1152 m3/min根据上面的计算掘进工作面的风量应取其最大值。Q掘=250 m372 m3/minQ掘1152 m3/min所以，Q掘=250 m33硐室需风量各个独立通风的硐室供风量，应根据不同的硐室分别计算。1井下爆破材料库按经验值计算，小型矿井一般80100m3/min，大型矿井一般100150m3/min。2充电硐室通常充电硐室的供风量不得小于100m3/min。3机电硐室采区小

16、型机电硐室，可按经验值确定风量，一般为6080m3/min。表3-4 机电硐室发热系数表机电硐室名称发热系数空气压缩机房水泵房变电所、绞车房0.150.230.010.040.020.044其它巷道需风量计算新建矿井，其他用风巷道的总风量难以计算时，也可按采煤，掘进，硐室的需风量总和的3%5%估算。5矿井总风量计算；=(2214.42+2504+285+82.5) 1.1=6375.9 m3通过计算所得；矿井总风量为6375.9 m33矿进总风量的分配1分配原那么 矿井总风量确定后，分配到各用风地点的风量，应不得低于其计算的需风量；所有巷道都应分配一定的风量；分配后的风量，应保证井下各处瓦斯及

17、有害气体浓度、风速等满足?规程?的各项要求。2分配的方法 首先按照采区布置图，对各采煤、掘进工作面、独立回风硐室按其需风量配给风量，余下的风量按采区产量、采掘工作面数目、硐室数目等分配到各采区，再按一定比例分配到其它用风地点，用以维护巷道和保证行人平安。风量分配后，应对井下各通风巷道的风速进行验算，使其符合?规程?对风速的要求。四、矿井通风总阻力计算一矿井通风总阻力的计算原那么1如果矿井效劳年限不长1020年，选择到达设计产量后通风容易和困难两个时期分别计算其通风阻力；假设矿井效劳年限较长3050年，只计算前1525年通风容易和困难两个时期的通风阻力。为此，必须先给出这两个时期的通风网络图。2

18、通风容易和通风困难两个时期总阻力的计算，应沿着这两个时期的最大通风阻力风路，分别计算各段井巷的通风阻力，然后累加起来，作为这两个时期的矿井通风总阻力。最大通风阻力风路可根据风量和巷道参数断面积、长度等直接判断确定，不能直接确定时，应选几条可能最大的路线进行计算比拟。3矿井通风总阻力不应超过2940Pa4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10%计算；扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。二矿井通风总阻力的计算方法沿矿井通风容易和困难两个时期通风阻力最大的风路入不敷出 风井口到风硐之前，分别用下式计算各段井巷的磨擦阻力；将各段井巷的磨擦阻力累加后并乘以考虑局

19、部阻力的系数即为两个时期的井巷通风总阻力。即两个时期的摩擦阻力可按表4-1进行计算。表4-1 矿井通风容易时期井巷磨擦阻力计算表区段井巷名称断面形状支护形式/(Ns2/m4)L/mU/mS/m2S3/m6R/(Ns2/m8)Q/(m3/s)h摩/Pav/(m/s)Q2/(m6/s2)1-2副井圆形混凝土碹0.04532015.719.6384.160.03701493.649002-3车场绕道半圆拱料石碹0.00455012.1469.794.090.00370157.349003-4车场绕道半圆拱料石碹0.00457012.1469.794.090.00470217.349004-5主石门半

20、圆拱料石碹0.00428012.935111210.00370166.449005-6煤层运输大巷半圆拱料石碹0.004256712.935111210.02336303.212966-7煤层运输大巷半圆拱料石碹0.004213512.935111210.123573.112257-8采区下部车场半圆拱锚喷0.00728510.8927.860.840.01435174.512258-9采区轨道上山梯形工字钢0.028550010.4426.339.690.595357185.512259-10采区轨道上山梯形工字钢0.028526910.4426.339.690.3217972.828910

21、-11下区段回风平巷梯形工字钢0.0285309.7565.530.250.0517453.228911-12联络巷梯形木支护0.0158109.3955.126.010.0111222.8412-13区段运输平巷梯形工字钢0.02856759.7565.530.251.128121522.12310413-14采煤工作面矩形单体住铰接梁0.0513511.88.1466.260.14812201.440014-15区段回风平巷工字钢0.02856759.7565.530.251.128121522.12310415-16绕道梯形木支护0.0185509.3955.126.010.056128

22、2.16416-17区段回风平巷梯形工字钢0.0285309.7565.530.250.0517153.222517-18运输上山半圆梯形料石碹0.00421510.5376.339.690.0023624.94工字钢18-19运输上山半圆梯形料石0.00421510.5376.339.690.0023624.94工字钢19-20矿井总回风巷半圆拱料石碹0.042280010.9827.860.840.27363454.611902520-21风井圆形料石碹0.0429212.5612.56157.750.02436312.89611计算矿井通风容易时期的通风总阻力2矿井通风困难时期通风总阻力三绘制矿井通风网络图：见附图1-2五、选择矿井通风设备一选择矿井通风设备的根本要求1矿井每个装备主要通风机的风井，均要在地面装设两套同等能力的通风设备，其中一套工作，一套备用，交替工作。2选择