礦井通風及安全設計計算案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u21728礦井通風及安全設計計算案例綜述 1316401.1礦井通風系統選擇 1282271.1.1礦井通風系統 1187451.1.2通風線路 1105331.1.3風井數目、位置、服務范圍及服務時間 2230211.1.4掘進通風和硐室通風 2115511.2礦井風量計算 2327601.2.1綜采工作面需風量計算 3276841.2.2備用回采工作面需風量 586091.2.3掘進工作面需風量計算 542491.2.4硐室需風量 6238311.2.5井下膠輪車供風量 652121.2.6井下其它巷道需風量計算 775511.2.7盤區需風量 796511.2.8確定礦井總需風量 7207221.3風量分配 8142251.4負壓計算 9283711.4.1礦井通風等積孔計算 121.1礦井通風系統選擇1.1.1礦井通風系統本礦井井田占地廣，埋藏深。井田延展長度達9km，通風采用分區對角式通風。采用抽出式通風時漏風小，生產安全。故，確定采用機械式抽出式通風。主斜、副井進風，回風立井回風。回采工作面為“U”型式通風。1.1.2通風線路1.1.3風井數目、位置、服務范圍及服務時間本礦井主、副井進風，兩個專用回風立井回風。主井、副井位于井田中部工業場地，回風立井位于南北大巷東南和西北角交叉處。服務于全礦井各煤層，服務年限同礦井服務年限。1.1.4掘進通風和硐室通風2煤層大巷及順槽掘進工作面通風設備均采用FBCDZ-6-№19A型軸流抽出式局部通風機，獨立供風。均配備2臺，一臺使用一備用。井下硐室如一水平2煤層中央變電所、水泵房采用獨立通風，盤區上部煤層井下消防材料庫、盤區變電所及錯車硐室、膠帶機搭接處的膠帶機硐室以及2煤永久避難硐室，均處于新鮮風流中。1.2礦井風量計算根據國家標準規定，各用風地點的配風標準按下列要求分別計算，并取其中最大值作為各用風地點的配風標準。1、按井下同時工作的最多人數計算（9-1）式中：Q——總供風量，m3/min；N——最多同時工作人數，350人；K——通風系數，取1.20；4——每人每分鐘供風標準，m3/min/人。2、按采煤、掘進、硐室等處實際需風量計算（9-2）式中：1.2.1綜采工作面需風量計算①按CH4（或CO2）涌出量計算（9-3）式中：②按工作面同時工作的最多人數計算（9-4）式中：③按工作面溫度與風速的關系計算本礦井無地溫熱害，井下巷道溫度一般在20～23℃。按照氣溫與風速的對應關系，采煤工作面適宜風速取1.2m/s。采煤工作面的需風量：式中：Q采＝60×1.2×11.25×1.0×1.2×70%＝680.4m3/min④依據以上幾方面的計算確定綜采工作面的配風量為：按采煤工作面最低風速0.25m/s，最高風速為4m/s的要求進行驗算：風量滿足風速要求。本礦井布置1個綜采工作面，則：∑Q采=922m3/min。1.2.2備用回采工作面需風量備用工作面風量按工作面風量的50%取，則井下2煤布置一個備用工作面，因此Q綜備=461m3/min1.2.3掘進工作面需風量計算①按CH4涌出量計算（9-6）式中：②按局扇實際吸風量計算（9-7）式中：Qs——掘進面局部通風機為FBCDZ-6-№19A型，取300m3/min；Ii——掘進面同時運轉臺數，1臺；0.25——最低風速，m/s；Si——掘進面巷道的凈斷面積，取10m2。Q掘＝300×1+60×0.25×10＝450m3/min結合生產礦井的配風經驗，順槽綜掘工作面取。③按工作面同時工作的最多人數算（9-8）式中：④按風速進行驗算按最低、最高風速的進行驗算：（9-9）故有：150m3/min≤480m3/min≤2400m3/min，驗算符合要求。因此掘進工作面需風量為：。本礦井設計井下共配備2個順槽綜掘工作面，合計配風量1.2.4硐室需風量本礦井2煤層設一水平中央變電所，需獨立通風，需配風量120m3/min。井下2煤層中央變電所采用獨立通風，其余硐室采用擴散或串聯通風。2煤層中央變電所配風120m3/min。∑Q硐=120m3/min1.2.5井下膠輪車供風量根據安全規程規定，使用煤礦用防爆型柴油動力裝置機車運輸的礦井，行駛車輛巷道的供風量還應當按同時運行的最多車輛數增加巷道配風量，配風量不小于。礦井共配備WC22RJ型無軌膠輪人車1臺，功率28kW；WC3J型無軌膠輪車3臺，功率26kW；WC11RJ型防爆指揮車3臺，功率28kW；ZL18EFB型防爆裝載機1臺，功率48kW。礦井同時運行無軌膠輪車最大數量為4臺。因此，井下同時運行無軌膠輪車功率最大為28+26+28+48=130kW。Q車=4×130=520m3/min1.2.6井下其它巷道需風量計算其他用風巷道需風量，根據瓦斯涌出量、風速分別進行計算，采用其最大值。①按瓦斯涌出量計算（9-10）式中：Q——其他，用風巷道需風量，m3/s；q——其他，平均瓦斯絕對瓦斯涌出量；k——其他，瓦斯涌出不均勻風量備用系數，取1.3。②按風速驗算60×0.15Sei≤Q≤60×8Sei（9-11）式中，Sei——其他用風巷道凈斷面積，m260×0.15×11≤Q≤60×8×11即Q∈[99,5280]，故其他巷道需風量取180m3/min。1.2.7盤區需風量盤區所需的總風量是盤區內各用風地點需風量之和，并考慮適當的備用系數。ΣQ一盤區＝(922+461+480×2+520+180）×1.2＝3651.6m3/min（9-12）1.2.8確定礦井總需風量其中：礦井總需風量取62m3/s。1.3風量分配根據計算的礦井總風量60m3/s，風量分配見表9-3-1。表9-3-1礦井各用風地點風量分配表類型配風點需配風量（m3/s）生產風量采煤工作面14備用工作面6小計18掘進風量順槽綜掘工作面（2個）16小計16硐室風量中央變電所2其它同時運行防爆無軌膠輪車9取采、掘、硐、膠輪車之和的5%3礦井K取1.2062容易時期：主井進風16m3/s，副井進風46m3/s。困難時期：主井進風16m3/s，副井進風46m3/s。1.4負壓計算礦井通風負壓按下式計算：（9-13）式中：根據礦井開采計劃，按通風機20a使用壽命所確定的礦井通風容易時期和困難時期進行風量和風壓解算。礦井2煤層通風容易時期為開采一盤區1001工作面時，礦井2煤層通風容易時期負壓1706.19Pa；礦井2煤層通風困難時期為開采一盤區1001工作面時,礦井2煤層通風困難時期負壓1841.4Pa。礦井通風容易時期和困難時期負壓計算見表9-4-1和表9-4-2。表9-4-1通風容易時期負壓計算表巷道摩擦阻力

系數巷道斷面面積所需風量通風阻力配風速度長度周長α(N·s2/m4)L(m)P(m)S(m2)S3Q(m3/s)Q2h(Pa)v(m/s)副井0.0012182.012.0510.101030.3045.002025.0050.74.46副井(2延深段1)0.0012583.513.2210.861280.8245.002025.00143.44.14副井(2延深段2)0.001245.013.2210.861280.8243.001841.0010.13.962煤西翼輔運大巷0.0011564.013.2010.251076.8933.001081.00102.43.222煤西翼輔運大巷10.0011300.013.6010.751242.3025.00625.0020.22.332煤西翼輔運大巷20.0011706.013.6010.751242.3032.001024.00125.32.982煤西翼輔運大巷30.0011750.013.6010.751242.3024.00576.00130.92.232煤西翼輔運大巷40.0011821.013.6010.751242.3016.00256.00160.71.49大巷聯絡巷0.001124.013.6010.751242.3020.00400.001.11.861001運輸順槽0.00141325.013.6010.751242.3012.00144.00280.71.121001工作面開切眼0.0035200.011.0017.505351.3812.00144.003.50.691001回風順槽1段0.00141295.013.6010.751242.3012.00144.00170.01.121001回風順槽2段0.001430.013.6010.751242.3020.00400.001.81.862煤西翼回風大巷0.0011370.013.6010.751242.3036.001296.00150.73.352煤西翼回風大巷1段0.0011150.013.6010.751242.3053.002801.0025.04.932煤西翼回風大巷2段0.0011280.013.6010.751242.3060.003600.00110.95.58回風立井0.004997.011.3010.171051.8760.003600.00180.15.90風硐0.001225.011.651.33812.1760.003600.0015.26.43合計1551.9附加阻力(總阻力的10%)155.19總計1706.19表9-4-2通風困難時期負壓計算表巷道摩擦阻力

系數巷道斷面面積所需風量通風阻力配風速度長度周長α(N·s2/m4)L(m)P(m)S(m2)S3Q(m3/s)Q2h(Pa)v(m/s)副井0.0012182.012.0510.101030.3045.002025.0050.74.46副井(2延深段1)0.0012583.513.2210.861280.8245.002025.00143.44.14副井(2延深段2)0.001245.013.2210.861280.8243.001841.0010.13.962煤東翼輔運大巷0.0011864.013.2010.251076.8933.001081.00180.43.222煤東翼輔運大巷10.00111125.013.6010.751242.3016.00256.00210.91.491101運輸順槽0.00141295.013.6010.751242.3012.00144.00170.11.121101工作面開切眼0.0035250.011.0017.505351.3812.00144.0060.40.691101回風順槽1段0.0014600.013.6010.751242.3012.00144.00120.01.122煤西翼回風大巷10.00111155.013.6010.751242.3020.00400.00280.51.862煤西翼回風大巷20.0011204.013.6010.751242.3028.00784.0050.92.602煤西翼回風大巷30.0011720.013.6010.751242.3036.001296.00110.13.352煤西翼回風大巷40.0011150.013.6010.751242.3053.002801.0030.04.932煤西翼回風大巷50.0011280.013.6010.751242.3060.003600.0071.95.58回風立井0.004997.011.3010.171051.8760.003600.00180.15.90風硐0.001225.011.651.33812.1760.003600.0015.26.43合計1680.7附加阻力(總阻力的10%)168.7總計