礦井通風系統的設計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u25733礦井通風系統的設計計算案例 局部阻力該礦井為新建礦井，井巷局部阻力按井巷摩擦阻力的10%計算。前期：Hj=0.1×Hf=157.87后期：Hj=0.1×Hf=204.221.4.4礦井等積孔計算等積孔就是用一個與井巷或礦井風阻值相當的理想空的面積值（m2）來衡量井巷或礦井通風難易程度的抽象概念。它是反映井巷或礦井通風阻力和風量依存關系的數值。等積孔愈大，表示其通風愈容易；反之表示通風愈困難。礦井按等積孔分類見表3-13表3-13礦井通風阻力等級分類表等積孔風阻（N·s2/m8）礦井通風阻力等級礦井通風難易程度評價小于1大于1.416大阻力礦井難1～21.416～0.354中阻力礦井中大于2小于0.354小阻力礦井易風阻及等積孔計算：風阻：R=Hf/Q2等積孔：A=1.19/R0.5式中：R——礦井的風阻，N·s2/m8；Hf——礦井通風阻力，Pa；Q——礦井風量，m3/s；A——礦井的等積孔，m2。礦井前后期的風阻及等積孔計算結果見表3-14。表3-14礦井等積孔統計表時期阻力（Pa）風量（m3/s）風阻（N·s2/m8）等積孔（m2）前期1578.77170.830.26542.24后期2042.22177.80.27122.19將計算的礦井等積孔與礦井通風阻力等級分類表比較。由比較：在前后期，全礦井屬于通風容易礦井。1.5選擇礦井通風設備1.5.1計算機風機的工作風量Qf=K×Qm式中：Qf─主要通風機的工作風量m3/sQm——礦井需風量K——漏風損失系數（1.051.10），風井不做提升設備時取1.05。則通風機的工作風量為前期Qf=1.05×170.83=179.37m3/s后期Qf=1.05×177.8=186.69m3/s1.5.2計算風機的工作風壓根據通風機廠提供的風機特性曲線的類別，計算風機的相應工作風壓。計算抽出式通風軸流式風機的靜壓：hfs=hrm+hat±hn式中：hfs 抽出式通風方式軸流式通風機的靜壓，mmH2O；hrm 礦井通風時期的總阻力，mmH2O；hat 通風機附屬裝置的阻力，取20mmH2O；hn自然風壓值，自然風壓均為10mmH2O根據上述計算公式，計算風井的工作風壓分別為：風井前期：hfs=hrm+hat－hn=1578.77+(20+10)×9.81=1871.07Pa后期：hfs=hrm+hat＋hn=2042.22+(20-10)×9.81=2122.32Pa初選風機計算可得兩通風機的工況點：前期：M(Qf=179.37m3/s，hfs=1871.07Pa)后期：N(Qf=186.69m3/s，hfs=2122.32Pa)根據所求得的工況點值，風機初步選擇1K58No.24型n=1000r/min的通風機。通風機的工作風阻計算如下：前期：R1=H/Q2=0.0582N﹒s2/m8后期：R2=H/Q2=0.0609N﹒s2/m81.5.3選擇主要電動機根據最后選擇扇風機實際工作點，（Hf，Qf，ηf）。按下式計算所配電動機的功率。N=Kw×Hf×Qf/(1000×ηf×ηw)式中：N——配備電動機的功率KWHf——通風機實際工作風壓PaQf——通風機實際工作風量m3/sηf——通風機實際工作效率ηw——傳動效率，一般取0.95Kw電動機容量備用系數，一般取1.1—1.2，本設計取1.15。則風井風機電動機：Nmin=1.15×179.37×1837.07/(1000×0.75×0.95)=517.97KWNmax=1.15×186.69×2122.32/(1000×0.75×0.95)=666.62KWNmin/Nmax=517.97/666.62=0.77>0.6所以選用一臺電動機，電功率為Ne=Nmax×Kw/（ηeηw）=666.62×1.15/(0.92×0.95)=877.131KW1.5.4選擇通風機為了使通風機安全經濟的運轉，它在整個服務期內的工況點必須在合理的范圍之內。從經濟的角度出發，通風機的運轉功率不應低于60%；從安全的方面來考慮，其工況點必須位于駝峰的右下側，單調下降的直線段上。由于軸流式通風機的性能曲線存在馬鞍形區段，為了防止礦井風阻偶爾增加等原因，使工況點進入不穩定區，一般限定實際工作風壓不得超過最高風壓90%。因此，由表3-14可見，1K58No.24型和1K58No.27比較合適。在考慮電耗大小、效率和使用余量方面考慮，1K58No.27型風機是在所找到的資料里符合礦井需求的最佳風機，故本設計礦井選擇1K58No.27型風機。1K58No.24、及1K58No.27型風機曲線和工況點如下：由工況點和性能曲線可得，前期通風機安裝角度為35°，后期通風機安裝角度為40°。1.6礦井通風費用概算噸煤通風電費為主要通風機年耗電費及井下輔助通風機、局部通風機年電費之和除以年產量，用下式計算：Ce=(E+EA)×D/T元/噸（4-56）式中： Ce——噸煤通風電費，元/噸；E——主要通風機年耗電量，Kw·h；EA——輔助通風機和局部通風機年耗電量，Kw·h；D——電價，元/Kw·h，取1.0--1.4元/Kw·h，本設計取1.2；T——年產量，噸，本設計年產量為400萬噸。1.主要通風機年耗電量計算：當通風容易時期和困難時期共選一臺電動機時，按下式計算：E=365×24×Nemax/(Ke×ηv×ηw)Kw·h（4-57）選兩臺電動機時，按下式計算：E=4380×（Nemax+Nemin）/(Ke×ηv×ηw)Kw·h（4-58）式中：Nemax、Nemin——配備電動機的功率KwKe——電動機容量備用系數，取1.10-1.15，本設計取1.15；ηv——變壓器效率，取0.93-0.97,本設計取0.95；ηw——電纜輸電效率，取0.90-0.95本設計取0.92。本設計選用一臺電動機，所以主要通風機年耗電量為：E=4380×（Nemax+Nemin）/(Ke×ηv×ηw)Kw·h=4558231.01Kw·h2.局扇年耗電量計算EA=365×24×n×N （4-59）式中：EA——輔助通風機和局部通風機年耗電量，Kw·h；n——輔助通風機和局部通風機個數；N——局部通風機配備電動機的功率Kw，根據局扇風量計算；前期：5個掘進頭用風，需5組局部通風機，其中JBT-61（14Kw）型4組，JBT-51（5.5Kw）型2組。后期：5個掘進頭用風，需5組局部通風機，JBT-61（14K