矿井通风系统设计ppt课件.ppt

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1、2022-7-2812022-7-28112 12 矿井通风系统设计矿井通风系统设计 12.1 任务与内容任务与内容 12.2 矿井通风系统选择的原则矿井通风系统选择的原则 12.3 全矿所需风量的计算全矿所需风量的计算 12.4 矿井风量分配矿井风量分配 12.5 全矿通风阻力计算全矿通风阻力计算 12.6 矿井通风设备的选择矿井通风设备的选择 12.7 通风井巷经济断面的选择通风井巷经济断面的选择2022-7-2822022-7-28212.1 12.1 矿井通风设计的任务与内容矿井通风设计的任务与内容 基本任务：与基本任务：与开拓、采矿方法开拓、采矿方法相配合，建立一相配合，建立一个个安

2、全可靠安全可靠、经济合理经济合理的矿井通风系统；计算各的矿井通风系统；计算各时期时期工作面所需的工作面所需的风量风量及矿井及矿井总风量总风量，计算矿井，计算矿井总阻力总阻力，然后以此为依据，选择，然后以此为依据，选择通风设备通风设备。矿井通风设计分为矿井通风设计分为新建矿井新建矿井和和改建或扩建矿井改建或扩建矿井通通风设计。风设计。2022-7-2832022-7-28312.1 12.1 矿井通风设计的任务与内容矿井通风设计的任务与内容 新建矿井通风设计一般分为新建矿井通风设计一般分为基建基建和和生产生产两个时期，必须两个时期，必须分分别进行设计计算别进行设计计算。（1）矿井）矿井基建时期基

3、建时期的通风。的通风。 矿井基建时期矿井基建时期的通风是指的通风是指基建井巷掘进时基建井巷掘进时的通风，即开凿的通风，即开凿井筒、井底车场、井下硐室、第一水平运输巷道和通风巷井筒、井底车场、井下硐室、第一水平运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用道时的通风。此时期多用局扇局扇对独头巷道进行局部通风。对独头巷道进行局部通风。当入、出风井贯通后，主扇已经安装，便可用主扇对已开当入、出风井贯通后，主扇已经安装，便可用主扇对已开凿的井巷进行通风，从而缩短其余井巷凿的井巷进行通风，从而缩短其余井巷 与硐室掘进时局与硐室掘进时局部通风的距离。部通风的距离。2022-7-2842022-7-28412.1

4、12.1 矿井通风设计的任务与内容矿井通风设计的任务与内容（2）矿井）矿井生产时期生产时期的通风。的通风。 指投产后，包括全矿开拓、采准、切割和回采工作面及其指投产后，包括全矿开拓、采准、切割和回采工作面及其它井巷的通风。它井巷的通风。 根据矿井生产年限的长短分为两种情况：根据矿井生产年限的长短分为两种情况： 1）矿井服务年限不长（小于）矿井服务年限不长（小于20年），只做一次通风设计。年），只做一次通风设计。设计中是以矿井投产后达到设计年产量时通风线路最短为设计中是以矿井投产后达到设计年产量时通风线路最短为矿井通风容易时期矿井通风容易时期；矿井生产能力最大或通风线路最长为；矿井生产能力最大或

5、通风线路最长为通风最困难时期通风最困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出适合这两个时期所用的通风设备。算，并选出适合这两个时期所用的通风设备。2022-7-2852022-7-28512.1 12.1 矿井通风设计的任务与内容矿井通风设计的任务与内容 2）矿井服务年限较长时（大于）矿井服务年限较长时（大于20年），考虑到设备的折年），考虑到设备的折旧期限、矿井所需风量和风压的变化等因素，又可分为两旧期限、矿井所需风量和风压的变化等因素，又可分为两期进行通风设计。前期进行通风设计。前20年作为第一期，进行详细的设计计年作为第一期，进行详细的设计

6、计算，第二期只做一般原则的规划，但对矿井通风系统应根算，第二期只做一般原则的规划，但对矿井通风系统应根据矿井整个生产时期的技术经济因素做全面的考虑。确定据矿井整个生产时期的技术经济因素做全面的考虑。确定的通风系统既可满足当前生产的要求，又能适应长远的生的通风系统既可满足当前生产的要求，又能适应长远的生产发展需要。产发展需要。2022-7-2862022-7-28612.1 12.1 矿井通风设计的任务与内容矿井通风设计的任务与内容 矿井通风设计所需的矿井通风设计所需的原始资料原始资料如下：如下： 1）矿井自然条件）矿井自然条件 2）矿井生产条件）矿井生产条件 矿井通风设计的矿井通风设计的程序和

7、内容程序和内容： 1）拟定矿井通风系统，画出通风系统图；）拟定矿井通风系统，画出通风系统图； 2）计算全矿需风量及风量分配；）计算全矿需风量及风量分配； 3）计算全矿总阻力；）计算全矿总阻力； 4）选择通风设备；）选择通风设备； 5）通风井巷经济断面的选择；）通风井巷经济断面的选择； 6）编制通风设计的经济部分。）编制通风设计的经济部分。矿井通风设计的要求矿井通风设计的要求 将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和良好的劳动条将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和良好的劳动条件；件； 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

8、灾能力； 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； 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； 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。12.2 12.2 矿井通风系统选择的原则矿井通风系统选择的原则2022-7-2882022-7-28812.2 12.2 矿井通风系统选择的原则矿井通风系统选择的原则 1、通风系统选择原则：、通风系统选择原则：在拟定矿井通风系统时，应严格遵循在拟定矿井通风系统时，应严格遵循安全可取安全可取、通风基建费、通风基建

9、费用和经营用和经营费用总和最低费用总和最低以及以及便于管理便于管理的原则的原则1）矿井通风）矿井通风网路结构合理网路结构合理：集中进、回风线路要短，通风总阻：集中进、回风线路要短，通风总阻力要小，多阶段同时作业时，主要人行运输巷道和工作点上力要小，多阶段同时作业时，主要人行运输巷道和工作点上的污风不串联。的污风不串联。2） 内外部漏风少。内外部漏风少。3）通风构筑物和风流调节设施及辅扇要少。）通风构筑物和风流调节设施及辅扇要少。4）充分利用一切可用的通风井巷，使专用通风井巷工程量最小。）充分利用一切可用的通风井巷，使专用通风井巷工程量最小。5）通风动力消耗少，通风费用低。）通风动力消耗少，通风

10、费用低。2022-7-28 2、拟定通风系统的几项、拟定通风系统的几项具体规定具体规定1）每个矿井和阶段水平之间都必须有两个安全出口。）每个矿井和阶段水平之间都必须有两个安全出口。2）进风井巷与采掘工作面的进风流的粉尘浓度不得大）进风井巷与采掘工作面的进风流的粉尘浓度不得大05mgm3：。：。3）新设计的箕斗井和混合井禁止作进风井；已作进风井的）新设计的箕斗井和混合井禁止作进风井；已作进风井的箕斗井和混合井必须采取净化措施，使近风流的含尘量箕斗井和混合井必须采取净化措施，使近风流的含尘量达到上述要求。达到上述要求。4）主要回风井巷不得作人行道，井口进风不得受矿尘和有）主要回风井巷不得作人行道，

11、井口进风不得受矿尘和有毒有害气体污染，井口排风不得造成公害。毒有害气体污染，井口排风不得造成公害。2022-7-285） 矿井有效风量率应在矿井有效风量率应在60以上。以上。6 ） 采场、二次破碎巷道和电耙道，应利用贯穿风流通采场、二次破碎巷道和电耙道，应利用贯穿风流通风，电耙司机应位于风流的上风侧，有污风串联时，应风，电耙司机应位于风流的上风侧，有污风串联时，应禁止人员作业。禁止人员作业。7 ）井下破碎硐室和炸药库，必须没有独立的回风道）井下破碎硐室和炸药库，必须没有独立的回风道8 ）主扇一般应设反风装置，风量）主扇一般应设反风装置，风量60。要求。要求10min内实现反风。内实现反风。1

12、1、矿井通风系统的要求、矿井通风系统的要求 1)1)每一矿井必须有完整的独立通风系统。每一矿井必须有完整的独立通风系统。 2)2)进风井囗应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘进风井囗应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。 3)3)箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，如箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，如果兼作回风井使用，必须采取措施，满足安全的要求。果兼作回风井使用，必须采取措施，满足安全的要求。 4)4)多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要多风机通风系统，在满足风量按

13、需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近。通风机的工作风压应接近。12.2 12.2 矿井通风系统选择的原则矿井通风系统选择的原则1 1、矿井通风系统的要求、矿井通风系统的要求 5) 5)每一个生产水平和每一采区，必须布置回风巷，实行分区每一个生产水平和每一采区，必须布置回风巷，实行分区通风。通风。 6)6)井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。 7)7)井下充电室必须单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回井下充电室必须单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷

14、。风巷。12.2 12.2 矿井通风系统选择的原则矿井通风系统选择的原则2022-7-28选择通风系统时，应根据矿体赋存条件和开采特点，选取几个选择通风系统时，应根据矿体赋存条件和开采特点，选取几个可行方案进行详细的技术经济比较，择优选出。可行方案进行详细的技术经济比较，择优选出。 通风系统方案通风系统方案技术比较技术比较的主要内容：的主要内容： （1）通风系统的安全可靠性。）通风系统的安全可靠性。 （2）通风网路的复杂程度、串联污染的可能性、风流控制）通风网路的复杂程度、串联污染的可能性、风流控制的难易。的难易。 （3）矿井风压大小及风压分布、高风压区通风构筑物的数）矿井风压大小及风压分布、

15、高风压区通风构筑物的数量及其对矿井漏风量大小的影响。量及其对矿井漏风量大小的影响。 （4）矿井主要风流控制设施的位置、对生产运输的影响和）矿井主要风流控制设施的位置、对生产运输的影响和管理的难易程度管理的难易程度 （5）主扇位置、安装、供电、维护检修的方便程度。）主扇位置、安装、供电、维护检修的方便程度。 （6）通风管理人员数量）通风管理人员数量2022-7-28通风系统方案通风系统方案经济比较经济比较的主要内容：的主要内容： （1）通风井巷工程量、主要构筑物的工程量。）通风井巷工程量、主要构筑物的工程量。 （2）矿并通风设备数量及装机容量。）矿并通风设备数量及装机容量。（3）矿井通风基建投资

16、）矿井通风基建投资（4）电力消耗。）电力消耗。 （5）年经营费用（电力、工资、材料等）年经营费用（电力、工资、材料等）2022-7-28一、全矿总风量计算一、全矿总风量计算根据金属矿山生产特点，全矿所需总风量应为根据金属矿山生产特点，全矿所需总风量应为各工作面各工作面需风量与需风量与需要独立通风硐室需要独立通风硐室的风量之总和，并给予一定的风量之总和，并给予一定的的备用系数备用系数。全矿总风量可按下式计算：。全矿总风量可按下式计算： 12.3 12.3 全矿所需风量的计算全矿所需风量的计算2022-7-28smQQQQQKQHrdsst3,式中，式中， QS 回采工作面所需风量；回采工作面所需

17、风量； QS备用回采工作面所需风量，对于能够临时密备用回采工作面所需风量，对于能够临时密闭的备用工作面其风量可取作业工作面的一半。闭的备用工作面其风量可取作业工作面的一半。 Qd掘进工作面所需风量；掘进工作面所需风量； Qr要求独立风流的硐室所需风量；要求独立风流的硐室所需风量； QH其他需风点如主溜矿井所需风量；其他需风点如主溜矿井所需风量； K矿井风量备用系数矿井风量备用系数。2022-7-28二、按万吨风量比校核矿井总风量二、按万吨风量比校核矿井总风量依据以下计算公式可以校核矿井总风量：依据以下计算公式可以校核矿井总风量： 式中：式中： A矿井年产量，万吨，矿井年产量，万吨， q万吨风量

18、比，米万吨风量比，米3/秒秒/万吨，万吨，AqQt2022-7-28表 年产量万吨风量比分 类万吨风量比（m3/s/万t）分 类万吨风量比（m3/s/万t）小型矿山.大型矿山.中型矿山.特大型矿山.2022-7-28三、回采工作需风量三、回采工作需风量1、 浅眼爆破浅眼爆破（1）按爆破后排烟计算）按爆破后排烟计算a. 巷道型巷道型回采工作面（薄矿脉的充填法、浅孔留矿法、回采工作面（薄矿脉的充填法、浅孔留矿法、长壁法）长壁法）b. 紊流变形作用紊流变形作用 2022-7-28巷道型回采工作面的风量可按下式计算：巷道型回采工作面的风量可按下式计算：式中式中 V0 采场通风空间体积，；采场通风空间体

19、积，； V1全巷道空间体积，包括全巷道空间体积，包括V0及下风侧排风巷道；及下风侧排风巷道； A一次爆破的炸药量；一次爆破的炸药量； t通风时间，秒通风时间，秒, 一般取一般取12002400秒秒。101218VVAVtQs2022-7-28硐室型硐室型回采工作面的风量计算回采工作面的风量计算（房柱法、全面法、分段崩落法、充填法）（房柱法、全面法、分段崩落法、充填法）a. 扁平型硐室扁平型硐室b. 非扁平型硐室非扁平型硐室c. 紊流扩散紊流扩散5002.3lgtVAQK tV2022-7-281、 浅眼爆破浅眼爆破（2）按排出粉尘计算）按排出粉尘计算a. 按作业地点产尘量计算按作业地点产尘量计

20、算b. 按排尘风速计算（巷道型和硐室型）按排尘风速计算（巷道型和硐室型） QSV0000.7724.1SQu Sn2022-7-282、 大爆破采场大爆破采场指采用深孔、中深孔或药室爆破的大量落矿采场。指采用深孔、中深孔或药室爆破的大量落矿采场。40.3QiAVt25.5BBQAS Lt2022-7-28B. B. 按排尘计算风量按排尘计算风量按照按照冶金矿山安全规程冶金矿山安全规程规定回采工作面的规定回采工作面的最低排尘风速为最低排尘风速为0.25m/s0.25m/s，巷道型采场的断面，巷道型采场的断面为为S S，故每个采场所需风量为，故每个采场所需风量为Q=SvQ=Sv四、四、 备用回采工

21、作面所需风量为：备用回采工作面所需风量为：ssQQ5 . 0 2022-7-28五、掘进工作面所需风量五、掘进工作面所需风量掘进工作面包括开拓、采准和切割工作面，掘进工作面包括开拓、采准和切割工作面，掘进通风一般采用压入式通风，其所需风量掘进通风一般采用压入式通风，其所需风量计算公式为：计算公式为： l lr r巷道长度巷道长度 smSAltQrd3,192022-7-28六、独立风流的硐室所需风量六、独立风流的硐室所需风量 井下要求独立风流通风的硐室如炸药库、破碎硐井下要求独立风流通风的硐室如炸药库、破碎硐室和主溜井卸矿硐室等，必须进行风量计算并计室和主溜井卸矿硐室等，必须进行风量计算并计入

22、矿井总风量中。有些硐室回风可重新使用，不入矿井总风量中。有些硐室回风可重新使用，不计入矿井总风量中。计入矿井总风量中。（1）井下炸药库。一般要求独立的贯穿风流，风）井下炸药库。一般要求独立的贯穿风流，风量可取量可取12m3/s。（2）井下破碎硐室。）井下破碎硐室。（3）装卸矿硐室的需风量。取）装卸矿硐室的需风量。取1.52m3/s。三、矿井风量计算三、矿井风量计算（一）、矿井风量计算原则（一）、矿井风量计算原则 矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。（）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于（）按井下同时工作

23、最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m4m3 3；（）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。（）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。( (二）矿井需风量的计算二）矿井需风量的计算1 1、采煤工作面需风量的计算、采煤工作面需风量的计算 采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取其最大值。采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取其最大值。(1)(1)按瓦斯涌出量计算按瓦斯涌出量计算：式 中 ：式 中 ：Q Qw iw i 第第 i i 个 采 煤 工 作 面 需 要 风 量 ，个 采 煤 工 作 面 需 要 风 量 ， m m3 3/ m i n / m i

24、n Q Qgwigwi第第 i i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m m3 3/min /min k kgwigwi第第i i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，通个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，通常机采工作面取常机采工作面取k kgwigwi=1.21.6 =1.21.6 炮采工作面取炮采工作面取k kgwigwi=1.42.0,=1.42.0,水采工作面取水采工作面取k kgwigwi=2.03.0=2.03.0kQQgwiwi 100（2 2）按工作面进风流温度计算）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

25、温度预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中的要求：测方法进行计算。其气温与风速应符合表中的要求：采煤工作面的需要风量按下式计算：采煤工作面的需要风量按下式计算：式中式中 v vwiwi第第i i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表中取；个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表中取；m/s, m/s, S Swiwi第第i i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效断面的平均值，断面的平均值，m m2 2 ； k kwiwi第第i i 个工作面的长度系数。个工作面的长度系数。采煤工

26、作面进风流气温采煤工作面风速 m/s1515181820202323260.30.50.50.80.81.01.01.51.51.8wliwiwiwikSVQ 603 3）按使用炸药量计算：）按使用炸药量计算：式中式中 2525每使用每使用1kg1kg炸药的供风量，炸药的供风量，m m3 3/min/min； 第第i i个采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量，个采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量，kgkg。4 4） 按工作人员数量计算按工作人员数量计算： 式中式中 4 4每人每分钟应供给的最低风量，每人每分钟应供给的最低风量，m m3 3/min /min n nwiwi第第i i 个采煤工作面

27、同时工作的最多人数个采煤工作面同时工作的最多人数, ,个。个。5)5)按风速进行验算按风速进行验算 按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量： 按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量： wiwiAQ 25wiAwiwinQ 4wiwiSQ25. 060wiwiSQ460、掘进工作面需风量的计算：、掘进工作面需风量的计算： 煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。取其最大值。（）按瓦斯涌出量计算：（）按瓦斯涌出量计算： 式中式中 Q

28、 Qhihi第第i i个掘进工作面的需风量，个掘进工作面的需风量，m m3 3/min/min Q Qghighi第第i i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量；个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量；m m3 3/min/min k kghighi第第i i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数。一般可取。一般可取1.52.01.52.0。（2 2）按炸药量计算）按炸药量计算 式中式中 2525使用使用1kg1kg炸药的供风量，炸药的供风量，m m3 3/min;/min; A Ahihi第第i i个掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，个掘进工作面一次爆破所用的最

29、大炸药量，kgkgghighihikQQ 100hihiAQ 25（3 3）按局部通风机吸风量计算）按局部通风机吸风量计算式中式中 第第i i个掘进工件面同时运转的局部通风机额定风量的和。个掘进工件面同时运转的局部通风机额定风量的和。 k khfihfi为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.21.31.21.3；进风巷道中无瓦斯涌出时取；进风巷道中无瓦斯涌出时取1.21.2，有瓦斯涌出时取，有瓦斯涌出时取1.31.3（）按工作人员数量计算）按工作人员数量计算式中式中 n nhihi第第i i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。个掘进工作

30、面同时工作的最多人数，人。（）按风速进行验算（）按风速进行验算 hfiQhihinQ 4dihiSQ460hihiSQ25.060hfihfihikQQ、硐室需风量计算、硐室需风量计算 独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算：独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算：（）机电硐室（）机电硐室 发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量进行计算：发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量进行计算：式中式中 Q Qriri第个机电硐室的需风量，第个机电硐室的需风量，m m3 3/min/min 机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，机电硐室中运转的电动机

31、（变压器）总功率，KWKW 机电硐室的发热系数，机电硐室的发热系数，空气密度，一般取空气密度，一般取1.25kg/m1.25kg/m3 3c cp p空气的定压比热，一般可取空气的定压比热，一般可取1KJ/kgk1KJ/kgktt机电硐室进、回风流的温度差，机电硐室进、回风流的温度差，采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量 m m3 3/min/min tcNQpri603600N8060riQ（2 2）爆破材料库）爆破材料库 式中式中 v v库房空积，库房空积，m m3 3（3 3）充电硐室）充电硐室 按其回风流中氢气浓度小于按其回风流中氢气浓度

32、小于0.5%0.5%计算计算 式中式中 q qrhirhi第个充电硐室在充电时产生的氢气量，第个充电硐室在充电时产生的氢气量，m m3 3/min/min5 5、矿井总风量计算、矿井总风量计算 矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和量的总和: : 式中式中Q Qwlwl采煤工作面和备用工作面所需风量之和，采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m m3 3/min/min； Q Qhlhl掘进工作面所需风量之和，掘进工作面所需风量之和，m m3 3/min/min； Q Qrlrl硐室所需风量之和，硐室所需风量之和，

33、m m3 3/min/min； k km m矿井通风系统（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素矿井通风系统（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）备用系数，宜取）备用系数，宜取1.151.251.151.25。rhiriqQ 20060/4 vQrimrthtwtmkQQQQ)(2022-7-28第四节第四节 矿井风量分配矿井风量分配 一、风量分配的原则一、风量分配的原则 （1 1）回采工作面回采工作面的风量应按照排烟或排尘风量中取的风量应按照排烟或排尘风量中取较大者来进行分配，较大者来进行分配，掘进工作面掘进工作面应按局部通风风量计算应按局部通风风量计算值进行分配。为保证风流质量应避免各采掘工作

34、面值进行分配。为保证风流质量应避免各采掘工作面串联串联通风通风。 （2 2）备用工作面风量按回采工作面风量的一半进行）备用工作面风量按回采工作面风量的一半进行分配。分配。 2022-7-28（3 3）井下炸药库、破碎硐室和主溜井处应独立通风，回）井下炸药库、破碎硐室和主溜井处应独立通风，回风流应直接导入总回风道或直通地表，否则必须采取净风流应直接导入总回风道或直通地表，否则必须采取净化措施。化措施。（4 4）矿井通风系统为多井口进风时，各进风风路的风量）矿井通风系统为多井口进风时，各进风风路的风量应按风量自然分配的规律进行解算，求出各进风风路自应按风量自然分配的规律进行解算，求出各进风风路自然

35、分配的风量。然分配的风量。（5 5）在所有需风点和有风流通过的井巷中，风速必须符）在所有需风点和有风流通过的井巷中，风速必须符合安全规程规定。合安全规程规定。2022-7-28井巷最高允许风速表井 巷 名 称最 高 允 许风速（m/s）井 巷 名 称最 高 允 许风速（m/s）专用风井、风 硐15主要进风巷8专用物料提升 井12运 输 巷 道6人员材料提升 井8采场、采准巷 道4风 桥102022-7-28 二、二、风量分配的方法风量分配的方法1 1新建矿井的风量分配新建矿井的风量分配 在新建矿井通风设计中，矿井的漏风地点和漏风量难在新建矿井通风设计中，矿井的漏风地点和漏风量难以确切估计，只能

36、根据经验作概略的估算。即根据矿井以确切估计，只能根据经验作概略的估算。即根据矿井主要漏风地点的位置，主要漏风地点的位置，对矿井通风系统的对矿井通风系统的进风段进风段、需风需风段段和和回风段回风段的影响，而考虑在需风量的基础上分别乘以的影响，而考虑在需风量的基础上分别乘以风量备用系数的全部、部分或不乘，一般来说压入式通风量备用系数的全部、部分或不乘，一般来说压入式通风系统中，主要漏风地点在进风段，抽出式通风系统中，风系统中，主要漏风地点在进风段，抽出式通风系统中，主要漏风地点在回风段。主要漏风地点在回风段。2022-7-28进风段进风段是指由进风井口到回采阶段最前面是指由进风井口到回采阶段最前面

37、一个采场进风天井为止的那一区段的所有一个采场进风天井为止的那一区段的所有井巷。井巷。回风段回风段是指由回采阶段最后面一个采场回是指由回采阶段最后面一个采场回风天井口到回风井口的那一区段。风天井口到回风井口的那一区段。阶段中部整个开采区间均为阶段中部整个开采区间均为需风段需风段。2022-7-28进行风量分配时，应将各井巷的风量值一一标在通风系统图进行风量分配时，应将各井巷的风量值一一标在通风系统图和通风网路结构示意图上。漏风风路可用一条通大气的插入和通风网路结构示意图上。漏风风路可用一条通大气的插入线表示。压入式通风时，在进风段的终点上画一漏风风路引线表示。压入式通风时，在进风段的终点上画一漏

38、风风路引到地表，抽出式通风时，在回风段的始点上画一漏风风路连到地表，抽出式通风时，在回风段的始点上画一漏风风路连通地表大气：并标出漏风量，使回路保持风量平衡通地表大气：并标出漏风量，使回路保持风量平衡2022-7-282022-7-282 2扩建矿井的风量分配扩建矿井的风量分配 扩建矿井需要实测矿井漏风地点，再按照实测资料和扩建矿井需要实测矿井漏风地点，再按照实测资料和经验确定各地点的漏风量。根据各作业点的需风量和各经验确定各地点的漏风量。根据各作业点的需风量和各漏风点的漏风，依风量平衡原理，沿通风网路结构图确漏风点的漏风，依风量平衡原理，沿通风网路结构图确定各井巷的分配风量，对于新开拓的阶段

39、，可参照上阶定各井巷的分配风量，对于新开拓的阶段，可参照上阶段的情况，只考虑主要漏风地点进行风量分配。段的情况，只考虑主要漏风地点进行风量分配。2022-7-28第五节第五节 矿井通风总阻力计算矿井通风总阻力计算 矿井总阻力：矿井总阻力：风流从进风井口到扇风机风风流从进风井口到扇风机风硐出口（抽出式通风）或由扇风机风硐到硐出口（抽出式通风）或由扇风机风硐到回风井口（压入式）沿任意一条风路流动回风井口（压入式）沿任意一条风路流动途中所产生的摩擦阻力和局部阻力之和。途中所产生的摩擦阻力和局部阻力之和。12.5 12.5 全矿通风阻力计算全矿通风阻力计算2022-7-28二、矿井通风总阻力计算二、矿

40、井通风总阻力计算 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。 矿井通风系统总阻力最小时称通风矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期容易时期。通风系。通风系统总阻力最大时亦称为通风统总阻力最大时亦称为通风困难时期困难时期。 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路的阻力计算矿井总阻力。2022-7-

41、28第11章 矿井通风系统设计2022-7-28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，然后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力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)2 . 1 ()2 . 0(fffefmhhhhhhnififhh123iiiiifiQsplh22222) 2 . 1 () 2 . 0 (fffef

42、mhhhhhh2022-7-28第11章 矿井通风系统设计2022-7-28一一 矿井通风总阻力计算原则矿井通风总阻力计算原则1 1、矿井通风设的总阻力，不应超过、矿井通风设的总阻力，不应超过3000Pa3000Pa。2 2、矿井井巷的局部阻力，新建矿井按井巷摩擦阻力的、矿井井巷的局部阻力，新建矿井按井巷摩擦阻力的20%20%计计算，算，2022-7-28第六节第六节 矿井通风设备的选择矿井通风设备的选择矿井通风设备是指主要矿井通风设备是指主要通风机通风机和和电动机电动机。一、矿井通风设备的要求：一、矿井通风设备的要求： 1 1、矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其、矿井必须装设两套同等能

43、力的主通风设备，其中一套作备用。中一套作备用。 2 2、选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工、选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并使通风设备长期高效率运行。况变化，并使通风设备长期高效率运行。 3 3、风机能力应留有一定的余量。、风机能力应留有一定的余量。2022-7-28第11章 矿井通风系统设计二、主要通风机的选择二、主要通风机的选择 1 1、计算通风机风量、计算通风机风量Q Qf f 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 Qm m矿井需风量，矿井需风量，m m3 3/s/s； k k漏风损失系数，风井不提升用时

44、取漏风损失系数，风井不提升用时取1.11.1；箕斗井兼；箕斗井兼作回风用时取作回风用时取1.151.15；回风回升降人员时取；回风回升降人员时取1.21.2。mfkQQ 2022-7-28第11章 矿井通风系统设计2 2、计算通风机风压、计算通风机风压 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NvddmtdHhhhHminNdmsdHhhHmaxNdmsdHhhHminNvddmtdHhhhHmax2022-7

45、-28第11章 矿井通风系统设计 hamham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自然风压，当自然风压与通风机风压作用自然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时取相同时取“+”+”；自然风压与通风机负压作用反；自然风压与通风机负压作用反向时取向时取“-”-”。2022-7-28第11章 矿井通风系统设计3 3、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 Qf f、H Hsdminsdmin

46、（或（或H Htdmintdmin）和矿井通风困难通风机的）和矿井通风困难通风机的Q Qf f、H Hsdmaxsdmax（或（或H Htdmaxtdmax）在通风机特性曲线上，选出）在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求满足矿井通风要求的通风机。的通风机。4 4、求通风机的实际工况点、求通风机的实际工况点 因为根据因为根据Q Qf f、H Hsdminsdmin（或（或H Htdmitdmin n）和）和Q Qf f、H Hsdmaxsdmax（或（或H Htdmaxtdmax）确定的工况点，但设计工况点不一）确定的工况点，但设计工况点不一定恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根定恰好在所

47、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。据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。 2022-7-28第11章 矿井通风系统设计步骤步骤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：2minminfsdsdQHR2maxmaxfsdsdQHR2minminftdtdQHR2maxmaxftdtdQHR2022-7-28第11章 矿井通风系统设计2 2）确定通风机的实际工况点）确定通风机的实际工况点 在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线

48、，与风压曲线的交点即为实际工况点。即为实际工况点。Q（m3/s）H （Pa）（Hmin,Qfmin）（Hmax,Qfmax）RmaxRminMmaxMmin2022-7-28第11章 矿井通风系统设计2022-7-28第11章 矿井通风系统设计5 5、确定通风的型号和转速、确定通风的型号和转速 根据通风机的工况参数（根据通风机的工况参数（Q Qf f 、H Hsdsd 、N N）对初选的通风机进行技术、经济和安）对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定通风机的型号和转全性比较，最后确定通风机的型号和转速。速。2022-7-28第11章 矿井通风系统设计 6 6、电动机选择、电动机选择

49、（）通风机的输入功率按通风容易和困难时期，分别（）通风机的输入功率按通风容易和困难时期，分别计算风所需的输入功率计算风所需的输入功率N Nminmin，max max 。 ssdfHQN1000minminssdfHQN1000maxmaxstdfHQN1000minminstdfHQN1000maxmax2022-7-28第11章 矿井通风系统设计（）、电动机的台数及种类电机功率计算： )(maxtreeekNN 6 6、电动机选择、电动机选择（）通风机的输入功率按通风容易和困难时期，分别计算风所需（）通风机的输入功率按通风容易和困难时期，分别计算风所需的输入功率的输入功率N Nminmin

50、 ，max max 。 或或（）、电动机的台数及种类（）、电动机的台数及种类 当当N Nminmin0.6N0.6Nmaxmax时，可选一台电动机，电动机功率为：时，可选一台电动机，电动机功率为： 当当N Nminmin0.6N0.6Nmaxmax时，选二台电动机，其功率分别为：时，选二台电动机，其功率分别为： 初期：初期： 后期按选一台电机公式计算。后期按选一台电机公式计算。e e ：电机效率，：电机效率，trtr：传动效率。：传动效率。ssdfHQN1000minminssdfHQN1000maxmaxstdfHQN1000minminstdfHQN1000maxmax)(maxtreee