矿井通风与机械通风系统.docx

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1、矿井通风与机械通风系统 第一篇：矿井通风与机械通风系统 矿井通风与机械通风系统 矿井通风 在冶金工业出版社1999年版的中国冶金百科全书(采矿卷)中，矿井通风指在机械或自然的动力作用下，将地面的簇新空气连续地供应矿井作业地点，稀释并排出有毒、有害气体和粉尘，调整矿内气候条件，创建平安舒适工作环境的一门工程技术。 接受自然动力的通风又叫自然通风，系指在自然风压作用下风流不断流过矿井形成自然通风的过程。风流流过井巷时与岩矿发生热交换，使得进、回风井里的气温出现差异，回风井里的空气重率比进风井里的空气重率小，因此两个井筒底部的空气压力不相等，其压差称为自然风压。 接受机械动力的通风又叫机械通风。国外

2、自19世纪中叶起先接受机械通风，我国则自20世纪50年头起先进行矿井机械通风的理论与应用探讨，现代矿井多接受机械通风。 矿井机械通风系统 矿井机械通风系统系指矿井供、排风设备设施体系，包括矿井通风网络、通风动力设备、矿井通风构筑物和其他通风限制设施。 矿井完善的机械通风系统必需具备以下3个要素： 1.至少要有牢靠的进风井和回风井各1个； 2.接受机械动力，即风机； 3.在整个矿井形成贯穿风流。 矿井机械通风系统，按进风井与回风井在井田范围内的布臵方式不同，分为中心式通风系统、对角式通风系统和中心对角混合式通风系统；按主扇的工作方式不同，分为压入式通风、抽出式通风和压抽混合式通风。 非煤地下矿山

3、机械通风存在的问题 1.许多非煤矿山企业，尤其是小型非煤矿山企业未建立机械通风系统，主要依靠自然通风，无法确保矿井通风平安。 2.即使建有机械通风系统的矿山企业，也只是为了应付平安监管部门的检查，很少投入运行。加之矿山企业长时间不对机械通风系统进行必要的维护和保养，使得机械通风系统无法投入运行。 3.一些大中型矿山，由于同时作业的作业面较多，通风系统的通风效率不能满意生产需要，加之在掘进独头巷道与天井、溜井时，未加强局部通风，致使炮烟中毒事故时有发生。 4.绝大多数矿山企业未按规定对矿井通风质量进行检测，矿井风量、风速和作业场所空气质量长期不符合平安规程，严峻威胁井下作业人员的平安与健康。 矿

4、井建立机械通风系统的必要性 通风问题是炮烟中毒事故的主因 据初步统计，2006年发生非煤矿山3人以上重特大事故共74起，死亡311人，其中地下矿山(含勘探井)炮烟中毒事故22起、死亡76人，分别占非煤矿山重特大事故的28%和24%。而这些炮烟中毒事故中，没有建立机械通风系统、通风设施不完善、未进行强制机械通风或强制通风不充分是导致事故发生的主要缘由。如2006年12月份发生在云南澜沧铅矿有限公司江城松山林铅锌矿、内蒙古群龙实业有限公司、贵州金鑫矿业有限公司乱岩塘汞矿、云南元阳县黄金公司、甘肃阳山金矿的炮烟中毒事故，均是由于未启用通风设备，在自然通风的条件下造成的。 自然通风存在明显缺陷 自然通

5、风受季节转变影响较大，主要表现为： 1.风量不稳定。春秋季节进、回风井温差较小，自然风压较小，通风效果较差，甚至会出现零风量的状况。 2.风流方向不稳定。夏冬季节风流方向相反，春秋季节自然风压较小，风流方向不稳定。 3.在自然通风的状况下，矿井不能实施强制反风，不利于矿井火灾、有毒有害气体扩大扩大的限制。 2004年11月20日，造成70人死亡，干脆经济损失600余万元的河北邢台沙河市李生文铁矿井下火灾事故，其扩大的主要缘由之一便是没有独立完善的通风系统，5个矿山井下互相之间由废弃的老巷道及未经处理的采空区连接，甚至各矿之间的平巷干脆相连，加之全部的矿山均接受自然通风方式，形成了整个矿区井下风

6、路的大循环，导致相连各矿均受到事故矿井火灾烟气的污染。 矿井建立机械通风系统的可行性 矿山企业是以营利为主要目的的资源型企业，企业建立机械通风系统必定考虑本钱和效益。通风本钱由设备折旧费、动力费、材料费、通风工工资、专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费、通风仪表的购臵费和修理费等6类构成。 下表是对山东金岭铁矿的侯庄、铁山、召口3个分矿2002年8月份通风费用的统计。 侯庄和铁山分矿由于有效风量率偏低、风门存在严峻漏风等问题，加大了通风费用的支出，就是通风费用 比较低的召口也存在着漏风等问题，假如解决了这些问题，通风费用还将降低。 不同矿山之间通风费用的差异，是由于各地区之间的电力费用、人员工

7、资、管理费用、有效风量率、建立机械通风系统的难易程度、设备选购运输等差异造成的。目前，我国非煤地下矿山完全有实力建立和运营机械通风系统。假如再考虑到因未接受机械通风而导致炮烟中毒事故的损失，非煤矿山特殊有必要推行机械通风，以削减事故的发生。 机械通风应留意的问题 金属非金属矿山平安规程的规定 国 家平安监管总局公布的金属非金属矿山平安规程(以下简称规程)规定：“矿井应建立机械通风系统。对于自然风压较大的矿井，当风量、风速和作业场所空气质量能够到达规程中6.4.1井下空气的规定时，允许短暂用自然通风替代机械通风。而原规程规定：“全部矿井必需建立完善的机械通风系统。新规程的规定较原规程的规定更科学

8、严谨，更合理可行。一方面，目前我国的金属非金属地下矿山规模小，服务年限短，非连续作业的占80%以上，其中一些位于山区的矿山，冬夏季节自然通风效果较好，完全能满意矿井通风风量、风速和风质的要求，可短暂用自然通风替代机械通风。另一方面，新规程的规定强调风量、风速和作业场所空气质量要始终满意要求，这可有效地防止某些矿山将机械通风系统作为摆设，在需要时也不投入运行的问题。 特别需要说明的是： 1.矿山企业不能因为允许短暂接受自然通风而不设机械通风系统; 2.矿山企业应指定专人对机械通风系统定期维护保养，确保一旦觉察自然通风不能满意矿井通风要求的状况，或者井下发生火灾需要实施反风的状况，机械通风系统能马

9、上投入运行； 3.矿山企业要经常检测矿井的空气质量，在季节交替期间，要增加检测的次数，确保自然通风的风量、风速和作业场所空气质量满意规程的要求，否则机械通风系统应投入运行； 4.矿井通风检测结果均应记录并存档。 有效风量率 矿井通风系统的有效风量率应不低于60%。矿井漏风是不行避开的，但假如矿井漏风严峻，会造成主扇效率降低，增加无益的电能消耗，甚至使某些风路出现风流反向、烟尘倒流的现象。因此，无论从平安还是从经济角度考虑，都要求尽可能提高矿井通风系统的有效风量率。 独立通风 各采掘工作面之间不应串联通风；井下裂开硐室、主溜井等处的污风，应引入回风道；井下炸药库，应有独立的回风道。 采掘工作面在

10、凿岩、爆破、装岩或出矿过程中，会产生大量的粉尘和炮烟等有毒有害物质，假如接受串联通风，会形成交叉污染，严峻影响作业场所的空气质量，危害作业人员的身体健康甚至生命平安。 井下裂开硐室、主溜井等是高浓度粉尘的产生点，为了防止污染井下其他作业地点的空气质量，要将其所形成的污风干脆引入主回风道。 井下炸药库的通风是根据其特殊性做出的要求。因为一旦炸药库发生爆破器材着火或爆炸事故，会产生大量的有毒有害气体。假如这些气体不是干脆进入独立的回风巷道，会严峻污染井下的其他区域，甚至造成作业人员中毒窒息的恶性事故。 局部通风 掘进工作面和通风不良的采场，应安装局部通风设备，爆破后应加强局部通风，防止出现炮烟中毒

11、事故。 掘进的井巷和硐室，包括天井、溜井、斜井、平巷、机电硐室等，掘进时一般只有一个出口，称为独头巷道。独头巷道由于无法形成贯穿风流，其掘进过程中，假如没有局部通风设备，则簇新风流难以到达工作面，掘进产生的炮烟、矿尘等会长时间积聚在工作面旁边，导致工作面空气质量严峻恶化，威胁作业人员的身体健康，甚至可能因炮烟浓度严峻超标，造成作业人员中毒窒息的伤亡事故。因此，要求掘进工作面要安装局部通风设备，以加强通风。 有些接受分层崩落采矿法、无底柱分段崩落采矿法的采场，其采掘和回采工作大多在独头巷道内进行，采场的通风问题与独头巷道的通风问题一样，也需要加强局部通风。所不同的是采场通风，在选择通风方式时要有

12、一个合理的采区通风路途，以保证在分段巷道内有较强的贯穿风流，防止烟尘积聚和作业面风流串联，同时，要考虑采空区的漏风问题。 主扇运转 正常生产状况下，主扇应连续运转。当井下无污染作业时，主扇可适当削减风量运转；当井下完全无人作业时，允许短暂停止机械通风。当主扇发生故障或需要停机检查时，应马上向调度室和主管矿长报告，并通知全部井下作业人员。 主扇反向措施 主扇应有使矿井风流在10min内反向的措施。当利用轴流式风机反转反风时，其反风量应到达正常运转时风量的60%以上。每年至少进行1次反风试验，并测定主要风路反风后的风量。接受多级机站通风系统的矿山，主通风系统的每台通风机都应满意反风要求，以保证整个

13、系统可以反风。主扇或通风系统反风，应依据事故应急预案执行。 其次篇：矿井通风系统与通风设计 第七章 矿井通风系统与通风设计 本章主要内容 1、矿井通风系统-类型、适应条件、主要通风机工作方式 、安装地点、通风系统的选择 2、采区通风-基本要求、进回风上山选择、采煤工作面通风系统 3、通风构筑物及漏风-风门、风桥、密闭、导风板；矿井漏风、漏风率、有效风量率、削减漏风措施 4、矿井通风设计-内容与要求、优选通风系统、矿井风量计算、阻力计算、通风设备选择 5、可控循环通风 第一节 矿井通风系统 矿井通风系统是向矿井各作业地点供应簇新空气、排出污浊空气的通风网路、通风动力和通风限制设施的总称。 一、矿

14、井通风系统的类型及其适用条件 按进、回井在井田内的位置不同，通风系统可分为中心式、对角式、区域式及混合式。 1、中心式 进、回风井均位于井田走向中心。根据进、回风井的相对位置，又分为中心并列式和中心边界式中心分列式。 2、对角式 1两翼对角式 进风井大致位于井田走向的中心，两个回风井位于井田边界的两翼沿倾斜方向的浅部，称为两翼对角式，假如只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。 2分区对角式 进风井位于井田走向的中心，在各采区开掘一个不深的小回风井，无总回风巷。 3、区域式 在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立的通风系统。如图。 4、混合式 由上述诸种方式混合

15、组成。例如，中心分列与两翼对角混合式，中心并列与两翼对角混合式等等。 二、主要通风机的工作方式与安装地点 主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压抽混合式。 1、 抽出式 主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较平安。 2、压入式 主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。 3、压抽混合式 在入风井口设一

16、风机作压入式工作，回风井口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因此较小。其缺点是运用的通风机设备多，管理困难。 三、矿井通风系统的选择 根据矿井设计生产实力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井平安、兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。 中心式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。因此，矿井初期宜优先接受。 有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应接受对角式或分

17、区对角式通风； 当井田面积较大时，初期可接受中心通风，逐步过渡为对角式或分区对角式。 矿井通风方法一般接受抽出式。当地形困难、露头发育老窑多、接受多风井通风有利时，可接受压入式通风。 其次节 采区通风系统 采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元, 包括：采区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形式及采区内的风流限制设施。 一、采区通风系统的基本要求 1、每一个采区， 都必需布置回风道，实行分区通风。 2、采煤和掘进工作面应独立通风系统。有特殊困难必需串联通风时应符合有关规定。 3、煤层倾角大于12的采煤工作面接受下行通风时，报矿总工程师批准， 4、采煤和掘进工作面的进风和回风，都不得

18、经过采空区或冒落区。 二、采区进风上山与回风上山的选择 上下山至少要有两条；对生产实力大的采区可有3条或4条上山。 1、轨道上山进风，运输机上山回风 2、运输机上山进风、轨道上山回风 比较：轨道上山进风，簇新风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响，输送机上山进风，运输过程中所释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面的平安卫生条件。 三、采煤工作面上行风与下行风 上行风与下行风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时，采煤工作面的风流沿倾斜向上流淌，称上行通风，否则是下行通风。 优缺点： 、下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出现

19、瓦斯分层流淌和局部积存的现象。 、上行风比下行风工作面的气温要高。 上行通风运煤方向 新风 污风下行通风运煤方向 新风 污风 、下行风比上行风所需要的机械风压要大； 、下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。 四、工作面通风系统 1、 U型与Z型通风系统 2、Y型、W型及双Z型通风系统 3、H型通风系统 第三节 通风构筑物及漏风 矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和限制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流淌。这些设施和装置，统称为通风构筑物。 一、通风构筑物 分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物，如主要通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调整风窗；另一类是隔断风流的通风构筑

20、物，如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等 。 1、风门 按设地点：在通风系统中既要隔断风流又要行人或通车的地方应设立 风门表示方式调整风门表示方式 风门。在行人或通车不多的地方，可构筑一般风门。而在行人通车比较常见的主要运输道上，则应构筑自动风门。 设置风门的要求： 1每组风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长度，行人风门间距不小于5m。入排风巷道之间要需设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道； 2风门能自动关闭；通车风门实现自动化，矿井总回风和采区回风系统的风门要装有闭锁装置；风门不能同时放开包括反风门； 3门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密，门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭。门轴与门框

21、要向关门方向倾斜80至85； 4风门墙垛要用不燃材料建筑，厚度不小于0.5m，严密不漏风； 墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮与煤岩接实。墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝； 5风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电管路孔要堵严；风门前后各5m内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。 2、风桥 当通风系统中进风道与回风道需水平交叉时，为使进风与回风互相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种。 1绕道式风桥 开凿在岩石里，最坚实耐用，漏风少。 2混凝土风桥 结构紧凑，比较坚实。 3铁筒风桥 可在次要风路中运用。 3、密闭 密闭是隔断风流的构筑物。设置在需隔断风流、也不需要通车行人的巷道中。密闭的结构

22、随服务年限的不同而分为两类： 1临时密闭，常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石灰抹面。 5 视察孔放水孔表示方式 2永久密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。 4、导风板 在矿井中应用以下 几种导风板。 1引风导风板 ； 2降阻导风板； 3汇流导风板 二、漏风及有效风量 1、矿井漏风及其危害性 有效风量：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的风量。 漏风：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风构筑物和煤柱裂隙等通道干脆流渗入回风道或排出地表的风量。 漏风的危害：使工作面和用风地点的有效风量削减，气候和卫生条件恶化，增加无益的电能消耗，并可导致煤炭自燃等事故。削减漏风、提高有效风量是通风管理

23、部门的基本任务。 2、漏风的分类及缘由 1漏风的分类 矿井漏风按其地点可分为： 1外部漏风或称井口漏风泛指地表旁边如箕斗井井口，地面主通风机旁边的井口、防爆盖、反风门、调整闸门等处的漏风。 2内部漏风或称井下漏风是指井下各种通风构筑物的漏风、采空区以及碎裂的煤柱的漏风。 2漏风的缘由 当有漏风通路存在，并在其两端有压差时，就可产生漏风。漏风风流通过孔隙的流态，视孔隙状况和漏风大小而异。 3、矿井漏风率及有效风量率 1矿井有效风量Qe 是指风流通过井下各工作地点实际风量总和。 2矿井有效风量率： 矿井有效风量率是矿井有效风量Qe与各台主要通风机风量总和之比。矿井有效风量率应不低于85%。 3矿井

24、外部漏风量 指干脆由主要通风机装置及其风井旁边地表漏失的风量总和。可用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回或进风量 4矿井外部漏风率 指矿井外部漏风量QL与各台主要通风机风量总和之比。 矿井主要通风机装置外部漏风率无提升设备时不得超过5，有提升设备时不得超过15。 4、削减漏风、提高有效风量 漏风风量与漏风通道两端的压差成正比，和漏风风阻的大小成反比。应增加地面主要通风机的风硐、反风道及旁边的风门的气密性，以削减漏风。 第四节 矿井通风设计 一、矿井通风设计的内容与要求 、矿井通风设计的内容 确定矿井通风系统； 矿井风量计算和风量支配； 矿井通风阻力计算； 选择通风设备； 概算矿井通风费用。

25、、矿井通风设计的要求 将足够的簇新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； 通风系统简洁，风流稳定，易于管理，具有抗灾实力； 发生事故时，风流易于限制，人员便于撤出； 有符合规定的井下环境及平安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。 二、优选矿井通风系统 1、矿井通风系统的要求 1) 每一矿井必需有完好的独立通风系统。 2进风井囗应按全年风向频率，必需布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和 7 高温气体侵入的地方。 3箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，假如兼作回风井运用，必需实行措施，满意平安的要求。 4多风机通风系统，在满意风量按

26、需支配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近。 5每一个生产水平和每一采区，必需布置回风巷，实行分区通风。 6井下爆破材料库必需有单独的簇新风流，回风风流必需干脆引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。 7井下充电室必需单独的簇新风流通风，回风风流应引入回风巷。 、确定矿井通风系统 根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产实力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。 三、矿井风量计算 一、矿井风量计算原则 矿井需风量，按以下要求分别计算，并必需实行其中最大值。 按井下同时工作最多人数计算，每人每

27、分钟供应风量不得少于4m3； 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 1、采煤工作面需风量的计算 采煤工作面的风量应当按以下因素分别计算，取其最大值。 按瓦斯涌出量计算： Qwi=100Qgwik式中：Qwi第i个采煤工作面需要风量，m3/min Qgwi第 i个采煤工作面瓦斯确定涌出量，m3/min kgwi第i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kgwi=1.21.6 炮采工作面取kgwi=1.42.0,水采工作面取kgwi=2.03.0 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意料方法进

28、行计 8 算。其气温与风速应符合表中的要求： 采煤工作面进风流气温 15 1518 1820 2023 2326 采煤工作面风速 m/s 0.30.5 0.50.8 0.81.0 1.01.5 1.51.8 采煤工作面的需要风量按下式计算： Qwi=60VwiSwikwli式中 vwi第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表中取；m/s, Swi第i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，m2 ； kwi第i 个工作面的长度系数。 3按运用炸药量计算： Qwi=25Awi 式中 25每运用1kg炸药的供风量，m3/min； 第i个采煤工作面一次爆破运用的最大炸药量，kg

29、。 4 按工作人员数量计算： Qwi=4nwi 式中 4每人每分钟应供应的最低风量，m3/min nwi第i 个采煤工作面同时工作的最多人数,个。 5) 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： Qwi600.25Swi 按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量： 、掘进工作面需风量的计算： Qwi604Swi 煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按以下因素分别计算，取其最大值。 按瓦斯涌出量计算： Qhi=100Qghikghi 式中 Qhi第i个掘进工作面的需风量，m3/min Qghi第i个掘进工作面的确定瓦斯涌出量；m3/min kghi第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀

30、和备用风量系数。一般可取1.52.0。 Qhi=25Ahi 2按炸药量计算 式中 25运用1kg炸药的供风量，m3/min; Ahi第i个掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg 3按局部通风机吸风量计算 Qhi=Qhfikhfi 式中 第i个掘进工件面同时运转的局部通风机额定风量的和。 khfi为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.21.3；进风巷道中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3。 按工作人员数量计算 Qhi=4nhi 式中 nhi第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。 按风速进行验算 按最小风速验算，各个岩巷掘进工作面最小风量： Qhi600.15Shi 各个煤

31、巷或半煤岩巷掘进工作面的最小风量； 10 Qhi604Sdi 按最高风速验算，各个掘进工作面的最大风量： Qhi600.25Shi式中 shi第i个掘进工作面巷道的净断面积，m 2 、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： 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： 式中 Qri第个机电硐室的需风量，m/min 机电硐室中运转的电动机变压器总功率，KW 机电硐室的发热系数， 空气密度，一般取1.25kg/m3 cp空气的定压比热，一般可取1KJ/kgk t机电硐室进、回风流的温度差， 采区变电所及变电硐室，可按阅历值确定需风量 Qri

32、=6080 m3/min 2爆破材料库 Qri=4*V/60 式中 v库房空积，m3 3充电硐室 按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算 Qri=200*qrhi 式中 qrhi第个充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min。 5、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量的总和: 3Qri=3600Nqrcp60DtQm=(Qwt+Qht+Qrt)km11 式中Qwl采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min； Qhl掘进工作面所需风量之和，m3/min； Qrl硐室所需风量之和，m3/min； km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，

33、宜取1.151.25。 四、矿井通风总阻力计算 (一) 矿井通风总阻力计算原则 1、矿井通风设的总阻力，不应超过2940Pa。 2、矿井井巷的局部阻力，新建矿井按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。 二矿井通风总阻力计算 矿井通风总阻力：风流由进风井口起，到回风井口止，沿一条通路风流路途各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。 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。 在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的转变，通风系统的总阻力也将因之转变。当根据风量和巷道参数干脆判定最大总阻力路

34、途时，可按该路途的阻力计算矿井总阻力；当不能干脆判定时，应选几条可能是最大的路途进行计算比较，然后定出该时期的矿井总阻力。 矿井通风系统总阻力最小时称通风简洁时期。通风系统总阻力最大时亦称为通风困难时期。 对于通风困难和简洁时期，要分别画出通风系统图。依据采掘工作面及硐室的需要支配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总阻力。 计算方法： 沿着风流总阻力最大路途，依次计算各段摩擦阻力 hf，然后分别累计得出简洁和困难时期的总摩擦阻力 hf1 和 hf2。 通风简洁时期总阻力 ： 12 hm1=hf1+he=hf1+(0.10.15)hf1=(1.11.15)hf1hm2=hf2+he=hf2+(0.

35、10.15)hf2=(1.11.15)hf 2通风困难时期总阻力： h hf 按下式计算： 式中 f=nhfihfi=ailiuisi2Qi2i= 1五、矿井通风设备的选择 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。 一矿井通风设备的要求： 1、矿井必需装设两套同等实力的主通风设备，其中一套作备用。 2、选择通风设备应满意第一开采水平各个时期工况转变，并使通风设备长期高效率运行。 3、风机实力应留有确定的余量。 4、进、出风井井口的高差在150m以上，或进、出风井井口标高相同，但井深400m以上时，宜计算矿井的自然风压。 二主要通风机的选择 1、计算通风机风量Qf Q f=kQm 式中 Qf主要通风

36、机的工作风量，m3/s; Qm矿井需风量，m3/s； k漏风损失系数，风井不提升用时取1.1；箕斗井兼作 回砚用时取1.15；回风回升降人员时取1.2。 2、计算通风机风压 离心式通风机供应的大多是全压曲线： Htdmin=hm+hd+hvd-HN 简洁时期 困难时期 Htdmax=hm+hd+hvd+HN 轴流式通风机供应的大多是静压曲线： Hsdmin=hm+hd-HN 简洁时期 困难时期 hm通风系统的总阻力； Hsdmax=hm+hd+HN hd通风机附属装置风硐和扩大器的阻力； hvd 扩大器出口动能损失； N自然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时取“+；自然风压与通风机负压作用

37、反向时取“-。 3、初选通风机 根据计算的矿井通风简洁时期通风机的Qf、Hsdmin(或Htdmin)和矿井通风困难通风机的Qf、Hsdmax(或Htdmax)在通风机特性曲线上，选出满意矿井通风要求的通风机。 4、求通风机的实际工况点 因为根据Qf、Hsdmin(或Htdmin)和Qf、Hsdmax(或Htdmax)确定的工况点，但设计工况点不愿定恰好在所选择通风机的特性曲线上，必需根据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。步骤： 1计算通风机的工作风阻 用静压特性曲线时： Rsdmin=HRsdmax=HsdmaxQ2fsdminQ2fRtdRtdmin=HHtdminQ2ftdmaxQ2f

38、 max 14 用全压特性曲线时： 2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，与风压曲线的交点即为实际工况点。 5、确定通风的型号和转速 根据通风机的工况参数Qf 、Hsd 、N对初选的通风机进行技术、经济和平安性比较，最终确定通风机的型号和转速。 6、电动机选择 通风机的输入功率按通风简洁和困难时期，分别计算风所需的输入功率Nmin ，max 。 Q(m3/s)(Hmin,Qfmin)RmaxMmaxRmin(Hmax,Qfmax)MminNmin=QfHsdmin1000hsQfHtdmin1000hsH (Pa)Nmax= QfHsdmax1000hsNmin=

39、Nmax=QfHtdmax1000hs 、电动机的台数及种类 Ne=Nmaxke(hehtr) Nemin=NminNmaxke(hehtr) 当Nmin0.6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为： 当Nmin0.6Nmax时，选二台电动机，其功率分别为： 初期： 后期按选一台电机公式计算。e ：电机效率，tr：传动效率。 六、概算矿井通风费用 吨煤通风本钱是通风设计和管理的重要经济指标。 吨煤通风本钱主要包括以下费用： 1、电费W1 吨煤的通风电费为主要通风机年耗电费及井下帮助通风机、局部通风机电费之和除以年产量，可用如下公式计算： W1=(E+EA)DT E主要通风机年耗电量， D电价

40、，元/KWh； T矿井年产量，吨； v变压器效率，可取0.95； EA局部通风机和帮助通风机的年耗电量； w电缆输电效率 2、设备折旧费 3、材料消耗费用 4、通风工作人员工资费用 5、专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费折算至吨煤的费用。 6、采每吨煤的通风仪表的购置费和修理费用。 第五节 可控循环通风概述 可控循环通风是由英国学者S.J.LEACH和A.SLACK探讨提出，七十年初在英国起先应用。之后，包括中国在内的许多国家也相继对可控循环通风进行了探讨和应用。 定义：在低瓦斯矿中，当采掘工作面位于矿井的边远地区，原有通风系统不能保证按需供风，而该地区的回风的风质又比较好时，可以在局部通风系统的进、回风之间安置通风设备、设施和监控设备，对回风进行合理循环限制加以再利用，以增加用风地点的实际风量。此种通风方法称为可控循环风。 循环率： h=QC100%QQQc循环风机 16 第三篇：讲稿矿井通风系统及通风设计 矿