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1、本科论文摘 要本文研究的亚泰煤业有限公司位于托克逊县克尔碱矿区向斜南翼的中西部村落。矿井区是根据实际采矿需要许可证确定的。目前的矿场距托克逊县城约,往南12km即可到达望布铁路站点,往东22km即可到达克逊铁路站点以及克尔碱镇。本研究主要用于亚泰煤矿的通风系统研究。克尔碱镇到托克逊县有柏油公路相通,交通便利。该矿为新疆煤炭工业结构调整“十一五”规划0.9改扩建矿井,亚泰矿煤业一号井可归结为其下属企业之一。本设计根据亚泰煤矿的实际情况,严格准守和认真贯彻、煤的工业分析方法、煤层瓦斯含量井下直接测定方法、煤矿安全规程以及亚泰煤矿井通风提供的资料、现场调查了解收集的资料,文中针对亚泰煤矿的具体情况,
2、此煤层结构稳定性强,结构相对简单,矿井具体的通风方式可归结为分区式,凭借机械抽出形式进行相应的通风,进一步凭借轨道以及相关运输上山实现进风,凭借离心形式通风充当掘进工作面,矿井容易时期设计的需风量为139,困难时期设计的需风量为146.综合分析上述因素,合理的布置管道、选择风机,用最节约的方式提供最可靠的方案。关键词:通风设计;矿井通风系统;通风阻力本科论文AbstractThe yatai coal industry co., LTD. Studied in this paper is located in a village in the middle and western part o
3、f the south slope of the keljian mining area in toksun county. The mine area is determined according to the actual mining requirements. The current mine site is about 12km south to the wangbu railway station and 22km east to the kesen railway station and the town of kerjian. This study is mainly use
4、d to study the ventilation system of yatai coal mine. Kerjian town to toksun county asphalt road access, convenient transportation. This mine is xinjiang coal industry structure adjustment 11th five-year plan 0.9 mine expansion, yatai mine coal industry no. 1 well can be attributed to one of its sub
5、ordinate enterprises.This design according to the actual situation for both coal mine, must strictly obey and earnestly implement the coal industrial analysis method, the underground coal seam gas content measurement method directly, coal mine safety regulation and the information provided for both
6、coal mine ventilation, field survey, collection of data, this paper according to the specific condition of both coal mine, the coal seam structure stability is strong, the structure is relatively simple, mine can be traced to the specific way of ventilation partition type, with the machinery spare f
7、orm corresponding ventilation, further up the hill implementation into the wind with track and related transportation, ventilation as tunneling faces with centrifugal form, The air demand of mine design in easy period is 139, and that of mine design in difficult period is 146. Based on the comprehen
8、sive analysis of the above factors, the pipelines should be rationally arranged and the fans should be selected so as to provide the most reliable scheme in the most economical way.Key words: ventilation design Mine;ventilation system;ventilation resistance目 录第1章 矿井概况11.1 矿井位置与交通11.2 矿井地层及地质构造11.3 关
9、于煤层以及煤质31.4 矿井开拓与开采41.5 矿井通风与瓦斯5第2章 亚泰通风系统的选定62.1 关于矿井相关通风方式62.2 关于通风路线排布7第3章 关于风量求解以及配置83.1 关于矿井整体通风量83.2 按照井下同时工作的最多人数量来计算83.3 按采煤、掘进、硐室工作地所需要的排风量进行的计算83.4 风量分配分析133.5 矿井风量分配计算结果14第4章 通风阻力计算154.1 矿井总通风阻力154.2 摩擦阻力164.3 矿井通风总阻力的计算过程及结果17第5章 亚泰通风机的选型195.1 通风设备选择195.2 矿井通风机的种类195.3 关键通风机选取195.4 风机的选择
10、205.5 电动机的选择21第6章 概算矿井通风费用226.1 单位吨煤通风电费226.2 吨煤其它通风费用22第7章 结论25参考文献26致 谢27第1章 矿井概况1.1 矿井位置与交通本次研究课题亚泰矿井是新疆托克逊县城相应的中山煤业,具体坐落于托克逊县当中克尔碱矿区西南部地区。其中往东80km即可到达吐鲁番站,并能够实现与兰新铁路对接,沿着西南方向通过阿拉沟车站翻过觉罗塔克山即可到达库尔勒,这个区域具备相对较为丰富的简易形式交通公路,能够与乌鲁木齐至喀什的314国道完成对接,目前克尔碱镇到托克逊县有柏油公路相通,交通便利。如图1-1。图1-1 矿井位置1.2 矿井地层及地质构造1.2.1
11、 亚泰矿井地层矿井当中的内岩基呈现出上部出露状态,所谓的出露地层具体可归结为中生界上侏罗系:在相应的井田当中,出露状态相对较佳的要属侏罗系。基于查阅相关化石资料以及呈现出的相关岩性,基于自下而上的视角出发具体可归结为侏罗系下统八道湾组(J1b)、下侏罗统三工河组(J1s)、中侏罗统西山窑组(J2x)、中侏罗统头屯河组(J2t)如表1-1所示呈现出相应的地层特性:表1-1 地层特点地层平均总厚度m用料煤系数J1b20.07黄褐色、粗中砂岩为主夹灰黑色泥岩、粉砂岩4.74%J1S122.02灰色、深灰色粉砂岩、细砂岩互层,夹灰白色薄层状中砂岩5.70%J2x24.22灰白色粗砂岩、中砂岩、细砂岩与
12、灰色粉砂岩、泥岩互层,偶夹砂砾岩4.2%J2t32.08淡红色砂砾岩、灰绿色、黄绿色粉3.2%1.2.2 地质构造表1-2 构造分类名称长度(Km)地层走向克尔碱向斜33东西方向,倾向34043,倾角572褶曲无井田当中的构造形式具体可归结为克尔碱向斜南翼地层,相应的地层倾角通常在551区间内,A以及B线间呈现出的倾角通常在536区间内,相应的地层呈现出东西向,伴随地层逐步加深相应的倾角越来越陡。整体可归结为北倾的单斜构造,B以及E线间相应倾角通常在930区间内,自东向西相应的地层倾角逐步变陡。断层无F1、F2区域性断层控制井田的南北边界外的地层,在井田的东部尚存在一条逆断层(F),分布在侏罗
13、系地层和井田外的东部地带。如表1-2所示,断层走向具体可归结为南北向,相应的断层走向几乎达到了1000m以上,相应的倾向大致是270。表1-3 断层的特点断层断层位置断层性质走向长度(m)断层产状断距(m)切割情况控制程度走向倾向倾角平推切J1b、J1s、J2x地层及3、F 南21线逆断层1000南北2707010地表钻孔有控制1.3 关于煤层以及煤质1.3.1 煤层其中井田、局部以及零星可采煤层从浅逐步加深相应的编号分别是3-3上、3-3、3-2号煤层,其中煤层厚度均值大致是20.07m,相应的可采煤层厚度均值大致是16.29m。大部分煤层顶板有伪顶泥岩,底板有泥岩,这些泥岩厚度一般为0.1
14、0.5m左右,局部达1.52m,容易风化崩解,部分遇水泥化,造成有些巷道变形、底鼓、支架钻低、支架支柱失稳、顶板垮塌、冒落等。现分述如下表1-4:表1-4 煤层的性质及特点煤层号煤层总厚(m)有益厚度(m)可采煤层厚度平均值(m)煤层间距(m)夹矸数结构稳定性及控制程度两极值、平均值(3-3)上0.59-1.480.98(5)0.59-1.480.98(5)0.88-1.481.08(4)45.17-53.2650.17(5)0简单5个孔见煤,1个不可采,4个可采,不稳定。3-34.65-18.6711.76(23)4.65-16.7610.97(23)4.65-16.7610.97(23)2
15、.86-5.134.26(5)0-2简单23个孔见煤,全区可采,稳定。3-20.47-2.770.99(7)0.47-1.760.85(7)1.12-1.441.28(2)1.48-12.096.80(7)0-1简单7个孔见煤,局部可采。不稳定。1.3.2 煤质(1)关于煤物理特性该区含煤地层具体可归结为八道湾组地层,在一定程度上与3-3号煤层呈现出相对较为类似的物理特性,相应的颜色多以黑-褐黑色以及褐黑为主。呈现出沥青以及弱玻璃光泽,相应的断口形式呈现出参差状以及部分平坦状,通过展开煤简易燃烧试验:呈现出易燃、烟浓以及焰长特性,此外还存在一定的熔融以及膨胀现象产出。(2)如表1-5所示,呈现
16、出亚泰矿相关工业分析表1-5 相关工业类别的平均值种类平均值水分3.00%灰分原煤干燥基灰分产率7.28%浮煤干燥基灰分产率3.07%挥发分煤干燥无灰基挥发分产率43.80%浮煤干燥无灰基挥发分产率43.13%根据煤炭灰分分级标准(GB/T15224.1-94),属特低灰为主的煤层。1.4 矿井开拓与开采井口及工业广场选择在伊拉湖乡联合煤矿一号井南部边界以南350700m之间的平坦开阔地带,东西长500m左右。矿井开采采用斜井开拓,其中布置有主斜井、副斜井、风井等四个井筒。主斜井:所谓主斜井坐落在伊拉湖乡联合煤矿一号井以南大约的位置,相应的井筒提升方位角大致是,预设的井底标高达到了,相应的井筒
17、坡度大致是,具体的井筒斜长大致是,凭借半圆拱形断面展开布置,具体的净宽大致是,净断面17.8此外还配备了类型的架空人车,进行相关人员运送;井口坐标:X4771048;Y29583084;H1136m。副斜井:具体坐落于主斜井东部大约的位置,相应的井筒提升方位角大致是,预设的井底标高达到了,相应的井筒坡度大致是,具体的井筒斜长大致是,凭借半圆拱形断面展开布置,具体的净宽大致是,净断面10.8井口坐标:X4771061;Y29583118;H1136m。风井:具体坐落于延C勘探线东部大约的位置,预设的井口标高达到了,预设的井底标高达到了,相应的出风方位角大致是,具体的垂深大致是,凭借圆形断面展开布
18、置,具体的净宽大致是,净断面19.63,井口坐标:X4772549;Y29583315;H1261m。开拓方式为分煤层开拓,每一煤层划分为两个采区,全矿井共划分为四个采区。矿井现阶段开采3-3号煤层一采区西翼,其中配备了1个综采工作面(工作面),综掘工作面工作面切眼掘进工作面,工作面回风顺槽掘进工作基本竣工。现阶段矿井开采标高谷值大致是。矿井采用综采一次采全,高采煤方法进行开采,沿煤层倾斜布置。1.5 矿井通风与瓦斯矿井在地质勘探工作中针对3-3号煤层进行瓦斯成份及瓦斯含量的分析测试,采样深度在111.40808.79m,结果显示该矿各煤层瓦斯含量较低,瓦斯含量中甲烷气体含量平均为0.4770
19、.984ml/g,二氧化碳气体含量0.1970.295ml/g,瓦斯成分中甲烷平均为16.0617.45%之间,二氧化碳平均为8.1310.32%之间,煤层瓦斯成份中甲烷个别点高达84.44%。同时,从区内小煤矿开采资料可知,均属瓦斯矿井。第2章 亚泰通风系统的选定众所周知,亚泰矿在生产过程中,所谓矿井通风系统在一定程度上占据着确保安全高效生产重中之重的地位。进一步确保井下工作能够顺利展开,必须针对矿井相应的通风系统展开切实有效关注,凭借相对较为科学合理方式展开矿井通风设计与开发能够为安全稳态生产奠定良好的基础。针对矿井通风系统展开选取途中,相对较为关键的因素有哪些始终是相关学者需要进一步探究
20、的问题。2.1 关于矿井相关通风方式所谓矿井通风方式具体可归结为矿井进风、井和出风以及井的具体排布形式。基于矿井进、回风以及井的排布形式呈现出的差异,如表2-1所示,呈现出相应的归类形式。表2-1 相关通风方式汇总类型概况分类优缺点中央式通风风井和回风井大致位于井田走向的中央。中央并列式通风初期投资少,采区生产集中,便于管理;较多工业场地有噪声影响。中央分列式比中央并列式通风的安全可靠性强;矿井通风阻力较小,内部漏风较小,有利于瓦斯、自然发火的管理。对角式通风进风井位于井田中央位置,回风井位于井田浅部走向两翼边界开采区的中央。两翼对角式通风方式初期投资大、建井期较长;增加两个回风井场地,压煤多
21、;矿井通风阻力小,风路短,漏风小。分区对角式通风方式增加若干个回风井场地,压煤多;工业场地没有噪声影响;矿区通风安全可靠性强。混合式通风风井和回风井由3个或3个以上井筒或斜井按以上两种方式组合而成混合通风方式结合中央式和对角式通风方式。2.1.1 通风方法的类型基于工作形式呈现出的差异,如表2-2所示,具体将矿井通风形式归结为:压入式通风 抽出式通风 混合式通风。表2-2 矿井通风方式矿井通风方式适用条件压入式通风将矿井主要通风机安设在地面,向矿井用压风方式供风,使整个通风系统在压入式主要通风机作用下,形成高于当地大气压的正压通风。抽出式通风将矿井主要通风机安设在地面,对矿井向外抽出空气,使进
22、风侧处于低负压的通风方法。压抽混合式通风将地面新鲜空气由压入式主要通风机送往井下,污风由抽出式主要通风机排出井外。2.2 关于通风路线排布W1103工作面:新鲜风流由主、副斜井+900m副井井底车场+900m辅助运输绕道一采区+900m辅助运输大巷、一采区3-3煤层皮带运输大巷W1103工作面运输顺槽回采工作面W1103工作面回风顺槽W1103工作面回风联络巷3-3煤层回风大巷一采区3-3煤层总回风上山3-3煤层+1020m总回风平巷立风井地面。第3章 关于风量求解以及配置3.1 关于矿井整体通风量所谓矿井整体风量具体可归结为井下所有工作区域具备的有效风量以及所有分路当中的风量总和。在一定程度
23、上需要基于实际需求并结合由内到外的分配原则。所展开的风量分配,必须满足亚泰煤矿安全规程中相关规定。计算步骤:(1)针对局部通风系统进行确定。(2)基于通风方式以及通风距离峰值,进一步确定风筒类型以及相关直径规格。(3)求解局部通风机风量以及风筒出口部位的风量大小。(4)求解各个局部通风机相应的风量以及风压,进一步选取局部通风机。3.2 按照井下同时工作的最多人数量来计算3-1式中:N-井下同时工作的最大人数,85人;-代表矿井通风系数(具体涵盖了内部漏风以及配风不够均匀等因素),凭借中央并列式时,相应的需要配置成。3.3 按采煤、掘进、硐室工作地所需要的排风量进行的计算 3-2式中:、-分别为
24、采煤工作面、掘进工作面、维修通道、独立通风硐室以及相关行人所需风量的总和,m3/min; 3-3式中:-采煤工作同需要风量,m3/min;-采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数,机采工作面取1.11.3;-采煤工作面绝对瓦斯涌出量,m3/min。根据亚泰矿采煤工作面绝对瓦斯涌出量4.25m3/min,其中采煤工作面相应的瓦斯涌出不均匀系数具体配置成,那么:(1)基于工作面相应进风流温度进行求解:3-4式中:0-采煤工作面的风速,按表中值选取,m/s;S0-代表采煤工作面当中有效通风断面,m2;-采煤工作面的长度系数,按下表中值选取2.1;表3-1工作面长度和风量系数关系采煤(矿)工作面长度/m工作面长
25、度风量系数K01801.3-1.4(2)掘进工作面需风量计算按CH4(或CO2)涌出量计算3-5式中:-掘进工作面总供风量,m3/min;-掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量,预计亚泰矿井煤层掘进第一工 ;-掘进工作面CH4冒出的不平衡系数,机掘取1.8,炮掘取2.0。经计算,亚泰矿井煤层工作面机掘Q掘为145.8m3/min。按炸药使用量计算3-6式中:A-代表采煤工作面单次运用炸药量峰值,具体配置成4.7。经过求解,各个工作面Q掘大致是117.5m3/min。基于局部通风机相应的吸风量求解3-7式中:-代表掘进工作面相应局部通风机呈现出的局部吸风量,其中第一掘进工作面所配备的局部通风机具体型号选
26、取,具体的吸风量求解选取,第二掘进工作面局部通风机的型号定为FBD4.0/22.2,其吸风量定取为90m3/min。-掘进工作面同时运转的局部通风机台数,取1台;-代表风量备用系数,具体配置成。通过求解,亚泰掘进工作面大致是,大致是。按工作人员数量Q掘=4Nu3-8式中:4-每人每分钟供风标准,m3/min人;-代表掘进工作面能够同时工作的人数大小,本文基于实际工况选取人。通过求解,各个工作面大致是。按巷道最低和最高风速进行验算从上述各式计算值中选择其中的一个最大者进行巷道最低和最高风速验算。15SjQ掘240Sj 3-9式中:-掘进工作面巷道过风断面,;掘进工作面取如上计算风量的最大值,Q掘
27、为214.5通过求解,所配置的量能够达到要求。(3)关于硐室相应配风量求解矿井主变电所以及一采区绞车房配置成独立通风形式,其中变电所配备的风量需要基于相关电气装置实际发热状况进行求解。 3-10式中:-主变电所供风量,m3/min;3600-热功当量,1Kwh=3600kJ;-变电所中电器总功率按照最大350Kw计算;-机电硐室发热系数,取0.02;-空气密度,取1.2kg/m3;Cp-空气的定压气热,取1.00kJ/kgK;t-硐室进回风温差,本矿变电所进回风温按照4计算。经计算,矿井主变电所配风量Q硐为87.5m3/min,一采区绞车房配风60m3/min,Q硐为147.5m3/min。(
28、4)按电动机车需风量计算矿井选用5台ZMJT057电动机车运输。按单位功率的需风量指标进行计算:3-11式中:-单位功率的供风指标,取4.0m3/min;-防爆电动机车总功率,1台ZMJT057电动机车其总功率为15;经计算,5台电动机车需风量为300m3/min(5)其他地点配风量计算矿井其他需独立通风的维修、人行通道配风量Q它为660m3/min。综上所述,矿井总需风量为:=(504+252+214.52+147.5+300+660)1.2=2751m3/min=45.85m3/s取46m3/s。基于相关规定,矿井内整体进风量需要进一步配置成前面各种求解的最大值,故亚泰矿井整体所需风量配置
29、成。3.3.1 各工作面的所需风量计算(1)基于安全距离针对相应的回风流相应安全长度求解 3-12式中:-从掘进工作面至稀释炮烟到安全浓度(浓度0.024,浓度低于0.0025)的距离,;-掘进工作面一次爆破的炸药量,;-掘进巷道成巷后的净断面,;经计算得出会风流的安全长度72.96m,一旦求解出的距离超过并且低于工作面以及回风口之间的距离,相应的起爆点位置即为长度处设点;一旦求解出的距离不超过,相应起爆点位置需要配置在超过的相关区域;一旦求解出的距离超过并且也超过工作面以及回风口之间的距离,相应的起爆可在回风口外的位置设点。(2)关于工作面所需压入风量相关求解在亚泰矿煤巷、回风联巷独头通风掘
30、进工作面相应的风量需要基于瓦斯(或二氧化碳)涌出量、局部通风机吸风量、炸药用量、同时工作人数峰值分别展开求解,在所求解的结果中挑选出最大值,此外还需展开风速校验。基于单次起爆炸-药量求解3-13式中:-稀释、排除掘进巷道中炮烟所需的风量,;-掘进工作面一次起爆最大炸药量,;-稀释炮烟所需时间,一般取2030;-掘进巷道的通风长度(工作面到回风口的距离),m;当时,取 值;当时,取值。-高瓦斯矿井、涌出不均衡系数,取1.45;按工作面同时工作最多人数计算:= 641.45 = 34.8;按一次起爆最多炸药量计算:回风流的安全长度3-14经计算得出安全长度为4006.453.76 = 686。工作
31、面需要压入风量按涌出量计算:3-15式中:-回风巷道风速验算所需风量;-亚泰矿井掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数,K=2.02.5。最低风速:= SV = 3.760.3560 = 66.4;最高风速:= SV = 3.765.4360 = 1402.9;符合要求。所以,工作面所需风量应为。3.4 风量分配分析针对井下距离相对较短并且配有风门的巷道展开设计的途中,在一定程度上可忽略配风。其中矿井实际生产各回采面、掘进面、硐室需要基于求解出的所需风量进行相应配风,剩余部分风量基于采区产量、采掘面数目、硐室数目等分配至各个采区,其次基于一定的比例进一步配置给其他一系列需要配风的巷道。3.5 矿井风量分
32、配计算结果依照上述的计算公式以及计算结果得出采分风面风量分配:510m/min,掘进面风量分配:145.8m/min,硐室所需风量分配:147.5m/min,电动机车需风量300m/min回风巷道风速风量分配:146m/min,工作面需要的压入风量34.8m/min。第4章 通风阻力计算4.1 矿井总通风阻力所谓矿井通风阻力具体可归结为,摩擦以及局部阻力,然而矿井相应通风整体阻力主要集中于摩擦阻力。矿井通风阻力求解原则具体可归结为矿井通风容易以及困难期,求解通风总阻力还需了解矿井通风总阻力、某段井巷长度、某段井巷断面积的周长、某段井巷断面、摩擦阻力系数,还要考虑风路上有局部阻力的系数。4-1式
33、中:-矿井通风总阻力,;L-某段井巷长度,;U-某段井巷断面积的周长,;S-某段井巷断面,;-井巷支架形式的摩擦阻力系数,取值1.2。计算结果见表4-1所示。表4-1 井巷通风阻力计算表各巷区段序号井巷名称支架形式断面形式/Ns2m-4L/mU/mS/m2R/Ns2m-8Q/m3s-1hfr/Pa/ms-11主斜井砌碹半圆拱形0.004938213.0211.50.039926.911.59532.342副斜井底车场砌碹半圆拱形0.004973112.7911.10.039957.1109.21635.143运输绕道金属支架梯形0.00497339.4160.07837.28.11151.72
34、4运输大巷砌碹半圆拱形0.00493409.265.820.0783107.82561.72续表4-1 井巷通风阻力计算表5皮带运输大巷砌碹半圆拱形0.004935012.38.40.573710.168.421.726回风大巷砌碹半圆拱形0.004937014.9215.10.158712.427.231.137立风井砌碹半圆拱形0.004910314.9214.590.069116.386.45.728轨道下山混凝土支架半圆拱形0.004948013.89.40.464328.8616.31.134.2 摩擦阻力风流在井巷当中进行沿程流动途中,因为流体层间呈现出的一定摩擦以及流体与井巷壁面
35、呈现出的摩擦生成的阻力即为摩擦阻力(也可称之为沿程阻力)。具体可基于下式求解:4-1式中:-摩擦阻力系数;-风道长度,m;-圆形风管直径;-空气密度,kg/m3;-断面平均风速,m/s。表4-2 井巷摩擦阻力系数104值表井巷名称104/Ns2m-4井巷名称104/Ns2m-4井巷名称104/Ns2m-4副井400轨道石门60条带轨道平巷160续表4-2 井巷摩擦阻力系数104值表中央风井30运输石门60条带运输平巷160总回风大巷60运输斜巷60回风巷道280矿井通风容易时期所选的风路摩擦阻力为:在通风困难时期所选的风路摩擦阻力总和为:4.3 矿井通风总阻力的计算过程及结果4-2式中:h-代
36、表通风阻力大小,;a-代表井巷摩擦阻力相应测量系数,;L-代表井巷长度大小,;P-代表井巷净断面所具备的周长,;Q-代表通风井巷相应的风量,;S-代表井巷净断面所具备的面积大小,。经计算得出:pa逐步把各节点呈现出的摩擦阻力进行累加操作再乘相应系数即为井内总阻力。即:4-3式中:,Pa;,Pa;计算得出通风容易时期的矿井通风阻力为。4-4hmin=1.20245.87=384.575Pa通风困难时期的矿井通风阻力为:4-5hmax=1.15754.912=986.4Pa第5章 亚泰通风机的选型5.1 通风设备选择选取一个相对较为恰当的通风机具有很强的必要性。实际矿井必须配备两套水平相当的通风设
37、备,其中一个作为备用。根据实际考察和位置影响此亚泰矿通风方式为机械抽出式,此亚泰矿的资料比较筛选进风井两个(主斜井、副斜井),配备1个回风斜井。通风机选取型号为的两台,相应的电机功率选取两台(其中一台备用),掘进工作面采用FBD-No02/211kw局扇做压入式通风,通风系统完善,通风设施可靠。5.2 矿井通风机的种类如表5-1所所示,呈现出矿井类型详情对比。表5-1 通风机的种类类型优缺点离心式通风机外形尺寸较大,不便于安装和运输,需要设置专门的反风风道,在新建的矿井中应用较少。轴流式通风机叶片安装角度采用调节盘带调节臂技术,长期磨损后的叶片定位不准等问题。依靠本工程我觉得最合适的通风机型轴
38、流式矿井通风机。这种风机凭借单次停机进行整体叶片调节,具备反转反风形式,反风响应迅速,并凭借变频调速方式基于实际运行工况进行调节。5.3 关键通风机选取5.3.1 求解关键通风机相应工作风量(1)求解通风机的风量5-1式中:-主要通风机的工作风量,;-矿井需风量,;-漏风损失系数,1.1。经计算得出通风机的风量为55。(2)计算通风机的风压离心式通风机风量:容易时期: 5-2困难时期: 5-3式中:经计算得出离心式通风机风量容易时期为139,困难时期为146。5.3.2 通风机的风压计算(1)抽出式通风矿井容易时期:困难时期:(2)压入式通风矿井容易时期:困难时期:5.4 风机的选择表5-2
39、风机运行工况点参数表项目风量负压叶片安装角度效率容易时期M164.8705.67540/3260%困难时期M267.31238.21845/3770%根据风机运行状况参数表进一步求解出通风容易期以及相应的困难期,通风容易时期:通风困难时期:根据上述计算,通风容易时期、通风困难时期每台风机配备YBFh450S1-8型矿用防爆型电机。5.5 电动机的选择一旦电机功率超过,需要选取同步电机。其具体的优势可归结为在低负荷状况下运行时能够有效改善电网功率因数,实现一定的经济性。其不足之处在于成本开销相对较高。一旦电机功率低于,应该选用低压鼠笼异步电动机,大于250KW的时侯,应该选用高压鼠笼异步电动机。
40、故亚泰矿应该选择低压鼠笼异步电动机。第6章 概算矿井通风费用所谓矿井通风费用求解具体可归结为凭借单位吨数燃煤成本求解相应的通风总费用。具体涵盖了吨煤的通风电费、相关设备折旧费、耗材费、操作工人开支、井巷折旧以及相应的维护费等。6.1 单位吨煤通风电费6-1式中:-主通风机年耗电量;-局部通风机和辅助通风机年耗量;-电价;-矿井年产量。经计算得出单位吨煤通风电费为:6.2 吨煤其它通风费用6.2.1 设备折旧费(1)设备折旧费:6-2式中:;经计算得出:(2)材料消耗费:6-3式中:C-材料的购置总费用;-矿井年产量。经计算得出:(3)通风耗材整体费用,具体包括所有通风构筑物相关材料费以及电机润
41、滑料费:6-4式中:A-购置费;T- -矿井年产量。经计算得出:(4)通风操作工人开支费用:6-5式中:S-假设工人12人,每人工资4500;T-矿井年产量;经计算得出:(5)矿井通风操作工人每年工资总额,设备折旧以及维护服务费:6-6式中:S-巷道造价、折旧费、维护服务费;T-矿井年产量。经计算得出:终上所述,共计矿井吨煤通风费用:第7章 结论通过对矿井通风的深入研究发现,如何高效的、安全的做好矿井通风最重要最主要在于通风机的选择、通风系统的选择,风量的分析,井下工作所需调节设施,通风阻力的的计算以及通风的各种费用的详细分析。为保证整体运行达到最佳状态,鄙人阅读大量的书籍和参考许多的文献以及
42、去了很多建筑工地考察新疆托克逊县雨田煤业有限责任公司,以此公司为背景进行调研,先根据通风系统的基础理论和优化计划。网络模拟预算需要达到通风机工况、关键风巷道、主要用风区域、经济合理性以及相关技术可行性。最终完成了此设计论文。学习到了很多理论知识和一些实际应用所面对的各种阻力的实际测定,凭借对矿井通风系统逐步优化与完善,在一定程度上有效改善了矿井通风的状况,进一步确保矿井呈现出的通风阻力以及风量实现最优化,此外还能够确保井下相关工作人员自身安全,进而实现矿井高效安全有序生产。参考文献1国家煤矿安全生产监督管理局.煤矿安全规程M.北京:煤炭工业出版社,2016.2沈波.采煤工作面瓦斯爆炸事故树分析
43、J.林业劳动安全,2004,(03):35-37.3国家煤矿安全监督管理总局S.AQ1018-2006.矿井瓦斯涌出量预测方法,2006.4程磊.矿井通风评价指标体系的研究N.中国安全科学学报,2005.5钱仲德.矿井通风与安全技术M.北京:煤炭工业出版社,2017.6李学诚.煤矿通风安全工程-图集M.徐州:中国矿业大学出版社,2016.7于励民,仵自连矿山固定设备选型使用手册M北京:煤炭工业出版社,2007.致 谢本论文是在薛世鹏教授的细细指导下完成的。导师渊博的专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,严以律己、宽以待人的崇高风范,朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不禁使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法,还使我明白了许多待人接物与为人处事的道理。本论文从选题到完成,每一步都是在导师的指导新完成的,倾注了导师大量的心血。在此谨向导师表示崇高的敬意和中国新的感谢!本文为的顺利完成,离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在此感谢薛世鹏、孙岩老师的指导和帮助;在此表示深深的感谢,没有他们的帮助和支持是没有办法完成我的学士论文的,同窗之间的友谊永远长存。
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