矿井主扇风机选型计算
矿井主扇风机选型计算
XX煤矿主通风系统选型设计说明书一、XX矿主要通风系统状况说明根据我矿通风部门提供的原始参数：目前矿井总进风量为2726m³/min，总排风量为2826m³/min，负压为1480Pa，等积孔1.46㎡。
16采区现有两条下山，16运输下山担负采区运输、进风，16轨道下山担负运料、行人和回风。
我矿现使用的BDKIII-№16号风机2×75Kw，风量范围为25-50m³/S，风压范围为700-2700Pa，已不能满足生产需要。
随着矿井往深部开采及扩层扩界的开展，通风科提供数:6743m³/min，最大负压据要求：矿井最大风量Q大:2509Pa。
现在通风系统已不能满足生产要求，因此需对H大主通风系统进行技术改造。
二、XX煤矿主通风系统改造方案根据通风科提供的最大风量6743m³/min，最大负压2509Pa，经选型计算，主通风机需选用FBCDZ-№25号风机2×220Kw。
由于新选用风机能力增加，西井风机房低压配电盘、风机启动柜等也需同时改造。
本方案中，根据主通风机选用的配套电机功率，选用高压驱动装置。
即主通风系统配置主通风机2台，高压配电柜6块，高压变频控制装置2套，变压器1台。
附图：主通风机装置性能曲线图附件：主通风机选型计算附件：主扇风机选型计算根据通风科提供数据，矿井需用风量为Q:67433/min m ，通风容易时期负压min h :1480Pa ，通风困难时期负压max h :2509Pa,矿井自然风压z h :±30Pa 。
1、 计算风机必须产生的风量和静压 （1）、通风机必须产生的风量为f l Q K Q ==67433/min m =112.43/m s（2）根据通风科提供数据，在通风容易时期的静压为1480Pa ，在通风困难时期的静压为2509Pa 。
2、 选择通风机型号及台数根据计算得到的通风机必须产生的风量，以及通风容易时期和通风困难时期的风压，在通风机产品样本中选择合适的通风机。
矿井局部通风机选型计算参考(详细)
矿井局部通风机选型计算（详细计算方法介绍）仅供从事煤矿行业技术人员参考使用，并结合各自矿井相关参数，进行计算。
局部通风机选型一、风量计算1.按瓦斯涌出量计算：根据进风立井揭4#煤实测瓦斯涌出量为0.4 m3/min 进行计算，其公式如下：Q 掘=100×QCH4×K=100×0.4×2= 80m3/min其中：Q-掘进工作面需风量，k-掘进工作面的通风系数，取2，QCH4-掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，m3/min 。
2． 按炸药量计算需风量：min /2661.14104847.266.030/8.7t 8.733223222m P L KAS Q =⨯⨯⨯=•=炸式中 Q 炸 ——按爆破炸药量计算的工作需风量，m3/min;t ——通风时间，取t=30min ;A —— 一次爆破最大炸药量，kg;S ——巷道断面，m 2;L---掘进巷道通风长度；P ——局部通风机吸入风量和掘进工作面风筒出口风量比，取P=1.1；k---井筒淋水修正系数,取0.6；3． 按最多工作人数计算Q 掘=4×N=4×50=200m 3/min式中 Q 掘—掘进工作面实际需要的风量，m 3/min ；N —掘进工作面同时工作的最多人数，取交接班时50人；4—每人供给的最小风量，m 3/min 。
4． 按最低风速进行计算：Q 掘=60VminSmax=60×0.3×33=594m3/min式中 Q 掘—掘进工作面实际需要的风量，m3/min ；Vmin —最低风速，按煤巷掘进工作面进行计算取0.25m/s ；Smax —巷道最大断面，考虑到进风大巷联络巷配风量，断面计算取22+（22/2）=33m 2。
根据计算取以上1、2、3、4式中最大值进行计算，即：594m 3/min 。
二、 局扇选型计算1.通风阻力计算：由于该通风系统为非负压通风，通风阻力为巷道通风阻力与风筒通风阻力之和。
案例1：风机选择
矿井通风机选型矿井通风两个时期阻力计算结果为：矿井通风阻力、总风阻、等积孔计算结果表一、选型依据矿井需要风量：Q=27.5m3/s矿井需要风压：前期h min=1192.1Pa；后期h max=1197.48Pa二、风机选型参数计算1.风机的计算风压h Fmin=h min+h Z+h s=1192.1+0+100=1292.1Pah Fmax=h max+h Z+h s=1197.48+0+100=1297.48Pah s——通风设备阻力，一般为100～200Pa，风机工况点风量与所选风机风量相差悬殊时取下限，否则取上限。
H Z——矿井自然风压，h T=H(γ1-γ2)，H为入风口与出风口的高差(m)，γ1和γ2分别为入风井和出风井的空气容重(kg/m3)。
2.风机的计算风量Q F=K s.Q=1.05×27.5=28.9（m3/s）Ks——矿井外部漏风系数，专用回风井取1.05。
3.风机的选择选用FBCDZ-6-No14防爆对旋轴流式通风机两台，一台工作，一台备用。
配用电机为YBFe250M-6，额定功率Pe=37 kW ×2，电压U=380V ，额定转速n=980r/min ，风量Q=1938～1278m 3/min ，风压P=580～1780Pa 。
三、确定风机工况点1.通风风阻为：R max =h Fmax /Q F 2=1297.48/28.92=1.55R min =h Fmin /Q F 2=1292.1/28.92=1.542.网路特性方程H max =1.55Q 2H min =1.54Q 23.工况点根据上述两方程式，用描点法在所选的N0146FBCDZ --型防爆轴流式通风机的性能曲线上，绘出困难时期与容易的网络特性曲线，即得两工况点M1和M2。
见图1、2M1 ︒︒=36/39θ/s m 3Q 3M11.0= Pa H jM11395= 0.83ηM1= M2点︒︒=36/39θ/s m Q 3M205.30= Pa H jM2.1399= 0.835ηM2=四、选择电动机1.容易时期和困难时期风机的轴功率分别为kW1000ηH Q N M11jM M1min 17.58==KkW1000ηH Q N M22jM M2max 89.58==K式中 K ——电动机容量备用系数，取1.15。
矿井风量风机选型
矿井风量、风压及等级孔1．风量计算1、按井下同时工作最多人数计算Q=4×N×K式中：4——每人每分钟供风标准，m3/min；N——最大班下井人数，按65人计；K——风量备用系数，取1.15；计算得：Q=4×65×1.15＝299m3/min，即4.98m3/s。
2、风量计算及分配分别法，按矿井各需风地点实际需要风量计算Q矿井＝(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)×K C m3/s式中：∑Q采——采煤工作面实际需要风量总和，m3/s；∑Q掘——掘进工作面实际需要风量总和，m3/s；∑Q硐——硐室实际需要风量的总和，m3/s∑Q其它——矿井除了采煤、掘进和硐室地点外的其它井巷需要进行通风的风量总和，m3/s；Kc——风量备用系数，取1.15。
（1）采煤工作面实际需风量①按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算配风量：Q采＝100×q采绝×Kc式中：Q采—掘进工作面实际需风量，4.96m3/min；T—掘进面平均日产量，取T＝455t/d；Q采—掘进工作面相对瓦斯涌出量，取15.71m3/t；kd—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，炮采工作面取1.4～2.0，取Kd=1.8。
q采绝＝455×15.71/1440＝4.96 m3/min。
故：Q采＝100×4.96×1.8/60＝14.88(m3/s)。
丰源煤矿、东德、香里坡煤矿2006年度瓦斯等级鉴定均为高瓦斯，三家煤矿合并为丰源煤矿，丰源煤矿瓦斯等级鉴定按原煤矿等级鉴定结果进行设计，矿井的绝对瓦斯涌出量为1.56m3/min，相对瓦斯涌出量为15.71 m3/t。
矿井为煤与瓦斯突出矿井，须作瓦斯抽放专项设计，须建设瓦斯抽放系统。
上述计算的回采工作面需风量是在矿井没有进行瓦斯抽放，没用对矿井瓦斯进行梯度计算的结果。
随着开采深度地延伸煤层瓦斯储存量和涌出量将会按一定的梯度不断增加，其需风量也在不断加大；但随着矿井瓦斯抽放＋利用系统的建立，采取对开采煤层进行本煤层抽放和对邻近煤层抽放后，回采工作面瓦斯储存量和涌出量会大量减少，故计算的回采工作面需风量能满足设计矿井困难时期的回采工作面需风量的要求。
煤矿通风机选型
第二节 主要通风设备一、通风设备选型 A 、设计依据1、进出风井井口标高 （1）主斜井：+1810m （2）副斜井：+1819m （3）回风斜井：+1819m（4）矿井现有2台FBCDZ-6-№18/2×90型防爆对旋轴流式主要通风机，其中1台运行、1台备用，配用电机功率2×90kW ，下面对矿井主要通风机进行校验。
2、矿井通风风量（1）通风容易时期风量：67.0m 3/s （2）通风困难时期风量：71.0m 3/s 3、矿井通风阻力（1）通风容易时期阻力：423.0Pa ，自然风压忽略； （2）通风困难时期阻力：760.4Pa ，自然风压忽略。
B 、通风机风量、风压及管网阻力系数计算矿井主要通风设备应具备的通风风量及通风风压如下： 1、通风机工作风量（1）通风容易时期：Qf1=KQ1=1.05×67=70.35m 3/s （2）通风困难时期：Qf2=KQ2=1.05×71=74.55m 3/s 2、通风机工作风压矿井处于高山地区（回风斜井1819m ），考虑海拔因素影响，对矿井风压进行修正。
根据《采矿工程设计手册》，按下式对矿井风压修正：h ph k 8.96.13760⨯⨯=经修正，通风容易时期风压：h k1＝527.5Pa ，通风困难时期风压：h k2＝948.2Pa 。
（1）通风容易时期：H 1= h k1＋h zh ＋h zr =527.5＋300＋0=827.5Pa （2）通风困难时期：H 2 =h k2＋h zh ＋h zr =948.2＋300＋0=1248.2Pa 3、通风网路阻力系数计算 （1）通风网路阻力系数计算通风容易时期：R1=H1/ Qf12=827.5/70.352 =0.1672N.s2/m8通风困难时期：R2=H2/ Qf22=1248.2/74.552 =0.2246N.s2/m8（2）通风网路特性曲线方程通风容易时期：H1=R1Q2=0.1672Q2通风困难时期：H2=R2Q2=0.2246Q2C、设备选型及运行工况点矿井回风斜井（+1819m）各时期均利用2台FBCDZ-6-№18型防爆对旋轴流式主要通风机，其中1台运行、1台备用；每台风机配置2台YBF-315M-6型矿用防爆型电机（N=90kW，U=380/660V，n=980r/min）。
掘进工作面所需风量及风机选型
掘进工作面所需风量及风机选型掘进工作面所需风量及风机选型1、掘进工作面风量确定○1、稀释、排除掘进巷道所需风量 Q 稀=t SL A 32)(8.7稀×m 3/mint —掘进巷道的通风时间，一般取3~20minS —掘进巷道的净断面积 m 2A —同时爆破的炸药量 kgL —掘进巷道的通风长度 m按L 稀=400A/S 计算，当掘进巷道长度小于按该式计算的L 稀的值时，取掘进巷道的长度；反之则取L 稀的值。
○2、按沼气涌出量计算工作面所需风量 Q 瓦=100qkq —掘进工作面回风流中沼气绝对涌出量m 3/min ，根据矿实验室提供工作面瓦斯绝对涌出量。
k —掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数一般可取1.5~2.0○3、按炸药量计算 Q 药=25A m 3/minA —掘进工作面一次起爆使用最大炸药量○4、按人数计算 Q 人=4N=4×15m 3/minN —掘进工作面同时工作的最多人数○5、按风速进行验算岩巷：Q ≥0.15×60×S m 3/minQ ≤8×60×Sm 3/min2、风机选型○1、局扇工作风量计算 Q 扇=100-1LP Q 漏 m 3/min Q —掘进工作面需要的风量m 3/ minP —漏风率L----掘进巷道长度通风距离在200米以下时，百米漏风率≯15%通风距离在200~500米时，百米漏风率≯10%通风距离在500~1000米时，百米漏风率≯3%通风距离在1000~2000米时，百米漏风率≯2%通风距离在2000米以上时，百米漏风率≯1.5%○2、局扇工作风压计算H扇=L/100×R×Q扇/60×Q面/60R—胶布风筒百米风阻450mm(10m一节) R=12.42kμ600mm(10m一节) R=2.37kμL----掘进巷道长度Q面—掘进工作面需要的风量m3/ minQ扇—局扇工作风量m3/ min，按实际情况取。
主扇选型设计说明
一、主要通风机选型计算条件通风容易时期和通风困难时期各有1个回采工作面和2个掘进工作面同时生产，通风容易时期进风量Q1＝38m3/s，井巷通风阻力h阻＝939.4Pa；通风困难时期进风量Q2＝38m3/s，井巷通风阻力h阻＝970Pa。
二、主要通风机风量、静压和工作风阻的计算1．通风容易时期风量、静压计算1）主要通风机通过风量计算Q min ＝Q1×K＝38×1.05＝39.9(m3/s)式中：k---漏风系数，取1.05。
2）静压计算（1）计算公式hfs.min ＝（hr.min-hn+hd）式中：hfs.min---矿井通风容易时期总静压(下同)，PaHrmin---矿井通风容易时期井巷总阻力(下同)，939.4Pahn---自然风压(下同)，Pa。
hd---主要通风机附属装置静压(下同)，取200Pa。
（2）自然风压计算通风容易时期井开采深度为226m(1076m-850m)矿井开采深度小于400m，不计自然风压（3）静压计算：hfs.min＝(939.4+200)＝1139.4 (Pa)2．通风困难时期风量、静压计算1）主要通风机通过风量计算Q min ＝Q1×K式中：k---漏风系数，取1.05。
Qmin＝38×1.05＝39.9(m3/s)2）静压计算计算（1）公式hfs.max ＝k(hr.max+hd+hn)式中：hfs.max---矿井通风困难时期总静压(下同)，PaHrmax---矿井困难时期井巷总阻力(下同)，970Pah n ---自然风压，Pa 。
h d ---主要通风机附属装置静压，取200Pa （2） 自然风压计算通风困难时期井开采深度为96m(1076m-980m) 矿井开采深度小于400m ，不计自然风压。
（3） 静压计算：h fs.max ＝(970+200)＝1197(Pa) 3．主要通风机工作风阻计算R min ＝h fs.min /Q min 2＝1139.4/39.92＝0.716(N·S 2/m 8) R max ＝h fs.max /Q max 2＝1197/39.92＝0.752（N·S 2/m 8)式中：R min ——通风容易时期主要通风机工作风阻，N·S 2/m 8； R max ——通风困难时期主要通风机工作风阻，N·S 2/m 8。
矿上机电设计之风机选型
根据风量、风压计算，一回风井选用BK40－6－№15型风机2台，一台工作，一台备用。
该风机风量范围22～49m 3/s ，负压范围110～710Pa ，配套电机37KW ，电机转速980r/min ，额定电压380/660V 。
第一节 通风设备根据矿井采掘布置，矿井一共布置三个回风井，矿井各个风井所需要风量表见6-1-1一、主要通风机选型计算1、矿井一风井主要通风机选型计算 1）风机必须产生的最大风量通风机必须产生的风量：Q K Q ⨯=`＝30.1×1.05＝31.6m 3/s ；Q K Q ⨯=`＝27.5×1.05＝28.9m 3/s ；式中：K ——设备漏风系数，设计取K ＝1.05； 2）风机必须产生的负压n H h H H ±∆+=风机式中：风机H —风机产生的最大负压；H —矿井通风的负压；h ∆—通风设备阻力，Pa ； H n —自然通风负压，Pa ；东一回风井：通风设备阻力取100 Pa ，进、回风井高程差未超过150m ，采深不到400m ，自然风压较小，忽略不计，则通风容易时期：H 容易＝h ，摩＋h ∆＝231.920Pa 通风困难时期：H 困难＝h ，摩＋h ∆＝418.137Pa 3）初选通风机根据风机静压和风量计算结果，东一回风平硐初选FBCZ-6-№15A 型矿用防爆轴流式通风机，配套电机功率37kW 。
安装2台，1台工作，1台备用。
风机性能见表6-1-2。
表6-1-2 FBCZ-6-№15A 型矿用防爆轴流通风机性能表4、确定风机工况点1）计算通风等效网络风阻和等效网络特性方程式。
⑴通风容易时期 通风等效网络风阻226.31231.920==Q H R ＝0.232334（N ·S 2）/m 8则通风等效网络特性方程式为==2RQ h 0.2323342Q ⑵通风困难时期 通风等效网络风阻229.28418.137==Q H R ＝0.501671（N ·S 2）/m 8则通风等效网络特性方程式为==2RQ h 0.5016712Q 2）作工况图将通风容易与困难时期2RQ h =曲线分别绘制在FBCZ-6-№15A 通风机特性曲线图上，得东一风井通风机工况见图6－1－1。
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X X煤矿主通风系统选型
设计说明书
一、XX矿主要通风系统状况说明
根据我矿通风部门提供的原始参数：目前矿井总进风量为
2726m3/min，总排风量为2826m3/min，负压为1480Pa，等积孔㎡。
16采区现有两条下山，16运输下山担负采区运输、进风，16轨道下山担负运料、行人和回风。
我矿现使用的BDKIII-№16号风机 2×75Kw，风量范围为25-50m3/S，风压范围为700-2700Pa，已不能满足生产需要。
随着矿井往深部开采及扩层扩界的开展，通风科提供数据要求：矿井
最大风量Q
大:6743m3/min，最大负压H
大
:2509Pa。
现在通风系统已不能满
足生产要求，因此需对主通风系统进行技术改造。
二、XX煤矿主通风系统改造方案
根据通风科提供的最大风量6743m3/min，最大负压2509Pa，经选型计算，主通风机需选用FBCDZ-№25号风机 2×220Kw。
由于新选用风机能力增加，西井风机房低压配电盘、风机启动柜等也需同时改造。
本方案中，根据主通风机选用的配套电机功率，选用高压驱动装置。
即主通风系统配置主通风机2台，高压配电柜6块，高压变频控制装置2套，变压器1台。
附图：主通风机装置性能曲线图 附件：主通风机选型计算 附件：
主扇风机选型计算
根据通风科提供数据，矿井需用风量为Q:67433/min m ，通风容易时期负压
min h :1480Pa ，通风困难时期负压max h :2509Pa,矿井自然风压z h :±30Pa 。
1、 计算风机必须产生的风量和静压
（1）、通风机必须产生的风量为
f l Q K Q ==67433/min m =3/m s
（2）根据通风科提供数据，在通风容易时期的静压为1480Pa ，在通风困难时期的静压为2509Pa 。
2、 选择通风机型号及台数
根据计算得到的通风机必须产生的风量，以及通风容易时期和通风困难时期的风压，在通风机产品样本中选择合适的通风机。
可选用FBCDZ-8-№25轴流通风机2台，1台工作，1台备用。
风机转速为740r/min 。
3、 确定通风机工况点
（1） 计算等效网路风阻和等效网路特性方程式
通风容易时期等效网路风阻
21min /s f R H Q ==1480/=(N ·S2)/m 8
通风容易时期等效网路特性方程式 h= 通风困难时期等效网路风阻
22max /s f R H Q ==2509/=(N ·S2)/m 8
通风困难时期等效网路特性方程式 h=
（2） 作工况图。
将1h R Q =和2h R Q =曲线绘于FBCDZ-6-№22风机特性
曲线图上，1M 和2M 分别为通风容易时期和通风困难时期的工况点（见附图）。
（3） 工况点曲线图绘制说明
根据公式211h R Q =、222h R Q =分别取不同风量作为通风网路特性曲线1h 、2h （见附图）。
通风容易时期：211h R Q =
2111h R Q -==×652=495Pa
2121h R Q -==×802=749Pa 2131h R Q -==×952=1057Pa 2141h R Q -==×1102=1417Pa 2151h R Q -==×=1479Pa 2161h R Q -==×1252=1830Pa
通风困难时期：222h R Q =
2212h R Q -==×652=839Pa 2222h R Q -==×802=1271Pa 2232h R Q -==×952=1792Pa 2242h R Q -==×1102=2403Pa 2252h R Q -==×=2509Pa 2262h R Q -==×1252=3103Pa
其工况参数见表
4、 选择电动机
1N = 196Kw
2N = 296Kw 2N = ×296=
1N ≥2N 时，则在两个时期都用功率较大的电动机，该电动机功率按下式计
算：
d K ---电动机的容量系数，d K =，轴流式通风机取，离心式通风机取。
L η---电动机与通风机之间的传动效率，直接传动时取，间接传动时取。
d N = ×296×=326Kw
按照煤矿设备选型相关要求规定，电动机储备系数取，则电动机功率应为：
d d N N =总×储备系数=326Kw ×=
根据计算选用主通风机配套电机功率为：2×220Kw
5、 平均年电耗
由于通风网路阻力系数随着开采工作的推移而变化，工况点和电耗也随之而变，因此，难以非常精确地计算平均年电耗，一般用下式近似计算： 式中 E---通风机平均年电耗，（Kw ·h ）/a ； 1N ---通风容易时期通风机输入功率，Kw ； 2N ---通风困难时期通风机输入功率，Kw;
d η---电动机的效率，一般取； b η---变压器的效率，一般取； l η---电网效率，一般取；
t η---传动效率，直接传动取，间接传动取 则 124380()/()d b l t E N N ηηηη=+ =4380×（196+296）/（×××） = 5、经济能耗计算：
计算公式： 610f W
E Q P
=
⨯⋅ 其中：E f －统计报告期煤矿在用主通风机工序能耗。
kW ·h/Mm 3·Pa ； W －统计报告期主通风机耗电量，kW ·h ； Q －统计报告期主通风机抽出（压入）的风量；m 3； P －统计报告期主通风机的平均全压；Pa 。
则 610f W
E Q P
=
⨯⋅ =÷（6743×60×24×365×2509）×610 =
计算数值为煤矿在用主通风工序能源消耗限额等级B 级。