矿井通风设计毕业论文

-- -- 矿井通风课程设计

ﻩ姓名: 专业： 通风与安全 日期： -- -- 目录 前言 (一）矿井概况 (二)拟定矿井通风系统 (三)矿井总风量计算与分配 1、矿井需风量计算原则 2、矿井需风量计算方法 3、矿井总风量的分配 （四)矿井通风总阻力计算 １、矿井通风总阻力计算的原则 ２、矿井通风总阻力的计算方法 3、绘制矿井通风网络图 （五)选择矿井通风设备 1、选择矿井通风设备的要求 ２、主要通风机的选择 (六）通风耗电费用概算 1、主要通风机的耗电量 ２、局部通风机的耗电量 ３、通风总耗电量 4、吨煤通风耗电量 5、吨煤通风耗电成本 (七)矿井通风系统评述 -- -- 1、系统的合理性 2、阻力分布的合理性 3、主要通风机工作的安全性、经济性

前言 《矿井通风》设计是学完《矿井通风》课程后学生理论联系实际的重要实践教学环节,是对学生进行的一次综合性专业设计训练。通过课程设计使学生获得以下几个方面能力,为毕业设计打下基础。 1、进一步巩固和加深我们所学矿井通风理论知识,培养我们设计计算、工程绘图、计算机应用、文献查阅、运用标准与规范、报告撰写等基本技能。 ２、培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际的能力。 ３、培养学生创新意识、严肃认真的治学态度和理论联系实际的工作作风。 依照老师精心设计的题目，按照大纲的要求进行,要求我们在规定的时间内独立完成计算,绘图及编写说明书等全部工作。 设计中要求严格遵守和认真贯彻《煤炭工业设计政策》、《煤矿安全规程》、《煤矿工业矿井设计规范》以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策,设计力争做到分析论证清楚,论据确凿,并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计达到较高水平，但由于本人水平有限，难免有疏漏和错误之处,敬请老师指正。 -- -- (一）矿井基本概况 1、煤层地质概况 单一煤层,倾角2５°，煤层厚4ｍ,相对瓦斯涌出量为1３ｍ3／t，煤尘有爆炸危险。 ２、井田范围 设计第一水平深度140m，走向长度7２00m,双翼开采，每翼长3600m。 ３、矿井生产任务 设计年产量为0.6Mt,矿井第一水平服务年限为2３a。 4、矿井开拓与开采 用竖井主要石门开拓,在底板开围岩平巷,其开拓系统如图１-1所示。拟采用两翼对角式通风,在7、８两采区中央上部边界开回风井，其采区划分见图1-2。采区巷道布置见图１-３。全矿井有2个采区同时生产，分上、下分层开采,共有4个采煤工作面，１个备用工作面。为准备采煤有4条煤巷掘进，采用4台局部通风机通风,不与采煤工作面串联。井下同时工作的最多人数为380人。回采工作面最多人数为3８人，温度t=２０℃，瓦斯绝对涌出量为3．2m3/min,放炮破煤，一次爆破最大炸药量为2.４kg。有1个大型火药库,独立回风。 5、开拓系统图、采区布置图、巷道布置图、以及井巷尺寸及其。 --

-- 附表1-1 井巷尺寸及其支护情况 区段 井巷名称 井巷特征及支护情况 巷长 断面积

图1-1 开拓系统图 图1-2 采区布置图

图1-3 巷道布置图 --

-- m m２ １～2 副井 两个罐笼,有梯子间,风井直径D=5m 24０ 2~3 主要运输石门 三心拱,混凝土碹,壁面抹浆 １20 9.５ ３~4 主要运输石门 三心拱,混凝土碹,壁面抹浆 ８0 9．5 4~5 主要运输巷 三心拱,混凝土碹,壁面抹浆 450 7.0 5~６ 运输机上山 梯形水泥棚 １35 7.0 6~7 运输机上山 梯形水泥棚 1３5 7．０ 7～8 运输机顺槽 梯形木支架d＝２２cm,Δ=2 42０ 4.8 8~9 联络眼 梯形木支架d＝18cm,Δ=4 30 4．0 ９~10 上分层顺槽 梯形木支架ｄ=22cm，Δ＝２ ８0 ４.8 １0～１1 采煤工作面 采高2m控顶距2~4ｍ,单体液压，机采 1１0 6.0 １1~1２ 上分层顺槽 梯形木支架d=２2cｍ,Δ=2 80 4．8 12~１３ 联络眼 梯形木支架d=18cm，Δ=4 ３０ ４.0 13~１4 回风顺槽 梯形木支架ｄ=22cm，Δ＝2 ４20 4.8 1４~15 回风石门 梯形水泥棚 3０ 7．５ 15～16 主要回风道 三心拱,混凝土碹，壁面抹浆 2700 7.５ 16～１７ 回风井 混凝土碹(不平滑），风井直径D=4m ７0

(二)拟定矿井通风系统 矿井开拓采用立井开拓方式,矿井通风采用两翼对角式通风方式。矿井主要进风井为位于井田中央的副井，矿井主要回风井位于第七采区和第八采区的上部边界。矿井主要通风机采用抽出式通风方式。大巷位置位于负２40米处石门揭煤地带的岩石巷道中。 在第一采区有一个备用工作面,一个采煤工作面,两个掘进工作面,在第二采区有两个采煤工作面，两个掘进工作面所以矿井总共有４个采煤工作面,４个掘进工作面。回采工作的采煤方法采用单一走向长壁采煤法，采煤工作面推进方向采用后退式,附矿井通风系统图如下： --

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（三）矿井总风量计算与分配 一、矿井需风量计算原则 （1）矿井需风量应按照“由里往外”的计算原则，由采、掘工作面、硐室和其他用风地点的实际最大需风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，计算出矿井总风量。 （２)按该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4 ｍ3。 （3）按该用风地点风流中的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度、风速以及温度等都符合《规程》的有关规定分别计算,取其最大值。 二、矿井需风量的计算方法 矿井需风量按以下方法计算，并取其中最大值。 (1)按进下同时工作的最多人数计算 -- -- Ｑ矿=4NK =4×380×1.15 =17４８ｍ３/min 式中Q矿——矿井总需风量,m3／min N——井下同时工作的最多人数,人; 4——矿井通风系数,包括矿井内部漏风和分配不均等因素。采用压入式和中央并列式通风时，可取１.2０~1.25；采用对角式或区域式通风时，可取1.10~1.１5。上述备用系数在矿井产量Ｔ≧0.90Mt／a时取大值。 (２)按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算 采煤工作面需风量计算 采煤工作面的需风量应按下列因素分别计算，并取其中最大值。 １、按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算： Q采=100Q瓦K瓦 ＝100×３．2×1.６ ＝５12m3/min 式中Q采——采煤工作需要风量,ｍ3/mｉｎ; Q瓦——采煤工作面瓦斯（二氧化碳）绝对涌出量,m３/ｍin; K瓦——采煤工作面因瓦斯（二氧化碳）涌出量不均匀的备用风量系数，即该工作面炮采工作面可取1.4~2.０;水采工作面可取２．0~3．0。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时，至少进行五昼夜的观测，得出五个比值,取其最大值。 -- -- 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预测方法进行计算。其气温与风速应符合表１的要求 表３－1采煤工作面空气温度与风速对应表 采煤工作面进风流气温／℃ 采煤工作面风速/（m/s） <１５ １5~18 18～２0 ２0~2３ ２３～26 ０.3~０.5 ０.5~０.8 0．８~1.０ 1．0～1.５ 1．5~1.8

采煤工作面的需风量按下式计算：

Ｑ采=６0v采S采K采，m3／ｍin =60×1．0×6×1 =360 m3/min 式中ｖ采——采煤工作面适宜风速，m/s S采——采煤工作面平均有效断面积，㎡,按最大和最小控顶有效断面积的平均值计算; K采——采煤工作面长度风最系数，按表２先取 表3-2 采煤工作面长度风量系数表 采煤工作面长度/ｍ 工作面长度风量系数 ﹤50 50~80 ８０～12０ 120~150 150~１８0 ﹥180 0.８ 0.９ 1.0 1．1 1．2 1.30～1．４０

３、按炸药使用量计算: Q采＝２5Ａ采，m3/min -- -- =2５×２.4 =60 m3/miｎ 式中２5——每使用１kg炸药的供风量，m3/min A采——采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg 4、按工作人员数量计算: Q采=４n采,m３/miｎ =４×３8＝152 ｍ3/min 式中4——每人每分钟供给的最低风量，m3／miｎ n采——采煤工作面同时工作的最多人数,人。 5、按风速验算: 按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量: Ｑ采≧60×0.25S采，m3/ｍｉn ＝６0×0.２5×６ =9０ ｍ3／min 按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量： Q采≦6０×4Ｓ采,m３／ｍin =６0×４×６ ＝1４40 m3／min 掘进工作面需风量计算 煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面的需风量,应按下列因素分别计算,取其最大值。 1、按瓦斯（二氧化碳)涌出量计算: