我的设计

河南理工大学采矿工程专业（本科）矿井通风课程设计说明书姓名：张莉强学号：311202010824 学院：能源科学与工程班级：采矿12-08班指导教师：李兵建职称：副教授二〇一五年七月摘要本学期通风安全课程结束后，从6月20日到6月29日开始了为期将近10天的课程设计，课程设计是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、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。

本次课程设计将根据以下几个要求进行设计：1）根据设计条件，确定矿井通风系统类型；2）画出对应通风系统图（通风构筑物要布置合理）和网络图；3）找出通风困难时期和容易时期；4）矿所需风量计算、风量分配；5）通风阻力计算、风量调节；6）通风设备选型；7）通风费用概算（仅做电费计算）。

1 矿井概况............................................................................. 错误！未定义书签。

1.1煤层地质概况 ............................................................. 错误！未定义书签。

1.2井田范围.................................................................... 错误！未定义书签。

1.3矿井生产任务 ............................................................. 错误！未定义书签。

1.4矿井开拓与开采.......................................................... 错误！未定义书签。

1.5井巷尺寸及支护情况 ................................................... 错误！未定义书签。

2确定矿井通风系统类型 ......................................................... 错误！未定义书签。

2.1 初选矿井通风系统类型................................................ 错误！未定义书签。

2.1.1采区工作面通风系统.......................................... 错误！未定义书签。

2.2主要通风机的工作方式与安装地点选取 ......................... 错误！未定义书签。

2.2.1抽出式.............................................................. 错误！未定义书签。

2.2.2压入式.............................................................. 错误！未定义书签。

3矿井所需风量计算、风量分配................................................ 错误！未定义书签。

3.1矿井所需风量计算....................................................... 错误！未定义书签。

3.1.1矿井风量计算原则 ............................................. 错误！未定义书签。

3.1.2采煤工作面需风量 ............................................. 错误！未定义书签。

3.1.3掘进工作面实际需风量....................................... 错误！未定义书签。

3.1.4硐室需风量 ....................................................... 错误！未定义书签。

3.1.5其他用风巷道需风量计算.................................... 错误！未定义书签。

3.1.6矿井总风量计算................................................. 错误！未定义书签。

3.2矿井总风量的分配....................................................... 错误！未定义书签。

4通风阻力计算、风量调节 ...................................................... 错误！未定义书签。

4.1矿井通风总阻力的计算原则.......................................... 错误！未定义书签。

4.2矿井通风总阻力的计算方法.......................................... 错误！未定义书签。

5选择矿井通风设备................................................................ 错误！未定义书签。

5.1选择矿井通风设备的基本要求 ...................................... 错误！未定义书签。

5.2通风机选型................................................................. 错误！未定义书签。

5.3电动机选型................................................................. 错误！未定义书签。

6矿井通风费用....................................................................... 错误！未定义书签。

致谢.................................................................................... 错误！未定义书签。

参考文献............................................................................. 错误！未定义书签。

1 矿井概况1.1煤层地质概况单一煤层，煤层倾角20°，煤层厚平均3m，为Ⅲ级自燃煤层，相对瓦斯涌出量为 11m3/t,煤尘有爆炸危险。

1.2井田范围本设计第一水平垂深540m，走向长9280m，两翼开采，每翼长4640m。

1.3矿井生产任务本矿井设计生产能力为1.9Mt，第一水平服务年限为25a 。

1.4矿井开拓与开采立井单水平上下山开拓，用竖井主要石门开拓，在底板岩层中开掘岩石大巷，双翼采区准备，按照“一井一面”布置生产，采掘比为 1:2。

井下同时工作的最多人数为 200 人。

阻力最大和最小时自然风压分别为 50Pa 和 150Pa。

风硐阻力取 120Pa。

1.5井巷尺寸及支护情况表 1 井巷尺寸及支护情况2确定矿井通风系统类型2.1 初选矿井通风系统类型根据上述通风方式选择的要求，结合本矿的实际条件，提出3种技术上可行的方案。

方案一:两翼对角式，由副井进风，井田两翼各开一风井。

方案二：中央并列式，主副井、风井均位于井田走向中央工业广场上方案三：分区对角式，进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小回风井，无总回风巷，选择矿井通风方式时，应考虑以下两种因素：1、自然因素：煤层赋存条件、埋藏深度、冲击层深度、矿井瓦斯等级。

2、经济因素：井巷工程量、通风运行费、设备装备费。

一般说来，新建矿井多数是在中央并列式、中央分列式、两翼对角式和分区对角式中选择。

下面对这几种通风方式的特点及优缺点适用条件列表比较，见表2.1。

表2.1通风方式比较由于该矿井属于高瓦斯矿井，如果采用方案二：中央并列式，对工业广场污染严重，影响个人身体健康，且其走向长度大于4km,因此方案二不适用于该矿井。

初步确定方案一和方案三。

2.1.1采区工作面通风系统新鲜风流→副井→井底车场→运输石门→运输大巷→顶板绕道→轨道上山→区段运输平巷→采煤工作面→→区段回风平巷→回风石门→回风井→排入大气。

2.2主要通风机的工作方式与安装地点选取矿井主要通风机的通风方式有抽出式、压入式和混合式，常用的通风方式是抽出式和压人式两种。

2.2.1抽出式风机安装在回风井口，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，比较安全。

2.2.2压入式风机安设在入风井口，井下高于当地大气压的正压状态。

在冒落裂隙通达地面时，井下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.现在矿井一般都采用抽出式通风方式，结合实际，该矿井通风方式采用抽出式。

3矿井所需风量计算、风量分配3.1矿井所需风量计算3.1.1矿井风量计算原则1)按井下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。

2)按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。

3）瓦斯和其他有害气体不得超限3.1.2采煤工作面需风量采煤工作面需风量应该按下列因素分别计算，取其最大值。

1、按瓦斯涌出量计算Q采风=100×Q采×K式中：Q采风——工作面实际需要的风量，m³/minQ采——工作面的瓦斯绝对涌出量，绝对瓦斯涌出量为44m³/min工作面瓦斯涌出量太大，需风量太大导致工作面风速超限，须建立地面永久瓦斯抽放系统或井下移动泵站瓦斯抽放系统，控制每个回采工作面绝对瓦斯涌出量大于5m³/min或每个掘进工作面绝对瓦斯涌出量大于3m³/min，此处取4.5m³/minK——工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.5Q采风=100×Q采瓦×K=100×4.5×1.8=675m³/min=11.25m³/s2、按工作面温度计算Q采=60×Vw×Sw×Kw，m³/min式中：Vw——采煤工作面风速，当采长壁工作面稳定在21℃时，工作面风速应在1.0-1.5m³/s之间，取1.4m³/sKw——采煤工作面长150m,长度系数，取 1.2Sw——采煤工作面的平均断面积，（4.2+5.2）/2×3×0.8=11.28㎡Q采风=60×1.2×11.28×1.4=1100m³/min表3-1采煤工作面合理风速采煤工作面空气温度(℃) 采煤工作面合理风速(m/s)<15 0.3～0.515～18 0.5～0.818～20 0.8～1.020～23 1.0～1.53、按工作人员数量计算：根据本矿井的实际情况采煤工作面的工作人数大概定为20人，在交接班的时候人数最多，为工作面正常工作时候的2倍，故采煤工作面同时工作最多人数为45人Qwi=4×nw，m3/min=4×45=180m3/min式中 4——每人每分钟供给的最低风量，m3/minnw——采煤工作面同时工作的最多人数，人。