某地下金属矿通风系统设计

SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

矿井通风课程设计

题目:

某地下金属矿通风系统设计

学院：资源与环境工程学院

专业：采矿工程1001班

学生姓名：

学号：

指导教师：

2013 年 11月18日至29日

目录

第一章引言 (1)

第二章矿山基本概况 (2)

第三章确定矿井通风系统 (4)

3.1 矿井通风系统遵循的原则 (4)

3.2 通风方案选择 (5)

3.3 主扇的工作方式及安装地点 (5)

3.4 阶段通风网络结构 (5)

第四章矿井通风计算和风量分配 (5)

4.1 通风计算 (5)

4.2 风量分配 (7)

第五章矿井通风阻力计算及评价 (7)

第六章选择通风设备 (10)

第七章概算矿井通风费用 (12)

7.1 每吨矿石的通电费用 (12)

7.2 每吨矿石通风成本 (12)

参考文献 (13)

第一章引言

矿井通风设计是在学生学习了《采矿学》、《矿井通风与安全》、《爆破工程》、《工程图学》等专业基础和专业课程的基础上，使学生受到专业工程设计基本能力的训练，是学生理论联系实际的重要实践教学环节，为毕业设计及工作后从事专业技术工作打下基础，也是对学生以前所学知识全面掌握与综合运用能力的检验。

通过设计使学生获得以下几个方面能力。（1）进一步巩固和加深所学习的矿井通风理论知识，培养设计计算、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）培养学生工程设计能力及独立分析和解决工程实际问题的能力；（3）培养学生创新意识、严肃认真、严谨治学的态度和理论联系实际的工作作风。

要求学生在给定基础资料的基础上，通过翻阅专业参考书和相关文献，综合运用所学知识，确定技术方案，并进行必要的科学计算，并运用规范的技术语言（规范的图纸及说明书）将设计意图及设计结果表达出来。

第二章矿山基本概况

某矿矿体走向长1400m，厚7～15m。采用下盘竖井阶段石门开拓，阶段高40m。上部已用露天开采，设计属于井下开采部分，开采深度400m。主井为箕斗井，不进风也不出风。副井罐笼井为入风井。通风系统为两翼对角式，扇风机做抽出式工作。

矿方法为有底部结构的中深孔留矿法。采场长50m，电耙道沿走向布置，矿体薄时，布置单耙道，矿体厚时，布置双耙道。回采顺序为由上往下，同一水平为后退式。三个阶段同时工作，包括矿柱回采，矿房回采和开拓采准。通风系统示意图见图1（该图只画出了包括副井在内的东翼的通风系统）。

矿井年产量80万t，一个耙道日出矿量270t。采场爆破最大炸药量300kg，通风时间40min。矿往回采时集中通风，每两个月进行一次，通风时间8h。掘进工作面按排尘计算风量。采场和耙道二次破碎爆破炸药量一次3kg，通凤时间5min。工作面分布，东西两翼相同，合计工作面数（包括备用工作面）如表1所列。

图1 矿井通风系统图

表1 工作面分布表

井巷规格见表2。夏季矿井自然风压与扇风机工作方向相反，自然风压n H =126.6Pa 。

第三章确定矿井通风系统

3.1 矿井通风系统遵循的原则

①每一矿井必须有完整的独立通风系统。

②按常年主导反向，进风井必须布置在地表污染源的上风侧；进风井布置在不受高温气体侵入的地方。

③进风井巷与采掘工作面的进风流含尘量不得大于0.5mg／m3。箕斗井或箕斗罐笼混合井不应兼做进风井，如果兼做进风井使用，必须采取措施，满足进风质量要求。主要回风井不得作为人行道。

④多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近，当通风机之间的风压相差较大时，应减小共用风路的风压，使其不超过任何一个通风机风压的30%。

⑤每一个生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，实行并联通风。采场、二次破碎巷道应尽可能利用贯穿风流通风，电耙司机应位于上风侧。禁止污风串联通风，否则必须采取空气净化措施。

⑥井下爆破材料库、破碎硐室、井下充电室必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。

⑦风门、密闭、风桥、风窗、风硐等通风构筑物，必须建立验收和维护制度，保持完好。

⑧主扇应有反风装置，并保证征10分钟内改变风向，每年至少要进行一次反风试验。主扇反风必须经矿领导批准。

选择通风系统，应根据矿山特点，提出几个技术上可行的方案，进行

技术经济比较，然后选定最合理的通风系统方案。

3.2 通风方案选择

该矿设计的通风系统服务于井下开采的部分，深度为400m 。矿体走向长1400m ，矿体厚度为7~15m 采用下盘竖井阶段石门开拓，阶段高40m ，副井罐笼井为进风井，采用两翼对角式通风。

3.3 主扇的工作方式及安装地点

风机的工作方式为抽出式通风，所以需要把主扇安装在矿井总回风巷中，将井下的空气抽出地表。

3.4 阶段通风网络结构

由于该矿多段同时作业，为使各阶段作业面都能从进风井得到新鲜风流并将所排出污风送到回风井中。各作业面风流互不串联和循环，就必须对各阶段的进回风巷道统一布置，合理规划，构成一定形式的阶段通风网络。由于该矿回采顺序是由上往下，同一水平为后退式回采，所以采用阶梯式通风网。

第四章 矿井通风计算和风量分配

4.1 通风计算

（1）采场风量

1）按爆破火药量计算

V

A t K V Q t 500lg 3.2 , 式中A —一次爆破的炸药量，kg ；A=300kg

t ——通风时间，t=2400s

K t —紊流扩散系数，取0.81