一、矿井通风设计的内容与要求

一、矿井通风设计的内容与要求

１、矿井通风设计的内容

? 确定矿井通风系统；

? 矿井风量计算和风量分配；

? 矿井通风阻力计算；

? 选择通风设备；

? 概算矿井通风费用。

２、矿井通风设计的要求

? 将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和良好的劳动条件；

? 通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；

? 发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；

? 有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施；

? 通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益好。

二、优选矿井通风系统

1、矿井通风系统的要求

1) 每一矿井必须有完整的独立通风系统。

2）进风井囗应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。

3）箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，如果兼作回风井使用，必须采取措施，满足安全的要求。

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。

5）每一个生产水平和每一采区，必须布置回风巷，实行分区通风。

6）井下爆破材料库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）井下充电室必须单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。

２、确定矿井通风系统

根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。

三、矿井风量计算

（一）、矿井风量计算原则

矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。

（１）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3；

（２）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。

（二）矿井需风量的计算

1、采煤工作面需风量的计算

采煤工作面的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：

式中：Qwi——第i个采煤工作面需要风量，m3/min

Qgwi——第 i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m3/min

kgwi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，通常机采工作面取kgwi=1.2~1.6 炮采工作面取kgwi=1.4~2.0,水采工作面取kgwi=2.0~3.0 （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中的要求：

采煤工作面的需要风量按下式计算：

式中 vwi—第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表中取；m/s,

Swi—第i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效断面的平均值，m2 ； kwi——第i 个工作面的长度系数。

3）按使用炸药量计算：

式中 25——每使用1kg炸药的供风量，m3/min；

——第i个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：

式中 4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min

nwi——第i 个采煤工作面同时工作的最多人数,个。

5) 按风速进行验算

按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：

按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：

２、掘进工作面需风量的计算：

煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。

（１）按瓦斯涌出量计算：

式中 Qhi——第i个掘进工作面的需风量，m3/min

Qghi——第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量；m3/min

kghi——第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数。一般可取1.5~2.0。

（2）按炸药量计算

式中 25——使用1kg炸药的供风量，m3/min;

Ahi——第i个掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg

（3）按局部通风机吸风量计算

式中——第i个掘进工件面同时运转的局部通风机额定风量的和。

khfi——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.2~1.3；进风巷道中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3。

（４）按工作人员数量计算

式中 nhi——第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。

（５）按风速进行验算

按最小风速验算，各个岩巷掘进工作面最小风量：

各个煤巷或半煤岩巷掘进工作面的最小风量；

按最高风速验算，各个掘进工作面的最大风量：

式中 shi——第i个掘进工作面巷道的净断面积，m2

３、硐室需风量计算

独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算：

（１）机电硐室

发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量进行计算：

式中 Qri——第个机电硐室的需风量，m3/min

——机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，KW

θ——机电硐室的发热系数，

ρ——空气密度，一般取1.25kg/m3

cp——空气的定压比热，一般可取1KJ/kgk

Δt——机电硐室进、回风流的温度差，℃

采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量

Qri=60~80 m3/min

（2）爆破材料库

Qri=4*V/60

式中 v——库房空积，m3

（3）充电硐室

按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算

Qri=200*qrhi

式中 qrhi——第个充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min。

5、矿井总风量计算

矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和:

式中∑Qwl——采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min；

∑Qhl——掘进工作面所需风量之和，m3/min；

∑Qrl——硐室所需风量之和，m3/min；

km——矿井通风系统（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）备用系数，宜取1.15~1.25。

四、矿井通风总阻力计算

(一) 矿井通风总阻力计算原则