矿井通风课程设计

矿井通风课程设计

题目1

某煤矿井田范围走向长7.42km，倾斜宽0.66—1.47km，井田面积约8.53 km2。位于背斜南翼，为一般平缓的单斜构造，地层产状走向近东西向，倾向南，倾角10-25。，一般为16。左右。矿井生产能力为90万t/a。

矿井采用中央竖井，煤层分组采区上山布置的开拓方式，单翼对角式通风。矿井通风难易时期的系统示意图见后。井田设三个井筒：主井、副井、风井。地面标高+200m。全矿井划分为两个水平，第一水平标高－150m，第二水平标高－350m，回风水平标高+45～+50m。第一水平东西运输大巷布置在煤层的底板岩石中，距煤层30m，通过水平大巷开拓煤层的全部上山采区。矿井采用走向长壁开采方式。

该矿是高瓦斯矿井，瓦斯涌出量较大，为安全起见，用“品”字形布置三条上山。采用综合机械化放顶煤采煤。采煤工作面的平均断面积8.1m2，回采工作面温度一般在21°，回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出矿为 5.65m3/min，三四班交接时人数最多66人；掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量3.75m3/min，掘进工作面同时工作的最多人数18人，一次爆破炸药用量4.3kg。

矿井通风课程设计过程及指导

第一节拟定矿井通风系统

对于新建矿井，矿井通风系统一般是从中央式或对角式等各种类型中选择。由矿井开拓方式可知，矿井通风系统基本确定为单翼对角抽出式，两条竖井作进风井，一条斜井作回风井，主要通风机安装在回风井口附近，回风井不作提升用。在课程设计中要求阐述采用单翼对角抽出式通风系统的理由。由于井田走向长度不大，虽然属于高瓦斯矿井，但瓦斯问题并不严重，而且煤层无自然发火危险，因此可采用单翼对角式通风方式。单翼对角式通风方式具有风流线路短，通风阻力小，漏风少；安全出口多，抗灾能力强；便于风量调节，矿井风压比较稳定等优点。高瓦斯矿井采用抽出式通风时，主要通风机一旦因故停止运转，井下风流压力提高，有利于抑制采空区瓦斯涌出，比较安全。另外，抽出式通风矿井在主要进风巷道无须安设风门，便于运输，行人和通风管理。

第二节计算和分配矿井总风量

一、矿井总风量计算

先计算采煤工作面、掘进工作面、硐室及其他独立通风地点所需风量，汇总后考虑一定的风量备用系数得出矿井所需总风量Q即：

Q=∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q其他）K

式中 K－风量备用系数，包括配风不均匀和内部漏风等因素，一般取1.2～1.25。

∑Q采－备采煤工作面（包括备用工作面）所需风量之和m3/min。本设计按以下因素分别计算：

⑴按瓦斯涌出量计算

Q采=100Q瓦K瓦=00×5.65×1.5=847.5（m3/min）100—按采煤工作面的瓦斯浓度不超过1/100计算；

Q瓦—采煤工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对瓦斯涌出量，m3/min；

K瓦—瓦斯涌出不均衡系数，1.5。

⑵按气温与风速的关系计算

采煤工作面空气温度与风速

Q采=60vs=60×1.1×8.1=534.6（m3/min）

V—对应于采煤工作面一定气温的适宜风速，m/s；

S—采煤工作面的平均断面面积，m²。

⑶按同时工作的最多人数计算

Q采=4N=4×66=264 (m3/min)

4—每人每分钟供给4m³的规定风量；

N人—采煤工作面同时工作的最多人数。

⑷按风速验算

Q采≥60V低S=60×0.25×8.1=121.5 (m3/min)

Q采≤60V高S=60×4×8.1=1944 (m3/min)

由以上计算可见,按瓦斯涌出计算结果最大,故取Q采=847.5 m3/min 作为综采工作面所需风量。

全矿井只有一个综采工作面生产，备用工作面所需风量是它在生产时的一半故；

∑Q采=847.5+847.5/2=1271.25 (m3/min)

∑Q掘—各掘进工作面所需风量之和，m³/min。本设计按以下因素分别计算：

⑴按瓦斯涌出量计算

Q掘=100Q瓦K瓦=100×3.75×1.6=600(m³/min)

100—瓦斯允许浓度为1%时，每稀释1m³瓦斯所需要的风量；

Q掘瓦—该掘进工作面回风流中瓦斯的绝对涌出量，m³/min；

K掘瓦—该掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数，应从实测中求得，一般可取1.5～2.0。

⑵按同时工作的最多人数计算

4—《煤矿安全规程》规定的每人每分钟的供给风量，m³/min

N人—该掘进工作面同时工作的最多人数，人。

⑶按炸药量计算

Q掘=25A药=25×4.3=107.5 (m³/min)

25—每千克炸药爆破后需要供给的风量，m³/(人.min)；

A药—该掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。

⑷按局部通风机的实际吸入风量计算

本设计预选型号为JBT—62（28kW）系列局部通风机，参考按瓦斯涌出量计算的结果Q局通=300m³/min，I=2台，则：

Q掘=Q局通×I×C=300×2×1.2=720m³/min(取=1.2)

Q局通—该掘进工作面所用局部通风机实际吸入的风量，m³/min；可根据所用局部通风机的型号确定。

I—该掘进工作面同时运转的局部通风机台数，《煤矿安全规程》规定，严禁三台以上（含三台）的局部通风机同时向一个工作面供风的，因此I只能取1或者2。

C—掘进工作面防止局部通风机产生循环风的系数，一般可取 1.1～

1.2。

⑸按风速验算

Q掘≥60v低s=60×0.25×8.5=127.5(m³/min)

Q掘≤60v 高s=60×4×8.5=2040(m³/min)

全矿井一共有二个掘进工作面，而且装备相同，故：