(完整word版)地下开采设计

4.6 矿井通风与防尘

4.6.2风量及负压计算

1、矿井需风量计算

（1）按井下同时工作的最多人数计算

4m3／min×最多下井人数

（2）按排尘风速计算

A、回采工作面需风量（Q h）计算

Q h=V×B×H

回采需风量=巷道排尘风速×巷道平均宽度×巷道平均高度式中：V ——巷道型采场的排尘风速，m/s；

B——巷道型采场的平均宽度，m；

H——巷道型采场的平均高度，m；

B、掘进工作面需风量（Q j）计算

Q h=V×S

Q h=掘进排尘风速×掘进断面面积

式中：V ——掘进工作面的排尘风速，m/s；

S——掘进工作面的断面面积，m2；

(3) 按柴油设备运行功率计算风量

井下无柴油设备。

（5）风量计算结果

采区总需风量及风量分配见下表。

表4-3采区总需风量及风量分配表

矿井总压差是指空气流从进风口经过矿井所属的井巷工程到出风口所发生的能量损失，在数值上等于摩擦阻力与局部阻力之和。其中摩擦阻力的计算公式如下：

h′＝αPLQ2/S3＝RQ2

h′＝摩擦阻力系数×断面周长×计算长度×风量×断面面积

式中，α—摩擦阻力系数，kg·S2/m4；

P—井巷工程的断面周长，m；

L—井巷工程的计算长度，m；

Q—通过井巷工程的风量，（m3/s）

S—井巷工程的断面面积，m3；

局部阻力计算公式为：

局部阻力= h′×20%

局部阻力= 摩擦阻力×20%

4-4 通风最困难时期矿井负压计算表

基本参数：Q max=8.2m3/s（最大需风量），H=210.21Pa（负压合计）选择K40-9型矿用节能通风机。

通风机参数：

风量： 6.2--13.5m3/s；

风压： 136--227Pa；

功率： 11kw；

主扇通过反转实现矿井反风。

4.7矿山运输与提升

4.7.1井下运输设备

设计井下年运量为：矿石3.0万t/a、废石0.3万t/a，最大运距220m，平均运距140m。矿石松散体重2.0t/m3、废石松散体重1.8t/m3。工作制度：300d/a、2班/d、8h/班。采用0.3m³胶轮手推车运输。

一、矿车的选择

1、班设计生产率

A S=C×A b=1.2×(矿石产量+废石产量)÷(工作天数×倒班数)=66t（每天每班需要生产的矿石）

2、运距取为平均运输距离

3、线路坡度取为3‰

4、手推车容积0.3m3

实际载重：矿石：0.9×0.3（矿车容量）×2（矿石松散体重)=0.54(实际载重)

废石: 0.9×0.3（矿车容量）×1.8（废石松散体重）=0.49（实际载重)

二、人员及车辆配备

1、每班需完成车次

n=66（每天每班需要生产的矿石）÷0.54（矿车容量）=122.2次，取123次。

2、人推车往返一次所需时间(取人行速度3.6km/h)

t=(2×140)÷(3.0×1000÷3600)=337S=5.6min≈6 min

t=（2×平均运输距离）÷（人行速度）

3、每人每班可完成的次数(按每班实际工作6h)

6×60÷6.0=60次

工作时间÷每次完成需要时间

4、每班需3人推车，共需20辆矿车。

4.7.2提升设备

4.7.2.1主井提升设备

一、设计依据

(1)主井井口标高+254m，井下装载标高200m，提升高度53.958m，计算井架高度20m，钢丝绳最大悬垂高度74.0m。

(2) 提升容器：1#罐笼配平衡锤（平衡锤质量1000kg）。罐笼最大外形尺寸：1300×980mm，自重1150kg，最大载重1200kg；手推车自重150kg，有效载重540kg；

(3)提升时间：年生产300天，每天2班，6h/班。

(4)提升量：3.3×104 t/年。

(5)罐道：钢丝绳罐道，规格28mm，螺旋拉紧，拉紧力1.0t。

(6)防坠器：GS型

二、选型计算

(一)钢丝绳选择计算

绳端载荷：

提货时：

Q=2350kg（自重+最大载重）

d

提人时：

Q=Q g+Q‘=1150+6×75=1600kg（自重+人重）

d

2

钢丝绳悬垂长度：H0=H+H j=53.96+20=73.96m≈74.0m

钢丝绳悬垂长度：提升高度+井架高度

式中：井架高度H j=20m

(1) 提升速度

V max=0.5H（0.5提升高度）=3.67m/s

式中：H—提升高度，54 m。

根据《金属非金属矿矿山安全规程》主井最高允许提升速度3.67m/s。

(2) 提升钢丝绳选择计算 ① 每米钢丝绳质量

s o

2350

=

0.98916701174

117.5

z B

a

Q Q P H m σ+=

=⨯-⨯

- kg/m

钢丝绳质量 =需要提升的所有重物质量÷{11×(钢丝绳抗拉强度÷安全系数)- 大悬垂高度}

式中：Ps —钢丝绳每米质量，kg/m ； σ—钢丝绳的抗拉强度，1670（Pa ）； Q d —钢丝绳终端悬挂质量，2350kg ； Q g —容器质量1150 kg Q —有效装载量690kg H 0—钢丝绳最大悬垂长度74m m —钢丝绳安全系数，取7.5。 ② 选择钢丝绳 依据GB8918-2006标准

主提升钢丝绳选用6×19S+FC 钢丝绳。 钢丝绳的安全技术参数： 绳直径φ20mm ； 最大钢丝直径：1.0mm 每米质量1.44kg/m ； 钢丝公称抗拉强度1670Mpa ； 钢丝绳最小破断拉力总和267080N 。 ③ 安全系数验算 提升货物时安全系数：