矿井通风设备选型
矿山固定设备选型使用手册
矿山固定设备选型使用手册目前，从事矿山固定设备设计制造、选型使用的工程技术人员众多，随着科学技术的进步和发展，具有新功能、新型式的矿山固定设备不断涌现，以及相关技术标准的出台和更新，亟需综合反映矿山固定设备选型、使用方面的工具书。
根据煤炭工业出版社的要求，我们组织相关高校、煤矿企业、煤炭科研设计单位的教师和工程技术人员，编写了《矿山固定设备选型使用手册》(以下简称《手册》)，以满足读者需求。
《手册》按固定设备类型分为五篇，即矿井通风设备、矿山压气设备、矿井提升设备、矿山排水设备和大功率带式输送机，各篇相对独立，分别对各类型固定设备的工作原理、结构及技术特征、选型计算方法、经济运行和使用维护要点等作了较为详细的阐述，力求做到完整、翔实、可靠。
本书适用于从事矿山固定设备设计制造、选型使用的工程技术人员等。
上册第一篇矿井通风设备第一章概述第二章矿井通风机于励民仵自连主编第三章矿井通风设备选型设计第四章主要通风机房第五章矿井通风设备的电控系统第六章矿井通风设备的运行管理第七章矿井通风机的经济运行第二篇矿山压气设备第一章概述第二章空气压缩机第三章压缩空气站设备的选型设计第四章空气压缩机电气控制第五章空气压缩机的安装第六章空气压缩机的运行管理第三篇矿井提升设备第一章概述第二章矿井提升机第三章提升系统的附属设备第四章单绳缠绕式提升机的选型设计第五章多绳摩擦式提升机的选型设计第六章矿井提升机电气控制第七章提升设备的运行管理下册第四篇矿井排水设备第一章水泵第二章排水设备的选型第三章排水管路第四章水泵电气控制第五章主水泵房布置第六章矿井排水设备的运行管理第五篇大功率带式输送机第一章概述第二章钢丝绳芯带式输送机第三章GD型钢丝绳牵引带式输送机第四章带式输送机电气控制第五章带式输送机的安全运行和管理第六章带式输送机的维修及故障处理附录一常用钢丝绳标准附录二常用电动机的技术参数及外形煤炭工业出版社定价：400元(上、下册)。
煤矿井下安全设备选型与配置
煤矿井下安全设备选型与配置在煤矿生产过程中，井下安全设备的选型与配置是确保矿工人身安全和生产平稳的重要环节。
本文将从煤矿井下安全设备的选型与配置的重要性、井下安全设备的种类、选型原则以及配置策略等方面进行论述。
一、选型与配置的重要性煤矿井下是一个高风险的工作环境，存在着瓦斯爆炸、煤尘爆炸、坍塌等危险。
井下安全设备的选型与配置对于提高矿工的安全保障和避免事故的发生具有重要意义。
合理的选型与配置能够提高矿工的作业环境，减少事故发生的概率，保障矿工的身体健康和生命安全。
二、井下安全设备的种类1. 瓦斯检测仪器：瓦斯检测仪器用于检测井下瓦斯浓度和瓦斯爆炸的风险。
包括瓦斯抽放仪、瓦斯灯、瓦斯报警器等。
2. 煤尘监测仪器：煤尘监测仪器用于监测煤尘的浓度，防止煤尘爆炸的发生。
包括煤尘抽放仪、煤尘灯、煤尘报警器等。
3. 通风设备：通风设备用于保证井下作业环境的新鲜空气供应，减少瓦斯、煤尘的积聚。
包括风机、通风管道、换气筒等。
4. 防爆设备：防爆设备用于避免电气设备产生火花引发爆炸。
包括防爆电机、防爆开关、防爆灯具等。
5. 紧急救援设备：紧急救援设备用于井下事故发生时的紧急救援。
包括矿灯、救生绳、自救器等。
三、选型原则1. 适应性原则：选型的设备要能适应煤矿井下的工作环境，能够稳定工作且能满足相关的安全标准。
2. 可靠性原则：选型的设备要具有较高的可靠性，能够确保长时间的稳定运行，减少维护和更换频率。
3. 先进性原则：选型的设备应尽可能采用先进技术，以提高设备的性能和安全性能。
4. 经济性原则：选型的设备要以经济实用为出发点，选择性价比较高的设备，减少投资成本。
四、配置策略1. 安全监测配置：根据煤矿生产情况和工作区域特点，合理配置瓦斯检测仪器和煤尘监测仪器，及时监测井下的瓦斯浓度和煤尘浓度，防止事故的发生。
2. 通风系统配置：根据煤矿井下的布局和矿井的通风需求，合理配置通风设备和通风管道，保证井下通风畅通，降低瓦斯和煤尘的浓度。
简述矿井通风设备的选型与计算
简述矿井通风设备的选型与计算【摘要】我国各类矿藏资源丰富，随着我国社会经济的发展，城市化的推进，对于各类矿藏资源，特别是煤炭类资源的需求一直居高不下。
我国煤炭行业的矿藏挖掘工作和技术较国外相对落后，其中矿井的通风设备是保障矿井安全、操作人员人身生命安全的基础。
本文试对矿井通风设备的选型与计算作简单论述，希望能对矿井通风设备的实际选型应用有借鉴作用。
【关键词】矿井通风设备；选型；计算矿井通风设备是向矿井下输送空气的重要设备，是保障人员生命安全的关键设备。
矿井通风设备的选型，关系着整个矿井的电力能耗、成本等各方面，要求矿井通风设备具备可靠、运行效率高、节能等特点。
0.概述在地下开采矿藏，伴随着的通常是大量有毒气体的逸出，煤炭类矿藏更是会喷发易爆的煤尘，对操作人员及矿井的安全都有重大威胁。
为了保证安全，我国严格且详细规定了井下有毒气体浓度、矿井所需要的通风量、井中最高风速、采掘环境的最高温度等数据。
按照我国有关规定，为了保证清洁空气的充足，必须按照井下作业人员的最多人数计算，每分钟每人供风量不少于4立方米，井下采掘工作地点进风体积计算含氧不少于20%，二氧化碳不得超过0.5%，要求其他有毒气体必须达到无危险程度，工作面风速低于每秒4米，工作温度低于26度，否则将影响到井下采掘作业。
井下采掘生产，就要求矿井通风设备不间断工作，由于矿井通风设备电力耗能巨大。
结合现场实际情况，选择经济型、可靠的通风机的型号，对保证正常通风有着重要意义。
1.矿井通风基本任务和工作方式其基本任务是要保证井下作业面空气质量能符合国家相关安全与卫生规范、标准，确保作业人员生存一直有足够的氧气，稀释、排除井下有毒气体和易爆粉尘，调节气温，提供良好的作业环境，保障井下各类设备正常的运行、井下作业人员生命安全，达到安全生产的目标。
1.1矿井自然通风矿井自然的通风是指利用矿井内外温度差；出、进风口高差而形成的压力差，使空气自然流动。
自动通风风压较小，并受到季节、气候等各类自然因素影响较大，无法保证井下作业时所需要的风压、风量。
每一个矿井都必须采用机械通风
每⼀个矿井都必须采⽤机械通风
每⼀个矿井都必须采⽤机械通风
矿井通风动⼒中⾃然风压较⼩，且不稳定，不能保证矿井通风的要求，因此，《煤矿安全规程》规定：每⼀个矿井都必须采⽤机械通风。
矿⽤通风机按照其服务范围和所起的作⽤分为主要通风机、辅助通风机和局部通风机。
按照构造和⼯作原理不同，⼜可分为离⼼式通风机和轴流式通风机。
1.离⼼式通风机
离⼼式通风机主要由⼯作轮、蜗壳体、主轴和电动机等部件构成(图6-5)。
其⼯作原理是：当叶轮旋转时，叶⽚流道间的空⽓随叶⽚旋转⽽旋转，获得离⼼⼒，经叶端被抛出叶轮，进⼊机壳，经扩散器排出，同时进风⼝的空⽓⾃叶根流⼈，由叶端流出，形成连续流动。
2.轴流式通风机
轴流式通风机主要由进风⼝、⼯作轮、整流器、主体风筒、扩散器和传动轴等部件组成(图6-6)。
其⼯作原理是：当电动机带动叶轮⾼速旋转时，叶轮流道中的空⽓受到叶⽚的作⽤⽽获得能量，轴向流出，经整流器整流后，进⼊扩散器，⽽后排出;同时在风机⼈⼝处形成负压，外界空⽓在⼤⽓压作⽤下经集风器进⼊叶轮。
风机连续运转便形成连续风流，达到通风的⽬的。
3.通风机选型
矿井通风设备选型的主要任务是，碎⽯机⼚家根据通风设计参数在已有的风机系列产品中，选择适合风机型号、转速和与之相匹配的电机。
所选的风机必须具有安全可靠、技术先进、经济技术指标良好等优点。
根据《煤炭⼯业设计规范》等技术⽂件的有关规定。
矿井通风设备选型方案的探讨及计算
ｌ 矿井概 况
阳泰集 团屯城煤业有 限公司矿井为低 瓦斯 矿井 ， 矿井 开拓
布置， 通风系统初期采用中央并列抽 出式通风 ， 主立井 、 副 立井 ｌ
初期最小 后期最大 初期最小 后 期最大
风机型号 Ｆ Ｂ Ｃ Ｄ Ｚ 一 １ ０ 一 Ｎｏ ３ ２ ； ２台 ＧＡ Ｆ ２ ８ — １ ６ — １ ： ２台
进风， 回风立井 回风 ， 后期为分 区式 。
电动机型号
２
通风机专用防爆 电机
２ ￣ ６ ３ ０ ５ ９ ０
Ｙ系列电机
１ ２ ５ ０ ９ ９ ０
电动机率， ｋ Ｗ
２ 通 风设 备 选型
２ ． １ 依 据
３
转数／ （ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ）
４
５
计算风量／ （ ｍ ￣ ｓ ）
山西科技
文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ６ ４ ２ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ４ ９ — ０ ３
Ｓ Ｈ Ａ Ｎ Ｘ Ｉ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ０ １ ０ Ｇ
２ ０ １ ３ 年
第２ ８ 卷
第４ 期
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ３ — ２ ２
Ｈ Ｆ 低 § ： １ ５ ２ ９ ＋ １ ０ ０ ＋ １ ５ ０ － ２ ７ ０ ＝ １ ５ ０ ９ （ Ｐ ａ ）
对于轴流式通风设备 ， 根据矿井所需 的风量和负压 ， 考虑通 风设施漏风和各种阻力损失后 ， 计算通风机的风量和负压分别为 ：
Ｑ ＝ Ｋｘ Ｑ
ＨＦ 低 夏 ＝ １ ５ ２ ９ ＋ １ ０ ０ ＋ １ ５ ０ ＋ ５ ０ ＝ １ ８ ２ ９ （ Ｐ ａ ）
某煤矿通风机选型设计
某煤矿通风机选型设计通风机是煤矿中重要的设备之一，主要用于排除矿井中的有害气体，确保矿井中的空气质量，维护矿工的身体健康和生命安全。
通风机的选型设计对于煤矿的正常生产和安全是至关重要的。
下面将从通风机的选型原则、设计要求和设计过程等方面进行详细说明。
一、通风机选型原则1.根据矿井的风量要求进行选型，确保通风机能够满足矿井的通风需求。
2.根据矿井的阻力特点进行选型，确保通风机能够克服矿井的阻力，保持适当的风速。
3.根据通风系统的可靠性要求进行选型，确保通风机能够长时间、高效稳定地工作。
4.根据通风机的节能、环保和安全要求进行选型，选择技术先进、效率高、噪音低的通风机。
二、通风机选型设计要求1.根据矿井的规模，确定通风机的风量要求。
通风机的风量应该能够满足矿井中煤矿的产量和工人的数量，确保矿井中的氧气供应充足。
2.根据矿井的阻力特点，确定通风机的压力要求。
通风机的压力应该能够克服矿井中的阻力，保持通风系统中的适当风速，确保有害气体能够被及时排除。
3.根据通风机的可靠性要求，确定通风机的工作寿命和可靠性。
通风机应该能够长时间、高效稳定地工作，确保矿井的正常生产和工人的安全。
4.根据通风机的节能、环保和安全要求，确定通风机的技术参数。
通风机应该具备节能、环保和安全等方面的特点，选择技术先进、效率高、噪音低的通风机。
三、通风机选型设计过程1.根据矿井的风量要求，通过测量和计算等方法确定通风机的风量。
根据矿井的产量和人数等统计数据，计算出矿井的风量需求，并选择符合要求的通风机。
2.根据矿井的阻力特点，通过测量和计算等方法确定通风机的压力。
通过测量矿井中的阻力参数，计算出通风系统的总阻力，并选择能够克服该阻力的通风机。
3.根据通风机的可靠性要求，选择具有较长工作寿命和良好可靠性的通风机。
根据生产经验和设备性能等方面的数据，评估通风机的可靠性，并选择适当的通风机。
4.根据通风机的节能、环保和安全要求，选择技术先进、效率高、噪音低的通风机。
金象煤矿矿井通风方案设计与设备的选型
ｌ 运 转 的 局 部 通 风 机 台数 ，职 ｌ台 ＃ｋ ： 为防 止 局 扇 嗳 循 环 风 的风 ■ 备用 可时 ｆ 系 数 ．取 １ ２ ． 。故 Ｑ拇 一 １ ０Ｘ４ ０ ． ． Ｘ１ ２ ４ ８（ ３ ・ 。＝． Ｉ ／） ０ 按 工 作 面 工 作 人 员数 量 计 算 ｑ采 ＝ ４ Ｊ ８ 搴 ． ￣ ｎ ＝ ｎ ／Ｏ ０ ｏｖ Ｊ 式 中 ｏｏ ７ ． ６ ：每 ＾ 秒 钟 盥 佻给 的 矗 低 风 量 ． ａ ／ ， ｎ ｔ掘 进 工 作 面 阿 时 工 每 ３ｓ ｊ 作 的 最 多人 数 ．取 １ ０人 ． 故 Ｑ扭 一０ ｏ ７ ． ６ ｘ１ ＝ ． ７ （ ３ ０ ００６ １／） ０ 按 风 速 验 算 ｎ ２ ｘ ｊ Ｑ 插 《 ‘ ｓ ５ ｓ《 × ｊ 噩 ２ ｘｓ ＝ ｏ ２ Ｘ ＆ Ｏ １ ５ （ ３ ｓ ＜ Ｏ 掘 ． ４ ｓ 一 ４ ６ Ｏ ２ ３ ｅ ｑ ５ ｊ ．５ 一 ． Ｉ／） ｘ ｊ ｘ ． 一 ４ ／ ） ＞Ｑ掘 故 Ｑ援 ＝ ‘ ｓ ３ ＝满 足 甍 求 ． ．ａ １ ｃ 硐宣蒋风量计算 、 掇 据 井 下 开 拓 殛 采 区布 置 。井 下 需 独 立 通 风ｌ 室 ． ￡口硐 取 ２ ０ ３ ｓ 硐 ．￣ ／ ・ Ｄ 并 下 其 它 巷 道 需 风 ■计 算 、 Ｑ其 它 盘 ｚＱ黔 王Ｑ拥 ＋ｚＱ硐 ） ８ （ ３ ５ ＋ （ × １ ． ６ ２ב 针 ２ ×ｅ Ｉ ２ ３ ｓ ． ） － ， Ｅ 矿 井 实 际 需 风 量 、 口 （ ＃ ￡Ｑ采 ＋ ￡Ｑ掘 ＋ ￡Ｑ硐 ＋ ￡ Ｑ 它 ） 其 ×１ 衢 一 （ ＆５ｏ ４ ８×２ ｚ ０ １ ２ ） ． １ ｃ－ ． ４ ＋ ＋ ． ６ ×１ ２ — ３ ． ３ ３ ｓ ．取 Ｑ ３ ３ ８ ２ ４ ｔ ， ｉ ．５ ３０ ／） 籼 ／ Ｏ ０ ３－ ｎ ｚ １ ２负 压 计 算 ． 根 据 ‘ 旋 工 业 小 型 矿 井 设 计 规范 ） 对 于 小 型 矿 井 只 计 算 矿 井 通风 蕞 匿 雉 燃 １ 时期 的遵 风 阻 力 ．而 不 再 计算 容 易 时 期 的 遁 风 阻 力 －壤 据 各用 风 点 ． 分 配 爰 服 风量 务 箍暖．计算出本矿井囝难时Ｊ 诃息 风量 为 ３ ． ＝ ／ 负压 为 １ ｏ ． ￣ ， 觅 衰 ４０３ｓ １ ６ ４ Ｐａ
矿井主要通风机工作风量
H s m in
2500
（ Q f ， min Ht min ） 2000
H=0.9Hmax 合理工况范围
0.843
次大角度 特性曲线
困难时期 （ Q f ， max
1500 最小角度 特性曲线
） H s max
1000
（ Q f ， max H t max ） 500
25°
0
50
100
0.80
设0.7计5 工况点
第五讲 矿井主要通风机选型
1 矿井主要通风机备的要求
矿井必须装设两套同能力的主通风设备，其中一 套备用；
选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况 变化，并使通风设备长期高效运行；
通风机能力应留有一定余量。
第五讲 矿井主要通风机选型
2 矿井主要通风机选型的关键问题
要求：风机满足一水平各个时期工况的变化。 关键点1：风机工况变化的临界点——容易时期和困难时期 关键点2：风机选型主要参数
2500
2000
1500
1000
500
0
50°
45°
40°
25°
30° 35°
0.843
1）根据实际工况点，确定 风机的功率、效率。
2）比较可选风机实际工况 点的风量、风压、功率和 效率等参数。
25°
50
100
0.80 0.75 0.70
30° 35°
150
200
50°
45° 40°
Q (m3/s)
2）矿井通风系统设计 矿井总风量求解 矿井总阻力计算 矿井主要通风机选择的步骤及参数
z
hm
困难时期 H s max hm hd H N
矿井通风阻力及风机静压负压全压及矿井主扇风机选型计算
矿井通风阻力及风机静压负压全压及矿井主扇风机选型计算矿井通风是矿山安全生产的重要任务之一，而矿井通风阻力及风机选型是矿井通风系统设计的核心内容。
本文将从通风阻力、风机静压、负压和全压以及矿井主扇风机选型计算等方面进行详细介绍。
1.通风阻力计算通风阻力是指矿井通风过程中空气流动所受到的阻碍力，其大小直接影响风机的工作情况和通风系统的运行效果。
通风阻力的计算依据是矿井通风管道的布置、风速、管道长度、管道截面积、矿井皮摩阻、局部阻力等因素。
通风阻力的计算公式为：ΣPi=Σρi*Li/ηi+ΣK其中，ΣPi表示总阻力，Σρi表示各段通风管道的阻力，Li表示各段管道长度，ηi表示各段电气动力的效率，ΣK表示其他的局部阻力等。
2.风机静压、负压和全压计算风机静压、负压和全压是矿井通风过程中的重要参数，用来衡量风机的出风压力和系统的阻力。
风机静压是指风机入口处的压力，其公式为：Ps=Pd+ΔPm其中，Ps表示风机静压，Pd表示大气压力，ΔPm表示气流动能损失压力。
负压是指矿井中低气压的情况，其公式为：Pn=Pd-ΔPm全压是指通风系统中的总压力，其公式为：Pt=Ps-Pn矿井主扇风机是矿井通风系统中的核心设备，其选型计算包括风机功率、扬程、风量等参数的确定。
风机功率的计算公式为：P=Q*Pt/102*η其中，P表示风机功率，Q表示风机的风量，Pt表示通风系统的全压，η表示风机的效率。
扬程的计算公式为：H=Pt/ρg其中，H表示风机的扬程，ρ表示空气的密度，g表示重力加速度。
风量的计算公式为：Q=n*V其中，Q表示风机的风量，n表示风机的转速，V表示风机的容积。
综上所述，通风阻力及风机静压、负压、全压以及矿井主扇风机选型计算是矿井通风系统设计的重要内容。
通过合理计算和选型，可以确保矿井通风系统的稳定运行和高效工作，保障矿山的安全生产。
矿井通风课件：掘进工作面通风设备的选择
掘进工作面通风设备选择
三
局部风机选择
由于我国局部通风机实际运转特性
曲线为全压特性曲线，且多用压入式通
风，所以计算局部通风机的全压h通全。 公式
式中：R——风筒总风阻，Ns2/m8；
h速——风筒出口速压，Pa；
S——风筒出口断面积，m2；
2
h通全 RQ 均 h速
h通全 RQ 未Q 通 h速
2）柔性风筒：主要是接头和针眼漏风。其中接头漏风程度
主要取决于接头形式。常用的接头形式有如下几种：
插接
反边
连接
罗圈
连接
单反边、双反边和多反边。
胶粘
连接
缝合
连接
掘进工作面通风设备选择
二
风筒直径的确定
确定风筒直径的主要依据是造风量的大
小和送风距离的长短。当通过风量较大，且
送风距离较长时，应选用大直径风筒。
4
7
10
12
14
16
20
23
26
28
30
掘进工作面通风设备选择
三
局部风机选择
2.局部通风机风压的确定
局部通风机的工作风压是由风筒总风阻和风筒中通过风量决定的。风筒的
平均风量可由下式求得。
均 =
末 · 通
式中：Q均——风筒平均风量，m3/min；
Q末——风筒末端风量，m3/min；
Q通——局部通风机工作风量，m3/min。
第 七 章 掘进工作面通风
01
项目介绍
学习单元 2.2 掘进工作面通风设备选择
掘进工作面通风设备选择
主要内容：
一
二
三
风筒选择
风筒直径
确定
矿井局部通风技术标准
矿井局部通风技术标准一、掘进通风方式掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风，不得采用扩散通风。
开拓、掘进巷道的掘进通风方式，都采用压入式。
综合机械化掘进巷道，应配备功率相匹配的除尘风机。
二、局部通风机选型及安装、维护局部通风机的选型局部通风机型号、功率、风筒规格等局部通风设计，应列入掘进巷道的《作业规程》报矿总工程师批准。
局部通风机入井前要进行检查和验收，保证正常运转。
局部通风机必须由指定人员负责管理，保证正常运转。
压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于10米，安设离地面高度大于0.3米，风机开关有明显标志；全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量，局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速大于0.15米/秒。
高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面正常工作的局部通风机必须配备安装同等能力的备用局部通风机，并能自动切换。
正常工作的局部通风机必须采用三专（专用开关、专用电缆、专用变压器）供电，专用变压器最多可向4套不同掘进工作面的局部通风机供电；备用局部通风机电源必须取自同时带电的另一电源，当正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机能自动启动，保持掘进工作面正常通风。
其他掘进工作面和通风地点正常工作的局部通风机可不配备安装备用局部通风机，但正常工作的局部通风机必须采用三专供电；或正常工作的局部通风机配备安装一台同等能力的备用局部通风机，并能自动切换。
正常工作的局部通风机和备用局部通风机的电源必须取自同时带电的不同母线段的相互独立的电源，保证正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机正常工作。
安装设备要齐全，高压部位有衬垫不漏风，电缆接线盒，进线孔有密封（不漏风），吸风口有风罩，出风口有整流器；大于5.5KW的风机要安设消音器。
井下所有的局部通风机必须实现双风机、双电源自动切换。
矿井风量风机选型
矿井风量、风压及等级孔1．风量计算1、按井下同时工作最多人数计算Q=4×N×K式中：4——每人每分钟供风标准，m3/min；N——最大班下井人数，按65人计；K——风量备用系数，取1.15；计算得：Q=4×65×1.15＝299m3/min，即4.98m3/s。
2、风量计算及分配分别法，按矿井各需风地点实际需要风量计算Q矿井＝(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)×K C m3/s式中：∑Q采——采煤工作面实际需要风量总和，m3/s；∑Q掘——掘进工作面实际需要风量总和，m3/s；∑Q硐——硐室实际需要风量的总和，m3/s∑Q其它——矿井除了采煤、掘进和硐室地点外的其它井巷需要进行通风的风量总和，m3/s；Kc——风量备用系数，取1.15。
（1）采煤工作面实际需风量①按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算配风量：Q采＝100×q采绝×Kc式中：Q采—掘进工作面实际需风量，4.96m3/min；T—掘进面平均日产量，取T＝455t/d；Q采—掘进工作面相对瓦斯涌出量，取15.71m3/t；kd—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，炮采工作面取1.4～2.0，取Kd=1.8。
q采绝＝455×15.71/1440＝4.96 m3/min。
故：Q采＝100×4.96×1.8/60＝14.88(m3/s)。
丰源煤矿、东德、香里坡煤矿2006年度瓦斯等级鉴定均为高瓦斯，三家煤矿合并为丰源煤矿，丰源煤矿瓦斯等级鉴定按原煤矿等级鉴定结果进行设计，矿井的绝对瓦斯涌出量为1.56m3/min，相对瓦斯涌出量为15.71 m3/t。
矿井为煤与瓦斯突出矿井，须作瓦斯抽放专项设计，须建设瓦斯抽放系统。
上述计算的回采工作面需风量是在矿井没有进行瓦斯抽放，没用对矿井瓦斯进行梯度计算的结果。
随着开采深度地延伸煤层瓦斯储存量和涌出量将会按一定的梯度不断增加，其需风量也在不断加大；但随着矿井瓦斯抽放＋利用系统的建立，采取对开采煤层进行本煤层抽放和对邻近煤层抽放后，回采工作面瓦斯储存量和涌出量会大量减少，故计算的回采工作面需风量能满足设计矿井困难时期的回采工作面需风量的要求。
矿主通风机选型能力核算
矿主通风机选型能力核算一、设计依据矿井通风量：Q＝75m3/s；通风容易时期负压：H min＝509.85Pa；通风困难时期负压：H max＝1454.89Pa。
通风方式：中央并列式通风方法：机械抽出式瓦斯等级：低瓦斯矿井二、通风设备的计算选型1.确定风机所需风量和风压：风量：Q f＝=K 1.05×75＝78.75m3/s⨯QL式中：K L——通风设备的漏风系数，取1.05。
容易时期负压：H min＝=509.85＋300＝809.85Pah+h∆min1454.89＋300＝1754.89Pa 困难时期负压：H max＝=h+h∆max式中：h∆——通风设备阻力损失，取300Pa；h min——通风容易时期负压，h min＝509.85Pa；h max——通风困难时期负压，h max＝1454.89Pa。
根据计算的风量及负压确定选用2台FBCDZ54-8-N O23型对旋防爆轴流风机作为本矿的主通风设备。
该风机的风量范围Q=48～131.5m3/s，负压范围h=1220～3080pa；配用YBF315M-8型防爆三相异步电动机，功率为2×132kW，转速n e=740r/min。
2.风机工况点的确定矿井通风网络阻力系数：R min＝H min/Q f2＝809.85/78.75＝0.13；R max＝H max/Q f2＝1754.89/78.75＝0.282；矿井在容易时期和困难时期通风网络特性曲线方程分别为：H min ＝R min Q 2；H max ＝R max Q 2。
将网路特性曲线方程置于风机性能曲线上，其交点即所求工况点 (见图7-2-1)。
Q(m3/s)P s t (P a )3040506070809010011012013014024.81490300600900120015001800210024002700300033000.700.750.850.800.820.750.700.60M1M2图7-2-1 风机性能工况点图通风容易时期：Q 1=88.1m 3/s ，H 1=1015Pa ，η1=75％，叶片安装角度39°/27°。
地下矿井通风系统设计与优化分析
地下矿井通风系统设计与优化分析在地下矿井的开采作业中，通风系统的设计与优化至关重要。
它不仅关系到矿井内工作人员的生命安全，还对矿井的生产效率和经济效益产生着重要影响。
一个良好的通风系统能够有效地排除有害气体和粉尘，提供新鲜空气，调节温度和湿度，为井下作业创造一个安全、舒适的环境。
一、地下矿井通风系统的作用地下矿井通风系统的主要作用包括以下几个方面：1、提供新鲜空气确保井下工作人员能够呼吸到足够的氧气，维持正常的生理机能。
2、排除有害气体如瓦斯、一氧化碳等，防止其积聚达到危险浓度，引发爆炸或中毒事故。
3、降低粉尘浓度减少粉尘对工作人员健康的危害，同时降低粉尘爆炸的风险。
4、调节温度和湿度改善井下工作环境，提高工作效率和舒适度。
5、控制风流方向和速度防止火灾和爆炸时火势蔓延，便于救援和疏散。
二、地下矿井通风系统的设计原则1、安全性原则通风系统必须能够有效地排除有害气体和粉尘，保证井下人员的生命安全。
2、经济性原则在满足通风要求的前提下，尽量降低通风系统的建设和运行成本。
3、可靠性原则通风设备和设施应具备较高的可靠性和稳定性，以确保通风系统的持续正常运行。
4、灵活性原则通风系统应能够根据矿井开采的变化和需求进行灵活调整和优化。
三、地下矿井通风系统的设计要点1、通风方式的选择常见的通风方式有压入式通风、抽出式通风和混合式通风。
压入式通风能将新鲜空气直接送到工作面，但污风沿巷道排出，可能会污染其他区域；抽出式通风能将污风直接抽出井口，但新鲜空气到达工作面的路径较长；混合式通风则结合了两者的优点，但系统较为复杂。
选择通风方式时，需要根据矿井的地质条件、开采深度、开采规模等因素综合考虑。
2、通风设备的选型包括通风机、通风管道、通风构筑物等。
通风机的选型要根据通风系统的风量和风压要求确定，同时要考虑其效率、噪声、可靠性等因素。
通风管道的材质和直径要根据风量和风速进行计算选择，以保证通风阻力最小化。
通风构筑物如风门、风窗等要合理布置，以控制风流的方向和流量。
矿井主要通风机选型设计
矿井主要通风机选型设计矿井主要通风机选型设计矿井主要通风机是煤矿生产中的重要固定设备,它担负着向井下输送新鲜空气、排除有害有毒气体、创造良好生产环境,确保矿井安全生产的重任;选型设计当否,对保证矿井正常通风,确保矿井安全生产,具有决定性意义;选型设计的主要任务,就是根据给定的原始资料,在已有的风机系列产品中,选择适合矿井需要的风机类别及型号,以及与之配套的电动机;主通风机功率大,耗能多,除要求其可靠之外,还应有较高的经济性;一、原始资料1.通风系统：中央边界式进风井位于井田中央,出风井位于井田上部边界;2.通风方式：抽出式;3.矿井所需风量Q=89 m3/s ;4.矿井通风阻力h:初期投产时最小负压：h min =2650 Pa;末期达产时最大负压：h mox =3650 Pa;5.沼气等级：低诏气矿井;6.供电电压：6000V.或1140V、660V、380V;7.服务年限：50年;8.进出风井口标高基本相同,自然风压忽略不计;9.风井不作提升之用;二、设计步骤选型设计时,按照如下步骤,进行各方案计算；1.计算通风机必须产生的风量和负压；2.选择通风机的类型和型号；3.求实际工况点及工况参数；4.计算电动机的必须容量并选择电动机；5.计算耗电量；6.筛选并确定方案;三、计算风源必须产生的风量和负压原始资料仅提供矿井通风的风量和负压,并不包括通风设备中风源以外的风道及装置漏风和阻力损失;因此,应求出风源必须产生的风量和负压;1.风源必须产生的风量风源必须产生的风量按下式计算：Q y=KQ=×89=102.35 m3/s式中：Q－矿井所需风量m3/sK－设备漏风系数;风井不作提升用途,K取；2.风源必须产生的负压在通风容易时期：H′=h min+∑'∆h=2800Pa在通风困难时期：H″=h max+∑"∆h=3800Pa式中：h min和h max－通风容易时期和通风困难时期矿井负压Pa；∑'∆h和∑"∆h－通风设备中,除风源以外的风道和辅助装置中风压损失;作为估计,∑'∆h、∑"∆h都取150Pa ;四、选择风机型号及台数根据计算得到的通风机必须产生的风量,以及通风容易时期和通风困难时期的风压,在通风机产品样本中选择合适的通风机;利用风源个别特性进行选型时,仅需根据前面计算的设计工况K′Q y, H′和K″Q y, H″直接在特性曲线中查找即可;查找时,必须遵循以下两条原则：①两个设计工况点K′通风容易时期的工况点和K″通风困难时期的工况点均应落在工业利用区内,即效率≥70％,通风困难时期的最大静压H″y st应小于风源装置最大静压H y st max的90％；②通风困难时期使用的叶片安装角应比叶片的最大安装角小3°～5°;新型矿井优先选择轴流式通风机,并根据以上原则,确定两种风机选择方案：方案一：选用2K60-4-№24轴流通风机2台,1台工作,1台备用,风机转速为750r/min;方案二：选用FBCDZ-8-№26C轴流通风机2台,1台工作,1台备用;风机转速为740r/min四、求实际工况点及工况参数实际工况点为等效网路静压特性曲线与风机装置静压特性曲线的交点;风机装置静压特性曲线是风机厂家提供的特性曲线,是已知曲线;等效网路静压特性曲线是根据矿井的通风参数需要求作的曲线,求作方法如下：1.计算等效网路静压阻力系数RR=.2y st yH Q式中: －矿井负压,在两曲线的交点处,等于风源必须产生的静压Pa ；Q y －网路风量,在两曲线的交点处,等于风源必须产生的风量m 3/s;将通风容易时期和通风困难时期的静压和风量分别代入,即可得出不同时期的等效网路阻力系数R′和R″;R′=2800/²= R″=3800/²= 2.求等效网路静压特性方程 等效网路静压特性方程如下：通风容易时期：h′=R′Q 2Y = Q 2Y Pa ； 通风困难时期：h″=R″Q 2y = 2Y Pa;3.作等效网路静压特性曲线以适当的Q y 值分别代入上二式,将h′=R′Q 2Y 和h″=R″Q 2y 曲线绘于上述两方案的风机特性曲线图上,1M 和2M 分别为通风容易时期和通风困难时期的工况点,求出等效网路静压特性曲线上各坐标的参数,然后求点描迹,即可求出通风容易时期和通风困难时期的等效网路静压特性曲线;工况点曲线图绘制说明：根据公式h′=R′Q 2Y 和h″=R″Q 2y 分别取不同风量作为通风网路特性曲线1h 、2h ;通风容易时期：''2y h R Q =11h -=×40²=12h -=×60²=962Pa 13h -=×80²=1710Pa 14h -=ײ=2800Pa 15h -=×120²=3849Pa 16h -=×140²=5239Pa通风困难时期：''''2y h R Q = 21h -=×40²=580Pa 22h -=×60²=1306Pa 23h -=×80²=2321Pa24h -=ײ=3800Pa25h -=×120²=5223Pa26h -=×140²=7108Pa该两条曲线与风机静压特性曲的交点,即为实际工况点,该点所对应的参数即为实际工况点参数;上述两方案的工况点都位于工业利用区内,选型都是正确的;五、确定调节方法对轴流式通风机,均采用改变叶片安装角度的方法对工况进行调节;初期安装角运行一定时期后,随着井下巷道的延伸,通风阻力会逐渐增大,风量会逐渐减小,当风量减小到不能满足通风要求时,就必须将风机叶片的角度向大一挡的方向调整;FBCDZ 系列,初期安装角若为“0”度,则应调至“＋3°”,对2K60系列,初期安装角若为25°,则应调至30°;六、选择电动机在通风容易时期和通风困难时期,电动机必须输出的功率分别为：通风容易时期：N′＝cst y st y y H Q ηη''..1000.kW 通风困难时期：N″＝cst y st y y H Q ηη"".1000..kW式中：η′和η″－通风容易时期和通风困难时期的风机效率；ηc －电机与风机之间的传动效率;FBCDZ 系列为直接传动,ηc ＝1； 其余系列均为联轴器传动. ηc ＝;方案一工况参数表如下：1)s-方案二工况参数表如下：1)s-方案一电机选择：N d=″=×=578kW根据计算选用主通风机配套电机型号为：TB350S2-8,功率为：2×355kW方案二电机选择：N d=″=×=559kW根据计算选用主通风机配套电机型号为：YBFe450M2-8,功率为：2×315kW七．平均年电耗由于通风网路阻力系数随着开采工作的推移而变化,工况点和电耗也随之而变;因此,难以非常精确地计算能耗;对于通风网路阻力系数变化不大,而且中期无需进行调节的通风机,可按下式计算电耗： E=wd N N ηη2"'+﹒r ﹒T kW ﹒h 式中：ηd －电机效率；取.ηw －电网效率；取.r －每天工作小时数；取24. T －每年工作昼夜数;取365方案一平均年电耗：E=wd N N ηη2"'+﹒r ﹒T=4380×367＋/× = kW ﹒h方案二平均年电耗：E=wd N N ηη2"'+﹒r ﹒T=4380×345＋/× = kW ﹒h八、方案的比较与确定进行方案比较时,可从安全可靠和经济性两方面进行比较,安全可靠的主要指标是角度余量和风压余量,即在通风困难时期使用的叶片安装角度是否满足比最大安装角小3°～5°和使用的风压是否小于最大风压的90％;经济性的主要指标是平均效率,最低效率和平均年电耗;显而易见：在保证安全可靠的前提下,效率越高,年电耗越小,方案就越合理;经过上述两方案的安全可靠性、效率、年平均电耗分析比较后,确定方案二为最佳方案;九、风机及配套电机数量的确定选用FBCDZ-8-№26C轴流通风机2台,1台工作,1台备用;风机转速为740r/min,主通风机配套电机型号为：YBFe450M2-8,功率为：2×315kW;参考资料：1.煤炭工业设备手册上册,中国矿业大学出版社1992;2.采矿设计手册4,矿山机械篇,中国建筑工业出版社,19863.机械设计手册第五册,化学工业出版社,第三版2001,第四版20024.煤矿电工手册第一分册,新版精装5. FBCDZ、2K60系列风机特性曲线图汇编等效网路静压特性曲线图附图如下：方案一：2K60矿用轴流式通风机特性曲线图方案二：FBCDZ-8-№26C轴流式通风机特性曲线图。
风机选型与配置
通风设备选型及配置矿井采用机械抽出式通风方式。
矿井由主斜井、副斜井进风，回风斜井、北回风立井回风。
矿井主通风机服务于全井田。
一、设计依据1、矿井所需风量：Q k=97m3/s2、矿井前期最小负压：h1min=1090.8Pa矿井前期最大负压：h1max=1528.2Pa3、矿井后期最小负压：h2min=1593.4Pa矿井后期最大负压：h2max=2597.7Pa二、设备核算（一）风机运行工况1、矿井通风所需的风量QQ=kQ k=101.85m3/s式中k——通风设备的漏风系数，k=1.05。
2、矿井通风所需的负压前期所需负压：通风容易时期：H1min=h1min+Δh =1240.8pa通风困难时期：H1max=h1max+Δh=1678.2pa后期所需负压：通风容易时期：H2min=h2min+Δh =1743.4pa通风困难时期：H2max=h2max+Δh=2747.7pa式中Δh——通风设备的阻力损失，Δh=150pa。
根据矿井所需的风量和负压，设计选用FBCDZ54-8-№25型对旋轴流式通风机2台，该风机的风量范围为Q=61～168m3/s，负压范围为H=1400～3620pa，两台风机，一台工作，一台备用。
3、管网阻力系数R前期：通风容易时期：R1min＝H1min/Q2＝0.12通风困难时期：R1max＝H1max/Q2＝0.162后期：通风容易时期：R2min＝H2min/Q2＝0.168通风困难时期：R2max＝H2max/Q2＝0.2654、通风管网特性曲线方程前期：通风容易时期：H1min=R1min Q2=0.12Q2通风困难时期：H1max=R1max Q2=0.162Q2后期：通风容易时期：H2min=R2min Q2=0.168Q2通风困难时期：H2max=R2max Q2=0.265Q2（二）通风机校验根据通风机厂家提供的FBCDZ54—8—№25型矿用隔爆对旋轴流式通风机的性能曲线图绘制风机的运行特性曲线见图6-2-1，风机工况点如下：前期：通风容易时期M1min：Q M1min=108m3/s，H M1min=1400pa，ηM1min=78%，αM1min=39°/27°通风困难时期M1max：Q M1max=103m3/s，H M1max=1720pa，ηM1max=81.6%，αM1max=39°/27°后期：通风容易时期M2min：Q M2min=102m3/s，H M2min=1780pa，ηM2min=81.8%，αM2min=39°/27°通风困难时期M1max：Q M2max=106m3/s，H M2max=3000pa，ηM2max=80.5%，αM2max=45°/33°即所选两台FBCDZ54—8—№25型矿用隔爆对旋轴流式通风机作为主通风机，满足矿井通风要求。
矿井主扇风机的技术改造与选型浅谈
矿井主扇风机的技术改造与选型浅谈矿井主扇风机是煤矿井下通风系统中的重要设备，其性能直接影响矿井的通风效果和安全生产。
随着煤矿深度的增加和矿井通风需求的不断提高，传统的矿井主扇风机已经不能满足煤矿生产的需要，因此进行技术改造和选型成为矿井主扇风机的重要课题。
本文将从矿井主扇风机的技术改造需求、现有技术改造方案和选型原则等方面进行浅谈。
一、技术改造需求1. 提高扇风机的效率传统的矿井主扇风机通常采用轴流式风机，其效率相对较低。
针对这一问题，需要对扇叶结构进行优化设计，提高风机的气动效率，降低能耗，提高通风量。
2. 提高扇风机的可靠性煤矿井下环境恶劣，传统的矿井主扇风机容易受到灰尘、湿气等因素的影响，导致故障频发，影响矿井的安全生产。
需要对扇风机的密封性能、散热性能等方面进行改进，提高其可靠性和稳定性。
3. 降低扇风机的噪音传统的矿井主扇风机在运行过程中会产生较大的噪音，影响矿工的工作环境和身体健康。
对扇风机的噪音进行控制和减低也是技术改造的重要方向。
2. 密封性能改进改进扇风机的密封结构和材料，提高其抗灰尘、抗湿气的能力，降低故障率，提高可靠性。
3. 散热性能改进采用新型的散热结构和材料，提高扇风机在高温、高湿环境下的散热性能，防止因过热而导致的故障。
4. 噪音控制采用新型的减噪技术，如采用吸音材料、减振措施等，降低扇风机在运行时产生的噪音，改善矿工的工作环境。
三、选型原则1. 适应矿井通风需求在进行矿井主扇风机技术改造和选型时，需充分考虑矿井的通风需求，根据矿井的深度、断面积、气体浓度等因素选取合适的扇风机类型和规格。
2. 考虑通风系统的整体性矿井通风系统是由多台扇风机组成的复杂系统，因此在选型时需要考虑整个通风系统的协调运行，避免因单台扇风机运行不畅导致整个系统的不稳定性。
3. 综合考虑性能、成本和可靠性在选择扇风机时，需要综合考虑其气动性能、能耗、制造成本、维护成本以及可靠性等因素，选择性能优良、维护成本低、具有较高可靠性的扇风机产品。
矿井通风设备.
矿井通风设备原始资料：矿井需要通风原因另为：通风容易期Qrˊ（m³／s）。
通风困难时期Qr″（m³／s）。
所需负压通容易时期P yst″（Ρa）。
通风困难时期利用教材ρ380附图30，2K—60型轴流式通风机装置的类型设计选择通风机1，有图看出最高效率点处－Ｑ0.22；Ｐｎ=0.38；￣Ａｎ＝0.357ｎ＝2，求等级孔Aˊ=1.19×Qy′÷√Pyst′（㎡）《毕业设计指导书ρ164》=1.19×90÷√3140=1.911㎡A″=1.19×Qy″÷√Pyst″（㎡）《毕业设计指导书ρ164》=1.19×99÷√4240=1.809㎡3，确定风机直径《毕业设计指导书ρ165》D=1.08√A″÷Aˊ= 1.08×√1.809÷0.357=2.43m选定标准直径D=2.4m4，求等级孔系数《毕业设计指导书ρ165》-A=1.172× Aˊ÷Ｄ²ｏˊ=1.172×1.911÷2.4²=0.3888-A=1.172× A″÷Ｄ²ｏ″=1.172×1.809÷2.4²=0.36815，确定风机转数n=24.3÷D³×Qy′÷－Qy′=24.3÷2.4³×99÷0.22=791 r/min取标准转数n=750 r/min圆周速度U = 1/60πDn=1/60×3.14×2.4×750=94.2m/s得换算系数：K Q = π/4D²U=3.14÷4×2.4²×94.248=426.4K p= 1.2U ²= 1.2×94.248² = 10659 U—空气密度，通常取1.2㎏/m36，求工况曲线的端点矿井服务初期工况点为G o-Q′÷k q =90÷426.4=0.2111O =Q Y-PО= P′yst÷Kp =3140÷10659 = 0.2946 ¯A.=0.3889 矿井服务末期预选工况点为D′-Q″÷K Q = 99÷426.4 =0.2322K =Q y-P″yst÷K p = 4240÷10659= 0.3978 ¯Ak =0.3681 k = P7，求工况曲线：R O = P yst′÷Q Y² =3140÷90²=0.3877R k = P″yst÷Q y″² =4240÷99²= 0.4326 ；a= R k- R O =0.0449Q O=90 ； Q K =99b= Q K - Q O =99-90 = 9工况曲线为：P =（R O-a÷b×Q O + a÷b×Q K）Q²= ｛（0.3877 -0.0449÷9×90）-0.0449÷9×Q｝Q²=0.005 Q3-0.0613 Q2代入P =Kp－P =10659－P； Q = K Q-Q = 426.4-Q得： 10659-P = （426.4-Q²）×0.0613-0.005×（426.4 —Q）3－P = 36.367–Q3-1.046–Q2如下表所示：8，工况曲线与各安装角特性的交点：下图a中捉工况曲线，与θ=30о的特性曲线分别交与点D0，在加上G O，Dˊ两点列如下表《参考教科书流体机械 P380》图7，求抛物线 A0 A1 A2 (巷道阻力曲线)与下一安装角特性的交点-A与θ=30о特性交于C10 = 0.3889-A与θ=35о特性交于C21 = 0.3805-A与θ=35о特性交于C32 =0.3681列下表：求各时间段由G O（-Q=0.2111）作垂线与-A0 -A1 -A2 -各抛物线分别交于点G1 G2得下表得各区段值 r1 = 0.0254， r2 = 0.0211，∑r = 0.0465 总表在整个服务期间的平均功率为N P= ｛（430+440）×254+（550+560）×211｝/2×456=489.5 KWE = 489.5×24×365÷（0.92×0.95） =4.9×106（度/年）第二部分离心式利用教材P 146图16—18， G4—73—11型离心式通风机的类型特性选择离心式通风机1，选定扩散器选择教材P160，图所示塔式扩散器，取面积比n=2.4，相对长度I= 4，则扩散角a =7.85º，扩散器全损失系数ξk =0.322，求风源的静压特性由-P yst = -P –0.32×0.901-Q2 = -P – 0.2884-Q2ηyst =η×-P yst÷-P得到不同的-Q时对应的-P yst ，ηyst值，列于表中即：（-P yst ，ηyst）最大静效率点位于-Q n= 0.21，-P n= 0.4323得风机等级孔系数为：-A÷√0.4323 = 0.32n = 0.210G4-73-11型离心式风机类型参数（ξk =0.32）下表：注意：配用塔式扩散器：n = 2.4，τ = 4 ，ɑ = 7.85°3，矿井等级孔：通风容易时期最小等级孔A,Aˊ=1.19×Q’y÷√Pyst′（㎡）《毕业设计指导书ρ164》=1.19×90÷√3140=1.911㎡通风困难时期最小等级孔A,,A″=1.19×Qy″÷√Pyst″（㎡）《毕业设计指导书ρ164》=1.19×99÷√4240=1.809㎡所以 Ap = 1÷2×（Aˊ+ A″） =1÷2×（1.809+1.911）=1.86 ㎡4，确定风机直径：5， D = 1.08×√A P÷0.32 = 1.08×√1.86÷0.32 =2.6m选定D = 2.5 m6，反求等级孔系数通风容易时期等积孔－A,-A=1.172× Aˊ÷Ｄ²ｏˊ=1.172×1.911÷2.5 ²=0.3584㎡通风困难时期等积孔－A‘’-A=1.172× A″÷Ｄ²ｏ″=1.172×1.809÷2.5 ²=0.3392 m7，求工况点看图-Aˊ = 0.3584得交点：-Q ′ = 0.2281 ，η′ = 0.8821-A″= 0.3392得交点：-Q ″ = 0.2292，η″ = 0.88468,求通风转数n′=24.3÷D³×Qy′÷－Qy′=24.3÷2.8³×90÷0.2281=613.6r/minn″=24.3÷D³×Qy′÷－Qy′=24.3÷2.8³×99÷0.2292=671.7r/min9,求风机的功率（1），再开采初期和末期通风机的轴功率初期：N′ = Q y×P yst′÷（1000×η′）=90×3140÷1000÷0.8821= 321 KW末期：N″ = Q y×P yst″÷（1000×η″）=99×4240÷1000÷0.8846=475 KW由于功率较大，只能开采直连式传动可控硅串级调速，式中η′，η″是开采初期和末期通风机的输出功率效率10，电动机的容量的计算的确定0.6×475 =285〈 321KW则：0.6 N d″〈 N d′在服务期限内可选择一台电动机N d= （1.1～1.2）×N″= 522.5～570 KW11，年电耗量的计算通风机平均的年电耗的计算：W =（ N d″+N d′）÷（2ηWηd）×24×365= （）÷（2×0.9×0.95）×24×365= 3.4×106度/年式中：η d ——分别是电动机的效率一般取0.9 η c ——电网的效率一般取0.95参考文献（1）白铭声，陈祖苏，《流体机械》。
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矿井通风设备选型
一、通风方式和通风系统
（一）通风方式
本矿井通风方法为机械抽出式。
矿井采用中央并列式通风。
（二）通风系统
进风井为主斜井、副斜井，回风井为回风斜井。
投产期通风系统：主斜井、副斜井进风，回风斜井回风，新鲜风流从主斜井、和副斜井进入，经运输暗斜井、轨道暗斜井、运输大巷、轨道大巷、运输下山、轨道下山、运输石门、采面运输巷至10701采面，乏风经回风斜巷进入回风斜井，然后排至地面。
本矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计。
在风井场地设通风机，通风方式为并列式。
选用型高效节能防爆对旋轴流通风机；当矿井初期风量和负压较小时，可调节风机叶片安装角度和采用变频方式改变风机的转速来满足矿井通风要求。
反风方式，采用风机反转反风。
二、回风斜井通风设备选型
㈠计依据：
容易时期风量：73m³/s；负压：860.6Pa
困难时期风量：73m³/s；负压：1174.6Pa
回风井的井口海拔标高为+1316m，当地大气密度ρ1=1.03kg/m³。
㈡通风设备选型：
根据矿井通风资料，经多方案比较筛选后可供选择的方案列于表7-2-1。
表7-2-1 回风斜井通风机选型比较表
由表7－2－2可知GAF型轴流通风机，投资高、占地面积大、土建费用高、土建施工工期长。
而FBCDZ风型风机具有投资低，占地面积小，土建费用低，安装、维护简单等优点。
故推荐方案一。
经技术经济比较，回风井选用风机FBCDZ-8-No21B型，740 r/min，一台工作，一台备用。
配套电机为防爆电动机（660V，132kW，740r/min），每台风机额定风量为48～107m³/s，额定风压为670～2600Pa。
风机特性曲线参见图7-2-2。
根据本矿井前后期负压变化较大的特点，在调整好需要的叶片角度后，通过变频调速达到实际所需风量，可实现风机前后期均处于较佳的工况点运行。
风机订货前应由厂家针对本矿井风量、负压情况对风机选型进行校验，设计
出最佳的风机特性曲线。
㈢选型方案的详细计算
1、通风机需要产生的风量： 容易时期：Q 1=K L •Q K1=76.7m³/s 困难时期：Q 2=K L •Q K2=76.7m³/s
2、通风机需要产生的负压
容易时负压：H 1=H K1+h 1+Σh 1=816.6，考虑海拔高度的影响， H 1=816.6×ρ0/ρ1=816.6×1.19/1.03=943.5 困难时期负压：H 2=H K2+h 2+Σh 2=1518.6
H 2=1518.6×ρ0/ρ1=1518.6×1.19/1.03=1754.5
式中：按《煤矿安全规程》的规定取通风设备的漏风系数 K L =1.05 Q K —矿井需要风量 m ³/s H K —矿井通风阻力
h —矿井自然通风的压差（根据“科马洛夫”经验公式） ①容易时期； H 易自=
）
）（（1000012111g o H
T T R H P +- =）
）（（）（10000
5331298128812878.95338.913.6650.38+-⨯⨯⨯⨯ =194（Pa ）
式中：Po —当地大气压力，Pa （当地海拔标高为+1316m ，Po=650.38mmHg ）；
H —矿井开采深度（本矿容易时期和困难时期相同），533m ； T 1—进风侧平均温度，取288K ； T 2—回风侧平均温度，取298K ；
R —矿井干空气常数，j/kg.K R=287； ②困难时期；
H 困自==）
）（（）（10000
533
1298128812878.95338.913.6650.38+-⨯⨯⨯⨯ =194（Pa ）
Σh —通风设备的阻力损失，取150Pa （包括引风道、排风道及反风装置阻
力损失）
3、通风机的工况点 管网阻力系数 R 1=H 1/Q 2=0.1604 R 2=H 2/Q 2=0.2982 管网性能曲线方程 H ’1 = R 1 Q 12 =0.1604 Q 2 H ’2 = R 2 Q 22 =0.2982Q 2
风机运行工况点参数见表7-2-3。
表7-2-3 风机运行工况点参数表
4、电动机选型计算 轴功率计算 容易时期功率：N Φ1=
c
H Q ηη11
11000 =109.8kW
困难时期功率：N Φ2=c
H Q ηη22
21000=169.5kW
电动机功率的计算
容易时期功率：N c1=K N Φ1 =137.3kW 困难时期功率： N c2=K N Φ2 =211.8kW 式中：电机能力备用系数K 取1.25 机械传动效率ηC 取0.98
选用YBFe355S 2-8防爆电动机（660V 、132kW 、740r/min ），每台风机配二台电动机。
图7-2-2 FBCDZ-8-No22B风机性能曲线图
5、电耗的计算
由于通风网路阻力系数随着开采工作的推移而变化，工况点和电耗也随之而变，因此难以非常准确的计算平均年电耗，一般用下式近似计算：E=4380(N1+ N2)/(ηdηLηt ) =138.4587×104（kW·h）/a
式中E—通风机平均年电耗（kW·h）/a；
N1—通风容易时期通风机输入功率kW；
N2—通风困难时期通风机输入功率kW；
ηd—电动机的效率，取0.93；
ηL—电网效率，取0.95；
ηt—传动效率，直接传动时取1；
6、kW·h/106·m3·Pa的计算
容易时期：
⑴ 井主通风机消耗的功率： N =
m
i H
Q ηη⋅⋅•1000=109.8（kW ）
式中 Q －通风机工况点风量， m 3
/s ；
H －通风机工况点风压， Pa ；
i η -传动效率；m η-通风机工况点效率；
⑵百万立方米·帕所需的时间： T =
H
Q ⋅⋅36001000000=0.0037974h/(106·m 3
·Pa ）
⑵ 通风机电耗：
W = N ·T =0.381 ( kW ·h/106·m 3
·Pa ）
电耗为0.381kW ·h/106·m ³·Pa 小于其规定值0.40 kW ·h/106·m ³·Pa 。
困难时期：
⑴ 井主通风机消耗的功率： N =
m
i H
Q ηη⋅⋅•1000=169.5（kW ）
式中 Q －通风机工况点风量， m 3/s ；
H －通风机工况点风压， Pa ；
i η -传动效率；m η-通风机工况点效率；
⑵百万立方米·帕所需的时间： T =
H
Q ⋅⋅36001000000=0.0020404 h/(106·m 3
·Pa ）
⑵ 通风机电耗：
W = N ·T =0.346 ( kW ·h/106·m 3
·Pa ）
电耗为0.346kW ·h/106·m ³·Pa 小于其规定值0.4 kW ·h/106·m ³·Pa 。
另外还可改变通风机叶轮叶片角，使其满足运转工况，并始终在高效区运行以利节能。
㈣供电及控制方式
通风机采用双回路供电，通风机房二回低压电源均引自工业场地10kV 变电所低压不同母线段，一回工作一回备用。
设计使用变频调速装置（由厂家配套），以提高矿井通风机运行效率，从而更加满足节能要求。
㈤反风方式措施
反风方式采用风机反转进行反风，无须返风道。
生产矿井主要通风机必须装有反风设施，并能在10min内改变巷道中风流方向，当风流方向改变后，主要通风机的供风量不应小于正常供风量的40%。
每季至少检查1次反风设施，每年进行1次反风演习，矿井通风系统有较大变化时，应进行1次反风演习。
㈥通风机监控装置选型
采用风机性能在线监测系统一套，可通过计算机随时显示通风机的各项性能指标，如：风机风量、静压、风速、风门开度、电源、轴承温度、风压等状态和参数等，并能配合风门进行风机性能曲线测定。
本系统还可与全矿安全生产监控系统联网，进行数据传输与分析存储。
当超过允许值时应能够发出报警信号或实现故障停机，信号应为声光兼备。
另外还有一套继电器式的控制系统。
操作方式应有半自动、紧急手动、就地检修三种方式。
通风机的控制监测系统应满足远距离起动和停止通风机，需要反风时能远距离控制反风的要求。