新三矿年产120万吨新井通风设计课程设计(编辑修改稿)

新三矿年产120万吨新井通风设计课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

工作面，但需要边界准备专用回风巷上山，增加了巷道掘进、维护费用。 “ U”型通风系统布置方便，通风简单，工作面可采用后退式回采。 上、下顺槽在煤体中维护，漏风量小，风流流动为上行方向，上、下顺槽布置于煤体中，漏风量小；瓦斯自然流动方向和风流方向一致，有利于较快降低工作面瓦斯浓度。 开掘井巷费用低，同时结合煤层的储存形式，本设计在回采工作面应用“ U”型通风系统。 12 4 掘进通风系统设计 开掘井巷时，为了稀释和排除自煤（岩）体涌出的有害气体、爆破产生的炮烟和矿尘以及保持良好的气候条件，必须利用其他动力对掘进工作面进行不间断的通风，该矿井设计达产时，配备两个掘进头。 掘进通风系统的设计原则 （ 1）矿井和采区通风系统设计应为掘进通风创造条件。 （ 2）掘进通风系统要安全可靠、经济合理、技术先进。 （ 3）尽量采用先进技术先进的低噪、高效型局部通风机。 （ 4）压入式通风宜采用柔性风筒，抽出式宜用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。 风筒材质应选择阻燃、抗静电型。 （ 5）当一台风机不能满足通风 要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。 掘进通风方法选择 向独头掘进巷道进行通风的方法按照动力形式不同，可分为局部通风机通风、矿井全压通风和引射器通风。 由掘进通风系统的设计原则，采用局部通风机通风的掘进通风方式。 局部通风机通风方式利用局部风机做动力，通过风筒导风的方法，是目前掘进通风的主要的办法。 局部通风机的常用通风方式有压入式、抽出式和压抽混合式。 局部通风机通风的三种通风方式布置方式、优缺点见下表 41。 表 掘进头通风方式及其优缺点 局部通风机通风方式 布置方式示意图 优缺点 适用条件 压入式 10ml p ，局部通风井巷及其附属电器设备布置在新鲜风流中，污风不通过局部通风机，安全性好。 有效射程均比较大，可防止瓦斯层状聚集及提高散热效果。 ，污风沿井巷缓慢流动，掘进巷道越长，排污风俗越慢，受污染时间越久。 筒，其成本低，质量轻，便于运输。 当以排除瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进通风。 13 抽出式 10m ，喊瓦斯的污风通过局部风机，若局部风机防爆性出现问题，则非常危险。 ，掘进施 工中难以保证风筒吸入口到工作面的距离在有效吸程之类，抽出式风量少，工作面排污风所需时间长，速度慢。 ，巷道壁面涌出的瓦斯随风流流向工作面，安全性差。 ，新鲜风流沿巷道进入工作面，整个井巷空气清新，劳动环境好。 作用，必须使用刚性或带刚性骨架的可伸缩风筒，成本高，质量大，运输不便。 当以排除粉尘为主的井巷掘进通风。 压抽混合式 10m10m 出式两者优点。 降低了压入式与抽出式两列风筒重叠段巷道内的风量。 大断面长距离岩巷掘进通风。 本矿井因是带区布置，较三条大巷的岩巷掘进量，区段巷道的煤巷掘进量大，因此掘进通风主要煤巷的掘进通风，对应上述三种掘进通风方式的优缺点及使用条件，我们选定压入式局部通风机通风方式。 掘进工作面所需风量计算 每个独立通风的掘进工作面实际需要风量，应按照瓦斯或者二氧化碳涌出量、炸药用量、局部风机实际吸风量、风速和人数等规定要求分别进行计算，并取其中最大值。 1）按压入式通风方式通风时 237 .8 ( ) /yQ A LS t （ 41） 式中： yQ — 采用压入式通风时，稀释、排出掘进巷道炮烟所需风量， 3/minm ； 14 A— 为同时爆破的炸药量， kg ；最大为 ； S— 掘进巷道的净断面积， 3m ； 3m ； L— 从工作面至炮烟浓度稀释至安全浓度的距离，可用下式计算 400 /L A S ，则， L = 400 t— 掘进巷道的通风时间，一般取 2030min ，这里取 20min。 m i n/)( 33 2 mQ y  2）按瓦斯涌出量计算 根据《矿井安全规程》规定，按工作面回风风流中沼气的浓度不得超过 1%的要求计算，即： 10 0 (1 )b b bQ q K K    （ 42） 式中： bQ — 掘进工作面实际需风量， 3/minm ； bq — 该掘进工作面瓦斯的平均绝对涌出量， 5 3/minm ； bK — 该掘进工作面的瓦斯涌出不均衡的风量系数，根据实际观测 K — 矿井瓦斯抽放率，为 80%。 工作面需风量： 3100 6 ( 1 ) 180 / m inbQm      3）按人数计算 按每人每分钟所需风量和掘进工作面的最多人数计算工作面所需风量计算： 4bQN （ 43） 式中： 4— 每人每分钟供给 4 3m 的规定风量， 3/minm ； N— 该掘进工作面同时工作的最多人数，取 40人。 故连采机掘进工作面风量： 34 0 160 / m inb     4）按炸药量计算 岩石大巷的掘进一般采用炮掘，所以风量计算要按照炸药量计算： 25bQA （ 44） 式中： 25— 使用一千克炸药的供风量， 3/minm ； A— 该 掘进工作面一次爆破所使用的最大炸药量，取。 15 325 180 / m inbQm   由以上四种方法计算的掘进巷道所需风量最大值为： 3180 / m inb  5）按风速进行验算 （ 1）按《煤矿安全规程》规定煤巷掘进工作面的风量满足： 3m in3m a x/ m in/ m inQ SmQ Sm    式中： S为煤巷掘进巷道断面积， 2m ； 3m in3m a x198 / m in 3168 / m in        由风速验算可知，318 0 / m inQm不符合风速要求。 根据配风经验取 3003 /minm。 （ 2）按照《煤矿安全规程》规定岩巷掘进工作面的风量满足： 3m in3m a x/ m in/ m inQ SmQ Sm   式中： S为岩巷掘进巷道断面积， 2m ； 3m in3m a x/ m in/ m in           按照以上方法 4可以计算出岩巷掘进最大需风量 180 3 /minm ，不满足风速验算要求。 16 掘进通风设备选型 1）风筒选择的原则： 选用风筒要与局部通风机选型一并考虑。 原则是： (1) 风筒直径能保证最大通风长度时，局部通风机供风量能满足工作面通风的要求。 (2) 风筒直径主要取决于送风量及送风距离。 2）风筒的选择 因我们选择的是压入式通风，所以我们选择的是柔性风筒，掘进通风的柔性风筒有帆布、胶布、人造革等，柔性风筒重量轻，易于储运和搬运，连接和悬吊比较方便，胶布和人造革风筒防水性能好，且胶布风筒造价比较低，因此原则 胶皮风筒，其具体参数见表。 表 胶皮风筒参数 风筒类型 风筒直径（ mm ） 接头方法 百米风阻28( / )NS m 节长 ()m 壁厚 ()mm 风筒质量( / )kg m 胶皮风筒 1000 双反边 2 30 (1) 风筒风阻 风筒的风阻包括摩擦风阻和局部风阻，由其百米风阻值 得风筒风阻为： 100100p LRR 式中： L — 风筒长度，取1800m； 100R — 风筒百米风阻，取 282/NS m 则：281800 2 36 /100pR N S m   (2) 风筒的漏风率 柔性风筒的漏风风量备用系数  值可用下式计算： 011 10000fQ pLQ   （ 45） 式中：  — 柔性风筒的漏风风量备用系数； fQ — 局部通风机的供风量， 3 /minm ； 0Q — 风筒末端的风量， 3 /minm ； p — 风筒 100m长度的漏风率，取 %，百米漏风率可以从表 ； L — 风筒总长度， m。 17 表 柔性风筒百米漏风率 p 风筒接头类型 风筒 100m漏风率 p % 胶接 ~ 多反边 ~ 多层反边 插接 则：01 18001 10000f    3）局部通风机选型 （ 1）局部通风机工作风量 aQ ab （ 46） 式中：  — 风筒的漏风风量备用系数，根据上面计算为； bQ — 掘进工作面所需风量， 3/minm ； 则局部通风机工作风量为： 0 300 330 / m inaQm  。 （ 2）局部通风机工作风压 压入式局部通风机工作全风压 tH 为： 20 1 ( )bt p a b v p a h QH R Q Q h R Q Q PaD    （ 47） 式中： tH — 局部通风机工作全风压， aP ； PR — 风筒总风阻，根据上面计算取2836 /NS m； aQ — 局部通风机工作风量，根据上面计算为3330 / minm； bQ — 掘进工作面所需风量，根据上面计算为3300 /  — 空气密度， /kg m D — 风筒直径， 1m。 则局部通风机的工作风压为： 18 24330 300 300 / 360036 1 1014 .360 60 1tH Pa       (4) 局部通风机的选择 局部通风机分为轴流式和离心式两种，轴流式通风机具有体积小，便于安装和串联运转，效率高等优点。 根据上述计算所得的局部通风机风量 aQ 和工作全风压 tH 选取 FBD 型  矿用防爆压入式对旋轴流式局部通风机，主要技术参数如表 表 FBD 型  矿用防爆压入式对旋轴流式局部通风机主要技术参数 型号规格 功率 KW 风 量 3/minm 全压 aP 最高全压效率 % 噪声 dBa  211 330~220 550~3600 80 25 掘进通风技术管理和安全措施 （ 1）保证工作面有足够的新鲜风流 ① 局部通风机通风时，无论是工作和交接班都不准停风或减少风量。 ② 提高有效风量。 应减少导风设施的漏风，减低导风设施的风阻，要采用接头严密漏风小的反边接头法，及时修补风筒和堵补风筒针眼，选用大直径风筒，提高设备的安装质量。 （ 2）保证局部通风机的安全运转 ① 局部通风机必须有专人负责管理，局部通风机和启动装置必须装在进风道中，距回风口不小于10m，局部通风机吸风 量必须小于全风压供给该处的风量，以免发生循环风。 ② 防止局部通风机电动机烧坏，采用 QC8380型磁力启动器。 ③ 局部通风机和机电设备须配有延时风电闭锁装置。 ④ 安设瓦斯自动检测报警断电装置，局部通风机应采用双回路供电，以保证局部通风机连续运转。 （ 3）局部通风机的管理工作，主要是保证局部通风机安全正常运转，减少漏风，降低风筒阻力，提高工作面的有效风量，加强局部通风机管理及检查。 5 矿井风量计算与分配 矿井总风量的计算 矿井总风量是井下各个工作地点的有效风量和各条风路上的漏风的总和。 本设计采用按实际需要由里往外细致配风的算法。 生产矿井总进风量按以下要求分别计算，并取其中的最大值。 1) 按井下同时工作的最多人数计算： 4 tQ N K   19 式中： N —— 井下同时工作的最多人数， 700人； tK —— 矿井通风系数，一般可取 ～ ，本设计取。 本矿井井下同时作业的最多人数为 700人，则 4 7 0 0 1 .2 5 3 5 0 0Q    （ 3/minm ） 2) 按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算： 首先计算出各用风地点的风量，再乘以一定的系数，得出总风量。 即： ()a b c d e tQ Q Q Q Q Q K    。