煤矿类排水通风系统设计说明书(编辑修改稿)

煤矿类排水通风系统设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

网路特性 曲线，其曲线与通风机的特性曲线的的两个交点就是两个运转的工况点。 具体请见下表。 Q H 3( / )Qm s 2()H mmH O  调节风门开 启角度 最小负压时 130 45o 最大负压时 30o 16 电动机功率的计算 最小负压时 m inm in 1. 15 85 .1 13 0 16 5. 2910 2 10 2 0. 77 0. 98cKQ HN KW    (211) 最大负压时 m a xm a x 1. 15 85 .1 16 5. 38 18 4. 0010 2 10 2 0. 88 0. 98cKQ HN KW    式中， Q通风机运转时的风量， m/s， H通风机运转时的正负压， mm 2HO， K电动机的备用系数，一般采用 ，  通风机运转点的效率， c 机械传动效率。 通风机选型计算结果 图 21 2K60NO24 型轴流通风机性能曲线图 17 选型结果 选型方式 G47311No28D 离心式通风机 叶轮直径（ m） 转速 （ rpm） 风量 3( / )ms 全压 2()mmHO 效率 (%) 电动机效率 N(KW) 调节风门开启角度 用无因次特性曲线选择风机，用前导器调节风量 前 期 480 130 77 45o 后 期 480 88 30o 年电耗量的计算： m in m a x2 dwNNW r T  （ yhKW ） （ 212） 式中： maxN —— 通风机轴功率； KWN 254max  minN —— 通风机最小轴功率； KWN 220min  d —— 电动机效率；取： 2d   后前 = w —— 电网效率；取： w 将数值代入式 212中得： 2 2 97 9 9 220254  W （ yhKW ） 吨煤通风电耗量的计算： AWWdm（ ThKW ） （ 213） 式中： A —— 矿井年产量； A=300 万吨 /年 代入式 213 中得： 0002297 991 dmW（ ThKW ） 开采一吨煤消耗于通风的费用： A FFFFF 4321  （元 /吨） （ 214） 式中： 1F —— 设备年折旧费；（元 /y） 1F =（设备及安装总费） 折旧率 = （ 300000+3000） 10% 18 = 303000 = 30300 （元 /y） 2F —— 每年用于通风设备的费用；（元 /y） 2F = 年电耗量 工业用电单价 = 2297991 = 1194955（元 /y） 3F —— 每年工资费；（元 /y） 3F = 在册人数 工资单价 = 24000 = 86400 （元 /y） 4F —— 修理和材料消耗费；（元 /y） 按设备费综合的 %估算： 4F = 30300 2 %= （元 /y） 将以上各数值代入式 214 中得： 0 00 0 0 0 3 338 6 40 01 1 94 9 5 53 0 30 0 F （元 /y） 即：每采一吨煤用于通风的费用为 元。 3． 矿井压气设备的选型设计 选型设计的基本原则和技术要求 基本原则 必须保 证在整个服务年限内，在用气量最多、输送距离最远的情况下，供给足够数量和压力的压缩气体，且运转费用总和最少，即初期投资最少，运转效率最高。 必须遵循煤炭工业建设的方针政策，保证安全生产，保护环境，努力改善劳动条件，做到技术先进、经济合理。 要尽量从现有国产设备中选择其能够符合煤矿生产需要、安全可靠和经济运转的压气设备。 要遵循《煤矿安全规程》和《煤炭工业设计规范》的规定。 19 技术要求 煤矿常用的空压机，一般其排气量在 10～ 100 m3/min，排气压力为 ～ ，多为固 定式。 矿用空压机以活塞式为主，通常一个压气站的空压机总数不超过六台，并应尽量选同型号的，其备用量为计算供气量的 20～ 50%，但不少于一台。 空压机拖动电机的选用：当排气量在 20m3/min 以下，要配用三相绕线式电动机，当排气量在 40m3/min 以上时，一般配用三相异步电动机。 在输气距离不太长的条件下，一般活塞式空压机的排气压力均可满足矿用风动机具用气的要求。 空压机房的布置：机房内机组通常是排成一纵列，机房面积应安装、检修及抽出活塞的要求。 空压机与风包之间应装带油分离结构的后冷却器 ，如不装后冷却器，单机排气量为40m3/min 以下的空压机，宜装油水分离器。 贮气罐（风包）中心的距离如下表所列： 空压机站内的噪声须符合现行《企业噪声标准》的标准，不宜超过 80 分贝。 吸气管应尽量减少拐弯，其长度一般不宜超过 12米。 空压机的冷却一般采用一路供水、冷却水入口处的工作压力不得大于 ，亦不宜小于。 1空 压机及后冷却器的冷却水水质应符合如下要求： 1）悬浮物含量不宜大于 100mg/L； 2） PH 值不得小于 ，不宜大于 9； 3）具有热稳定性。 1空压机的风包： 如果在地面应设置于室外，井下设在空气流畅的地方，固定式空压机和风包应分置。 风包上应装有动作可靠的安全阀和放水阀及检查孔；罐内的油垢需定期清除；新装或检修后的风包应做水压试验（ 15 倍工作压力）；风包出口管上应加装释压阀，其口径不得小于出风管的直径。 选型设计的原始资料 原始资料：矿井年产量： 300万吨 服务年限： 100 年 排气量（ m3/min） 10 20 40 60 100 风包中心与墙壁中心的距离（ mm） 2020 2500 3000 3500 3800 20 电压等级： kv60 矿井同时开采水平数：单水平开采 井筒深度： 330m 工业用电价格： 元 距离 2巷道掘进面最远距离： 3130m 根据矿井实际情况，该矿最大用风为 1个锚网支护班， 1个锚喷支护班， 2个采煤工作面共同用风，锚网支护班，锚喷支护班和采煤工作面风动工具使用情况见 下表 表 31 锚网支护班风动工具使用情况 风动工具 型号 工作压（ Mpa ） 耗气量 min3m 数量1N 气腿式凿岩机 7655 2 腿持式凿岩机 YT30 3 风镐 G7 1 4 表 32 锚喷支护班风动工具使用情况 风动工具 型号 工作压力 Mpa 耗气量 min3m 数量2N 气腿式凿岩机 7655 2 手持式凿岩机 0130 3 风镐 G7 1 4 混凝土喷射机 2HP2 510 1 行星式气动振动棒 TRZ250 1 表 33 采煤工作面风动工具使用情况 井下各采区风动机具的配置图、每班使用的机具台数、型号及规格如图 31所示 风动工具 型号 工作压力 Mpa 耗气 min3m 数量（ 1） 数量（ 2） 数量（ 3） 风镐 G7 1 4 4 4 21 煤矿井下巷道布置图巷道掘进：工作面1 ：井筒：330 工作面2:900工作面3:900巷道掘进：110 矿井压气设备的选型设计 供气方案选择地面集中供气，这种布置方案优点是：供电方便；空气干燥；设备的布置，搬运，安装，维护和管理都方便，冷却水可循环使用 确定 空压机站需要的供气量   iii kqaaaQ 321 （ min3m ） （ 31） 式中： 1a —— 沿管道全长的漏风系数； （查表：当管道总长度大于 2020m 时 1a =） 2a —— 机械磨损耗气量增加系数；取： a 3a —— 海拔高度修正系数； i —— 同类型风动机具的台数；， iq —— 空气消耗量 ik —— 同时使用系数；将其代入式子 31得 31 . 2 1 . 1 5 1 . 0 5 ( 6 3 . 6 0 . 9 3 2 . 9 0 . 9 2 0 1 0 . 8 4 2 8 0 . 96 2 . 4 0 . 9 2 1 . 5 0 . 9 ) 1 0 7 . 4 1 / m inQm                     确定空压机型式和台数 依据计算所得  min3m 和 风动工具所需压力 = 25/kgf cm 再加上压气管道 22 的损失压力 ，一般不超过 ，即压气站的输出压力为 22 6/P kgf cm。 据此选择空气压气机型号和台数。 选取 4台 5L—— 40/8 型活塞式空压机。 额定排气量 40eQ min3m ，额定工作压力 78 2  cmk gfPe Mpa (式中 M pacmkgf 0 9 2  ) ，其中 3 台工作，一台备用。 228 / 5 /kgf cm kgf cm ，故所选空压机符合规定。 选择各段管道直径 依据图 31，求得各管段通过的空气量及确定选择计算管长，再查《压气管径选择表》，即可选出标准钢管直径。 结果见下表（ 32）： 管 段 代 号 实际长度 ml 压气量13 minmQ 计算管径mmd 标准钢管规格)( mmmmbd  压力损失Mpap 12 900 4 40 112 23 1000 4 40 112 34 1100 50 141 108 4  35 900 4 40 112 36 900 58 152 133 4  67 330 207 219   68 900 58 147 133 4  89 900 4 40 112 810 1000 50 141 108 4  1011 1000 50 141 108 4  校验空压机的排气压力 由表可看出 76321的管路其空气压力损失最大，将是： 1 2 2 4 3 6 6 7m a x0 . 1 3 1 0 0 . 1 4 6 0 0 . 0 2 3 3 0 . 0 0 5 7 0 . 3 0 6 0P P P P P M P a               （ 33） 这样就需要空压机出口的最小压力应为： 23 m in m a x 1hgP P P   =（ ++1）  100= 由此可知：所选 5L— 40/8 型空压机的额定排气压力 784eP KPa ＞ min KPa ，故满足了要求。 后期随着工作面的推移， 21 段的长度逐渐减小，该压气机仍可以满足要求，各管径不变均可。 选择电动机和电控 设备 拖动空压机的电动机，通常由制造厂家成套供应，无需另选。 电控设备科依据电动机的型式和容量选用合适的启动和控制设备。 选择。