六盤水麻衣礦的礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例目錄TOC\o"1-3"\h\u28070六盤水麻衣礦的礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例 V1.4掘進(jìn)通風(fēng)1.4.1設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)要為局部通風(fēng)預(yù)留環(huán)境；針對局部通風(fēng)的設(shè)計(jì)要高效可靠；局部通風(fēng)機(jī)的選擇要合乎效益且兼顧高技術(shù)；根據(jù)通風(fēng)方式選擇不同風(fēng)筒；若設(shè)計(jì)中風(fēng)機(jī)不能完成通風(fēng)要求，則考慮使用多風(fēng)機(jī)聯(lián)合通風(fēng)。1.4.2通風(fēng)方法根據(jù)掘進(jìn)時(shí)為了稀釋和排出煤巖涌出的有害氣體的要求，進(jìn)行總風(fēng)壓通風(fēng)的同時(shí)也使用局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓入式通風(fēng)，采用柔性風(fēng)筒。1.4.3局部通風(fēng)機(jī)參數(shù)①確定工作參數(shù)：局部通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量按下式計(jì)算：（7-10）上式中pq用接頭數(shù)與漏風(fēng)率與它的關(guān)系算出得1.11，再根據(jù)公式計(jì)算得出局部通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量為10.27m3/s。②計(jì)算工作風(fēng)壓hf設(shè)風(fēng)筒的動壓損失為hv，全壓Ht為按下式計(jì)算：（7-11）上式中各符號參數(shù)見下表。表1.12符號參數(shù)表符號參數(shù)Rf(6.5×800)/100=52（Pa）Qf10.27m3/sQh9.25m3/sρ1.2t/m3D0.8根據(jù)參數(shù)表計(jì)算得出風(fēng)筒全壓為5143.16Pa。1.4.4局部通風(fēng)設(shè)備選型選用DBKJ№6.3型局部通風(fēng)機(jī)，技術(shù)參數(shù)見下表。表1.13DBKJ№6.3局部通風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表功率/kW風(fēng)量/(m3/min)全壓/Pa轉(zhuǎn)速r/min2×30590～320760～590029501.5通風(fēng)設(shè)備1.5.1設(shè)計(jì)依據(jù)礦井煤層傾角20°，瓦斯?jié)舛扰卸楦咄咚沟V井，煤塵具有爆炸性。根據(jù)以上條件采用中央并列式通風(fēng)方法。1.5.2主通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)量計(jì)算根據(jù)第七章1.2.2需風(fēng)量計(jì)算可知主通風(fēng)機(jī)至少需要滿足礦井通風(fēng)容易時(shí)期的54m3/s和礦井通風(fēng)困難時(shí)期的51.2m3/s。1.5.3主通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓計(jì)算（1）自然風(fēng)壓的計(jì)算冬季和夏季的自然風(fēng)壓會隨著空氣溫差的改變而改變，因此必須確定礦井自然風(fēng)壓。礦井這兩個(gè)季節(jié)的空氣密度見下表。表1.14季節(jié)空氣密度季節(jié)密度/kg/m3進(jìn)風(fēng)回風(fēng)冬季1.281.24夏季1.201.24如圖1.5所示，系統(tǒng)的自然風(fēng)壓HN可用下式計(jì)算：（7-12）使用ρm1和ρm2來代替ρ1和ρ2，進(jìn)行簡化計(jì)算：（7-13）式中符號含義見下表。表1.15符號含義表符號含義值與單位g重力加速度m/s2Z礦井最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的水平間距mρ1空氣柱0-1-2井巷內(nèi)dZ段空氣密度kg/m3ρ2空氣柱5-4-3井巷內(nèi)dZ段空氣密度kg/m3ρm1空氣柱0-1-2井巷內(nèi)dZ段空氣平均密度kg/m3Ρm2空氣柱5-4-3井巷內(nèi)dZ段空氣平均密度kg/m3自然風(fēng)壓圖見下圖。圖1.5礦井冬、夏季自然風(fēng)壓示意圖（2）選擇主要通風(fēng)機(jī)①確定主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量通風(fēng)采用抽出式的通風(fēng)風(fēng)量按下式計(jì)算： （7-14）式中符號含義見下表。表1.16符號含義表符號含義值與單位Q扇風(fēng)機(jī)風(fēng)量m/s2Q礦分為容易時(shí)期和困難時(shí)期的礦井風(fēng)量m3/sK外部漏風(fēng)系數(shù)1.05根據(jù)符號含義表和阻力表計(jì)算得出主要通風(fēng)機(jī)在容易時(shí)期須提供的風(fēng)量為56.7m3/s。在困難時(shí)期須提供的風(fēng)量為60.06m3/s。對于壓入式通風(fēng)，計(jì)算時(shí)漏風(fēng)系數(shù)在1.10~1.15之中取值即可。②確定主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓對于離心式通風(fēng)機(jī)使用以下公式計(jì)算風(fēng)壓： （7-15） （7-16）式中符號含義見下表。表1.17符號含義表符號含義值與單位hd通風(fēng)機(jī)裝置阻力Pahv通風(fēng)機(jī)出口動能損失Pa由于采用軸流式通風(fēng)機(jī)，按下式計(jì)算風(fēng)壓： （7-17） （7-18）式中符號含義見下表。表1.18符號含義表符號含義值與單位hd通風(fēng)機(jī)裝置阻力200PaHN自然風(fēng)阻0（此處不考慮）通過阻力計(jì)算部分計(jì)算得來的通風(fēng)總阻力來計(jì)算通風(fēng)機(jī)在礦井通風(fēng)容易時(shí)期的風(fēng)壓為1133.47Pa，在礦井通風(fēng)困難時(shí)期的風(fēng)壓為1552.83Pa。1.5.4主通風(fēng)機(jī)選型風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)參數(shù)表見下表。表1.19工況點(diǎn)參數(shù)表名稱風(fēng)量/(m3/s)風(fēng)壓/(Pa)葉片安裝角度效率η容易時(shí)期m56.71133.4727ˊ/22o75%困難時(shí)期M60.061552.8333ˊ/28o82%根據(jù)求出的Q扇、h扇難、h扇易兩組數(shù)據(jù)選擇合適的主要通風(fēng)機(jī)。依據(jù)工況點(diǎn)參數(shù)表中的風(fēng)量坐標(biāo)和風(fēng)壓坐標(biāo)來選出合理的風(fēng)機(jī)，可以看到FBCDZ-6-№17A-2×110kw通風(fēng)機(jī)能夠使兩個(gè)工況點(diǎn)處于合理位置。通風(fēng)機(jī)準(zhǔn)備兩臺，一用一備。通風(fēng)機(jī)特性曲線見圖1.6。配套使用的電動機(jī)型號為YBF315L1—6。

圖1.6通風(fēng)機(jī)性能曲線及通風(fēng)容易(困難)時(shí)期工況點(diǎn)(M、m)1.5.5主通風(fēng)機(jī)實(shí)際工況點(diǎn)風(fēng)機(jī)實(shí)際工況點(diǎn)的參數(shù)見下表。表1.20風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)參數(shù)表名稱風(fēng)量/(m3/s)風(fēng)壓/(Pa)電功率/(KW)葉片角度效率η容易時(shí)期m′58.611213.24123.1027ˊ/22o76%困難時(shí)期M′61.931650.50183.1733ˊ/28o81%1.5.6礦井總風(fēng)阻與等積孔（7-19）（7-20）式中符號含義見下表。表1.21符號含義表符號含義值與單位R礦易容易時(shí)期總風(fēng)阻Ns2/m8R礦難困難時(shí)期總風(fēng)阻Ns2/m8等積孔用以下公式進(jìn)行計(jì)算：（7-21）（7-22）式中符號含義見下表。表1.22符號含義表符號含義值與單位A礦易容易時(shí)期通風(fēng)等積孔m2A礦難困難時(shí)期通風(fēng)等積孔m2通過公式計(jì)算得礦井通風(fēng)容易時(shí)期的等積孔為2.103m2，困難時(shí)期的等積孔為1.851m2。通風(fēng)難易程度評價(jià)表見下表。表1.23通風(fēng)難易程度評價(jià)表等積孔/(m2)風(fēng)阻/(Ns2/m8)通風(fēng)阻力等級通風(fēng)難易程度<1>1.44大阻力礦難1-21.44-0.36中阻力礦中>2<0.36小阻力礦易該礦井通風(fēng)容易時(shí)期為小阻力礦，通風(fēng)容易；通風(fēng)困難時(shí)期為中阻力礦，通風(fēng)中等難度。1.6礦井反風(fēng)及避災(zāi)路線1.6.1礦井反風(fēng)的要求主要通風(fēng)機(jī)反風(fēng)設(shè)施要能在十分鐘內(nèi)改變風(fēng)流方向，且供給風(fēng)量不得小于五分之二。每季度須檢查設(shè)施，一年一次反風(fēng)演習(xí)，因采掘發(fā)生大風(fēng)流變化時(shí)也做一次。1.6.2反風(fēng)方法及設(shè)施反風(fēng)方法有反風(fēng)道反風(fēng)、風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)和無反風(fēng)道反風(fēng)這三種方法。主要通風(fēng)機(jī)反風(fēng)設(shè)施在十分鐘內(nèi)改變風(fēng)流方向后，要供給不低于正常情況下40%的風(fēng)量。1.7礦井通風(fēng)系統(tǒng)分析1.1.1通風(fēng)系統(tǒng)分析（1）井田設(shè)三個(gè)井筒，采用抽出式通風(fēng)方式，有兩個(gè)安全出口。（2）礦井的反風(fēng)系統(tǒng)能夠很好的控制災(zāi)害程度，將災(zāi)害損失降到最低。（3）井下通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)置在進(jìn)風(fēng)處，能夠很好的控制風(fēng)流。（4）主要通風(fēng)機(jī)配備兩臺，一用一備，可以滿足需求。（5）采掘工作面獨(dú)立通風(fēng)，針對瓦斯超限可以直接報(bào)警斷電。（6）井下各類通風(fēng)構(gòu)筑物保障風(fēng)速穩(wěn)定。通風(fēng)系統(tǒng)直接保障礦井安全。（7）在措施方面主要有：風(fēng)量和風(fēng)速監(jiān)測，保障風(fēng)速穩(wěn)定；經(jīng)常檢查通風(fēng)構(gòu)筑物情況，及時(shí)維修處理，維持風(fēng)速穩(wěn)定；實(shí)施風(fēng)電閉鎖；實(shí)行工作面瓦斯超限報(bào)警斷電等。1.1.2其它安全保證措施（1）回采及掘進(jìn)工作面保障在掘進(jìn)工作面中使用局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓入式通風(fēng)。工作面風(fēng)速滿足要求。（2）風(fēng)量與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)保障礦井容易、困難時(shí)期配風(fēng)量分別為54m3/s和51.2m3/s，該配風(fēng)量可以保障礦井生產(chǎn)安全。各井巷中的風(fēng)流速度滿足安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)能夠保證礦井安全生產(chǎn)。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中各風(fēng)路風(fēng)壓達(dá)到平衡，風(fēng)壓若是發(fā)生變化，隨時(shí)可以通過風(fēng)門進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，保障通風(fēng)安全。（3）反風(fēng)系統(tǒng)主要通風(fēng)機(jī)反風(fēng)設(shè)施通過電機(jī)反轉(zhuǎn)在十分鐘內(nèi)改變風(fēng)流方向，效率高。風(fēng)井安全出口內(nèi)設(shè)置兩組雙向風(fēng)門，同時(shí)可以完成反風(fēng)和保障安全的任務(wù)。（4）風(fēng)機(jī)房檢測儀器風(fēng)機(jī)房配備專用儀器檢測通風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)房預(yù)備兩個(gè)備用風(fēng)門以滿足通風(fēng)需求。（5）保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施①各通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)上要設(shè)置通風(fēng)構(gòu)筑物。以便調(diào)節(jié)風(fēng)量。②巷道內(nèi)盡量不要擺放物品或者機(jī)械，確保風(fēng)流通暢。③設(shè)計(jì)巷道斷面尺