矿井通风设计毕业设计论文

目 录

一 概述 ?????????????????????????????1 二 矿井通风系统选择 ???????????????????????1 (一)设计原则及步骤???????????????????????? 1

三 风量计算及风量分配 ?????????????????????? 3 (一)矿井需风量计算???????????????????????? 3

(二)风量分配与风速验算?????????????????????? 8

四 矿井通风阻力计算 ?????????????????????? 10 (一)计算原则??????????????????????????10(二)计算方法 ??????????????????????????11 五 主要通风机选型 ???????????????????????12 (一)自然风压的计算 ???????????????????????12 (二)选择主要通风机 ???????????????????????13 (三)选择电动机 ?????????????????????????15 六 概算矿井通风费用 ??????????????????????16 七 矿井等积孔计算 ??????????????????????17 参考文献 ?????????????????????????????18 附录一 矿井井巷通风总阻力附表 ?????????????????? 19 附录二 困难时期通风网络图 ???????????????????? 21 附录三 容易时期通风网络图 …………………………………………………… 22

一 概述

某煤矿井田范围走向长7.42km,倾斜宽0.66—1.47km,井田面积约8.53 km2。位于背斜南翼,为一般平缓的单斜构造,地层产状走向近东西向,倾向南,倾角10-25。,一般为16。左右。矿井生产能力为90万t/a。

矿井采用中央竖井,煤层分组采区上山布置的开拓方式,单翼对角式通风。矿井通风难易时期的系统示意图见后。井田设三个井筒:主井、副井、风井。地面标高+200m。全矿井划分为两个水平,第一水平标高-150m,第二水平标高-350m,回风水平标高+45~+50m。第一水平东西运输大巷布置在煤层的底板岩石中,距煤层30m,通过水平大巷开拓煤层的全部上山采区。矿井采用走向长壁开采方式。

该矿是高瓦斯矿井,瓦斯涌出量较大,为安全起见,用“品”字形布置三条上山。采用综合机械化放顶煤采煤。采煤工作面的平均断面积8.1 m2,回采工作面温度一般在21°,回风巷风流中瓦斯(或二氧化碳)的平均绝对涌出量为5.65m3/min,三四班交接时人数最多66人;掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量3.75m3/min,掘进工作面同时工作的最多人数18人,一次爆破炸药用量4.3kg。

二 矿井通风系统选择

选择合理的局部通风方法、风筒类型与直径,计算局部通风阻力、选择局部通风机及掘进通风安全技术措施、装备。

(一)设计原则及步骤

1.设计原则

根据开拓、开采巷道布置、掘进区域煤岩层的自然条件以及掘进工艺,确定合理的局部通风方法及其布置方式,选择风筒类型和直径,计算风筒出入口风量,计算风筒通风阻力,选择局部通风机。

局部通风是矿井通风系统的一个重要组成部分,其新风取自矿井主风流,其污风又排入矿井主风流。其设计原则可归纳如下:

(1)矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件; (2)局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进; (3)尽量采用技术先进的低噪、高效型局部通风机;

1

(4)压人式通风宜用柔性风筒,抽出式通风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。 2.设计步骤

(1)确定局部通风系统,绘制掘进巷道局部通风系统布置图; (2)按通风方法和最大通风距离,选择风筒类型与直径; (3)计算风机风量和风筒出口风量;

(4)按掘进巷道通风长度变化.分阶段计算局部通风系统总阻力; (5)按计算所得局部通风机设计风量和风压,选择局部通风机; (6)按矿井灾害特点,选择配套安全技术装备。

3.掘进通风方法

掘进通风方法分为利用矿井内总风压通风和利用局部动力设备通风的方法,局部通风机通风是矿井广泛采用的掘进通风方法,它是由局部通风机和风筒(或风障)组成一体进行通风,通风方式为:压入式通风

三、 风量计算及风量分配

(一)矿井需风量计算

对设计矿井的风量,可按两种情况分别计算:

一种是新矿区无邻近矿井通风资料可参考时,矿井需要风量应按设计中井下同时工作的最多人数和按吨煤瓦斯涌出量的不同的吨煤供风量计算,并取其中最大值。在矿井设计中吨煤瓦斯涌出量的计算,根据在地质勘探时测定煤层瓦斯含量,结合矿井地质条件和开采条件计算出吨煤瓦斯涌出量,再计算矿井需风量。 另一种是依据邻近生产矿井的有关资料,按生产矿井的风量计算方法进行。其原则是:矿井的供风量应保证符合矿井安全生产的要求,使风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其它有害气体的浓度以及风速、气温等必须符合《规程》有关规定。创造良好的劳动环境,以利于生产的发展。课程设计是在收集实习矿井资料基础上进行的,故可按此种方法计算矿井风量。即按生产矿井实际资料,分别计算设计矿井采煤工作面、掘进工作面、硐室等所需风量,得出全矿井需风量,即“由里往外”计算方法。

2

1.生产工作面,备用工作面

每个回采工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。

由题可知:此矿井属高瓦斯矿井

(1)按高瓦斯矿井按照瓦斯(或二氧化碳))涌出量计算

根据《煤矿安全规程》规定,按回采工作面回风流中瓦斯(或二氧化

碳)的浓度不超过1%的要求计算:

Qc?100?qc?KCH4

式中:Qc——回采工作面实际需要风量,m3/s ;

qc——回采工作面回风巷风流中瓦斯(或二氧化碳)的平均绝对涌出量,m3/s;

KCH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数。(正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值)。 此矿井采用综合机械化采煤,一般取1.2~1.6故取KCH4=1.5,由题目可知回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量为: qc=5.65 m3/min =0.09 m3/s

则 Qc=100×0.09×1.5=13.5 m3/s (2)按工作面温度选择适宜的风速进行计算(见表3-1)

Qc?Vc?Scxk m3/s 式中:Vc——采煤工作面风速,m/s;

Sc——采煤工作面的平均断面积,m2。

3

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)