八模块矿井通风系统与通风设计.ppt

《八模块矿井通风系统与通风设计.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《八模块矿井通风系统与通风设计.ppt（41页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计矿井通风技术精品课程矿井通风技术精品课程第一页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计 1.给定条件，能进行矿井通风系统设计。1矿井通风系统设计的内容和要求；2矿井通风系统设计步骤和要点；知识点知识点技能点技能点第二页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计 矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风网路、通风动力和通风控制设施的总称。一、矿井通风系统的类型及其适用条件 按进、回井在井田内的位置不同，通风系统可分为中央式、对角式、区域式及混合式。1、中央式 进、回风井均位于井田

2、走向中央。根据进、回风井的相对位置，又分为中央并列式和中央边界式（中央分列式）。第三页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计2 2、对角式、对角式 1 1）两翼对角式）两翼对角式 2 2）分区对角式）分区对角式 进进风风井井位位于于井井田田走走向向的的中中央央，在在各各采采区区开开掘掘一一个个不不深深的小回风井，无总回风巷。的小回风井，无总回风巷。第四页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计3、区域式 在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立的通风系统。如图。4、混合式 由上述诸种方式混合组成。例如，中央分列与两翼对角混

3、合式，中央并列与两翼对角混合式等等。第五页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计二、主要通风机的工作方式 主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压抽混合式。1、抽出式 主要通风机安装在回风井口，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。2、压入式 主要通风机安设在入风井口，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。3、压抽混合式 在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间。第六页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计三、矿井通风系统

4、的选择 中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。因此，矿井初期宜优先采用。有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应采用对角式或分区对角式通风；当井田面积较大时，初期可采用中央通风，逐步过渡为对角式或分区对角式。矿井通风方法一般采用抽出式。当地形复杂、露头发育老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。第七页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计四、采区通风系统1）、采区通风系统的基本要求 1、每一个采区，都必须布置回风道，实行分区通风。2、采煤和掘进工作面应独立通风系统。有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。3、煤

5、层倾角大于12的采煤工作面采用下行通风时，报矿总工程师批准，4、采煤和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区或冒落区。2）、采区进风上山与回风上山的选择 1、轨道上山进风，运输机上山回风 2、运输机上山进风、轨道上山回风第八页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计五、采煤工作面上行风与下行风 上行风与下行风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时，采煤工作面的风流沿倾斜向上流动，称上行通风，否则是下行通风。上行通风上行通风运煤方向运煤方向 新风新风 污风污风 下行通风下行通风运煤方向运煤方向 新风新风 污风污风 第九页，编辑于

6、星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计六、工作面通风系统1、U型与Z型通风系统 2、Y型、W型及双Z型通风系统 第十页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计七、漏风及有效风量1）漏风的分类 矿井漏风按其地点可分为：（1）外部漏风（或称井口漏风）泛指地表附近如箕斗井井口，地面主通风机附近的井口、防爆盖、反风门、调节闸门等处的漏风。（2）内部漏风（或称井下漏风）是指井下各种通风构筑物的漏风、采空区以及碎裂的煤柱的漏风。2）漏风的原因 当有漏风通路存在，并在其两端有压差时，就可产生漏风。漏风风流通过孔隙的流态，视孔隙情况和漏风大小而异。第十一页

7、，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计八、矿井通风设计（一）矿井通风设计的内容与要求 其基本任务是建立一个安全可靠、技术先进和经济合理的矿井通风系统。矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计。1、基建时期的通风：多采用局扇通风，当进、回风井贯通后，主要通风机安装完毕后，可采用全风压通风。第十二页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计2、矿井生产时期的通风：指矿井正常投产后，矿井开拓、采煤、准备及其他井巷的通风。矿井服务年限不长时（1520年）只做一次设计，初期为容易时期，后期为困难时期，根据这两个时期选择通

8、风设备。矿井服务年限较长时，可分两期或更多设计，一般为第一水平为第一期，对根据该时期的通风容易和困难时期来选择通风设备。第二期的通风设计一般只做原则上规划。第十三页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计3、矿井通风设计的要求 将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和良好的劳动条件；通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施；通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益好。第十四页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计4、矿井通风设

9、计的内容 确定矿井通风系统；矿井风量计算和风量分配；矿井通风阻力计算；选择通风设备；概算矿井通风费用；特殊的矿井还要进行矿井空气温度调节的计算。九、优选矿井通风系统 1、矿井通风系统的要求 1)每一矿井必须有完整的独立通风系统。2)进风井囗应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。第十五页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计 3)箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，如果兼作回风井使用，必须采取措施，满足安全的要求。4)多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近。5)每一个生产水平和

10、每一采区，必须布置回风巷，实行分区通风。6)井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。7)井下充电室必须单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。第十六页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计、确定矿井通风系统 根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。第十七页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计九、矿井风量计算九、矿井风量计算（一）、矿井

11、风量计算原则（一）、矿井风量计算原则 矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。大值。(1)(1)按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于不得少于4m4m3 3；(2)(2)按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。计算。第十八页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计(二）矿井需风量的计算1、采煤工作面需风量的计算 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

12、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。第十九页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计(2)、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：式中：Q采回采工作面实际需要风量，m3/min；q采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/min；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）。第二十页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿

13、井通风设计 工作面布置有专用排瓦斯巷（俗称尾巷，且符合煤矿安全规程第一百三十七条的规定）的回采工作面风量计算:第二十一页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计 (3)、按工作面温度择适宜的风速进行计算（见上表）:(4)、按回采工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量：每人供风4m3/min：Q采4N（m3/min）每千克炸药供风25m3/min：Q采25A（m3/min）第二十二页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计 (5)、按风速进行验算：15SQ采4N（m3/min）每千克炸药供风25m3/min：Q采25A（m3/min）(

14、4)、按风速进行验算:岩巷掘进最低风量，Q岩掘9S掘 （m3/min）煤巷掘进最低风量，Q煤掘15S掘（m3/min）岩煤巷道最高风量，Q掘240S掘（m3/min）第二十六页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计、硐室需风量计算 独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算：（）机电硐室 发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量进行计算：采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量 m3/min 第二十七页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计（2 2）爆破材料库）爆破材料库 （3 3）充电硐室）充电硐室 按其回

15、风流中氢气浓度小于按其回风流中氢气浓度小于0.5%0.5%计算计算 5、矿井总风量计算、矿井总风量计算第二十八页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计十、矿井通风总阻力计算十、矿井通风总阻力计算(一一)矿井通风总阻力计算原则矿井通风总阻力计算原则1 1、矿井通风设的总阻力，不应超过、矿井通风设的总阻力，不应超过3000Pa3000Pa。2 2、矿矿井井井井巷巷的的局局部部阻阻力力，新新建建矿矿井井按按井井巷巷摩摩擦擦阻阻力力的的10%10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%15%计算。计算。第二十九页，编辑于星期六：十六点 四

16、十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计（二）矿井通风总阻力计算 矿井通风总阻力：风流由进风井口起，到回风井口止，沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。对于矿井有两台或多台风主要通风机工作，矿井通风阻力按每台主要通风机所服务的系统分别计算。矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期。通风系统总阻力最大时亦称为通风困难时期。对于通风困难和容易时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总阻力。第三十页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计计算方法：沿着风流总阻力最大路线，

17、依次计算各段摩擦阻力hf，然后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力 hf1 和 hf2。hf 按下式计算：第三十一页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计五、矿井通风设备的选择五、矿井通风设备的选择 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。矿井通风设备是指主要通风机和电动机。（一）矿井通风设备的要求（一）矿井通风设备的要求：1 1、矿矿井井必必须须装装设设两两套套同同等等能能力力(同同型型号号)的的主主要要通通风风设设备备，其中一套作备用。其中一套作备用。2 2、选选择择通通风风设设备备应应满满足足第第一一开开采采水水平平各各个个时时期期工工况况变变化化，并使通风

18、设备长期高效率运行。并使通风设备长期高效率运行。第三十二页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计 3、风机能力应留有一定的余量，轴流式其叶片安装角度要比允许角度小5，离心式的转速不大于最高允许转速的90%。4、进、出风井井口的高差在150m以上，或进、出风井井口标高相同，但井深400m以上时，宜计算矿井的自然风压。（二）主要通风机的选择 1、计算通风机风量Qf第三十三页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计2 2、计算通风机风压、计算通风机风压 离心式通风机（提供的大多是全压曲线）：离心式通风机（提供的大多是全压曲线）：容易时期容

19、易时期 困难时期困难时期 轴流式通风机（提供的大多是静压曲线）：轴流式通风机（提供的大多是静压曲线）：容易时期容易时期 困难时期困难时期。第三十四页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计3、初选通风机 根据计算的矿井通风容易时期通风机的Qf、Hsdmin(或Htdmin)和矿井通风困难通风机的Qf、Hsdmax(或Htdmax)在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。4、求通风机的实际工况点 因为根据Qf、Hsdmin(或Htdmin)和Qf、Hsdmax(或Htdmax)确定的工况点，但设计工况点不一定恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据通风机的

20、工作阻力，确定其实际工况点。步骤如下：第三十五页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计1）计算通风机的工作风阻 用静压特性曲线时：用全压特性曲线时：第三十六页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计2 2）确定通风机的实际工况点）确定通风机的实际工况点 在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线，与风压在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。曲线的交点即为实际工况点。Q(m3/s)H(Pa)(Hmin,Qfmin)(Hmax,Qfmax)RmaxRminMmaxMmin第三十七页，编辑于星期六：十六点 四

21、十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计5、确定通风的型号和转速 根据通风机的工况参数（Qf、Hsd、N）对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定通风机的型号和转速。6、电动机选择 (1)、通风机的输入功率按通风容易和困难时期，分别计算风所需的输入功率Nmin ，max 。第三十八页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计 (2)、电动机的台数及种类 当Nmin0.6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为：当Nmin0.6Nmax时，选二台电动机，其功率分别为：初期：后期按选一台电机公式计算。第三十九页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一

22、矿井通风设计矿井通风设计六、概算矿井通风费用六、概算矿井通风费用 吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。吨煤通风成本主要包括下列费用：吨煤通风成本主要包括下列费用：1 1、电费（、电费（W W1 1）2 2、设备折旧费、设备折旧费 3 3、材料消耗费用、材料消耗费用 4 4、通风工作人员工资费用、通风工作人员工资费用 5 5、专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费折算至吨、专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费折算至吨 煤的费用。煤的费用。6 6、采每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用。、采每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用。第四十页，编辑于星期六：十六点 四十分。任务一任务一 矿井通风设计矿井通风设计七、概算矿井通风费用 吨煤通风成本主要包括下列费用：1、电费（W1）吨煤的通风电费为主要通风机年耗电费及井下辅助通风机、局部通风机电费之和除以年产量，可用如下公式计算：矿井仅选一台电机时：矿井选两台电机时：第四十一页，编辑于星期六：十六点 四十分。