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1、第九章第九章 矿井通风设计矿井通风设计本章主要内容本章主要内容1 1、矿井通风设计、矿井通风设计-内容与要求、优选通风系统、矿井风内容与要求、优选通风系统、矿井风量计算、阻力计算、全矿总压差计算、主扇风机的选择量计算、阻力计算、全矿总压差计算、主扇风机的选择2 2、矿井通风费用的预算、铀矿井排氡风量计算、矿井通风费用的预算、铀矿井排氡风量计算、第一节第一节 矿井通风设计的任务与内容矿井通风设计的任务与内容1 1、矿井通风设计的任务、矿井通风设计的任务 将将足足够够的的新新鲜鲜空空气气有有效效地地送送到到井井下下工工作作场场所所，保保证证生生产产和和良良好好的的劳动条件；劳动条件；通风系统简单，
2、风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；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；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；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。通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益好。2 2、矿井通风设计的内容、矿井通风设计的内容（1 1）拟定矿井通风系统；（）拟定矿井通风系统；（2 2）计算各个工作面需风量；）计算各个工作面需风量；（3 3）计算风量分配和全矿需风量；（）计算风量分配和全矿需风量；（4 4）计算全矿总压差；）
3、计算全矿总压差；（5 5）选择主扇及其电机；（）选择主扇及其电机；（6 6）决定通风构筑物；）决定通风构筑物；（7 7）拟定通风费用预算；（）拟定通风费用预算；（8 8）编制通风工程的施工计划）编制通风工程的施工计划。第七章第七章 矿井通风系统与通风设计矿井通风系统与通风设计第二节第二节 通风系统的拟定通风系统的拟定 一、拟定通风系统的基本原则一、拟定通风系统的基本原则 (1)(1)进进风风井井巷巷及及采采掘掘工工作作面面的的风风源源含含尘尘量量不不得得大大于于0.5mg/m0.5mg/m3 3。现现已已作作为为通通风风井井的的箕箕斗斗井井或或混混合合井井，必必须须采采取取净净化化措措施施，使
4、使风风源源含含尘尘量量达达到到上述要求。上述要求。(2)(2)主要回风井不得作为人行道，回风道排出的废风不得造成公害。主要回风井不得作为人行道，回风道排出的废风不得造成公害。(3)(3)矿井有效风量率应在矿井有效风量率应在6060以上。以上。(4)(4)采采场场、二二次次破破碎碎巷巷道道应应有有贯贯穿穿风风流流，电电耙耙工工应应位位于于上上风风侧侧；避避免免废风串联，否则应采取空气净化措施。废风串联，否则应采取空气净化措施。(5)(5)井下炸药库及充电硐室必须设有独立的回风线路。井下炸药库及充电硐室必须设有独立的回风线路。(6)(6)不不用用的的井井巷巷和和采采空空区区，必必须须及及时时封封闭
5、闭。密密闭闭、风风门门、风风桥桥、风风硐硐等通风构筑物，必须严密完好。等通风构筑物，必须严密完好。(7)(7)主扇应有反风装置，并保证在主扇应有反风装置，并保证在10min10min内改变风向。内改变风向。二、统一通风系统及分区通风系统的拟定二、统一通风系统及分区通风系统的拟定拟定通风系统时，首先要考虑采用统一通风系统还是分区通风系统，两拟定通风系统时，首先要考虑采用统一通风系统还是分区通风系统，两者各有优劣，应根据各矿的具体情况进行比较确定。者各有优劣，应根据各矿的具体情况进行比较确定。统一通风系统进风和回风井较少，使用的通风设备也较少，便于集中统一通风系统进风和回风井较少，使用的通风设备也
6、较少，便于集中管理。不能增加进、出风井的矿井，特别是深矿井，采用全矿统一的管理。不能增加进、出风井的矿井，特别是深矿井，采用全矿统一的通风系统比较合理。通风系统比较合理。分区通风系统不同于在一个矿区内因划分成几个井田开拓而构或几个分区通风系统不同于在一个矿区内因划分成几个井田开拓而构或几个通风系统。分区通风各通风系统是处于同一开拓系统中，井巷之间存通风系统。分区通风各通风系统是处于同一开拓系统中，井巷之间存在一定的联系。分区通风也不同于多台扇风机在一个通风系统中作并在一定的联系。分区通风也不同于多台扇风机在一个通风系统中作并联通风。联通风。分区通风区域划分的原则是，一般应将矿量比较集中，生产上
7、联系紧分区通风区域划分的原则是，一般应将矿量比较集中，生产上联系紧密的有关地段划分为一个分区。目前国内冶金矿山主要有以下几种分密的有关地段划分为一个分区。目前国内冶金矿山主要有以下几种分区方法：区方法：（1 1）按矿体分区）按矿体分区 （2 2）按中段分区）按中段分区 （3 3）按采区分区）按采区分区三、进风井与回风井的布置三、进风井与回风井的布置按照进风井与回风井的相对位置，其布置可分为三类：按照进风井与回风井的相对位置，其布置可分为三类：1 1、中央式、中央式 进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的相对位置，又分进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的相对位置，又分为中央并列
8、式和中央边界式（中央分列式）。为中央并列式和中央边界式（中央分列式）。2 2、对角式、对角式 1 1）两翼对角式）两翼对角式 进进风风井井大大致致位位于于井井田田走走向向的的中中央央，两两个个回回风风井井位位于于井井田田边边界界的的两两翼翼（沿沿倾倾斜斜方方向向的的浅浅部部），称称为为两两翼翼对对角角式式，如如果果只只有有一一个个回回风风井井，且且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。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的小小回回风风井井，无无总总回回风风巷。巷
9、。3 3、混合式、混合式 由由上上述述诸诸种种方方式式混混合合组组成成。例例如如，中中央央分分列列与与两两翼翼对对角角混混合合式式，中中央央并并列列与与两翼对角混合式等等。两翼对角混合式等等。四、主扇工作方式四、主扇工作方式 主要通风机的工作方式有三种：主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压抽混合式抽出式、压入式、压抽混合式。1 1、抽出式抽出式 主主要要通通风风机机安安装装在在回回风风井井口口，在在抽抽出出式式主主要要通通风风机机的的作作用用下下，整整个个矿矿井井通通风风系系统统处处在在低低于于当当地地大大气气压压力力的的负负压压状状态态。当当主主要要通通风风机机因因故停止运转时，井
10、下风流的压力提高，比较安全。故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。2 2、压入式、压入式 主主要要通通风风机机安安设设在在入入风风井井口口，在在压压入入式式主主要要通通风风机机作作用用下下，整整个个矿矿井井通通风风系系统统处处在在高高于于当当地地大大气气压压的的正正压压状状态态。在在冒冒落落裂裂隙隙通通达达地地面面时时，压压入入式式通通风风矿矿井井采采区区的的有有害害气气体体通通过过塌塌陷陷区区向向外外漏漏出出。当当主主要要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。3 3、压抽混合式、压抽混合式 在在入入风风井井口口设设一一风风机机作作压压入入式
11、式工工作作，回回风风井井口口设设一一风风机机作作抽抽出出式式工工作作。通通风风系系统统的的进进风风部部分分处处于于正正压压，回回风风部部分分处处于于负负压压，工工作作面面大大致致处处于于中中间间，其其正正压压或或负负压压均均不不大大，采采空空区区通通连连地地表表的的漏漏风风因因而而较较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。在在一一般般情情况况下下，抽抽出出式式通通风风应应用用比比较较广广泛泛，其其优优点点主主要要是是无无需需在在主主要要进进风风道道安安设设控控制制风风流流的的通通风风构构筑筑物物，便便于于运运输输，行行人人和和通通风风管管理理工工作
12、作，采场炮烟也易于排出。采场炮烟也易于排出。但是下列情况适于采用压入式通风。但是下列情况适于采用压入式通风。（1 1）在回采过程中，回风系统易受破坏难于维护。）在回采过程中，回风系统易受破坏难于维护。（2 2）矿井有专用进风井巷，能将新鲜风流直接送往工作面。）矿井有专用进风井巷，能将新鲜风流直接送往工作面。（3 3）当当用用崩崩落落法法采采矿矿而而覆覆盖盖岩岩层层透透气气性性很很强强，构构成成大大量量漏漏风风，从从而而减少工作面实得风量时。减少工作面实得风量时。（4 4）岩石裂隙及采空区中的氡，对进风部分造成污染。）岩石裂隙及采空区中的氡，对进风部分造成污染。下列情况适于采用压抽混合式：下列情
13、况适于采用压抽混合式：（1 1）采采场场距距地地表表近近，漏漏风风大大，采采用用压压抽抽混混合合可可平平衡衡坑坑内内外外压压差差，控控制漏风量。制漏风量。（2 2）具有自燃危险的矿井，为了防止大量风流漏入采空区引起自燃。）具有自燃危险的矿井，为了防止大量风流漏入采空区引起自燃。（3 3）开开采采具具有有放放射射性性气气体体危危害害的的矿矿井井时时，压压入入式式主主扇扇的的正正压压控控制制进进风风和和整整个个作作业业区区段段，以以控控制制氡氡的的渗渗流流方方向向，减减少少氡氡的的析析出出；抽抽出出式式主扇控制回风段，以使废风迅速排出地表。主扇控制回风段，以使废风迅速排出地表。五、主扇的安装地点五
14、、主扇的安装地点 在下列情况下，主扇可安装在井下进风段内：在下列情况下，主扇可安装在井下进风段内：(1)(1)需采用抽出式通风，但回风井附近地表漏风较大，为了减少密闭需采用抽出式通风，但回风井附近地表漏风较大，为了减少密闭工程和提高有效风量率，主扇可安装在井下回风段内；压入式通风工程和提高有效风量率，主扇可安装在井下回风段内；压入式通风井口密闭困难，主扇可安装在井下进风段内。井口密闭困难，主扇可安装在井下进风段内。(2)(2)在某些情况下，建筑坑内扇风机房可能比地表扇风机房经济，特在某些情况下，建筑坑内扇风机房可能比地表扇风机房经济，特别是小型矿井或分区通风风量较小时，所需扇风机较小，可以将扇
15、别是小型矿井或分区通风风量较小时，所需扇风机较小，可以将扇风机放在巷道中，而不需开凿硐室。风机放在巷道中，而不需开凿硐室。(3)(3)有山崩、滚石。雪崩危险的地区布置风井，地表无适当位置或地有山崩、滚石。雪崩危险的地区布置风井，地表无适当位置或地基不宜建筑扇风机房时。基不宜建筑扇风机房时。六、多风机串并联多级机站通风系统六、多风机串并联多级机站通风系统 在一个通风系统中可使用一定数量的扇风机，根据需要把扇风机分为在一个通风系统中可使用一定数量的扇风机，根据需要把扇风机分为若干级。用扇风机串联减少漏风，用扇风机井联进行合理分风，称若干级。用扇风机串联减少漏风，用扇风机井联进行合理分风，称为为多风
16、机串井联多级机站多风机串井联多级机站。多级机站可分为三级、四级、以致五级、。多级机站可分为三级、四级、以致五级、六级。一般多采用四级机站，其布置原则是：六级。一般多采用四级机站，其布置原则是：一级机站一级机站是压入式机站，在全系统内起主导作用。新鲜空气由它是压入式机站，在全系统内起主导作用。新鲜空气由它引入矿井，它的风量为全矿总风量。引入矿井，它的风量为全矿总风量。二级机站二级机站起通风接力及分风的作用，保证作业区域的供风，所以起通风接力及分风的作用，保证作业区域的供风，所以风机应靠近用风段作压入式供风。风机应靠近用风段作压入式供风。三级机站三级机站把作业区域的废风直接排至回风道，所以安装在用
17、风部把作业区域的废风直接排至回风道，所以安装在用风部分靠近回风一侧作抽出式通风。分靠近回风一侧作抽出式通风。四级机站是全系统的总回风、它把三级机站排出的废风集中起来四级机站是全系统的总回风、它把三级机站排出的废风集中起来排至地表，作抽出式通风。排至地表，作抽出式通风。第三节第三节 工作面需风量计算工作面需风量计算一、掘进工作面一、掘进工作面 按第八章计算方法计算。按第八章计算方法计算。二、采矿工作面二、采矿工作面1 1、采场通风网路、采场通风网路 (1)(1)薄矿脉采场通风。薄矿脉采场一般多为巷道型并具有两个出口；若这薄矿脉采场通风。薄矿脉采场一般多为巷道型并具有两个出口；若这两个出口分别联通
18、上下两个中段，就可直接利用矿井总压差通风。如下两个出口分别联通上下两个中段，就可直接利用矿井总压差通风。如下左图，否则用局扇通风，如下右图所示。左图，否则用局扇通风，如下右图所示。(2)(2)厚大矿体采场的通风。厚大矿体的采场多数为硐室型，除无底柱崩落法外，厚大矿体采场的通风。厚大矿体的采场多数为硐室型，除无底柱崩落法外，一般都容易形成贯通风流，并可直接利用矿井总压差通风。所以采场设计时一般都容易形成贯通风流，并可直接利用矿井总压差通风。所以采场设计时应充分利用现有的井巷，避免各工作点之间的串联风流，有效地排出炮烟及应充分利用现有的井巷，避免各工作点之间的串联风流，有效地排出炮烟及矿尘。矿尘。
19、2 2、采场需风量计算、采场需风量计算 （1 1）按爆破后排烟计算风量。一般井巷及井筒内的风流称为有固定边界的风）按爆破后排烟计算风量。一般井巷及井筒内的风流称为有固定边界的风流或非自由风流，如下左图。进入硐室的风流，如下右图所示。风流的边界流或非自由风流，如下左图。进入硐室的风流，如下右图所示。风流的边界是与风流性质相同的介质。这种风流称为无固定边界的风流或自由风流。是与风流性质相同的介质。这种风流称为无固定边界的风流或自由风流。1 1）非自由风流采场需风量计算（巷道型采场），采场需风量为）非自由风流采场需风量计算（巷道型采场），采场需风量为 2 2）自由风流采场需风量计算（硐室型采场）自由
20、风流采场需风量计算（硐室型采场）A A炸药消耗量，炸药消耗量，KgKg；V V采场的空间体积，采场的空间体积，m m3 3；K K紊流扩散系数，按下式求出紊流扩散系数，按下式求出 a a系数，取系数，取0.060.100.060.10（巷道壁非常粗糙者取大值）；（巷道壁非常粗糙者取大值）；l lk k硐室长度，硐室长度，m m；S S进风巷道断面，进风巷道断面，m m2 2。3 3）大爆破采场出矿时期所需风量）大爆破采场出矿时期所需风量 式中式中 t t二次破碎时，把炮烟稀释到容许浓度所规定的通风时间，一般二次破碎时，把炮烟稀释到容许浓度所规定的通风时间，一般为为300s300s；n n矿块中
21、放矿水平的工作巷道数目；矿块中放矿水平的工作巷道数目；V VF F从放矿巷道与其他风流汇合处的空间体积，从放矿巷道与其他风流汇合处的空间体积，m m3 3；A AJ J假定装药量，假定装药量，A AJ J=A=A1 1+A+A2 2，KgKg A A1 1在通风时间内由矿石堆涌出炮烟的炸药量，在通风时间内由矿石堆涌出炮烟的炸药量，kgkg 放矿初期炮烟放出系数，取放矿初期炮烟放出系数，取2.72.7；P PK K每昼夜由每条放矿巷道放出矿石量，每昼夜由每条放矿巷道放出矿石量，t/dt/d；V VS S采下矿石的空隙率，一般取采下矿石的空隙率，一般取0.30.3；s s松散状态的矿石容重，松散状
22、态的矿石容重，t/mt/m3 3；t tF F每昼夜放矿时间，一般取每昼夜放矿时间，一般取720007200075600s75600s（即（即202021h21h）；）；b ba a每每kgkg炸药产生的炮烟总量，炸药产生的炮烟总量，m m3 3/kg/kg，取，取0.90.9；A A2 2每次矿石的二次破碎炸药量，每次矿石的二次破碎炸药量，1 13kg3kg。（2 2）按排尘风量计算需风量）按排尘风量计算需风量（3 3）按排柴油设备排放的废气计算风量。使用柴油设备时的风量计算，应满足将柴）按排柴油设备排放的废气计算风量。使用柴油设备时的风量计算，应满足将柴油设备所排出废气全部稀释至允许浓度以
23、下的标准。新设计矿井，一般可按单位油设备所排出废气全部稀释至允许浓度以下的标准。新设计矿井，一般可按单位功率的需风量指标计算，其计算公式如下功率的需风量指标计算，其计算公式如下 Q QQ Q0 0n n 式中式中 Q Q坑内柴油设备的需风量，坑内柴油设备的需风量，m m3 3/min/min；q q0 0单位功率的风量指标，单位功率的风量指标，q q0 02.8-3.02.8-3.0，m3/m3/（马力（马力minmin）；）；N N各种柴油设备按使用时间的百分比的总马力数各种柴油设备按使用时间的百分比的总马力数 N NN N1 1K K1 1+N+N2 2K K2 2+N+N3 3K K3
24、3+N Nn nK Kn n，马力马力 N N1 1、N N2 2、N N3 3、N Nn n各柴油设备的额定功率，马力；各柴油设备的额定功率，马力；K K1 1、K K2 2、K K3 3、K Kn n时间系数，即各种柴油设备每小时在坑内作业的时间百分时间系数，即各种柴油设备每小时在坑内作业的时间百分数，。数，。3 3、硐室需风量计算、硐室需风量计算 各种硐室所需新鲜风流通过硐室后，其废风不直接排入回各种硐室所需新鲜风流通过硐室后，其废风不直接排入回风道者，则在计算总风量时，不考虑这类硐室所需风量。风道者，则在计算总风量时，不考虑这类硐室所需风量。井下各种硐室所需新鲜风流的风量，可分别按下列
25、公式计算井下各种硐室所需新鲜风流的风量，可分别按下列公式计算 （1 1）压风机硐室所需风量）压风机硐室所需风量 Q Q2.3N m2.3N m3 3/min/min 式中式中 N N硐室内所有电动机千瓦数。硐室内所有电动机千瓦数。（2 2）水泵硐室、卷扬机硐室所需风量）水泵硐室、卷扬机硐室所需风量 Q Q0.46N m0.46N m3 3/min/min （3 3）电机车库所需风量，一般保持）电机车库所需风量，一般保持1 11.5 m1.5 m3 3/s/s的通过风量。的通过风量。（4 4）炸药库需风，一般应有贯穿风流通过，贮存量在）炸药库需风，一般应有贯穿风流通过，贮存量在8t8t以上时，供
26、风量为以上时，供风量为100100150m150m3 3/min/min，贮存量在，贮存量在8t8t以下时，供风量为以下时，供风量为5050100m100m3 3/min/min。第四节第四节 风量分配及调节风量分配及调节 一一个个通通风风网网路路，如如果果不不采采取取任任何何风风量量调调节节措措施施而而能能实实现现所所需需的的风风量量分分配配，是是最最经经济济和和最最有有效效的的办办法法。因因为为在在这这种种情情况况下下总总风风阻阻最最小小，电电耗耗最最少少，而而且且通通风风管管理理方方便便是是最最理理想想不不过过的的。但但是是实实际际上上这这样样的的巧巧合合很很少少。所所以以应应先先根根据
27、据通通风风网网络络结结构构情情况况、风风阻阻及及总总风风量量，用用电电子子计计算算机机(也也可可用用人人工工)算算出出风风量量分分配配的的情情况况。若若与与需需要要风风量量基基本本相相符符、就就不不必必再再采采取取风风量量调调节节措施，否则应根据具体情况进行风量调节。措施，否则应根据具体情况进行风量调节。第五节第五节 全矿总压差计算全矿总压差计算一、全矿总压差计算一、全矿总压差计算 当当风风量量调调节节措措施施决决定定后后，就就可可进进行行全全矿矿总总压压差差的的计计算算。所所谓谓全全矿矿总总压压差差，就就是是从从入入风风井井口口到到扇扇风风机机风风硐硐(抽抽出出式式)，或或从从扇扇风风机机风
28、风硐硐(压压人人式式)到到出出风风井井口口所所发发生生的的风风流流能能量量损损失失值值。矿矿井井总总压压差差是是选选择择扇扇风风机机的的主主要要依依据据之一，其计算方法如下。之一，其计算方法如下。经经电电子子计计算算机机解解算算出出风风量量分分配配结结果果中中。已已包包括括了了每每一一条条巷巷道道的的风风流流压压差差值值。只只需需对对任任何何一一条条风风路路从从进进风风口口到到出出风风口口，把把沿沿程程的的压压差差叠叠加加起起来来即即为矿井总压差。为矿井总压差。如右图，矿井总压差可用风流如右图，矿井总压差可用风流13 的压差叠加求取。若的压差叠加求取。若h h1 1表示风流表示风流的压差，按类
29、的压差，按类 似的表示方法，矿井的总压差为似的表示方法，矿井的总压差为 h hh h1 1h h2 2h h3 3h h4 4h h1313 从电算结果得知：从电算结果得知：h h1 1790Pa790Pa、h h2 2275Pa275Pa、h h3 352Pa52Pa、h h4 4149Pa149Pa、h h1313507Pa507Pa 则：则：h h2532 Pa2532 Pa 全矿总压差一般不应超过全矿总压差一般不应超过340034004400Pa4400Pa，高硫矿床的矿井总压差不能超过，高硫矿床的矿井总压差不能超过2400Pa2400Pa，否则应采取降阻措施。，否则应采取降阻措施。二
30、、多出口多风机的压差计算二、多出口多风机的压差计算 当两台抽出式扇风机安装于两侧井筒的对角式通风时。如下图，两翼压差虽当两台抽出式扇风机安装于两侧井筒的对角式通风时。如下图，两翼压差虽不相等，但不必采取调节措施。设计时只要根据各翼所需风量及压差选取两不相等，但不必采取调节措施。设计时只要根据各翼所需风量及压差选取两台不同的扇风机，因为每台扇风机只为本翼的巷道网路工作。台不同的扇风机，因为每台扇风机只为本翼的巷道网路工作。第六节第六节 主要扇风机的选择主要扇风机的选择 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
31、井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套作备用。、矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，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，并并使使通通风风设备长期高效率运行。设备长期高效率运行。3 3、风机能力应留有一定的余量。、风机能力应留有一定的余量。4 4、进进、出出风风井井井井口口的的高高差差在在150m150m以以上上，或或进进、出出风风井井井井口口标标高高相相同同，但井深但井深400m400m以上时，宜计算矿井的自然风压。以上时，宜计算矿井的自然风压。二、主要通风机的选择二、主要通风机的选择 1 1、计算通风机
32、风量、计算通风机风量Q Qf f 式中式中 Q Qf f主要通风机的工作风量，主要通风机的工作风量，m m3 3/s/s;Q Qm m矿井需风量，矿井需风量，m m3 3/s/s；k k漏风损失系数，风井不提升用时取漏风损失系数，风井不提升用时取1.11.1；箕斗井兼作；箕斗井兼作 回砚用回砚用时取时取1.151.15；回风回升降人员时取；回风回升降人员时取1.21.2。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）
33、：容易时期容易时期 困难时期困难时期 h hm m通风系统的总阻力；通风系统的总阻力；h hd d通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力；通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力；h hvdvd 扩散器出口动能损失；扩散器出口动能损失；N N自然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时取自然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时取“+”+”；自然风压与通风机负压作用反向时取；自然风压与通风机负压作用反向时取“-”-”。3 3、初选通风机、初选通风机 根根据据计计算算的的矿矿井井通通风风容容易易时时期期通通风风机机的的Q Qf f、H Hsdminsdmin(或或H Htdmintdmin)和和矿矿井井
34、通通风风困困难难通通风风机机的的Q Qf f、H Hsdmaxsdmax(或或H Htdmaxtdmax)在在通通风风机机特特性性曲曲线线上上，选选出出满足矿井通风要求的通风机。满足矿井通风要求的通风机。4 4、求通风机的实际工况点、求通风机的实际工况点 因为根据因为根据Q Qf f、H Hsdminsdmin(或或H Htdmitdmin n)和和Q Qf f、H Hsdmaxsdmax(或或H Htdmaxtdmax)确定的工况点，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，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际工况
35、点。据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。步骤步骤：1 1）计算通风机的工作风阻）计算通风机的工作风阻 用静压特性曲线时用静压特性曲线时：用全压特性曲线时：用全压特性曲线时：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，与风压曲线的交点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。即为实际工况点。5 5、确定通风的型号和转速、确定通风的型号和转速 根据通风机的工况参数（根据通风机的工况参数（Q Qf f 、H Hsdsd 、N N）对初选的通风机进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。行
36、技术、经济和安全性比较，最后确定通风机的型号和转速。Q(m3/s)H(Pa)(Hmin,Qfmin)(Hmax,Qfmax)RmaxRminMmaxMmin 6 6、电动机选择、电动机选择（）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（）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的输入功率N Nminmin ，max max 。或或（）、电动机的台数及种类（）、电动机的台数及种类 当当N Nminmin0.6N0.6Nmaxmax时，可选一台电动机，电动机功率为：时，可选一台电动机，电动机功率为：当当N Nminmin0.6N0.6Nmaxmax时，选二台电动机，
37、其功率分别为：时，选二台电动机，其功率分别为：初期：初期：后期按选一台电机公式计算。后期按选一台电机公式计算。e e ：电机效率，电机效率，trtr：传动效率。传动效率。第七节第七节 矿井通风费用的预算矿井通风费用的预算 通风设计应符合安全、经济、可靠的要求。每采出一吨矿石通风成本可通风设计应符合安全、经济、可靠的要求。每采出一吨矿石通风成本可按以下方法计算：按以下方法计算：1 1、设备折旧费、设备折旧费 通风设备的折旧费与设备数量、成本及服务年限有关。通风设备的折旧费与设备数量、成本及服务年限有关。每吨矿石的通风折旧费每吨矿石的通风折旧费 W W1 1=(J=(J1 1+J+J2 2)/T
38、)/T 元元/t/t 式中式中 J J1 1基本投资折旧费，元基本投资折旧费，元/a/a；J J2 2大修理费用折旧费，元大修理费用折旧费，元/a/a；T T矿井年产量，矿井年产量，t/at/a。2 2、动力费用、动力费用 用于通风设备上的每年电费为用于通风设备上的每年电费为x x元（主扇、辅扇、局扇的电费），则每元（主扇、辅扇、局扇的电费），则每吨矿石的动力费为吨矿石的动力费为 W W2 2=x/T =x/T 元元/t/t3 3、工资费用、工资费用 矿山通风工作人员每年工资总额为矿山通风工作人员每年工资总额为A A，则每吨矿石的工资费用为。，则每吨矿石的工资费用为。W W3 3=A/T =A
39、/T 元元/t/t4 4、材料消耗费、材料消耗费 全年内所消耗的各种材料费用的总和为全年内所消耗的各种材料费用的总和为C C元（包括各种通风构筑物的材元（包括各种通风构筑物的材料费、扇风机及电动机润滑油料费、防尘设施费用等），则每吨矿石料费、扇风机及电动机润滑油料费、防尘设施费用等），则每吨矿石的通风材料费用为的通风材料费用为 W W4 4=C/T =C/T 元元/t/t5 5、井巷工程折旧费和维护费、井巷工程折旧费和维护费 专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费，分摊到每回采一吨矿石的专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费，分摊到每回采一吨矿石的费用为费用为W W5 5 元元/t/t。6 6、通
40、风仪表的购置费和维修费、通风仪表的购置费和维修费 回采每吨矿石的通风仪表的购置费和维修费为回采每吨矿石的通风仪表的购置费和维修费为W W6 6 元元/t/t。以上各项成本之和，即为矿井回采一吨矿石的通风成本以上各项成本之和，即为矿井回采一吨矿石的通风成本W W。W=WW=W1 1+W+W2 2+W+W3 3+W+W4 4+W+W5 5+W+W6 6 元元/t/t第八节第八节 铀矿井排氡风量计算铀矿井排氡风量计算 铀矿井，通风仍然是降低空气中氡及其子体的主要措施。计算风量时，铀矿井，通风仍然是降低空气中氡及其子体的主要措施。计算风量时，一般按矿井生产最大发展时期计算氡析出量，并按最大氡析出量计算
41、一般按矿井生产最大发展时期计算氡析出量，并按最大氡析出量计算排氡风量。我国排氡风量。我国放射防护规定放射防护规定：“井下工作场所空气中氡的最大井下工作场所空气中氡的最大允许浓度为允许浓度为3.71kBq/m3.71kBq/m3 3，空气中氡子体浓度的限值己定为，空气中氡子体浓度的限值己定为8.38.3J/mJ/m3 3。矿井供风量必须同时满足这两项的要求。矿井供风量必须同时满足这两项的要求。一、全矿井所需风量计算一、全矿井所需风量计算 式中式中 Q Q按整个矿井计算所需风量，按整个矿井计算所需风量，m m3 3/s/s；D D矿井氡析出量，矿井氡析出量，kBq/skBq/s；V V该采场所需通
42、风空间体积，该采场所需通风空间体积，KmKm3 3，二、各采场所需风量计算二、各采场所需风量计算 式中式中 Q Q该采场所需风量，该采场所需风量，m m3 3/s/s；D D该采场氡析出量，该采场氡析出量，kBq/skBq/s；V V该采场所需通风空间体积，该采场所需通风空间体积，KmKm3 3，E E0 0该采场入风氡子体浓度，该采场入风氡子体浓度，J/mJ/m3 3。第九节第九节 自燃发火矿井的通风特点自燃发火矿井的通风特点一、拟定自燃发火矿井通风系统时的要求一、拟定自燃发火矿井通风系统时的要求（1 1）尽量防止或减少从地表或其它地方向采空区及火灾地区补给新）尽量防止或减少从地表或其它地方
43、向采空区及火灾地区补给新鲜空气鲜空气;（2 2）当某一处发生火灾时，所产生的高温和毒气烟雾不致于扩散到）当某一处发生火灾时，所产生的高温和毒气烟雾不致于扩散到其他作业区其他作业区;（3 3）便于对发火区进行密闭隔离，阻止火灾漫延，便于灭火；）便于对发火区进行密闭隔离，阻止火灾漫延，便于灭火；（4 4）网路结构要有利于降温排热）网路结构要有利于降温排热;（5 5）便于反风。）便于反风。二、自燃发火矿井的风量计算二、自燃发火矿井的风量计算（1 1）开采次生富集半氧化带或接近地表的淋蚀带及原生带中构造裂隙）开采次生富集半氧化带或接近地表的淋蚀带及原生带中构造裂隙较发育地段的矿床；较发育地段的矿床；（
44、2 2）崩落带中的矿柱回采工作面。）崩落带中的矿柱回采工作面。发热工作面所属风量一般按下列经验公式计算。发热工作面所属风量一般按下列经验公式计算。当风速当风速v1.0m/sv1.0m/sv1.0m/s时，用时，用 式中式中 H H工作面所要求的千卡达度，取工作面所要求的千卡达度，取6 68 8；t t36.536.5t t，；t t工作面的空气温度，工作面的空气温度，。三、井下降温和改善工作面作业条件的措施三、井下降温和改善工作面作业条件的措施 降低作业面温度，改善作业条件，可采取下列措施。降低作业面温度，改善作业条件，可采取下列措施。（1 1）消除老硐和崩落带的热源。消除热源目前较为有效的方
45、法是对）消除老硐和崩落带的热源。消除热源目前较为有效的方法是对老硐和崩落带实行灌浆抑制氧化。如湘潭锰矿、铜官山铜矿及向老硐和崩落带实行灌浆抑制氧化。如湘潭锰矿、铜官山铜矿及向山硫铁旷均采用过此种方法。但有的地点不可能全部灌到，应配山硫铁旷均采用过此种方法。但有的地点不可能全部灌到，应配合密闭隔离及其他综合方法。合密闭隔离及其他综合方法。（2 2）及时消除热量的积聚。良好的通风是及时排出工作面热量，改）及时消除热量的积聚。良好的通风是及时排出工作面热量，改善作业点气候条件的有效措施之一。善作业点气候条件的有效措施之一。（3 3）利用低温脉外巷道吸热。脉外进风井巷有着明显的调热作用，）利用低温脉外
46、巷道吸热。脉外进风井巷有着明显的调热作用，它夏季吸热，冬季放热，可以适当利用。它夏季吸热，冬季放热，可以适当利用。第十节第十节 矿井风流的预热及冷却矿井风流的预热及冷却一、空气预热一、空气预热 矿山安全规程规定：矿山安全规程规定：进风井筒冬季结冰，对提升及其他装置有危险时，进风井筒冬季结冰，对提升及其他装置有危险时，须设暖风装置，将空气加热到须设暖风装置，将空气加热到22以上。以上。二、空气冷却二、空气冷却 我国南方夏季进风温度高达我国南方夏季进风温度高达363638 38 ，直接引起井下高温现象。如矿，直接引起井下高温现象。如矿井深度很大，岩石温度很高，也会引起井下高温。故必须冷却进风温井深
47、度很大，岩石温度很高，也会引起井下高温。故必须冷却进风温度，用循环冷水在进风井巷或井底喷成水雾，由于水分蒸发吸收热量，度，用循环冷水在进风井巷或井底喷成水雾，由于水分蒸发吸收热量，可使空气温度下降。可使空气温度下降。为了降低进风温度，亦可利用进风井附近的废旧巷道或在进风井筒附近为了降低进风温度，亦可利用进风井附近的废旧巷道或在进风井筒附近开凿几条通至恒温带的专用小井，并用平巷与井筒联通，形成井联进开凿几条通至恒温带的专用小井，并用平巷与井筒联通，形成井联进风，可既使空气沿小井冷却后再进入井下，又有利于降低通风阻力。风，可既使空气沿小井冷却后再进入井下，又有利于降低通风阻力。第九章第九章 习题习题9-1,9-2,9-3,9-4,9-5,9-8,9-9,9-11,9-9-1,9-2,9-3,9-4,9-5,9-8,9-9,9-11,9-12,9-13,9-14,9-1512,9-13,9-14,9-15