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1、四川科技职工大学毕业论文题目：仁寿红星煤业通风设计专 业： 矿井通风与安全 班 级： 10级通风班 姓 名： 林 勇 指导教师： 吕利刚 完成时间： 2012年 摘 要咸沙坝煤矿位于湖南省中部娄底市双峰县西北方向的洪山殿矿区，交通便利。井田走向（东西）长约6km，倾向（南北）长约1.5km，矿井总面积约为2.5km2。主采煤层为3煤、4煤，平均倾角为60，煤层平均总厚为1.2m。该矿为煤与瓦斯突出矿井，煤层有自然倾向性，矿井煤尘爆炸指数为14.66%，煤尘具有爆炸危险性，水文地质条件简单，煤层结构较简单，属于较稳定煤层，矿井构造复杂程度属于中等类型。 咸沙坝煤矿于1966年9月建井，1970年
2、1月投产，设计生产能力为15万t/a。1991年及以后核定生产能力均为6万t/a。目前，矿井一水平(-80m水平以上)的资源已开采完毕，二水平(-80m-280m)的煤炭资源正采用剃头下山方式进行开采，最深已达-160m水平。矿井采用一对斜井分水平开拓井田。通风方式为中央并列式。根据矿井二水平生产能力和煤层赋存特征，采取一个全能暗斜井开拓方式开发二水平。二水平投产时，共布置2个采区，每个采区一个回采工作面同时生产。选择伪倾斜柔性掩护支架采煤方法，爆破落煤回采工艺，全部陷落法管理顶板。专题部分为咸沙坝矿井通风设计，设计矿井采用中央并列式通风方式，通风方法为抽出式，采区采用轨道上山和行人上山作主要
3、进风巷，回风上山作采区专用回风巷，采煤工作面采用U型后退式通风方式。根据矿井需风量的要求，设计选用BDNo20型对旋轴流式通风机，其电动机型号为YB315M-2，功率为132KW，通风容易时期叶片角度34，通风困难时期叶片角度37，风机反转反风。掘进工作面采用压入式通风，工作面需风量为210m3min，设计选用BKJ-11No4.5型局部通风机。关键词 矿井概况 通风设计 矿井通风系统 矿井风量 通风阻力 掘进通风第一章 井田概况及地质特征（一） 第一节 交通位置及矿山基本概况一 交通位置四川仁寿红星煤业有限公司红星煤矿位于仁寿县城131方向平距约40.0km，行政区划属仁寿县天峨乡，矿区标示
4、坐标（1号拐点）东经：1042539，北纬：294603，矿山距汪洋镇公路里程约13km，汪洋镇距仁寿县城公路里程45km，交通方便（见图）。 矿区交通位置图二 矿山基本概况该矿始建于2002年4月，2003年建成投产。矿山开采三叠系上统须家河组五段的高炭煤层，为地下开采，斜井开拓，走向长壁式开采，机械通风、机械排水、矿灯照明，轨道人力矿车运输，串车提升。煤炭不经洗选，原煤销售。矿山设计生产规模为6.0万吨/年，实际生产能力为8.0万吨/年。矿山有主（斜）井一处、风井一处，主（斜）井方位角36，坐标：X=3293573.823，Y=35444982.677，H=546.355；风井口方位角34
5、，坐标：X=3293564.598，Y=35445029.476，H=548.100矿山废渣主要用于采空区回填。矿山工业广场业已形成，工业广场占地8029 m2，工业广场设施基本齐备。第二节 采区基本概况 工作面位置及井上下关系如表：水平名称+423m水平西翼采区采区名称3308回采工作面地面标高+597m井下标高+411423m地面相对位置矿区北偏西80m和160m。回采对地面设施的影响工作面地面四周为田野和荒山，无高大建筑物、无水体、无铁路，开采对地面无大的影响。井下位置及与四邻关系该采面北为+410m水平区域，西以3308机巷，东为矿井下山吊轮道（提升斜巷）。南为+423m水平西翼运输巷
6、走向长度/m160m倾斜长度610m面积85400 第三节 矿山工作面3308地质一 地质构造 本工作面为K7煤层近水平单斜构造，煤层有波层起伏,倾角一般为030，地质构造简单,有较小断层和褶曲构造对开采影响较小，矿区内西+423m，3306回风巷。西3308机巷。本采区揭露无断层存在，但在开采中需随时注意察顶板和瓦斯、水的变化情况。二 水文地质本工作面一面为未采区，一面为运输大巷,皆为已揭露地点,所以断定无大断层和老窑，不存在水患。只是煤层顶板属石英砂岩，具有一定的渗水性，可能会有少量的渗水。所采工作面位置，距离地表达170m以上，平均采高2.1m左右，地表的任何水体都不会对煤层开采造成影响
7、。由于底板起伏较大,工作面会有少量积水,对仰采无影响。该工作面在初次来压时，顶板水会向工作滴落, 预计最大涌水量为0.3m3/h，正常涌水量为0.1m3/h。如遇淋水较大，必须报告有关部门，按“预测预报，有凝必探，先探后掘，先治后采”十六字方针制定专门的防治水的安全技术措施，加强顶板管理，防止工作面顶板大面积冒落。 三 煤层（一）采区煤层矿区地层走向N54E，倾向北西，倾角020，为近水平单斜构造，本采区内地质构造简单,无大断层和褶曲构造。煤层为K7煤层平均采高为1.92.3m，平均煤层厚度1.10m为复合煤层。一般含有1层夹砂厚度在0.50.8m之间，2层夹矸，以灰黑色硬质页岩、和灰白色泥岩
8、为主。天炭：黑色，粗条带结构，亮暗型，性硬，油脂光泽。么炭：灰色，暗亮致密块状，平滑状断口，暗煤中少许亮煤。夹砂：褐灰白色中细砂岩。天炭：黑色，暗亮，细条带状，暗煤中常夹铝土碎块。夹矸：灰黑色硬质页岩。花炭：灰黑色，亮暗，致密块状，性硬，断口不平，油脂光泽，夹纤维状亮煤。夹矸：褐灰白色砂岩。柱状图见后：附图一（二）矿体赋存层位与形态本区含煤岩系为三叠系上统须家河（T3xj）。矿区所采高炭煤层赋存于三叠系上统须家河组第五段（T3xj5）上部，属沼泽相沉积层状矿床，在矿区内近水平产出，为单斜构造。煤层产状253513。矿区所采高炭煤层，最小埋深80m，最大埋深240m，赋存标高+410m+500m
9、，位于三叠系上统须家河组第五段上部。井巷揭露煤层厚度0.570.80m，平均厚0.64m；纯煤厚度0.32m0.53m，平均厚约0.38m。其顶板为砂岩，底板为砂质泥岩或炭质页岩。矿区内该煤层一般夹矸2层，夹矸总厚0.240.29m，平均厚0.26m；高炭煤层有3个煤分层，单煤分层厚0.070.20m，平均煤厚0.13m（附表3）。矿山目前向北掘进至约395m水平，老采空区向南掘进至+500m。矿山+460m水平以南为60年代老红星生产巷道，已封闭停止开采多年。+460m以北为目前生产巷道，该部分区域分+450m、+430m、+410m、+390m四个运输水平。各水平沿倾向掘进若干支巷，各巷道
10、揭示煤层产状相对稳定，构造简单，煤层自南向北由变薄趋势。煤层特征情况表指 标参数备注煤层厚度1（平均）m0.65（采面回采进尺度为1.0m）煤层厚度2（平均）m0.45（采面回采进尺度为28m/月） 煤层倾角（平均）（）03煤层硬度f1.52煤层层理（发育程度）节理发育自燃发火期/d无绝对瓦斯涌出量/(m3/min)0.35相对瓦斯涌出量/(m3.t-1)1.57煤尘爆炸指数/%无（三） 煤层顶底板情况煤层顶底板情况如表：顶底板名称岩石类别厚度岩性顶板老顶棕黄色粗砂岩白色直接顶灰褐色页岩20m以上灰白色伪 顶灰白色炭质页岩0.4底板直接底粘土质页岩0.2灰白色,遇水易膨胀基本底砂质泥岩0.6四
11、 煤质（一） 物理性质 高炭煤层颜色为黑色，条痕呈褐黑色，玻璃光泽，阶梯状断口，条带状结构，层状构造，内生裂隙发育，性脆，煤岩类型以半亮煤、半暗煤为主，次为暗淡型煤。 据四川省地矿局207地质队1995年5月提交的四川省威仁煤矿仁寿县石龙桥井田补充勘探地质报告中煤样测试成果，进行分析对比，高炭煤层属高灰低硫中热值烟煤，煤类为1/3焦煤。 仁寿红星煤业有限公司红星煤矿高炭煤质分析成果表煤层水分Mt（%）挥发分Vdaf（%）全硫St.d（%）灰分Ad（%）固定碳FCd（%）发热量Qgrd （MJ/g）高炭1.9834.760.5130.3645.4424.973第四节 开采技术条件一 工程地质 矿
12、区开采范围内由砂岩、页岩、泥岩等岩石类型组成，硬质岩石组分略多于软质岩石，岩体坚硬程度属坚硬半坚硬岩类。工程地质分区属中山工程地质区坚硬半坚硬岩组亚区。井巷围岩为砂岩、砂质泥岩、页岩局部为炭质页岩等，除局部地段较破碎须支护外，其余地段稳定性较好。矿区所采高炭顶板为砂岩偶见页岩，稳定性较好，局部裂隙发育地段偶有发生片邦，应加强井巷支护；底板为泥岩或炭质泥岩，局部有底鼓。二 水文地质区内无大的河流，但小堰塘较多，区内最大的双堰水库水库面积41720m2，水量受气候控制，距高炭煤层垂距150m左右，位于矿区外围东部，对矿井冲水影响小，矿区地表水体的补给主要来自大气降水，区内年平均降雨量1009.4m
13、m，大气降水较充沛。大气降水多以片流汇入小溪沟，少量沿基岩裂隙渗入地下，成为地下水。矿区最低的井口高程为546.4m，位于当地侵蚀基准面（+520m）以上，采用明斜井开拓。矿井涌水量一般为150m3/d，最大涌水量约300m3/d，矿井涌水采用机械抽排。由于矿区周边有已闭坑的老窑或其它生产矿井，后续资源开发区域位于这些老窑或其它生产矿井采空区下部，开拓布局及采矿过程中应加强测量，进行老窑和含水层调查，应坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，预防突水事故的发生。三 环境地质根据建筑抗震设计规范（GB500112001）及其局部修订附录A，仁寿县抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，矿
14、山地面建筑抗震应按6度设防。本区属丘陵地形，地形坡度520，岩层倾角平缓，相对高差一般小于100m。矿区及其周围未曾发生过大的自然滑坡和大规模崩塌及泥石流等地质灾害，地表风化残坡积厚度较小，不曾出现大量水土流失，但局部陡崖地段有小规模崩塌现象。矿区自然斜坡稳定性较好。矿山废渣除主要用于采空区回填，目前矸渣堆放面积小，矸渣堆放尚未引发地质环境问题。矿区可采煤层为高炭一层，煤层平均倾角2，煤层的采空区高度0.8m左右。据原煤炭部煤炭工业设计规范，安全开采深度采用下式计算。矿区高炭煤层安全开采深度为80m。计算公式：Hs=100M式中：Hs 安全采深（m）；M 煤层采高（m）矿区所采高炭煤层最小埋深
15、80m，濒临安全开采深度，煤层采动后产生的冒落带、导水裂隙带局部可能贯穿地表，对地面变形有一定的影响。第五节 储量及服务年限一 储量（一）工作面的工业储量走向长倾斜长煤层厚度密度=1606101.01.45=141520(二）工作面可采储量 工业储量采出率=14152087%=123122.4二 工作面服务年限（以每月28天，平均每天推进1.0m）28m/月计算。可采推进度/设计月推进度=595/2821.25月三 工作制度采煤工作面采用“三八”制作业，两班采煤、一班检修准备。第二章 通风系统第一节 矿井通风系统一 矿井通风方法与通风方式矿井通风系统是矿井的通风方法、通风方式，通风网络的总称。
16、一通风方法通风方法是指矿井主扇风机对矿井供风的工作方法。 1、抽出式：主扇风机安在出风井一侧的地面上。同前我国煤矿大部分采用抽出式。2、压入式：主扇风机安在进风井一侧的地面上。3、混合式：主扇风机安在进出风井的地面上。二通风方式通风方式是指进风井与回风井的布置方式。 1、中央式。进、回风井大致位于井田走向中央。可分为中央并列式和中央边界式2、对角式。进风井位于井田中央，出风井分别位于井田边界沿走向的两翼上。可分为两翼对角式和分区对角式。3、混合式。混合式即中央式与角式的混合布置，因此混合式的进、出风井至少由三个以上的井筒组成。二 通风网路矿井空气在井巷中流动时，风流分岔，汇合线路的结构形式，叫
17、做通风网路。通风网络可分为简单通风网络和复杂通风网络两种。串联和并联组成的网络，称简单通风网络。含有角联分支的，称复杂通风网络。1、串联风路：2、并联风路：3、角联风路：三 通风构筑物在矿井通风系统中为引导、控制或为改善通风动力效果等建造的通风设施。对于通风构筑物必须合理选择位置，保证施工质量，严格管理制度，不易破坏或损坏，经常使其处于完好状态。（一）风桥新鲜风流与乏风交汇处要设风桥，以免风流短路，根据服务年限设铁筒风桥、混凝土风桥、绕道式风桥等。永久风桥前后6m以内的巷道中，支架要加固，风桥两端接口严密，四周要固定在坚固巷道围岩中，壁厚不小于0.45m，风桥断面不小于巷道断面的五分 之四，风
18、桥成流线型，坡度小于25。漏风率不大于2%，风速小于10m/s，通风阻力小于150pa。（二）风墙（密闭）不允许风流、行人、车辆通行的巷道要设风墙。临时风墙永久风墙。四周要刻糟，见硬底硬帮，墙上要留取样孔，下部要设U形放水孔。风墙前无瓦斯积聚，前后5m内支护完好，无杂物，积水和淤泥，用不燃性材材料建筑，墙面平整无裂缝，严密不漏风。施工完时在墙体中间应标注施工日期，材料数量，施工人员，验收人员等内容，并建立档案。（三）风门不允许风流通过，但要行人，行车的巷道内，必须设置风门。其安装及质量要求：永久风门每组不少于2道，行人风门间距不小于5m，通车风门不小于一列车长度。进回风巷风门要设两道反向风门。
19、风门能自动关闭，门与门框呈斜面接触，接触处要有可缩性衬垫，四周严密不透风，门平整不漏风，门柱与门不歪斜，门框和门轴都要向关闭的方向倾斜800850。风门墙垛要用不燃材料建筑。墙垛要掏槽，见硬底、硬帮，墙面平整无重缝、空隙，严密不漏风。风门水沟要设化水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电缆孔要堵严，闭锁装置要安套管并用胶匹堵严。风门前后5m内巷道支护完好，无杂物、积水和淤泥。（四）调节风窗（调节风门）调节风窗就是开设在风门或风墙上方，一个面积可由移动窗板来改变的小窗口。要求调节灵活。第二节 采区通风系统一 采区通风系统它是指矿井风流从主要进风巷进入采区，流经有关巷道，采掘工作面、硐室和其它用风地点后
20、，排到矿井主要回风巷的整个风流路线。它包括采区进、回风巷和工作面进回风巷的布置方式，采区通风路线的连接方式以及采区内的通风设备、设施等。二 采区通风系统的基本要求 1、采区通风系统必须有单独的回风巷道，实行分区通风，采掘工作面都要采用独立通风。在布置独立通风有困难时，制定措施，可采用串联通风，但串联通风的次数不得超过1次。进入串联工作面的进风巷必须装设瓦斯断电仪，其瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5%，严禁一条龙的全矿井串联通风。2、在采区通风系统中，要保证风流流动的稳定性，尽量避免角联或复杂通风网路。3、力求通风系统简单，以便在发生事故时易于控制风流和撤退人员。4、保证通风阻力小，通风能力大
21、，风流畅通，风量按需分配。5、尽量减少采区漏风量，并有利于采空区瓦斯的合理排放及防止采空区 煤炭自燃，要有较强的抗灾和防灾能力，为此要设置防尘管理，避灾路线，避难硐室和灾变的风流控制设施。 三 矿井不合理通风方式 1、采空区通风及其危害（老塘通风）进回风流部分或全部经过采区的通风方式，称为采空区通风。采空区通风能使采空区的残煤加速氧化发生自燃，还能将采空区的瓦斯等有毒有害气体带出或稀释到爆炸浓度，发生瓦斯爆炸事故。因此采空区通风危害大，煤矿井下严禁使用采空区通风。2、微（无）风区及危害井下所有风速小于煤矿安全规程规定的最小风速采掘工作面、硐室等通风地点叫微（无）风区。井下微（无）风区多出现在风
22、速较低的巷道周壁附近，掘进工作面、回采工作面的上隅角附近、巷道冒顶的空洞区或凹陷区，以及采用扩散通风的盲巷、硐室内。井下微（无）风区域，瓦斯不能冲淡排除，因此微（无）风区易积聚瓦斯，引起瓦斯爆炸事故，威胁煤矿安全生产，应对微（无）风区域加以处理。 （1）对局部微（无）风区，如上隅角可设置风障、导风筒、导风板来解决。（2）对于范围较大的微（无）风区，应采用提高风速，加大风量进行处理。（3）掘进工作面的微（无）风区的预防处理，要保证局扇正常运转，有足够的供风量。严格控制风筒出风口到碛头距离不超5米。3、漏风危害及防治 （1）危害： 工作面有效风量减少，不能很好带走瓦斯、粉尘、热和水蒸气，恶化环境。
23、使通风系统复杂化。漏风引起煤的自燃。大量漏风引起电能的无谓消耗。（2）措施：合理选择通风系统。合理选择开拓、开采方法。及时充填地面塌陷坑洞及裂隙。减少通风构筑物的漏风。减少井筒漏风。4、上行和下行通风及特点5、长壁采煤面的几种通风系统采煤工作面通风系统有U、Z、Y、双Z、W和H形等形式。目前我国煤矿采用U形通风系统。第三章 采区通风系统选择第一节 采区通风系统的原则在确定采区通风系统时，应遵守安全、经济、技术先进合理的原则，满足下列基本要求：（一）采区必须实行分区通风。1. 准备采区，必须在采区构成通风系统以后，方可开掘其它巷道。2采煤工作面必须在采区构成完整的通风、排水系统后，方可回采。 3
24、高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少1 条专用回风巷； 4低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置1条专用回风巷。5.采区的进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷。（二）采、掘工作面应实行独立通风。（三）在采区通风系统中，要保证风流流动的稳定性，采掘工作面尽量避免处于角联风路中。（四）在采区通风系统中，应力求通风系统简单，以便在发生事故时易于控制风流和撤退人员。（五）对于必须设置的通风设施(风门、风桥、挡风墙等)和通风设备(局部通风机、辅助通风机等)，要选择好适当位置，严把规格质量，严格管理
25、制度，保证通风设备安全运转。尽量将主要风门开关、局部通风机开停等状态参数和风流变化参数纳入到矿井安全监控系统中，以便及时发现和处理问题。（六）在采区通风系统中，要保证通风阻力小，通风能力大，风流畅通，风量按需分配。因此，应特别注意加强巷道的维护，及时处理局部冒顶和堵塞，支护良好，保证有足够的断面。（七）在采区通风系统中，尽量减少采区漏风量，并有利于采空区瓦斯的合理排放及防止采空区浮煤自燃，使新鲜风流在其流动路线上被加热与污染的程度最小。（八）设置消防洒水管路、避难硐室和灾变时控制风流的设施。明确避灾路线和安全标志。必要时，建立瓦斯抽放系统、防灭火灌浆系统。（九）采区绞车房和变电所，应实行分区通
26、风。第二节 采区通风系统方式的选择一 3308通风方式如图 矿井通风系统图 根据本矿的实际情况拟定采区通风系统：方案一：工作面采用U型后退式通风系统，掘进工作面采用局扇压入式通风方案二：工作面采用U型前进式通风系统，掘进工作面采用局扇压入式通风方案三：工作面采用Z型后退式通风系统，掘进工作面采用局扇压入式通风方案四：工作面采用Z型前进式通风系统，掘进工作面采用局扇压入式通风方案比较方案适用条件优缺点技术可行性方案一适用于工作面通风系统只有一条进风巷道和一条回风巷道优点：结构简单，巷道施工维修量小，工作面漏风小，风流稳定，易于管理。缺点：工作面上隅角附近瓦斯易超限，工作面进、回风巷要提前掘进，掘
27、进工作量大。可行方案二适用于工作面通风系统只有一条进风巷道和一条回风巷道优点：工作面维护量小，不存在采掘工作面串联通风的问题采空区瓦斯不涌向工作面，而是涌向回风平巷。缺点：工作面漏风大。可行方案三适用于工作面通风系统只有一条进风巷道和一条回风巷道优点：采空区瓦斯不会涌入工作面，而是涌向回风巷，工作面采空区回风侧能用钻孔抽放瓦斯。缺点：不能在进风侧抽放瓦斯我矿属于低瓦斯矿井没有建立抽放站，不可行。方案四适用于工作面通风系统只有一条进风巷道和一条回风巷道优点：工作面的进风侧沿采空区可以抽放瓦斯，缺点：但采空区的瓦斯易漏向工作面，特别是上隅角，回风侧不能抽放瓦斯我矿属于低瓦斯矿井没有建立抽放站，不可
28、行。综上所述结合我矿实际情况（我矿为低瓦斯矿井），采用方案一。第四章 计算和分配矿井总风量第一节 矿井需风量的计算原则矿井需风量应按照“由里往外”的计算原则，由采、掘工作面、硐室和其他用风地点的实际最大需风量总和，在考虑一定的设备用风量系数后，计算出矿井总风量。（一） 按该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟供风量不得少于4m。（二 ） 按该用风地点风流中的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度、风速以及温度等都符合规程的有关规定分别计算，取最大值。第二节 矿井需风量计算一 按井下同时工作的最多人数计算Q矿=4NK=4901.15=414 m3/ min式中Q矿矿井总需风量，m3/ min N
29、工作面同时工作的最多人数，人；4每人每分钟供风标准，m3/ min；K矿井通风系数；（根据本矿的情况取1.15）二 按采煤、掘进、硐室等处实际风量计算（一） 采煤工作面风量计算（1）按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算Q采=100Q瓦K瓦=1001.51.5=225 m3/min 式中：Q采采煤工作面供风量，m3/min； Q瓦采煤工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；取1.5， K瓦工作面瓦斯涌出不均衡系数，炮采工作面取1.5；经计算，每个采煤工作面Q采为225 m3/min，每个对拉工作面Q采为300 m3/min。（2）按工作面温度计算Q采=60V采S采K采式中：V采回采工作面适宜风速，取1.0m
30、/s； S采回采工作面平均有效断面，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，取2.6m2； K采工作面长度系数，取1.0。经计算，每个采煤工作面Q采为156 m3/min。(3) 按炸药使用量计算Q采=25 A采式中：A采采煤工作面一次使用最大炸药量，取8；经计算，每个采煤工作面Q采为200 m3/min。(4)按工作人员数量计算Q采=4 n采式中：4每人每分钟供风标准，m3/min.人；n采采煤工作面同时工作的最多人数，取24人。经计算，每个采煤工作面Q采为96 m3/min。（5）按风速验算按最低风速验算各采煤工作面的最小风量：Q采600.25S采，m3/min按最高风速验算各采煤工作面的最
31、大风量： Q采604S采，m3/min 式中：S采回采工作面平均有效断面，取2.6m2 采煤工作面取以上计算风量的最大值，分别为225 m3/min和300m3/min，经验算，所配风量符合要求。（二） 掘进工作面需风量计算（1）按工作面放炮一次最大用药量计算Q=25A掘=254.5=113m3/min式中：Q掘掘进工作面需风量，m3/min； A掘放炮一次最大用药量，Kg。（2）按人数计算Q掘=4N掘=48=32m3/min式中：Q掘R掘进工作面需风量，m3/min； N掘掘进工作面同时工作人数。（3）按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算Q掘=100Q瓦K掘 =1000.61.6 =96m3/min
32、式中：Q掘掘进工作面需风量，m3/min； Q瓦预计掘进工作面最高瓦斯绝对涌出量， m3/min K掘掘进通风系数，取1.6。（4） 按局部通风机吸风量计算：Q掘=Q通IK通，m3/min试中 Q通 掘进工作面局部通风机额定风量，m3/min； I掘进工作面同时运转的局部风机台数，台； K通防止局部通风机吸循环风的风量系数，取值1.2按风速验算 岩巷掘进工作面的风量应满足： 600.15S掘Q掘604S掘煤巷、半煤巷掘进工作面的风量应满足：600.25S掘Q掘604S掘故符合要求，掘进工作面需风量为113m3/min。第二节 采区风量计算根据我矿采煤面的通风断面一般为3m2，采长为2100米；
33、掘进巷道断面积为进风大巷为4 m2，回风大巷为4.0m2，采区进、回风巷为4.2，开切眼为4m2，其最长掘进长度不超过500m。从多年来的井下掘进巷道统计情况看，采煤面的瓦斯涌出量一般为0.1390.337m3/min；所有掘进巷道的瓦斯涌出量预计最高为0.2060.374m3/min。一 风量计算（一）按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算。Q=100qk=1000.382=76 m3/min式中：Q采单个回采面需风量，m3/min；q采采煤工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min，矿井绝对瓦斯涌出量经签定为1.57 m3/min，采煤工作面绝对瓦斯涌出量为0.38m3/min；Kq工作面瓦斯涌出不均衡系数
34、，炮采工作面取2.0。（二）按工作面温度计算：按工作面温度（工作面气温1820，风速取0.8m/s）计算：Q=60vs =3.0m2.2 m60s0.45m/s=213 m3/ min 式中 v工作面平均风速，可选取空气温度与风速对应表中（表4）的相关数值； S工作面的平均断面积，可按最大和最小控顶距断面积的平均值计算，m2； K综放工作面支架断面及工作面长短的风量调整系数，可在表5中选取。采煤工作面空气温度与风速对应表工作面空气温度工作面风速v/（m/s）煤层厚度1.5m煤层厚度1.5m3.5m煤层厚度3.5m150.30.40.30.515180.50.70.50.80.818200.80
35、.90.81.00.81.020231.01.21.01.51.01.523261.51.71.51.81.52.026282.02.22.02.52.02.5（三） 按井下同时工作的最多人数计算：Q矿=4NK=4241.15=110 m3/ min式中Q矿矿井总需风量，m3/ min N工作面同时工作的最多人数，人；4每人每分钟供风标准，m3/ min；K矿井通风系数；（根据本矿的情况取1.15）（四）按炸药用量计算： Q=25A=25A=253.0=75m3/ min。式中 A采煤工作面一次爆破的最大炸药用量，kg，（五）按风速进行验算（验算上述最大风量）62 m3/ min213 m3/
36、 min990 m3/ min依据是按最低风速：0.25（2.83.8）21.256062 m3/min，按最高风速：4（2.83.8）21.2560990m3/ min（六）回采工作面最终风量确定根据上述计算选取最大需风量0.4（2.83.8）22.260174m3/ min，3308对拉工作面两个面配风348m3/min，所以 3308进风运输巷设计进风418m3/min。二 回采工作面通风系统（一）工作面风流路线新鲜风流：地面主斜井井底车场一级提升斜巷+423m水平西翼运输大巷3308机巷3308对拉工作面；污风流：3308采面3306回风巷+423m水平配风大巷一级下山人行总回风巷回风
37、斜井地面；3308采面3310回风巷+423m水平配风大巷一级下山人行总回风巷回风斜井地面（二）巷道布置图第五章 设备配置一 工作面刮板输送机2台,其主要技术参数如下型 号SGD420/30电机功率30KW输送能力80T/h链速0.85m/s中部槽尺寸1200420150二 顺槽刮板输送机1台,其主要技术参数如下型号 SGB-420/30D电机功率 30KW输送能力80T/h链速0.88m/s中部槽尺寸 1200420150 三 顺槽皮带输送机,其主要技术参数如下型 号SD-6508数 量1台功 率30KN输送能力80T/h 四 工作面单体液压支柱,其主要技术参数如下型 号DW25-250数量
38、 500套额定工作阻力300KN额定工作压力 38.2MPa初撑力118-158KN泵站压力15-20 MPa最大高度2300mm最小高度 573mm行程227mm底座面积 109cm2支柱总重 有油32.0kg 无油26.2kg 五 巷道超前单体液压支柱,其主要技术参数如下型 号DW25-250数量800套额定工作阻力300KN额定工作压力38.2MPa初撑力 118-158KN泵站压力15-20 MPa最大高度2000mm最小高度1235mm行程765mm底座面积109cm2支柱总重有油48kg 无油47kg 六 工作面煤电钻,其主要技术参数如下型 号MZ-15数量2台功率1.5KW额定电
39、压127V电机转速 2800r/min主轴转速 640r/min外形尺寸 343250335 七 工作面割煤机,其主要技术参数如下型号JM- 50C数量2台功率50KW额定电压660V一、选择矿井通风设备的基本要求二、主要通风机的选择第六章 概算通风费用二、 8 概算矿井通风费用矿井通风费用是通风设计和管理的重要经济指标，一般用吨煤通风成本，即矿井每采一吨煤的通风总费用表示。它包括吨煤通风电费和通风设备折旧费、材料消耗费、工作人员工资、专用通风巷道折旧与维护费、仪表购置与维修费等其它通风费用。（一） 8.1 吨煤通风电费1 8.1.1 主要通风机的耗电量 E=36524P/（K） 式中 E主要
40、通风机的耗电量, kWh P 主要通风机的电动机的功率，kW K电动机容量备用系数，K1.11.2； 变压器效率，可取0.95 电缆输电效率，取决于电缆长度和每米电缆耗损，在0.900.95内选取。本设计选0.9。 E=8760132/（1.150.950.9）=1176018 kWh2 8.1.2 局部通风机的耗电量 E=636524P=876068=420480 kWh P 局部通风机的电动机的功率，kW 3 8.1.3 通风总耗电量 E= E+ E=1176018+420480=1596498 kWh4 8.1.4 吨煤通风耗电量 E= ED/T=15964980.8/9000=14元/
41、t式中 T矿井年产量，t D电价，元/(kWh)（二） 8.2 其它吨煤通风费用包括设备折旧费、材料消耗费、通风员工工资费和专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费。具体计算见下表：表8-2-1 其他通风费用项目数量单价年折旧费风机及电控1套25万元/套0.95万元双回路高压线路4.6km4万元/套0.82万元回风巷掘进L=260m1352元/米 35.15万元回风石门掘进L=40m1352元/米5.41万元大巷及石门维护L=5764m25元/米年 14.41万元风井维护L=184m30元/米年0.55万元通风区队工资10人2000元/人月24万元 合计105.29万元（三） 8.3 吨煤通风成本
42、所有通风费用之和与年产量之商即为吨煤通风成本为：W=105.29/9+14=25.7元/t（四） 附图：矿井通风容易时期通风立体示意图及网络图矿井通风困难时期通风立体示意图及网络图矿井通风容易时期通风平面图矿井通风困难时期通风平面图BDNo20型防爆对旋轴流式通风机特性曲线图致 谢本次设计是在尊敬的何廷山老师、何利文老师的精心指导下完成的。从设计的选题、理论分析、思路形成、现场指导直到设计的完成，两位老师付出的很多的心血和汗水。在何老师的辛勤指导下，不但学到了诸多专业知识，而且何廷山老师渊博的学识、严谨求实的治学态度、活跃的学术思想以及对我们孜孜不倦的教诲，将使我终身受益。何利文对学习热心、细致，工作认真负责。非常感谢两位何老