矿井通风与空气调节课程设计指导书_精品文档Word下载.doc

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一、采区生产能力及服务年限

依据资料叙述。

二、采区巷道布置

依据资料叙述，包括采区参数，开采顺序等。

三、采煤方法

依据资料叙述，包括采煤工作面参数，采区设备与人员配置情况等。

四、采区生产系统

第二章采区通风系统

1采区通风系统的选择

一、矿井通风方式

依据资料叙述，并说明选择的理由。

二、主要通风机的工作方法

主要通风机的工作方法基本上可分为两种：

抽出式和压入式，分析比较选定主要通风机的工作方法。

三、采煤工作面通风方式与风流方向

采煤工作面通风方式有：

U、Y、偏Y、Z、W等，采煤工作面风流方向有：

上行风与下行风，根据所给资料进行选择，并说明理由。

四、局部通风机工作方法

局部通风机工作方法有：

抽出式、压入式和抽压混合式，选定局部通风机的工作方法，并说明其理由。

五、采区通风路线

叙述采煤工作面与掘进工作面的新风与污风路线。

六、采区通风设施

叙述设计所采用的通风设施及其安设地点与作用。

2矿井通风系统的合理性分析

根据所学知识，进行矿井通风系统的合理性、可靠性和抗灾能力分析，说明矿井通风系统对矿井安全的保证程度，是否符合有关技术要求。

第三章采区风量计算

一、采区风量计算原则

采区所需风量，按下列要求分别计算，并取其中最大值。

（1）按主要通风机服务区域（某采区）同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3；

（2）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。

（3）根据《煤矿安全规程》及有关规定，采区所需风量要满足井下人员需求和各用风地点稀释瓦斯、风速不超限等要求，且使总回风流中瓦斯浓度不超过0.75％。

二、按同时工作最多人数计算

Q1=4NK，m3/min

式中：

Q1—按同时工作最多人数计算的采区所需总进风量，m3/min；

N—井下同时工作的最多人数，人；

4—按井下每人每分钟4m3的单位风量计算矿井总风量；

K—风量备用系数，K=1.45。

三、采煤工作面需风量的计算

采煤工作面的风量按下列因素分别计算，取其最大值。

1.按瓦斯涌出量计算

Q采=100QCH4KCH4m3/min

Q采—采煤工作面所需风量，m3/min；

QCH4—采面的瓦斯绝对涌出量，m3/min；

KCH4—采煤工作面瓦斯涌出不均匀系数，本矿取1.5。

QCH4=qT/1440m3/min

T—采煤工作面最大日产量，t/d；

q—工作面瓦斯相对涌出量，m3/t；

T=1.15，t/d

A—年产量，n—年工作日数；

N—采煤工作面个数，单一采煤工作面取1；

Q采=100qTKCH4/1440，3/min。

2.按工作面进风流温度计算

见教材及有关参考书。

3.按使用炸药量计算

4.按工作人员数量计算

5.按风速进行验算

四、掘进工作面需风量的计算

煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面的风量，按下列因素分别计算，取其最大值。

2.按使用炸药量计算

3.按局部通风机吸风量计算

五、硐室需风量的计算

如果设计有采区硐室，按经验取值：

机电硐室取803/min；

爆破材料库取1003/min。

六、采区实际需要风量的总和

采区的总进风量，按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算。

采区总风量：

Q2=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）×

K

ΣQ采—采煤实际需要风量的总和，m3/s；

ΣQ掘—掘进实际需要风量的总和，m3/s；

ΣQ硐—独立回风的硐室实际需要风量的总和，m3/s；

ΣQ其他—采区除了采煤、掘进和硐室地点外的其它井巷需要进行通风的风量总和，m3/s；

K—采区通风系数（考虑采区内部漏风和配风不均匀等因素），取K=1.20。

七、采区总风量的确定

采区总风量Q总按Q1、Q2的最大值选取。

Q总=max{Q1,Q2}，m3/min

确定采区所需总风量为：

Q总，m3/min。

第四章采区通风阻力计算

一、计算的原则

本课程设计应遵循以下原则：

（1）主要通风机仅考虑为某采区服务，因此只需计算某采区通风困难时期的最大通风阻力路线，一般为经过采煤工作面的通风路线。

（2）为了减少矿井的外部漏风和主通风机运转费用，矿井通风最困难时期的通风阻力不易过大（一般不超过3000pa），必要时须对某些局部巷道采取降阻措施。

（3）计算采区总阻力时，可不考虑风路沿途的漏风和局部阻力，将计算出的采区摩擦总阻力乘以1.15（局部阻力系数）作为采区总阻力。

二、计算的方法

按所选定的采区通风困难时期的通风阻力最大的风流路线，用下式计算出各区段井巷的摩擦阻力，即：

，P a

式中-α从附录中查得。

计算时，应将计算参数和计算结果填入井巷摩擦阻力计算表中，将风流路线中各段井巷（由入风井口至风硐入口）的摩擦阻力累加起来即得采区的摩擦总阻力h摩大。

三、井巷摩擦阻力计算

根据设计说明某采区通风困难时期及最大通风阻力路线。

按实际供风量核定矿井产量，做到“以风定产”，不超能力生产。

其阻力计算详见井巷摩擦阻力计算表。

采区井巷最大摩擦阻力h摩大=×

×

Pa。

四、采区通风总阻力计算

通风困难时期的通风总阻力h阻大为：

h阻大=K局h摩大+h硐，Pa

K局—考虑局部阻力的系数，取1.15；

h摩大—井巷最大摩擦阻力h摩大，Pa；

h硐—对风硐的要求是，通风阻力一般不超过100～200Pa。

故风硐的通风阻力h硐可不必计算，取h硐=200Pa。

五、采区总风阻R及等积孔A

1.风阻与等积孔计算

R—采区总风阻，N·

S2/m8；

Q总—采区总风量，m3/s；

h摩大—采区通风总阻力，Pa。

A—等积孔，m2；

S2/m8。

2.降低风阻措施

（1）砌碹巷道表面应尽量光滑平整，以降低通风阻力。

梯工钢巷道支护应整齐，并保持设计的巷道断面大小与形状。

（2）在容易产生局部阻力的地方，应尽量降低局部阻力系数。

巷道连接处应做成斜线或圆弧形，巷道拐弯处应尽量避免直角转弯或小于90°

转弯，转弯处内、外侧施工成斜线或圆弧形，必要时设置导风板。

（3）在日常通风管理工作中，应避免在主要巷道中停放矿车、堆放杂物，巷道应随时修复，保证其完整性并保持足够的有效通风断面，以利于风流畅通。

第五章主要通风机选择

一、主要通风机工作风量

由于存在外部漏风，通风机风量Q通必大于采区总风量Q总。

通风机的工作风量，需要适当考虑加入外部漏风量，考虑1.05的系数。

Q通=K外Q总，m3/min

式中K外—外部漏风系数，取1.05。

二、主要通风机需要的最大静压

h通静大=h阻大+h自，Pa

式中h通静大—主要通风机需要的最大静压，Pa；

h自—与通风机通风方向相反的自然风压，通风困难时期取h自与通风机风压反向。

可根据设计矿井所在地的气象资料或邻近矿井的资料近似估算，本课程设计取100Pa。

三、主要通风机需配电机功率

N风流=h通静大×

Q通/（1000×

ηb）

N风机=N风流×

K×

Ke/（ηe×

ηt）

N风流—为通风困难时期的风流功率，kW；

N风机—为风机所需的配套电机功率，kW；

ηb—通风机工作效率，ηb＝0.7～0.75；

K—由于矿井处于高原地区，需考虑的空气密度校正系数，K=1.12/1.2=0.93；

Ke—电机容量备用系数，Ke=1.15；

ηe——电机效率，ηe=0.9；

ηt——传动效率，直接传动ηt=1.0。

四、主要通风机的选择

根据上述计算得的h通大、Q通以及各时期的采区总风阻，就可从通风机个体特性曲线中选择合适的通风机。

所选择的通风机，在各时期内的工况点均应在合理的工作范围内，通风机的效率尽量高，且有一定的余量。

轴流式通风机在最大风压和风量时的轮叶安装角度，至少比该风机的轮叶最大允许安装角度小5°

。

通风机选定后，将选出的通风机型号、叶片安装角度、工况点参数（风压、风量、效率和输入功率）等参数列表说明。

要求绘制个体特性曲线、风阻特性曲线和工况点图。

第六章概算采区通风费用

本课程设计只考虑主要通风机运转所耗电费。

采区通风动力费用：

W2=（I1+I2）e/A（元/t）

I1—主要通风机每年耗电量，kW·

h/年；

I2—局部通风机每年耗电量，kW·

e—每度电的费用，元/（kW·

h）；

A—采区生产能力，t/年。

第七章设计要求

1设计内容和说明书编制主要要求

一、选择方案的确定必须提出两个以上的方案，进行比较分析。

二、尽量配以插图和表格等辅助形式说明设计内容。

三、设计的主要依据应写出，凡涉及计算的问题应将计算的公式列出，代入有关数据（表格除外），直接得出结果。

公式与表必须编号，如表3-1-1（第三章第一节第一张表）。

四、说明要求文字简明通顺，缮写清晰整洁。

说明书内容的顺序建议为：

1）目录；

2）设计任务书（即设计题）；

3）正文；

4）附表；

5）附图。

2绘制设计图纸要求

（一）本设计要求绘制正规设计大图一张：

采区通风系统及通风网络图（示意图），采区通风系统图最好画成立体图。

绘图要求：

（一）采用1号图幅绘制，标题栏按下面统一格式绘制：

设计制图

（姓名）

（日期）

16

8

32

（图名）

指导教师

评阅

比例

图号

（校、系、班级名称）

20

15

140

（二）用铅笔绘制，所有点、线、符号应符合煤炭部统一标准，必须使用标准惯用图例，所用到的图例必须绘在相应的图上，中文字体采用长仿宋体，采用国家公布实施的简化汉字。