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河南理工大学采矿工程专业（本科）矿井通风课程设计说明书姓名：高亚博学号：311202010405学院：能源科学与工程班级：四班指导教师：王兵建职称：教授二〇一五年六月通风安全学课程设计1摘要..................................................................................................................................................21.矿井通风系统类型的确定...........................................................................................................51.1通风方式的确定................................................................................................................51.2通风方法的确定................................................................................................................62.矿井所需风量计算、风量分配...................................................................................................72.1矿井需风量的计算原则....................................................................................................73.通风阻力计算与风量调节.......................................................................................................103.1通风阻力计算方法..........................................................................................................103.2计算总风阻......................................................................................................................153.3通风设备选型..................................................................................................................153.4确定通风机的工况点......................................................................................................183.5通风机运行工况（见图3-5-1、3-5-2）.....................................................................193.6电动机选型......................................................................................................................193.7通风机、电动机的检验..................................................................................................194.通风费用概算.............................................................................................................................204.1矿井通风费用..................................................................................................................20致谢................................................................................................................................................21参考文献:.......................................................................................................................................22通风安全学课程设计2摘要1、设计过程本课程设计开始于6月15号完成于6月28号，通过本设计，我对课堂上学习到的理论知识重新有了系统性的掌握，对煤矿井下通风系统有了更深入的了解。同时，从开始本设计到完成的整个过程，我得到了许多老师跟同学的耐心讲解与帮助，体会到了完成科研工作不能仅仅靠单个人的力量，一个完整的团队是非常重要的。最后，设计对影响本矿井通风系统的各个因素都进行了详细的分析，并采取了相应的安全措施和对策，生产中要严格执行国家的有关规程、规范，按设计要求和规章制度进行安全管理，总体上讲矿井的通风系统是合理的、可靠的，具有较强的预防灾害和抵抗灾害的能力。2、矿井通风设计的基本条件（1）煤层地质特征：单一煤层，倾角20°，煤层平均厚度5m，为Ⅲ级自燃煤层，相对瓦斯涌出量为11m3/t,煤尘有爆炸危险。（2）井田范围：设计第一水平深度540m,走向长度10040m，倾斜长度为2000m。（3）矿井生产任务：设计年产量500万t，第一水平服务年限为30a。（4）矿井开采设计基础参数：立井单水平上下山开拓，用竖井主要石门开拓，在底板岩层中开掘岩石大巷，双翼采区准备，按照“一井一面”布置生产，采掘比为1:2。井下同时工作的最多人数为200人。（5）矿井通风阻力：最大和最小时自然风压分别为50Pa和150Pa。风硐阻力取120Pa。通风安全学课程设计33、井巷尺寸及支护情况见表1表14、主要问题与建议为了保证矿井安全生产，自阿矿井建设和生产过程中，要重点防范瓦斯煤层、水和火的威胁。本设计采用较先进的设备，并建立了井下环境安全监测系统，对瓦斯、煤层、水和火等灾害进行了早期预防，综合治理。1、瓦斯管理措施⑴严格执行《安全技术操作规程》第四章第一节《煤矿安全规程》的有关规定。⑵设专职瓦斯员对工作面每班巡回检测，不得少于两次，发现问题及时汇报处理。另外，建立瓦斯的个体巡回检测和连接检查的双重检测系统，可靠预防和控制瓦斯事故的发生。2、煤尘的防治措施⑴掘进机与采煤机都必须配备有可靠的降尘装置，掘进头风机要设防尘器。⑵利用环境安全监测系统及时测定风流中的防尘浓度。⑶奖励防尘、洒水、降尘系统对煤流各转载点必须经常喷雾洒水。3、防火措施⑴实行无煤柱沿空掘巷开采，尽量少丢煤，清除煤层自然发火根源。井巷名称井巷特征及支护情况断面积m2副井圆形，罐笼，有梯子间，直径5.5m，混凝土碹井底车场巷道拱形，混凝土碹，壁面抹浆16主要运输石门拱形，混凝土碹，壁面抹浆16主要运输巷拱形，混凝土碹，壁面抹浆16采区上山拱形，料石碹15工作面平巷梯形，锚杆，巷道宽度3.5m巷道×采高联络眼梯形，锚杆，巷道宽度3.5m采区车场拱形，料石碹15采煤工作面矩形，液压支架，控顶距4.2~5.2m，综采回风石门梯形，锚喷8主要回风大巷拱形，混凝土碹，壁面抹浆8回风井混凝土碹（不平滑），风井直径D=4m通风安全学课程设计4⑵完善矿井通风系统合理分配风量，降低并控制负压，以减少漏风，每个面回采结束，要将其两顺槽就近连通并及时加以密闭，使采空区处于均压状态。通风安全学课程设计51.矿井通风系统类型的确定1.1通风方式的确定通风方式一般可分为中央式，对角式，混合式三种。根据该煤层地质条件：单一煤层，倾角20°，煤层平均厚度5m，为Ⅲ级自燃煤层，相对瓦斯涌出量为11m3/t,煤尘有爆炸危险；设计第一水平深度540m,走向长度10040m，倾斜长度为2000m；设计年产量500万t，第一水平服务年限为30a。并且从技术和经济两方面比较，该煤层的通风方式应为：两翼对角式。两翼对角式：进风井筒大致位于井田走向的中央，两个出风井筒分别位于两翼边界采区中央的浅部，主要通风机设在出风井口附近。为了开采深水平，有时把两翼风井设在两翼沿倾斜的中央和沿走向的边界附近。用斜井和平峒开拓时，可把下图中的立井改为斜井和平峒。图1-1两翼对角式两翼对角式适用条件：一般认为，这种布置方式适用于煤层走向较大(超过4km)、井型较大、煤层上部距地面较浅、瓦斯和自然发火严重的新建矿井。它的优缺点，完全和中央并列式相反，比中央分列式的安全性更好，但初期投资更大。如果能够进行相向掘进，就能适当减轻建井期限长，投产较晚的缺点。有些瓦斯等级不高，但煤层走向较长、产量较大的新矿井，也可采用这种通风方式。通风安全学课程设计61.2通风方法的确定通风方法，即矿井主通风机的工作方法。煤矿主要通风机的工作方法基本上分为抽出式与压入式两种。两种方法的比较：（1)抽出式抽出式通风是主要通风机安装在回风井口，在抽出式通风机的作用下，整个矿井通风系统处于低于当地大气压的副压状态。抽出式优点：井下风流处于负压状态，当主扇因故停止运转时，井下的风流压力提高可能使采空区瓦斯涌出量减少，比较安全；漏风量小，通风管理较简单；与压入式比，不存在过渡到下水平时期通风系统和风量变化的困难。抽出式缺点：当地面有小窑塌陷区井和采区沟通时，抽出式会不小窑积存的有害气体抽到井下使有矿井效风量减少。主要通风机使井下风流处于负压状态。一旦主要通风机因故停止运转，井下风流的压力提高，有可能使采空区瓦斯涌出量减少，比较安全；压入式主要通风机使井下风流处于正压状态，当主要通风机停转时，风流压力降低，有可能使采空区瓦斯涌出量增加。（2)压入式压入式通风是主要通风机安装在进风井口，作压入式工作，井下风流处于正压状态。在低瓦斯矿的第一水平，矿井地面地形复杂、高差起伏，无法在高山上设置扇风机。总回风巷无法连通或维护困难的条件下选用。优缺点：压入式的优缺点与抽出式相反，能用一部分回风把小窑塌陷区的有害气体压入到地面：进风线路漏风大,管理困难；风阻大、风量调节困难；由第一水平的压入式过渡到深部水平的抽出式有一定的困难；通风机使井下风流处于正压状态，当通风机停止运转时，风流压力降低，有可能使采空区瓦斯涌量增加。因此，正因为抽出式有着独自的优点，井下风流处于负压状态，当主要通风机因故停止运转时，井下的风流压力提高可能使采空区沼气涌出量减少，比较安全；漏风量小，通风管理较简单。由于该矿井采用双翼采区准备，按照“一井一面”布置生产，抽出式与压入式相比，优点更加明显，因此本设计选用抽出式通风方法。通风安全学课程设计72.矿井所需风量计算、风量分配2.1矿井需风量的计算原则矿井需风量应按照“由里往外”的原则，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，再考虑一定的备用风量系数后，计算出矿井总风量。2.2矿井