矿井通风课程设计数据

第一篇：矿井通风课程设计数据

矿井通风课程设计之一

-----2130矿井煤矿通风系统

1 课程设计目标

《矿井通风工程》课程设计是“安全技术及工程”专业本科教学中理论联系实际的重要实践环节。在课程理论教学的基础上，通过课程设计，进一步巩固本门课程的内容，培养学生运用理论知识进行工程设计的初步能力，为毕业设计和今后从事专业工作打下良好的基础。通过本设计，要求掌握矿井通风工程设计的内容、方法和步骤。逐步培养学生确定矿井通风设计方案，进行设计计算，绘制设计图纸，设备优化选型，学会使用技术资料。本次课程设计侧重于生产阶段通风设计能力的锻炼。

2课程设计资料

2.1矿井基本概况

2130矿井设计生产能力30万吨/年，核定为75万吨/年，因30万吨未完工程没完工，批复核定能力仍为30万吨。矿井范围东从1903边界11勘探线，西至21勘探线，下部南以1500水平为界，北以煤层露头为界，矿井走向长约10km，倾向宽1.2km，矿井面积，12km2，煤层倾角30-45度，煤质为焦煤和少量瘦煤。矿井储量1.1亿吨，主采煤层

4、

5、6号可采储量约5000万吨。矿井为斜井石门开拓，主井皮带运输，付井正在扩巷，采用绞车串车提升。目前开采水平1950m以上的矿井水通过6号煤层排水巷经1930矿井专用排水巷排出。

矿井采用平硐—暗斜井开拓，共三条井筒。大巷布置在6号煤层中。原设计井田共划分为三个水平，第一水平标高为+2130m，第二水平标高为+1950m，第三水平标高为+1870m，现第一水平标高以上的煤已基本回采完毕，第三水平为延伸水平。目前，矿井正在进行改扩建设计，改扩建的井田划分为新的三个水平，一水平：+1950m水平以上;二水平：+1950m～+1700m;三水平：+1700m～+1500m。

现生产水平在+1950m水平的辅助水平+2050m，生产采区是第一采区，准备采区是第二采区，全矿井有两个回采工作面，分别是261

11、24221综采工作面;一个备用工作面：25221。目前，全矿采用采区前进式综合机械化和综合机械化放顶煤回采，回采工作面长度为100m左右，推进长度为2000m左右，采用全部垮落法管理顶板。

矿井采用中央并列式通风方式，主要通风机型号BDK54-6-N0.19对旋式轴流通风机，功率2*185kw，矿井总回风量5980m3/min，总回风瓦斯浓度0.34%，矿井瓦斯抽放量1.33 m3/min，矿井相对瓦斯涌出量9.93m3/t，绝对瓦斯涌出量22.8m3/min，矿井接近高瓦斯矿井。 2.2矿井通风系统图

1)包括巷道长度、断面积、断面形状、巷道名称(功能)、用风点风量、矿井总风量。

2)通风系统图中部分通风构筑物去掉。 3)通风系统图上标明了各地点风量。

2.3 矿井主要通风机性能曲线(见附录) 3课程设计内容及步骤

3.1 绘制通风网络图 3.2 制定风量调节方案

根据井巷布置、用风点分布，合理布置通风构筑物，实现按需分风。 3.3矿井通风总阻力计算

选择最大阻力路线，结合通风系统图中的实测风量，计算矿井总阻力，并分析阻力分布情况并绘主要通风路线上压力坡度图。 3.5 验算或选择主要通风机通风能力

验算当前主扇通风能力是否足够，是否在合理工作范围内。 3.6评价矿井通风难易程度 3.7 计算通风费用

3.8 矿井通风系统合理性分析

4课程设计安排

1)设计时间：2周 2)设计要求

a.整个设计应在老师的指导下，由学生个人独立完成全部设计工作，不得抄袭，带作或拖延。

b.学生完成课程设计的成果为设计要求计算分析内容。

c.设计过程中学生应学会使用与设计有关的设计规范、手册、并查阅有关参考资料。

3)评分准则

a.平时考核占20%，设计成绩占80%。b.学生答辩成绩计入设计成绩。 5组织实施

每天老师指导时间为(周一~周五)，毕业设计最后一天为设计答辩时间。 指导老师人员安排：

周一：全体指导老师 周二：吴奉亮、马 砺 周三：魏引尚 翟小伟 周四：马 砺、成连华 周五：林海飞、吴奉亮(第二周周五全体老师)

第二篇：13《矿井通风》课程设计教学大纲(专科)

矿井通风课程设计大纲

《矿井通风》课程设计大纲

课程中文名称：矿井通风课程设计大纲 课程编码：0440033

课程英文名称：Mine Ventilation theory course design 课程类型：专业基础必修课 适用年级：二年级

适用专业：矿井通风与安全 总学时：60学时

先修课程：高等数学、大学物理、工程制图、工程概论

后续课程：矿井安全监控系统、安全人机工程、防爆电器设备 编写人：关键、李诚玉 审定人：丁永明、陆卫东

一、课程设计目的和要求

1、设计目的

矿井通风课程设计是在高年级学生基本学完《矿山通风与安全学》课程时的一次集中式的综合设计，是一次重要的实践性教学环节。

本设计的目的是让学生能综合地运用所学知识，理论联系实际，对新建矿井或改扩建矿井的通风设计具有初步设计和计算的能力，以加深对基础知识的理解，提高分析问题和解决问题的能力，为毕业设计和今后从事矿井通风的工程实践打下良好的基础。为此，主要应完成的基本任务是：根据已知的基础资料，建立一个安全可靠、技术先进和经济的矿井通风系统。

2、设计要求

(1)了解矿井通风的基本理论。

(2) 熟悉矿井空气中常见有害气体的基本性质。 (3)掌握压力的两种测算基准。

(4)了解离心式通风机、轴流式通风机的构造和工作原理。 (5)了解局部通风机的种类和性能、掘进安全技术装备系列化。 (6)熟悉主要通风机的工作方式与安装地点。

二、课程设计方式

(1)讲课; (2)习题课; (3)讨论课; (4)实验课; (5)其它;

三、课程设计内容

第一章 矿井空气

1、矿井空气成分

2、矿井空气中有害气体

3、矿井气候

重点：矿井通风的基本概念及其主要作用，矿井空气的主要成分及其基本性质，矿井空气中常见有害气体的基本性质、矿井气候。重点掌握矿井空气中常见有害气体的基本性质、我国矿山气候条件的安全标准。

第二章 矿井空气流动基本理论

1、空气主要物理参数

2、风流能量与压力

3、能量方程在矿井通风中的应用

矿井通风课程设计大纲

重点：空气的主要物理性质、压力的两种测算基准、风流点压力及其相互关系。

第三章 井巷通风阻力

1、井巷断面上的风速分布

2、摩擦风阻与阻力

3、局部风阻与阻力

4、矿井总风阻与矿井等积孔

5、降低矿井通风阻力的措施 重点：井巷断面上的风速分布。

第四章 矿井通风动力

1、自然风压

2、通风机类型及构造

3、主要通风机附属装置

4、通风机实际特性曲线

5、通风机工况点及其经济运行

6、通风机联合运转

7、矿井通风设备选型

重点：矿井通风动力的类型、离心式通风机的构造和工作原理、轴流式通风机的构造和工作原理、表示通风机性能的主要参数。

第五章 局部通风

1、局部通风方法

2、掘进工作面需风量计算

3、局部通风装备

4、局部通风系统设计

5、掘进安全技术装备系列化

重点：局部通风方法、局部通风机的种类和性能、局部通风机的选型、掘进安全技术装备系列化。

第六章 通风系统

1、矿井通风系统

2、采区通风系统

3、通风构筑物及漏风

4、矿井通风构筑物 重点：矿井通风系统的类型及其适用条件、主要通风机的工作方式与安装地点、采区通风系统、矿井通风构筑物的种类。

四、课程设计时间、地点

1、时间安排：

(1)课程设计时间安排为两周。

(2)指导教师要提前布置设计任务，使学生利用课外时间提前进行设计前期准备工作。 (3)在课程设计期间，学生进行设计计算、绘图和编写设计说明书，指导教师每天进行巡回指导。

(4)课程设计最后三天每位学生都要进行课程答辩，由指导老师提问，学生对设计问题进行回答。

2、地 点：实验室与实训基地。

五、课程设计考核办法与成绩评定

1、考核方式：

依据课程设计答辩情况、说明书编写质量、设计图纸绘制质量，综合考核评定课程设计成绩，

矿井通风课程设计大纲

课程设计成绩计入课程综合成绩，单独列入学生各门课程成绩内。

2、成绩评定：

设计结束时，由指导老师对学生进行全面考核，评分按五级分制(优、良、中、及格、不及格)评定成绩，评分依据以下几个方面。

(1)设计方案的合理性 (2)独立工作能力

(3)设计说明书的内容和质量

(4)学习态度，思想作风和组织纪律

六、教材及教学参考书

1、教材

(1)黄元平主编，《矿井通风》，中国矿业大学出版社，1991年1月. (2)王省身主编，《矿井灾害防治理论与技术》，中国矿业大学出版社，1992年12月.

2、教学参考书

1、王英敏，《矿井通风与安全》，冶金工业出版社,1979年12月.

2、俞启香，《矿井瓦斯防治》，中国矿业大学出版社，1992年2月.

七、其他需要说明的问题

对每个学生的设计都要严格考核，成绩按优、良、中、及格、不及格五级分评定，具体标准如下

1、优秀：设计计算正确、方案选择合理、工作量饱满、书写工整、图面整洁且完全符合制图规范、结构分析设计合理、计算结果准确、善于独立思考，并有独到之处，允许有微小的毛病和不足存在。

2、良好：设计计算正确，方案选择合理，书写工整，图面整洁且完全符合制图规范，工作量饱满，设计计算正确，方案分析设计合理，计算结果较准确，在计算与制图方面留存一定不足，但不是主要问题。

3、中：设计计算基本正确，方案选择基本合理，但存在某些缺点，图面质量一般，工作量达到要求，基本符合制图规范，计算结果基本准确，设计方面留存某些问题。

4、及格：设计计算基本正确，方案选择基本合理，但存在一定问题，图面质量一般，基本符合制图规范，工作量达到要求，计算结果基本准确，设计方面留存某些问题。

5、不及格：设计计算和方案选择都存在较为严重的问题，图面质量较差，不符和制图规范，计算结果准确性不够，没完成所要求的工作量，没有达到课程设计基本要求。

第三篇：2010矿井通风与安全班《矿井灾害防治理论与技术》课程设计大纲

2010(春)矿井通风与安全

1、2班(业余) 《矿井灾害防治理论与技术》课程设计大纲

一、设计的性质、任务和基本要求

课程设计是完成本本课程教学计划的一个重要的教学环节，是对课程理论知识的综合运用和提高。主要任务是：通过设计巩固和加深学生所学的专业理论知识;结合工程或生产的实际问题，锻炼学生分析和解决实际问题的能力;提高学生使用技术资料、进行计算和绘图以及编写技术文件的技能。 通过课程设计，要求学生建立起正确的设计思想，了解我国的有关技术政策的基本内容，掌握设计的步骤和方法。学会运用规程、规范、手册和参考资料。

二、课程设计时间安排及指导教师

设计时间：2011——2012学年第二学期第十七周一周时间。

(2012年6月11日——2012年6月17日)

指导教师：王勇

三、设计题目

课程设计要尽可能地结合生产实际来进行。选题可以多样化，以围绕煤矿灾害预测、治理预防、监控、利用及部分煤矿安全技术设计为主。可以选用合适的现实煤矿安全技术设计作题材，也可拟订符合煤矿安全技术实际的教学性题材。如： 可以是调查报告、安全预测、方案设计、方法设施、技术对策、分析研究等。

四、设计内容

课程设计时间较短，从教学目的出发，有选择的简化和删去部分设计内容，适当减少相同方法和相同内容的重复工作量。设计内容主要围绕《矿井灾害防治理论与技术》课程的教学内容，结合矿井灾害防治实际完成课程设计。主要内容包括：

1、矿井瓦斯涌出及治理

2、矿井瓦斯爆炸及其预防

3、矿井瓦斯喷出及预防

4、矿井瓦斯突出及预防

5、矿井瓦斯抽放和利用

6、矿井瓦斯监测。

7、煤尘爆炸及其预防。

8、矿尘职业病及其预防。

9、矿井水灾的防治。

10、矿井火灾的防治。

11、矿井灾害事故的调查、处理。

12、矿井灾害预防与处理计划。

13、发生重大灾害事故时的救灾方案。

14、煤矿安全管理方法。

15、生产安全事故的应急救援预案。

16、重大事故抢险措施。 课程设计内容可只选以上内容的一个来重点设计，也可进行综合设计。 课程设计的内容不只限于以上内容，还可有其他很多内容，如安全管理创新、煤矿安全技术的展望等。

五、要求

1、按照党和国家的技术方针政策，遵循科学技术规律，理论联系实际进行选题，课题要打小适中，有科学价值。

2、设计成果应包括文字说明、指标(数字)计算、图纸表格等。

3、在设计过程中，认真调查研究，合理使用参考资料。

4、主要技术指标确定、使用正确，设计计算准确。

5、设计图纸要布局合理，画图符合规定要求，凡属正规铅笔图，要求严格按制图规范，线条粗细适当，数字用工程体书写，字迹工整，图面清晰、美观整洁。

6、设计说明书的编写程序大体上可按设计内容，分章、节、项写出设计的依据、条件、过程、方法、结果等。文字简明扼要、字迹清楚、结论明确，各种数据，尽量利用表格。字数5000～6000字。

7、设计计算是设计过程中各种主要计算的编集，可作为设计说明书的附件，应显示出各计算项目的计算条件、计算方法、计算过程和计算结果，作为成果数据的要列表以便查用。

8、课程设计要求在2012年6月20日前完成交给指导教师。指导教师根据课程设计成果的完成情况，结合在设计过程中个人学习积极性的发挥综合评定成绩。一般分优、良、中、及格、不及格。没有课程设计成绩的学生，《矿井灾害防治理论与技术》课程不计成绩。

山西煤炭职工联合大学高职高专部

二〇一二年五月十五日

第四篇：第七章 矿井通风系统与通风设计

本章主要内容

1、矿井通风系统----类型、适应条件、主要通风机工作方式 、安装地点、通风系统的选择

2、采区通风----基本要求、进回风上山选择、采煤工作面通风系统

3、通风构筑物及漏风----风门、风桥、密闭、导风板;矿井漏风、漏风率、有效风量率、减少漏风措施

4、矿井通风设计----内容与要求、优选通风系统、矿井风量计算、阻力计算、通风设备选择

5、可控循环通风

第一节 矿井通风系统

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)。

2、对角式 1)两翼对角式

进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边界的两翼(沿倾斜方向的浅部)，称为两翼对角式，如果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。 2)分区对角式

进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小回风井，无总回风巷。

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合式，中央并列与两翼对角混合式等等。

二、主要通风机的工作方式与安装地点

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，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。

2、压入式

主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。

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，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。

三、矿井通风系统的选择

根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。

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。

第二节 采区通风系统

采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元, 包括：采区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形式及采区内的风流控制设施。

一、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。

二、采区进风上山与回风上山的选择

上(下)山至少要有两条;对生产能力大的采区可有3条或4条上山。

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

比较：轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响，输送机上山进风，运输过程中所释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面的安全卫生条件。

三、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。

优缺点：

1、下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。

2、上行风比下行风工作面的气温要高。

上行通风运煤方向 新风 污风下行通风运煤方向 新风 污风

3、下行风比上行风所需要的机械风压要大;

4、下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。

四、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

3、H型通风系统

第三节 通风构筑物及漏风

矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。这些设施和装置，统称为通风构筑物。

一、通风构筑物

分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物，如主要通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调节风窗;另一类是隔断风流的通风构筑物，如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等 。

1、风门

按设地点：在通风系统中既要隔断风流又要行人或通车的地方应设立

-+-+风门表示方式调节风门表示方式 风门。在行人或通车不多的地方，可构筑普通风门。而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应构筑自动风门。 设置风门的要求：

(1)每组风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长度，行人风门间距不小于5m。入排风巷道之间要需设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道;

(2)风门能自动关闭;通车风门实现自动化，矿井总回风和采区回风系统的风门要装有闭锁装置;风门不能同时敞开(包括反风门);

(3)门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密，门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜80°至85°;

(4)风门墙垛要用不燃材料建筑，厚度不小于0.5m，严密不漏风;

墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮与煤岩接实。墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝;

(5)风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电管路孔要堵严;风门前后各5m内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。

2、风桥

当通风系统中进风道与回风道需水平交叉时，为使进风与回风互相隔开需要构筑风桥。按其结构不同可分为三种。

1)绕道式风桥 开凿在岩石里，最坚固耐用，漏风少。

2)混凝土风桥 结构紧凑，比较坚固。

3)铁筒风桥 可在次要风路中使用。

3、密闭

密闭是隔断风流的构筑物。设置在需隔断风流、也不需要通车行人的巷道中。密闭的结构随服务年限的不同而分为两类：

1)临时密闭，常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石灰抹面。

5 观察孔放水孔表示方式

2)永久密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。

4、导风板

在矿井中应用以下

几种导风板。 1)引风导风板 ; 2)降阻导风板; 3)汇流导风板

二、漏风及有效风量

1、矿井漏风及其危害性

有效风量：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的风量。

漏风：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风构筑物和煤柱裂隙等通道直接流(渗)入回风道或排出地表的风量。

漏风的危害：使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条件恶化，增加无益的电能消耗，并可导致煤炭自燃等事故。减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基本任务。

2、漏风的分类及原因 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。

3、矿井漏风率及有效风量率

1)矿井有效风量Qe

是指风流通过井下各工作地点实际风量总和。

2)矿井有效风量率： 矿井有效风量率是矿井有效风量Qe与各台主要通风机风量总和之比。矿井有效风量率应不低于85%。

3)矿井外部漏风量

--指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量总和。(可用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回(或进)风量) 4)矿井外部漏风率

--指矿井外部漏风量QL与各台主要通风机风量总和之比。

矿井主要通风机装置外部漏风率无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过15%。

4、减少漏风、提高有效风量

漏风风量与漏风通道两端的压差成正比，和漏风风阻的大小成反比。应增加地面主要通风机的风硐、反风道及附近的风门的气密性，以减少漏风。

第四节 矿井通风设计

一、矿井通风设计的内容与要求

1、矿井通风设计的内容

• 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。

2、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。

二、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

7 高温气体侵入的地方。

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。 2、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。

三、矿井风量计算

(一)、矿井风量计算原则

矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。

(1)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。

(二)矿井需风量的计算

1、采煤工作面需风量的计算

采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取其最大值。 (1) 按瓦斯涌出量计算：

Qwi100Qgwik式中：Qwi——第i个采煤工作面需要风量，m3/min

Qgwi——第

i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m3/min

kgwi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，通常机采工作面取kgwi=1.2~1.6 炮采工作面取kgwi=1.4~2.0,水采工作面取kgwi=2.0~3.0

(2)按工作面进风流温度计算：

采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计

8 算。其气温与风速应符合表中的要求：

采煤工作面进风流气温 ℃ <15 15~18 18~20 20~23 23~26 采煤工作面风速 m/s 0.3~0.5 0.5~0.8 0.8~1.0 1.0~1.5 1.5~1.8 采煤工作面的需要风量按下式计算：

Qwi60VwiSwikwli式中

vwi—第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表中取;m/s,

Swi—第i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效断面的平均值，m2 ;

kwi——第i 个工作面的长度系数。

3)按使用炸药量计算：

Qwi25Awi

式中 25——每使用1kg炸药的供风量，m3/min;

——第i个采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。

4) 按工作人员数量计算：

Qwi4nwi

式中

4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min

nwi——第i 个采煤工作面同时工作的最多人数,个。

5) 按风速进行验算

按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：

Qwi600.25Swi

按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：

2、掘进工作面需风量的计算：

Qwi604Swi

煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。

(1)按瓦斯涌出量计算：

Qhi100Qghikghi

式中

Qhi——第i个掘进工作面的需风量，m3/min

Qghi——第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量;m3/min

kghi——第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数。一般可取1.5~2.0。

Qhi25Ahi

(2)按炸药量计算

式中

25——使用1kg炸药的供风量，m3/min;

Ahi——第i个掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg

(3)按局部通风机吸风量计算

QhiQhfikhfi

式中

——第i个掘进工件面同时运转的局部通风机额定风量的和。

khfi——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.2~1.3;进风巷道中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3。

(4)按工作人员数量计算

Qhi4nhi

式中 nhi——第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。 (5)按风速进行验算

按最小风速验算，各个岩巷掘进工作面最小风量：

Qhi600.15Shi

各个煤巷或半煤岩巷掘进工作面的最小风量;

10 Qhi604Sdi

按最高风速验算，各个掘进工作面的最大风量：

Qhi600.25Shi式中

shi——第i个掘进工作面巷道的净断面积，m

2 3、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：

(1)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： 式中

Qri——第个机电硐室的需风量，m/min

——机电硐室中运转的电动机(变压器)总功率，KW

θ——机电硐室的发热系数，

ρ——空气密度，一般取1.25kg/m3 cp——空气的定压比热，一般可取1KJ/kgk Δt——机电硐室进、回风流的温度差，℃ 采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量

Qri=60~80

m3/min

(2)爆破材料库

Qri=4*V/60

式中

v——库房空积，m3

(3)充电硐室

按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算

Qri=200*qrhi

式中 qrhi——第个充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min。

5、矿井总风量计算

矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和:

3Qri3600Ncp60tQm(QwtQhtQrt)km11 式中∑Qwl——采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min;

∑Qhl——掘进工作面所需风量之和，m3/min;

∑Qrl——硐室所需风量之和，m3/min;

km——矿井通风系统(包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素)备用系数，宜取1.15~1.25。

四、矿井通风总阻力计算

(一) 矿井通风总阻力计算原则

1、矿井通风设的总阻力，不应超过2940Pa。

2、矿井井巷的局部阻力，新建矿井按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。

(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。

在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的变化，通风系统的总阻力也将因之变化。当根据风量和巷道参数直接判定最大总阻力路线时，可按该路线的阻力计算矿井总阻力;当不能直接判定时，应选几条可能是最大的路线进行计算比较，然后定出该时期的矿井总阻力。

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。

计算方法：

沿着风流总阻力最大路线，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。

通风容易时期总阻力 ：

12 hm1hf1hehf1(0.1~0.15)hf1(1.1~1.15)hf1hm2hf2hehf2(0.1~0.15)hf2(1.1~1.15)hf

2通风困难时期总阻力：

h

hf 按下式计算： 式中 fnhfihfiiliuisi2Qi2i

1五、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。

(一)矿井通风设备的要求：

1、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、选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并使通风设备长期高效率运行。

3、风机能力应留有一定的余量。

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 Q fkQm

式中

Qf——主要通风机的工作风量，m3/s;

Qm——矿井需风量，m3/s;

k——漏风损失系数，风井不提升用时取1.1;箕斗井兼作

回砚用时取1.15;回风回升降人员时取1.2。

2、计算通风机风压

离心式通风机(提供的大多是全压曲线)：

HtdminhmhdhvdHN

容易时期

困难时期

HtdmaxhmhdhvdHN

轴流式通风机(提供的大多是静压曲线)：

HsdminhmhdHN

容易时期

困难时期

hm--通风系统的总阻力;

HsdmaxhmhdHN

hd--通风机附属装置(风硐和扩散器)的阻力;

hvd --扩散器出口动能损失;

HN--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“-”。

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，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。步骤：

1)计算通风机的工作风阻

用静压特性曲线时：

RsdminHRsdmaxHsdmaxQ2fsdminQ2fRtdRtdminHHtdminQ2ftdmaxQ2f max 14

用全压特性曲线时：

2)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，与风压曲线的交点即为实际工况点。

5、确定通风的型号和转速

根据通风机的工况参数(Qf 、Hsd 、η、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

，Nmax 。

Q(m3/s)(Hmin,Qfmin)RmaxMmaxRmin(Hmax,Qfmax)MminNminQfHsdmin1000sQfHtdmin1000sH (Pa)Nmax QfHsdmax1000sNmin

NmaxQfHtdmax1000s

(2)、电动机的台数及种类

NeNmaxke(etr) NeminNminNmaxke(etr)

当Nmin≥0.6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为：

当Nmin<0.6Nmax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。ηe ：电机效率，ηtr：传动效率。

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：

W1(EEA)DT

E——主要通风机年耗电量，

D——电价，元/KWh;

T——矿井年产量，吨;

ηv——变压器效率，可取0.95;

EA——局部通风机和辅助通风机的年耗电量;

ηw——电缆输电效率

2、设备折旧费

3、材料消耗费用

4、通风工作人员工资费用

5、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。

6、采每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用。

第五节 可控循环通风概述

可控循环通风是由英国学者S.J.LEACH和A.SLACK研究提出，七十年初在英国开始应用。之后，包括中国在内的许多国家也相继对可控循环通风进行了研究和应用。

定义：在低瓦斯矿中，当采掘工作面位于矿井的边远地区，原有通风系统不能保证按需供风，而该地区的回风的风质又比较好时，可以在局部通风系统的进、回风之间安置通风设备、设施和监控设备，对回风进行合理循环控制加以再利用，以增加用风地点的实际风量。此种通风方法称为可控循环风。

循环率：

QC100%QQQc循环风机 16

第五篇：矿井中通风信息系统设计分析论文（大全）

1关于关键技术环节的分析

通过对其ArcSDE空间数据信息系统的应用，确保其空间数据的有效管理，确保其相关数据库的有效应用，满足了实际工作的需要。将空间数据通过ArcSDE存储到SQL2005中。ArcSDE通过对相关数据库模式的应用，实现了其SQL引擎环节的深化，确保其空间数据信息的有效搜索，通过对其客户端环节的有效互动，确保其相关环节的稳定运行，促进其数据信息系统的健全。在此过程中，客户端及其服务器的数据信息的有效传输主要是通过对其ArcGIS的应用，来实现自己的目的，比如异步缓冲机制的应用，确保其相关数据信息的有效处理。

2系统功能模块设计环节分析

2.1煤矿通风管理信息系统的应用，离不开对其矿井地图管理编辑模块的应用，该模块由于其相关功能得到了实际工作的广泛应用，其具备维护电子地图及其管理的功能，确保其电子地图系统的稳定运行，满足了实际工作的需要，通过对其地图环节的有效操作及其显示，确保其图层管理环节及其专题地图操作环节的优化，满足实际工作的需要。地图环节的稳定运行，离不开对其地图浏览功能的实现，确保其地图的相关功能的健全，促进其图层管理环节的优化，满足实际工作的需要。通过对其专题地图的有效操作，确保其煤矿通风信息管理工作的稳定运行。

通风信息管理模块是煤矿通风管理信息系统中的基础，它采集、存储、维护和管理着煤矿通风信息系统的详细资料。该模块包括通风日常管理，通风信息查询、通风设备信息、通风管理人员信息和矿井反风状况。通风日常管理主要将监控系统和后期人工录入的数据经过系统的计算、统计等方式上报相关部门，帮助管理人员了解煤矿的通风情况。通风信息查询可以实现在电子地图上对通风信息的，也可以通过空间数据库和属性数据库进行互查。

2.2空间分析模块，本模块主要包括通风网络解算、实时数据监测。空间分析模块通过井下监控系统实时采集瓦斯含量等检测数据，对这些数据进行分析，借助相应的通信设施把预警信息及时发送到相关管理人员手中，以便采取相应措施，防止灾害事故发生。通过对通风网络的解算，将解算出的数据直观的显示在矿图上，实现对通风阻力、风阻和巷道风量的有效调节，实时数据监测是通过传感器实时采集井下瓦斯、粉尘、一氧化碳等监测数据，并将这些数据通过实时数据功能显示在地图上。

3结语

实现WebGIS的煤矿通风管理信息系统的健全，可以促进通风信息的有效管理，促进该环节的优化，为通风系统的优化提供一系列的方案，为降低煤矿安全事故提供有效的措施。