矿井通风设计毕业论文.docx

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1、矿井通风设计毕业论文目录第一章、矿井通风设计的内容与要求（一）矿井基建时期的通风 6（-）矿井生产时期的通风6（三）矿井通风设计的内容7（四）矿井通风设计的要求8第二章、优选矿井通风系统（-）矿井通风系统的要求11（-）确定矿井通风系统11（三）采区通风系统优化布置11（四）新型通风设施12第三章、矿井风量计算（-）矿井风量计算原则13（-）矿井需风量的计算13第四章、矿井通风总阻力计算（-）矿井通风总阻力计算原则14（二）矿井通风总阻力计算15（三）通风设施及防止漏风和降低风阻的措施8第五章、矿井通风设备的选择（-）矿井通风设备18（二）主要通风机的选择18第六章、概算矿井通风费用（-）吨煤

2、通风成本22（二）通风电费22（三）矿井通风系统评价23结束语25参考文献第一章矿井通风设计的内容与要求矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风是指将空气输入矿井下，以增加矿井中氧气的浓度并排除矿井中有害的气体。矿井通风的基本任务是：供给井下足够的新鲜空气，满足人员对氧气的需要；冲淡井下有毒有害气体和粉尘，保证安全生产；调节井下气候，创造良好的工作环境。为了使井下风流沿指定路线流动分配，就必须在某些巷道内建筑引导控制风流的构筑物即通风设施，它分为引导风流和隔断风流的设施。新建大型矿井通风系统以对角式、分区式为主，改扩建的生产矿井以混合式为主。矿井通风共分为

3、10个情境，内容包括矿井主要有害气体防治、矿井风流的能量及其变化规律、矿井通风阻力、矿井通风动力、掘进工作面通风、采煤工作面通风、矿井通风系统、矿井风量调节、矿井通风设计等。矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计计算。矿井基建时期的通风矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风，即开凿井筒(或平碉二井底车场、井下碉室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后，主要通风机安装完毕，便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风，从而可缩短其余井巷与碉室掘进时局部通风的距离。1.2 矿井生产时期的通风1 . 2.1

4、矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，又可分为两种情况：(1 )矿井服务年限不长时(大约15至20年)，只做一次通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期；矿井通风阻力最大时为困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出对此两个时期的通风皆为适宜的通风设备。2 2)矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，又需分为两个时期进行通风设计。第一水平为第一期，对该时期内通风容易和困难两种情况详细地进行设计计算。第二期的通风设计只做一般的原则规划，但对矿井通风系统

5、，应根据矿井整个生产时期的技术经济因素，作出全面的考虑，以使确定的通风系统既可适应现实生产的要求，又能照顾长远的生产发展与变化情况。3 .2.2矿井通风设计所需要的基础资料如下：矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅(矽入硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高、最低、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区有无老窑旧巷及其所在地点和存在情形；矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破

6、的最多炸药量；同时工作的最多人数等。矿井通风的基本任务是：(1 供给井下足够的新鲜空气，满足人员对氧气的需要。(2冲淡井下有毒有害气体和粉尘，保证安全生产。(3调节井下气候，创造良好的工作环境。(4提高矿井的抗灾能力。1.3 矿井通风设计的内容1.3.1(1 )确定矿井通风系统(2 )矿井通风计算和风量分配(3)矿井通风阻力计算(4)选择通风设备(5)概算矿井通风费用1.3.2 此外，根据不同地区或矿井的特殊条件，还需警醒矿井空气温度调节的计算地面空气进入井下后，因发生物理和化学两种变化，使其成份和浓度发生改变。(1 )物理变化：气体混入：煤层中含有瓦斯、二氧化碳等气体，矿井在生产过程中这些气

7、体便混入井下空气中。固体混入：井下各作业环节所产生的岩、煤尘和其它微小杂尘混入井下空气中。气象变化：由于井下温度、气压和湿度的变化引起井下空气的体积和浓度变化。(2)化学变化：井下一切物质的缓慢氧化、爆破工作、火区氧化等这些变化均对井下空气产生影响。经过上述的物理、化学变化井下空气同地面空气相比较发生了较大变化，成分增多、浓度发生变化、氧浓度相对减少。井下空气的成分种类共有：C2、N2、C留、CQ CC2、H2S、SC2、H2、卜出、NB、水蒸气和浮尘十二种。但由于各矿条件不同，各矿的井下空气成分种类和浓度都不相同。煤矿安全规程对有害气体规定有害气体名称符号最高容许浓度（%）一氧化碳CO0,0

8、024二氧化氮H20,00025二氧化硫SC20,0005,硫化氢H2S0,0006氨气M430,0041.4 矿井通风设计的要求为了使井下风流沿指定路线流动分配，就必须在某些巷道内建筑引导控制风流的构筑物即通风设施,它分为引导风流和隔断风流的设施。引导风流的设施1、风碉:风碉是联接扇风机装置和风井的一段巷道。风碉多用混凝土、砖石等建材构筑成圆形式矩形巷道,这是由风筒的特点所决定的。2、风桥:风桥是将两股平面交汇的新、污风流隔成立体交汇的新、污风分开的一种通风设施。根据结构特点不同风桥可分为三种：（1）绕道式风桥。（2）、混凝土风桥。（3）、铁筒风桥3、风窗（卡）风窗是在巷道内设在墙或门上,在

9、墙或门上留一个可调空间窗口，通过调节空间窗口面积从而达到调节风量的目的。4、风障:在巷道内利用木板、苇席、风筒布做布障起到引导风流的作用。常用此方法处理高冒处、落山角等处积聚瓦斯。5、风筒：在巷道中利用正压或负压通风动力通过管道把指定的风量送到目的地,这个管道就叫风筒。隔断风流设施1、防爆门（帽）防爆门是装在扇风机筒，为防止井下发生煤尘瓦斯爆炸时产生的冲击波毁坏扇风机的安全设施。当井下发生煤尘、瓦斯爆炸时,防爆门即能被气浪冲开，爆炸波直接冲入大气,从而起到保护扇风机的作用。2、挡风墙在不允许风流通过，也不允许行车行人的井巷如采空区、旧巷、火区以及进风与回风大巷之间的联络小眼都必须设置挡风墙,将

10、风流截断。以免造成漏风,风流形成短路使通风系统失去合理稳定性而发生事故。挡风墙分为：临时挡风墙、永久挡风墙。1）临时挡风墙:一般是在立柱上钉木板,木板上抹黄泥建成临时挡风墙。使用条件:服务年限不长,巷道围岩压力小,漏风率要求不不严时使用。2）永久挡风墙:一般使用料石、砖土、水泥、混凝土建筑。使用条件:服务年限长,巷道围岩压力大,漏风率要求严时使用。3、风门：在不允许风流通过,但需行人或行车的巷道内，必须设置风门。按结构分:普通风门和自运风门。4、通风设施管理规定：1 ）通风部门做好系统的调整，尽量减少风卡以自然分配风量为主。(2爱护通风设施做到：风门严禁同时打开或用车撞风门、风门损坏及时汇报通

11、风调度，如果影响系统风量受影响区域停电、撤人修复后再生产，安监调度组织分析处理。(3通风设施由通风部门管理，其他单位无权移动、拆除等权力，如需要拆除、移动需要提前和通风部门联系。(4严禁跨入栏杆、拆除栏杆、闭墙、风卡等通风设施。对于设备的要求如下几条：(1 )将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和创造良好的劳动条件；(2 )通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；(3)发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；(4)有符合规定的井下环境及安全检测系统或检测措施；(5)通风系统的基建投资省，营运费用低，综合经济效益好。第二章优选矿井通风系统2.1 矿井通风系统的要求(1 )每一

12、矿井必须有完整的独立通风系统。(2)进风井口应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。(3)箕斗提升井或装有胶带运送机的井筒不应兼做进风井，如果兼做进风井使用，必须采取措施，满足安全的需要。(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，当通风机之间的风压相差较大时，应减小共用风路的风压，使其不超过任何一个通风机风压的30%(5)每一个生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，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)井下充电室必须用单独的新鲜风流通风，回风风

13、流应引入回风巷。2.2 确定矿井通风系统矿井通风系统是矿井通风方式、通风方法和通风网络的总称。矿井通风系统是由通风机和通风网络两部分组成。风流由入风井口进入矿井后，经过井下各用风场所，然后进入回风井，由回风井排出矿井，风流所经过的整个路线称为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。矿井通风系统应具有较强的抗灾能力，当井下一旦发生灾害性事故后所选择的通风系统能将灾害控制在最小范围，并能迅速恢复正常生产。矿井通风系统由影响矿井安全生产的主

14、要因素所决定。根据相关因素把矿井通风系统划分为不同类型。根据瓦斯、煤层自燃和高温等影响矿井生产安全的主要因素对矿井通风系统的要求，为了便于管理、设计和检查，把矿井通风系统分为一般型、降温型、防火型、排放瓦斯型、防火及降温型、排放瓦斯及降温型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯与防火及降温型几种，依次为1-8八个等级。2.3 3采区通风系统优化布置采区通风系统优化布置优化采区和工作面的通风布置，能有效提高通风能力和排出瓦斯的效果。随着集约化生产和矿井向深部发展，采区和采煤工作面的绝对瓦斯涌出量剧增，要求采区和采煤工作面的通风能力迅速增大。在采区的通风系统布置方面，出现了3条上山的布置方式，采区内有了独立

15、的进风和回风上山，利于采区内采煤工作面和掘进工作面的独立通风，提高了采区的通风能力和风流的稳定性，也为保证采区的局部反风和作业人员的安全脱险提供了有利条件。在采煤工作面的通风布置方面，在常规的U型通风布置的基础上，提出了 3L型方式（或称尾巷布置方式），改变了采空区的流场分布，较有效地防止了采煤工作面隅角瓦斯积聚，促进了采空区瓦斯的排放。为了防止专用瓦斯排放巷瓦斯超限，又提出和采用了Y型的通风布置方式，单独供应新鲜风流直接稀释采空区涌出的瓦斯。此外，还采用了 W型和Z型等布置方式，在适宜条件下均取得了较理想的通风效果，大大地改善了采煤工作面的通风条件，保证了安全回采。2. 4新型通风设施新型通风设施的使用为适应矿井灾变时期风流控制的需要，研制出能在地面利用矿井环