矿井通风与安全课程设计指导书

由天下分享时间：2024/10/4 23:43:31 加入收藏我要投稿点赞

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矿井通风与安全课程设计指导书

一、课程设计性质、目标与基本要求

1、课程设计的性质矿井通风与安全课程设计是在高年级学生基本学完《矿井通风与安全》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。

2、课程设计的目标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。

3、课程设计的基本要求通过对一个课程设计的全过程，使学生达到以下要求：1)巩固和加深对《矿井通风与安全》课程基本理论的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。2)培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册的能力。培养独立思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。3)掌握矿井通风设计的基本程序和方法。4)能够按要求编写课程设计报告书，能正确用简洁文字、图表阐述设计过程和结果，能够正确绘制相关图形。5)通过课题设计的全过程，使学生树立严肃认真的工作作风和实事求是的科学态度。

二、课程设计具体内容和步骤1)拟定矿井通风系统，绘出通风系统图及网络图首先应结合矿井开拓、开采和运输拟定出安全可靠、经济技术合理的矿井通风系统，并确定最困难时期和容易时期的通风路线，分别绘制出两个时期的通风系统示意图和网络图。矿井通风系统示意图可按水平投影示意图或轴侧投影示意图绘制，二者既可用单线表示巷道，也可采用双线表示巷道。图中各通风设施应按规定的符号表示。网络图要与通风系统图完全对应绘制，各条风路上应加注风流方向、巷道风阻、通过风量、通风阻力、调节风窗等。2)矿井需风量计算和风量分配矿井需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。(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

最新资料欢迎阅读及其他实际需要风量的总和进行计算。矿井总需风量确定后，应按矿井设计期限内通风最困难时期和最容易时期，对各个用风地点进行风量分配，并验算各通风巷道中的风速是否符合《规程》规定，如符合《规定》，则风量分配合理。否则还需进行个别调整或扩大巷道断面。3)矿井通风阻力计算计算矿井通风阻力时，应分别计算出通风机服务年限内通风最容易时期和最困难时期的最小阻力和最大阻力。选择达到设计产量后在通风机服务年限内，通风最容易和通风最困难两个时期通风阻力最大的风流路线，分别计算出各段井巷的通风阻力，然后分别累加。4)选择主要通风设备及附属装置选择矿井主要通风设备，是选择矿井主要通风机（或分区通风机）及其电动机。主要通风机的选择方法为：(1）计算通风最容易时期和最困难时期的通风机风量和风压；(2）参考风机产品样本，初选合适的通风机；(3）求通风机的实际工况点，并确定通风机的型号和转速。主要通风机选定后，根据各时期的主要通风机输入功率计算出电动机的输出功率，选出电动机。

三、设计说明书内容要求与注意事项

1、设计说明书内容注意：设计说明书内容必须包含：①课程设计的收获和建议；②参考资料。

2、设计说明书用纸：A4纸打印或手写。

3、设计说明书格式应满足“河南理工大学自考助学实训格式”要求。四、设计图纸要求图纸可手绘，也可以采用CAD或其他制图软件出图，都必须符合国家“工程制图统一标准”要求。附件1：矿井通风参数计算及选择方法一、风量计算及风量分配

（一）矿井需风量计算对设计矿井的风量，可按两种情况分别计算：一种是新矿区无邻近矿井通风资料可参考时，矿井需要风量应按设计中井下同时工作的最多人数和按吨煤瓦斯涌出量的不同的吨煤供风量计算，并取其中最大值。在矿井设计中吨煤瓦斯涌出量的计算，根据在地质勘探时测定煤层瓦斯含量，结合矿井地质条件和开采条件计算出吨煤瓦斯涌出量，再计算矿井需风量。另一种是依据邻近生产矿井的有关资料，按生产矿井的风量计算方法进行。其原则是：矿井的供风量应保证符合矿井安全生产的要求，使风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其它有害气体的浓度以及风速、气温等必须符合《规程》有关规定。创造良好的

最新资料欢迎阅读劳动环境，以利于生产的发展。课程设计是在收集实习矿井资料基础上进行的，故可按此种方法计算矿井风量。即按生产矿井实际资料，分别计算设计矿井采煤工作面、掘进工作面、硐室等所需风量，得出全矿井需风量，即“由里往外”计算方法。

1、生产工作面、备用工作面每个回采工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。(1)、低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量计算，采用高瓦斯计算公式）确定需要风量，其计算公式为：

式中：Qc采煤工作面需要风量，m3/s；Qjb不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/s。Qjb工作面控顶距工作面实际采高70%(工作面有效断面积)适宜风速（不小于1m/s）；Kcg回采工作面采高调整系数（见表1）；Kcc回采工作面长度调整系数（见表2）；Kcw回采工作面温度调整系数（见表3）。表1 Kcg回采工作面采高调整系数采高200长度调整系数(K长) 1、01、0～ 1、 31、3～

1、5表3 Kcw回采工作面温度与对应风速调整系数回采工作面空气温度（℃）采煤工作面风速（m/s）配风调整系数K温9S其i （m3/s）架线机车巷中的风速验算:Q其它架线机车＞60S其i式中：S其i第i个其它井巷断面，m2。 5、矿井总风量矿井总风量按下式计算

式中：Qkj 矿井总进风量，m3/s；

∑Qcj 采煤工作面实际需要风量总和，m3/s；∑Qjj 掘进工作面实际需要风量总和，m3/s；∑Qdj 独立通风的硐室实际需要风量总和，m3/s；∑Qgj矿井中除采煤、掘进和硐室以外其它井巷需要通风量总和，m3/s；Kkj 矿井通风系数(包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素)宜取 1、15～

1、25。对上述 Qkj 中各项计算如上所述。

（二）风量分配与风速验算当风量分配到各用风地点后，必须结合巷道断面情况进行风速验证，保证各条巷道的风速均在合理范围内。各条井巷的供风量确

最新资料欢迎阅读定后，要按《规程》第101条规定的风速进行验算。需绘制出矿井通风系统图与网络图，计算出每条巷道的通过风量，计算出每条巷道的风速，进行验算，验算结果可填入表4中。如果某条井巷的风速不符合《规程》规定，则必须进行调整，然后将各地点、各巷道的风量、断面、风速列成一览表。

表4 巷道风速校验

表巷道名称断面m2容易时期困难时期允许风速m/s是否满足风量m3/s风速m/s风量m3/s风速m/s最小最大《规程》规定的风速限定值见表5所示。表5 风速限定值井巷名称最低允许风速(m/s)最高允许风速(m/s)无提升设备的风井和风硐12风桥8主要进、回风巷道注1：设有梯子间的井筒或修理中的井筒，风速不得超过8m/s，梯子间四周经封闭后，井筒中的最高允许风速可按表中有关规定执行。注2：无瓦斯涌出量的架线电机车巷道中的最低风速可低于 1、0m/s，但不得低于0、5m/s。注3：综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，其最大风速可高于4m/s的规定值，但不得超过5m/s。注4：专用排瓦斯巷道的风速不得低于0、5m/s，抽放瓦斯巷道的风速不应低于0、5m/s。矿井下各类巷道的适宜风速一般为：阶段运输大巷： 4、5~

5、0m/s；轨道上(下)山、运输上(下)山： 3、5~

4、5m/s；回风上(下)山： 4、5~

5、5m/s；区段运输平巷(顺槽)： 3、0~

3、5m/s；区段回风平巷(回风顺槽)： 4、5~

5、5m/s；阶段回风大巷、总回风巷： 5、5~ 6、5m/s。二、矿井通风阻力计算

在主要通风机整个服务期限内，矿井通风总阻力随着

开采深度的增加和走向范围的扩大以及产量提高而增加。为了主要通风机于整个服务期限内均能在合理的效率范围内运转，在选择主要通风机时必须考虑到最大

最新资料欢迎阅读可能的总阻力和最小可能的总阻力，前者对应于主要通风机服务期限内通风最困难时期矿井总阻力，后者对应于通风最容易时期的矿井总阻力，同时还考虑到自然风压的作用。（一）计算原则

1、在进行矿井通风总阻力计算时，不要计算每一条巷道的通风阻力，只选择其中一条阻力最大的风路进行计算。但必须是选择矿井达到设计产量以后，通风容易时期和通风困难时期的阻力最大风路。一般，可在两个时期的通风系统图上根据采掘作业布置情况分别找出风流线路最长、风量较大的一条线路作为阻力最大的风路。在选定的线路上(分最容易和最困难时期)，从进风井口到回风井口逐段编号，对各段井巷进行阻力计算，然后累加起来得出这两个时期的各自井巷通风总阻力(h阻易、h阻难)。如果通风系统复杂，直观上难以判断哪条风路阻力最大时，则需选择几条风路，通过计算比较选出其中最大值。如果矿井服务年限较长，则只计算头15～25a的通风容易和困难两个时期的井巷通风总阻力。 2、为了经济、合理、安全地使用主要通风机，应控制h阻难不太大，对大型矿井不超过4400Pa，有自燃倾向的矿井不超过3400Pa。

（二）计算方法沿着上述两个时期通风阻力最大的风路，分别用下式算出各区段井巷的摩擦阻力：

h 摩=aLUQ2/S3 (

) a

式中：L、U、S

分别

为各井巷的长度、周长、净断面积(m,m,m2)；《煤矿通风与安全》一书的附录；

摩擦阻力系数，可查阅

Q 各井巷和硐室所通过的风量分配值，系

K矿 (即考虑井巷

根据前面所计算的各井巷硐室所需要的实际风量值再乘以的内部漏风和配风不均匀等因素)后所求得风量值，m3/s。将以上计算结果填入附表6-2。∑h摩 =h1-2+h2-3+……+h-n-(n+1) 2、h2- 3、……

其总和为总摩擦阻力

式中：h1-