《矿井通风与安全》课程设计课程代码：10105009专业班级：煤矿开采技术1301班学生：徐石强指导教师：殿武设计时间：2015年01月9日~13日安全技术职业学院安全技术系前言《矿井通风与安全课程设计》是学完《矿井通风与安全》课堂学习任务后，为增加感性认识，加深动手能力，紧密理论联系实际而进行的课程设计。
是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。
通过课程设计使学生获得以下几个方面能力，为毕业设计打下基础。
进一步巩固和加深我们所学矿井通风理论知识，培养我们设计计算、工程绘图、计算机应用、文献查阅、运用标准与规、报告撰写等基本技能。
培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际的能力。
培养学生创新意识、严肃认真的治学态度和理论联系实际的工作作风。
依照老师精心设计的题目，按照大纲的要求进行，要求我们在规定的时间独立完成计算、绘图及编写说明书等全部工作。
设计中要求严格遵守和认真贯彻《煤矿安全规程》以及国家制定的其他有关煤炭工业的方针政策，设计力争做到分析论证清楚，论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争自己的设计达到较高水平，但由于本人水平有限，难免有疏漏和错误之处，敬请老师指正。
目录第一章概述 (1)一、设计题目 (1)二、原始资料 (1)三、设计目的 (1)第二章掘进通风方法确定 (2)一、局部通风机通风 (2)二、掘进通风方法确定 (2)第三章掘进工作面所需风量设计 (3)一、按炸药使用量计算 (3)二、按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算 (4)三、按除尘风量计算 (4)四、按工作人员数量计算 (5)五、按风速进行验算风量 (5)第四章局部通风机风量设计 (5)第五章风筒选择 (7)一、风筒的类型 (7)二、风筒接头 (8)三、风筒的漏风 (8)1、漏风系数的计算 (8)2、风筒的有效风率 (9)3、漏风率 (9)4、风筒的阻力 (9)第六章局部通风机选择 (12)第七章掘进通风管理 (14)一、加强风筒管理的措施 (14)二、保证局部通风机安全运转的措施 (14)三、加强掘进工作面的瓦斯检查和检测 (15)四、掘进工作面的综合防尘措施 (16)五、掘进工作面的防火防爆安全措施 (16)六、掘进工作面的隔爆与自救措施 (16)七、局部通风机消声措施 (17)第八章掘进工作面通风监控 (19)一、监控目的与要求 (19)二、掘进工作面甲烷传感器设置目的 (19)三、掘进工作面瓦斯传感器布置 (19)四、矿井通风系统监控 (22)致 (25)参考文献 (25)第一章概述一、设计题目某矿井2014工作面运输道掘进通风设计二、原始资料某矿为高瓦斯矿井，生产接续要求提前5个月设计出2014煤巷运输道，长为340m（学号为：8，故长度为：300+8*5=340m）；巷道底板净宽度为4m，断面为8m2。
其瓦斯绝对涌出量为1.2m3/min，涌出不均衡系数为1.4；进风流中的沼气浓度为0.05％。
掘进巷道一次爆破最多炸药量为15kg，风流中基底含尘量为0.5mg/m3，，产尘量为800mg/min；工作面同时工作最多人数为8人2014掘进工作面三、设计目的通过对某矿井2014工作面运输道掘进通风设计，训练和提高学生应用所学的理论知识解决实际问题的能力。
第二章掘进通风方法确定一、局部通风机通风利用局部通风机做动力，通过风筒导风实现掘进工作面供给新鲜风流的方法称局部通风机通风，它目的掘进通风最主要和最常用的方法。
局部通风机通风按其工作方式不同可分为：（1）、压入式（2）、抽出式（3）、混合式结合本设计故选择压入式通风。
二、掘进通风方法确定压入式通风的优点是局部通风机和启动装置都位于新鲜风流当中，不易引起瓦斯和煤尘爆炸，安全性好；风筒出口风流的有效射程长，排烟能力强，工作面通风时间短；既可以用硬质风筒，又可以用柔性风筒，适应性强。
是大多数矿井局部通风的选择。
第三章 掘进工作面所需风量设计根据《规程》规定：矿井必须采用局部通风措施按下列因素分别计算，取其最大值。
一、按炸药使用量计算31222C P L AbS t 465.0Q ）（碳漏掘= 3m /min式中 t-通风时间，一般取20~30min ，本次设计取30min; A-同时爆炸药量，本次设计取：30kg;b-每千克炸药产生的CO 当量，煤巷爆破取100L/kg ； S-巷道断面积，取82m ；L-巷道通风长度，取340m ；漏P -风筒始、末风量之比，即漏风系数；漏P =接ηn 11-式中 新鲜风流污风n-风筒接头数，本次设计取：34个 接η-每个接头的漏风率，插接接η=0.01~0.02，螺旋反边接头时接η=0.005；co C -一氧化碳浓度的允许值，%，co C =0.024%计算得：()()31222%024.001.0341134081001530465.0Q ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⨯⨯⨯=需=421.473m /min 二、按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算4444CH CH CH CH C C Q K 100Q 进瓦-= 3m /min式中 瓦Q -排除巷道所需风量，3m /min ；4CH Q -巷道瓦斯绝对涌出量，本次设计取：1.23m /min ； 4CH C -最高允许瓦斯浓度，本次设计取：1%； 4CH C 进-进风流中的瓦斯浓度，本次设计取：0.05%； 4CH K -瓦斯涌出不均匀系数，本次设计取：1.4 计算得：瓦Q =05.012.14.1100-⨯⨯=1773m /min 三、按除尘风量计算基高尘G G G Q -= 3m /min式中 尘Q -排尘所需风量，3m /min ；G-掘进巷道的产尘量，本次设计取：800mg/min ； 高G -最高允许含尘量，本次设计取：10mg/3m ； 基G -进风流中基底含尘量，本次设计取：0.5mg/3m 计算得： 尘Q =5.010800-=853m /min四、按工作人员数量计算ei ei N 4Q = 3m /min式中 ei N -第i 个掘进工作面同时工作的最多人数，人。
计算得：ei ei N 4Q ==4⨯8=32 3m /min 五、按风速进行验算风量半煤岩和煤巷不能形成瓦斯层的最低风速验算0.25m/s 或Q ≥15s （ 3m /min ）验算掘Q =421.47≥15⨯8=120 3m /min 符合2014年安全规程。
第四章 局部通风机风量设计柔性风筒的漏P 值可用下式计算： 漏P =接ηn 11- 式中 n--风筒接头数，个（340÷10=34）接η--每个接头的漏风率，插接时接η=0.01~0.02，螺旋反边接头时接η=0.005.这里取0.01；计算得：漏P =1÷（1-34⨯0.01）=1.52 因此通Q =1.52⨯421.47=640.63 3m /min第五章风筒选择一、风筒的类型掘进通风使用的风筒分为硬质风筒和柔性风筒两类（1）、硬质风筒铁风筒坚固耐用，使用时间长，但是铁风筒成本高，易腐蚀，装卸不变；近几年生产的玻璃钢风筒虽比铁风筒轻便抗腐蚀性强，但是成本颇高。
（2）、柔性风筒主要有帆布风筒、胶布风筒和人造革风筒等。
柔性风筒的优点是轻便，拆卸、搬运容易，接头少。
缺点是强度低，易损坏，使用时间短，且只能用于压入式通风。
故本设计中采用柔性风筒，风筒规格如下：500 10 1.2 1.9 0.196 600 10 1.2 2.3 0.283 800 10 1.2 3.2 0.503 1000 101.24.00.785二、风筒接头柔性风筒的接头方式插接、单反边接头、双反边接头、活三环多反边接头、螺圈接头等多种形式。
插接方式最简单，但漏风大；反边接头漏风较小，不易涨开，但局部风阻大；后两种接头漏风较小，风阻小，但易涨开，拆装比较麻烦，通常在长距离掘进通风时采用，在本设计中采用插接接头，简图如下：三、风筒的漏风 1、漏风系数的计算 漏风系数如下：柔性风筒的漏P 值可用下式计算： 漏P =接ηn 11-式中 n--风筒接头数，个（340÷10=34）接η--每个接头的漏风率，插接时接η=0.01~0.02，螺旋反边接头时接η=0.005.这里取0.01；计算得：漏P =1÷（1-34⨯0.01）=1.52 因此通Q =1.52⨯421.47=640.63 3m /min=•=•=47.42163.640Q Q Q 出通阻519.62 3m /min2、风筒的有效风率掘进工作面风量占局部通风机工作风量的百分数称为有效风量率有效P 。
%100Q Q ⨯=通出漏η==⨯%10063.64047.42166% 3、漏风率风筒漏风量占局部通风机工作风量的百分数称为有效风量率漏η。
漏η=1- 有效P =1-66%=34%漏η虽能反映风筒的漏风情况，但是不能作为对比指标。
故常用百米漏风率100漏η表示：100漏η=漏η/L=34%/340⨯100=10%根据计算以及表格容，选择直径为800mm ，节长10m ，壁厚1.2mm ，质量为1.9kg/m ，断面为0.5032m 的胶布风筒 4、风筒的阻力（1）沿程摩檫阻力计算 R 摩=6.5×α×L/D 5=6.5×0.003×340/0.85=20.10N×s2÷m8R摩－风筒的沿程摩擦阻力，N×s2/m8；α－风筒的摩擦阻力系数，取0.003 N·S2/m4；L－风筒全长，取340m；D－风筒直径，取0.8 m；（2）接头局部风阻计算R接=n×ξ×γ/（2×g×S2 ）= 34×0.15×1.2/（2×9.8×0.5032）= 1.23 N×s2/m8R接－风筒接头风阻，N×s2/m8；ξ－与其相对应的局部阻力系数，取0.15 Kg.S2/m4 ；n－接头个数，取34；γ－空气相对密度，取1.2kg/m3；S－风筒断面，取0.503m2；g－重力加速度，9.8m/s2；（3）弯头局部阻力计算R弯=n×ξ×γ/（2×g×S2）=1×1.1×1.2/（2×9.8×0.5032）=0.27 N×s2÷m8R弯－风筒弯头风阻N×s2÷m8ξ－与其相对应的弯头局部阻力系数，取1.1 Kg.S2/m4 ；n－弯头个数1个；γ－空气相对密度 1.2kg/m3S－风筒断面0.503m2g－重力加速度9.8m/s2（4）出口阻力计算R出＝ξ出×γ/g×D4＝1.0×1.2/9.8×0.84＝0.30Kg.S2/m4R出－出口阻力N.S2/m8γ－空气相对密度 1.2 kg/m3g－重力加速度9.8m/s2D－风筒直径0.8m风筒总阻力为：R总风筒＝R摩＋R接＋R弯+R出＝20.10＋1.23＋0.27＋0.30＝21.9 N.S2/m8第六章 局部通风机选择已知井巷掘进所需风量和所选用的风筒，即可计算风筒的阻力。