昆明理工大学矿井通风课程设计学院：国土资源工程学院专业：采矿工程学号：姓名：指导教师：昆明理工大学国土资源学院资源开发工程系设计任务书矿井通风设计的已知条件：矿体走向长430m，矿体最大厚度32m，平均厚28m；平硐、竖井开拓，对角式通风系统，扇风机在地面抽出式工作；采矿方法为有底柱的分段崩落法，分段高15m，阶段高45m；电耙道垂直走向布置，由分段平巷进风，电耙道水平专用集中回风道回风。

通风系统如图3。

矿井设计年产量70万t，电耙道日出矿量300t/d，二次破碎最大火药量3kg，通风时间5min。

掘进工作面按排尘风速计算风量。

设计开采深度500m，最困难时期各作业面的位置和数量如表5，各类巷道规格尺寸如表6。

夏季反风自然风压130Pa，风硐阻力150Pa。

试按上述条件作矿井通风设计。

题目要求：采用单翼对角抽出式通风方法设计，并要求进行局部通风设计。

目录第一章概述1.1何为矿井通风 (2)1.2矿井通风的重要性 (2)第二章通风系统选择 (2)2.1 通风系统选择的基本原则 (2)2.2矿井地质情况概述 (4)2.3矿井主要通风机的工作方式 (5)2.4选择通风机的方式 (6)2.5通风系统的选择 (7)2.6单翼对角抽出式通风方式优缺点 (8)第三章风量计算 (8)3.1计算全矿总风量及分配风量 (8)3.11电耙道所需风量 (8)3.2矿井总风量 (9)第四章矿井风量分配 (9)4.1风量分配的基本要求 (9)4.2风量分配的方法 (10)第五章通风网络解算 (11)第六章全矿通风阻力计算 (11)6.2计算全矿阻力 (11)6.3计算局部阻力 (12)6.1.1局部风量调节概述 (12)7.2矿井总风量调节 (14)第八章扇风机及电动机选择 (15)8.1扇风机选择原则 (15)8.2扇风机风量及风压计算 (15)第九章局部通风 (16)第十章防尘措施 (16)10.1作业面除尘 (17)10.1.1掘进机喷雾洒水 (17)10.1.2水炮泥和水封爆破 (17)10.2净化风流 (18)10.2.1水幕净化风流 (18)10.2.2湿式除尘装置 (19)10.3个体防护 (20)第十一章矿井通风成本计算 (20)11.1通风费用 (20)第一章概述1.1何为矿井通风矿井通风的主要任务是向井下连续的输送新鲜空气，释放并排出有毒，有害气体和粉尘等，调节矿内小气候，创造良好的生产环境，保证矿工的安全与健康，提高劳动生产率。

1.2矿井通风的重要性矿井工生产是地下作业，自然条件比较复杂。

地面空气在进入井下并流经各作业场所的过程中，将掺入有毒有害气体和矿尘，成分逐渐发生变化。

同时，由于地热作用，人体和机械的散热、水分的蒸发等，井下空气的温度和湿度都会显著提高，造成不良的气候条件。

因此，对矿井必须进行通风。

矿井通风的任条是：（1）供给足够的井下工作人员呼吸用的新鲜空气。

（2）冲淡和排除有害气体及浮游矿尘，使之符合《煤矿安全规程》的要求。

（3）提供适宜的温、湿度良好的气候条件；维持合适的劳动条件。

第二章通风系统选择2.1 通风系统选择的基本原则1、与开拓、采矿方法设计同时考虑通风系统设计，所有矿井必须采用机械通风；2、在保证安全的前提下，要力求系统简单（网路不复杂、少角联、通风设施少……）；3、满足设计开采地段内各部分生产的通风需要，矿井有效风量率不低于60%，且经营费较少；4、尽量避免采掘作业面串联通风。

如必须串联时，须采取降尘措施，保证入风粉尘浓度小于0.5mg/m3；5、矿井必须有稳定的进风道与回风道，采掘作业面的主要进风道不得经过采空区或冒落区；6、通风线路最短，开采区间风压稳定，漏风的可能性较小；7、有自然发火危害的矿井，须用抽出式通风，只有靠近地表几个中段可用压入式通风，并应首先考虑分区通风的可能性；8、矿井通风系统一般应尽可能采用对角式布置；9、禁止用箕斗井进风和尽量避免用箕斗——罐笼混合井进风，对于改扩建矿山如必须用混合井进风时，需采取密闭及有效的净化风源措施；10、尽量避免矿井主进风流及各中段进风流直接流经井下主溜井的上下口，凡溜井上下面均需考虑降尘措施；11、考虑采矿方法结构时，同时确定该方法的最好通风方案及其与全矿通风系统之衔接；12、由于采矿方法固有的特点，不能用全矿总风压造成贯穿风流通风的采矿方法，需设计局部通风系统，并注意合理解决其与全矿通风系统之关系；13、当有电扒巷道及隔筛巷道时，风流方向应与电扒扒矿方向相反，应使电扒司机位置处于新鲜风流之中，流经电扒及电扒及隔筛巷道后的含尘风流，一般不允许再流入有人工作的凿岩天井、回采工作面及凿岩平巷，否则应采取净化措施；14、充分利用自然风压，以减少能量消耗；15、箕斗装载硐室、地下破碎硐室及主溜井等处，应有通风及降尘措施，其污风要引入回风道，否则，必须采取净化措施，达到含尘量不超过0.5mg/m3，方能送入其他工作面；16、井下火药库及充电硐室，应有新鲜风流并有单独回风道引入总回风道，井下所有机电硐室，都必须供给新鲜风流。

2.2矿井地质情况概述矿井通风设计的已知条件：矿体走向长430m，矿体最大厚度32m，平均厚28m；平硐、竖井开拓，对角式通风系统，扇风机在地面抽出式工作；采矿方法为有底柱的分段崩落法，分段高15m，阶段高45m；电耙道垂直走向布置，由分段平巷进风，电耙道水平专用集中回风道回风。

通风系统如图3。

矿井设计年产量70万t，电耙道日出矿量300t/d，二次破碎最大火药量3kg，通风时间5min。

掘进工作面按排尘风速计算风量。

设计开采深度500m，最困难时期各作业面的位置和数量如表5，各类巷道规格尺寸如表6。

夏季反风自然风压130Pa，风硐阻力150Pa。

2.3矿井主要通风机的工作方式1）抽出式采用抽出式通风，是把主要通风机安装在回风井口附近，工作时使井下整个通风系统处于负压状态。

采用这种通风方式，当矿井与地面间存在漏风通道时，漏风从地面漏向矿内；当塌陷裂隙通向废旧小煤窑时，会把小煤窑内积存的有害气体抽到井下，并使工作面的有效风量减少；一旦主要通风机因故停止运转，井下的风流压力提高，有可能使采区内瓦斯涌出量减少，比较安全，而压入式通风正好相反。

2) 压入式采用压入式通风，是把主要通风机安装在进风井口附近，工作时使井下整个通风系统处于正压状态。

采用这种通风方式，矿井地面漏风是从矿内漏向矿外；在垮落裂隙通达地表时，矿井采空区煤炭自燃生成的有害气体难以检测到，使自燃征兆不宜发现。

一般认为，压入式通风适合于开采水平低，小窑多，顶板跨落裂隙直通地表、瓦斯低的矿井，由于采用压入式通风必须在矿井总路线上设置若干个构筑物，而其中有些是交通要道，人员、车辆或提升容器来往频繁，使风门易受损坏，漏风较大，通风管理比较困难；尤其是深水平矿井，采用压入式通风更不适宜。

3) 压抽混合式采用压抽混合式通风，是在进风井口安装一风机作压入式运转，在回风井口安装一风机作抽出式运转。

采用这种通风方式，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，其正压或副压均不大，采空区连通地表的漏风因而较小，其缺点是使用的风机设备多，管理复杂。

本矿井周围没有小煤窑，综合考虑各种通风机工作方式的优缺点和本矿的生产实际，确定本矿井为抽出式通风。

2.4选择通风机的方式1) 中央并列式的适用条件煤层倾角大、埋藏深、但走向长度不大，而且瓦斯、自然发火都不严重的矿井，采用中央并列式是较合理的。

2) 中央分列式（边界式）的适用条件煤层倾角较小、埋藏较浅，走向长度不大，且瓦斯突出、煤层自燃比较严重的矿井，采用中央分列式较合理，它与中央并列式相比，安全性好，通风阻力较小，内部漏风小，这对于瓦斯、自然发火的管理工作较有利，且工业广场不受主要通风机噪音的影响。

3) 两翼对角式的适用条件煤层走向长度超过4km，井型较大，煤层上部距地面较浅，瓦斯和煤层自然发火严整的矿井，采用两翼对角式比较适宜。

4) 分区对角式的适用条件煤层距地表浅，或因地表高低起伏比较大无法开掘浅部的总回风道，在此条件下开采第一水平时，只能用这种小风井分区通风的布置方式。

5) 混合式的适用条件井型大、走向长，为了缩短基建的时间，在初期采用中央式通风系统，随着生产的发展，当开采到两翼边界时，在建立对角式的通风系统。

由于本矿井倾角较小，走向长度不大，故可采用分区对角式通风方式。

优点是：安全性好，通风阻力较小，内部漏风小，这对于瓦斯、自然发火的管理工作较有利，且工业广场不受主要通风机噪音的影响。

2.5通风系统的选择根据矿山地质情况和主扇工作方式以及进回风井布置方式可选择单翼对角抽出式通风方式设计，并且要进行局部通风的设计。

2.6单翼对角抽出式通风方式优缺点优点是风流路线是直向的，路线比较短，长度变化不大，因此不仅压差小，而且在整个矿井服务期间压差变化范围较小，漏风少，污风出口距工业场地较远。

缺点是投产慢，地面建筑物不集中，不利于管理。

第三章 风量计算3.1计算全矿总风量及分配风量3.11电耙道所需风量① 二次破碎爆破通风所需风量火药量kg A 3=；电耙道长度m L 40=，断面23.5m S =，通风时间s t 300=，则风量s m ALS t Q 314.23.54033005.255.25=⨯⨯==② 按排尘风速计算风量电耙道风速0.5V m s =，则排尘风量s m VS Q 365.23.55.0=⨯==取风量大者，m Q 365.2=作为电耙道风量。

3.1.2采场作业面凿岩所需风量（仅根据排尘风速计算的风量）表3采场作业面凿岩所需风量3.2矿井总风量i i m N Q K Q ∑=式中 i Q ——各类作业面所需风量，3m s ；i N ——各类作业面的数量；K ——风量备用系数，此例中 1.5K =。

如下图所示中求出巷道所需的风量，根据公式VS Q =,即可得 m VS Q s m VS Q s m VS Q m VS Q s m VS Q E D C B A 333338.22.1125.095.28.1125.09.26.1125.09.26.1125.065.25.03.5=⨯===⨯===⨯===⨯===⨯== 详细请参看矿井通风标准图，最后可计算得()s m Q m 395.888.2865.29.29.21095.25.1=+⨯+++⨯=第四章 矿井风量分配 4.1风量分配的基本要求1、回采工作面的风量应按照最大计算风量进行分配；备采工作面的风量按回采工作面的50%风量分配；掘进工作面按局部通风计算风量进行分配；2、井下炸药库、充电硐室、破碎硐室、主溜井等应独立供风，按计算风量分配，回风应导入总回风道；3、矿井通风系统为多井口进风时，各进风风路的风量，对专题设计者，应按自然分配规律进行解算，求出各进风风路自然分配的风量；对非专题，可根据进风巷道可能漏风状况、巷道风阻、进风巷道可能担负需风量的大小以及进、回风井相互位置、压力状态等因素进行分配；4、一切需风工作面和有风流通过的井巷，其风速必须符合安全规程规定。