矿井通风设计

矿井通风 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 兰州资源环境职业技术学院 课 程 设 计 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目, 矿井通风设计 级 别 08级 专 业 矿井建设 系(部) 采矿工程系 姓 名 汝金祥 指导教师 李佩云 2010 年 6 月 10 日 兰州资源环境职业技术学院 目录 一，设计 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 二，设计过程 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 1.拟定矿井通风系统 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 1.1矿井通风系统的类型?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 1.2矿井通风系统的 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 1.2.1选择矿井通风系统的基本要求 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 1.2.2选择矿井的通风方式??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 1.2.3选择矿井主要通风机的工作方法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 2.计算和分配矿井总风量 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 2.1生产矿井总风量计算?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 2.1.1风量计算的方法和原则??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 2.1.2风量计算的依据 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 2.2新设计矿井总风量计算?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 2.3矿井风量分配 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 3.计算矿井通风总阻力 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 3.1矿井通风总阻力计算原则?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 3.2矿井通风总阻力计算方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 4.选择矿井通风设备 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 4.1通风机必须产生风量?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 4.2通风机必须产生风压?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 5.确定通风机的工况点 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 5.1计算等效网路风阻和等效网络特性方程式 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 5.2选择电动机 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 6.概算矿井通风费用 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 6.1吨煤通风电费 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 6.2通风设备折旧费 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 6.3专为通风设备服务的井巷工程的折旧费和维修费 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 6.4通风器材的购置费和维修费???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 10 6.5通风工作人员工资费用???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 10 2 矿井通风设计 一, 设计要求 已知某矿井条件如下: (1)煤层地质条件为单一煤层，倾斜角度25?，煤厚4m，瓦斯相对涌出 3量13m/t，煤尘有爆炸的危险性。 (2)井田范围，设计第一水平深度为240m，走向长7200m，双翼开采，每翼3600m， (3)矿井年产量为60万吨，矿井第一水平服务年限为23a; (4)矿井开拓与开采用立井主要石门开拓，在煤层底板开平巷，其开拓系统如图9-1所示。拟定采用两翼对角式通风，在两翼边界采区中央上部边界开回风井，距井田中央走向长度3150m，划分6个采区。采区巷道布置如题图所示，全矿井有2个采区同时生产，分上下分层开采，共有4个采煤工作面和1个备用采煤工作面，即能满足生产要求。为生产接续，有4 个掘进工作面开掘准备巷道，用4 台JBT-52型11kw局部通风机实行单独回风，井下同时工作最多人数为380人，井下有一处大型爆破材料库，1个变电硐室和1 个水泵硐室独立进回风。其各类的井巷规格及支护情况风 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 9-9。根据以上已知各方面条件，试拟定矿井通风系统，计算矿井所需风量和分配风量，计算通风总阻力和选择通风机。 3 兰州资源环境职业技术学院 二, 设计过程 1,拟定矿井通风系统 1.1矿井通风系统的类型 根据矿井的开拓和巷道布置，可采用两翼对角式通风系统。 1.2矿井通风系统的选择 1.2.1选择矿井通风系统的基本要求:要符合投产较快，出煤较多，安全可靠，技术指标合理等原则。 1.2.2选择矿井的通风方式:两翼对角式的布置方式适用于煤层走向较长(超过4)，井型较大，煤层上部距地表较浅，瓦斯和自然发火严重的新建矿井。它的优缺点和中央并列式相反，比中央并列式的安全性更好，初期投资更大，如果能够进行相向掘进，就能适当减轻建井期限长，投产较晚的缺点，有些瓦斯等级来高，但煤层走向较长，产量较大的新矿井，也可采用这种通风方式。 1.2.3选择矿井主要通风机的工作方法:此矿井采用抽出式通风，其优点有使井下风流处于负压状态，当主要通风机一旦因故停止动转时，井下风流的压力提高，可使采区瓦斯涌出量减少，比较安全。 2,计算和分配矿井总分量 2.1生产矿井总分量计算 2.1.1风量计算的方法和原则:根据实际需要由里向外细致计算风量。即先计算井下各个工作地点所需的有效风量，逆风流方向加上各风路上允许的漏风量，确定各风路上的风量和矿井的总进风量;再适当加上因体积膨胀的风量，得出矿井的总风量;最后再加上抽出式主要通风机井口和附属装 4 矿井通风设计 置的允许漏风量，得出通过主要通风机的总风量。 2.1.2风量计算的依据:《规程》规定矿井需要的风量应按两种要求分别计算，并选取其中的最大值:一是按井下同工作的最多人数计算，每人每分 3种供风量不少于4m，二是按采煤，掘进，硐室及其他地点实际需要风量的总和进行计算。 2.2新设计矿井总分量的计算 (1)按井下同时工作的最多人数计算矿井总风量Q 3Q=4NK=4×1.35×380=2052m/min (2)对于高瓦斯矿井，按总回风流中的瓦斯浓度不超过0.75,的要求，用下式计算矿井总风量: 33Q=0.0926qaTK=0.0926×13×23000×1.98=5482m/min=91.4m/s 5 兰州资源环境职业技术学院 4T=1.15TA/N=1.15×60×10/300=2300t K=K2•K3•K4•K5=1.25×1.15×1.25×1.10=1.98 3取以上最大值作为矿井总分量，即Q=5482m/min 2.3矿井风量分配: (1)如图所示，在?，?采区有2个煤巷掘进工作面，用2台JBT-52型11kw 3局部通风机通风。局部通风机的额定风量为200m/min，为防止局部通风机到回风口的巷道中风流停止或倒流，使其具有一定的风速，因此局部通风机需要风量为: 33?Q=1.2×200×4=960m/min=16m/s C 33取井下大型爆破材料库供风为120m/min，变电硐室供风为80m/min，水泵 3硐室供风为70m/min，则井下硐室总供风为: 33?Qb=120+80+70=270m/min=4.5m/min 则剩余风量为 33?Qa=Q-(?Qc+?Qb)=5482-(960+270)=4252m/min=71m/min (2)每个采煤工作面的供风量为: 33Qa=?Qa/4.5=4252/4.5=945m/min=15.8m/s (3)风速验算:各巷道的风速，见表一，从表中看出风速均符合《规程》规定。 3,计算矿井通风总阻力 3.1矿井通风总阻力计算原则 (1) 如果矿井的服务年限不长，选择达到设计产量后，通风容易和通风困 难两个时期通风阻力最大的风路，分别计算各段井巷的通风阻力，然 6 矿井通风设计 后累加起来，便得出这两个时期的矿井通风总力hmin和hmax。 (2) 为计算准确必须首先绘出这两个时期的通风网路图，按图示路线分别 进行计算阻力 (3) 矿井通风总阻力不能太大，一般不超过3000Pa 3.2矿井通风总力计算方法 23(1) 按下式分别计算各段井巷摩擦力:Hfr=,LUQ/S,Pa (2) 矿井通风容易时期和通风困难时期的矿井总风压为: 通风容易时期:hmin=1.2?hfr.min=1.2×1709.06=2050.87Pa 通风困难时期:hmax=1.15?hfr.max=1.15×3010.66=3462.26Pa 4.选择通风机型号和台数 4.1通风机必须产生风量 3Q=Kq=1.1×5482=6030.2m/min=100.5m/s fL 4.2通风机必须产生静压:取风硐附等阻力损失为150Pa，则通风机的静风压应满足以下两个数值: 在通风容易时期:Hsmin=hmin+,h=2050.87+150=2200.87Pa 在通风困难时期:Hsmax=hmax+,h=3462.26+150=3612.26Pa 根据计算的通风机必须产生的风量，通风容易和通风困难时期的风压在通风机产品样本中选择全适的通风机。可选沈阳鼓风机厂生产2K56No.24轴流式风机4台，2台工作，2台备用。风机转速600r/min。 5,确定通风机工况点, 5.1计算等效网路风阻和等效网络特性方程式: 2228在通风容易时期等效网络风阻:R=Hsmin/Q=2200.87/100=0.22NS/m 1f 7 兰州资源环境职业技术学院 井巷摩擦阻力计算表 井巷区段摩擦阻力系数 巷道长度巷道断面积断面周长断面立方井巷风阻 风量 风量平方 最小阻最大阻风速 v/m井巷名称 支护形式 -2-423-283-16-2-1序号 /N•S•m /m /m U/m /m Rft/N•S •m Q/m•s Q/m•s h/Pa h/Pa •s minmax 两个罐笼，有梯子间， 1-2 副井 0.0049 240 19.6 15.7 7530 0.0025 91 8281 20.31 20.31 4.64 井筒 直径D=5m 2-3 主要运输石门 三心拱，混凝士，壁面抹浆 0.0039 120 9.5 12.7 857 0.0069 91 8281 57.41 57.41 9.58 3-4 主要运输石门 三心拱，混凝士，壁面抹浆 0.0039 80 9.5 12.7 857 0.0046 91 8281 38.27 38.27 9.58 4-5 主要运输石门 三心拱，混凝士，壁面抹浆 0.0039 450 7.0 10.9 343 0.0558 46 2116 118.01 0 6.57 4-5' 主要运输石门 三心拱，混凝士，壁面抹浆 0.0039 3150 7.0 10.9 343 0.3904 46 2116 0 826.09 6.57 5-6 输送机上山 梯形混凝士支架 0.0186 135 7.0 11.1 343 0.0813 45 2025 164.55 164.55 6.43 6-7 输送机上山 梯形混凝士支架 0.0186 135 7.0 11.1 343 0.0813 40 1600 130.02 130.02 5.71 7-8 输送机平巷 锚杆支护 0.0127 420 4.8 8.8 111 0.4244 24 576 244.48 244.48 5.00 8-9 联络巷 锚杆支护 0.0127 30 4.0 8.0 64 0.0476 16 256 12.19 12.19 4.00 9-10 上分层平巷 锚杆支护 0.0127 80 4.8 8.8 111 0.0808 16 256 20.7 20.70 3.33 普采面，采高2m,控顶 10-11 采煤工作面 0.0441 110 6.0 10.1 216 0.2268 16 256 58.07 58.07 2.67 距3~4m 11-12 上分层平巷 锚杆支护 0.0127 80 4.8 8.8 111 0.0808 16 256 20.7 20.70 3.33 12-13 联络巷 锚杆支护 0.0127 30 4.0 8.0 64 0.0476 16 256 12.19 12.19 4.00 13-14 回风平巷 锚杆支护 0.0127 420 4.8 8.8 111 0.4244 40 1600 679.1 679.10 8.33 14-15 回风石门 梯形混凝士支架 0.0186 30 7.5 11.4 422 0.0151 45 2025 30.53 30.53 6.00 15-16 回风大巷 三心拱，混凝士，壁面抹浆 0.0039 450 7.5 11.3 422 0.0470 46 2116 99.47 0 6.13 三心拱，混凝士，壁面15-16' 回风大巷 0.0039 2700 7.5 11.3 422 0.2820 46 2116 0 596.64 6.13 抹浆 8 矿井通风设计 混凝土，壁面抹浆，风16-17 回风井 0.0033 70 12.6 12.6 2000 0.0015 46 2116 3.08 3.08 3.65 井 直径D=4m 总计 1709.08 3010.66 9 2在通风容易时期等效网络特性方程式:h=0.22Q 2282在通风困难时期等效网络风阻:R=Hsmax/Q=3612.26/100=0.3612 NS/m 2f 2在通风困难时期等效网络特性方程式:h=0.36Q 3-1Q/m.s hs/Pa N/kw 时期 叶片安装角(?)/ ,s/% 100 2200 140 0.73 通风容易时期 42? 101 3612 240 0.78 通风容易时期 47? 5.2选择电动机:因为N1,0.6N2，所以通风容易时期用功率较小的电动机， 在适当的时候再换用较大的电动机。 1/21/2=183kw 容易时期N=(N/N)=(140,240)d112 困难时期N=kN/,=1.15×240/1.0=276kw d2d2L 根据NN选用合适的电动机。 ，d2d1 6,概算通风费用, 6.1吨煤通风电费W 1 E=2×E′=2×4380(N+N)/(,d,,b,,L,,t) 12 =4380(140+240)/(0.95×0.8×0.95×1) ×2 =4610526.3kwh 4W1=(E+I),D/T=(4610526.3+385440) ×0.5/60×10=4.16元/t 6.2通风设备的折旧费W 2 300万W,,0.5元/t 210，60万 6.3专为通风服务的井巷工程折旧费和维修费W 3 360万30万W,，,0.76元/t 323，60万60万 矿井通风设计 6.4通风器材的购置费W 4 12万 W,,0.2元/t460万 6.5通风工作人员工资费用W 5 3000，10，12 W,,0.6元/t560万 矿井每采一吨煤的通风总费用为W W=W+W+W+W+W=4.16+0.5+0.76+0.2+0.6=6.22元/ 12345 11