林家灣煤礦礦井通風系統安全畢業設計-資料下載頁

　　

【正文】 。通常備用工作面的風量為采煤工作面風量的一半，礦井總共有兩個備用工作面，則 QZ==(m3/min)全礦井所需風量=（+520+320++）=(m3/min) 風量的調節方法與措施可采用增阻法，減阻法及輔扇調節法；增阻法主要采用風窗調節，減阻法主要在風阻大的地段擴大段落區域同斷面積,在需要風量的地點可設局扇調節。主要采用改變主扇的工作特性或改變礦井網絡路總風阻值；采用改變主扇轉速或改變主扇中葉片安裝角的辦法，對于有前導器的扇風機，可以通過改變前導葉片角度的方法調節，也可更換主扇風機。 礦井通風阻力的計算(1)進行礦井通風總阻力計算，應考慮主要通風機服務期內（20～25a），在達到設計產量時，既能克服礦井的最大阻力（即通風困難時期），又能保證礦井在最小阻力（即容易時期）。(2)確定礦井通風容易時期和困難時期。(3)確定計算阻力路線，根據所給出的兩個時期通風系統圖，憑直觀和經驗先擇一條風量最大，巷道總長度最大的線路計算最大阻力，不必算出所有巷道的阻力。(4)為經濟合理，安全使用通風機，必須使礦井總通風阻力hrmax不能太大，礦井通風的設計負壓、不能超過2940Pa。摩擦阻力是風流與井巷周壁摩擦以及空氣分子間的擾動和摩擦而產生的阻力，由此阻力而引起的風壓損失即為摩擦阻力損失。摩擦阻力一般占礦井通風阻力的90%左右，它是礦井通風設計、選擇扇風機的主要參數。 （）式中:——井巷的磨擦阻力，Pa；——磨擦阻力系數，s2/m4；——井巷的長度，m；——井巷的周邊長，m；——井巷的凈斷面積，m2。通過上式即可算出各段巷道的摩擦阻力，進而算出容易時期最小通風阻力和困難時期最大通風阻力，詳見表45容易時期最小通風阻力計算表和表46困難時期最大通風阻力計算表表45 容易時期最小通風阻力計算表序號巷道名稱支護方式巷道長度(m)凈斷積（m2）凈周長（m）風量(m3/s)通風阻力系數(Ns2/m4)風阻（kg m7）阻力（Pa）1副井井筒混凝土5152井底車場錨噴3503運輸大巷錨噴8004軌道上 山錨噴11005區段運輸巷錨桿9006采煤工作面液壓支架1807區段回風巷錨桿9008回風石門錨噴1009回風大巷錨噴80010風井井筒錨噴23611小計合計加10%局部損失表46 困難時期最大通風阻力計算表序號巷道名稱支護方式巷道長度(m)凈斷積（m2）凈周長（m）風量(m3/s)通風阻力系數(Ns2/m4)風阻（kg m7）阻力（Pa）1副井井筒混凝土5152井底車場錨噴3503運輸大巷錨噴28004軌道上山錨噴11005區段運輸巷錨桿9006采煤工作面液壓支架1807區段回風巷錨桿9008回風石門錨噴1009回風大巷錨噴280010風井井筒錨噴23611小計合計加10%局部損失 通風設備的選擇通風設備的選擇是根據計算出的Q和通風最容易時期最小阻力和通風最困難時期最大阻力進行設計的。 主扇的選擇計算： （）式中:——通風機工作風量，m3/s；——考慮外部漏風系數，；——礦井需要的風量，m3/s。則（m3/s） 對于抽出式通風礦井,通常采用軸流式風機, 軸流式風機全壓力為： （）式中:——通風機工作時的全壓，Pa；——礦井通風阻力，Pa；——通風設備的阻力損失，一般取98～196Pa；——動壓損失，；——排風口處的空氣容重，kg/m3；——排風口處的風速，m/s；——；——礦井自然通風引起的風差，；——入風井處的空氣容重，kg/m3；——入風井與排風井處的高度差，m。根據本設計礦井的實際情況，可知：①通風容易時，Pa，Pa，Pa，；則Pa；②通風困難時，Pa，Pa，Pa，；則Pa。表47 通風容易時期和困難時期風量與風壓對照表容易時期困難時期風量（）風壓（pa）風量（）風壓（pa）根據上表先選用BDNo2O和BDNo24軸流式通風機。兩風機的性能曲線如圖41和圖42。 圖41 風機性能曲線圖42 風機性能曲線為了使通風機安全經濟的運轉，它在整個服務期內的工況點必須在理的范圍之內。從經濟的角度出發，通風機的運轉功率不應低于60%。從安全的方面來考慮，其工況點必須位于駝峰的右下側，單調下降的直線段上。由于軸流式通風機的性能曲線存在馬鞍形區段，為了防止礦井風阻偶爾增加等原因，使工況點進入不穩定區，一般限定實際工作風壓不得超過最高風壓的90%,即Hs 。BDNo24風機工作效率明顯比BDNo20風機工作效率高，通過分析選擇BDNo24軸流式通風機，其轉速為580r/min。 （） 。 （）根據風機性能曲線圖，可得通風機的實際工況點為：容易時期： =，= Pa；困難時期： = ， = 電動機的選擇根據軸流式通風機的實際工況點,由下式可求得通風機在困難時期和容易時期所需要的輸入功率。 （） （）kwkw式中:——通風機容易時期和困難時期的輸入功率，kw； ——通風機工作風量，m3/s； ——通風機的靜壓效率；＝＜ 所以一臺電動機工作，另配一臺備用。電動機功率為： （）kw式中:——傳動效率，；——電機容量備用系數，；——電動機效率，；所選電動機為JB0710S112，功率200kw。 礦井通電費用計算噸煤通風成本是通風設計和管理的重要經濟指標。統計分析成本的構成，則是探求降低成本，提高經濟效益不可少的基礎資料。 電費電費(W1)，噸煤的通風電費(單位:元/噸)為主要通風機年耗電費及井下輔助通風機、局部通風機電費之和除以年產量，其公式為： W1=(E+EA)D/T 元/t （）礦井選用一臺電動機:,kwh kwhW1 =247。1800000=式中: D——電價，(kWh)。 T——礦井年產量， 180104 t EA——輔助通風機和局部通風機的年消耗量（取E的10%）。 E——主要通風機的年消耗量。 ——變壓器效率，取0. 95。 ——電纜輸電效率，取0. 90。5 安全生產措施 礦井瓦斯積聚和爆炸防治綜合技術措施 根據瓦斯等級測定，本礦井為低瓦斯礦井，但隨著開采深度加大，難免與實測有較大出入且瓦斯賦存肯定豐富。為此，必須制定嚴密的防治瓦斯措施。 瓦斯爆炸發生的規律礦井瓦斯爆炸事故統計表明，礦井內任何地點都有發生瓦斯爆炸的可能性，但90%以上的瓦斯爆炸事故發生在采、掘工作面。采、掘工作面易發生瓦斯爆炸事故的原因，一是容易發生瓦斯積聚的地點多，導致瓦斯積聚和爆炸的自然因素復雜。二是引起瓦斯爆炸的引爆火源出現概率高。三是工作面風流中氧氣充足。四是人多手雜，“三違”現象出現頻率高。根據資料統計，瓦斯積聚和爆炸發生的規律有以下幾個方面：A．瓦斯積聚發生規律(1)局部通風機停止運轉引起瓦斯積聚；(2)風筒斷開或嚴重漏風引起瓦斯積聚；(3)采掘工作面風量不足引起瓦斯積聚；(4)風流短路引起瓦斯積聚；(5)通風系統不合理、不完善引起瓦斯積聚；(6)采空區或盲巷瓦斯積聚；(7)巷道支架后的空間及高頂區瓦斯積聚；(8)瓦斯涌出異常引起瓦斯積聚；(9)局部地點瓦斯積聚。(1)電火花；(2)放炮火花(3)撞擊摩擦火花(4)明火(5)靜電火花和地面雷擊5. 1. 2防止瓦斯積聚和爆炸的技術措施 防止瓦斯積聚和爆炸的技術措施 (1)每班班長要配備一個甲烷檢測報警儀，接班之后，隨身攜帶。確保儀器靈敏、準確、不間斷地對工作面進、回風巷、上隅角瓦斯濃度進行檢查。(2)上隅角瓦斯管理：采用抽出式方法處理。在回風巷距切眼100150米內煤柱側安裝一臺DSF2 X巧對旋抽出式銅導葉風機，風筒吸風口插入上隅角切頂線以內強行抽出瓦斯，降低瓦斯濃度。(3)工作面風流中瓦斯濃度達到1 %時，必須停止用煤電鉆打眼，爆破地點20米以內風流中瓦斯濃度達到1%時，嚴禁爆破。(4)%時，必須停止工作，切斷電源，撤出人員，由通風區進行處理。(5)回風巷風流中瓦斯濃度超過1%或CO:濃度超過1. 5%時，必須停止工作，撤出人員，采取措施進行處理。(6)電動機或其開關地點附近20米以內風流中瓦斯濃度達到1. 5%時，必須停止運轉，撤出人員，切斷電源，進行處理。(7)，局部積聚瓦斯濃度達到2%時，必須停止工作，撤出人員，切斷電源，進行處理。(8)因瓦斯濃度超過規定而切斷電源的電氣設備都必須在瓦斯濃度降到1%以下時，方可送電開機。(9)如瓦斯超限，由通風區采取有效措施處理，并根據瓦斯情況及時地調整風量。(10)機電設備選型和日常管理，爆破器材選擇和使用必須符合《煤礦安全規程》規定，對局部瓦斯和瓦斯涌出不正常的區域和工作面要執行“三專兩閉鎖”的規定。 在防止瓦斯爆炸的措施主要有防止瓦斯超限、積聚和杜絕火源。(1)存在瓦斯超限和積聚的地方有礦井采掘巷道、掘進巷道和回采工作面。 ①采掘巷道瓦斯超限的原因主要是通風不好引起的，其次是發生瓦斯局部積聚。②掘進巷道中最常遇到的瓦斯積聚形式有:巷道頂板和支架附近孔洞中。回風巷石門附近。在報廢的風巷和采空區連接處積聚。鉆孔中在打鉆時的孔口附近積聚。掘進機組附近積聚。鏈板運輸機下部的積聚。 最可能形成瓦斯層狀積聚的地點是頂板附近風速小的地點，例如巷道斷面變大處，風筒附近等。 影響層狀積聚范圍的主要因素是:在其頂板可能形成各種尺寸的孔洞，在孔洞中積聚了白開采層或臨近層涌出的瓦斯。 在從巷道的頂板中的巖石或煤層向巷道涌出的瓦斯時，孔洞中的瓦斯濃度可高達50%～80%，并且瓦斯濃度沿孔洞高度基本相同等。回風巷中的孔洞中的瓦斯積聚，是由于采空區的瓦斯用處引起的。靠支架的孔洞的瓦斯局部積聚，同樣發生在巷道中風速大時(1 .5一2. 0m/s)。 巷道頂板存在充滿瓦斯的孔洞時，形成的層狀積聚特別危險，在瓦斯層或積聚在孔洞中的瓦斯著火時，無論層內瓦斯還是支架以外空間的瓦斯都參與反應，巷道中的燃燒能很快轉化為爆炸，甚至在引燃地點，火焰的傳播速度可達100m/s. 為了及時發現和消除巷道頂板附近的瓦斯層狀積聚和靠支架孔洞的瓦斯局部積聚，首先要加強可能出現瓦斯積聚地區的瓦斯濃度測量，瓦斯檢測儀表需配置膠皮導氣管，測量時將導氣管置于巷道頂板附近及靠支架的孔洞中。 防止和消除巷道頂板附近瓦斯層狀積聚的主要方法是，全面地或局部地(靠瓦斯涌出源)增加風速。 在獨頭巷道， /min，即可形成層狀瓦斯積聚， 如果不能保證消除危險區段瓦斯積聚所需的風速，應該采取局部增加風速的方法，例如，采用鋪設在巷道中的帆布風障，靠頂板掛傾斜擋板，安裝引射器和局部通風機等。 為了消除白巷道頂板分散或集中瓦斯涌出形成的層狀積聚，采用壓風或水作動力的引射器。為了消除層狀積聚， m處，其長度等于瓦斯源區段長度。 m3 /min及更高的分散或集中瓦斯涌出源的條件下，要有局部通風機消除層狀積聚，局部通風機安裝在新鮮風流中，風筒盡量鋪設到瓦斯涌出源附近，并靠巷道頂板懸掛，從風筒出來的風沿主要風流方向送入。 在具有大流量的分散瓦斯涌出源時，在涌出源區段，用木板把巷道上部隔開，并把風管直接引入隔開部分。在難以確定瓦斯涌出源地點時，采用噴射器或風動局部通風機造成的循環回流式通風消除層狀積聚。更有效地清洗瓦斯積聚，利用風管出來的自白風量能， m并且風流方向向著瓦斯積聚方向。防止報廢的獨頭回風巷的局部積聚采用的主要方法是，用大直徑風筒把采空區瓦斯單獨引致采區以外，送入總回風巷。這種方法適用于瓦斯涌出量小于8m3/min的采區。瓦斯涌出量更高和報廢的獨頭回風巷，應考慮采用總負壓通風或采用回風流摻新風的通風方式。防止和消除打鉆是瓦斯層狀和局部積聚采用的主要方法有:增加打鉆巷道的供風量。依靠在巷道中安設風障、傾斜擋板、局部通風機、噴射器等。局部增加鉆孔孔口附近的風速，在鉆孔中瓦斯涌出量大時，應