某礦一采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)

李克斌　曲娜　王楠

摘 要：本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)某礦的地質(zhì)構(gòu)造、煤層、煤質(zhì)、水文地質(zhì)等條件進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并依據(jù)分析所得出的結(jié)果對(duì)該礦井的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)通過(guò)計(jì)算需風(fēng)量、風(fēng)阻和風(fēng)量分配來(lái)確定合適的通風(fēng)方式及辦法、礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇和通風(fēng)費(fèi)用等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：通風(fēng)系統(tǒng)；巷道設(shè)計(jì)；采煤方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.064

0 引言

煤炭工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占用非常重要的地位，它是社會(huì)主義建設(shè)的先行行業(yè)，是工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。礦井通風(fēng)與安全工作則是對(duì)煤礦安全生產(chǎn)起保證作用的重要一環(huán)，它直接關(guān)系礦工的生命安全、身體健康和煤炭工業(yè)的發(fā)展。井下開采的過(guò)程中，新鮮風(fēng)流的質(zhì)量以及合理有效的供給是保障礦井安全生產(chǎn)的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，所以設(shè)計(jì)合理的通風(fēng)系統(tǒng)、采用科學(xué)的方法進(jìn)行風(fēng)量計(jì)算以及選用合理的通風(fēng)設(shè)備及動(dòng)力裝置是必不可少的。

1 礦井通風(fēng)風(fēng)量的計(jì)算

礦井通風(fēng)量計(jì)算的主要目的在于要使計(jì)算出的風(fēng)量可以滿足礦井足夠新鮮風(fēng)量的供給，其風(fēng)量的大小應(yīng)以可以沖淡、排出礦井中的有害氣體及粉塵、使井下空氣中風(fēng)流的質(zhì)量符合國(guó)家安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求為目的，最終使礦井內(nèi)具備適宜工作的空氣環(huán)境，從而起到預(yù)防傷害和爆炸事故，為井下工作人員的職業(yè)健康和生命安全提供保障，為國(guó)家資源和財(cái)產(chǎn)提供保障。礦井通風(fēng)的設(shè)計(jì)是礦井設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要因素之一，它是保證安全生產(chǎn)的重要因素，因此必須精心考慮仔細(xì)設(shè)計(jì)，以滿足設(shè)計(jì)效果的要求。

礦井用風(fēng)的計(jì)算：

在進(jìn)行礦井用風(fēng)計(jì)算的過(guò)程中要考慮到采煤、掘進(jìn)及其他地點(diǎn)的實(shí)際需風(fēng)量的總和，其計(jì)算公式為：

公式中：為礦井的總進(jìn)風(fēng)量，單位：m3/min；

為采煤工作面的實(shí)際需風(fēng)量總和，單位：m3/min；

為掘進(jìn)工作面的實(shí)際需風(fēng)量總和，單位：m3/min；

為各硐室的實(shí)際需風(fēng)量總和，單位：m3/min；

為除采煤、掘進(jìn)等以外其他井巷實(shí)際需風(fēng)量總和，單位：m3/min；

指的是礦井通風(fēng)系數(shù)，通常在1.2～1.25進(jìn)行選擇。

2 礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算

礦井通風(fēng)阻為的計(jì)算需考慮到沿著風(fēng)路各段巷道的摩擦阻力，要計(jì)算出通風(fēng)容易期和困難期的總的摩擦阻力，從而得出礦井的總阻力；局部阻力，容易時(shí)期按摩擦總阻力的15%考慮，困難時(shí)期按摩擦阻力常以20%為準(zhǔn)，由此可算出通風(fēng)容易期和困難期的通風(fēng)總阻力：

通風(fēng)容易時(shí)期總阻力：

通風(fēng)困難時(shí)期總阻力：

式中：—通風(fēng)容易時(shí)期礦井井巷通風(fēng)總阻力，；

—通風(fēng)困難時(shí)期礦井井巷通風(fēng)總阻力，。

3 礦井主要通風(fēng)設(shè)備選型

（1） 計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)量。由于井口防爆門的風(fēng)門處有外部漏風(fēng)外，風(fēng)機(jī)風(fēng)量應(yīng)大于礦井風(fēng)量，由此計(jì)算出容易時(shí)期；困難時(shí)期。

（2）計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓。

1）由于本設(shè)計(jì)選用軸流風(fēng)機(jī)，其通風(fēng)靜壓和礦井的自然風(fēng)壓共同用于克服礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力、通風(fēng)機(jī)附屬裝置阻力，通?？筛鶕?jù)要求風(fēng)硐通風(fēng)阻力不得大于100～200Pa，?？蓪⑷?20Pa。

由此計(jì)算出容易時(shí)期：；困難時(shí)期：。

2） 計(jì)算通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻。

（3） 確定通風(fēng)機(jī)型號(hào)。根據(jù)困難和容易時(shí)期的理論風(fēng)量及風(fēng)阻，決定選取FBDCZ（B）-10-NO-28型軸流式通風(fēng)機(jī)。

（4）求通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)。因?yàn)楦鶕?jù)、和、確定的工況點(diǎn)，即設(shè)計(jì)的工況點(diǎn)不一定恰好地所選擇的通風(fēng)機(jī)特性曲線上，必須根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工作阻力，確定其實(shí)際工況點(diǎn)。

（5）實(shí)際工作通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)分析。由于通風(fēng)機(jī)的實(shí)際風(fēng)壓、風(fēng)量與理論計(jì)算值之間存在差值，必須通過(guò)各種調(diào)節(jié)方法使通風(fēng)機(jī)實(shí)際風(fēng)量及風(fēng)壓滿足礦井生產(chǎn)需要。調(diào)節(jié)風(fēng)量、風(fēng)壓的方法有：①通風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)風(fēng)量、風(fēng)壓匹配；②在通風(fēng)機(jī)與礦井連接處設(shè)置閘門，通過(guò)改變閘門高度實(shí)現(xiàn)風(fēng)量、風(fēng)壓匹配；③利用理論計(jì)算數(shù)值選擇通風(fēng)機(jī)，再將所選通風(fēng)機(jī)所提供的實(shí)際風(fēng)量高出的部分回分驗(yàn)算，最終實(shí)現(xiàn)風(fēng)量、風(fēng)壓匹配。

4 結(jié)論

我國(guó)是個(gè)礦難發(fā)生比較頻繁的國(guó)家，礦井的五大災(zāi)害所帶來(lái)的損失十分嚴(yán)重。設(shè)計(jì)中對(duì)重大方案進(jìn)行了必要的比較和選擇。在設(shè)計(jì)說(shuō)明書中完整地闡述了本設(shè)計(jì)各生產(chǎn)系統(tǒng)的選擇和設(shè)備的配置情況，并在重要的、關(guān)鍵的方案作了技術(shù)比較，各項(xiàng)技術(shù)決策均有理論依據(jù)，并附有一定的數(shù)據(jù)和資料。

設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》、《礦井通風(fēng)》、《煤礦瓦斯災(zāi)害防治及利用技術(shù)手冊(cè)》、《煤礦火災(zāi)防治技術(shù)》等資料的要求，堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主”的方針政策，針對(duì)性地設(shè)計(jì)了一套通風(fēng)系統(tǒng)和局部通風(fēng)系統(tǒng)，該通風(fēng)系統(tǒng)能有效地保證井下各用風(fēng)地點(diǎn)的所需風(fēng)量滿足要求，保證正常的生產(chǎn)需要，基本能夠滿足低成本、高產(chǎn)出、安全合理的原則。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2001.

[2]礦井開采設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2001.

[3]東兆星.井巷工程[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2006.

[4]周德明.礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2009.