付东---矿井通风设计书.doc

《矿井通风与空气调节》课程设计

学 院： 矿业学院
专 业： 矿物资源工程
班 级： 081班
姓 名： 王成
学 号： 080801110341
指导教师： 潘奇志老师

2012 年 1 月 5 日
目 录
1、设计矿井概况 - 3 -
1.1煤层赋存条件 - 3 -
1.2矿井巷道布置 - 3 -
1.3矿井开采技术条件 - 3 -
1.4矿井安全条件 - 3 -
2．通风系统 - 4 -
2.1通风方式 - 4 -
2.2通风方法 - 4 -
2.3上下山布置 - 4 -
2.4采区通风设施 - 4 -
2.5采面通风方式 - 5 -
2.6通风网络 - 5 -
3．矿井风量计算与分配 - 5 -
3.1风机服务范围确定 - 5 -
3.2需风量计算 - 5 -
3.2.1按井下最多工作人数 - 6 -
3.2.2按各需风点实际需风量分别计算 - 7 -
3.2.3 矿井总风量的确定 - 11 -
3.3风量分配 - 11 -
4．矿井通风阻力与通风特性 - 12 -
4.1容易、困难时期阻力路线确定 - 12-
4.2矿井通风阻力计算 - 12 -
5．通风设备选型 - 17 -
5.1局部通风机选型 - 17 -
5.2主要通风机选型 - 18 -
5.2.1 风机选型 - 18 -
5.2.2 电动机选型 - 20 -
参考文献 - 21 -

1、设计矿井概
1.1煤层赋存条件
该矿井地处山区，设计开采M煤层，该煤层赋存于二叠系下统龙潭组（P3l）地层中下部，为该地层唯一可采煤层。
M煤层平均倾角14°，赋存较稳定，无夹矸，平均煤厚3.0m，平均容重1.49m3/t，直接顶、底板均为粉砂岩，厚度5～8m，老顶、老底均为砂岩。煤的变质程度较高，煤的牌号为无烟煤，煤的工业分析结果见表4；煤层具有自燃倾向性（I级，容易自燃，自燃发火期5～6个月）与煤尘爆炸危险性；煤层瓦斯含量25m3/t·r，无突出危险性，依据处于同一地质单元的相邻矿井开采情况，估计井下井下以45万t/a设计规模开采时瓦斯涌出情况见表5。
表4 M煤层煤质指标表
煤层编号
工业分析结果
Mt(%)
Ad(%)
Vdaf(%)
FCd(%)
St,d(%)
Qnet,ar(MJ/kg)
M
2.36
12.17
6.10
77.22
0.39
29.9～35.1
表5 预计开采时瓦斯涌出量表
序号
瓦斯来源
涌出范围
涌入区域
预计涌出量
1
一采区采面
采面进回风巷、采面、采面后方采空区
采面
8～13m3/t
2
一采区掘进巷道
掘进巷道、掘进迎头
掘进巷道
1.0～1.8m3/min
3
采（老）空区
回采结束后已密闭的采空区与老空区
采区进回风流
0～1m3/min
1.2矿井巷道布置
矿井设计生产能力45万t/a，开拓系统布置有主平硐、副平硐与回风斜井三条井筒。井田内划分为两个采区，首采一采区；一采区开采期间，井下布置的回风下山通过回风联络巷与回风斜井相连。
1.3矿井开采技术条件
采用走向长壁采煤法，采煤工艺为高档普采，采煤机截深0.6m；正常开采期间，井下采掘比1:2，掘进工作面掘进工艺为炮掘、机掘；井下煤炭运输主要采用胶带输送机运送，材料、设备、矸石采用矿车运输。
1.4矿井安全条件
煤层具有自燃倾向性（I级，容易自燃，自燃发火期5～6个月）与煤尘爆炸危险性；煤层瓦斯含量25m3/t·r，无突出危险性。
井下气温：寒冷时，进风井风流平均气温3℃，井下采面温度一般不超过16℃，回风温度15℃；炎热时，进风井风流平均气温25℃，井下采面温度一般不超过22℃，回风温度20℃。
2．通风系统
2.1通风方式
该矿井才用中央并列式通风。由巷道布置图可知，其进风井于回风井沿井田走向及倾斜角度均大致并列于井田的中央，故该矿井通风方式为中央并列式通风。
2.2通风方法
该矿井采用抽出式通风。抽出式通风是当前通风方法中的主要形式，适应性较广泛，尤其对高瓦斯矿井，更有利于对瓦斯的管理，可以使井下风流处于负压状态，当主要通风机因故停止运转时，井下的风流压力提高可能使采空区瓦斯涌出量减少，比较安全。且漏风量小，通风管理较简单。该矿井煤层瓦斯含量25m3/t·r，矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井，采用抽出式比压入式有利。
2.3上下山布置
由于该矿井瓦斯等级为高瓦斯，煤层具有自燃倾向性（I级，容易自燃，自燃发火期5～6个月）与煤尘爆炸危险性。根据我国《煤矿安全规程》规定，高瓦斯矿井必须要设有专用的回风巷，即该矿布置轨道下山，运输下山和回风下山。 采区进、回风下山采用轨道下山、输送机下山进风、回风下山回风的通风系统，共3条下山。轨道下山的下部车场可不设风门，车辆通过方便，进风风流不受运煤和瓦斯污染，含煤尘较少；输送机下山进风，其风流方向于运煤路线相同而方向相仿，所以风门较少，比较容易控制风流；但工程量较大。
2.4采区通风设施
为了保证风流按拟定路线流动，必须在巷道中设置相应的通风设施（构筑物）以用于引导风流、截断风流或控制风流，通风构筑物有风桥、密闭、风门等。
根据实际需要，本矿井只需设置相应的风门，详见表2-1，2-2。

表2-1 通风容易时期风门设置表
序号
安设位置
风门类型
风门组数
1
风井安全出口
双向风门
1
2
掘进运输巷
双向风门
1
3
掘进回风巷
双向风门
1
4
区段甩车场
双向风门
1
5
回风联络巷
双向风门
1
6
井底车场
调节风门
1

表2-2 通风困难时期风门设置表
序号
安设位置
风门类型
风门组数
1
风井安全出口
双向风门
1
2
掘进运输巷
双向风门
1
3
掘进回风巷
双向风门
1
4
区段甩车场
双向风门
1
5
回风联络巷
双向风门
2
6
井底车场
调节风门
1

风门设置要求：
1) 避免在弯道和倾斜巷道中设置风门；
2) 风门的前后5m内支架完好，门墙厚不小于0.45m，四周掏槽深0.2～0.3m；
3) 结构严密，漏风少，向关门方向缓倾斜80°～85°；
4）风门应迎风流开启，通过矿车的巷道，两组两风门间距应大于一串车长度，并能使风门正常开启和关闭；
5）风门要求设置两组，含正反向风门各两道，两道正向风门必须连锁，一道打开，另一道必须关闭；
6）安全出口风门必须设置双向联锁风门；
7）风门等通风构筑物的设置应坚固稳定，并加强通风管理，及时进行检查和维修。
2.5采面通风方式
该矿井采面采用W型通风方式。由于该矿井为高瓦斯矿井，瓦斯涌出量大，需风量大，且该矿井无突出危险；所以采用W型通风方式较合适。
2.6通风网络
采面风流路线：新鲜风流从主副平硐进入→轨道下山→中部车场→1301采面运输顺槽→1301采面→1301采面回风顺槽→回风下山→回风联络巷→回风斜井→引风道→地面。

3．矿井风量计算与分配
3.1风机服务范围确定
根据矿井的服务年限确定风机的服务年限，服务范围为整个矿井。
3.2需风量计算
3.2.1按井下最多工作人数

式中：——矿井总供风量，m3/min；
——井下同时工作的最多人数见表3-1，人；
——每人每分钟供风标准，m3/min；
——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和分配不均匀等因素。采用压入 式或中央并列式痛风时，可取1.20～1.25；采用中央分列式或混合式通风时，可取1.15～1.20；采用对角式或分区式通风时，可取1.10～1.15。上述备用系数在矿井产量T≥90×104t/a时取小值；T＜90×104t/a时取大值。本矿井采用中央式通风，T=45×104t/a＜90×104t/a，故取大值K=1.25。
表3-1 采煤工作面同时工作的最多人数
采煤机司机
2人
班组长
1人
溜子/皮带司机
2人
电工
1人
瓦检员
1人
安全员
1人
支柱工
4人
辅助
8人
合计
20人

3.2.2按各需风点实际需风量分别计算
1） 采煤工作面需风量计算
采煤工作面应按瓦斯（或二氧化碳）涌出量、工作面温度、炸药用量、同时工作的最多人数分别计算，取其中最大值，并用风速验算。
①按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算

式中：——一、二采区采煤工作面需要风量，m3/min；
——一、二采区采煤工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；
——工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，即该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比。通常，机采工作面可取1.2～1.6；炮采工作面可取1.4～2.0；水采工作面可取2.0～3.0。被采面回采工艺为高档普采，取Kc=1.4。

②按工作面温度计算
采煤工作面应有良好的气候条件，其进风流气温和风速应符合表3-1的要求。
采煤工作面的需要风量计算可按下式计算

式中：——回采工作面适宜风速，m/s；本矿井井下采面温度不超过22℃，取Vs=1.4。
——回采工作面平均有效断面，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2；
——工作面长度系数，按表3-2选取。本采区1301采面长度为100m，故取Ki=1.0。

表3-1 采煤工作面空气温度与风速对应表 表3-2 采煤工作面长度风量系数表
采煤工作面进风流气温（℃）
采煤工作面风速(m/s)

采煤工作面长度(m)
工作面长度风量系数

＜50
0.8
＜15
0.3～0.5

50～80
0.9
15～18
0.5～0.8

80～120
1.0
18～20
0.8～1.0

120～150
1.1
20～23
1.0～1.5

150～180
1.2
23～26
1.5～1.8

＞180
1.30～1.40

③ 按工作人员数量计算

式中：——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min；
——采煤工作面同时工作的最多人数。（见表3-1）
④ 按风速验算
根据《煤矿安全规程》规定，回采工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进行验算。即回采工作面风量应满足：

式中：——回采工作面平均有效断面，m2。
采煤工作面若有串联通风时，按其中一个最大需风量计算。备用工作面应按上述要求，满足瓦斯、二氧化碳。风流温度和风俗等规定计算需风量，且不得低于其回采时需风量的50%。

2） 掘进工作面风量计算
煤巷、半煤岩巷和岩巷独头通风掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。生产时采掘比1:2，掘进设计为一个炮掘工作面、一个机掘工作面。
（1） 炮采掘进面
① 按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算

式中：——一、二采区掘进工作面实际需风量，m3/min；
——一、二采区掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量，m3/min；
——掘进工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。即掘进面最大绝
对瓦斯涌出量与平均绝对瓦斯涌出量之比。通常，机掘工作面取
Kd=1.5～2.0；炮采工作面取Kd=1.8～2.0。
② 按炸药使用量计算

式中:——掘进工作面实际需风量，m3/min；
——采煤工作面一次使用最大炸药量，kg；
——没公斤炸药爆破后生成的当量CO的量，根据炸药有害气体国家标准，取b=0.1m3/kg；
——通风时间，一般不少于20min；
——爆破经通风后，允许工人进入工作面工作的CO浓度，一般取c=0.02%。
将各参数取值代入上式后，简化为：

炮眼间距取0.8m，炮眼装药量取300g，掘进面断面取比回采工作面有效断面小1-2m2，即Sj=15 m2。
③ 按局部通风机吸风量计算
根据瓦斯涌出量初选局部通风机。通风容易时期和通风困难时期按瓦斯涌出量计算的需风量分别为：285 m3/min、475 m3/min。则初选风机为：一、二采区炮采掘进面都采用FBD №6.3/2×18.5型局部通风机各1台，吸风量为180-540 m3/min。

式中:——掘进面局部通风机额定风量，m3/min；
——掘进面同时运转的局部通风机台数，台；
——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.2～1.3，进风巷中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3。

④ 按工作人员数量计算

式中:——掘进工作面同时工作的最多人数。（见表3-4）
表3-4 炮掘工作面同时工作的最多人数
班组长
1人
放炮工
1人
瓦检员
1人
电工
1人
装岩工
1人
装矸工
4人
合计
9人

⑤ 按风速进行验算
按《煤矿安全规程》规定岩巷掘进工作面的风量应满足：

煤巷、半煤巷掘进工作面的风量应满足：

式中:——掘进工作面巷道过风断面，m2。
本矿炮掘工作面为煤巷，故

（2） 机采掘进面
① 按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算

式中：——一、二采区掘进工作面实际需风量，m3/min；
——一、二采区掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量，m3/min；
——掘进工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。即掘进面最大绝对瓦斯涌出量与平均绝对瓦斯涌出量之比。通常，机掘工作面取Kd=1.5～2.0；炮采工作面取Kd=1.8～2.0。
② 按局部通风机吸风量计算
根据瓦斯涌出量初选局部通风机。通风容易时期和通风困难时期按瓦斯涌出量计算的需风量分别为：270 m3/min、450 m3/min。则初选风机为：一、二采区炮采掘进面都采用FBD №6.3/2×18.5型局部通风机各1台，吸风量为180-540 m3/min。

式中:——掘进面局部通风机额定风量，m3/min；
——掘进面同时运转的局部通风机台数，台；
——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.2～1.3，进风巷中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3。

③ 按工作人员数量计算

式中:——掘进工作面同时工作的最多人数。（见表3-5）

表3-5 机掘工作面同时工作的最多人数
班组长
1人
掘进司机
1人
瓦检员
1人
电工
1人
装岩工
1人
装矸工
4人
合计
9人

④ 按风速进行验算
按《煤矿安全规程》规定岩巷掘进工作面的风量应满足：

煤巷、半煤巷掘进工作面的风量应满足：

式中:——掘进工作面巷道过风断面，m2。
本矿机掘工作面为煤巷Sj=15m2，故

3） 硐室需风量计算
各个独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算。矿井规模不大，可不用设专门的炸药库，硐室可只在井下设置水泵房和变配电硐室，水泵房和变配电硐室联合布置，这样就只要一个硐室。本矿井下设置有需独立通风硐室1处，即水泵房和变配电硐室，根据经验（一般指同等规模、类似矿井常采用的数值）可对该矿井的硐室配风为：

4） 井下其它巷道需风量计算
新矿井设计、其它用风巷道所需风量难以计算时，可以采取按采煤、掘进、硐室的综合的3%～5%进行考虑，即：

5）总风量（分别法）

式中:——通风容易、困难时期矿井总风量，m3/min；
——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和风量分配不均匀等因素。该系数是反映井下通风构筑物和通风管理水平的一个综合性指标，具体取值见表3-6。
表3-6 矿井通风系数K
压入式或中央并列式通风
K=1.20～1.25
中央分列式或混合式通风
K=1.15～1.20
对角式或分区式通风
K=1.10～1.15

K值在矿井产量T≥90×104t/a时，取小值；T＜90×104t/a时，取大值。
3.2.3 矿井总风量的确定

3.3风量分配
矿井总风量确定后，应将其分配到各用风地点，且风量分配后应保证井下各处瓦斯浓度，有害气体浓度，风速等满足《煤矿安全规程》的各项要求。
具体分配方案见表3-7、3-8。

表3-7 通风容易时期风量计算与分配结果
序号
需风点
风量计算结果（m3/s）
风量分配结果（m3/s）
1
回采工作面
26.51
32
2
机掘工作面
11.7
11.7
3
炮掘工作面
11.7
11.7
4
独立风硐室
2
4
5
其它
2.6
8.73
6
合计
68.13
68.13
表3-8通风困难时期风量计算与分配结果
序号
需风点
风量计算结果（m3/s）
风量分配结果（m3/s）
1
回采工作面
39.78
46
2
机掘工作面
11.7
11.7
3
炮掘工作面
11.7
11.7
4
独立风硐室
2
4
5
其它
3.29
12.19
6
合计
85.59
85.59

4．矿井通风阻力与通风特性
4.1容易、困难时期阻力路线确定
由于本矿服务年限为11.7年，首采区服务年限为5.96年，服务年限较短，而主要通风机服务年限一般为15年左右，所以矿井通风困难时期是第二采区的开采，通风容易时期是开采第一采区。
矿井通风容易时期路线：副平硐→轨道下山→中部车场→采面1运输顺槽→采面→采面1回风顺槽→回风下山→回风联络巷→回风斜井→引风道→地面。
矿井通风困难时期路线：副平硐→轨道下山→井底车场→采面2运输顺槽→采面2→采面2回风顺槽→回风下山→回风联络巷→回风斜井→引风道→地面。
4.2矿井通风阻力计算
矿井服务年限不长，应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，沿着这两条风路，分别计算各段井巷的通风阻力，然后累加起来，便得出这两个时期的井巷通风总阻力。据此，所选用的主要通风机既能满足通风困难时期的要求，又能做到在通风容易时期使用合理，其它时期就无须计算。
风流流动时，必须具有一定的能量（通风压力），用以克服井巷及空气分子之间的摩擦对风流所产生的阻力。由通风机或自然因素造成的通风压力与矿井的通风阻力因次相同，数值相等，方向相反。因此，在通风设计中，计算出矿井通风阻力的大小，就能确定所需通风压力的大小，并以此作为选择通风设备的依据。
沿着上述两个时期通风阻力最大的风路，分别用下式算出各区段井巷的摩擦阻力；

风阻:，通风阻力:
式中:——摩擦阻力，Pa；
——摩擦阻力系数，N·s2/m4；
——井巷长度，m；
——井巷净断面周长，m；
——通过井巷的风量，m3/s；
——井巷净断面积，m2。

风流经过井巷的一些局部地点，如井巷突然扩大或缩小、转弯、交叉以及堆积物或遇矿车等，由于风流速度或方向发生突然的变化，导致风流本身产生剧烈的冲击，形成极为紊乱的涡流，从而损失能量。造成这种冲击与涡流的阻力即称局部阻力，由这种阻力所产生的风压损失就叫局部阻力损失。
根据《采矿工程设计手册》中各用风地点的风速要求（如表4-1、4-2所示），选出适宜的风速，求出巷道断面，S=Q/（50%-70%Vmai）。

表4-1 各井巷适宜风速
序号
巷道名称
适宜风速（m/s）
1
运输大巷、主石门井底车场
4.5～5.0
2
回风大巷、回风石门、回风平硐
5.5～6.5
3
采区进风巷、进风上山
3.5～4.5
4
采区回风巷、回风上山
4.5～5.5
5
采区运输机巷、胶带输送机中巷
3.0～3.5
6
采煤工作面
1.5～2.5

表4-2 井巷风速要求
井巷名称
允许风速（m/s）
最低
最高
无提升设备的风井和风硐
—
15
专为升降物料的井筒
—
12
枫桥
—
10
升降人员和物料的井筒
—
8
主要进回风巷
—
8
架线电机车巷道
1.0
8
运输机巷道、采区进回风巷
0.25
6
回采工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷
0.25
4
掘进中岩巷
0.15
4
其他人行巷道
0.15
—

砌碹巷道的α值表4-3，锚喷巷道的α值表4-4

表4-3 砌碹巷道的α值
砌碹类别
混凝土砌碹、外抹灰浆
混凝土砌碹、不抹灰浆
砖砌碹、
外抹灰浆
砖砌碹、
不抹灰浆
料石砌碹
α×104
29.4—39.2
49.0—68.6
24.5—29.4
29.4—39.2
39.2—49.0

表4-4 锚喷巷道的α值
序号
支护形式及巷道种类
巷道成行状态
（平均凹凸高度，mm）
α×104
1
轨道平巷
光面爆破＜150
普通爆破＞150
50.0—76.5
86.4—103.0
2
轨道斜巷
（设有人行台阶）
光面爆破＜150
普通爆破＞150
81.4—89.2
93.2—120.6
3
通风行人巷
(无轨道、无人行台阶)
光面爆破＜150
普通爆破＞150
67.7—74.5
74.5—97.1
4
通风行人斜巷
(无轨道、有台阶)
光面爆破＜150
普通爆破＞150
71.6—84.3
84.3—109.8
5
皮带输送机巷
（铺轨）
光面爆破＜150
普通爆破＞150
85.3—119.6
118.7—174.6
6
锚杆支护轨道平巷
锚杆外露 100—200
锚杆间距 600—1000
94.1——149.1
7
锚杆支护胶带输送机巷
（铺轨）
锚杆外露 150—200
锚杆间距 600—800
127.5—153.0

在计算矿井通风总阻力时，矿井通风局部阻力按摩擦阻力的10～15％计入，通风容易时期取15％，困难时期取10％。矿井巷道摩擦阻力计算结果如表4-5、4-6所示

表4-5 通风容易时期矿井巷道摩擦阻力计算表
节点号
巷道名称
支护方式
摩擦阻力系数α(N·S2/m4)
巷道长度L(m)
巷道周长U(m)
巷道净断面S(m2)
摩擦风阻R(N·S2/m8)
摩擦阻力hfr(Pa)
风速V(m/s)
1
副平硐
锚网喷
0.01
357
12.5
15.5
0.0119
34.7438
5.8
2
轨道下山
锚网喷
0.011
340
12.5
17.73
0.0084
22.7896
4.2
3
中部车场
锚网
0.0125
80
12.6
11.7
0.0079
8.5626
4.7
4
采面运输顺槽
锚网
0.0145
694
13
16.67
0.0283
28.9351
3.2
5
1301采面
单体
0.04
128
13.6
19.89
0.0089
9.0811
2.3
6
采面回风顺槽
锚网
0.0145
597
12.6
16.67
0.0236
24.1250
3.2
7
回风下山
锚网喷
0.01
340
12.5
3.6
0.9081
85.9740
4.5
8
回风联络巷
锚网喷
0.0095
25
12.5
12.55
0.0015
1.9628
4.8
9
回风斜井
锚网喷
0.01
128
12.5
19.58
0.0021
9.8974
5.8
10
引风道
砌碹
0.012
30
10
16.22
0.0008
3.9148
6
11
合计

229.9861

表4-6 通风困难时期矿井巷道摩擦阻力计算表
节点号
巷道名称
支护方式
摩擦阻力系数α(N·S2/m4)
巷道长度L(m)
巷道周长U(m)
巷道净断面S(m2)
摩擦风阻R(N·S2/m8)
摩擦阻力hfr(Pa)
风速V(m/s)
1
副平硐
锚网喷
0.01
357
12.5
17.63
0.0081
41.7161
5.8
2
轨道下山
锚网喷
0.011
720
12.5
23.67
0.0075
36.1518
4.2
3
井底车场
锚网
0.013
80
12.6
14.29
0.0045
9.9287
4.7
4
采面运输顺槽
锚网
0.015
694
13
20.54
0.0156
33.0659
3.2
5
2301采面
单体
0.04
128
13.6
28.57
0.0030
6.3173
2.3
6
采面回风顺槽
锚网
0.015
597
12.6
20.54
0.0130
27.5691
3.2
7
回风下山
锚网喷
0.01
720
12.5
3.79
1.6588
246.4940
4.6
8
回风联络巷
锚网喷
0.01
25
12.5
17.44
0.0006
2.0232
4.8
9
回风斜井
锚网喷
0.01
128
12.5
14.43
0.0053
18.2757
5.8
10
引风道
砌碹
0.012
30
10
13.29
0.0015
5.2698
6.3
11
合计

421.5419

则通风容易时期风阻为：=1.15×229.9861 =264.484 Pa
通风困难时期风阻为：=1.10×421.5419=463.696 Pa

5．通风设备选型
5.1局部通风机选型
掘进通风设备包括局部通风机、风筒、附属装置等。
机掘工作面需风量，炮掘工作面需风量，巷道长度，百米漏风率。
漏风率:
机掘工作面风机工作风量:
炮掘工作面风机工作风量:
按经验选风筒直径，（见表5-1）
风筒风量:

选择掘进用局部通风机时，按掘进面风量处在通风机风量60～80%段且掘进通风阻力低于通风机风压80%以下选取局部通风机。
机掘工作面需风量和通风阻力分别为702 m3/min和2071.05Pa，则可以选择风机型号为FBD №6.3/2×18.5；
炮掘工作面需风量和通风阻力分别为702 m3/min和2071.05Pa，则可以选择风机型号为FBD №6.3/2×18.5。
风筒选用1000mm的柔性风筒，接头处采用反边接头法。

表5-1 风筒直径与百米风阻的关系
风筒直径（mm）
百米风阻()
300
≤811
400
≤196
(450)
≤122
500
≤54
600
≤24
800
≤6
1000
≤2

5.2主要通风机选型
矿井通风设备包括主要通风机和电动机，须先选择主要通风机，然后选择电动机。
5.2.1 风机选型
通常用通风机的个体特性曲线来选择，要先确定通风容易和通风困难两个时期主要通风机运转时的工况点。为此，就要用以下方法分别算出两个时期主要通风机的风压，为了使所选的主要通风机在通风容易时期的工作效率不致太低，又是需要考虑矿井自然风压帮助主要通风机风压的作用。
密度按下式计算：

进风侧的温度为18℃，回风侧的温度为21℃，井口大气压力按海拔高度1800m取为81434.1Pa（详见表5-2）。

表5-2 通风井口绝对海拔标高H与大气压力关系
海拔标高H(m)
大气压力Pa(mmHg)
1600
83433.3(626)
1800
81434.1(611)
2000
79434.9(596)

计算自然风压时按一般公式计算如下：

式中:——矿井自然风压，Pa；
——矿井开采深度，m；(1900-1650=250m)
——重力加速度，m/s2；
——进风侧平均密度，kg/m3；
——回风侧平均密度，kg/m3。
即对于抽出式的主要通风机，在通风容易时期的静风压为：

为了使所选用的主要通风机在困难时期的风压够用，有时需要考虑矿井自然风压反对主要通风机风压的作用，即对于抽出式主要通风机，在通风困难时期的静风压为：

式中:——通风容易时期通风机静压，Pa；
——通风困难时期通风机静压，Pa；
——通风容易时期的总阻力，Pa；
——通风困难时期的总阻力，Pa；
——通风容易时期与通风机同向的自然风压，Pa；
——通风困难时期与通风机反向的自然风压，Pa。

由于存在外部漏风（指防爆门和通风机附近的漏风），通风机和引风道的风量Q通必定大于Q井，为了准确计算引风道的风量，一般应按下式计算Q通。

式中:——外部漏风系数（见表5-3）；
——矿井所需风量，m3/s。
表5-3 外部漏风系数
通风方式
K
抽出式且风井有提升任务时
1.10
抽出式且风井无提升任务时
1.05
压入式且风井有提升任务时
1.15
压入式且风井无提升任务时
1.10

矿井通风容易时期的总风阻:
矿井通风困难时期的总风阻:
由以上计算数据可知：

根据以上公式计算，选择62A14-11N0.24，n=500r/min，叶片数8片通风机两台，一台运行，一台备用。风机性能曲线及工况点见图5-1。
容易时期理论工况点(64.56m3/s,215.484Pa），实际工况点（68.69m3/s,243.937Pa），叶片安装角为25°。
困难时期理论工况点(94.51M3/s,512.66pa)，实际工况点（99.35.12m3/s,566.562Pa），叶片安装角40°。
该风机的实际安装角，最大安装角为40°，最小安装角为25°；最大功率为65.6KW，最小功率为20KW

图5-1 62A14-11N0.24风机性能曲线
5.2.2 电动机选型

——困难时期的风流功率，KW；
——矿井处于高原地区，需考虑的空气密度校正系数
——电机容量备用系数，；
——传动效率，直接传动；
——电机效率，。
根据以上计算，参照表5-4选择Y250M-2型电动机，额定功率为55KW，额定电流103A，转速2970r/min，效率为91.5%。
5-4 Y系列电动机型号及参数表

参考文献

[1]周福宝，王德明，陈开岩.矿井通风与空气调节[M].江苏：中国矿业大学出版社，2009
[2]黄原平.矿井通风[M].江苏：中国矿业大学出版社,2003
[3]张荣立，何国纬.煤矿工程设计手册（下册）[M].北京：煤炭工业出版社，2003
[4]徐永圻.煤矿开采