矿井通风与安全设计说明书.doc

《矿井通风与安全》课程设计

说明书

课程代码： 10105009
专业班级： 煤矿开采技术1301班
学生姓名： 苏昌
指导教师： 刘殿武
设计时间： 2014年12月9日~13日

湖南安全技术职业学院安全技术系

目录
第一章 概述（宋体三号字）
一、设计题目…………………………………………………（宋体四号字）
二、原始资料…………………………………………………………
三、设计目的…………………………………………………………
第二章 掘进通风方法确定
一、
二、
第三章 掘进工作面所需风量设计
一、
二、
第四章 局部通风机风量设计；
一、
二、
第五章 风筒选择
一、
二、
第六章 局部通风机选择
一、
二、
第七章 掘进通风管理
一、
二、
第一章 概述（宋体三号字）
一、设计题目（宋体四号字；首行缩进两个字， 1.5倍行距；表格内数字为宋体五号字）如图所示，某矿为高瓦斯矿井，生产接续要求提前5个月设计出2014煤巷运输道，长为350m；巷道底板净宽度为4m，断面为8m2。其瓦斯绝对涌出量为1.2m3/min，涌出不均衡系数为1.4；进风流中的沼气浓度为0.05％。掘进巷道一次爆破最多炸药量为15kg，风流中基底含尘量为0.5mg/m3，，产尘量为800mg/min；工作面同时工作最多人数为8人设计内容
掘进通风方法确定；
掘进工作面所需风量设计；
局部通风机风量设计；
风筒选择，并计算通风阻力计算（已知风筒的摩擦阻力系数α=0.003N·S2/m4，ξ接=0.15；只有一个弯头，ξ弯=1.1，ξ出=1.0）；
局部通风机选择；
掘进通风管理。

二.原始资料
如图所示，某矿为高瓦斯矿井，生产接续要求提前5个月设计出2014煤巷运输道，长为350m；巷道底板净宽度为4m，断面为8m2。其瓦斯绝对涌出量为1.2m3/min，涌出不均衡系数为1.4；进风流中的沼气浓度为0.05％。掘进巷道一次爆破最多炸药量为15kg，风流中基底含尘量为0.5mg/m3，，产尘量为800mg/min；工作面同时工作最多人数为8人设计内容
掘进通风方法确定；
掘进工作面所需风量设计；
局部通风机风量设计；
风筒选择，并计算通风阻力计算（已知风筒的摩擦阻力系数α=0.003N·S2/m4，ξ接=0.15；只有一个弯头，ξ弯=1.1，ξ出=1.0）；
局部通风机选择；
掘进通风管理。

三.设计目的
通过对某矿井2013工作面运输道掘进通风设计，训练和提高学生应用所学的理论知识解决实际问题的能力。

第二章 掘进通风方法确定
一.掘进通风方法分为利用矿井内总风压通风和利用局部动力设备通风的方法，局部通风
机通风是矿井广泛采用的掘进通风方法，它是由局部通风机和风筒（或风障）组成一体进
行通风，按其工作方式可分为：
1.压入式通风
2.抽出式通风
3.混合式通风
1、压入式通风
⒈压入式通风
压入式通风如图8-1所示。局部通风机和启动装置安设在离掘进巷道口10m以外的进风侧巷道中，局部通风机把新鲜风流经风筒送入掘进工作面，污

风沿掘进巷道排出。风流从风筒出口形成的射流属末端封闭的有限贴壁射流，如图8-2所示。气流贴着巷道壁射出风筒后，由于吸卷作用，射流断面逐渐扩大，直至射流的断面达到最大值，此段称作扩张段，用L扩表示；然后，射流断面逐渐缩小，直至为零，此段称收缩段，用L收表示。风筒出口至射流反向的最远 图 8-1 压入式通风
距离称为射流的有效射程，用L射表示。一般有：
L射=（4~5） ，m (8-1)
式中 S——巷道断面，m2。
在有效射程以外的独头巷道会出现循环涡流区，为了有效地排出炮烟，风筒出口与工作面的距离应小于有效射程L射。
8压入式通风的优点是局部通风机和启动装置都位于新鲜风流中，不易引起瓦斯和煤尘爆炸，安全性好；风筒出口风流的有效射程长，排烟能力强，工作面通风时间短；既可用硬质风筒，又可用柔性风筒，适应性强。缺点是污风沿巷道排出，污染范围大；炮烟从掘进巷道排出的速度慢， 图8-2 有效贴壁射流
需要的通风时间长。适用于以排出瓦斯为主的煤巷、半煤岩巷掘进通风。
⒉抽出式通风
抽出式通风如图8-3所示。局部通风机安装在离掘进巷道口10m以外的回风侧巷道中，新鲜风流沿掘进巷道流入工作面，污风经风筒由局部通风机抽出。 图8-3 抽出式通风

抽出式通风，在风筒吸入口附近形成一股流入风筒的风流，离风筒口越远风速越小，所以，只在距风筒口一定距离以内有吸入炮烟的作用，此段距离称为有效吸程，用L吸表示，一般情况下： 图8-3 抽出式通风
L吸=1.5，m
式中　S――巷道断面积，m2。
在有效吸程以外的独头巷道循环涡流区，炮烟处于停滞状态。因此，抽出式通风风筒吸入口距工作面的距离应小于有效吸程，才能取得好的通风效果。
抽出式通风的优点是污风经风筒排出，掘进巷道中为新鲜风流，劳动卫生条件好；放炮时人员只需撤到安全距离即可，往返时间短；而且所需排烟的巷道长度为工作面至风筒吸入口的长度，故排烟时间短，有利于提高掘进速度。其缺点是风筒吸入口的有效吸程短，风筒吸风口距工作面距离过远则通风效果不好，过近则放炮时易崩坏风筒；因污风由局部通风机抽出，一旦局部通风机产生火花，将有引起瓦斯、煤尘爆炸的危险，安全性差。在瓦斯矿井中一般不使用抽出式通风。
⒊混合式通风
混合式通风是一个掘进工作面同时采用压入式和抽出式联合工作。其中压入式向工作面供新风，抽出式从工作面排出污风。按局部通风机和风筒的布设位置不同分为长抽短压、长压短抽和长压长抽三种方式。
1)长抽短压。
其布置方式如图8-4(a)所示。工作面污风由压入式风筒压入的新风予以冲

图8-4　长抽短压通风方式
淡和稀 释，由抽出式风筒排出。具体要求是：抽出式风筒吸风口与工作面的 图8-4　长抽短压通风方式距离应小于污染物分布集中带长度，与压入式风机的吸风口距离应大于10m以上；抽出式风机的风量应大于压入式风机的风量；压入式风筒的出口与工作面间的距离应在有效射程之内。若采用长抽短压通风时，其中抽出式风筒须用刚性风筒或带刚性骨架的可伸缩风筒。若采用柔性风筒，则可将抽出式局部通风机移至风筒入口，改作压入式，如图8-4（b）所示。
（2）长压短抽。其布置方式如图8-5所示。新鲜风流经压入式风筒送入工作面，
工作面污风经抽出式通风除尘系统净化，被净化的风流沿巷道排出。抽出式风筒吸风口与工作面距离应小于有效吸程，对于综合机械化掘进，应尽可能靠近最大产尘点。压入式风筒出风口应超前抽出式风筒出风口10m以上，它与工作面的距离应不超过有效射程。压入式通风机的风量应大于抽出式通风机的风量。
混合式通风兼有抽出式与压入式通风的优点，通风效果好。主要缺点是增加了一套通风设备，电能消耗大，管理也比较复杂； 图8-5　长压短抽通风方式
降低了压入式与抽出式两列风筒重叠段巷道内的风量。混合式通风适用于大断面、长距离岩巷掘进巷道中。煤巷综掘工作面多采用与除尘风机配套的长压短抽混合式。《规程》规定，煤巷、半煤岩巷的掘进如采用混合式通风时，必须制订安全措施。但在瓦斯喷出区域或煤（岩）与瓦斯突出煤层、岩层中，掘进通风方式不得采用混合式。
所以此掘进面采用压入式通风方式

第三章 掘进工作面所需风量设计
1、按井下同时的最多人数计算
Q矿 = 4NK m3/min
式中 N——井下同时工作的最多人数；人。
4——每人每分钟供风标准，m/min；
K——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和分配不均等因素。采用压入式和中央并列式通风时，可取1.20~1.25；采用中央分列是或混合通风时，可取1.15~1.20；采用对角式或区域通风时，可取1.10~1.15.
2、按采煤、掘进、硐室及其他用风地点实际需风量计算
Q采= 100QCH4KCH4 m3/min
QCH4——采煤工作面瓦斯（二氧化碳）绝对涌出量，m3/min；
KCH4 ——
第四章 局部通风机风量设计；

第五章 风筒选择

第六章 局部通风机选择

第七章 掘进通风管理

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