1、1 1山东科技大学资环学院山东科技大学资环学院安全工程系安全工程系矿井通风系统专业课程设计指导矿井通风系统专业课程设计指导 2 21 矿井通风系统类别与要求矿井通风系统类别与要求1.1 矿井通风系统的类型及其适用条件矿井通风系统的类型及其适用条件n按进、回井在井田内的位置不同，通风系统可分为按进、回井在井田内的位置不同，通风系统可分为中央式中央式、对角式、区域式及混合式。对角式、区域式及混合式。1.1.1 中央式中央式 进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的相进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的相对位置，又分为对位置，又分为中央并列式中央并列式和和中央边界式中央边界式（中央分
2、列（中央分列式）。式）。3 31.1.2 对角式对角式 1）两翼对角式）两翼对角式 进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边界的两翼（沿倾斜方向的浅部），称为两翼对角式，如界的两翼（沿倾斜方向的浅部），称为两翼对角式，如果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。为单翼对角式。4 42 2）分区对角式）分区对角式 进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小回风井，无总回风巷。回风井，无总回风巷。5 51.1.3
3、区域式区域式 在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立的通风系统。如图。的通风系统。如图。1.1.4 混合式混合式 由上述诸种方式混合组成。例如，中央分列与两翼对角混由上述诸种方式混合组成。例如，中央分列与两翼对角混合式，中央并列与两翼对角混合式等等。合式，中央并列与两翼对角混合式等等。6 61.2 主要通风机的工作方式与安装地点主要通风机的工作方式与安装地点 主要通风机的工作方式有三种：主要通风机的工作方式有三种：抽出式、压入式、压抽混抽出式、压入式、压抽混合式合式。1.2.1 抽出式抽出式 主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通
4、风机的主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。力提高，比较安全。7 71.2.2 压入式压入式 主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作主要通风机安设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气
5、体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。转时，井下风流的压力降低。8 81.2.3 压抽混合式压抽混合式 在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一风在入风井口设一风机作压入式工作，回风井口设一风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风机作抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。的通风机设
6、备多，管理复杂。9 91.3 矿井通风系统的选择矿井通风系统的选择 根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下，件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比通过对多种个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。较后确定。1010中央式中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点。因此，矿井初
7、期宜优先采用。因此，矿井初期宜优先采用。有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应采用的矿井及有热害的矿井，应采用对角式或分区对角式对角式或分区对角式通通风；风；当井田面积较大时，初期可采用当井田面积较大时，初期可采用中央通风中央通风，逐步过渡为，逐步过渡为对角式或对角式或分区对角式分区对角式。矿井通风方法矿井通风方法一般采用一般采用抽出式抽出式。当地形复杂、露头发育。当地形复杂、露头发育老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。11112 采区通风系统的类别与要
8、求采区通风系统的类别与要求 采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元,包括包括：采采区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形式及采区内的风流控制设施式及采区内的风流控制设施。12122.1 采区通风系统的基本要求采区通风系统的基本要求（1）每一个采区，）每一个采区，都必须布置回风道，实行分区通风。都必须布置回风道，实行分区通风。（2）采煤和掘进工作面应独立通风系统。有特殊困难必须串联通）采煤和掘进工作面应独立通风系统。有特殊困难必须串联通风时应符合有关规定。风时应符合有关规定。（3）煤层倾角大于）煤
9、层倾角大于12的采煤工作面采用下行通风时，报矿总工的采煤工作面采用下行通风时，报矿总工程师批准，程师批准，（4）采煤和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区或冒落）采煤和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区或冒落区。区。13132.2 采区进风上山与回风上山的选择采区进风上山与回风上山的选择上（下）山至少要有两条；对生产能力大的采区可有上（下）山至少要有两条；对生产能力大的采区可有3条条或或4条上山条上山。1、轨道上山进风，运输机上山回风、轨道上山进风，运输机上山回风 2、运输机上山进风、轨道上山回风、运输机上山进风、轨道上山回风比较：比较：轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、轨道
10、上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响，输送机上山进风，运输过程中所煤尘污染及放热影响，输送机上山进风，运输过程中所释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面的安全卫生条件。工作面的安全卫生条件。14142.3 采煤工作面上行风与下行风采煤工作面上行风与下行风 上行风与下行风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。上行风与下行风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时，采煤工作面当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时，采煤工作面的风流沿倾斜向上流动，称的风流沿倾斜向上流动，称上行通风上行
11、通风，否则是，否则是下行通风下行通风。上行通风上行通风运煤方向运煤方向 新风新风 污风污风 下行通风下行通风运煤方向运煤方向 新风新风 污风污风 1515上行风与下行风的优缺点上行风与下行风的优缺点：（1）下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混合）下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。（2）上行风比下行风工作面的气温要高。）上行风比下行风工作面的气温要高。（3）下行风比上行风所需要的机械风压要大；）下行风比上行风所需要的机械风压要大；（4）下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。）下行风在起火地点瓦
12、斯爆炸的可能性比上行风要大。16162.4 工作面通风系统工作面通风系统 1）U型与型与Z型通风系统型通风系统17172）Y型、型、W型及双型及双Z型通风系统型通风系统 3）H型通风系统型通风系统18183 矿井通风系统的选择与优化矿井通风系统的选择与优化3.1 矿井通风设计的内容与要求矿井通风设计的内容与要求 3.1.1 矿井通风设计的内容矿井通风设计的内容确定矿井通风系统；确定矿井通风系统；矿井风量计算和风量分配；矿井风量计算和风量分配；矿井通风阻力计算；矿井通风阻力计算；选择通风设备；选择通风设备；概算矿井通风费用。概算矿井通风费用。19193.1.2 矿井通风设计的要求矿井通风设计的要
13、求 将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和良好的劳动条件；产和良好的劳动条件；通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施；有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施；通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益好。好。20203.2 优选矿井通风系统优选矿井通风系统 3.2.1 矿井通风系统的选择原则与要求矿井通
14、风系统的选择原则与要求 每一矿井必须有完整的独立通风系统。每一矿井必须有完整的独立通风系统。进风井囗应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、进风井囗应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，如果兼作回风井使用，必须采取措施，满足安全的要如果兼作回风井使用，必须采取措施，满足安全的要求。求。21211 1）矿井通风系统的选择要求）矿井通风系统的选择要求 多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各多风机通风系统，在满足风量
15、按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近。主要通风机的工作风压应接近。每一个生产水平和每一采区，必须布置回风巷，实行每一个生产水平和每一采区，必须布置回风巷，实行分区通风。分区通风。井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。井下充电室必须单独的新鲜风流通风，回风风流应引井下充电室必须单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。入回风巷。2222）确定矿井通风系统）确定矿井通风系统 根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能
16、力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。23233.3 矿井风量计算矿井风量计算3.3.1 矿井风量计算原则矿井风量计算原则 矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。值。（）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风（）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于量
17、不得少于4m3；（）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进（）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。行计算。24243.3.2 矿井需风量的计算矿井需风量的计算（一）采煤工作面需风量的计算（一）采煤工作面需风量的计算 采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取其最大值。采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取其最大值。(1)按瓦斯涌出量计算按瓦斯涌出量计算：式中：式中：Qwi第第i个采煤工作面需要风量，个采煤工作面需要风量，m3/min；Qgwi第第 i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m3/min；kgwi第第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风
18、量系数，个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，通常，机采工作面取通常，机采工作面取kgwi=1.21.6，炮采工作面，炮采工作面 取取kgwi=1.42.0，水采工作面取，水采工作面取kgwi=2.03.0。kQ100Qgwiwi 2525（2 2）按工作面进风流温度计算）按工作面进风流温度计算：采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表中的流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表中的要求：要求：采煤工作面进风流温度采煤工作面进风流温度/采煤工作面风速采煤工作面风速 /m/s/m/s
19、 15150.30.50.30.5151815180.50.80.50.8182018200.81.00.81.0202320231.01.51.01.5232623261.51.81.51.82626采煤工作面的需要风量按下式计算：采煤工作面的需要风量按下式计算：式中式中 v vwiwi第第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从个采煤工作面的风速，按其进风流温度从 表中取，表中取，m/sm/s；S Swiwi第第i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小 控顶时有效断面的平均值，控顶时有效断面的平均值，mm2 2 ；k kwiwi第第i 个工作面的长度系数
20、。个工作面的长度系数。wliwiwiwikSV60Q 2727(3)(3)按使用炸药量计算：按使用炸药量计算：式中，式中，2525每使用每使用1kg1kg炸药的供风量，炸药的供风量，mm3 3/min/min；Awi第第i个采煤工作面一次爆破使用的最大个采煤工作面一次爆破使用的最大 炸药量，炸药量，kgkg。(4)(4)按工作人员数量计算按工作人员数量计算：式中式中 ，44每人每分钟应供给的最低风量，每人每分钟应供给的最低风量，mm3 3/min/min nwi第第i 个采煤工作面同时工作的最多人数个采煤工作面同时工作的最多人数,个。个。wiwiA25Q wiwin4Q 2828(5)(5)按
21、风速进行验算按风速进行验算 按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：wiwiS25.060Q wiwiS460Q 2929（二）掘进工作面需风量的计算：（二）掘进工作面需风量的计算：煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。别计算，取其最大值。（）按瓦斯涌出量计算：（）按瓦斯涌出量计算：式中式中 Qhi第第i个掘进工作面的需风量，个掘进工作面的需风量，m3/min Qghi第第i个掘进工作面的绝对瓦
22、斯涌出量，个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min；kghi第第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数。一般可取量系数。一般可取1.52.0。ghighihikQ100Q 3030（2 2）按炸药量计算）按炸药量计算 式中式中 2525使用使用1kg1kg炸药的供风量，炸药的供风量，mm3 3/min;/min;A Ahihi第第i个掘进工作面一次爆破所用的最大个掘进工作面一次爆破所用的最大 炸药量，炸药量，kgkg。hihiA25Q 3131（3 3）按局部通风机吸风量计算）按局部通风机吸风量计算式中式中 第第i个掘进工件面同时运转的局部通风机额定
23、个掘进工件面同时运转的局部通风机额定 风量的和。风量的和。k khfihfi为防止局部通风机吸循环风的风量备用系为防止局部通风机吸循环风的风量备用系 数，一般取数，一般取1.21.31.21.3；进风巷道中无瓦斯；进风巷道中无瓦斯 涌出时取涌出时取1.21.2，有瓦斯涌出时取，有瓦斯涌出时取1.31.3（）按工作人员数量计算（）按工作人员数量计算式中式中 nhi第第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。个掘进工作面同时工作的最多人数，人。hihin4Q hfihfihikQQ hfiQ3232（）按风速进行验算（）按风速进行验算 按最小风速验算，岩巷掘进面最小风量：按最小风速验算，岩巷掘进面最
24、小风量：各个煤巷或半煤岩巷掘进面的最小风量；各个煤巷或半煤岩巷掘进面的最小风量；按最高风速验算，掘进面的最大风量：按最高风速验算，掘进面的最大风量：式中，式中，shi第第i个掘进工作面巷道的净断面积，个掘进工作面巷道的净断面积，mm2 2hihiS15.060Q dihiS460Q hihiS25.060Q 3333（三）硐室需风量计算（三）硐室需风量计算 独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行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：计算：（）机电硐室（）机电硐室 发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量进发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量进行
25、计算：行计算：t60cN3600Qpri 3434式中式中 Q Qri ri第个机电硐室的需风量，第个机电硐室的需风量，mm3 3/min/min 机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，KWKW 机电硐室的发热系数，机电硐室的发热系数，空气密度，一般取空气密度，一般取1.25kg/m1.25kg/m3 3c cp p空气的定压比热，一般可取空气的定压比热，一般可取1KJ/kgk1KJ/kgktt机电硐室进、回风流的温度差，机电硐室进、回风流的温度差，采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量 mm3 3/min
26、/minN 8060Qri 3535（2 2）爆破材料库）爆破材料库 式中式中 v v库房空积，库房空积，mm3 3（3 3）充电硐室）充电硐室 按其回风流中氢气浓度小于按其回风流中氢气浓度小于0.5%0.5%计算计算 式中式中 q qrhirhi第个充电硐室在充电时产生的氢气量，第个充电硐室在充电时产生的氢气量，mm3 3/min/min。rhiriq200Q 60/v4Qri 3636（四）矿井总风量计算（四）矿井总风量计算 矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和需要风量的总和:式中式中Qwl采煤工作面和备用工作面
27、所需风量之和，采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min；Qhl掘进工作面所需风量之和，掘进工作面所需风量之和，m3/min；Qrl硐室所需风量之和，硐室所需风量之和，m3/min；km矿井通风系统（包括矿井内部漏风和配风不均矿井通风系统（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）备用系数，宜取匀等因素）备用系数，宜取1.151.25。mrthtwtmk)QQQ(Q37373.4 矿井通风总阻力计算矿井通风总阻力计算3.4.1 矿井通风总阻力计算原则矿井通风总阻力计算原则 矿井通风设的总阻力，不应超过矿井通风设的总阻力，不应超过2940Pa。矿井井巷的局部阻力，新建矿井按井巷摩擦阻力的矿井井巷
28、的局部阻力，新建矿井按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。计算。38383.4.2 矿井通风总阻力计算矿井通风总阻力计算n矿井通风总阻力矿井通风总阻力：风流由进风井口起风流由进风井口起，到回风井口止，到回风井口止，沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。表示。n对于矿井有两台或多台风主要通风机工作，矿井通风对于矿井有两台或多台风主要通风机工作，矿井通风阻力按每台主要通风机所服务的系统分别计算。阻力按每台主要通风机所
29、服务的系统分别计算。3939n矿井通风系统总阻力最小时称矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期通风容易时期。通风系。通风系统总阻力最大时亦称为统总阻力最大时亦称为通风困难时期通风困难时期。n对于通风困难和容易时期，要分别画出通风系统图。对于通风困难和容易时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总阻力。路的阻力计算矿井总阻力。4040计算方法：计算方法：沿着风流总阻力最大路线，依次计算各段摩擦阻力沿着风流总阻力最大路线，依次计算各段摩擦阻力hf，然，然后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力后分别累计
30、得出容易和困难时期的总摩擦阻力hf1和和hf2。通风容易时期总阻力通风容易时期总阻力 ：通风困难时期总阻力：通风困难时期总阻力：1f1f1fe1f1mh)15.11.1(h)15.01.0(hhhh 2f2f2fe2f2mh)15.11.1(h)15.01.0(hhhh 4141hf 按下式计算：按下式计算：式中式中 n1ififhh2i2iiiifiQsulh 42424 4 矿井通风设备选型矿井通风设备选型 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。矿井通风设备是指主要通风机和电动机。4.1 矿井通风设备的要求矿井通风设备的要求：矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其矿井必须装设两套同等能力的
31、主通风设备，其中一套作备用。中一套作备用。选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并使通风设备长期高效率运行。况变化，并使通风设备长期高效率运行。风机能力应留有一定的余量。风机能力应留有一定的余量。进、出风井井口的高差在进、出风井井口的高差在150m以上，或进、以上，或进、出风井井口标高相同，但井深出风井井口标高相同，但井深400m以上时，以上时，宜计算矿井的自然风压。宜计算矿井的自然风压。43434.2 主要通风机的选择主要通风机的选择 （1）计算通风机风量）计算通风机风量Qf 式中式中 Qf主要通风机的工作风量，主要通风机的工作风量，m3/s
32、;Qm矿井需风量，矿井需风量，m3/s；k漏风损失系数，风井不提升用时取漏风损失系数，风井不提升用时取1.1；箕斗；箕斗 井兼作回砚用时取井兼作回砚用时取1.15；回风回升降人员时；回风回升降人员时 取取1.2。mfkQQ 4444（2 2）计算通风机风压）计算通风机风压 离心式通风机（提供的大多是全压曲线）：离心式通风机（提供的大多是全压曲线）：容易时期容易时期 困难时期困难时期NvddmmintdHhhhH NvddmmaxtdHhhhH 4545轴流式通风机（提供的大多是静压曲线）：轴流式通风机（提供的大多是静压曲线）：容易时期容易时期 困难时期困难时期 h hmm通风系统的总阻力；通风
33、系统的总阻力；h hd d通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力；通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力；h hvdvd扩散器出口动能损失；扩散器出口动能损失；N N自然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时自然风压，当自然风压与通风机风压作用相同时 取取“+”+”；自然风压与通风机负压作用反向时取；自然风压与通风机负压作用反向时取 “-”-”。NdmmaxsdHhhH NdmminsdHhhH 4646（3）初选通风机）初选通风机 根据计算的矿井通风容易时期通风机的根据计算的矿井通风容易时期通风机的Qf、Hsdmin(或或Htdmin)和矿井通风困难通风机的和矿井通风困难通风机的Qf、Hsdma
34、x(或或Htdmax)在通在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。（4）求通风机的实际工况点）求通风机的实际工况点 因为根据因为根据Qf、Hsdmin(或或Htdmin)和和Qf、Hsdmax(或或Htdmax)确定确定的工况点，但设计工况点不一定恰好在所选择通风机的的工况点，但设计工况点不一定恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。工况点。4747步骤步骤：1 1）计算通风机的工作风阻）计算通风机的工作风阻 用静压特性曲线时用静压特性曲线时：用全压特性曲
35、线时：用全压特性曲线时：2fminsdminsdQHR 2fmaxsdmaxsdQHR 2fmaxtdmaxtdQHR 2fmintdmintdQHR 48482 2）确定通风机的实际工况点）确定通风机的实际工况点 在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线，与风压曲线在通风机特性曲线上作通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。的交点即为实际工况点。Q(m3/s)H(Pa)(Hmin,Qfmin)(Hmax,Qfmax)RmaxRminMmaxMmin4949（5 5）确定通风的型号和转速）确定通风的型号和转速 根据通风机的工况参数（根据通风机的工况参数（Qf、Hsd、N）对初选的通风
36、）对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定通风机的型机进行技术、经济和安全性比较，最后确定通风机的型号和转速。号和转速。5050（6 6）电动机选择）电动机选择 ）通风机的输入功率按通风容易和困难时期，分别计算通风机的输入功率按通风容易和困难时期，分别计算风所需的输入功率风所需的输入功率Nmin ，max 。或或sminsdfmin1000HQN smaxsdfmax1000HQN smintdfmin1000HQN smaxtdfmax1000HQN 5151 ）电动机的台数及种类电动机的台数及种类 当当Nmin0.6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为：时，可选一台电动机，电
37、动机功率为：当当Nmin0.6Nmax时，选二台电动机，其功率分别为：时，选二台电动机，其功率分别为：初期：初期：后期按选一台电机公式计算。后期按选一台电机公式计算。e：电机效率，：电机效率，tr：传动：传动效率。效率。)(kNNtreemaxe )(kNNNtreemaxminmine 52525 矿井通风设计费用概算与经济评价矿井通风设计费用概算与经济评价 吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。济指标。吨煤通风成本主要包括下列费用：吨煤通风成本主要包括下列费用：1 1）电费（）电费（WW1 1）吨煤的通风电费为主要通风机年耗电费及吨煤的通风电费为主
38、要通风机年耗电费及井下辅助通风机、局部通风机电费之和除井下辅助通风机、局部通风机电费之和除以年产量，可用如下公式计算：以年产量，可用如下公式计算：TD)EE(WA1 5353式中，式中，EE主要通风机年耗电量；主要通风机年耗电量；DD电价，元电价，元/KWh/KWh；TT矿井年产量，吨；矿井年产量，吨；v v变压器效率，可取变压器效率，可取0.950.95；E EA A局部通风机和辅助通风机的年耗电量；局部通风机和辅助通风机的年耗电量；w w电缆输电效率电缆输电效率54542 2）设备折旧费）设备折旧费3 3）材料消耗费用）材料消耗费用4 4）通风工作人员工资费用）通风工作人员工资费用5 5）专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费折算至吨煤的）专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费折算至吨煤的费用。费用。6 6）采每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用。）采每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用。5555谢谢
