矿井通风系统设计共51页课件.ppt
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- 矿井 通风 系统 设计 51 课件
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1、2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计第一节第一节 矿井通风设计的任务和内容矿井通风设计的任务和内容 新建矿井通风设计一般分为基建和生产两个时朋,必新建矿井通风设计一般分为基建和生产两个时朋,必须分别进行设计计算。须分别进行设计计算。 一一 矿井基建时期的通风矿井基建时期的通风 矿井基建时朋的通风是指基建井巷掘进时的通风即开凿矿井基建时朋的通风是指基建井巷掘进时的通风即开凿井筒井筒( (或平硐或平硐) )、井底车场、第一水平运输巷道和通风巷道、井底车场、第一水平运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用只独头巷道进行局部通风。时的通风。此时期多用只独头巷道进行局部通风。20
2、22-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计 二、矿井生产时期的通风二、矿井生产时期的通风 矿井生产时朗的通风是指投产后包括全矿井生产时朗的通风是指投产后包括全矿开拓、采准、切割和回采工作面以及其矿开拓、采准、切割和回采工作面以及其他井巷的通风。这时期的通风设计,根据他井巷的通风。这时期的通风设计,根据矿井生产年限的长短,又分为两种情况:矿井生产年限的长短,又分为两种情况:1 1)矿井服务年限不长(小于)矿井服务年限不长(小于2020年)年)2 2)矿井服务年限较长(大于)矿井服务年限较长(大于2020年)年)2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计三、矿井
3、通风设计原始资料三、矿井通风设计原始资料 1 1矿井自然条件。矿井自然条件。 矿山地质地形团,矿岩游离二氧化被、硫、放射性物及有矿山地质地形团,矿岩游离二氧化被、硫、放射性物及有害气体的含量;矿岩自然发火倾向,矿区气候条件,包括年最害气体的含量;矿岩自然发火倾向,矿区气候条件,包括年最高、最低、平均气温、地温梯度、常年主导风向等;矿岩密度、高、最低、平均气温、地温梯度、常年主导风向等;矿岩密度、块度、松散系致、含泥量及粘结性等块度、松散系致、含泥量及粘结性等2 2矿井生产条件。矿井生产条件。 矿井年产量、服务年限、矿床开拓、回采顺序、提运系统矿井年产量、服务年限、矿床开拓、回采顺序、提运系统及
4、采矿方法;各区储量、产量分配、采掘工作面比例、生产和及采矿方法;各区储量、产量分配、采掘工作面比例、生产和备用工作面数;同时开动的各种凿岩机台数及其分布;同时爆备用工作面数;同时开动的各种凿岩机台数及其分布;同时爆破的最多炸药量数;同时工作的最多人数;矿井和采区的巷道破的最多炸药量数;同时工作的最多人数;矿井和采区的巷道系统、断面及文护型式等。系统、断面及文护型式等。2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计四、矿井通风设计的内容四、矿井通风设计的内容确定矿井通风系统,画出通风系统图确定矿井通风系统,画出通风系统图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
5、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2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计第二节第二节 矿井通风系统选择的原则矿井通风系统选择的原则 一、通风系统选择原则一、通风系统选择原则 在拟定矿井通风系统时,应严格遵循安全可取、通在拟定矿井通风系统时,应严格遵循安全可取、通风基建费用和经营费用之总和最低以及便于管理的原风基建费用和经营费用之总和最低以及便于管理的原则则 矿井通风网路结构合理:集中进、回风线路要短,通矿井通风网路结构合理:集中进、回风线路要短,通风总阻力要小
6、,多阶段同时作业时,主要人行运拖巷风总阻力要小,多阶段同时作业时,主要人行运拖巷道和工作点上的污风不串联。道和工作点上的污风不串联。 内外部漏风少。内外部漏风少。 通风构筑物和风流调节设施及辅扇要少。通风构筑物和风流调节设施及辅扇要少。 充分利用一切可用的通风并巷,使专用通风井巷工程充分利用一切可用的通风并巷,使专用通风井巷工程量最小。量最小。1.1. 通风动力消耗少,通风费用低。通风动力消耗少,通风费用低。2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计二、矿井通风设计的要求二、矿井通风设计的要求 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
7、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;有符合发生事故时,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;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。2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计 三、拟定调风系统的几项具体规定三、拟定调风系统的几项具体规定 每个矿井和阶段水平之间部必须有两个安全出口。每个
8、矿井和阶段水平之间部必须有两个安全出口。 进风井巷与采掘工作面的进风流的粗尘浓度不得大进风井巷与采掘工作面的进风流的粗尘浓度不得大0 05mg5mgm m3 3:。:。 新设计的箕斗井和混合井禁止作进风井;已作进风井的新设计的箕斗井和混合井禁止作进风井;已作进风井的箕斗井和混合井必须采取净化措施,使近风流的含尘量箕斗井和混合井必须采取净化措施,使近风流的含尘量达到上述要求。达到上述要求。1.1. 主要回风井巷不得作人行道,井口进风不得受矿尘和有主要回风井巷不得作人行道,井口进风不得受矿尘和有毒有害气体污染,井口排风不得造成公害。毒有害气体污染,井口排风不得造成公害。2022-6-8第第11章章
9、 矿井通风系统设计矿井通风系统设计5 5 矿井有效风量率应在矿井有效风量率应在6060以上。以上。6 6 采场、二次破碎巷遭和电耙道,应利用贯穿风流通风,采场、二次破碎巷遭和电耙道,应利用贯穿风流通风,电耙司机应位于风流的上风侧,有污风皋联时,应禁止电耙司机应位于风流的上风侧,有污风皋联时,应禁止人员作业。人员作业。7 7 井下破碎嗣室和炸药库,必须没有独立的回风道井下破碎嗣室和炸药库,必须没有独立的回风道8 8 主扇一般应设反风装置,风量主扇一般应设反风装置,风量6060。要求。要求10min10min内实内实现反风。现反风。2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计选择
10、通风系统时,应根据矿体赋存条件和开采特点,选择通风系统时,应根据矿体赋存条件和开采特点,选取几个可行方案进行详细的技术经济比较,择优选出。选取几个可行方案进行详细的技术经济比较,择优选出。 通风系统方案通风系统方案技术比较技术比较的主要内容:的主要内容: (1)(1)通风系统的安全可靠性。通风系统的安全可靠性。 (2)(2)通风网路的复杂程度、串联污染的可能性、风流控制通风网路的复杂程度、串联污染的可能性、风流控制的难易。的难易。 (3)(3)矿井风压大小及风压分布、高风压区通风构筑物的数矿井风压大小及风压分布、高风压区通风构筑物的数量及其对矿井漏风量大小的影响。量及其对矿井漏风量大小的影响。
11、 (4)(4)矿井主要风流控制设施的位置、对生产运输的影响和矿井主要风流控制设施的位置、对生产运输的影响和管理的难易程度管理的难易程度 (5 5)主扇位置、安装、供电、维护检修的方便程度。)主扇位置、安装、供电、维护检修的方便程度。 (6 6)通风管理人员数量)通风管理人员数量2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计通风系统方案通风系统方案经济比较经济比较的主要内容:的主要内容: (1)(1)通风井巷工程量、主要构筑物的工程量。通风井巷工程量、主要构筑物的工程量。 (2)(2)矿并通风设备数量及装机容量。矿并通风设备数量及装机容量。(3)3)矿井通风基建投资矿井通风基建投
12、资(4)4)电力消耗。电力消耗。 (5)(5)年经营费用年经营费用( (电力、工资、材料等)电力、工资、材料等)2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计第三节第三节 全矿所需风量计算全矿所需风量计算一、全矿总风量计算一、全矿总风量计算根据金属矿山生产特点,全矿所需总风量应为各工作面需风量与需根据金属矿山生产特点,全矿所需总风量应为各工作面需风量与需要独立通风硐室的风量之总和,并给予一定的备用系数。全矿总风要独立通风硐室的风量之总和,并给予一定的备用系数。全矿总风量可按下式计算:量可按下式计算: 2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计smQQQQQK
13、QHrdsst3,式中式中 QS 回采工作面所需风量,;回采工作面所需风量,; QS备用回采工作面所需风量,对于能够临时密备用回采工作面所需风量,对于能够临时密闭的备用工作面其风量可取作业工作面的一半。闭的备用工作面其风量可取作业工作面的一半。 Qd掘进工作面所需风量;掘进工作面所需风量; Qr要求独立风流的硐室所需风量;要求独立风流的硐室所需风量; QH其他需风点如主溜矿井所需风量;其他需风点如主溜矿井所需风量; K矿井风量备用系数。矿井风量备用系数。2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计1 1 回采工作需风量回采工作需风量A 按排炮烟计算:按排炮烟计算:式中式中 V
14、0 采场通风空间体积,;采场通风空间体积,; V1全巷道空间体积,包括及下风侧排风巷道;全巷道空间体积,包括及下风侧排风巷道; A一次爆破的炸药量,;一次爆破的炸药量,; t通风时间,秒通风时间,秒, 一般取一般取12002400秒秒。101218VVAVtQs2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计B. B. 按排尘计算风量按排尘计算风量按照按照冶金矿山安全规程冶金矿山安全规程规定回采工作面的规定回采工作面的最低排尘风速为最低排尘风速为0.25m/s0.25m/s,巷道型采场的断面,巷道型采场的断面为为S S,故每个采场所需风量为,故每个采场所需风量为Q=SvQ=Sv2
15、 2 备用回采工作面所需风量为:备用回采工作面所需风量为:ssQQ5 . 0 2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计3 3 掘进工作面所需风量掘进工作面所需风量掘进工作面包括开拓、采准和切割工作面,掘进工作面包括开拓、采准和切割工作面,掘进通风一般采用压入式通风,其所需风量掘进通风一般采用压入式通风,其所需风量计算公式为:计算公式为: l lr r巷道长度巷道长度 smSAltQrd3,192022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计4 4 独立风流的硐室所需风量独立风流的硐室所需风量 2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计二、
16、按万吨风量比校核矿井总风量二、按万吨风量比校核矿井总风量依据以下计算公式可以校核矿井总风量:依据以下计算公式可以校核矿井总风量: 式中:式中: A矿井年产量,万吨,矿井年产量,万吨, q万吨风量比,米万吨风量比,米3/秒秒/万吨,万吨,AqQt2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计表 年产量万吨风量比分 类万吨风量比(m3/s/万t)分 类万吨风量比(m3/s/万t)小型矿山.大型矿山.中型矿山.特大型矿山.2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计第四节第四节 矿井风量分配矿井风量分配 一、风量分配的原则一、风量分配的原则 (1)(1)回采工作面的
17、风量应按照排烟或排尘风量中取较回采工作面的风量应按照排烟或排尘风量中取较大者来进行分配,掘进工作面应按局部通风风员计算值大者来进行分配,掘进工作面应按局部通风风员计算值进行分配。为保证风流质量应避免各采掘工作面串联通进行分配。为保证风流质量应避免各采掘工作面串联通风。风。 (2)(2)备用工作面风量控回采工作面风虽的一半进行分备用工作面风量控回采工作面风虽的一半进行分配。配。 2022-6-8第第11章章 矿井通风系统设计矿井通风系统设计(3)(3)并下炸药库、破碎洞室和主溜井处应独立通风,回风并下炸药库、破碎洞室和主溜井处应独立通风,回风流应直接导入总回风道或直通地表,否则必须采取净化流应直
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