1、1目录第一章 矿井通风系统的确定 .1.1 概况 .21.1.1 矿井通风系统 .31.1.2 通风系统及通风方式的确定 .31.1.3 进风井及回风井的布置方式及坐标位置 .31.1.4 主扇工作方式及安装地点 .3 第二章 矿井风量计算 .32.1 风量计算 .32.2 风量分配 .52.3 风速校验 .52.4 通风制度 .5第三章 矿井通风阻力计算 .53.1 矿井通风阻力计算 .53.2 矿井自然风压计算 .63.3 全矿总负压 .6第四章 风机选型 .74.1 矿井通风设备的选择 .74.2 矿井通风设备的选型 .74.3 反风方式 .84.4 安全与防尘.8参 考 文 献 .82
2、第 1 章 矿井通风系统的确定1.1 概况1.1.1 矿区交通位置王寺峪铁矿位于迁西县三屯营镇王寺峪村北沟，属王寺峪村管辖，该矿为个体企业。矿区有简易公路通往唐山兴隆公路，交通较方便。矿区中心地理坐标为：东经：1180910；北纬：401851。1.1.2 矿区地质矿区位于燕山台褶带()、马兰峪复背斜()、宽城凹褶束()的南段。（1）地层本区出露的地层主要为太古界迁西群变质岩，王寺峪铁矿则赋存在该地层中。迁西群变质岩：岩性主要为二辉斜长角闪岩、黑云角闪斜长片麻岩，夹有辉石斜长片麻岩及磁铁石英岩。地层总体走向 NE45、倾向 SE、倾角6080。第四系主要为冲洪积物和残坡积物，分布于沟谷、低洼地
3、带。(2）构造矿区位于王寺峪复向斜的西翼，区内构造比较简单，多属成矿后期小断层，多为平移断层，规模小，没有破坏矿体的断裂构造，矿体连续性较好。（3）岩浆岩矿区内岩脉比较发育，主要有辉石岩脉、闪长岩脉、花岗伟晶岩脉、花岗岩脉等，对矿体没有造成破坏性的影响。1.1.3 矿区气候条件该矿区位于燕山南麓山区，标高在 340m 以上，属半干旱大陆季风性气候。降雨多集中于 69 月份，年最大降雨量 1190.4mm，日最大降雨量 343.1mm，年平均气温 10.1C，霜冻期为每年的 11 月至翌年的 3 月。1.1.4 采矿方法概述王寺峪铁矿为矿岩稳固的急倾斜矿体，矿体平均厚度 5.0m，矿石不结块、3
4、不自燃。采用浅孔留矿法，普通漏斗电耙出矿底部结构。1.2 矿井通风系统1.2.1 通风系统及通风方式的确定矿井通风系统建立在矿井开拓系统基础之上。因此，确定开拓系统方案时，必须同时确定相应的通风系统方案，以便全面进行方案的经济技术比较，确定经济、安全可靠的矿井通风系统方案。根据矿体埋藏和赋存条件选择统一通风，采用单翼对角式通风形式，而通风方式采用抽出式，使风流的调节控制设施均安设在回风巷道，不妨碍行人、运输、管理方便。1.2.2 进风井及回风井的布置方式及坐标位置进风井布置在矿体中间，用主井作为进风井，回风井布置在矿体下盘，采用抽出式的通风方式，主扇风机位于出风井口。井筒中心坐标：X=4465
5、271;Y=39597938,直径 4.0m. 风井直通地表，内设梯子间，布置在矿体下盘，在岩石移动界线 10m 以外。井筒中心坐标：x=4465085，y=39597930，z=413.8m。井筒全长 73.8m，直径 2.5m。作为回风井，兼作第二安全出口。1.2.3 主闪工作方式及安装地点根据矿井所给资料，主扇工作方式采用矿用抽出式。选择两台扇风机安装在风井井口，一台使用，一台备用第二章 矿井风量计算2.1 风量计算。（1）回采工作面风量（依据地下开采毕业设计参考资料 ）按排除炮烟计算浅孔留矿采矿法属巷道形采场，计算公式如下： LStNQ式中：Q采场排烟需风量，m 3/s；t 通风时间，
6、取 2000s；4S采场横断面积，15.36m 2；L采场长度，38.36m；N 采场中炮烟达到允许浓度时，风流交换倍数，取 12。则 Q=3.54 m3/s按排尘风速计算 vSQ式中 Q 按排尘风速计算的需风量，m 3/s；S 工作面过风面积。S= 15.36m2；V 要求的排尘风速，不应小于 0.25m/s，取 v= 0.25m/s。则Q3.84m 3/s。根据以上计算取大值，即 Q3.84m 3/s。同时回采工作面数为 2 个，故回采工作面总需风量为 Qh7.68m 3/s。（2）备采工作面风量计算根据采矿设计手册第二卷下 P1590，该矿备采工作面可简单密封，故备采工作面风量取回采工作
7、面风量的二分之一，即 3.84m3/s。（3）掘进工作面风量计算矿井设计中，掘进工作面的分布及数量只能根据采掘比大致确定，所以其风量可根据巷道断面按下表选取，而对于某一具体掘进工程进行通风设计时，须采用局部通风风量计算方法进行计算。掘进巷道断面面积/m 2 掘进工作面风量/m 3s-15.0 1.0-1.55.0-9.0 1.2-2.59.0 2.5-3.5掘进巷道断面面积为 10.86m2，故取 Q=3.0m3/s.掘进工作面有 2 个，掘进总风量为 6.0 m2/s（4）硐室需风量计算井下炸药库一般要求独立的贯穿风流通风，其风量可取 12 m3/s。该矿井下设水泵房硐室、炸药库硐室、电机车
8、房硐室、配电硐室等，依次取需风量 2 5m3/s、 2 m 3/s、 1 m 3/s 、1 m 3/s,取需风量 Qd6 m 3/s。（5）计算全矿总风量 KQ硐掘备采矿 井Q式中 k风量备用系数，按照地下矿通风规范要求有效风量率不低于 60%计算，风量备用系数 k 在 11.67 之间都是允许的。一般矿井 k=1.31.5。取 k=1.4Q 矿井 =（7.68+3.84+6+6）1.4=32.93 m 3/s2.2 风量分配根据以上计算所得的风量以及通风系统中的漏风，对需风网按用风点的需风量强制分风，对进回风井的风量进行自然分风，要尽可能避免工作面的串连，其风速以及有风流通过巷道中的风速，必
9、须满足安全规程的要求。主井、车场和石门、运输巷、回风巷、回风石门、回风竖井：Q= Q 矿井=32.93m/s天井、联络道:Q=7.681.4=10.75m/s2.3 风速校验回采工作面风速不得小于 0.25m/s，不得大于 4m/s。进行验算： Q0.25S 采=0.2515.36= 3.84m3/s Q4S 采 =415.36 =61.44 m3/s。2.4 通风制度采用连续不间断的通风制度，各独头巷掘进或矿块天井掘进时，采用局扇压入式通风方式。第三章 矿井通风阻力计算3.1 矿井通风阻力计算查采矿设计手册矿床开采卷，根据公式 232iii qSaPLRh式中：h i 井巷通风摩擦阻力， P
10、a；Ri 巷道的摩擦风阻， Ns2/m3；6S 巷道的通风断面， m2；P 巷道通风断面的周边长度， m；L 巷道长度， （指通过同一风量的相同断面和支护类型相同的巷道长度） ，m；qi巷道的通过风量， m3/s；巷道的通风摩擦阻力系数，Ns 2/m4。a各阶段摩擦阻力系数及阻力计算见表 31。各阶段摩擦阻力系数及阻力计算见表 31。矿井的局部阻力可以根据总摩擦阻力进行估算，局部阻力大致等于总摩擦阻力的 10%20%。进行矿井通风总阻力计算时，矿井通风容易时期局部阻力取摩擦阻力的 10%，通风困难时期局部阻力取摩擦阻力的 20%。表 31 通风最困难时期通风阻力顺序号巷道名称阻力系数（）巷道周
11、长（p）巷道断面（s）巷道长度(L)风量（Q）巷道负压（Pa）风速(m/s）1-2主井（4.0m ） 50 12.56 12.56 137 32.93 47.09 2.62 2-3 车场 10 12.6 13.5 44.11 32.93 2.45 2.44 3-4 石门 10 9.66 6.35 25.13 32.93 10.28 5.19 4-5 运输巷 8 9.66 6.35 343 32.93 112.26 5.19 5-6天井、联络道 50 7.6 3.6 40 7.68 19.22 2.13 6 采场 55 17.3 15.36 33.85 7.68 0.52 0.50 7-8天井、
12、联络道 50 7.6 3.6 40 7.68 19.22 2.13 8-9 回风巷 10 17.3 15.36 328.6 32.93 17.01 2.14 9-10回风石门 12 17.3 15.36 86.8 32.93 5.39 2.14 10-11回风竖井 30 7.85 4.91 73.8 32.93 159.22 6.71 合计 392.65 由表 31 可知，H392.65Pa。73.2 矿井自然风压计算由于主井与风井位置标高、环境温度相差不大，故忽略自然风压。3.3 全矿总负压矿井总负压尾矿井通风摩擦阻力加上通风局部阻力，局部阻力一般为矿井通风摩擦总阻力的 1020。本次设计取
13、 15%，所以局部阻力困难时期为392.65*0.15=58.8975.根据公式 H 总kjH式中：kj外部漏风系数，取 kj=1. 25故困难时期为 H=1.25*(392.65+58.8975)=451.5475第四章 风机选型4.1 矿井通风设备的选择（1）风机的计算风量查采矿设计手册矿山机械卷，根据公式QjKQ式中：Q j风机计算风量，m 3/s；K通风装置的漏风系数，取 K1.15；Q矿井所需风量，Q32.93m 3/s。故 Qj37.87。（2）风机的计算风压，其中 。zcdj HhH 2/vd式中：H j风机的计算风压；H矿井通风阻力；通风装置阻力，取 150Pa；hhc消声装置
14、阻力，取 50Pa；Hz自然风压，忽略；Hd扩散器动力损失。故 Hj（392.65+150+50+50）=642.65Pa 。84.2 矿井通风设备的选型根据 Hj642.65Pa，Q j37.87m 3/s，查采矿设计手册 矿山机械卷表1102，选择扇风机。主要参数：型号为 K40-4风量 23.450.9m3/s；全压 3291521Pa；电机型号：Y280M-4；n1450r/min；N90kw。选择两台扇风机安装在风井井口，一台使用，一台备用。4.3 反风方式反风利用选用的轴流式扇风机反转来完成。4.4 安全与防尘矿山安全技术应根据冶金矿山安全规程的要求和该矿实际情况建立一整套通风防尘
15、系统，确保矿山安全生产。为了确保职工的身体健康，防止职业病的发生，作业时应严格按照安全规定执行，凿岩必须使用湿式凿岩，严禁干打眼，爆破后除有足够的时间通风外，还要采用喷雾洒水进行除尘，装卸矿点也要采取喷雾洒水的方式进行除尘。为了保证通风及行人安全，矿山设两个安全出口，在主井、回风井内均设梯子间。采场天井也设人行梯子，且保证每个采场均有至少两个安全出口，井下避灾线路要照明良好，路标明确，畅通无阻。参 考 文 献(1)解世俊金属矿床地下开采冶金工业出版社，1983年4月。(2)张富民采矿设计手册（矿山开采卷） 中国建筑工业出版社，1988年8月。(3)张富民采矿设计手册（井巷工程卷） 中国建筑工业出版社，1988年8月。(4)张富民采矿设计手册（矿山机械卷） 中国建筑工业出版社，1988年8月。(5)费子文采矿手册（6） 冶金工业出版社，2005年5月。9(6)地下开采毕业设计参考资料北京钢铁学院，1981年9月。(7）中国矿业大学等井巷工程煤炭工业出版社，1989年12月。（8）翁春林，叶加冕工程爆破冶金工业出版社，2004年9月。（9）西北冶金设计院采矿方法计算冶金工业出版社，1976年10月。（10）宁渐恩矿山机械冶金工业出版社，1988年7月。
