古城矿120万吨新井通风设计，矿井通风与安全课程设计

1～2 大于2 1.416～0.354 小于0.354 中阻力矿 小阻力矿 中 易 对照上表，本矿井在通风容易时期属小阻力矿井，通风容易，后期即通风困难时期也属小阻力矿井，通风难易程度容易

7 矿井主要通风机选型

根据前面计算，用扇风机的个体特性曲线来选择主扇，要先确定通风容易和通风困难两个时期主扇运转时的工况点。 7.1自然风压

自然风压对主要通风机的工作压力有很大影响。因此在风机选型计算风机压力时须考虑矿井自然风压。

矿井自然风压的大小，最要取决于矿井风井的深度及内部的风流的密度。 自然风压的经验计算公式（“科马洛夫”公式）： 1) 当井深小于100m时

Hn?2)当井深大于100m时

P0H?11????g （4.32） ??R?T1T2?PHHn?0R式中：

?11??H????g1??? （4.33） ?TT?10000?2???1Hn——自然风压，pa H——矿井开采深度，m T1——进风侧平均温度，K； T2——回风侧平均温度，K；

R——矿井空气常数，干空气的常数287J/（kgK），水蒸汽气体常数R=461 J/（kgK）。

g ——重力加速度，9.8m/s2

由于矿井进回风井的风流参数因季节的不同而不同，所以分夏季和冬季两个

差别较大的时期，具体见表4—22

表4-22 T1、T2 参数表

地点 副井 季节 夏季（K） 301 298 风井 冬季（K） 283 298 设计矿井开采深度大于100m于是夏季的自然风压Hn1为

Hn1??11??H????g1??TT??10000??2???1740?9.8?13.61??690??1??690?9.8??1????

287?301298??10000?P0HR??83.42pa

冬季的自然风压Hn2为

Hn2??11??H????g1????TT?10000?2???1743?9.8?13.61??690??1??690?9.8????1??28728329810000????P0HR?443.62pa

7.2主要通风机的风压和风量 通风容易时期

为了使所选用的风机在通风容易时期的工作效率不至太低，应考虑矿井自然风压帮助通风机风压的作用，即抽出式风机，在通风容易时期的静风压为：

hsmin?hmin?h风硐?Hn2 （4.34）

式中

hsmin ——通风容易时期通风机静压，pa hmin——通风容易时期的矿井通风阻力，pa

Hn2——通风容易时期帮助风机风压的矿井自然风压，pa（冬季）

h风硐——表示风硐影响的阻力，取h风硐＝110 pa。

则

hsmin?1198.41?110?443.62?864.79Pa

通风困难时期

为了使所选用的风机在通风困难时期也能满足要求，需要考虑矿井自然风压反对风机风压的作用，即抽出式风机在通风困难时期的静风压为

hsmax?hmax?h风硐?Hn1 （4.35）

式中

hsmaxhmax——通风困难时期通风机静压，pa

——通风困难时期的矿井通风总阻力，pa Hn1——通风困难时期阻碍风机风压的矿井自然风压，pa（夏季） h风硐h——表示风硐影响的阻力，取风硐＝110 pa。

则 hsmin?1496.50?110?83.42?1689.92Pa

通过以上计算，得出矿井风机通风容易和困难两个时期对应的静风压见表4—23

Q主要通风机的通过风量f

Q因有外部漏风（防爆门和通风机风硐漏风）通过主要通风机的风量f必须大于矿井总风量，对于抽出式用下式计算：

Qf?1.05?Q （4.36）

式中：

Qf——通风机风量，m3/s

Q——风井总风量，m3/s

1.05——抽出式矿井通风外部漏风系数

则 通风容易时期：

Qf?1.05?76.4?80.22m3/s

通风困难时期：

Qf?1.05?76.4?80.22m3/s 矿井主要通风机通过风量见表4-21。

表4-23 通风容易、困难时期风压、风量对应表 风压（Pa） 风量(m3/s) 容易时期 864.79 80.22 困难时期 1689.92 80.22 设计工况点下的矿井总风阻

R总?h扇/Q2 （4.37）

式中：

28R总

——矿井总风阻，Ns/m h扇——通风机风压，Pa Q——通风机风量，m3/min

则 矿井通风容易时期总风阻为

R总min?h扇864.7928 ??0.13N?s/m22Q80.22矿井通风困难时期总风阻为

R总max?h扇1689.92??0.26N?s2/m822Q80.22

7.3主要通风机的选择

根据以上计算得出的风压和风量数据，选用2台2K56-No24型轴流式通风机

（n=750r/min），一台工作，一台备用。风机的特性曲线见图4—7 1) 主要通风机工况点

在风机曲线上，设计的风机风量与风压对应点即为风机设计工况点，而风阻曲线与风机特性曲线上的交点才是实际工况点。（风机叶片调角最小为2.5度）表4-24按风压与风量关系列出了几个对应点。

表4-24 风阻曲线对应点

风量 阻力 容易时期 困难时期 20 52 104 30 117 234 40 208 416 50 325 650 60 468 936 根据表格数据在风机特性曲线上作出矿井通风困难和容易时期的风阻曲线，在曲线上作图得到风机实际工况点M'和M'，见图4-7，工况点各参数如表4-25所示。

ny

表 4—25 风机工况点 型号 2K56-No24 时期 容易 困难 叶片安装角 30 32.5 转速 风压 (rpm) (Pa) 750 750 865 1690 风量 (m3/s) 80.22 80.22 效率 0.72 0.82 输入功率kw 120 245