《矿井通风与安全》课程设计
9-10 10-11 11-12 11-15 15-16 16-17 平巷 综采工作面 区段回风平巷 甩车道 回风上、下山 回风石门 回风井 支架 锚网 锚喷 锚喷 锚喷 混凝 170 2270 180 2100 200 305 17.21 16 12.80 18 20 26.42 合计 17.9 16 17.79 16 17.3 15.7 330 120 210 120 90 90 49.90666667 49.06710203 49.90666667 265.0234269 49.90666667 79.86471872 52.97333333 194.0070944 82.6 82.6 26.5575933 15.94423387 1493.973717 4）矿井通风总阻力 沿着通风容易和困难时期的风流路线，依次计算各段路线的摩擦阻力hfi，然后分别累计得到容易和困难时期的总阻力hfe和hfd，再加上局部阻力，因为初建矿井局部阻力取总摩擦阻力的10%，扩建矿井取总摩擦阻力的15%，得到两个时期的总阻力hme和hmd。
容易时期通风总阻力：
hme?1.1??hrfmin（6.2)
困难时期通风总阻力：
hmd?1.15??hrfmax
（6.3） 式中：
1.1、1.15—为考虑风路上有局部阻力的系数； ∑hrfmin—矿井通风容易时期的阻力之和； ∑hrfmax—矿井通风困难时期的阻力之和。
由表6-3和表6-4计算出矿井不同时期的通风阻力代入式6.2、式6.3，求出两个时期的矿井通风总阻力。
通风容易时期：
hme?1.1?1228.99?1351.89＜2940Pa 通风困难时期：
hmd?1.15?1493.97?1718.07＜2940Pa 5）矿井总风阻、等积孔的计算 （1）矿井风阻计算值如下：
R?h/Q2 （6.4） 式中：
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R—矿井风阻，Ns2/m8；
h—矿井总阻力，Pa； Q—矿井总风量，m3/s；
（2）等积孔的计算
等积孔是用一个与井巷或者矿井风阻值相当的理想孔的面积值来衡量井巷或矿井通风难易程度的概念，它是反映井巷或矿井通风阻力和风量依存关系的数值。
A?1.19?Q/h
（6.5） 式中：
A—等积孔，m2； H—风压，Pa；
Q—风量，m3/s；
等积孔越大说明通风越容易，值越小，通风越困难。根据《采矿设计手册》对矿井通风阻力等级分类标准判断各个时期的通风难易程度。通风容易时期和通风困难时期的通风难易程度评价见表6-3。
表6-3 矿井通风难易程度评价
等积孔/m2 <1 1~2 >2 风阻/N·s2·m-8 >1.416 0.354~1.416 <0.354 通风阻力等级 大阻力矿 中阻力矿 小阻力矿 难易程度评价 难 中 易 由式6.4、式6.5求出的R和A值见表6.4。
表6-4 通风难易程度计算表
时期 容易时期 困难时期 风量/m3·s-1 82.6 82.6 总阻力/Pa 1351.89 1718.07 风阻/N·s2·m-8 0.192868 0.251815 等积孔/m2 2.709675 2.37141 难易程度 容易 容易 32
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7矿井通风设备选型
7.1选择主要通风机
根据前面计算，用风机的个体特性曲线来选择主要通风机，要先确定通风容易和通风困难两个时期主要通风机运转时的工况点。
1）自然风压
为了简化计算，在自然风压计算中，井下各处的空气密度均认为是进风井和回风井的空气密度的平均值。
表7-1 空气平均密度一览表 夏季/kg·m-3） 冬季/kg·m-3） 副井 1.18 1.25 风井 1.16 1.20 如图7-1所示为本矿井的通风简易图。 冬季的自然风压为：
h?(?1?2z1?2??2?3z2?3??3?4z3?4)g
?(1.25?512?1.25?1.20?207?1.20?305)?9.8Pa?200.16Pa2
（7.1）
夏季的自然风压为：
h?(?1?2z1?2??2?3z2?3??3?4z3?4)g
?(1.18?512?1.18?1.16?207?1.16?305)?9.8Pa?80.066Pa2
（7.2）
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1432图7-1 矿井通风简易图
2）主要通风机工作风压 （1）通风容易时期
通风容易时期自然风压与通风机风压作用相同，通风机有较高功率，故从通风系统阻力中减去自然风压。通风容易时期主要通风机静风压为：
hrsmin?hrmin?h自然?h损失 （7.3） 式中：
hrmin—通风容易时期矿井通风总阻力，Pa； h自然—容易时期帮助通风的自然风压，Pa；
h损失—通风机附属装置和扩散器出口的风压损失，取50 Pa。
hrsmin?1351.89?200.16?50?1201.73Pa
（2）通风困难时期
通风困难时期自然风压与通风机作用反向，故通风系统需加上自然风压。主要通风机静风压：
hrsmax?hrmax?h自然?h损失
（7.4） 式中：
hrmax—表示通风困难时期矿井通风总阻力，Pa；
H自然—表示困难时期反对通风的自然风压，hn夏＝0 Pa；
h损失—通风机附属装置和扩散器出口的风压损失，取50 Pa。
hrsmax?1718.07?80.066?50?1848.136Pa
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