矿井通风论文格式

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矿井通风装置常见故障及措施探讨论文

无论是在学习还是在工作中，大家都接触过论文吧，借助论文可以有效训练我们运用理论和技能解决实际问题的的能力。相信写论文是一个让许多人都头痛的问题，下面是我为大家整理的矿井通风装置常见故障及措施探讨论文，希望对大家有所帮助。

摘要：

井下煤矿开采工况环境一般比较差，如果得不到及时通风，气体浓度会增加，超过标准限值会导致极端爆炸危险的发生。为了避免风险的存在，提高矿井通风装置的整体性能，本文分析常见故障并结合实际情况提出相应的解决方案，希望为矿井工作人员的安全提供一定的保障。

关键词:

矿井通风；常见故障；措施；

引言

通风设施包含矿井通风设备、建筑通风。在地下煤矿的恶劣条件下，通风设备可能会发生一些故障，这对于施工人员来说很危险，也会影响到煤矿安全生产。因此，为了防止危险的发生，需要对其进行处理，对其进行有效措施的干预，从而保障生产效率的进行与施工人员的安全。

1、煤矿通风设备的重要性

第一，煤矿生产的主要过程是煤矿开采。由于矿井的特殊性要求员工要更深入才能进行操作，开采深度越深，支持的氧气条件越少，并且会产生很多有毒气体，使施工人员无法进行正常开采与呼吸，造成生命与工程进度的影响。第二，煤分层是煤矿开采的第一项工作。在开采过程中，由于煤粉末的尺寸很小，很容易在空气中漂浮，因此可能会被员工的呼吸直接进入呼吸系统，并且施工人员长期在这种环境之下，容易导致肺部疾病，并威胁到员工的生命。第三，科学技术不断进步，煤矿生产过程也使用了更多的机械设备，随着设备运行时间的延长，表面会产生一定程度的热量，这会使原始空间变小工作区域的温度突然升高，员工的工作环境变得差，对于施工以及人员造成影响。第四，瓦斯是高度易燃气体，虽然在煤矿开采过程中具有很高的价值。但如果矿井通风设施不能很好地疏散空气有害物质，在气体浓度的增加的情况之下，会导致危险发生，给项目带来巨大的损失。从这里可以看出，煤矿通风设备是矿工以及工作进行的重要保障。为了生命和健康保障，必须加强煤矿通风设施。

煤矿通风的要求离不开煤矿通风设备的正常运行，在实际的煤矿业务中，煤矿通风设备的作用主要有以下作用。第一，煤矿通风设施可以加速新鲜空气输入速率确保除了消除累积的有害气体之外，为所有员工提供了一定量的氧气，以确保他们可以呼吸健康空气。第二，随着新鲜空气的进入，它会大大降低有害气体浓度可帮助员工创造更安全的工作环境，减少感染职业病的可能性。第三，良好的通风条件可以确保工作环境温度达到适当的范围，并显着降低温度机器受热损坏，从而改善了整体工作效率和工作质量。第四，由于各种矿山条件的不一致，存在有很多不确定的因素，在设施增强后，对其进行使用与维护，可以达到安全生产的目的。

2、矿井通风装置常见故障分析

矿井通风在矿井曝气的过程中发挥着十分重要的作用，一般来说比较常见的通风设备有主风扇和风门等。矿扇是矿井通风的主要驱动力，它是隔离脏空气和新鲜空气的装置，主要是密封的以防止空气泄漏。

2.1矿山风机的常见故障

由于矿山风扇已经使用了很长时间，在使用的过程中可能存在以下故障，常见故障主要包括：第一，矿井通风机的风压异常，它表明检测到的矿井通风机的风压异常大，可能是呼吸器风扇入口管堵塞，也有可能是通风机推杆可能损坏。第二，由于未安装通风机叶片而损坏了通风机叶片。第三，呼吸机的发动机过热危险，这可能是呼吸机风扇故障，也可能是呼吸机周围电源或通风源的一端出现较大的谐波不光滑。第四，呼吸机振动异常并有异常声音，可能是由通风机轴承的磨损，长期缺乏润滑油或异物悬浮在轴承中所造成的。

2.2矿井风门故障

风门的故障会导致设备严重损坏，风门故障通常表现在无法正常关闭或打开盖的地方。这是因为在长期使用过程中，风门门轴已损坏，或者可能是异物卡在风门的立柱中。此外，减震器的损坏也可能导致气门上有许多小孔。进而使得氧化侵蚀将在时间的.影响下发生。

2.3矿山通道关闭失败

当需要关闭一些未使用的道路时，应将其关闭。在施工过程中，由于密封壁的切割效果不好，因此密封效果不佳。导致在进行通风时，就会漏很多空气，这会导致通风动能的损失。尽管在起初的过程中影响较小，但是在使用过程中矿井的压力会增大，墙壁是密封的，裂缝很多，当底板下沉时，墙会掉落，进而导致原始切割的顶部密封不紧，从而导致密封失效。采矿区的气密性是煤矿生产过程中的主要问题。由于矿区附近的岩体相对破碎，因此无法发挥很好的效果，导致新鲜空气漏出，使大量气体流入隧道。如何在采矿区附近设置密闭区域是煤矿工程师研究的主要问题之一。

3、通风设备的故障采取的措施

3.1做好呼吸机的日常维护

排风扇是煤矿通风的重要设备，其维护对于有效管理以减少故障具有重要意义。对呼吸机的日常维护，以使其处于最佳工作状态，主要包括以下内容要点：第一，定期清洁主风扇，风扇叶片上的灰尘和碎屑。第二，做好电机轴承的润滑工作，减少轴承摩擦，减少存在的断轴故障，从而减少可能导致煤矿发生严重的机电安全事故。第三，电网谐波的控制。随着煤矿中变频设备使用的增加，会在电网中产生大量谐波，产生电机器在运行过程中会振动或发热，因此，需要对其进行有效控制。第四，做好发动机附近的通风。引擎工作表面会散发大量热量。如果没有有效释放热量，这很容易发动机过热，使得某些组件被燃烧。第五，做好检查高压柜。在运行条件下，必须对高压柜进行全面检查。检查范围包括损坏高压机柜的外部，损坏的螺栓等等。按照一定的标准对设备进行检查，当风扇以低效率运行点运行时，风扇本身会产生大量的谐波，这会导致电网谐波增加。从而导致成本大大增加。

3.2做好严密检查

密闭工作对矿井通风安全有重要影响，因此必须定期检查矿井的密封效果。检查时，检查壁是否密封很重要，是否有裂缝，如果有必须立即通知相关负责人并采取一些补救措施。考虑到面板难以冲压，必须抑制采矿中的空气泄漏，一般采用的方法是将黄色粘土注入采矿区的道路。该方法利用黄色黏土的流动性将缝隙填充，以免空气泄漏到空心中，避免空心中的气体流向工件表面。

3.3定期检查风门

对于煤矿、气门通常位于煤矿回风隧道中，其使用寿命比较长。因此，对于风门必须进行完整性的定期检查。在对其进行检查的过程中需要对空气的气密性、开关、封门是否被服饰等进行检查。为了减少风门被磨损的可能性，需要定期更换风门。表面的除锈图层具有一定的耐腐蚀性，其应该对腐蚀性采取措施。除此之外，为了使得风门在运转的过程中保持正常，必须将减震器进行合理的使用。在进行具体的切换过程中，其需要轻轻的开，轻轻的关。这主要是因为风门附近的风压比较大，对其猛烈用力可能会损坏风门，对此应该引起足够的注意。

4、结语

对于煤矿来说，安全性是需要考虑的重要问题，煤矿通风设备的运转对于安全性十分重要。由于煤矿进行作业过程中的特殊性，煤矿通风过程中会存在一定事故发生的可能性，从而导致施工受到影响，危机矿工的安全。因此必须处理煤矿通风故障。曝气设备的常见缺陷是矿井呼吸机故障，矿井门故障，气密性故障。在实际工作中，必须做好呼吸机的日常维护。进行良好的气密性检查，并定期检查气门。本文的研究对于通风设备进行故障排除提供一些参考价值。

参考文献

[1]周福宝，魏连江夏同强，等.矿井智能通风原理、关键技术及其初步实现[J].煤炭学报,2020,45(06):2225-2235.

[2]张庆华姚亚虎，赵吉玉我国矿井通风技术现状及智能化发展展望[J]煤炭科学技术,2020,48(02):97-103.

[3]王瑶基于Delphi-AHP和模糊熵权法的矿井通风系统综合评价研究[D].辽宁工程技术大学2018.

[4]石瑞鹏基于模糊数学的姚桥煤矿矿井通风系统评价[D].辽宁工程技术大学,2014.

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　前 言

　　通风是关系到煤矿生产安全的重要环节。确保通风系统的稳定可靠，要做到随矿井生产变化即时进行通风系统改造与协调，严格控制串联通风，强化局部通风管理，杜绝局部通风机无计划断电，做到通风系统正规合理、可靠、稳定.

　　矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要环节。因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。
　　第一章 矿井通风设计的内容与要求
　　矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计，必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计，都必须贯彻党的技术经济政策，遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。
　　矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计计算。
　　第一节 矿井基建时期的通风
　　矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风，即开凿井筒（或平硐）、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后，主要通风机安装完毕，便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风，从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。
　　第二节 矿井生产时期的通风
　　矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，又可分为两种情况：
　　（1）矿井服务年限不长时（大约15至20年），只做一次通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期；矿井通风阻力最大时为困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出对此两个时期的通风皆为适宜的通风设备。
　　（2）矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，又需分为两个时期进行通风设计。第一水平为第一期，对该时期内通风容易和困难两种情况详细地进行设计计算。第二期的通风设计只做一般的原则规划，但对矿井通风系统，应根据矿井整个生产时期的技术经济因素，作出全面的考虑，以使确定的通风系统既可适应现实生产的要求，又能照顾长远的生产发展与变化情况。
　　矿井通风设计所需要的基础资料如下：
　　矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅（矽）、硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高、最低、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区有无老窑旧巷及其所在地点和存在情形；矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破的最多炸药量；同时工作的最多人数等。
　　第三节 矿井通风设计的内容
　　（1）确定矿井通风系统
　　（2）矿井通风计算和风量分配
　　（3）矿井通风阻力计算
　　（4）选择通风设备
　　（5）概算矿井通风费用
　　此外，根据不同地区或矿井的特殊条件，还需警醒矿井空气温度调节的计算（具体内容见第八章）
　　第四节 矿井通风设计的要求
　　（1）将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和创造良好的劳动条件；
　　（2）通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；
　　（3）发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；
　　（4）有符合规定的井下环境及安全检测系统或检测措施；
　　（5）通风系统的基建投资省，营运费用低，综合经济效益好。
　　第二章 优选矿井通风系统
　　第一节 矿井通风系统的要求
　　（1）每一矿井必须有完整的独立通风系统。
　　（2）进风井口应按全年风向频率，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。
　　（3）箕斗提升井或装有胶带运送机的井筒不应兼做进风井，如果兼做进风井使用，必须采取措施，满足安全的需要。
　　（4）多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近，当通风机之间的风压相差较大时，应减小共用风路的风压，使其不超过任何一个通风机风压的30%。
　　（5）每一个生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。
　　（6）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。
　　（7）井下充电室必须用单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。
　　第二节 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案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。矿井通风系统应具有较强的抗灾能力，当井下一旦发生灾害性事故后所选择的通风系统能将灾害控制在最小范围，并能迅速恢复正常生产。
　　第三章 矿井风量计算
　　第一节 矿井风量计算原则
　　矿井需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。
　　（1） 按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟共计风量不得少于4m³；
　　（2） 按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。
　　第二节 矿井需风量的计算
　　1.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，取得最大值。
　　1） 按瓦斯涌出量计算
　　Qwi=100 Qgwi Kgwi
　　式中 Qwi——第i个采煤工作面需要风量，m³/min
　　Qgwi——第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m³/min
　　Kgwi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，它是该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值和平均值之比。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时，至少进行5昼夜的观测，得出5个比值，取其最大值。通常机采工作面取Kgwi=1.2～1.6；炮采工作面取Kgwi=1.4～2.0；水采工作面取Kgwi=2.0～3.0。
　　2） 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流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表7-4-1的要求。

　　表7-4-1 采煤工作面空气温度与风速对应表
　　采煤工作面进风流气温/℃ 采煤工作面风速/m•s-1
　　<15
　　15~18
　　18~20
　　20~23
　　23~26 0.3~0.5
　　0.5～0.8
　　0.8～1.0
　　1.0～1.5
　　1.5～1.8

　　采煤工作面的需要风量计算：
　　Qwi=60 Vwi Swi Kwi
　　式中 Vwi——第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表7-4-1中选取，m/s；
　　Swi——第i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，m2
　　Kwi——第i个工作面的长度系数，可按表7-4-2选取。

　　表7-4-2 采煤工作面长度风量系数表
　　采煤工作面长度/m 工作面长度风量系数Kwi
　　<15
　　50～80
　　80～120
　　120~150
　　150~180
　　>180 0.8
　　0.9
　　1.0
　　1.1
　　1.2
　　1.30~1.40

　　3) 按使用炸药量计算
　　Qwi=25×Awi
　　式中 25——每使用1kg炸药的供风量，m3/min；
　　Awi——第i个工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg；
　　4） 按工作人员数量计算
　　Qwi=4×nwi
　　式中 4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min；
　　nwi——第i个采煤工作面同时工作的最多人数，个。
　　5） 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：
　　Qwi≥60×0.25×Swi
　　按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：
　　Qwi≤60×0.25×Swi
　　采煤工作面有串联通风时，按其中一个最大需风量计算。备用工作面也按上述要求，并满足瓦斯、二氧化碳、风流温度和风速等规定计算需风量，且不得低于其回采时需风量的50%。
　　2.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，应按下列因素分别计算，取其最大值。
　　1） 按瓦斯涌出量计算
　　Qhi=100×Qghi×Kghi
　　式中 Qhi——第i个掘进工作面的需风量，m3/min；
　　Qghi——第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min；
　　Kghi——第i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1.5～2.0。
　　2） 按炸药量计算
　　Qhi=25×Ahi
　　式中 25——使用1kg炸药的供风量，m3/min；
　　Ahi——第i个掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。
　　3） 按局部通风机吸风量计算
　　Qhi= ∑Qhfi×Khfi
　　式中 ∑Qhfi——第i个掘进工作面同时运转的局部通风机额定风量的和。各种通风机的额定风量可按表7-4-3选取。
　　Khfi——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.2～1.3。进风巷道中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时去1.3。

　　表7-4-3 各种局部通风机的额定风量
　　风机型号 额定风量/ m3•min-1
　　JBT-51(5.5KW)
　　JBT-52(11KW)
　　JBT-61(14KW)
　　JBT-62(28KW) 150
　　200
　　250
　　300

　　4)按工作人员数量计算
　　Qhi=4×nhi
　　式中nhi ——第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。
　　5）按风速进行验算
　　按最小风速验算，各个岩巷绝境工作面最小风量：
　　Qhi≥ 60×0.15×Shi
　　各个煤巷或半煤巷掘进工作面的最小风量：
　　Qhi≥ 60×0.25×Sdi
　　按最高风速验算，各个掘进工作面的最大风量：
　　Qhi≤ 60×4×Shi
　　式中Shi——第i个掘进工作面巷道的净断面积，m2。
　　3.硐室需风量计算
　　各个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：
　　1） 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分别进行计算：
　　Qri= 3600×∑N×θ
　　ρ×Cp×60×Δt
　　式中Qhi——第i个机电硐室的需风量，m3/min；
　　∑N—机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，kw；
　　θ—机电硐室的发热系数，可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转时的实际热量转换为相当于电器设备容量做无用功的系数确定，也可按表7-4-4选取；
　　ρ—空气密度，一般取1.2kg/ m3；
　　Cp—空气的定压比热，一般可取1kJ/（kg•K）；
　　Δt—机电硐室进、回风流的温度差，℃。
　　表7-4-4机电硐室发热系数（θ）表
　　机电硐室名称 发热系数
　　空气压缩机房 0.20~0.23
　　水泵房 0.01~0.03
　　变电所、绞车房 0.02~0.04
　　采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量：
　　Qri=60~80 m3/min
　　2） 爆破材料库
　　Qri=4×V/60
　　式中 V—库房容积，m3
　　但大型爆破材料库不得小于100 m3/min，中小型爆破材料库不得小于60 m3/min。
　　3） 充电硐室
　　按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算
　　Qri=200×qrhi
　　式中qrhi ——第i个充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min。
　　4.其他用风巷道的需风量计算机
　　各个其他巷道的需风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值。
　　1） 按瓦斯涌出量计算
　　Qoi=133×Qgoi×kgoi
　　式中Qgoi——第i个其他用风巷道的瓦斯绝对涌出量，m3/min；
　　koi ——第i个其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，一般可取kgoi=1.2~1.3.
　　2） 按最低风速验算
　　Qoi≥ 60×0.15×Soi
　　式中Soi——第i个其他井巷净断面积，m2。
　　5.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需要风量的总和计算：
　　Qm=（∑Qwt+∑Qht+∑Qrt+∑Qot）×km
　　式中∑Qwt—— 采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min；
　　∑Qht—— 掘进工作面所需风量之和，m3/min；
　　∑Qrt—— 硐室所需风量之和，m3/min；
　　∑Qot—— 其他用风地点所需风量之和，m3/min。
　　km—— 矿井通风（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）系数，可取1.15~1.25。
　　第四章 矿井通风总阻力计算
　　第一节 矿井通风总阻力计算原则
　　（1）矿井通风总阻力，不应超过2940pa。
　　（2）矿井井巷的局部阻力，新建矿井（包括扩建矿井独立通风的扩建区）宜按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。
　　第二节 矿井通风总阻力计算
　　矿井通风总阻力是指风流由进风井口起，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阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。
　　对于有两台或多台主要通风机工作的矿井，矿井通风阻力应按每台主要通风机所服务的系统分别计算。
　　在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的变化，通风系统的总阻力也将因之变化。为了使主要通风机在整个服务期限都能满足需要，而且主要通风机有较高的运转效率，需要按照开拓开采布局和采掘工作面接替安排，对主要通风机服务期内不同时期的系统总阻力的变化进行分析，当根据风量和巷道参数（断面、长度等）直接判定出最大总阻力路线时，可按该路线的阻力计算矿井总阻力，当不能直接判定时，应选几条可能最大的路线进行计算比较，然后确定该时期的矿井总阻力。
　　在矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期。通风系统总阻力最大时称为通风困难时期。对于通风容易和困难时期，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，再由各段风路的阻力计算矿井总压力。
　　为便于计算和查验，可用表7-4-5的格式，沿着通风容易和困难时期的风流路线，依次计算各段摩擦阻力hft，然后分别计算得出容易和困难时期的总摩擦阻力hfe和hfd，再乘以1.1（扩建矿井乘以1.15）后，得两个时期的矿井总压力hme和hmd。
　　通风容易时期总阻力 hme=（1.1～1.15）hfe
　　通风困难时期总阻力 hmd=（1.1～1.15）hfd
　　上面两式中hf按下式计算：
　　hf= hfi
　　式中 hfi= Qi2
　　第五章 矿井通风设备的选择
　　第一节 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。
　　（1） 矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套做备用。
　　（2） 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。当工况变化较大时，根据矿井分期时间及节能情况，应分期选择电动机。
　　（3） 通风机能力应留有一定的余量，轴流式通风机在最大设计负压和风量时，轮叶运转角度应比允许范围小5°；离心式通风机的选型设计转速不宜大于允许最高转速的90%。
　　（4） 进、出风井井口的高差在150m以上，或进、出风井井口标高相同，但井深400m以上时，宜计算矿井的自然风压。
　　第二节 主要通风机的选择
　　（1）计算通风机风量Qf
　　由于外部漏风（即井口防爆门及主要通风机附近的反风门等处的漏风），风机风量Qf大于矿井风量Qm
　　Qf=k Qm
　　式中 Qf—— 主要通风机的工作风量，m3/s；
　　Qm——矿井需风量，m3/s；
　　K——漏风损失系数，风井不做提升用时取1.1，箕斗井做回风用时取1.15；回风并兼做升降人员时取1.2。
　　（2）计算通风机风压
　　通风机全压Htd和矿井自然风压HN共同作用克服矿井通风系统的总阻力hm、通风机附属装置（风硐和扩散器）的阻力hd及扩散器出口动能损失Hvd。当自然风压与通风机风压作用相同时取“-”；自然风压与通风机负压作用反向时取“+”。根据提供的通风机性能曲线，由下式求出通风机风压：
　　Htd=hm+hd+Hvd±HN
　　通产离心式通风机提供的大多是全压曲线，而轴流式通风机提供的大多是静压曲线。因此，对抽出式通风矿井：
　　离心式通风机：
　　容易时期 Htd min=hm+hd+Hvd±HN
　　困难时期 Htd max=hm+hd+Hvd±HN
　　表7-4-5 矿井通风阻力计算表
　　时期 节点序号 巷道名称 支护形式 a/
　　Ns2m-4 L/M U/M S/m2 S3/s6 R/
　　Ns2m-8 Q/
　　m3s-1 Q2/
　　m6s-2 hfi
　　/pa V/
　　ms-1
　　容易时期
　　hfi=∑hfi= pa
　　困难时期
　　hfi=∑hfi= pa

　　轴流式通风机：
　　容易时期 Htd min=hm+hd-HN
　　困难时期 Htd max=hm+hd+HN
　　通风容易时期为使自然风压与通风机风压作用相同时，通风机有较高的效率，故从通风系统阻力中减去自然风压HN；通风困难时期，为使自然风压与通风机风压作用反向时，通风机能力满足，故通风系统阻力中加上自然风压HN。
　　（3）初选通风机
　　根据计算的矿井通风容易时期通风机的Qf、Hsd min（或Htd max）和矿井通风困难时期通风机的Qf、Hsd max（或Htd max）在通风机特性曲线上，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
　　因为根据Qf、Hsd max（或Htd max）和Qf、Hsd min（或Htd max）确定的工况点，即设计工况点不一点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，确定其实际工况点。
　　1） 计算通风机的工作风阻
　　用静压特性曲线时：
　　Ssd min=
　　Ssd max=
　　用全压特性曲线时：
　　RTd min=
　　STd max=
　　2）确定通风机的实际工况点
　　在通风机特性曲线图中做通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。
　　（5） 确定通风机的型号和转速
　　根据各台通风机的工况参数（Qf、Hsd、η、N）对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定满足矿井通风要求，技术先进、效率高和运转费用低的通风机的型号和转速。
　　（6）电动机选择
　　1）通风机输入功率按通风容易及困难时期，分别计算通风机所需输入功率Nmin、Nmax。
　　Nmin= Qf Hsd min/1000ηs Nmax= Qf Hsd max/1000ηs
　　或Nmin= Qf Htd min/1000ηt Nmax= Qf Htd max/1000ηt
　　式中ηt、ηs分别为通风机全压效率和静压效率；
　　2）电动机的台数和种类
　　当Nmin≥0.6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为
　　Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）
　　当Nmin<0.6Nmax时，可选两台电动机，其功率分别为
　　初期 Nemin= •ke/（ηeηtr）
　　后期按Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）计算。
　　式中 ke——电动机容量备用系数，ke=1.1～1.2
　　ηe——电动机效率，ηe=0.9～0.94（大型电动机取较高值）
　　ηtr——传动效率，电动机与通风机直联时ηtr=1，皮带传动时ηtr=0.95。
　　电动机功率在400～500kw以上时，宜选用同步电动机。其优点是在低负荷运转时，可用来改善电网功率因数，使矿井经济用电；缺点是这种电动机的购置和安装费较高。
　　第六章 概算矿井通风费用
　　吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。统计分析成本的构成，则是探求降低成本提高经济效益不可少的基础资料。
　　吨煤通风成本主要包括下列费用：
　　1. 电费（W1）
　　吨煤的通风电费为主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以年产量，可用如下公式计算：
　　W1=（E+EA）×D/T
　　式中 E——主要通风机年耗电量，设计中用下式计算：
　　通风容易时期和困难时期共选一台电动机时，
　　E=8760（Nemin+ Nemax）/（keηvηw）
　　选两台电动机时
　　E=4380（Nemin+ Nemax）/（keηvηw）
　　式中 D——电价，元/kw•h
　　T——矿井年产量，t；
　　EA——局部通风机和辅助通风机的年耗电量；
　　ηv——变压器效率，可取0.95
　　ηw——电缆输电效率，取决于电缆长度和每米电缆损耗，在0.9～0.95范围内选取。
　　2. 设备折旧费
　　通风设备的折旧费与设备数量、成本及服务年限有关可用表7-4-6计算。
　　吨煤的通风设备折旧费W2为
　　W2=（G1+G2）/T
　　表7-4-6通风成本计算表

　　序
　　号
　　设备名称
　　计算单位

　　数量 总成本
　　总计 服
　　务
　　年
　　限 基本投资折旧费 大修理折旧费
　　备注
　　单位成本 设备费 运输及安装费

　　3. 材料消耗费用
　　包括各种通风构筑物的材料费，通风机和电动机润滑油料费，防尘等设施费用。每吨煤的通风材料消耗费W3为：
　　W3=C/T
　　式中 C——材料消耗总费用，元/a。
　　4. 通风工作人员工资费用
　　矿井通风工作人员，每年工资总额为A（元），则一吨煤的工资费用W4为
　　W4= A/T
　　5. 专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费
　　折算至吨煤的费用为W5。
　　6.每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用W6
　　矿井每采一吨煤的通风总费用W为
　　W= W1 +W2+ W3+ W4+ W5+ W6矿井

　　结束语
　　三年的学习已近尾声,我通过三年来的系统学习,使我掌握了坚实的基础理论和系统的专门知识,也使我的业务水平有了很大的提高,而着一切,都是归功于辽源职业技术学院的各位老师的深切教诲与热情鼓励.在即将毕业之际,我要感谢三年来的所有教育我,关心我的老师们,是他们在我学习期间给了我最有力的帮助和鼓励,使我能顺利的完成学业,对此,我表示衷心地感谢!本课题是我在我的导师刘温暖教授的悉心指导下完成的.半年多来,刘教授多次询问课题进程,帮助我开拓研究思路.刘教授以其严谨求实的治学态度,高度的敬业精神,孜孜以求的工作作风和大胆创新的进去精神给我树立了榜样.在此向刘教授致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

　　参考文献
　　(1)矿井通风与安全 作　者： 何廷山 2009
　　(2)煤矿开采技术专业及专业群教材 作者 喻晓峰 刘其志

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　　谈影响矿井通风的相关因素

　　摘要：煤矿井下，随着开拓开采的进展，采掘工作面的接替，开采水平的延伸，生产系统处于不断变化之中，矿井通风针对一个动态系统进行工作，技术要求较高。因此，各方面都得考虑到。

　　关键词：矿井通风；网络分析法；网络系统总阻力；增风与降温

　　煤矿井下，随着开拓开采的进展，采掘工作面的接替，开采水平的延伸，生产系统处于不断变化之中，矿井通风针对一个动态系统进行工作，技术要求较高。因此，各方面都得考虑到。

　　一、矿井通风网络分析法

　　矿井通风网络分析在煤矿安全生产中具有重要的作用。各国学者对矿井通风网络分析的研究已经持续了近一个世纪。目前已经研究出许多矿井通风网络分析方法。下面介绍两种比较常用的方法。

　　1、图解法

　　图解法是在通风网络分析中应用较早的方法，现在仍发挥着不可或缺的作用，具有简单和直观的特点。在通风网络进行调整时。运用图解法分析调风方案，可以在图上把调整过程和调风结果完整地显示出来。

　　1938年，英国S。Weeks以矿井通风网络特性曲线与通风机性能曲线为基础运用图解法分析简单通风网络。

　　1964年。西安矿业学院唐海清提出一种适用于分析非线性复杂通风网络的动坐标解法，该方法分析迅速，图象清晰，并可简化静坐标图解法的某些运算过程。1974年，唐海清对之前提出的动坐标解法进行了改进，提出“实测一笔算一图解法”。1975年。北票矿务局宋化沂在前人研究基础上，提出极为简便的逐孔图解法。

　　1984年，焦作矿业学院杨运良提出一种在直角坐标系下的直线图解法，适用于复杂通风网络分析，并在平顶山矿务局一矿得到应用。效果良好。

　　2、数学解析法

　　数学解析法产生最早，是研究最深入和应用最广泛的一类通风网络分析方法，该方法种类很多，著名的有斯考德一恒斯雷法、牛顿法、京大一试法、京大二试法等。

　　数学解析法共有六种基本方法。其他所有方法均派生于这六种基本方法，其中分支风量法不利用图论。容易建立方程组，也易于接受掌握，但是由于未知量较多，求解复杂；回路风量法稳定可靠，适用于各种规模的风网解算，是目前应用最多，也是最有效的算法，斯考德一恒斯雷法、牛顿法、京大一试法和京大二试法均属于回路风量法；网孔风量法是回路风量法的一种特例，只适用于平面风网；分支风压法与分支风量法类似，掌握容易，但计算较为复杂；割集风压法计算十分复杂，目前较少使用此类方法：节点风压法在小型风网解算中计算速度快，但不适用于大型风网解算。

　　二、降低矿井通风网络系统总阻力措施

　　1、保证有足够大的井巷断面

　　因井巷摩擦阻力的大小与巷道断面面积的三次方成反比，所以，扩大井巷断面积可以使摩擦阻力大幅度减小。

　　(1)改造通风困难的矿井时，可采用扩大断面的措施。如把总回风巷道断面扩大：

　　(2)加强通风管理，及时修复巷道，清理巷道内的堆积物，尽可能保持原有巷道断面尺寸：

　　(3)必要时另开联络巷道，采用双巷通风。

　　2、井巷风量要合理

　　因摩擦阻力与风量的平方成正比，因此在通风设计和技术管理过程中，不能随意增大风量。各用风地点的风量在保证安全生产要求的条件下，应尽量减小。掘进初期用局部通风机通风时，要对风量加以控制。及时调节主要通风机的工况，减少矿井富裕总风量。避免巷道内风量过于集中，要尽可能使矿井的总进风早分风，总回风晚汇合。

　　3、选用断面周长较小的井巷

　　巷道断面周长与摩擦阻力成正比。在井巷断面相同的条件下，圆形断面周长最小，拱形断面次之，矩形、梯形断面的周长较大。一般地，立井井筒选用圆形断面。斜井井筒、主要大巷选用拱形断面。采准巷道因其服务年限较短，可选用梯形断面。

　　4、减少巷道长度

　　在进行矿井通风设计时，在满足开拓开采的条件下，尽可能缩短风路长度，直接把新风送到用风地点。如果用中央并列式通风，风路过长，可考虑采用对角式通风系统。