紫童vivi
大学化学大气污染现状及措施学 院：指导老师：专业班级：学生姓名：学 号：大气污染现状及措施摘要：我们人类生活在地球大气的底部，并且一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。随着经济的发展和人们对大气保护意识不足，大气污染越来越严重。提高全民的环保意识，防治大气污染越来越重要。 关键字：大气污染 健康 环境 可持续发展 防治Atmospheric Pollution Situation and MeasuresSummary:We humans live in the bottom of the Earth's atmosphere, and the moment withoutthe atmosphere is the proliferation of life on Earth, human development, provides an ideal environment. Its status and changes, and always affect human activity and survival. Witheconomic development and people's lack of awareness on the protection of the atmosphere, air pollution isgetting worse. Raise people's awarenessof environmental protection, prevention of airpollutionis increasingly : Air pollution preventionand control healthy environment forsustainable developme1大气污染的概念按照国际标准化组织（ISO）的定义，“大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境污染的现象”。大气污染物主要分为有害气体（二氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、光化学烟雾卤族元素等）及颗粒物（粉尘和酸雾、气溶胶等）。它们的主要来源是工厂排放，汽车尾气，农垦烧荒，森林失火，炊烟（包括路边烧烤），尘土（包括建筑工地）等。 2 大气污染的现状.大气污染物排放总量现状当前，我国大气污染状况十分严重，主要呈现为煤烟型污染特征。城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标；二氧化硫污染保持在较高水平；机动车尾气污染物排放总量迅速增加；氮氧化物污染呈加重趋势；全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，以华中酸雨区为重。 环境意识薄弱.对可持续发展战略认识不足人们只考虑近期的、局部的经济发展需要，在制汀一些综合的经济政策、产业政策以及城市建设发展规划中缺乏对保护大气环境的考虑，。因此说缺乏对环境保护考虑的地方政策的出台，本身就是造成加重大气污染的诱因，所造成环境危害和损失是难以挽回的。 能源、利用不合理，能源浪费严重能源的不合理利用以及能源的严重浪费是造成我国大气污染严重的原因之一，主要表现如下： (1)在我国 一次能源消费结构中，煤炭占75%，而用于发电的煤量仅占总煤量的35%，其它煤炭则用于工业及民用燃烧，有84%的煤炭直接燃烧，这种煤炭消费构成是恨不合理的。 (2)我国煤炭生产过分注重产量的增加，对控制高硫煤问题重视不够，主要表现在煤炭的洗选率低和高硫煤地区的煤炭产量增长过快。。 (3)各类燃烧设备技术及制造水平较低，能源利用率不高，使用能耗高排污量大和超期服役的燃烧设备的现象相当普遍。 (4)乡镇工业发展迅速，大多数企业采用的生产技术、工艺比较落后，生产设备简陋，资源能源利用率极低，所造成的大气污染是惊人的。 .大气污染防治的资金投入不足 （1）我国工业发展的起点低，基础工业整体水平提高较慢，技术改造难度大，污染欠帐多。 （2）国家在推行清洁煤炭政策、改善能源结构的措施如煤炭洗选加工、型煤、燃煤脱硫、使用清洁能源等方面的投资力度太弱，远远不能满足需要。 （3）城市集中供热、燃气等基础建设工程是解决城市大气环境污染的主要措施。但不少地区仍然发展缓慢，关键还是资金投入不到位的问题。 （4）排污收费标准太低，使得污染企业宁可交排污费，而不愿意花钱治理。 执法不严，监督管理力度不够 尽管我国大气污染防治法规标准建设取得很大进展，但有法不依，执法不严，违法不究的现象仍然十分严重。 （1）一些地方政府干预环保部门执法，批准建设短期经济效益好但能源资源消耗量大、对大气污染严重的工业项目；不执行国家“先评价，后建设”的规定，出现了一些新的不合理布局和污染超标的建设项目 （2）地方电厂、地方水泥厂和乡镇企业执法不严，超标现象比较普遍。 (3)由于各地监测机构受到经费的限制，不能普遍开展对污染源的经常性监督监测，从而削弱了环保部门对污染源的日常监督管理。环保设施操作管理比较差，实际运行率低。许多项目尽管开工验收时可达标，但实际运行中却超标排放。据估算，全国目前工业锅炉烟尘排放超标率平均为30%，工业窑炉平均为50%，地方水泥行业的粉尘排放超标率为40%。 (4)机动车污染防治起步晚，排气监督管理机制还未真正建立，各监督执法部门职责不清、监督不力，尤其对汽车制造、销售、使用、报废全过程污染监督管理还很薄弱 缺乏实用的治理技术我国在大气污染治理技术和设备的研制、开发、推广和使用方面，虽然做了不少工作，但与大气污染控制的需求差距还较大，资金、人力的投入以及实用技术商品化的程度远不如发达国家。比较薄弱的领域是洁净煤技术；冶金、化工、建材等行业的工业窑炉和生产设施排放污染的治理技术；机动车机内净化技术等。实用技术的缺乏直接影响了大气污染治理的进程和效果。 3 大气污染的危害对人体健康的危害急性中毒 大气中的污染物浓度较低时，通常不会造成人体急性中毒，但在某些特殊条件下，如工厂在生产过程中出现特殊事故，大量有害气体泄露外排，外界气象条件突变等，便会引起起人群的急性中毒。如印度帕博尔农药厂甲基异氰酸酯泄露，直接危害人体，发生了2500人丧生，十多万人受害。 慢性中毒 大气污染对人体健康慢性毒害作用，主要表现为污染物质在低浓度、长时间连续作用于人体后，出现的患病率升高等现象。，近年来我国城市居民肺癌发病率很高，其中最高的是上海市，城市居民呼吸系统疾病明显高于郊区。 致癌作用 这是长期影响的结果，是由于污染物长时间作用于肌体，损害体内遗传物质，引起突变，如果生殖细胞发生突变，使后代机体出现各种异常，称致畸作用；如果引起生物体细胞遗传物质和遗传信息发生突然改变作用，又称致突变作用；如果诱发成肿瘤的作用称致癌作用。这里所指的“癌”包括良性肿瘤和恶性肿瘤。环境中致癌物可分为化学性致癌物，物理性致癌物，生物性致癌物等。致癌作用过程相当复杂，一般有引发阶段，促长阶段。能诱发肿瘤的因素，统称致癌因素。由于长期接触环境中致癌因素而引起的肿瘤，称环境瘤。 对工农业生产的危害大气污染对工农业生产的危害十分严重，这些危害可影响经济发展，造成大量人力物力和财力的损失。大气污染物对工业的危害主要有两种：一是大气中的酸性污染物和二氧化硫、二氧化氮等，对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀；二是飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装调试和使用带来的不利影响。大气污染对工业生产的危害，从经济角度来看就是增加了生产的费用，提高了成本，缩短了产品的使用寿命。 大气污染对农业生产也造成很大危害。酸雨可以直接影响植物的正常生长，又可以通过渗入土壤及进入水体，引起土壤和水体酸化、有毒成分溶出，从而对动植物和水生生物产生毒害。严重的酸雨会使森林衰亡和鱼类绝迹。 对大气和气候的影响大气污染物质还会影响天气和气候。颗粒物使大气能见度降低，减少到达地面的太阳光辐射量。尤其是在大工业城市中，在烟雾不散的情况下，日光比正常情况减少40% 。高层大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氟氯烃类等污染物使臭氧大量分解，引发的“臭氧洞”问题，成为了全球关注的焦点。 从工厂、发电站、汽车、家庭小煤炉中排放到大气中的颗粒物，大多具有水汽凝结核或冻结核的作用。这些微粒能吸附大气中的水汽使之凝成水滴或冰晶，从而改变了该地区原有降水（雨、雪）的情况。人们发现在离大工业城市不远的下风向地区，降水量比四周其它地区要多，这就是所谓“拉波特效应”。如果，微粒中央夹带着酸性污染物，那么，在下风地区就可能受到酸雨的侵袭。 大气污染除对天气产生不良影响外，对全球气候的影响也逐渐引起人们关注。由大气中二氧化碳浓度升高引发的温室效应，是对全球气候的最主要影响。地球气候变暖会给人类的生态环境带来许多不利影响，人类必须充分认识到这一点。 4大气污染的防护措施. 合理安排工业布局和城镇功能分区应结合城镇规划，全面考虑工业的合理布局。工业区一般应配置在城市的边缘或郊区，位置应当在当地最大频率风向的下风侧，使得废气吹响居住区的次数最少。居住区不得修建有害工业企业。 . 加强绿化植物除美化环境外，还具有调节气候、阻挡、滤除和吸附灰尘，吸收大气中的有害气体等功能。 . 控制燃煤污染①采用原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40％一60％的无机硫。优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。②改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石，与二氧化硫发生反应，生成硫酸钙随灰渣排出。对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。③开发新能源,如太阳能,风能,核能,可燃冰等,但是目前技术不够成熟,如果使用会造成新污染,且消耗费用十分高.. 加强工艺措施①加强工艺过程。采取以无毒或低毒原料代替毒性大的原料。采取闭路循环以减少污染物的排除等。②加强生产管理。防止一切可能排放废气污染大气的情况发生。③综合利用变废为宝。 .交通运输工具废气的治理减少汽车废气排放。主要是改时发动机的燃烧设计和提高油的燃烧质量，加强交通管理。解决汽车尾气问题一般常采用安装汽车催化转化器，使燃料充分燃烧，减少有害物质的排放。转化器中催化剂用高温多孔陶瓷载体，上涂微细分散的钯和铂，可将NOX、HC、CO等转化为氮气、水和二氧化碳等无害物质。另外，也可以开发新型燃料，如甲醇、乙醇等含氧有机物、植物油和气体燃料，降低尾气污染排放量。采用有效控制私人轿车的发展、扩大地铁的运输范围和能力、使用绿色公共汽车(采用液化石油气和压缩燃气)等环保车辆，也是解决环境污染的有效途径。 .烟囱除尘烟气中二氧化硫控制技术分干法（以固体粉末或颗粒为吸收剂）和湿法（以液体为吸收剂）两大类。高烟囱排烟烟囱越高越有利于烟气的扩散和稀释，一般烟囱高度超过100m效果就已十分明显，过高造价急剧上升是不经济的。应当指出这是一种以扩大污染范围为代价减少局部地面污染的办法。5 大气污染与可持续发展 1地方政府对环境质量负责，走可持续发展的道路。各级政府要对本辖区的大气环境质量负责，充分认识走可持续发展道路的重要性。在研究经济社会发展的重大战略和重大项目时，应充分考虑环境保护的要求。城市大气环境质量应普遍达到国家二级标准。采取措施落实跨世纪绿色工程规划和主要污染物排放总量控制计划，根据本辖区大气环境质量控制目标分解总量指标，并从资金、监督管理等方面予以保证。尤其是大、中、小型新建、扩建、改建和技术改造排放二氧化硫和烟尘的项目，必须采取有效措施控制污染物排放总量，或者由项目建设单位或当地人民政府负责削减区域内其它污染源的排放量，确保大气污染物排放量控制在区域总量控制指标内。2.发展清洁能源，改善能源消费结构。逐步减少直接消费煤炭，提高使用燃气、电力等清洁能源的消费比例。逐步提高车用燃油质量和标号，加速淘汰含铅汽油，使我国的汽油尽快向无铅化、高标号方向发展。2000年已完成禁止生产、销售和使用含铅汽油。积极开发各种低污染汽车，如天燃气汽车、液化气汽车、甲醇汽车、电动汽车等。3.推行煤炭洗选加工，控制高硫份、高灰份煤炭污染。严格控制高硫高灰份煤炭的开采和推行煤炭洗选是减排二氧化硫的重要措施，规定：(1)不得再批准开采硫份大于3%的煤矿，对现在硫份大于3%的煤矿实行限产、配采或予以关停；(2)大力提高原煤入洗率。对新建硫份大于的煤矿要求配套建设煤炭洗选设施。对现有硫份大于2%、无机硫含量占总硫分大于50%的煤矿，在2005年内配套建设煤炭洗选设施；(3)对于煤炭洗选后没有回收硫铁矿的煤研石，不能作为燃料用于发电； 4.淘汰落后生产工艺，防治工业废气污染淘汰严重污染环境的落后工艺和设备，采用技术起点高的清洁工艺，最大限度地减少能源和资源的浪费，从根本上减少污染物的产生和排放，减少末端污染治理所需的资金投入。5.加强大气污染防治实用技术的椎广从国情出发，尽快开发推广技术可靠、经济合理、配套设备过关的大气污染防治实用技术，重点领域包括煤炭洗选脱除有机硫、工业型煤、循环流化床锅炉、煤的气化和液化、烟气脱硫、转炉炼钢收尘、焦炉烟气治理、陶瓷砖瓦窑黑烟治理等。6.完善环境监督管理制度：主要包括：(1)所有超标排放大气污染物的单位到2000年达标排放，制定实施计划，落实治理资金，分阶段完成限期治理任务。(2)各地将排污总量指标分配到排污单位，实施排污许可证制度，使排污单位明确各自的污染物排放总量控制目标，对污染源排放总量实施有效控制。排污单位必须按照环境保护部门根据环境质量要求核定的允许排放量组织生产。(3)建立了对工业部门环保工作的监督机制，要求各部门切实采取措施落实本行业“九五”环保计划。(4)二氧化硫排污收费试点地区由“两省'，、“九市"扩大到两控区。提高二氧化硫排污收费标准，使其逐步达到高于治理成本，促使排污企业积极增加投入，主动治理污染。6 最先进的十大空气污染控制技术1、清洁的HEPA过滤器极细玻纤丝绝对过滤器比纤维过滤器更为有效。连续清洁技术使它可用于污染控制。新的空气毒性法将使毒性最大的物质排放量每年仅为几磅。这只能靠清洁的HEPA过滤器才能实现，而传统的纤维过滤器每年的毒物排放量达几百磅之多。2、冷凝式热交换器欧洲和美国的试验结果表明，冷凝式热交换器可大大减少有毒物质的排放并降低用电成本。它能从废气中获取更多热量，使煤或油转变为电能的效率提高4％，减少温室的耗气量。其更大的优点是使重金属冷凝，除去多种空气毒素。3、污染小、利用完全的焚化系统目前欧洲正在采用这一新技术。第一级除尘器生产工业用盐酸，第二级除尘器生产墙板用石膏。重金属被密封在一种山烟灰（惰性材质）制成的玻璃化产品中。这种所谓的防毒面具技术还包括最后级的激化炭过滤器，可消除所有的污物。4、质量测量连续排放监测技术欧洲的几项新技术可连续测量出排放粒子污物的重量。它比不透明监测器要精确得多，完全符合新的空气污染条例。5、电站锅炉用的脉冲式喷气发动机的改良用脉冲式喷气过滤器替代内部除尘器或用小型高速尾部脉冲式喷气过滤器代替相关除尘器，为减少粒子开辟了新路。6、硫、硫酸生产S02分离系统用较小成本把炉气S02转变为有用硫及硫酸的技术正在不断进步。催化剂转化、分离及现场硫酸胺生产技术将很快步入商业化。7、坚固及半坚固的过滤介质从低温塑料到高温陶瓷的许多新材料正逐渐被用于制造坚固及半坚固的过滤介质，提供多种先进性能，包括高效率、长寿命及耐高温。8、湿式电力除尘器这种旧技术已有了新用途，可用于尾端装置以除去大量的重金属及湿气。新材料的开发，尤其是塑料使得这一技术发挥得淋漓尽效。9、利用晶粒介质去除S02技术美国已允许在电站锅炉及工业锅炉干燥系统中应用液体或固态石灰或石灰石床除去S02。这种技术可在钙量相对少的情况下除去90％以上的S02。10、沸石技术沸石正被证明在吸附及催化方面有着许多新用途，在捕捉N02和VOCS方面性能卓著，其应用前景十分广阔。参考文献：杨齐民;激光遥测大气污染[J];激光杂志;1980年03期高源;中国大气污染的现状及对策[J];科学对社会的影响;1994年01期毛志平;浅谈大气污染[A];中国文物保护技术协会第二届学术年会 [C];2002年黄振中.中国大气污染防治技术综述[J].世界科技研究与发展,2004,26(2):30-35.黄成.我国城市大气污染现状及防治对策[J].科技信息,2008(21):136,13邵红,何月林.生态调控方法对大气污染的防治[C]∥2003年内蒙古自治区自然科学学术年会优秀论文集.呼和浩特:2003年内蒙古自治区自然科学学术年会,2003. 7.张红婴,刘伟.浅谈我国城市大气污染[J].硅谷,2008(19):18.
evanzheng2013
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/minQgwi——第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m³/minKgwi——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=～；炮采工作面取Kgwi=～；水采工作面取Kgwi=～。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<1515~1818~2020~2323~26 ～～～～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，m2Kwi——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<1550～8080～120120~150150~180>180 ) 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××Swi按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：Qwi≤60××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～。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～。进风巷道中无瓦斯涌出时取，有瓦斯涌出时去。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-1JBT-51()JBT-52(11KW)JBT-61(14KW)JBT-62(28KW) 04)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××Shi各个煤巷或半煤巷掘进工作面的最小风量：Qhi≥ 60××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×θρ×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 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 水泵房 变电所、绞车房 采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量：Qri=60~80 m3/min2） 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=） 按最低风速验算Qoi≥ 60××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。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（扩建矿井乘以）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=（～）hfe通风困难时期总阻力 hmd=（～）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QmQf=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，箕斗井做回风用时取；回风并兼做升降人员时取。（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≥时，可选一台电动机，电动机功率为Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）当Nmin<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=～ηe——电动机效率，ηe=～（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=。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•hT——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ηw——电缆输电效率，取决于电缆长度和每米电缆损耗，在～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/T5. 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
中国的经济规模庞大，钢铁产量、水泥产量、煤炭产量都是世界第一，发电量世界第二，并且大部分是燃煤的火电厂。这些重化工、原材料、能源工业不少企业还是粗放型生产，生产
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