矿井通风.docx
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矿井通风
《矿井通风》课程设计指导书
矿物资源工程教研室
《矿井通风》课程设计指导书
一、课程设计题目类型
设计题目类型分两类:
………t/a矿井单翼对角式通风系统设计;
………t/a矿井双翼对角式通风系统设计。
二、设计依据及设计分组
1、单翼对角式通风系统设计
(1)、设计分组
第一组:
70×104t/a矿井单翼对角式通风系统设计
第二组:
60×104t/a矿井单翼对角式通风系统设计
第三组:
50×104t/a矿井单翼对角式通风系统设计
第四组:
40×104t/a矿井单翼对角式通风系统设计
第五组:
30×104t/a矿井单翼对角式通风系统设计
第六组:
20×104t/a矿井单翼对角式通风系统设计
(2)设计依据
矿体走向长430m,矿体最大厚度32m,平均厚28m;平硐竖井开拓,对角式通风系统,扇风机在地面抽出式工作;采矿方法为有底柱分段崩落法,分段高15m,阶段高45m;电耙道垂直走向布置,由分段平巷进风,电耙道水平用集中回风道回风。
通风系统如图1所示。
矿井设计年产量70万吨,电耙道日出矿量300t/d,二次破碎最大炸药量3kg,通风时间5min。
掘进工作面按排尘风速计算风量。
设计开采深度500m,最困难时期各作业面的位置及数量如表1,各类巷道规格尺寸如表2。
夏季反向自然风压Hn=130pa,风硐阻力150pa。
年工作日数300d。
A:
电耙道出矿;B:
两个凿岩,三个采准;C:
两个凿岩,四个采准;D:
出矿平巷;E:
开拓掘进回风井。
图1矿井通风系统及作业面分布图
表1作业面位置及数量
作业面类型
一分段
二分段
三分段
开拓
合计
电耙道
回采天井凿岩
采准切割
放矿平巷
2
6
2
3
2
4
10
2
8
4
9
10
表2 各类巷道规格表
序号
井巷名称
支护形式
断面(m2)
周长m
巷道长m
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
9-10
10-11
11-12
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
主平硐
副井(入风)
石门
主要运输巷道
主要运输巷道
人行通风天井
电耙道
回风平巷
回风平巷
排风井
排风井
排风平巷
排风井
混凝土砌碹
吊框木支护,双罐笼、梯子间
混凝土砌碹
无
无
梯子、台板
无
无
无
无
无
无
无
12.8
15.4
12.8
11.2
同上
4
5.3
11.2
同上
12.6
同上
11.2
12.6
14.4
16
14.4
12.8
同上
8
9.2
12.8
同上
12.6
同上
12.8
12.6
140
500
70
100
12
15
40
12
320
15
480
80
120
2、双翼对角式通风系统设计
(1)、设计分组
第一组:
80×104t/a矿井双翼对角式通风系统设计
第二组:
70×104t/a矿井双翼对角式通风系统设计
第三组:
60×104t/a矿井双翼对角式通风系统设计
第四组:
50×104t/a矿井双翼对角式通风系统设计
第五组:
40×104t/a矿井双翼对角式通风系统设计
第六组:
30×104t/a矿井双翼对角式通风系统设计
(2)、设计依据
矿体走向长400m,厚7-15m,采用下盘竖井阶段石门开拓,阶段高度40m,开采深度400m,主井为箕斗井,不进风也不出风。
副井为罐笼井作为进风井。
通风系统为两翼对角抽出式。
采矿方法为有底柱的中深孔留矿法,作业面长度50m,电耙道沿走向布置,矿体薄时,布置单耙道,矿体厚时,布置双耙道。
回采顺序由上而下,同一水平为后退式。
三个阶段同时作业,包括矿柱回采、矿房回采和开拓采准。
通风系统如图2所示。
矿井年产矿石80万吨,一个电耙道日出矿量270t/d,作业面一次爆破最大炸药量300kg,通风时间40min。
矿柱回采时集中通风,每两个月进行一次大爆破,通风时间8h。
掘进作业面按排尘风速计算风量。
采场和电耙道二次爆破炸药量3kg,通风时间5min。
作业面分布东西翼相同,合计作业面数(包括备用作业面)如表3所示。
井巷规格见表4。
夏季反向自然风压Hn=126Pa。
表3作业面分配表
作业面
一阶段
二阶段
三阶段
合计
采场
8
8
电耙道
2
8
10
出矿平巷
2
6
8
掘进、采准
2
4
6
炸药库
1
1
表4井巷规格表
序号
井巷名称
支护形式
断面(m2)
周长m
巷道长m
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
12-13
13-14
14-15
15-16
16-17
17-18
石门
竖井
竖井
石门
运输平巷
运输平巷
运输平巷
穿脉平巷
人行天井
人行天井
采场
回风天井
回风穿脉
回风平巷
回风平巷
回风平巷
排风井
混凝土
喷浆
同上
混凝土
无支架
无支架
无支架
无支架
台板、梯子
台板、梯子
无支架
同上
同上
同上
同上
同上
同上
10.4
14.6
14.6
10.4
6.1
6.1
6.1
4.0
3.6
3.6
37.5
4.0
4.0
5.4
5.4
5.4
7.04
13.6
17.3
17.3
13.6
10.1
10.1
10.1
8.0
5.8
5.8
35.0
8.0
8.0
9.7
9.7
9.7
10.8
120
280
40
80
124
124
124
10
8
20
62
12
15
124
124
350
320
图2 矿井通风系统及作业面分布图(东翼)
三、主要设计内容
(1)根据已知条件确定矿井通风系统(矿井通风方式、采区通风方式、主要通风机的工作方式等);
(2)矿井需风量计算及风量分配;
(3)矿井通风阻力计算;
(4)风机选型;
(5)绘制相关图纸;
(6)编制课程设计说明书。
四、课程设计主要步骤(说明书基本内容)
1、按照给定的设计依据,拟定矿井通风系统。
根据矿井采掘系统,确定合理的矿井通风通风系统。
拟定矿井通风系统主要是拟定进风井与回风井的布置方式,矿井风流路线,矿井主要通风机的工作方法。
要求在说明书中对拟定的通风系统进行详细描述。
2、计算全矿总风量
2.1采场风量计算
2.2电耙道风量计算
2.3出矿平巷风量计算
2.4掘进、采准作业面风量计算
2.5井下炸药库风量计算
注:
采用排尘风速计算各工作面需风量;
2.3矿井总风量计算
按需风量计算结果,考虑矿井漏风系数,计算矿井总风量。
3、风量分配
要求:
各作业面分配的风量以表格形式列出,并在图纸上标注。
4、计算矿井总阻力
参照所给例子,选择最大阻力路线,对各巷道的摩擦阻力进行计算。
计算结果与风量分配列入同一个表格。
要考虑矿井通风的局部阻力。
5、选择扇风机
5.1扇风机工作风量计算
考虑到外部漏风(主扇附近的反风门等处的漏风),合理确定漏风损失系数(风量备用系数),对扇风机工作风量进行计算。
5.2扇风机工作风压计算
按困难时期的工作风压(自然风压作为阻力)Hmax;轴流式风机大多提供静压特性曲线,若选用轴流式风机,此处计算静压。
5.3选择扇风机
5.3.1初选风机
按以上风机风量和风压计算结果,初选主扇风机(注意:
计算的风机工作风量和工作风压分别落在初选风机的风量区间和风压区间)。
5.3.2确定扇风机
按工况点是否在经济合理范围内,最终确定风机。
(工作风压不大于风机风压曲线最高风压Hmax的90%,效率60%)。
风机最终选定后,可得扇风机型号、动轮直径、叶片安装角、转速、效率和功率等数据,对数据列表整理。
6、电机功率计算及选择
6.1计算扇风机输入功率
注:
考虑风机效率
6.2计算电机功率
按扇风机输入功率计算结果,考虑传动、电机效率后,确定电机功率
7、设计结论
五、课程设计进度表
按照教学计划的安排,课程设计计划学时为2周。
具体安排见下表。
阶段
内容安排
天数
第一阶段
讲授井巷工程设计步骤,图纸绘制要求以及课程设计任务书
1
第二阶段
资料相关查阅及调研
2
第三阶段
设计计算及绘制相关草图
4
第四阶段
绘制正规图纸、编写设计说明书
3
第五阶段
课程设计答辩
1
六、课程设计要求
课程设计要严肃认真,要以一丝不苟的态度进行设计,充分发挥主观能动性,通过课程设计树立起正确的设计思想和良好的工作作风。
在设计的各阶段,认真阅读相关的资料、图纸,按时完成设计任务。
对于设计计算说明书和设计图纸,要求做到设计计算与作图正确,字体端正和图面整洁。
七、课程设计提交成果
1、二号图纸两张
图纸一:
通风网络图和扇风机选择;
图纸二:
矿井通风系统立体图。
2、设计说明书一份
封面,设计任务书,目录,设计依据,具体设计步骤,设计结论,参考文献。
按学校课程设计格式编写。
3、对说明书和图纸的要求
原则上要求设计说明书手写,图纸要求手绘。
提交打印稿及CAD绘图必须经指导教师批准,否则课程设计成绩按不及格处理。
八、主要参考文献:
[1]《矿井通风与空气调节》吴超主编.中南大学出版社.2008.10.
[2]《金属矿床地下开采》解世俊主编.冶金工业出版社.2008.
[3]《矿井通风系统设计-原理、方法与实例》胡汉华主编.化学工业出版社.2010.05.
[4]《采矿设计手册》冶金工业出版社.2005.
[5]《金属非金属矿山安全规程》GB16423-2006
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