湖南安全技术职业学院。
学生姓名: 吴孟琛
专业班级: 矿安 1201
指导教师: 刘殿武
系主任。2023年5月。
目录。前言 2
第一章设计内容 3
一、设计题目: 3
二、原始资料 3
三、设计任务 3
四、设计要求 4
第二章掘进通风方法 5
一、局部通风机方式 5
二、风筒选择 6
第三章掘进工作面所需风量设计 7
一、排除炮烟所需风量 7
二、排出瓦斯所需风量 9
三、排出矿尘所需风量 9
四、按照人数计算 10
五、风速验算风量 10
第四章掘进工作面通风阻力计算 11
一、计算通风机的工作风量 11
二、计算阻力风量 11
三、计算转弯处的局部阻力 11
四、计算接头处的局部阻力 12
五、计算出口处的局部阻力 12
六、计算风筒的摩擦阻力 12
七、计算风筒的总摩擦阻力 13
八、计算风筒的总风阻 13
第五章确定局部通风机的工作参数 13
第六章掘进通风管理 14
一、加强风筒的管理措施 15
二、保证局部通风机安全运转的措施 15
三、加强掘进工作面的瓦斯检查和监测 16
四、掘进工作面的防火防爆的安全措施 16
五、局部通风机消声措施 16
致谢 17参考资料 18
前言。矿井通风》设计是学完《矿井通风》课程后进行的,是我们运用所学知识联系实际,完成学习与实践相结合的重要实践环节,也是对我们进行的一次综合性专业设计训练。通过本次课程设计使我们从中获得以下几个方面的能力,为毕业设计打下坚实的基础。
1.进一步巩固和加深我们所学矿井通风理论知识,培养我们设计计算、工程绘图、计算机应用、文献查阅、运用标准与规范、报告撰写等基本技能。
2.培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际的能力。
3.培养我们创新意识、严肃认真的学习态度和理论联系实际的工作作风。
依照老师精心设计的题目,按照大纲的要求进行,要求我们在规定的时间内独立完成计算,绘图及编写说明书等全部任务。
设计中严格遵守和认真贯彻《煤炭工业设计政策》、《煤矿安全规程》、《煤矿工业矿井设计规范》以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策,设计做到分析论证清楚,论据确凿,在设计过程中积极采用切实可行的先进技术,完成本次设计任务。
某矿井2014工作面运输道掘进通风设计。
如图所示,某矿为高瓦斯矿井,生产接续要求提前3个月在2014工作面设计运输道位置掘一条长为450m的煤巷;巷道底版净宽度为4m,断面为8m2。其瓦斯绝对涌出量为1.2m3/min,涌出不均衡系数为1.
4;进风流中的沼气浓度为0.05%。掘进巷道一次爆破最多炸药量为15kg,风流中基底含尘量为0.
5mg/m3,,产尘量为800mg/min;工作面同时工作最多人数为9人。
1 掘进通风方法确定;
2 掘进工作面所需风量设计;
3 局部通风机风量设计;
4 风筒选择,并计算通风阻力计算(已知风筒的摩擦阻力系数α=0.003n·s2/m4,ξ接=0.15;只有一个弯头,ξ弯=1.1,ξ出=1.0);
5 局部通风机选择;
6 掘进通风管理。
1.应根据原始条件和设计大纲所规定的内容与要求进行设计。课程设计方案由设计说明书、图纸等内容组成。
2.课程设计题目原则上以目前生产矿井的自然地质条件为依据,必要时可对具体条件作某些修改,但必须征得指导教师同意。
3.设计题目确定后,一般不得轻易改变。必需修改题目时,须取得指导教师的同意,如系特殊情况,还须经系领导批准。
4.全部内容应由学生自己独立完成设计。
5.可以就设计问题相互讨论,如设计方案之类的原则问题。
6.说明书要求。
页面布置与排版:a4纸,双面打印,正文标题字号为三号,正文字号为四号,**内字号为五号;页面上下左右页边距分别为cm,左侧装订;字数不少于;封面采用统一的设计封面,设计任务书装订在第一页,其次为目录、正文、参考文献和致谢。文字应精简、扼要、通顺,说明书应附有必要的插图,比例为1:
50,可以手工绘制,也可以用cad软件绘制。
7.方案决策正确合理、依据充分可靠、符合《煤矿安全规程》和《设计规范》要求、计算准确无误、语言规范通顺、文图并茂、装订标准。
1.通风方式。
此矿为高瓦斯矿井,采用两翼对角式通风方法,在2013工作面设计运输道位置掘一条长为450m煤巷,设计一条长为460m的风筒。
压入式通风如图8-1所示。局部通风机和启动装置安设在离掘进巷道口10m以外的进风侧巷道中,局部通风机把新鲜风流经风筒送入掘进工作面,污风沿掘进巷道排出。风流从风筒出口形成封闭的有限贴壁射流。
图8-1 压入式通风。
气流贴着巷道壁射出风筒后,由于吸卷作用,射流断面逐渐扩大,直至射流的断面达到最大值,此段称扩张段,用l扩表示;然后,射流断面逐渐缩小,直至为零,此段称收缩短,用l收表示。风筒出口至射流反方向的最远距离称为射流的有效射程,用l射表示。一般有:
式中 s———巷道断面,m2 。
在有效射程以外的独头巷道会出现循环涡流区,为了有效的排出炮烟,风筒出口与工作面的距离应小于有效射程l射。
压入式通风的优点是局部通风机和启动装置都位于新鲜风流中,不易引起瓦斯和煤尘**,安全性好。风筒出口的有效射程长,排烟能力强,工作面通风时间短,即可用硬质风筒,又可用柔性风筒,适应性强。缺点是污风沿巷道排出,污染范围大;排烟从掘进巷道排出的速度慢,需要的通风时间长。
适用于以排出瓦斯为主的煤巷、半煤巷掘进通风。
1.选用柔性风筒 ,直径为600mm。
柔性风筒主要有帆布风筒、胶布风筒和人造革风筒等。常见的胶布风筒规格见表8-3.柔性风筒的优点是轻便,拆、装、搬、运容易,接头少。
缺点是强度低,易损坏,使用的时间短,且只能用于压入式通风。目前煤矿中采用压入式通风时均采用柔性风筒。
表8-3胶布风筒规格参数表。
2.风筒接头。
柔性风筒的接头方式有插接、单反边接头、双反边接头、活三环多反边接头、螺圈接头等多种形式。本次设计选用反边接头。
掘进工作面需风量,应满足《安全规程》对作业地点空气的成分、含尘量、气温、风速等规定要求,按下列因素计算。
1.压入式通风。
当风筒出口到工作面的距离l压≤l射=(4~5)时,工作面所需风量或风筒出口的风量q需应为:
式中 t ——通风时间,一般取20min;
a———同时爆破炸药量,15kg;
b———每千克炸药产生的co当量,100l/kg,煤巷爆破取100l/kg;
s———巷道断面积,8m2;
l———巷道通风长度,460m;
cco———一氧化碳浓度允许值,%,cco=0.02 ;
p漏———风筒始、末风量之比,即漏风系数。
如上:柔性风筒的p漏值可用下试算:
式中 n———风筒接头数,46个;因为风筒全长460m ,每10m有一个风筒接头。
接———每个接头的漏风率,螺圈反边接头时η=0.005。
因此 : 根据上式公式求得:
在有瓦斯涌出的巷道掘进工作面内,其所需风量应保证巷道内任何地点瓦斯浓度不超限,其值可按下述计算:
式中:q瓦———排除瓦斯所需风量,m3/min;
———巷道瓦斯绝对涌出量,1.2m3/min;
———最高瓦斯浓度,1%;
———进风流中的瓦斯浓度,0.05%;
———瓦斯涌出不均匀系数,取1.4。
根据上面公式得:
风流的排尘可按下式计算:
式中:q尘———排尘所需风量,m3/min;
g———掘进巷道的产尘量,800mg/min;
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