红山东煤矿矿井通风设计.doc

目 录第一章 矿井基本概况- 2 -第二章 矿井通风系统- 4 -第三章 矿井总风量计算- 5 -第四章 矿井风量分配、风压及等积孔- 11 -第五章 通风设备及反风17第六章 供热风系统设计21第七章 矿井通风费用概算23第八章 矿井通风系统的合理性、可靠性和抗灾能力分析26第一章 矿井基本概况一、交通位置新疆乌苏市农七师红山煤矿位于乌苏市南东50km处，行政区划属乌苏市管辖。红山煤矿位于东头道河子河中游西岸，四号井位于红山煤矿南西部的阿里德萨拉沟一带，四号井中心与煤矿矿部间为约4km长的简易砂石路面。煤矿与312国道通过长46km的简易公路相连，自312国道向西26km可到奎屯市，向西46km可到乌苏市，向东37km可到沙湾县，外部交通条件较为便利。二、气候情况井田一带气候属中温带大陆性干旱气候。气温变化于-29.132.4，年平均气温3.44.3；68月为夏季，其中7、8月间气温最高，年最高气温32.4；11月份至来年3月份为冬季，1月份气温最低，年最低气温-29.1。年最大降雨量554.5mm，年平均蒸发量为1411.91mm。最大降雪厚度0.3m。6月和9月多雨，常有雹、雨交加，引发山洪，冰雹直径可达0.52cm。9月底10月初开始降雪，次年3月底4月初消融。最大冻土深度11.2m。45月为多风期，风向西北，多为24级，最大可达七级。三、井田面积井田东西走向长2.619km，南北宽0.98km，面积2.5667km2；四、井田内火区、小窑分布和开采情况1、根据地质报告提供资料，井田范围内，阿德萨拉沟以东的A4煤层露头及A1煤层全区露头发现有古火烧形成的烧变岩分布。其中A4煤层火烧区西界在ZK11孔西的阿德萨拉沟东侧，火烧深度从ZK11孔处的40m，向东到ZK21孔处的160m。A1煤层全区火烧，平均垂深40m，局部地表未火烧，通过ZKJ01孔成果，该煤层局部火烧深度大于64.29m。2、井田内开采情况：井田内2009年3月开始9万t/a试生产。现开采+1493水平煤仓以西走向为700米，倾斜方向为45米；东翼为第二采区准备巷道。五、矿井开拓方式、开采深度、开采方法1、矿井开拓方式：斜井开拓，主斜井混合提升为斜井，采用串车运输、运料、行人（兼进风），风井为斜井（回风）。2、开采深度：矿井开采上下限标高为：+1626m+1400m，矿井现开采水平为：+1520+1493水平A4煤层。3、开采方法：矿井采用长壁式悬移支架放顶煤炮采采煤法。六、煤层层数、可采煤层层数、厚度、倾角1、煤层层数、井田内煤层层数：2层。2、可采煤层层数、厚度、倾角：现开采A4煤层，平均厚度5.13m，倾角43°。七、矿井瓦斯等级、煤层爆炸指数、煤层自然发火期和自然倾向性。1、矿井瓦斯等级：根据2009年度矿井瓦斯等级和二氧化碳鉴定结果表明：瓦斯最大相对涌出量为0.889m3/t，二氧化碳最大绝对涌出量为1.358m3/min，瓦斯最大绝对涌出量为0.17m3/min，二氧化碳最大相对涌出量为7.1m3/t，本矿井为低瓦斯矿井。 2.煤尘爆炸指数：根据煤尘爆炸鉴定结果，火焰长度690，具有爆炸性。3、煤层：煤层自燃发火期和自燃倾向性：根据2009年煤炭科学研究所煤炭检测实验室检测报告结果为：自燃倾向性等级为级，属自燃煤层。八、矿井煤与瓦斯二氧化碳突出危险性，地温情况1、煤与瓦斯(二氧化碳)突出危险性根据矿井历年瓦斯记录，本矿井无煤与瓦斯二氧化碳突出的危险性。2、地温情况根据煤矿对不同深度的地温观测，本矿井地温无异常情况。第二章 矿井通风系统一、矿井进风井、回风井布置方式、支护方式、断面、长度1、矿井进风井、回风井布置方式：主斜井布置于井田的中央，回风井布置于主斜井西侧500米。2、矿井进风井、回风井、采区巷道支护形式、断面、长度。表2-2矿井进风井、回风井支护方式、断面、长度表名称支护方式断面（m2）长度（m）混合提升斜井料砌6.73260混合提升斜井锚喷6.75280+1493运输顺槽锚网5.50690A4西回采工作面悬移支架5.2242运输顺槽掘进回风顺槽掘进锚网+1520东回风顺槽掘进锚网5.6200+1520回风顺槽锚网4.8700+1400车场锚喷10.4620集中回风上山锚喷3.8165回风石门锚喷4.540集中回风巷锚喷5.8730回风斜井锚喷5.3245二、矿井通风系统： 1、通风方式：中央并列式。2、通风方法：机械抽出式。3、通风路线：（1）A4煤层采煤工作面： 主斜井+1493水平车场A4煤层西翼运输顺槽工作面+1520水平西翼回风顺槽回风石门集中回风巷斜风井地面。（2）+1493水平A4煤层东翼运输顺槽掘进： 主斜井+1493水平车场A4煤层东翼运输顺槽工作面集中回风上山回风石门集中回风巷斜风井地面。（3）+1520水平A4煤层东翼回风顺槽掘进： 主斜井+1400水平车场集中回风上山+1520水平西翼回风顺槽工作面回风石门集中回风巷斜风井地面。(4) 运输顺槽掘进：主斜井+1493水平车场运输顺槽工作面回风石门集中回风巷斜风井地面。(5) 回风顺槽掘进：主斜井+1493水平车场运输顺槽工作面回风石门集中回风巷斜风井地面。第三章 矿井总风量计算矿井总风量计算：根据（煤矿安全规程）第103条的规定，矿井需要风量按下式计算：一、按井下同时工作的最多人数计算矿井总风量Q矿井=4×N×K矿通=4×29×1.25=145m3/min2.42 m3/s式中：4每人每分钟应供给的最低最量，m3/minN井下同时工作的最多人数29人K矿通矿井通风漏风和配风不均匀系数1.25二、按采煤、掘进、峒室及其它实际需要风量的总和进行计算。Q总=（Q采Q掘Q硐Q其它）×K矿通式中：Q采各采煤工作面需风量之和，m3/minQ掘各掘进工作面需风量之和，m3/minQ硐各独立硐室需风量之和，m3/minK矿通矿井通风漏风和配风不均匀系数1.201、采煤工作面所需要的风量，应按同时回采的采煤工作面实际需要风量的总和计算。 采煤工作面实际需要风量：按工作面同时工作最多人数计算：Q采=4×N K m3/min式中：4每人每分钟应供给的最低风量，m3/minN工作面同时工作的最多人数，取N=22人Q采=4×22=88m3/min=1.47 m3/s按工作面瓦斯涌出量计算：Q采=100×q瓦×K瓦m3/min式中：Q采回采工作面的需风量，m3/minq瓦瓦斯绝对涌出量，取0.17m3/minK瓦瓦斯涌出不均匀系数，炮采工作面K瓦=1.2-2.1，取K瓦=1.5Q采=100×0.17×1.5=25.5 m3/min=0.43m3/s按工作面温度计算：Q采60×Vc×Sc×Ki60×1.2×5.22×0.8300.67m3/min5.0m3/s；式中 Qc回采工作面实际需要的风量，m3/s；Vc回采工作面适宜风速，取1.2m/s；Sc回采工作面的平均净断面，5.22m2；Ki工作面长度系数，取0.8。按一次爆破最大炸药量计算：Q采=Ac×b/(t×c)8.5×0.1/(20×0.0002)212.5m3/min3.54m3/s式中Ac采煤工作面一次爆破最大炸药量，8.5kg；b每公斤炸药爆破后生成的当量CO的量，根据炸药爆破后的有毒气体国家标准取0.1m3/kg；t通风时间，取20min；c爆破经通风后，允许工人进入工作面工作的CO浓度，取0. 02%。按风速进行验算：按最低风速验算：Q采15×S采15×5.2272.6m3/min1.21m3/s；按最大风速验算：Q采240×S采240×4.841161.6m3/min19.36m3/s；根据以上几种方法计算取其中最大值， 采煤工作面风量取最大值5.4m3/s。2、掘进工作面需风量计算。煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面实际需要风量，根据瓦斯、二氧化碳涌出量，炸药用量，同时工作的最多人数，局部通风机的实际吸风量等因素分别计算，并选取最大值。(1) 按沼气涌出量计算Q掘100×T×q瓦×K掘/(24×60)100×47.5×0.46×1.8/(24×60)2.73m3/min0.05m3/s式中T掘进面日掘进煤量，47.5t/d；q瓦掘进工作面二氧化碳相对涌出量，0.46m3/t；K掘二氧化碳涌出不均匀的风量备用系数，取1.8。(2) 按一次爆破最大炸药量计算Q采Ac×b/(t×c)4×0.1/(20×0.0002)100m3/min1.67m3/s式中Ac掘进工作面一次爆破最大炸药量，4kg；b每公斤炸药爆破后生成的当量CO的量，根据炸药爆破后的有毒气体国家标准取0.1m3/kg；t通风时间，取20min；c爆破经通风后，允许工人进入工作面工作的CO浓度，取0.02%。(3) 按局部扇风机的实际风量计算掘进面配备1台FBD2×5.5局部扇风机，局部扇风机供风量为250150m3/min；Q掘=Qf×I×kf式中 Qf掘进面局部通风机额定风量，150m3/min；I掘进面同时运转的局部通风机台数，1台；kf为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，取1.2。Q掘=160×1×1.2=192m3/min =3.2 m3/s(4) 按掘进工作面同时工作的最多人数计算Q掘4×N4×520m3/min0.33m3/s式中Q掘掘进工作面实际需要的风量，m3/s；N掘进工作面同时工作的最多人数，5人。 (5) 按风速进行验算最低风速：Q掘15×S掘15×6.394.5m3/min1.58m3/s最高风速：Q掘240×S掘240×6.31512m3/min25.2m3/s经过以上计算，掘进工作面实际需要的风量取最大值3.6m3/s。（6）按掘进工作面温度和炸药量验算：掘进工作面温度和炸药量炸药量/KG5520>20温度/16以下1622232616以下1622232616以下16222326需要风量/m3·min-14050605060806080100温度为1622、炸药量在5kg以上时风量为60m3/min。（7）按有害气体浓度验算：回风流中瓦斯或二氧化碳不得超过1，即 Q=P瓦/Q掘1式中：Q掘进工作面需要风量，m3/min； P瓦瓦斯绝对涌出量，m3/min；取P瓦0.35m3/min。则 Q掘P瓦/1=0.35/0.01=35m3/min掘进工作面需要风量192m3/min满足以上4个条件, 通过上述计算及风速验算掘进工作面风量取Q掘=192m3/min局扇选型： 选用FBD2×5.5型对旋式局部通风机,功率11KW ，有效风量 200-100m3/min，配风筒直径500mm，通风距离5001000m为工作面的风机，可以满足本工作面的通风需要。所以选用FBD2×5.5型对旋式局部通风机。3、井下独立通风硐室所需风量计算：井下的机电硐室均采用矿井总风压通风。取160m3/min矿井总风量的确定：根据矿井的实际通风能力，矿井的总进风量按掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算： Q矿井=(5.0+3.2×2+2.0)×1.25=16.75m3/s矿井总进风量取16.75m3/s。第四章 矿井风量分配、风压及等积孔一、分配风量经计算可确定矿井总风量为 Q矿井=1005m3/min。因采用分步计算法计算矿井总风量，井下总风量扣除采煤、掘进工作面的风量，剩余风量全部算到其他用风巷道。井下各点用风量分配如下：矿井风量分配回采工作面：5.38m3/s；掘进工作面：4.48m3/s；硐室其它地点：6.89 m3/s。风速校核：当风量分配到各巷道用风点时，必须对各个巷道的风速进行校核，本设计风量分配后，井下各地点的风速经验算均符合要求。见下表4-141 井巷风速验算表井巷名称风速（m/s）煤矿安全规程允许风量最低最高混合提升斜井2.728回采工作面1030.258+1493掘进工作面0.80.154+1520掘进工作面0.70.154集中回风巷2.898回风斜井3.1615二、矿井通风总阻力计算及等积孔（一）、矿井通风总阻力的计算原则：1、矿井通风的总阻力，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），宜按井巷磨擦阻力的10%计算，改扩建矿井宜按井巷磨擦阻力的15%计算。（二）、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（风流线路），各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井通风总阻力，用hm表示。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，根据通风容易时期，通风困难时期分别计算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阻力hme和hmd；矿井通风容易时期的总阻力：hme=（1.1-1.15）hfe矿井通风困难时期的总阻力：hmd=（1.1-1.15）hfd式中hf按下式计算：Hf=ni=1hfiHfi=aliuiQi/si3式中hme矿井通风容易时期的总阻力，pa，Hmd矿井通风困难时期的总阻力，pa，hfe矿井通风容易时期的总摩擦阻力，Pahffd矿井通风困难时期的总摩擦阻力，Pahfi矿井下第i巷道的摩擦阻力，Paai矿井下第i巷道的井巷摩檫阻力系数，N.S2/m4Li矿井下第i巷道的井行长度，mUi矿井下第i巷道的井巷的净断面面积，m2Qi2矿井下第i巷道的井巷的净断面面积，m2Si3矿井下第i巷道的井巷的风量，m3/s矿井通风容易时期，困难时期的矿井通风总阻力的计算见矿井通风阻力计算表。矿井通风容易时期总阻力计算表时期井巷区段序号井巷名称支护形式摩擦阻力系数Kg.S2/m4L(m)U(m)S(m2)S3(m2)3R摩(千缪)Q(m3/s)Q2(m3/s)2V(m/s)h摩(毫米水柱)备注容易1-2混合提升斜井料砌0.00492609.436.73240.640.0499 16.75280.562.69 14.00 容易2-3混合提升斜井锚喷0.01212809.436.75307.550.1039 6.137.210.903.87 容易3-4+1493运输顺槽锚网0.01531509.85.50166.380.1352 5.2527.560.953.73 容易4-5A4西回采工作面悬移支架0.024429.245.22142.240.06555.429160.951.91容易5-6+1520回风顺槽锚网0.015316094.80110.590.1992 5.2527.561.095.49 容易6-7回风石门锚喷0.0103408.124.5091.130.0413 15.25232.563.39 9.60 容易7-8集中回风巷锚喷0.01037809.365.8195.110.3854 16.75280.562.89 108.13 容易8-9回风斜井锚喷0.01212458.845.3148.880.1760 16.75280.563.16 49.38 196.111.2h摩=1.2×196.11=235.332Pa矿井通风困难时期总阻力计算表时期井巷区段序号井巷名称支护形式摩擦阻力系数Kg.S2/m4L(m)U(m)S(m2)S3(m2)3R摩(千缪)Q(m3/s)Q2(m3/s)2V(m/s)h摩(毫米水柱)备注困难1-2混合提升斜井料砌0.00492609.436.73240.640.051916.75280.562.0114.56困难2-3混合提升斜井锚喷0.01212809.436.75307.550.1386.137.211.615.13困难3-4+1493运输顺槽锚网0.01536909.85.50166.380.4795.2527.560.7313.20困难4-5A4西回采工作面悬移支架0.024429.245.22142.240.06265.4250.771.57困难5-6+1520回风顺槽锚网0.015370094.80110.590.75295.2527.560.820.75困难6-7+1520 A4东掘进锚网0.015320010.525.6175.620.1833.159.920.5642.56困难7-8回风石门锚喷0.0103458.124.5091.130.041315.25232.561.119.60困难8-9集中回风巷锚喷0.01037309.365.8195.110.385416.75280.562.02108.13困难9-10回风斜井锚喷0.01212458.845.3148.880.17616.75280.562.1449.381.2h摩=1.2×264.88=317.86Pa264.88三、计算等积孔及通风难易程度计算。1、计算等积孔用矿井总风阻来表示矿井通风难以程度，不够形象，且单位又复杂。因此，常用矿井等及孔作为衡量矿井通风难以程度的指标，矿井等积孔按下式计算：A=1.19/ ，m2Rm=hme/Q2, Ns2/m8式中: hme矿井通风总阻力,PaRm矿井总风阻NS2/m8A矿井等积孔m2Q矿井总风量m2/s矿井通风容易时期:Rm=hme/Q2, Ns 2/m8=0.915Ns 2/m8Ae=1.19/ ,m2=1.27m2矿井通风困难时期:Rm=hmd/Q2, N2s/m8 =0.951Ns 2/m8Ad=1.19/ ,m2=1.122、矿井通风难易程度评价根据矿井总风阻或等积孔，通常把矿井按通风难易程度分为三级，如43所列矿井通风难易程度矿井总风阻(Rm) Ns 2/m8等积孔(A)容易< 0.355>2中等0.3551.4201-2困难1>1.420<1矿井通风容易时期的等积孔为Ae=1.27根据上表43可确定本矿井通风难易程度为：中等矿井通风困难时期的等积孔为Ad=1.12根据上表43可确定本矿井通风难易程度为：中等。第五章 通风设备及反风一、选择矿井通风设备矿井通风设备是指主要通风和电动机。1、矿井通风设备的要求(1)矿井必须装设两台同等能力的主通风设备,其中一套备用。(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，当工矿变化较大时，根据矿井分起时间及接通情况，应分期选择电动机。(3)通风机的能力应留有一定余量，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。矿井通风机必须满足在其服务期间,满足矿井通风最困难期和通风最容易期的通风要求,一般根据两年时期的通风机风压和风量来按通风机的个体特性曲线选择风机.2、计算通风机风量Qf考虑到通风机的外部漏风因素，主要的风量可用下式计算：Q通=K外·Q总m3/min K外-外部漏风系数，抽出式通风时，K外=1.05-1.10出风井无提升任务时取1.05,有提升时取1.10Q通=1.05×1017=1067.85m3/min3、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（风洞和扩散器）的阻力hm及扩散器出口能量损失hvd。当自然风压与通风机风压作用相同时取“”自然风压与通风机风压作用相反时取“+”根据提供的通风机性能曲线可求出通风机风压。Htd=hm+hd+hvd±Hn通常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，对抽出式通风矿井轴流式通风机：容易时期Hsdmin=hm+hd-hn=32.99+10-2=40.99Pa困难时期Hsdmax=hm+hd-hn=38.52+10+2=50.52Pa通风容易时间为使自然风压与通风机风压作用相面时，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，为使自然风压与通风机压作用反相时，通风机能力满足，故通风系统阻力中加上自然风压hn。4、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和矿井通风困难时期通风机的Qf、Hsd max在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。本矿井现选用FBCZ12A型矿用轴流式风机。风机叶轮直径1.0m，风量9002160m3/min，风压200-1050Pa。叶片角度在20°35°之间连续可调，转数n=1450r/min，配套电动机型号为：YBFe225M-4，额定功率37KW，额定电压380V。5、电动机的选择(1)通风机输入功率按通风容易及困难时期，分别计算通风机需输入功率Nmin、NmaxNmin = QfHsd min 1000s =(5.38×40.99)/(1000×0.64)=0.34KWNmaxax = QfHsd min 1000s =(5.38×50.52)/(1000×0.65)=0.42KW 式中Nmin、Nmax分别为矿井通风容易时期和通风困难时期通风机的输入功率，KW。s 通风机的静压效率。(2)电动机的台数及种类当Nmin0.6Nmax时，可选一台电动机，电动机的功率为：Ne=Nmax·Ke/(etr)当Nmin0.6Nmax时，可选两台电动机，电动机的功率为：初期 Ne= ·Ke/(etr)后期 Ne=Nmax·Ke/(etr)式中Ke电动机容量备用系数，Ke=1.11.2；e电动机功率，e=0.90.94；tr传动功率，电动机与通风机直联时，tr=1；皮带传动时tr=0.95。本设计Nmin0.6Nmax时，可选一台电动机，电动机的功率为：Ne=Nmax·Ke/(etr)=(0.42×1.2)/(0.9×0.95)=0.59KW矿井现使用的主要通风机的配套电机功率为37KW，可以满足通风系统的要求。电动机功率KW时，宜选用异步电动机。电动机功率在400500KW以上时宜选用同步电动机，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高。二、反风1、反风方式反风时回风井变为进风井，风流方向为斜风井-集中回风巷-回风石门-回风顺槽-采煤工作面-运输顺槽-+1493水平车场-主斜井-地面。2、反风设施反风设施主要是地面防爆门，反风时必须要将防爆门插好，不能打开。风机电动机反转，压入式通风。风机在正常情况下，反风风量为正常风量时的5060%以上，操作时间 小于10min.主风机房、安全出口、回风巷等处设置闸门、反向风门等设施，防止反风时风流短路、漏风。第六章 供热风系统设计为确保矿井冬季生产安全，进风井井筒必须进行空气加热，以保证进风井口以下的空气温度在2以上，故在进风井井口附近设置热风炉室，加热后的空气送入主进风井中。热风炉的选型：1、计算需要加热的风量L：L=L(tm-to)/(tk-to)(m3/s)=4.89×2-(-32)/50-(-32)=2.03 m3/s 注：L井筒或平硐的总进风量，m3/s ；本设计取L=4.89tm冷风与热风混合后的温度，规定为2；to当地大气冬季最低气温，本设计取-32；tk 热风的温度，本设计取50。2、对进风加热所需热量Qh计算：Qh=CPLPm(tm-to)×60×60 KJ/h =1.01×4.89×1.284×2-(-32)×60×60=776205 KJ/h注：CP等压比热，平均取CP=1.01 KJ/(Kg-) L井筒或平硐进风量，m3/s Pm 热风与冷风混合后的密度在规定tm=2时相对应的Pm =1.284Kg/m3按Qh再考虑10%的富裕量选择合适的热风炉Qrz=Qh×(100+10)%=776205×(100+10)%=853826 KJ/h 853826 KJ/h=853.826MJ/h=20.4万大卡/h单位换算如下：1大卡=4.186KJ 1万大卡=41.86MJ 1MJ=1000KJ-1000000J根据以上参数，本设计用MTK20型热风炉，主要参数见表61表61 MTK20型热风炉性能参数表序号名 称数 量单 位1额定发热量20万大卡/时2热效率60%3耗煤量60Kg/h4送风量9800m3/h5耗电量2.2KW/h6风机电动机功率2.2KW第七章 矿井通风费用概算吨煤通风成本是煤矿通风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、热风炉通风机电费之和除以年产量，可用如下公式计算：W1=(E+EA+EB)×D/T，元/t=(78588.52+57631.58+9473.68)×0.6/10000=8.74元/tE=(365×24)×Nemax/(Ke·v·w),KW·h =9760×7.5/(1.1·0.8·0.95) =78588.52 KW·hEA=(365×24)×NJ/(Ke·v·w),KW·h =8760×5.5/(1.1·0.8·0.95) =57631.58 KW·hEB=(150×24)×NR/(Ke·v·w),KW·h =3600×2.2/(1.1·0.8·0.95) =9473.68 KW·h式中D电价，元/KW·h；本设计取D=0.6元/KW·h； T矿井年产量，t：本设计取T=10000t； E主要通风机年耗电量，KW·h； EA局部通风机年耗电量，KW·h； EB热风炉通风机年耗电量，KW·h；v变压器效率，可取0.95；w电缆输电效率，取决于电缆长度和每米电缆耗损，在0.9-0.95范围内选取；Ke电动机容量备用系数，Ke=1.11.2；Nemax主要通风机电动机功率，KW；NJ局部通风机电动机功率，KW；NR热风炉风机电动机功率，KW。2、设备折旧费(W2)通风设备的折旧费与设备数量、成本及服务年限有关，可采用表71进行计算。吨煤的通风设备折旧费W2为W2=G1+G2/T，元/t =(2655-1100)/10000=0.38元/t表71 通风成本计算表序号设备名称计算单位数量单位成本总成本服务年限每年的折旧费(元)设备费运输及安装费总计基本投资折旧费(G1)大修理折旧费(G2)1主要通风机元116002局部通风机元111003热风炉元11400总计311003、材料消耗费(W3)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，元/t =9000/10000=0.9元/t式中C材料消耗总费用，元/a。4、通风工作人员工资费用(W4)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，元/t =38000/10000=3.8元/t5、专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费(W5)折算至吨煤的费用为W5(元/t)W5=5000/10000=0.5元/t6、每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用(W6)W6=4000/10000=0.4元/t7、矿井吨煤通风费用WW= W1+ W2+ W3+ W4+ W5+ W6，元/t =8.74+0.38+0.9+3.8+0.5+0.4=14.72元/t由以上计算得出矿井的吨煤通风费用为：14.72元/t第八章 矿井通风系统的合理性、可靠性和抗灾能力分析1矿井通风方式、系统对矿井的保证程度和措施根据矿井开拓方式，矿井通风系统为并列式。矿井回采时由混合提升斜井进风，斜风井回风。矿井通风系统和通风方式设计合理，矿井风量满足煤矿安全规程的要求。矿井在生产过程中应当注意矿井内外部漏风，尤其是水平回风巷与进风巷，总回风巷与总进风巷以及风井的安全出口、防爆门处的漏风，必须严格按照规程规定要求制作风门，保证工作面的有效新鲜风流供应。再次，由于矿井进回风间有联络巷，为了保证正常通风时风流不短路，并在反风时全矿井能实现反风，在矿井进回风之间必须设置四道风门，其中正反各两道，能实现闭锁，同时要求矿井的其它通风设施完好有效，如采区封闭墙、风窗等。最后，要求测风员能按时测风，正确调节风路和风量，保证系统的可靠性。根据风量、负压设计结果，选用2台FBCZ12A型轴流式通风机，其中1台工作，1台备用。矿井投产后应按设计要求设置各种通风设施，使矿井满足通风及安全的要求。矿井采用斜井开拓，采煤方法为走向长壁悬移顶粱液压支架爆破落煤放顶煤采煤法。矿井投产时布置2条井筒，即混合提升斜井和斜风井。 混合提升斜井采用单钩串车提升，铺设600mm轨距的22kg/m钢轨，设行人台阶及扶手，斜风井设行人台阶及扶手。混合提升斜井和斜风井及井下各用途巷道的通风断面满足煤矿安全规程对风速的要求。 采煤工作面和掘进工作面均按规程要求配备风量。矿井采用并列式通风系统，设计矿井混合提升斜井为矿井生产时的主要进风井，井筒内设有行人台阶和扶手；斜风井作为矿井生产时的回风井，井筒内设有行人台阶和扶手，便于人员行走。2.矿井风量和通风网络对安全的保证程度及措施由于矿井通风网络较为简单，因此，矿井主要通风线路一般也不会变化很大，只是随回采或掘进速度的影响而变化。矿井总风量的需求按照前述计算也没有太大变化，正常时期只有一个采煤工作面和一个掘进工作面，有时只有一个采煤工作面，所以只要保证风机正常运转供风，及时检修或及时使用备用风机，该矿井的通风量及网络是较为可靠的。3.掘进工作面等局部通风保证程度及措施掘进工作面通风管理 (1)掘进头采用压入式局扇通风，局扇功率5.511KW，风筒采用柔性阻燃风扇，风筒距工作面不少于5m。(2)风筒应悬挂整齐，并无漏风现象，每节风筒应顺接。(3)放炮前风筒应收两节，通风时顺接两节。(4)掘进头后5m处应安设瓦斯断电仪探头。4.矿井风量和通风网络对安全的保证程度及措施由于矿井通风网络较为简单，因此，矿井主要通风线路一般也不会变化很大，只是随回采或掘进速度的影响而变化。矿井总风量的需求按照前述计算也没有太大变化，正常时期只有一个采煤工作面和一个掘进工作面，有时只有一个采煤工作面，所以只要保证风机正常运转供风，及时检修或及时使用备用风机，该矿井的通风量及网络是较为可靠的。5.反风系统及可靠性使用两台同等能力的轴流式通风机，在通风设施完整的情况下，直接使用风机反转反风，此类风机能够满足矿井反风风量要求和反风时间要求。6.主要通风设施设置要求及管理措施主要通风设施有风门、封闭墙、风帘等。其中风门用于进回风之间的联络巷，达到行人及反风要求，防止风流短路，设置时要求必须正反分两组各两道，两道正向风门之间能够实现闭锁，或者两道 反向风门之间能实现闭锁，两组风门间距满