矿山机械设计通风、排水、压气

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1、矿山机械设计一井下通风1.1井下通风的目的及意义矿井通风的目的：依靠机械动力，将适量新鲜的空气沿着设定的路线连续不断地送入井下，以满足采矿工作面、掘进工作面、机电硐室、火药库，以及其他用风地点的需要，同时将这些地点的污浊空气连续不断地排出井口。矿井通风的意义：保证井下空气质量符合国家安全卫生标准，确保井下作业人员生存和生产有足够的氧气，冲淡并排出井下空气中的各类有毒有害气体和粉尘，调节井下气温，创造良好的生产环境，保证设备的正常运行，保障井下人员身体健康和生命安全，充分发挥劳动效能，提高生产率，提

2、高矿井抗灾与灾害发生时的救灾能力，以达到安全生产的目的。1.2矿井通风方式和通风系统1.2.1矿井通风方式：通风方式分为抽出式（图1-1-a）和压入式（图1-1-b）两种。(a)(b)图1-1矿井通风方式示意图1——风井；2——井底车场；3——石门；4——运输平巷；5——回采工作面；6——回风巷；7——出风井；8——风硐；9——通风机；10——风门抽出式通风运行方式：装在地面的通风机9运行时，在其入口处19产生一定的负压，由于外部大气压力的作用，迫使新鲜空气进入风井1，流经井底车场2、石门3、运输

3、平巷4，到达回采工作面5，与工作面的有害气体及粉尘混合变成污浊气体，沿回风巷6、出风井7、风硐8，最后由通风机9抽出排出地面。通风机连续不断地运转，新鲜空气不断流入矿井，污浊空气又不断地排出，在井巷中形成连续的风流，从而达到通风目的。压入式通风运行方式：将地面的新鲜空气由通风机9压入井下巷道和工作面，再由风井排出。（注：目前矿山通常采用抽出式通风方式。）1.2.2矿井通风系统：连接在一起的所有通风巷道及通风机构成了矿井通风系统。按通风机和巷道布置方式的不同，有以下三种通风方式：(a)(b)(c)图

4、1-2矿井通风系统示意图(a)中央并列式;(b)对角式;(c)中央边界式（a）中央并列式通风系统：进风井和出风井均在通风系统中部，一般布置在同一工业广场内。（b）对角式通风系统：中央主要井筒作为进风井，并在两翼各开一个出风井进行抽出式通风的通风系统。（c）中央边界式通风系统：中央主要井筒作为进风井，在井田边界开一个出风井进行抽出式通风的通风系统。1.3矿井通风机的分类及要求1.3.1矿井通风机的分类通风机根据风流在风机叶轮内部的流动方式不同，一般分为轴流式通风机（风沿轴向进入叶轮，经叶轮后仍沿轴向

5、流出）和离心式通19风机（风沿轴向流入叶轮，在叶轮内转为径向流出）两种离心式与轴流式风机在矿井通风中均广泛使用，它们各有特点：（1）结构：轴流式结构紧凑，体积较小，重量较轻，可采用高速电动机直接拖动，传动方式简单，但结构复杂，维修困难；离心式风机结构简单，维修方便，但结构尺寸较大，安装占地大，转速低，传动方式教轴流式复杂。目前新型的离心式风机由于采用机翼形叶片，提高了转速，使体积与轴流式接近。（2）性能：一般来讲，轴流式风机的风压低，流量大，反风方法多；离心式风机则相反。在联合运行时，由于轴流式风

6、机的特性曲线呈马鞍型，因此可能会出现不稳定的工况点，联合工作稳定性较差；而离心式风机联合运行则比较可靠。轴流式风机的噪声较离心式风机大，所以应采取消声措施。离心式风机的最高效率比轴流式风机要高一些，但离心式风机的平均效率不如轴流式高。（3）起动、运转特点：离心式风机起动时，闸门必须关闭，以减小起动负荷；轴流式通风机起动时，闸门可半开或全开。在运转过程中，当风量突然增大时，轴流式风机的功率增加不大，不宜过载，而离心式风机则相反。（4）适应范围：离心式风机适应于流量小、风压大、转速较低的情况，轴流式风

7、机则相反。通常当风压在3000～3200Pa以下时，应尽量选用轴流式通风机。另外，由于轴流式风机的特性曲线有效部分陡斜，适应于矿井阻力变化大而风量变化不大的矿井；而离心式风机的特性曲线较平缓，适应风量变化大而矿井阻力变化不大的矿井。一般来讲，大、中型矿井的通风应采用轴流式通风机；中、小型矿井应采用叶片前弯式叶轮的离心式风机，因为这种风机的风压大，但效率低；对于特大型矿井，应选用大型的叶片后弯式叶轮的离心式风机，主要因为这种风机的效率高。1.3.2对矿井通风机的要求通风设备的选型设计及安装运行必须遵

8、照《金属非金属矿山安全19规程》的有关规定，其中主要有以下几条：6.4.2.1矿井应建立机械通风系统。对于自然风压较大的矿井，当风量、风速和作业场所空气质量能够达到6.4.1的规定时，允许暂时用自然通风替代机械通风。6.4.2.5箕斗井不应兼作进风井。混合井作进风井时，应采取有效的净化措施，以保证风源质量。6.4.3.2每台主扇应具有相同型号和规格的备用电动机，并有能迅速调换电动机的设施。6.4.3.3主扇应有使矿井风流在10min内反向的措施。当利用轴流式风机反转反风时，其反风量