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第1章　矿井通风系统设计1

1.1　矿井通风系统的基本特性1

1.1.1　矿井通风系统的作用1

1.1.2　矿井通风系统的组成和结构1

1.1.3　矿井通风系统的主要类型2

1.1.4　合理通风系统的重要性2

1.2　矿井通风系统设计的内容和原则3

1.2.1　通风系统的设计方法3

1.2.2　通风系统的设计原则4

1.2.3　通风系统设计应遵守的规定4

1.2.4　矿井通风设计的任务和内容5

1.2.5　通风系统技术经济比较10

第2章　矿井通风网络设计11

2.1 矿井通风系统方案的拟定11

2.1.1　统一通风11

2.1.2　分区通风11

2.1.3　单元通风14

2.2　矿井进风井与回风井的布置16

2.2.1 进、回风井的布置原则16

2.2.2 中央式布置进、回风井16

2.2.3　对角式布置进、回风井17

2.2.4　混合式布置进、回风井17

2.2.5　进、回风井的布置方法17

2.3 中段通风网络设计及风流控制18

2.3.1 中段通风网络的设计原则18

2.3.2 中段通风网络布局示范19

2.3.3　有害风流的控制20

2.4　采场通风网络及通风方法22

2.4.1 采场通风网络的设计原则22

2.4.2　巷道型或硐室型采场的通风22

2.4.3　有底柱采矿方法的通风23

2.4.4　无底柱分段崩落法的通风23

第3章　需风量计算与风量分配24

3.1　需风量的计算及合理供风量的确定24

3.1.1 回采工作面需风量计算24

3.1.2　掘进工作面需风量计算27

3.1.3　硐室需风量计算29

3.1.4　总需风量的计算29

3.1.5　合理供风量的确定30

3.2　矿井风量分配31

3.2.1　风量分配的原则31

3.2.2　风量分配的方法31

3.2.3　风量的按需分配与调控32

3.3 vCad通风网络解算程序32

3.3.1　通风网络解算基本过程32

3.3.2 vCad的基本功能33

第4章 矿井通风阻力及全矿通风总阻力的计算37

4.1 井巷摩擦风阻与阻力37

4.1.1　井巷摩擦阻力37

4.1.2　摩擦阻力系数与摩擦风阻38

4.1.3　井巷摩擦阻力计算方法39

4.2　井巷局部风阻与正面阻力39

4.2.1　局部阻力39

4.2.2　局部阻力系数和局部风阻40

4.2.3　正面阻力41

4.3　井巷通风阻力定律42

4.4 矿井通风总阻力与矿井等积孔42

4.4.1　矿井通风总阻力计算42

4.4.2　矿井总风阻与等积孔43

第5章　矿井风流控制设计45

5.1 矿井风流输送与调控方式的选择45

5.1.1　主扇-风窗调控45

5.1.2　主扇-辅扇调控45

5.1.3　多级机站调控46

5.1.4　单元调控47

5.1.5　选择调控方式的法则48

5.2　矿井通风方式及主扇安装地点的选择50

5.2.1　典型通风方式及特点50

5.2.2　选择通风方式的规则51

5.2.3 主扇的安装地点的选择52

5.3　矿井通风构筑物52

5.3.1 主扇扩散器、扩散塔和反风装置52

5.3.2 风桥53

5.3.3 风墙53

5.3.4 风门54

5.3.5 风窗55

5.3.6　空气幕55

5.3.7　导风板55

5.4　矿井漏风问题及有效风量率56

5.4.1 矿井漏风及其控制与利用56

5.4.2　漏风率与有效风量率57

第6章　矿井主扇及其选择59

6.1　矿用扇风机的类型、构造及工作原理59

6.1.1　离心式扇风机59

6.1.2　轴流式扇风机60

6.2　矿井主扇的选择与应用61

6.2.1　扇风机的工作参数61

6.2.2　扇风机的个体特性曲线62

6.2.3 自然风压对风机特性的影响63

6.2.4　矿井主扇的选择66

6.3　扇风机的性能调节与测定70

6.3.1 主要扇风机的工况点调节70

6.3.2　扇风机的性能测定72

6.4　扇风机联合作业75

6.4.1 扇风机串联作业75

6.4.2　扇风机并联作业77

6.4.3　并联与串联作业的比较79

第7章　特殊条件矿井的通风81

7.1 内因发火矿井通风81

7.2　高海拔矿井通风82

7.2.1　海拔高度对空气性质的影响82

7.2.2　海拔高度系数计算中各参数的确定85

7.2.3　高海拔矿井的风量计算86

7.2.4　高海拔矿井的风阻计算87

7.2.5 高海拔矿井通风要求和应采取的措施88

7.3　采用柴油设备的矿井通风及废气净化措施88

7.3.1 柴油机所排出的废气组成88

7.3.2　采用柴油设备时的坑内废气净化标准89

7.3.3　采用柴油设备时的坑内通风量计算89

7.3.4 采用柴油设备的矿井通风系统布局原则92

7.3.5　柴油机的机外废气净化措施93

7.3.6　测定柴油设备排放废气用的仪表98

7.4 含铀金属矿井通风99

7.4.1 氡与氡子体对空气的污染99

7.4.2 防氡措施101

7.4.3　通风设计104

7.4.4 防氡工作的组织与监测109

7.5　特殊条件矿井通风设计内容110

第8章　矿井降温与防冻112

8.1　矿井防冻112

8.1.1 井口空气加热方式112

8.1.2　空气加热量的计算113

8.1.3　空气加热器的选择计算114

8.2　矿井主要热源及其散热量116

8.2.1 井巷围岩传热116

8.2.2　机电设备放热117

8.2.3　运输中煤炭及矸石的放热117

8.2.4　矿物及其他有机物的氧化放热118

8.2.5　人员放热118

8.2.6　热水放热118

8.3　矿井风流热湿计算119

8.3.1　地表大气状态参数的确定119

8.3.2　井筒风流的热交换和风温计算119

8.3.3　巷道风流的热交换和风温计算120

8.3.4 采掘工作面风流热交换与风温计算121

8.3.5　矿井风流湿交换123

8.4　矿井降温的一般技术措施124

8.4.1 通风降温125

8.4.2 隔热疏导125

8.4.3 个体防护126

8.5　矿井空调系统设计简介126

8.5.1 矿井空调系统设计的依据126

8.5.2　设计的主要内容与步骤127

8.5.3　矿井空调系统的基本类型127

8.5.4 制冷站负荷的确定和制冷设备的选择129

第9章　某金矿矿井通风系统设计实例130

9.1 矿山概况130

9.1.1 资源概况130

9.1.2　采矿现状130

9.1.3　通风现状131

9.1.4　气候条件131

9.1.5　各主要井巷的断面积、支护形式131

9.1.6 各井口的地面标高、井底标高132

9.1.7　矿山工作制度132

9.2　设计依据132

9.3　通风系统选择132

9.3.1　通风方案选择132

9.3.2　进回风井选择132

9.3.3 主扇工作方式及安装地点133

9.3.4　阶段通风网络结构134

9.3.5　矿井通风构筑物134

9.4　全矿需风量计算134

9.4.1　采矿作业面需风量134

9.4.2　掘进作业面需风量135

9.4.3　专用硐室需风量136

9.4.4　全矿总风量136

9.5　通风阻力预算及通风设备初选136

9.5.1　矿井自然风压136

9.5.2　全矿总阻力与风机级数的确定138

9.5.3　风机位置的初步确定138

9.6　通风网络解算与系统优化140

9.6.1　初始通风方案自然分风计算140

9.6.2　风机位置优选140

9.6.3　通风天井合理布局140

9.6.4　通风网络优化解算结果140

9.7　井巷经济断面计算141

9.8　投资概算143

9.9 主要设备144

第10章　某铝土矿通风系统设计实例145

10.1 矿山概况145

10.1.1 资源概况145

10.1.2 开采现状145

10.1.3　通风现状146

10.1.4　气候条件147

10.1.5　各主要井巷的断面积、支护形式147

10.1.6　矿山工作制度147

10.2　设计依据147

10.3　全矿需风量计算147

10.3.1　采矿作业面需风量147

10.3.2　掘进作业面需风量149

10.3.3　全矿总风量149

10.4　通风系统选择150

10.4.1　通风方案选择150

10.4.2　进回风井选择150

10.4.3 主扇工作方式及安装地点150

10.4.4　风机选择151

10.5　通风网络解算与系统优化151

10.5.1　矿井自然风压151

10.5.2　通风网络数字化152

10.5.3 现有通风系统自然分风计算153

10.5.4　通风网络优化解算结果153

10.6　井巷经济断面计算153

第11章 某钨矿区矿井通风系统设计实例155

11.1　矿山概况155

11.1.1　开拓系统155

11.1.2　矿井开采现状155

11.1.3　矿井通风现状155

11.1.4　气候条件156

11.2　设计依据156

11.3　第一期上部通风系统设计157

11.3.1　矿井需风量计算157

11.3.2　矿井自然风压计算158

11.3.3　矿井通风系统方案比较与选择159

11.3.4　矿山通风系统设计166

11.3.5　通风系统工程预算168

11.3.6　通风系统主要技术经济指标169

11.4　第二期深部开拓期通风初步设计169

11.4.1　矿井所需风量计算169

11.4.2　第二期深部开拓期矿井通风系统描述170

11.4.3　最大阻力计算171

11.4.4　风机选型配置171

11.4.5　新增通风工程173

11.5　第三期深部生产期通风规划173

11.6　通风系统管理174

第12章　矿井空气计算176

12.1 空气的物理性质与状态变化176

12.1.1　空气的物理性质176

12.1.2　空气的状态177

12.2　矿井中的热湿交换185

12.2.1 热传导185

12.2.2　对流换热188

12.2.3　复合传热189

12.2.4　空气与水之间的热湿交换191

12.3　矿井中的有害物质及安全标准193

第13章　通风设计常用参考资料198

13.1　摩擦风阻198

13.2　有关法规201

13.3　部分新型矿用通风机203

13.3.1 JK系列局部扇风机203

13.3.2 K、DK系列矿用节能风机207

13.4　通风系统符号图218

13.5　相关设计表格218

附录 K、DK系列风机个体特性曲线225

参考文献237