中国矿业大学2011级本科生《矿井通风与安全》课程设计
4.6.3电动机的选型
根据本矿通风容易时期和困难时期主要通风机的输入功率Nfmin和Nfmax，计算电动机的输出功率Neo。
本矿前期通风容易时期输入功率为145Kw，通风困难时期为235Kw，Nfmin和Nfmax相差大，Nfmin/Nfmax=145/235=0.617>0.6
根据目前电动机的使用情况，在两个时期均能同时使用235Kw功率以上的异步电动机，这种电动机的输出功率Neo和输入功率Nei分别用下式计算
Neo=Nfmax/ηe (4-21)
式中：ηe：传动效率，取ηe=0.9；
Nei=(1.10-1.15)×Neo/ηe (4-22)
式中：1.10-1.15：电动机容量系数，轴流式通风机取1.10；
ηe：电机效率，取ηe=0.9。
所以
Neo=Nfmax/ηe=235/0.9=261.1（Kw）
Nei=(1.10-1.15)×Neo/ηe1=1.1×261.1/0.9=319.2（Kw）
根据以上计算电动机的输入、输出功率及主要通风机要求的转速（数）；主要通风机相配套的电动机型号为JR-148-8，其主要技术参数见表4-22。
表4-22 电动机技术参数
额定功率 Kw 350 额定电压 V 380 最大力矩 1.84 额定负载时 电流A 699 飞轮转矩 /Nm2 580 转速rmin-1 734 总重 Kg 3100 效率 94.2% 功率因数 0.87 型号 JR-148-8 电压 509 转子数据 电流 472 制造厂家
4.7矿井通风费用概算
4.7.1吨煤通风成本
(1).主要通风机运转的耗电量If
（4-23） If?〔(N1?N2)/2?365?24〕〔/?e.?c.?y.?H〕式中：N1、N2—主要通风机风机运行最大、最小功率，kw；
?e—主要通风机电动机的效率，取0.85；
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?c—传动效率，取0.95；
?y—变压器的效率，一般取0.8； ?H—电线的输电效率，取0.95。
If＝（145＋235）×365×24/（2×0.85×0.8×0.8×0.95）
＝206.1176×104kw·h/a (2).局部通风机运转的耗电量Il
Il?N?365?24/? （4-24）
式中：N—局部通风机电动机功率，kw；
?—电机效率，90％。
Il＝37×365×24/0.9=36.01×104kw·h/a
(3).一年内各内风机的总耗电量Ia
本矿井生产时共有2台主要通风机和4台局部通风机同时运转，故
Ia＝If＋4×Il＝448.245×104 kw·h/a
(4).吨煤耗电量Io
Io＝Ia/T， kw.h/t （4-25）
Io=448.245×104/240×104=1.867kw·h/t
(5).吨煤通风电费
E＝Io×D （4-26）
式中：D—每度电费用，取0.63元
E＝1.867×0.63＝1.1767Y/t
4.7.2设备折旧费
通风设备的折旧费是指主要通风机及配套电机、风机所有附属设备的折旧费用。 根据《煤矿生产经营指标》，一全套风机房所有通风设备造价共计40万元，其回收率为4%，服务年限为25a，则年折旧费为：
Q折旧= 2×40×(1-4%)/25＝3.072，万元
则吨煤通风设备的折旧费为：3.072/240=0.013，元/t
根据《煤矿生产经营指标》通风设备的年维修费为80000元/a，则通风设备的吨煤维修费为：
Q维护=80000×2/（240×10000）＝0.00298，元/t
吨煤的通风设备折旧费为：0.013元/t 吨煤维修费和设备折旧费为：0.016元/t。
4.7.3材料消耗费用
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为：
Q 消耗=
C，元/t (4-27) T34
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式中:
C ——材料消耗总费用，元/a，设计取70000元。
= 70000/1200000 =0.058元/t
4.7.4通风工作人员工资费用
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为：
Q工资=
A，元/t (4-28) T = 3000000/1200000= 2.5元/t
4.7.5每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用
W6 = 200000/1200000= 0.167元/t
矿井每采一吨煤的通风总费用W为：
W = 1.1767+0.016+0.058+2.5+0.167= 3.918元/t
4.8主要通风机及其附属装置
矿井反风就是当矿井发生突变的时候及时使风流反向，控制灾害和灾情的发展的应变措施。为了保证运转的安全可靠，除主要通风机机体外，仍需设置一系列附属装置，如反风装置、防爆门、风硐和扩散器等[9]。
4.8.1反风装置
本矿井采取的反风方式为风机反转反风。反风装置就是使正常风流反向的设施。当进风井附近和井底车场发生火灾或瓦斯煤尘爆炸时，为了避免大量的CO和CO2等有害气体进入采掘空间，危及井下工人的生命安全，则利用反风装置迅速使风流逆转。本设计选取62A14-11No24型轴流式风机，这种风机反转后的风量可以达到正常时期风量的60%，故不须设置反风装置进行反风。
本矿每年进行反风演习一次，每季度都要检查反风功能，保证随时可用。
4.8.2防爆门
防爆门为保护风机，在风井井口设置钟形防爆门。防爆门放入井口圈的凹内，槽中盛水以防漏风，深度必须大于防爆门的内外压差。如图4-14所示：
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图4-14 防爆盖示意图
1-防爆井盖；2-密封液槽；3-滑轮；4-平衡重锤；5-压脚；6-风硐
54.8.3扩散器
本设计选用由圆锥形内筒和外筒构成的环状扩散器，它可以将风机出口的大部分速压转变为静压，以减少风机出风口的速压损失，提高风机的静压。
4.8.4风硐
风硐是矿井主要通风机和出风井之间的一段联络巷道，风硐通风量很大，其内外压差较大，因此要特别注意减小风硐阻力和防止漏风。
4.8.5消音装置
《规程》规定矿井主要通风机噪音不得超过90dB，本设计采用主动式消音装置，把大部分噪音吸收掉。
4.9矿井通风系统评价
本矿井采用抽出式通风，设计风井在整个服务年限内通风阻力较小，风机运转平稳，通风均比较容易；吨煤通风成本低，比较经济；所选用的轴流式风机效率高，电耗少；风机反转反风安全可靠；每个采区工作面都有独立的通风系统，通风系统较为简单。在工作面 通过预抽瓦斯大大降低了瓦斯浓度，提高了通风系统的安全性。
通风安全设施主要有：风门、调节风窗、回风井井口防爆门等。 矿井采掘工作面独立通风，井下硐室实现了独立通风。
综上所述，本矿井通风系统简单、合理、稳定，通风方式合理，配风满足需要，通风设施齐全有效，抗灾能力强。
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参考文献
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