矿山环境与安全论文题目有哪些及答案
在我国的能源工业中，煤炭占我国一次能源生产和消费结构中的70％左右，预计到2050年还将占50％以上，因此，煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。2002年全国煤炭总量为13．9亿吨，2003年为16．0亿吨，2004年煤炭产量尽管达到了19．60亿吨，2005年达到21亿吨，仍不能完全满足需求[1_2]。当前，我国经济的快速增长，对煤炭工业发展提出了更高的要求。为此，必须确保煤炭工业*文章编号：1003—3033(2006)05—0042—05；收稿日期：2006—02—10；修稿日期：2006—04—12万方数据第5期林柏泉等：我国煤矿安全现状及应当采取的对策分析·43·持续、稳定、健康的发展。2当前煤矿安全生产形势我国95％的煤矿开采是地下作业，煤矿安全生产形势仍十分严峻，具体表现为：1)煤矿事故的死亡人数占工矿企业一次死亡10人以上特大事故的死亡人数的72．8％～89．6％(2002--2005年)；2)煤矿企业一次死亡10人以上事故中，瓦斯事故占死亡人数的71％。煤矿所面临的重大灾害事故是相当严峻的，造成的损失是极其惨重的。例如：2004年10月20日发生在郑州大平煤矿的瓦斯爆炸事故，死亡148人；2004年11月28 Et发生在铜川陈家山煤矿的瓦斯爆炸事故，死亡166人；2005年2月14 El发生在阜新孙家湾矿的瓦斯爆炸事故，死亡214人；2005年11月27 El发生在七台河东风煤矿的煤尘爆炸事故，死亡171人[3-51。3)由于煤矿事故多，死亡人数多，造成了我国煤矿的百万吨死亡率一直居高不下，与先进采煤国家的差距很大。20(K卜_2004年我国煤矿的百万吨死亡率为6～3，而国外先进采煤国家煤矿百万吨死亡率非常低。如2000年，南非煤矿的百万吨死亡率为0．13，印度为0．42，波兰为0．26，俄罗斯为0．46。2002年美国煤矿百万吨死亡率只有0．025。由此可见，我国煤矿安全生产水平与国外先进采煤国家相比，还有很大差距蚓6。4)煤矿特大及特别重大瓦斯(煤尘)灾害事故的频发不但造成国家财产和公民生命的巨大损失，而且严重地影响了我国的国际声誉。在以人为本、关爱生命、建立和谐社会的背景条件下，我国煤矿必须大幅度减少和控制特大以上瓦斯事故的发生。5)实际上，煤矿瓦斯事故的发生不是偶然的，它是以往煤矿生产过程中存在问题的集中暴露，涉及许多方面，既有自然因素、科技投入和研究的不足，也有人为的条件以及国家的体制、管理、经济政策，社会的传统观念，煤矿企业的文化素质等等。3煤矿生产中存在的主要问题[7]1)我国煤层自然赋存条件复杂多变，影响煤矿安全生产的因素多，是造成事故的客观因素。我国煤矿开采的煤层大多属于石炭二迭纪的煤层，其中瓦斯含量大、煤层透气性低，地质构造复杂，不易在开采前抽放瓦斯，但在采掘时，瓦斯放散量大，再加上开采煤层地质条件复杂和开采规模的扩大、开采集约化程度的提高，导致采动诱发的应力场、煤岩体裂隙场及瓦斯流动场的变化更加复杂多变，原有安全技术及理论基础已难以适应当前煤矿安全高效生产的迫切需求。在一定条件下容易诱发煤与瓦斯突出和瓦斯的突然涌出现象，造成瓦斯事故。中国的煤矿都是瓦斯矿，且高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井占48％，突出灾害的发生次数为世界之最，每年达数百次。突出的规模为几百吨、几千吨，甚至超过万吨，需要解决的技术难题多。而美国、澳大利亚的煤矿多为露天矿，煤层的赋存条件相对简单，有突出灾害的煤矿所占比例小，所采取的措施往往是停产关闭。但是，我国的情况不同，在目前的能源供应条件下，对高瓦斯矿井和突出矿井，不可能采取停产关闭的措施。为此，只能是自主开发与之相应的安全技术相结合，以确保高瓦斯矿井和突出矿井的安全生产。
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回答 您好，为您查询到以下信息：①矿山的安全措施主要包括：防护地压、地热、地下水、放射性、瓦斯、水灾、噪声等方面的措施；②矿山的环境保护措施主要包括：针对废气、废水、噪声、废碴（矸石）、尾矿、粉尘、露天采矿废坑、矿井地面塌陷所采取的措施以及复土造田、集水养鱼、草木种植、矿区绿化等环境保护措施。 提问 有没有详细一点的解答和措施 回答 您好，为您查询到以下信息：①矿山的安全措施主要包括：防护地压、地热、地下水、放射性、瓦斯、水灾、噪声等方面的措施；②矿山的环境保护措施主要包括：针对废气、废水、噪声、废碴（矸石）、尾矿、粉尘、露天采矿废坑、矿井地面塌陷所采取的措施以及复土造田、集水养鱼、草木种植、矿区绿化等环境保护措施。 您好 已帮您简单概括 更多2条
矿山环境与安全论文题目有哪些要求及答案
1）将矿山环境保护贯穿于矿产资源开发全过程，必须坚持“采前预防，采中治理，采后恢复”的原则，做好矿山环境保护与治理工作，把开发活动对环境的影响和破坏减少到最低限度。新建矿山必须符合生态环境准入条件。在矿山地质勘探阶段应查明矿区环境地质条件，作出现状评价，预测开发过程中和开发后可能产生的环境问题，提出防治对策建议，为矿山环境影响评价、矿山地质灾害评估、编制建设项目可行性研究报告与设计提供基础资料和科学依据。2）在新建（改、扩建）矿山阶段，坚持矿产资源开发利用与矿山环境保护并重的原则，实行环境一票否决制。严格执行矿山环境影响评价制度，新建矿山应向主管部门提交矿山环境影响评价报告书、矿山环境保护与治理方案。经审查认为采矿活动对环境影响和破坏较大的或遭破坏后难以治理，一律不予批准。新建（改、扩建）矿山必须满足和达到批准的矿山设计或国土资源管理部门提出的开采回采率，选矿回收率，共（伴）生资源综合利用率，废弃物回收利用的要求。满足规定的矿山最小开采规模要求，具有相应的安全设施，安全设施和矿山环境防治工程必须与采矿主体工程做到“三同时”。矿山环境保护与治理方案，其主要内容要有固废堆场或尾矿库建设方案、资源综合利用方案、矿山废水排放处理和循环利用方案，粉尘防治方案、“三废”处理措施和达标排放方案、水土保持方案、土地复垦方案、地质灾害防治方案。露采矿山应采用安全的斜坡式、水平台阶式或凹陷式开采方式，限制并逐步淘汰落后的、破坏浪费资源的开采方法，坚决取缔无安全保障的开采方式。3）不得在自然保护区、重要风景区、地质遗迹保护区、历史文物和名胜古迹保护区、大型水利工程设施所圈定的范围等禁采区内新建（改、扩建）矿山；禁止在交通干道两侧的可视范围内露天采矿；完善矿山环境保护与治理制度，逐步建立起相应的考核制度。矿业权人在领取采矿许可证时，必须与国土资源管理部门签订矿山环境保护治理责任书，并按规定足额缴纳矿山环境保护与恢复治理保证金。对于不提交矿山环境影响评价报告和矿山环境保护与治理方案或者审查未获得批准的，采矿权登记管理机关不予核发、换发采矿许可证。4）在矿山生产阶段，要完善环境保护与治理管理制度，建立相应的考核制度，遵守和履行矿山环境保护治理责任书承诺。矿山尚未进行环境影响评价和矿山地质灾害评估的，应依照相关规定要求进行评价、评估工作。采矿权人必须严格按照批准的开采设计方案、矿山环境保护与治理方案、地质灾害防治方案的要求，从事采掘活动和环境保护与恢复治理。采矿权人应当按照“边开采、边治理”的原则，严格规范矿业活动。矿山开采造成环境问题或者引发地质灾害的，采矿权人应当立即采取必要的补救措施，并及时向当地国土资源和环境保护部门报告。加强矿山企业年检制度，对矿山环境保护与治理和土地复垦任务提出具体要求，确定分期治理目标，并定期进行检查。出台相关矿山环境治理优惠政策措施，引导矿山企业增加对矿山环境保护与治理工作的投入，改善矿山环境恢复治理状况。5）在矿山闭坑阶段应建立闭坑矿山的矿山环境审查制度，明确矿山闭坑的环境达标技术要求。采矿权人应向矿山所在地的国土资源管理部门提交矿山闭坑环境恢复治理计划，按规定报请审查批准。采矿权人应当在规定时间内完成矿山环境恢复治理工作，并经国土资源部门会同有关部门对恢复治理情况进行审查验收，达到验收标准的方可闭坑。6）对于矿山地质灾害的防治应严格执行“安全第一，预防为主”的方针，贯彻执行矿山安全条例、矿山安全规程等国家及相关部委颁发的法律、法规与有关规定。矿山企业应严格贯彻执行安全设施“三同时”原则，接受主管部门的审查、指导和监督。建立健全矿山环境监测体系和矿山地质灾害防治预警信息系统。矿山企业应设专职人员对采矿场、固废堆场等进行监测，并制定相应的预警、应急预案，防止灾害的发生。7）露天矿山应制定科学合理的开采方案，严格按照设计的剥采比、边坡角进行台阶式开采，限制采面、坡面高度。对露天采场危险地段采取坡面喷浆处理，修建防水面，削方减载，减少振动、坡脚堆载、抗滑桩支护措施等，防止发生崩塌、滑坡和水土流失，在露天矿山周围建立加工和冶炼厂，应严格执行国家环保要求，防止矿区空气污染和水土污染。对于目前已经造成污染的矿区，应积极采取措施恢复治理，改善矿区生态环境。8）新建固废堆放场必须由具相应资质的专业单位按照国家相关规范进行选址、评估、勘察、设计、施工及监理；正在使用的固废堆场必须按照设计使用要求建设运营；达到设计使用年限或设计库容的固废堆场，应立即停用，启动闭库程序，严禁超设计能力使用，对有安全隐患的尾矿库，应进行加固处理。废石废渣集中有序堆放，及时覆土绿化；固废堆场必须建设正规的拦渣坝，坡面筑浆砌石护坡或进行其他固化措施，防止发生滑塌、泥石流等地质灾害。对于一些无法进行有效治理的不稳定滑坡体、不稳定边坡处，采取避让措施，并设置隔离带和警示牌等。对占用主要行洪通道如河谷、沟谷的废渣进行清理或修建行洪渠或管道，保证洪水的顺利通过，截断泥石流形成的物源条件。对各矿区内乱采滥挖、随意弃置固废物对矿山环境造成破坏的矿点进行整顿、清理或关闭。9）限制开采砖瓦用粘土，防止耕地破坏。对丘陵地区的砖瓦粘土矿应科学规划，合理开采砖瓦用粘土资源，平整岗地沟谷，恢复为可耕地或建筑用地。在平原地区，禁止占用耕地开采砖瓦用粘土，防止土地资源的破坏。大力发展新型墙体材料；不得新建、扩建粘土实心砖生产线；现有砖厂必须进行技术改造，转产空心砖、工业废渣砖或其他产品。推行“年度许可证制度”，对不按计划取土和复垦，除经济处罚外，严重者取消其取土资格。通过各种政策措施，抑制并最终取缔实心粘土砖瓦厂。
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矿山环境与安全论文题目有哪些及答案初中
史登峰 余振国（中国国土资源经济研究院，河北三河，101149）摘要 矿山和矿业的可持续发展是解决“四矿”问题所要面对的核心问题，我国当前不仅面临着社会经济发展所需的矿产资源大部分紧缺的问题，而且多数矿山也面临着严重的生态环境问题，粗放的矿业开发方式难以继续支撑社会经济的持续发展。在此背景下，本文提出在我国全面建设小康社会的过程中，应当大力提倡和发展绿色矿业，在矿业开发和社会经济生活中建立起循环经济体系，并进而提出了发展绿色矿业和建立循环经济体系的政策措施。关键词 绿色矿业 循环经济体系 政策措施中华人民共和国成立以来，我国矿业迅速发展，在国民经济中的基础地位日益重要。目前全国已建成国有矿山1万多座，集体矿山15万多座，个体矿山10万多个[1]；我国的矿业规模已居世界第三，每年矿石采掘量超过了60亿t，矿业产值占国民经济总值的5%～6%；我国95%的能源和80%的工业原料都依赖于矿产资源，矿产资源的开发利用已成为我国社会经济发展的重要支柱。但是，在我国矿业开发中，普遍存在着技术水平不高，粗放式开发使资源严重浪费，资源利用效率低下的现象。同时，由于资源的不合理开发利用，在矿业开发取得巨大成就的同时，对生态环境产生的负面影响也与日俱增。而且随着矿产资源开发利用的规模、数量、矿点、矿种的增大，我国矿山环境问题日益严重，特别是矿产资源开发的非绿色化和经济体系的非节约型使矿山环境保护工作者面临的难题越来越大、解决的难度越来越大，几乎到了疲于奔命的程度，但矿山环境的老问题没解决，很多新问题又出现了。这不仅威胁到人民群众的生命安全，也严重制约了国民经济和矿业本身的进一步发展。国内外的实践证明，只有坚持矿业开发与环境保护并重，走绿色矿业之路，并在矿业开发中建立循环经济体系，提高矿产资源的利用效率，才能在建设全面小康社会的过程中，做到经济发展与环境保护的协调统一，实现社会经济健康和可持续的发展，达到“五个统筹”的发展要求。1 矿山环境保护的根本出路在于建立绿色矿业和循环经济制度矿山环境保护捉襟见肘、按下葫芦又起瓢的困难局面说明矿山环境保护仅仅局限于矿山本身永远走不出被动局面，而应该有大思路和更开阔的眼界。具体地说，就是应该在矿产资源开发利用环节建立绿色矿业制度，改造目前的整个经济运行体系为循环经济体系。“绿色矿业”是指在使矿山环境扰动量小于区域环境容量的前提下，实现矿产资源开发最优化和生态环境影响最小化的矿业发展模式[2]。具体而言，绿色矿业是在科学规划指导下和高新技术支撑下，既保护生态环境、合理利用资源，又最大限度获得经济效益的矿产资源理性开发的系统工程。提倡绿色矿业政策的实质是要兼顾效率和公平，在矿业开发过程中，既有效地利用自然资源，又尽力减轻矿业开发对生态环境的负面影响，协调矿业开发者与其他社会群体的利益、调节人类社会与自然环境的关系。绿色矿业政策包含三个密不可分、相互关联的组成部分：（1）通过开发前的区域环境容量或承载力评价及矿山环境扰动量评价，建立环境评价指标体系和技术标准，开展环境区划，制定绿色矿业规划。（2）通过技术创新，优化工艺流程，实现采、选、冶过程的小扰动、无毒害和少污染，提高资源综合利用率，促进矿业可持续发展。（3）通过矿山环境治理和生态修复，实现开发前后环境扰动最小化和生态再造最优化。除此之外，绿色矿业政策的实施还离不开废弃矿产资源的循环再利用。社会经济的迅速发展需要越来越多的自然资源支撑，如果不能有效地回收利用废弃资源，不仅会造成废弃物浪费和破坏环境，而且势必在资源浪费的同时使社会经济发展面临日益紧缺的资源压力，矿产资源的开采规模和开采的矿点将不断增多，矿山环境保护的难度和压力将进一步增大。因此，在施行绿色矿业政策的同时必须建立循环经济发展体系。所谓循环经济，就是要按照自然生态系统内部物质循环规律和方式，用绿色经济运行模式来指导人类的经济活动，利用社会生产和消费过程中产生的各种废旧物资进行循环、利用、再循环、再利用，以至形成循环不断的经济过程，从而把经济活动对自然环境的影响降到最小程度，使资源得到最合理的持久利用[3，4]。循环经济模式以实现资源利用效益最大化、废物排放最小化和经济活动生态化为根本目标，强调在物质循环利用的基础上发展经济，不仅可以最大限度地提高能源和资源的利用效率，促进自然资源的循环使用和循环替代，而且能够通过废弃物的少排放甚至零排放，有效地减少或避免环境污染和生态破坏，促进生态环境的循环净化，从而能够推动经济的低代价增长，实现经济与资源、环境的协调发展。从这个角度来看，循环经济把环境当作了经济增长的内生变量，兼顾了经济增长与环境保护，是一种可持续的环保型经济增长模式。其内涵实质是遵循生态学规律，合理利用自然资源和环境容量，将清洁生产和废物利用融为一体，实行废物减量化、资源化和无害化，使经济系统与自然生态系统的物质和谐循环，实现经济活动的生态化。从物质流动的方面看，传统经济是一种物质单向流动的线性经济，由“资源—产品—废物”的开环式经济流程所构成，其特征是高开采、高投入、低利用和高排放。在这种经济模式中，人们依靠的是高强度地开采和低效率地消耗自然资源，同时持续不断地排放废物（污染物）破坏生态环境，以实现经济的数量型增长。与传统经济相比，循环经济则是“资源—产品—再生资源”的闭环式（反馈式）经济流程，其特征是低开采、低投入、高利用、低排放。在这个不断进行的经济循环中，所有的物质和能量得到了合理和持久的利用，使经济活动对生态环境的负面影响降低到尽可能小的程度，以实现经济的质量型增长，从而可从根本上消除长期以来经济与环境之间的尖锐冲突，推动传统经济向适应可持续发展要求的环保型经济转型。德国由于推行循环经济，20世纪70年代在GDP增长两倍多的情况下，主要污染物减少了75%，实现了经济效益和环境效益的“双赢”。因此，发展循环经济，走环保型经济增长道路，是我们进一步转变经济增长方式、实现经济可持续发展的现实选择。党的十六大明确提出了到2020年我国国内生产总值要在2000年的基础上翻两番的宏伟目标。如果继续按照传统的生产方式和发展模式来带动经济增长，必然会对我国现有的资源和生态环境造成更大的浪费和破坏，削弱我国经济发展的可持续性。因此，我们必须更新观念，实施可持续发展战略，走发展绿色矿业，建立循环经济体系，建设循环型社会之路。2 绿色矿业与循环经济实现的可能性与条件实现绿色矿业，前提是建立在环境评价基础上的科学规划，核心是持续创新关键技术。目前的科技水平和知识积累，已为“绿色矿业”的实现奠定了坚实基础：（1）区域环境承载力和矿山环境扰动评价的理论与实践，近年来取得突破。通过科学标定区域地球化学基线，建立环境评价标准，进行区域环境评价已在一些国家展开并在实践中得到检验和发展，通过矿床地质环境模型研制，进行矿山环境扰动评估，已趋于成熟。（2）科技进步已使得采、选、冶过程的小扰动、无毒害和少污染成为可能。例如，“硫化矿电位调控浮选理论与技术”已使南京栖霞铅锌矿矿山选矿废水零排放，并节约用水60%～90%；“膏体充填新技术”已基本实现了金川铜镍矿山少污染和无尾矿；铜多金属矿的“地下就地溶出”技术研究正在使资源综合利用与地表生态环境无扰动采掘成为可能。（3）国内外成功进行矿山环境污染治理和生态修复的实例不胜枚举。如我国胶东三山岛黄金矿山，通过含氰污水治理与零排放、尾矿资源化利用以及生态再造，变成“花园式”矿山。因此，从技术上而言，在我国实现绿色矿业，已经具备了充足的基础条件；而且，科技水平的不断进步和国内外实践探索的陆续开展，已经使得绿色矿业的实现由必须变为完全可能。当前需要的是继续从政策层面上加大对绿色矿业发展的支持和引导。循环经济的理论和实践在发达国家已有一定的发展。目前，全世界钢产量的45%、铜产量的62%、铝产量的22%、纸制品产量的35%来自于再生资源的回收利用[4]。相比之下，受观念、体制、技术、资金等多种因素制约，我国在矿业开发中建立循环经济体系方面还相对落后。但是，中国是世界上实施可持续发展战略行动最迅速的国家之一，发展循环经济已经引起有关部门和专家的重视，并得到党和国家领导人的支持。可以说，循环经济理念在中国实现有着良好的主观环境和一定的基础：一是中央提出切实转变经济增长方式、实施可持续发展战略和“资源开发与节约并重，把节约放在首位”的方针，这些重大方针政策的贯彻实施，推动了清洁生产、资源节约综合利用的开展。二是国家对资源节约综合利用给予减免税收的优惠政策，有力地促进资源节约综合利用，并取得了较大进展。三是加快推进再生资源回收利用，包括废旧家用电器和电子垃圾的回收利用，尽量减少废弃物的产生，同时通过综合利用，使废弃物最大限度资源化。四是有关部门正在广东等一些省市建立了循环经济试点。五是目前国内正在大力研究发展循环经济的基本思路，并且制定了对策措施等。所有这些都为我国发展循环经济奠定了良好的基础。目前我国在发展循环经济方面存在的主要问题，一是在指导思想上，还未转到体现以全过程控制、从源头减少资源消耗和削减污染物排放的清洁生产上来，与循环经济的理念相差甚远；二是缺乏系统的理论指导；三是法律法规建设滞后；四是促进循环经济发展的政策不完善；五是技术落后，尚未形成促进循环经济发展的技术支撑体系；六是全民资源意识、节约意识和环保意识不强。这些需要政府、企业、公众的共同努力，通过在理论思维、实现途径、操作方式等问题上的借鉴与创新，推进我国循环经济的发展。3 绿色矿业和循环经济实现的政策保障1 实现绿色矿业的主要政策加快实施绿色矿业政策，需要采取必要的措施来加以引导和保障：（1）加强区域地质环境容量评价和矿山地质环境调查，确定区域地球化学基线，研制矿床地质环境模型，制定区域环境评价指标体系，建立和完善矿业开发与生态环境保护规划。（2）加大科技投入，促进科技创新，实现采、选、治，无害无尾矿选矿新技术，选冶介质零排放新技术，以及特殊景观环境（缺水、缺电、高寒、戈壁）矿山采、选、冶新技术的突破，如采矿就地溶出新技术，力争突破我国超大型矿床、国家急缺矿种绿色选冶工艺，为我国矿产开发业的大发展提供技术准备。（3）建立和完善矿产资源开发与生态环境保护相匹配的政策法规，制定相关生态环境重建与环境保护标准，建立和完善生态环境保护、监督和管理体系及技术指标。并在国家“环境保护法”指导之下，建立政府“矿产资源开发环境法规”，以规范并保证矿产资源开发走绿色之路。（4）加大执法力度，强化对矿山环境管理和土地复垦的监控。严格执行矿山开发“六个禁止、三个限制”的准入条件。新建矿山项目必须评估对生态环境的影响，包括水土保持方案、土地复垦实施方案、矿山地质灾害防治方案。并报经政府主管部门批准，依法对矿山生产中的环境保护和土地复垦进行监督。（5）设立专项治理基金。通过提高矿产资源废弃物综合利用的利润留成率、征收矿业开发环境修复费、提留矿产资源补偿费等方式筹措资金，保障生态环境的保护和修复。具体措施可以包括：从资源税、资源补偿费、耕地占用费、矿山超标排污费、水土保持费等税费中划出一部分，建立矿山环境治理和土地复垦基金；对于矿业企业，可从矿产品中提取一部分资金，建立矿业企业的环境治理基金；国家财政设立专项资金，用于历史遗留矿山生态问题和损毁土地复垦的治理。（6）矿山环境治理和土地复垦的产业化：主要通过政府的引导培育和政府的部分投入，建立专业化公司，促进这一产业的发展。2 建立循环型经济体系的主要措施走发展循环经济、建设循环型社会的道路，就要求在矿业生产领域，按《中华人民共和国清洁生产促进法》的要求，用“绿色技术”改造矿产开发利用产业，建立“资源使用最小化、废物产生减量化和生产过程无害化”的循环生态矿业体系，在工业生产的组织过程中应该主要考虑以下四个方面的内容：（1）在产品设计中要将环境效益、社会效益与经济效益三者有机的结合起来，建立物质闭路循环体系，使资源得到最大限度的利用，不使用对人体和环境有害的原料，积极采用无害工艺和技术；在生产过程中消除对环境的污染，避免污染转移，为实现污染“零排放”的目标奠定基础。（2）按照商业贸易规律，将矿业生产过程中产生的“废物”作为“放错地方的资源”进行资源重组，交易给其他企业作为生产原料加以重新利用，而不是简单地将其当作无用的垃圾处理。这种资源重组技术已在日本、美国、加拿大以及欧盟的一些国家得到了应用。（3）生产出的产品完成其使用功能后，再循环利用重新变成可以利用的资源，而不是传统意义上的“垃圾”。（4）依靠科技进步和采用高新技术，通过对资源的再使用和再循环利用的提高来促进生产过程中的污染物减少和最终处理废物减量化的实现。在矿业企业的管理方面，要调整结构，改善现有矿业布局，建设生态矿业园区。生态矿业园区建设要有必要的技术支持，要有资源和生态环境以及产业特征的动态分析，要有矿业园区建设规划，要寻求园区内企业间的关联度，进行产业链接，要建立企业间的生态平衡关系，以实现矿业生产最佳化。生态矿业园区的管理主要从产品—企业—园区这三个层次考虑，即：首先，园区内的企业要尽可能根据产品生命周期分析和环境标志产品的要求，来开发和生产低能耗、低污染、可循环利用和安全处置的产品；其次，园区内的企业应通过ISO14000环境管理体系认证，建立环境会计制度，实现清洁生产和污染零排放；第三，园区建设要结合地区经济结构特点和发展方向，建立高水平、高起点的管理模式。在社会生活方面，首先，要强化立法，尽快制订促进循环经济发展的法律法规，明确政府、企业和消费者的责任、权利和义务，并以法律的形式固定下来；其次，要加强宣传教育，提高全民生态环境意识。要大力提倡节约资源，保护生态环境，倡导生态文明。将垃圾分类收集、资源再使用、资源循环利用等变成全社会的共识。在政府引导和管理上，积极运用ISO14000的环境质量标准及“3R”（Reduction、Reuse、Recycling）和“4E”（Economy、Energy、Ecology、Efficiency）原则[5，6]。政府有关部门应以市场为导向，以效益为中心，加强监督检查，根据ISO14000标准和其他相关绿色管理制度，对再生资源企业实施全过程的审核和管理，促进资源不断流动再生，使我国整体资源利用从封闭经济状态转变为开放的良性循环经济模式。在矿业科技进步方面，加大研究开发能力，努力强化循环经济的技术支撑。适应循环经济发展的要求，将节能降耗、清洁生产、再生资源回收利用等作为技术创新和技术改造的重点，支持引导企业加大科技投入力度，大力开展多种形式的产学研联合，积极引进培养科技和管理人才，并加强国际合作与交流，加快引进、开发和推广先进适用的生态循环型新工艺、新技术和新设备，加速改造传统生产工艺，开发生产再循环型产品，推进企业生产经营的生态转型。4 前景展望当前，我国社会经济发展面临的严重的资源压力和环境危机，已经引起了社会各个层面的广泛关注，绿色矿业的发展和循环经济的实践也在一定程度上有所成效。有理由相信，通过政策上的继续支持和引导，经过全社会的持续努力，继续加大对其在理论、科研和实践上的投入，绿色矿业政策必能不断得到完善，循环经济体系必将得到建立，我国矿山环境问题将会得到有效遏制，矿山环境保护的被动局面将从根本上得到解决，我国矿业的可持续发展必能走出一条坦途，从而为我国社会经济的持续发展和全面小康社会的最终实现提供有力的资源环境保障。参考文献[1]张业成，张春山，贾永加强矿山环境管理促进矿业可持续发展国土资源科技管理，2002（1）[2]曾绵华，范宏喜拥抱绿色矿业——我国矿山环境面面观-[3]徐月凤，黄承武浅析中国循环经济的发展[4]杨履榕，祝圣训我国再生资源循环经济的策略研究资源开发与市场，2003（5）[5]隗合明，余明刚，周军等矿产资源与生态环境资源同步开发探讨中国地质灾害与防治学报，2004（9）[6]祝圣训，谢芳，董生玉加拿大废物、废水和废气管理世界环境，2000（3）
前景广阔！矿产资源是不可再生的，具有不可替代性，从最近几年的各种矿石的需求和价格在我们的一生中，这件作品的矿产资源，未来的职业前景，无限！
前 言 通风是关系到煤矿生产安全的重要环节。确保通风系统的稳定可靠，要做到随矿井生产变化即时进行通风系统改造与协调，严格控制串联通风，强化局部通风管理，杜绝局部通风机无计划断电，做到通风系统正规合理、可靠、稳定 矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要环节。因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。 第一章 矿井通风设计的内容与要求 矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计，必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计，都必须贯彻党的技术经济政策，遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。 矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计计算。 第一节 矿井基建时期的通风 矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风，即开凿井筒（或平硐）、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后，主要通风机安装完毕，便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风，从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。 第二节 矿井生产时期的通风 矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，又可分为两种情况： （1）矿井服务年限不长时（大约15至20年），只做一次通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期；矿井通风阻力最大时为困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出对此两个时期的通风皆为适宜的通风设备。 （2）矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，又需分为两个时期进行通风设计。第一水平为第一期，对该时期内通风容易和困难两种情况详细地进行设计计算。第二期的通风设计只做一般的原则规划，但对矿井通风系统，应根据矿井整个生产时期的技术经济因素，作出全面的考虑，以使确定的通风系统既可适应现实生产的要求，又能照顾长远的生产发展与变化情况。 矿井通风设计所需要的基础资料如下： 矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅（矽）、硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高、最低、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区有无老窑旧巷及其所在地点和存在情形；矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破的最多炸药量；同时工作的最多人数等。 第三节 矿井通风设计的内容 （1）确定矿井通风系统 （2）矿井通风计算和风量分配 （3）矿井通风阻力计算 （4）选择通风设备 （5）概算矿井通风费用 此外，根据不同地区或矿井的特殊条件，还需警醒矿井空气温度调节的计算（具体内容见第八章） 第四节 矿井通风设计的要求 （1）将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和创造良好的劳动条件； （2）通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力； （3）发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出； （4）有符合规定的井下环境及安全检测系统或检测措施； （5）通风系统的基建投资省，营运费用低，综合经济效益好。 第二章 优选矿井通风系统 第一节 矿井通风系统的要求 （1）每一矿井必须有完整的独立通风系统。 （2）进风井口应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。 （3）箕斗提升井或装有胶带运送机的井筒不应兼做进风井，如果兼做进风井使用，必须采取措施，满足安全的需要。 （4）多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近，当通风机之间的风压相差较大时，应减小共用风路的风压，使其不超过任何一个通风机风压的30%。 （5）每一个生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。 （6）井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。 （7）井下充电室必须用单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。 第二节 确定矿井通风系统 根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。矿井通风系统应具有较强的抗灾能力，当井下一旦发生灾害性事故后所选择的通风系统能将灾害控制在最小范围，并能迅速恢复正常生产。 第三章 矿井风量计算 第一节 矿井风量计算原则 矿井需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。 （1） 按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟共计风量不得少于4m³； （2） 按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。 第二节 矿井需风量的计算 采煤工作面需风量的计算 采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取得最大值。 1） 按瓦斯涌出量计算 Qwi=100 Qgwi Kgwi 式中 Qwi——第i个采煤工作面需要风量，m³/min Qgwi——第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m³/min Kgwi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，它是该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值和平均值之比。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时，至少进行5昼夜的观测，得出5个比值，取其最大值。通常机采工作面取Kgwi=2～6；炮采工作面取Kgwi=4～0；水采工作面取Kgwi=0～0。 2） 按工作面进风流温度计算 采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表7-4-1的要求。 表7-4-1 采煤工作面空气温度与风速对应表 采煤工作面进风流气温/℃ 采煤工作面风速/m•s-1 <15 15~18 18~20 20~23 23~26 3~5 5～8 8～0 0～5 5～8 采煤工作面的需要风量计算： Qwi=60 Vwi Swi Kwi 式中 Vwi——第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表7-4-1中选取，m/s； Swi——第i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效断面的平均值，m2 Kwi——第i个工作面的长度系数，可按表7-4-2选取。 表7-4-2 采煤工作面长度风量系数表 采煤工作面长度/m 工作面长度风量系数Kwi <15 50～80 80～120 120~150 150~180 >180 8 9 0 1 2 30~40 3) 按使用炸药量计算 Qwi=25×Awi 式中 25——每使用1kg炸药的供风量，m3/min； Awi——第i个工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg； 4） 按工作人员数量计算 Qwi=4×nwi 式中 4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min； nwi——第i个采煤工作面同时工作的最多人数，个。 5） 按风速进行验算 按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量： Qwi≥60×25×Swi 按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量： Qwi≤60×25×Swi 采煤工作面有串联通风时，按其中一个最大需风量计算。备用工作面也按上述要求，并满足瓦斯、二氧化碳、风流温度和风速等规定计算需风量，且不得低于其回采时需风量的50%。 掘进工作面需风量的计算 煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。 1） 按瓦斯涌出量计算 Qhi=100×Qghi×Kghi 式中 Qhi——第i个掘进工作面的需风量，m3/min； Qghi——第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min； Kghi——第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数，一般可取5～0。 2） 按炸药量计算 Qhi=25×Ahi 式中 25——使用1kg炸药的供风量，m3/min； Ahi——第i个掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。 3） 按局部通风机吸风量计算 Qhi= ∑Qhfi×Khfi 式中 ∑Qhfi——第i个掘进工作面同时运转的局部通风机额定风量的和。各种通风机的额定风量可按表7-4-3选取。 Khfi——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取2～3。进风巷道中无瓦斯涌出时取2，有瓦斯涌出时去3。 表7-4-3 各种局部通风机的额定风量 风机型号 额定风量/ m3•min-1 JBT-51(5KW) JBT-52(11KW) JBT-61(14KW) JBT-62(28KW) 150 200 250 300 4)按工作人员数量计算 Qhi=4×nhi 式中nhi ——第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。 5）按风速进行验算 按最小风速验算，各个岩巷绝境工作面最小风量： Qhi≥ 60×15×Shi 各个煤巷或半煤巷掘进工作面的最小风量： Qhi≥ 60×25×Sdi 按最高风速验算，各个掘进工作面的最大风量： Qhi≤ 60×4×Shi 式中Shi——第i个掘进工作面巷道的净断面积，m2。 硐室需风量计算 各个独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算： 1） 机电硐室 发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量分别进行计算： Qri= 3600×∑N×θ ρ×Cp×60×Δt 式中Qhi——第i个机电硐室的需风量，m3/min； ∑N—机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，kw； θ—机电硐室的发热系数，可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转时的实际热量转换为相当于电器设备容量做无用功的系数确定，也可按表7-4-4选取； ρ—空气密度，一般取2kg/ m3； Cp—空气的定压比热，一般可取1kJ/（kg•K）； Δt—机电硐室进、回风流的温度差，℃。 表7-4-4机电硐室发热系数（θ）表 机电硐室名称 发热系数 空气压缩机房 20~23 水泵房 01~03 变电所、绞车房 02~04 采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量： Qri=60~80 m3/min 2） 爆破材料库 Qri=4×V/60 式中 V—库房容积，m3 但大型爆破材料库不得小于100 m3/min，中小型爆破材料库不得小于60 m3/min。 3） 充电硐室 按其回风流中氢气浓度小于5%计算 Qri=200×qrhi 式中qrhi ——第i个充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min。 其他用风巷道的需风量计算机 各个其他巷道的需风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值。 1） 按瓦斯涌出量计算 Qoi=133×Qgoi×kgoi 式中Qgoi——第i个其他用风巷道的瓦斯绝对涌出量，m3/min； koi ——第i个其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，一般可取kgoi=2~ 2） 按最低风速验算 Qoi≥ 60×15×Soi 式中Soi——第i个其他井巷净断面积，m2。 矿井总风量计算 矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算： Qm=（∑Qwt+∑Qht+∑Qrt+∑Qot）×km 式中∑Qwt—— 采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min； ∑Qht—— 掘进工作面所需风量之和，m3/min； ∑Qrt—— 硐室所需风量之和，m3/min； ∑Qot—— 其他用风地点所需风量之和，m3/min。 km—— 矿井通风（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）系数，可取15~25。 第四章 矿井通风总阻力计算 第一节 矿井通风总阻力计算原则 （1）矿井通风总阻力，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）宜按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。 第二节 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（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。 对于有两台或多台主要通风机工作的矿井，矿井通风阻力应按每台主要通风机所服务的系统分别计算。 在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的变化，通风系统的总阻力也将因之变化。为了使主要通风机在整个服务期限都能满足需要，而且主要通风机有较高的运转效率，需要按照开拓开采布局和采掘工作面接替安排，对主要通风机服务期内不同时期的系统总阻力的变化进行分析，当根据风量和巷道参数（断面、长度等）直接判定出最大总阻力路线时，可按该路线的阻力计算矿井总阻力，当不能直接判定时，应选几条可能最大的路线进行计算比较，然后确定该时期的矿井总阻力。 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。对于通风容易和困难时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总压力。 为便于计算和查验，可用表7-4-5的格式，沿着通风容易和困难时期的风流路线，依次计算各段摩擦阻力hft，然后分别计算得出容易和困难时期的总摩擦阻力hfe和hfd，再乘以1（扩建矿井乘以15）后，得两个时期的矿井总压力hme和hmd。 通风容易时期总阻力 hme=（1～15）hfe 通风困难时期总阻力 hmd=（1～15）hfd 上面两式中hf按下式计算： hf= hfi 式中 hfi= Qi2 第五章 矿井通风设备的选择 第一节 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。 （1） 矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套做备用。 （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。当工况变化较大时，根据矿井分期时间及节能情况，应分期选择电动机。 （3） 通风机能力应留有一定的余量，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、出风井井口的高差在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。 第二节 主要通风机的选择 （1）计算通风机风量Qf 由于外部漏风（即井口防爆门及主要通风机附近的反风门等处的漏风），风机风量Qf大于矿井风量Qm Qf=k Qm 式中 Qf—— 主要通风机的工作风量，m3/s； Qm——矿井需风量，m3/s； K——漏风损失系数，风井不做提升用时取1，箕斗井做回风用时取15；回风并兼做升降人员时取2。 （2）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（风硐和扩散器）的阻力hd及扩散器出口动能损失Hvd。当自然风压与通风机风压作用相同时取“-”；自然风压与通风机负压作用反向时取“+”。根据提供的通风机性能曲线，由下式求出通风机风压： Htd=hm+hd+Hvd±HN 通产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： 离心式通风机： 容易时期 Htd min=hm+hd+Hvd±HN 困难时期 Htd max=hm+hd+Hvd±HN 表7-4-5 矿井通风阻力计算表 时期 节点序号 巷道名称 支护形式 a/ Ns2m-4 L/M U/M S/m2 S3/s6 R/ Ns2m-8 Q/ m3s-1 Q2/ m6s-2 hfi /pa V/ ms-1 容易时期 hfi=∑hfi= pa 困难时期 hfi=∑hfi= pa 轴流式通风机： 容易时期 Htd min=hm+hd-HN 困难时期 Htd max=hm+hd+HN 通风容易时期为使自然风压与通风机风压作用相同时，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；通风困难时期，为使自然风压与通风机风压作用反向时，通风机能力满足，故通风系统阻力中加上自然风压HN。 （3）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（或Htd max）和矿井通风困难时期通风机的Qf、Hsd max（或Htd max）在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。 （4）求通风机的实际工况点 因为根据Qf、Hsd max（或Htd max）和Qf、Hsd min（或Htd max）确定的工况点，即设计工况点不一点恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。 1） 计算通风机的工作风阻 用静压特性曲线时： Ssd min= Ssd max= 用全压特性曲线时： RTd min= STd max= 2）确定通风机的实际工况点 在通风机特性曲线图中做通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。 （5） 确定通风机的型号和转速 根据各台通风机的工况参数（Qf、Hsd、η、N）对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定满足矿井通风要求，技术先进、效率高和运转费用低的通风机的型号和转速。 （6）电动机选择 1）通风机输入功率按通风容易及困难时期，分别计算通风机所需输入功率Nmin、Nmax。 Nmin= Qf Hsd min/1000ηs Nmax= Qf Hsd max/1000ηs 或Nmin= Qf Htd min/1000ηt Nmax= Qf Htd max/1000ηt 式中ηt、ηs分别为通风机全压效率和静压效率； 2）电动机的台数和种类 当Nmin≥6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为 Ne=Nmax•ke/（ηeηtr） 当Nmin<6Nmax时，可选两台电动机，其功率分别为 初期 Nemin= •ke/（ηeηtr） 后期按Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）计算。 式中 ke——电动机容量备用系数，ke=1～2 ηe——电动机效率，ηe=9～94（大型电动机取较高值） ηtr——传动效率，电动机与通风机直联时ηtr=1，皮带传动时ηtr=95。 电动机功率在400～500kw以上时，宜选用同步电动机。其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较高。 第六章 概算矿井通风费用 吨煤通风成本是通风设计和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： 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、局部通风机电费之和除以年产量，可用如下公式计算： W1=（E+EA）×D/T 式中 E——主要通风机年耗电量，设计中用下式计算： 通风容易时期和困难时期共选一台电动机时， E=8760（Nemin+ Nemax）/（keηvηw） 选两台电动机时 E=4380（Nemin+ Nemax）/（keηvηw） 式中 D——电价，元/kw•h T——矿井年产量，t； EA——局部通风机和辅助通风机的年耗电量； ηv——变压器效率，可取95 ηw——电缆输电效率，取决于电缆长度和每米电缆损耗，在9～95范围内选取。 设备折旧费 通风设备的折旧费与设备数量、成本及服务年限有关可用表7-4-6计算。 吨煤的通风设备折旧费W2为 W2=（G1+G2）/T 表7-4-6通风成本计算表 序 号 设备名称 计算单位 数量 总成本 总计 服 务 年 限 基本投资折旧费 大修理折旧费 备注 单位成本 设备费 运输及安装费 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W3为： W3=C/T 式中 C——材料消耗总费用，元/a。 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W4为 W4= A/T 专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费 折算至吨煤的费用为W5。 每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用W6 矿井每采一吨煤的通风总费用W为 W= W1 +W2+ W3+ W4+ W5+ W6矿井 结束语 三年的学习已近尾声，我通过三年来的系统学习，使我掌握了坚实的基础理论和系统的专门知识，也使我的业务水平有了很大的提高，而着一切，都是归功于辽源职业技术学院的各位老师的深切教诲与热情鼓励在即将毕业之际，我要感谢三年来的所有教育我，关心我的老师们，是他们在我学习期间给了我最有力的帮助和鼓励，使我能顺利的完成学业，对此，我表示衷心地感谢!本课题是我在我的导师刘温暖教授的悉心指导下完成的半年多来，刘教授多次询问课题进程，帮助我开拓研究思路刘教授以其严谨求实的治学态度，高度的敬业精神，孜孜以求的工作作风和大胆创新的进去精神给我树立了榜样在此向刘教授致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参考文献 (1)矿井通风与安全 作 者： 何廷山 2009 (2)煤矿开采技术专业及专业群教材 作者 喻晓峰 刘其志
矿山环境与安全论文题目有哪些及答案解析
史登峰 余振国（中国国土资源经济研究院，河北三河，101149）摘要 矿山和矿业的可持续发展是解决“四矿”问题所要面对的核心问题，我国当前不仅面临着社会经济发展所需的矿产资源大部分紧缺的问题，而且多数矿山也面临着严重的生态环境问题，粗放的矿业开发方式难以继续支撑社会经济的持续发展。在此背景下，本文提出在我国全面建设小康社会的过程中，应当大力提倡和发展绿色矿业，在矿业开发和社会经济生活中建立起循环经济体系，并进而提出了发展绿色矿业和建立循环经济体系的政策措施。关键词 绿色矿业 循环经济体系 政策措施中华人民共和国成立以来，我国矿业迅速发展，在国民经济中的基础地位日益重要。目前全国已建成国有矿山1万多座，集体矿山15万多座，个体矿山10万多个[1]；我国的矿业规模已居世界第三，每年矿石采掘量超过了60亿t，矿业产值占国民经济总值的5%～6%；我国95%的能源和80%的工业原料都依赖于矿产资源，矿产资源的开发利用已成为我国社会经济发展的重要支柱。但是，在我国矿业开发中，普遍存在着技术水平不高，粗放式开发使资源严重浪费，资源利用效率低下的现象。同时，由于资源的不合理开发利用，在矿业开发取得巨大成就的同时，对生态环境产生的负面影响也与日俱增。而且随着矿产资源开发利用的规模、数量、矿点、矿种的增大，我国矿山环境问题日益严重，特别是矿产资源开发的非绿色化和经济体系的非节约型使矿山环境保护工作者面临的难题越来越大、解决的难度越来越大，几乎到了疲于奔命的程度，但矿山环境的老问题没解决，很多新问题又出现了。这不仅威胁到人民群众的生命安全，也严重制约了国民经济和矿业本身的进一步发展。国内外的实践证明，只有坚持矿业开发与环境保护并重，走绿色矿业之路，并在矿业开发中建立循环经济体系，提高矿产资源的利用效率，才能在建设全面小康社会的过程中，做到经济发展与环境保护的协调统一，实现社会经济健康和可持续的发展，达到“五个统筹”的发展要求。1 矿山环境保护的根本出路在于建立绿色矿业和循环经济制度矿山环境保护捉襟见肘、按下葫芦又起瓢的困难局面说明矿山环境保护仅仅局限于矿山本身永远走不出被动局面，而应该有大思路和更开阔的眼界。具体地说，就是应该在矿产资源开发利用环节建立绿色矿业制度，改造目前的整个经济运行体系为循环经济体系。“绿色矿业”是指在使矿山环境扰动量小于区域环境容量的前提下，实现矿产资源开发最优化和生态环境影响最小化的矿业发展模式[2]。具体而言，绿色矿业是在科学规划指导下和高新技术支撑下，既保护生态环境、合理利用资源，又最大限度获得经济效益的矿产资源理性开发的系统工程。提倡绿色矿业政策的实质是要兼顾效率和公平，在矿业开发过程中，既有效地利用自然资源，又尽力减轻矿业开发对生态环境的负面影响，协调矿业开发者与其他社会群体的利益、调节人类社会与自然环境的关系。绿色矿业政策包含三个密不可分、相互关联的组成部分：（1）通过开发前的区域环境容量或承载力评价及矿山环境扰动量评价，建立环境评价指标体系和技术标准，开展环境区划，制定绿色矿业规划。（2）通过技术创新，优化工艺流程，实现采、选、冶过程的小扰动、无毒害和少污染，提高资源综合利用率，促进矿业可持续发展。（3）通过矿山环境治理和生态修复，实现开发前后环境扰动最小化和生态再造最优化。除此之外，绿色矿业政策的实施还离不开废弃矿产资源的循环再利用。社会经济的迅速发展需要越来越多的自然资源支撑，如果不能有效地回收利用废弃资源，不仅会造成废弃物浪费和破坏环境，而且势必在资源浪费的同时使社会经济发展面临日益紧缺的资源压力，矿产资源的开采规模和开采的矿点将不断增多，矿山环境保护的难度和压力将进一步增大。因此，在施行绿色矿业政策的同时必须建立循环经济发展体系。所谓循环经济，就是要按照自然生态系统内部物质循环规律和方式，用绿色经济运行模式来指导人类的经济活动，利用社会生产和消费过程中产生的各种废旧物资进行循环、利用、再循环、再利用，以至形成循环不断的经济过程，从而把经济活动对自然环境的影响降到最小程度，使资源得到最合理的持久利用[3，4]。循环经济模式以实现资源利用效益最大化、废物排放最小化和经济活动生态化为根本目标，强调在物质循环利用的基础上发展经济，不仅可以最大限度地提高能源和资源的利用效率，促进自然资源的循环使用和循环替代，而且能够通过废弃物的少排放甚至零排放，有效地减少或避免环境污染和生态破坏，促进生态环境的循环净化，从而能够推动经济的低代价增长，实现经济与资源、环境的协调发展。从这个角度来看，循环经济把环境当作了经济增长的内生变量，兼顾了经济增长与环境保护，是一种可持续的环保型经济增长模式。其内涵实质是遵循生态学规律，合理利用自然资源和环境容量，将清洁生产和废物利用融为一体，实行废物减量化、资源化和无害化，使经济系统与自然生态系统的物质和谐循环，实现经济活动的生态化。从物质流动的方面看，传统经济是一种物质单向流动的线性经济，由“资源—产品—废物”的开环式经济流程所构成，其特征是高开采、高投入、低利用和高排放。在这种经济模式中，人们依靠的是高强度地开采和低效率地消耗自然资源，同时持续不断地排放废物（污染物）破坏生态环境，以实现经济的数量型增长。与传统经济相比，循环经济则是“资源—产品—再生资源”的闭环式（反馈式）经济流程，其特征是低开采、低投入、高利用、低排放。在这个不断进行的经济循环中，所有的物质和能量得到了合理和持久的利用，使经济活动对生态环境的负面影响降低到尽可能小的程度，以实现经济的质量型增长，从而可从根本上消除长期以来经济与环境之间的尖锐冲突，推动传统经济向适应可持续发展要求的环保型经济转型。德国由于推行循环经济，20世纪70年代在GDP增长两倍多的情况下，主要污染物减少了75%，实现了经济效益和环境效益的“双赢”。因此，发展循环经济，走环保型经济增长道路，是我们进一步转变经济增长方式、实现经济可持续发展的现实选择。党的十六大明确提出了到2020年我国国内生产总值要在2000年的基础上翻两番的宏伟目标。如果继续按照传统的生产方式和发展模式来带动经济增长，必然会对我国现有的资源和生态环境造成更大的浪费和破坏，削弱我国经济发展的可持续性。因此，我们必须更新观念，实施可持续发展战略，走发展绿色矿业，建立循环经济体系，建设循环型社会之路。2 绿色矿业与循环经济实现的可能性与条件实现绿色矿业，前提是建立在环境评价基础上的科学规划，核心是持续创新关键技术。目前的科技水平和知识积累，已为“绿色矿业”的实现奠定了坚实基础：（1）区域环境承载力和矿山环境扰动评价的理论与实践，近年来取得突破。通过科学标定区域地球化学基线，建立环境评价标准，进行区域环境评价已在一些国家展开并在实践中得到检验和发展，通过矿床地质环境模型研制，进行矿山环境扰动评估，已趋于成熟。（2）科技进步已使得采、选、冶过程的小扰动、无毒害和少污染成为可能。例如，“硫化矿电位调控浮选理论与技术”已使南京栖霞铅锌矿矿山选矿废水零排放，并节约用水60%～90%；“膏体充填新技术”已基本实现了金川铜镍矿山少污染和无尾矿；铜多金属矿的“地下就地溶出”技术研究正在使资源综合利用与地表生态环境无扰动采掘成为可能。（3）国内外成功进行矿山环境污染治理和生态修复的实例不胜枚举。如我国胶东三山岛黄金矿山，通过含氰污水治理与零排放、尾矿资源化利用以及生态再造，变成“花园式”矿山。因此，从技术上而言，在我国实现绿色矿业，已经具备了充足的基础条件；而且，科技水平的不断进步和国内外实践探索的陆续开展，已经使得绿色矿业的实现由必须变为完全可能。当前需要的是继续从政策层面上加大对绿色矿业发展的支持和引导。循环经济的理论和实践在发达国家已有一定的发展。目前，全世界钢产量的45%、铜产量的62%、铝产量的22%、纸制品产量的35%来自于再生资源的回收利用[4]。相比之下，受观念、体制、技术、资金等多种因素制约，我国在矿业开发中建立循环经济体系方面还相对落后。但是，中国是世界上实施可持续发展战略行动最迅速的国家之一，发展循环经济已经引起有关部门和专家的重视，并得到党和国家领导人的支持。可以说，循环经济理念在中国实现有着良好的主观环境和一定的基础：一是中央提出切实转变经济增长方式、实施可持续发展战略和“资源开发与节约并重，把节约放在首位”的方针，这些重大方针政策的贯彻实施，推动了清洁生产、资源节约综合利用的开展。二是国家对资源节约综合利用给予减免税收的优惠政策，有力地促进资源节约综合利用，并取得了较大进展。三是加快推进再生资源回收利用，包括废旧家用电器和电子垃圾的回收利用，尽量减少废弃物的产生，同时通过综合利用，使废弃物最大限度资源化。四是有关部门正在广东等一些省市建立了循环经济试点。五是目前国内正在大力研究发展循环经济的基本思路，并且制定了对策措施等。所有这些都为我国发展循环经济奠定了良好的基础。目前我国在发展循环经济方面存在的主要问题，一是在指导思想上，还未转到体现以全过程控制、从源头减少资源消耗和削减污染物排放的清洁生产上来，与循环经济的理念相差甚远；二是缺乏系统的理论指导；三是法律法规建设滞后；四是促进循环经济发展的政策不完善；五是技术落后，尚未形成促进循环经济发展的技术支撑体系；六是全民资源意识、节约意识和环保意识不强。这些需要政府、企业、公众的共同努力，通过在理论思维、实现途径、操作方式等问题上的借鉴与创新，推进我国循环经济的发展。3 绿色矿业和循环经济实现的政策保障1 实现绿色矿业的主要政策加快实施绿色矿业政策，需要采取必要的措施来加以引导和保障：（1）加强区域地质环境容量评价和矿山地质环境调查，确定区域地球化学基线，研制矿床地质环境模型，制定区域环境评价指标体系，建立和完善矿业开发与生态环境保护规划。（2）加大科技投入，促进科技创新，实现采、选、治，无害无尾矿选矿新技术，选冶介质零排放新技术，以及特殊景观环境（缺水、缺电、高寒、戈壁）矿山采、选、冶新技术的突破，如采矿就地溶出新技术，力争突破我国超大型矿床、国家急缺矿种绿色选冶工艺，为我国矿产开发业的大发展提供技术准备。（3）建立和完善矿产资源开发与生态环境保护相匹配的政策法规，制定相关生态环境重建与环境保护标准，建立和完善生态环境保护、监督和管理体系及技术指标。并在国家“环境保护法”指导之下，建立政府“矿产资源开发环境法规”，以规范并保证矿产资源开发走绿色之路。（4）加大执法力度，强化对矿山环境管理和土地复垦的监控。严格执行矿山开发“六个禁止、三个限制”的准入条件。新建矿山项目必须评估对生态环境的影响，包括水土保持方案、土地复垦实施方案、矿山地质灾害防治方案。并报经政府主管部门批准，依法对矿山生产中的环境保护和土地复垦进行监督。（5）设立专项治理基金。通过提高矿产资源废弃物综合利用的利润留成率、征收矿业开发环境修复费、提留矿产资源补偿费等方式筹措资金，保障生态环境的保护和修复。具体措施可以包括：从资源税、资源补偿费、耕地占用费、矿山超标排污费、水土保持费等税费中划出一部分，建立矿山环境治理和土地复垦基金；对于矿业企业，可从矿产品中提取一部分资金，建立矿业企业的环境治理基金；国家财政设立专项资金，用于历史遗留矿山生态问题和损毁土地复垦的治理。（6）矿山环境治理和土地复垦的产业化：主要通过政府的引导培育和政府的部分投入，建立专业化公司，促进这一产业的发展。2 建立循环型经济体系的主要措施走发展循环经济、建设循环型社会的道路，就要求在矿业生产领域，按《中华人民共和国清洁生产促进法》的要求，用“绿色技术”改造矿产开发利用产业，建立“资源使用最小化、废物产生减量化和生产过程无害化”的循环生态矿业体系，在工业生产的组织过程中应该主要考虑以下四个方面的内容：（1）在产品设计中要将环境效益、社会效益与经济效益三者有机的结合起来，建立物质闭路循环体系，使资源得到最大限度的利用，不使用对人体和环境有害的原料，积极采用无害工艺和技术；在生产过程中消除对环境的污染，避免污染转移，为实现污染“零排放”的目标奠定基础。（2）按照商业贸易规律，将矿业生产过程中产生的“废物”作为“放错地方的资源”进行资源重组，交易给其他企业作为生产原料加以重新利用，而不是简单地将其当作无用的垃圾处理。这种资源重组技术已在日本、美国、加拿大以及欧盟的一些国家得到了应用。（3）生产出的产品完成其使用功能后，再循环利用重新变成可以利用的资源，而不是传统意义上的“垃圾”。（4）依靠科技进步和采用高新技术，通过对资源的再使用和再循环利用的提高来促进生产过程中的污染物减少和最终处理废物减量化的实现。在矿业企业的管理方面，要调整结构，改善现有矿业布局，建设生态矿业园区。生态矿业园区建设要有必要的技术支持，要有资源和生态环境以及产业特征的动态分析，要有矿业园区建设规划，要寻求园区内企业间的关联度，进行产业链接，要建立企业间的生态平衡关系，以实现矿业生产最佳化。生态矿业园区的管理主要从产品—企业—园区这三个层次考虑，即：首先，园区内的企业要尽可能根据产品生命周期分析和环境标志产品的要求，来开发和生产低能耗、低污染、可循环利用和安全处置的产品；其次，园区内的企业应通过ISO14000环境管理体系认证，建立环境会计制度，实现清洁生产和污染零排放；第三，园区建设要结合地区经济结构特点和发展方向，建立高水平、高起点的管理模式。在社会生活方面，首先，要强化立法，尽快制订促进循环经济发展的法律法规，明确政府、企业和消费者的责任、权利和义务，并以法律的形式固定下来；其次，要加强宣传教育，提高全民生态环境意识。要大力提倡节约资源，保护生态环境，倡导生态文明。将垃圾分类收集、资源再使用、资源循环利用等变成全社会的共识。在政府引导和管理上，积极运用ISO14000的环境质量标准及“3R”（Reduction、Reuse、Recycling）和“4E”（Economy、Energy、Ecology、Efficiency）原则[5，6]。政府有关部门应以市场为导向，以效益为中心，加强监督检查，根据ISO14000标准和其他相关绿色管理制度，对再生资源企业实施全过程的审核和管理，促进资源不断流动再生，使我国整体资源利用从封闭经济状态转变为开放的良性循环经济模式。在矿业科技进步方面，加大研究开发能力，努力强化循环经济的技术支撑。适应循环经济发展的要求，将节能降耗、清洁生产、再生资源回收利用等作为技术创新和技术改造的重点，支持引导企业加大科技投入力度，大力开展多种形式的产学研联合，积极引进培养科技和管理人才，并加强国际合作与交流，加快引进、开发和推广先进适用的生态循环型新工艺、新技术和新设备，加速改造传统生产工艺，开发生产再循环型产品，推进企业生产经营的生态转型。4 前景展望当前，我国社会经济发展面临的严重的资源压力和环境危机，已经引起了社会各个层面的广泛关注，绿色矿业的发展和循环经济的实践也在一定程度上有所成效。有理由相信，通过政策上的继续支持和引导，经过全社会的持续努力，继续加大对其在理论、科研和实践上的投入，绿色矿业政策必能不断得到完善，循环经济体系必将得到建立，我国矿山环境问题将会得到有效遏制，矿山环境保护的被动局面将从根本上得到解决，我国矿业的可持续发展必能走出一条坦途，从而为我国社会经济的持续发展和全面小康社会的最终实现提供有力的资源环境保障。参考文献[1]张业成，张春山，贾永加强矿山环境管理促进矿业可持续发展国土资源科技管理，2002（1）[2]曾绵华，范宏喜拥抱绿色矿业——我国矿山环境面面观-[3]徐月凤，黄承武浅析中国循环经济的发展[4]杨履榕，祝圣训我国再生资源循环经济的策略研究资源开发与市场，2003（5）[5]隗合明，余明刚，周军等矿产资源与生态环境资源同步开发探讨中国地质灾害与防治学报，2004（9）[6]祝圣训，谢芳，董生玉加拿大废物、废水和废气管理世界环境，2000（3）
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前 言 通风是关系到煤矿生产安全的重要环节。确保通风系统的稳定可靠，要做到随矿井生产变化即时进行通风系统改造与协调，严格控制串联通风，强化局部通风管理，杜绝局部通风机无计划断电，做到通风系统正规合理、可靠、稳定 矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要环节。因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。 第一章 矿井通风设计的内容与要求 矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计，必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计，都必须贯彻党的技术经济政策，遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。 矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计计算。 第一节 矿井基建时期的通风 矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风，即开凿井筒（或平硐）、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后，主要通风机安装完毕，便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风，从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。 第二节 矿井生产时期的通风 矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，又可分为两种情况： （1）矿井服务年限不长时（大约15至20年），只做一次通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期；矿井通风阻力最大时为困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出对此两个时期的通风皆为适宜的通风设备。 （2）矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，又需分为两个时期进行通风设计。第一水平为第一期，对该时期内通风容易和困难两种情况详细地进行设计计算。第二期的通风设计只做一般的原则规划，但对矿井通风系统，应根据矿井整个生产时期的技术经济因素，作出全面的考虑，以使确定的通风系统既可适应现实生产的要求，又能照顾长远的生产发展与变化情况。 矿井通风设计所需要的基础资料如下： 矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅（矽）、硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高、最低、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区有无老窑旧巷及其所在地点和存在情形；矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破的最多炸药量；同时工作的最多人数等。 第三节 矿井通风设计的内容 （1）确定矿井通风系统 （2）矿井通风计算和风量分配 （3）矿井通风阻力计算 （4）选择通风设备 （5）概算矿井通风费用 此外，根据不同地区或矿井的特殊条件，还需警醒矿井空气温度调节的计算（具体内容见第八章） 第四节 矿井通风设计的要求 （1）将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和创造良好的劳动条件； （2）通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力； （3）发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出； （4）有符合规定的井下环境及安全检测系统或检测措施； （5）通风系统的基建投资省，营运费用低，综合经济效益好。 第二章 优选矿井通风系统 第一节 矿井通风系统的要求 （1）每一矿井必须有完整的独立通风系统。 （2）进风井口应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。 （3）箕斗提升井或装有胶带运送机的井筒不应兼做进风井，如果兼做进风井使用，必须采取措施，满足安全的需要。 （4）多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近，当通风机之间的风压相差较大时，应减小共用风路的风压，使其不超过任何一个通风机风压的30%。 （5）每一个生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。 （6）井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。 （7）井下充电室必须用单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。 第二节 确定矿井通风系统 根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。矿井通风系统应具有较强的抗灾能力，当井下一旦发生灾害性事故后所选择的通风系统能将灾害控制在最小范围，并能迅速恢复正常生产。 第三章 矿井风量计算 第一节 矿井风量计算原则 矿井需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。 （1） 按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟共计风量不得少于4m³； （2） 按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。 第二节 矿井需风量的计算 采煤工作面需风量的计算 采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取得最大值。 1） 按瓦斯涌出量计算 Qwi=100 Qgwi Kgwi 式中 Qwi——第i个采煤工作面需要风量，m³/min Qgwi——第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m³/min Kgwi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，它是该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值和平均值之比。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时，至少进行5昼夜的观测，得出5个比值，取其最大值。通常机采工作面取Kgwi=2～6；炮采工作面取Kgwi=4～0；水采工作面取Kgwi=0～0。 2） 按工作面进风流温度计算 采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表7-4-1的要求。 表7-4-1 采煤工作面空气温度与风速对应表 采煤工作面进风流气温/℃ 采煤工作面风速/m•s-1 <15 15~18 18~20 20~23 23~26 3~5 5～8 8～0 0～5 5～8 采煤工作面的需要风量计算： Qwi=60 Vwi Swi Kwi 式中 Vwi——第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表7-4-1中选取，m/s； Swi——第i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效断面的平均值，m2 Kwi——第i个工作面的长度系数，可按表7-4-2选取。 表7-4-2 采煤工作面长度风量系数表 采煤工作面长度/m 工作面长度风量系数Kwi <15 50～80 80～120 120~150 150~180 >180 8 9 0 1 2 30~40 3) 按使用炸药量计算 Qwi=25×Awi 式中 25——每使用1kg炸药的供风量，m3/min； Awi——第i个工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg； 4） 按工作人员数量计算 Qwi=4×nwi 式中 4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min； nwi——第i个采煤工作面同时工作的最多人数，个。 5） 按风速进行验算 按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量： Qwi≥60×25×Swi 按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量： Qwi≤60×25×Swi 采煤工作面有串联通风时，按其中一个最大需风量计算。备用工作面也按上述要求，并满足瓦斯、二氧化碳、风流温度和风速等规定计算需风量，且不得低于其回采时需风量的50%。 掘进工作面需风量的计算 煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。 1） 按瓦斯涌出量计算 Qhi=100×Qghi×Kghi 式中 Qhi——第i个掘进工作面的需风量，m3/min； Qghi——第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min； Kghi——第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数，一般可取5～0。 2） 按炸药量计算 Qhi=25×Ahi 式中 25——使用1kg炸药的供风量，m3/min； Ahi——第i个掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。 3） 按局部通风机吸风量计算 Qhi= ∑Qhfi×Khfi 式中 ∑Qhfi——第i个掘进工作面同时运转的局部通风机额定风量的和。各种通风机的额定风量可按表7-4-3选取。 Khfi——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取2～3。进风巷道中无瓦斯涌出时取2，有瓦斯涌出时去3。 表7-4-3 各种局部通风机的额定风量 风机型号 额定风量/ m3•min-1 JBT-51(5KW) JBT-52(11KW) JBT-61(14KW) JBT-62(28KW) 150 200 250 300 4)按工作人员数量计算 Qhi=4×nhi 式中nhi ——第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。 5）按风速进行验算 按最小风速验算，各个岩巷绝境工作面最小风量： Qhi≥ 60×15×Shi 各个煤巷或半煤巷掘进工作面的最小风量： Qhi≥ 60×25×Sdi 按最高风速验算，各个掘进工作面的最大风量： Qhi≤ 60×4×Shi 式中Shi——第i个掘进工作面巷道的净断面积，m2。 硐室需风量计算 各个独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算： 1） 机电硐室 发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量分别进行计算： Qri= 3600×∑N×θ ρ×Cp×60×Δt 式中Qhi——第i个机电硐室的需风量，m3/min； ∑N—机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，kw； θ—机电硐室的发热系数，可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转时的实际热量转换为相当于电器设备容量做无用功的系数确定，也可按表7-4-4选取； ρ—空气密度，一般取2kg/ m3； Cp—空气的定压比热，一般可取1kJ/（kg•K）； Δt—机电硐室进、回风流的温度差，℃。 表7-4-4机电硐室发热系数（θ）表 机电硐室名称 发热系数 空气压缩机房 20~23 水泵房 01~03 变电所、绞车房 02~04 采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量： Qri=60~80 m3/min 2） 爆破材料库 Qri=4×V/60 式中 V—库房容积，m3 但大型爆破材料库不得小于100 m3/min，中小型爆破材料库不得小于60 m3/min。 3） 充电硐室 按其回风流中氢气浓度小于5%计算 Qri=200×qrhi 式中qrhi ——第i个充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min。 其他用风巷道的需风量计算机 各个其他巷道的需风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值。 1） 按瓦斯涌出量计算 Qoi=133×Qgoi×kgoi 式中Qgoi——第i个其他用风巷道的瓦斯绝对涌出量，m3/min； koi ——第i个其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，一般可取kgoi=2~ 2） 按最低风速验算 Qoi≥ 60×15×Soi 式中Soi——第i个其他井巷净断面积，m2。 矿井总风量计算 矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算： Qm=（∑Qwt+∑Qht+∑Qrt+∑Qot）×km 式中∑Qwt—— 采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min； ∑Qht—— 掘进工作面所需风量之和，m3/min； ∑Qrt—— 硐室所需风量之和，m3/min； ∑Qot—— 其他用风地点所需风量之和，m3/min。 km—— 矿井通风（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）系数，可取15~25。 第四章 矿井通风总阻力计算 第一节 矿井通风总阻力计算原则 （1）矿井通风总阻力，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）宜按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。 第二节 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（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。 对于有两台或多台主要通风机工作的矿井，矿井通风阻力应按每台主要通风机所服务的系统分别计算。 在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的变化，通风系统的总阻力也将因之变化。为了使主要通风机在整个服务期限都能满足需要，而且主要通风机有较高的运转效率，需要按照开拓开采布局和采掘工作面接替安排，对主要通风机服务期内不同时期的系统总阻力的变化进行分析，当根据风量和巷道参数（断面、长度等）直接判定出最大总阻力路线时，可按该路线的阻力计算矿井总阻力，当不能直接判定时，应选几条可能最大的路线进行计算比较，然后确定该时期的矿井总阻力。 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。对于通风容易和困难时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总压力。 为便于计算和查验，可用表7-4-5的格式，沿着通风容易和困难时期的风流路线，依次计算各段摩擦阻力hft，然后分别计算得出容易和困难时期的总摩擦阻力hfe和hfd，再乘以1（扩建矿井乘以15）后，得两个时期的矿井总压力hme和hmd。 通风容易时期总阻力 hme=（1～15）hfe 通风困难时期总阻力 hmd=（1～15）hfd 上面两式中hf按下式计算： hf= hfi 式中 hfi= Qi2 第五章 矿井通风设备的选择 第一节 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。 （1） 矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套做备用。 （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。当工况变化较大时，根据矿井分期时间及节能情况，应分期选择电动机。 （3） 通风机能力应留有一定的余量，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、出风井井口的高差在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。 第二节 主要通风机的选择 （1）计算通风机风量Qf 由于外部漏风（即井口防爆门及主要通风机附近的反风门等处的漏风），风机风量Qf大于矿井风量Qm Qf=k Qm 式中 Qf—— 主要通风机的工作风量，m3/s； Qm——矿井需风量，m3/s； K——漏风损失系数，风井不做提升用时取1，箕斗井做回风用时取15；回风并兼做升降人员时取2。 （2）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（风硐和扩散器）的阻力hd及扩散器出口动能损失Hvd。当自然风压与通风机风压作用相同时取“-”；自然风压与通风机负压作用反向时取“+”。根据提供的通风机性能曲线，由下式求出通风机风压： Htd=hm+hd+Hvd±HN 通产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： 离心式通风机： 容易时期 Htd min=hm+hd+Hvd±HN 困难时期 Htd max=hm+hd+Hvd±HN 表7-4-5 矿井通风阻力计算表 时期 节点序号 巷道名称 支护形式 a/ Ns2m-4 L/M U/M S/m2 S3/s6 R/ Ns2m-8 Q/ m3s-1 Q2/ m6s-2 hfi /pa V/ ms-1 容易时期 hfi=∑hfi= pa 困难时期 hfi=∑hfi= pa 轴流式通风机： 容易时期 Htd min=hm+hd-HN 困难时期 Htd max=hm+hd+HN 通风容易时期为使自然风压与通风机风压作用相同时，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；通风困难时期，为使自然风压与通风机风压作用反向时，通风机能力满足，故通风系统阻力中加上自然风压HN。 （3）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（或Htd max）和矿井通风困难时期通风机的Qf、Hsd max（或Htd max）在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。 （4）求通风机的实际工况点 因为根据Qf、Hsd max（或Htd max）和Qf、Hsd min（或Htd max）确定的工况点，即设计工况点不一点恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。 1） 计算通风机的工作风阻 用静压特性曲线时： Ssd min= Ssd max= 用全压特性曲线时： RTd min= STd max= 2）确定通风机的实际工况点 在通风机特性曲线图中做通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。 （5） 确定通风机的型号和转速 根据各台通风机的工况参数（Qf、Hsd、η、N）对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定满足矿井通风要求，技术先进、效率高和运转费用低的通风机的型号和转速。 （6）电动机选择 1）通风机输入功率按通风容易及困难时期，分别计算通风机所需输入功率Nmin、Nmax。 Nmin= Qf Hsd min/1000ηs Nmax= Qf Hsd max/1000ηs 或Nmin= Qf Htd min/1000ηt Nmax= Qf Htd max/1000ηt 式中ηt、ηs分别为通风机全压效率和静压效率； 2）电动机的台数和种类 当Nmin≥6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为 Ne=Nmax•ke/（ηeηtr） 当Nmin<6Nmax时，可选两台电动机，其功率分别为 初期 Nemin= •ke/（ηeηtr） 后期按Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）计算。 式中 ke——电动机容量备用系数，ke=1～2 ηe——电动机效率，ηe=9～94（大型电动机取较高值） ηtr——传动效率，电动机与通风机直联时ηtr=1，皮带传动时ηtr=95。 电动机功率在400～500kw以上时，宜选用同步电动机。其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较高。 第六章 概算矿井通风费用 吨煤通风成本是通风设计和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： 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、局部通风机电费之和除以年产量，可用如下公式计算： W1=（E+EA）×D/T 式中 E——主要通风机年耗电量，设计中用下式计算： 通风容易时期和困难时期共选一台电动机时， E=8760（Nemin+ Nemax）/（keηvηw） 选两台电动机时 E=4380（Nemin+ Nemax）/（keηvηw） 式中 D——电价，元/kw•h T——矿井年产量，t； EA——局部通风机和辅助通风机的年耗电量； ηv——变压器效率，可取95 ηw——电缆输电效率，取决于电缆长度和每米电缆损耗，在9～95范围内选取。 设备折旧费 通风设备的折旧费与设备数量、成本及服务年限有关可用表7-4-6计算。 吨煤的通风设备折旧费W2为 W2=（G1+G2）/T 表7-4-6通风成本计算表 序 号 设备名称 计算单位 数量 总成本 总计 服 务 年 限 基本投资折旧费 大修理折旧费 备注 单位成本 设备费 运输及安装费 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W3为： W3=C/T 式中 C——材料消耗总费用，元/a。 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W4为 W4= A/T 专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费 折算至吨煤的费用为W5。 每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用W6 矿井每采一吨煤的通风总费用W为 W= W1 +W2+ W3+ W4+ W5+ W6矿井 结束语 三年的学习已近尾声，我通过三年来的系统学习，使我掌握了坚实的基础理论和系统的专门知识，也使我的业务水平有了很大的提高，而着一切，都是归功于辽源职业技术学院的各位老师的深切教诲与热情鼓励在即将毕业之际，我要感谢三年来的所有教育我，关心我的老师们，是他们在我学习期间给了我最有力的帮助和鼓励，使我能顺利的完成学业，对此，我表示衷心地感谢!本课题是我在我的导师刘温暖教授的悉心指导下完成的半年多来，刘教授多次询问课题进程，帮助我开拓研究思路刘教授以其严谨求实的治学态度，高度的敬业精神，孜孜以求的工作作风和大胆创新的进去精神给我树立了榜样在此向刘教授致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参考文献 (1)矿井通风与安全 作 者： 何廷山 2009 (2)煤矿开采技术专业及专业群教材 作者 喻晓峰 刘其志
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前 言 通风是关系到煤矿生产安全的重要环节。确保通风系统的稳定可靠，要做到随矿井生产变化即时进行通风系统改造与协调，严格控制串联通风，强化局部通风管理，杜绝局部通风机无计划断电，做到通风系统正规合理、可靠、稳定 矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要环节。因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。 第一章 矿井通风设计的内容与要求 矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进经济的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建或扩建矿井通风设计。对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远发展的可能。对于改建或扩建矿井的通风设计，必须对矿井原有的生产与通风情况做出详细的调查，分析通风存在的问题，考虑矿井生产的特点和发展规划，充分利用原有的井巷与通风设备，在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。无论新建、改建或扩建矿井的通风设计，都必须贯彻党的技术经济政策，遵照国家颁布的矿山安全规程、技术规程、设计规范和有关的规定。 矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计计算。 第一节 矿井基建时期的通风 矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风，即开凿井筒（或平硐）、井底车场、井下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道进行局部通风。当两个井筒贯通后，主要通风机安装完毕，便可用主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风，从而可缩短其余井巷与硐室掘进时局部通风的距离。 第二节 矿井生产时期的通风 矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开拓、采准和采煤工作面以及其他井巷的通风。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，又可分为两种情况： （1）矿井服务年限不长时（大约15至20年），只做一次通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期；矿井通风阻力最大时为困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出对此两个时期的通风皆为适宜的通风设备。 （2）矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，又需分为两个时期进行通风设计。第一水平为第一期，对该时期内通风容易和困难两种情况详细地进行设计计算。第二期的通风设计只做一般的原则规划，但对矿井通风系统，应根据矿井整个生产时期的技术经济因素，作出全面的考虑，以使确定的通风系统既可适应现实生产的要求，又能照顾长远的生产发展与变化情况。 矿井通风设计所需要的基础资料如下： 矿井地形地质图；矿岩游离二氧化硅（矽）、硫、放射性物质及瓦斯和有害气体的含量；煤岩自然发火倾向性；煤尘爆炸性；矿区气候条件，包括年最高、最低、平均气温、地温、地热增深率及常年主导风向等；矿岩容重、块度、松散系数、含泥量及粘结性；矿区有无老窑旧巷及其所在地点和存在情形；矿井年产量、服务年限、开拓系统、回采顺序、开采方法；产量分配和作业布置，同时作业的工作面数及备用工作面个数；同时开动的各种型号的凿岩机台数及其分布；同时爆破的最多炸药量；同时工作的最多人数等。 第三节 矿井通风设计的内容 （1）确定矿井通风系统 （2）矿井通风计算和风量分配 （3）矿井通风阻力计算 （4）选择通风设备 （5）概算矿井通风费用 此外，根据不同地区或矿井的特殊条件，还需警醒矿井空气温度调节的计算（具体内容见第八章） 第四节 矿井通风设计的要求 （1）将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和创造良好的劳动条件； （2）通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力； （3）发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出； （4）有符合规定的井下环境及安全检测系统或检测措施； （5）通风系统的基建投资省，营运费用低，综合经济效益好。 第二章 优选矿井通风系统 第一节 矿井通风系统的要求 （1）每一矿井必须有完整的独立通风系统。 （2）进风井口应按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。 （3）箕斗提升井或装有胶带运送机的井筒不应兼做进风井，如果兼做进风井使用，必须采取措施，满足安全的需要。 （4）多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近，当通风机之间的风压相差较大时，应减小共用风路的风压，使其不超过任何一个通风机风压的30%。 （5）每一个生产水平和每一采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。 （6）井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。 （7）井下充电室必须用单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。 第二节 确定矿井通风系统 根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。矿井通风系统应具有较强的抗灾能力，当井下一旦发生灾害性事故后所选择的通风系统能将灾害控制在最小范围，并能迅速恢复正常生产。 第三章 矿井风量计算 第一节 矿井风量计算原则 矿井需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。 （1） 按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟共计风量不得少于4m³； （2） 按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。 第二节 矿井需风量的计算 采煤工作面需风量的计算 采煤工作面的风量应该按下列因素分别计算，取得最大值。 1） 按瓦斯涌出量计算 Qwi=100 Qgwi Kgwi 式中 Qwi——第i个采煤工作面需要风量，m³/min Qgwi——第i个采煤工作面瓦斯绝对涌出量，m³/min Kgwi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，它是该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值和平均值之比。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时，至少进行5昼夜的观测，得出5个比值，取其最大值。通常机采工作面取Kgwi=2～6；炮采工作面取Kgwi=4～0；水采工作面取Kgwi=0～0。 2） 按工作面进风流温度计算 采煤工作面应有良好的气候条件。其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表7-4-1的要求。 表7-4-1 采煤工作面空气温度与风速对应表 采煤工作面进风流气温/℃ 采煤工作面风速/m•s-1 <15 15~18 18~20 20~23 23~26 3~5 5～8 8～0 0～5 5～8 采煤工作面的需要风量计算： Qwi=60 Vwi Swi Kwi 式中 Vwi——第i个采煤工作面的风速，按其进风流温度从表7-4-1中选取，m/s； Swi——第i个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效断面的平均值，m2 Kwi——第i个工作面的长度系数，可按表7-4-2选取。 表7-4-2 采煤工作面长度风量系数表 采煤工作面长度/m 工作面长度风量系数Kwi <15 50～80 80～120 120~150 150~180 >180 8 9 0 1 2 30~40 3) 按使用炸药量计算 Qwi=25×Awi 式中 25——每使用1kg炸药的供风量，m3/min； Awi——第i个工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg； 4） 按工作人员数量计算 Qwi=4×nwi 式中 4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min； nwi——第i个采煤工作面同时工作的最多人数，个。 5） 按风速进行验算 按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量： Qwi≥60×25×Swi 按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量： Qwi≤60×25×Swi 采煤工作面有串联通风时，按其中一个最大需风量计算。备用工作面也按上述要求，并满足瓦斯、二氧化碳、风流温度和风速等规定计算需风量，且不得低于其回采时需风量的50%。 掘进工作面需风量的计算 煤巷、半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。 1） 按瓦斯涌出量计算 Qhi=100×Qghi×Kghi 式中 Qhi——第i个掘进工作面的需风量，m3/min； Qghi——第i个掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min； Kghi——第i个掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数，一般可取5～0。 2） 按炸药量计算 Qhi=25×Ahi 式中 25——使用1kg炸药的供风量，m3/min； Ahi——第i个掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。 3） 按局部通风机吸风量计算 Qhi= ∑Qhfi×Khfi 式中 ∑Qhfi——第i个掘进工作面同时运转的局部通风机额定风量的和。各种通风机的额定风量可按表7-4-3选取。 Khfi——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取2～3。进风巷道中无瓦斯涌出时取2，有瓦斯涌出时去3。 表7-4-3 各种局部通风机的额定风量 风机型号 额定风量/ m3•min-1 JBT-51(5KW) JBT-52(11KW) JBT-61(14KW) JBT-62(28KW) 150 200 250 300 4)按工作人员数量计算 Qhi=4×nhi 式中nhi ——第i个掘进工作面同时工作的最多人数，人。 5）按风速进行验算 按最小风速验算，各个岩巷绝境工作面最小风量： Qhi≥ 60×15×Shi 各个煤巷或半煤巷掘进工作面的最小风量： Qhi≥ 60×25×Sdi 按最高风速验算，各个掘进工作面的最大风量： Qhi≤ 60×4×Shi 式中Shi——第i个掘进工作面巷道的净断面积，m2。 硐室需风量计算 各个独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算： 1） 机电硐室 发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量分别进行计算： Qri= 3600×∑N×θ ρ×Cp×60×Δt 式中Qhi——第i个机电硐室的需风量，m3/min； ∑N—机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，kw； θ—机电硐室的发热系数，可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转时的实际热量转换为相当于电器设备容量做无用功的系数确定，也可按表7-4-4选取； ρ—空气密度，一般取2kg/ m3； Cp—空气的定压比热，一般可取1kJ/（kg•K）； Δt—机电硐室进、回风流的温度差，℃。 表7-4-4机电硐室发热系数（θ）表 机电硐室名称 发热系数 空气压缩机房 20~23 水泵房 01~03 变电所、绞车房 02~04 采区变电所及变电硐室，可按经验值确定需风量： Qri=60~80 m3/min 2） 爆破材料库 Qri=4×V/60 式中 V—库房容积，m3 但大型爆破材料库不得小于100 m3/min，中小型爆破材料库不得小于60 m3/min。 3） 充电硐室 按其回风流中氢气浓度小于5%计算 Qri=200×qrhi 式中qrhi ——第i个充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min。 其他用风巷道的需风量计算机 各个其他巷道的需风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值。 1） 按瓦斯涌出量计算 Qoi=133×Qgoi×kgoi 式中Qgoi——第i个其他用风巷道的瓦斯绝对涌出量，m3/min； koi ——第i个其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，一般可取kgoi=2~ 2） 按最低风速验算 Qoi≥ 60×15×Soi 式中Soi——第i个其他井巷净断面积，m2。 矿井总风量计算 矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算： Qm=（∑Qwt+∑Qht+∑Qrt+∑Qot）×km 式中∑Qwt—— 采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3/min； ∑Qht—— 掘进工作面所需风量之和，m3/min； ∑Qrt—— 硐室所需风量之和，m3/min； ∑Qot—— 其他用风地点所需风量之和，m3/min。 km—— 矿井通风（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）系数，可取15~25。 第四章 矿井通风总阻力计算 第一节 矿井通风总阻力计算原则 （1）矿井通风总阻力，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）宜按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。 第二节 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（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。 对于有两台或多台主要通风机工作的矿井，矿井通风阻力应按每台主要通风机所服务的系统分别计算。 在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的变化，通风系统的总阻力也将因之变化。为了使主要通风机在整个服务期限都能满足需要，而且主要通风机有较高的运转效率，需要按照开拓开采布局和采掘工作面接替安排，对主要通风机服务期内不同时期的系统总阻力的变化进行分析，当根据风量和巷道参数（断面、长度等）直接判定出最大总阻力路线时，可按该路线的阻力计算矿井总阻力，当不能直接判定时，应选几条可能最大的路线进行计算比较，然后确定该时期的矿井总阻力。 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。对于通风容易和困难时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总压力。 为便于计算和查验，可用表7-4-5的格式，沿着通风容易和困难时期的风流路线，依次计算各段摩擦阻力hft，然后分别计算得出容易和困难时期的总摩擦阻力hfe和hfd，再乘以1（扩建矿井乘以15）后，得两个时期的矿井总压力hme和hmd。 通风容易时期总阻力 hme=（1～15）hfe 通风困难时期总阻力 hmd=（1～15）hfd 上面两式中hf按下式计算： hf= hfi 式中 hfi= Qi2 第五章 矿井通风设备的选择 第一节 矿井通风设备是指主要通风机和电动机。 （1） 矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套做备用。 （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。当工况变化较大时，根据矿井分期时间及节能情况，应分期选择电动机。 （3） 通风机能力应留有一定的余量，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、出风井井口的高差在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。 第二节 主要通风机的选择 （1）计算通风机风量Qf 由于外部漏风（即井口防爆门及主要通风机附近的反风门等处的漏风），风机风量Qf大于矿井风量Qm Qf=k Qm 式中 Qf—— 主要通风机的工作风量，m3/s； Qm——矿井需风量，m3/s； K——漏风损失系数，风井不做提升用时取1，箕斗井做回风用时取15；回风并兼做升降人员时取2。 （2）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（风硐和扩散器）的阻力hd及扩散器出口动能损失Hvd。当自然风压与通风机风压作用相同时取“-”；自然风压与通风机负压作用反向时取“+”。根据提供的通风机性能曲线，由下式求出通风机风压： Htd=hm+hd+Hvd±HN 通产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： 离心式通风机： 容易时期 Htd min=hm+hd+Hvd±HN 困难时期 Htd max=hm+hd+Hvd±HN 表7-4-5 矿井通风阻力计算表 时期 节点序号 巷道名称 支护形式 a/ Ns2m-4 L/M U/M S/m2 S3/s6 R/ Ns2m-8 Q/ m3s-1 Q2/ m6s-2 hfi /pa V/ ms-1 容易时期 hfi=∑hfi= pa 困难时期 hfi=∑hfi= pa 轴流式通风机： 容易时期 Htd min=hm+hd-HN 困难时期 Htd max=hm+hd+HN 通风容易时期为使自然风压与通风机风压作用相同时，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；通风困难时期，为使自然风压与通风机风压作用反向时，通风机能力满足，故通风系统阻力中加上自然风压HN。 （3）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（或Htd max）和矿井通风困难时期通风机的Qf、Hsd max（或Htd max）在通风机特性曲线上，选出满足矿井通风要求的通风机。 （4）求通风机的实际工况点 因为根据Qf、Hsd max（或Htd max）和Qf、Hsd min（或Htd max）确定的工况点，即设计工况点不一点恰好在所选择通风机的特性曲线上，必须根据通风机的工作阻力，确定其实际工况点。 1） 计算通风机的工作风阻 用静压特性曲线时： Ssd min= Ssd max= 用全压特性曲线时： RTd min= STd max= 2）确定通风机的实际工况点 在通风机特性曲线图中做通风机工作风阻曲线，与风压曲线的交点即为实际工况点。 （5） 确定通风机的型号和转速 根据各台通风机的工况参数（Qf、Hsd、η、N）对初选的通风机进行技术、经济和安全性比较，最后确定满足矿井通风要求，技术先进、效率高和运转费用低的通风机的型号和转速。 （6）电动机选择 1）通风机输入功率按通风容易及困难时期，分别计算通风机所需输入功率Nmin、Nmax。 Nmin= Qf Hsd min/1000ηs Nmax= Qf Hsd max/1000ηs 或Nmin= Qf Htd min/1000ηt Nmax= Qf Htd max/1000ηt 式中ηt、ηs分别为通风机全压效率和静压效率； 2）电动机的台数和种类 当Nmin≥6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为 Ne=Nmax•ke/（ηeηtr） 当Nmin<6Nmax时，可选两台电动机，其功率分别为 初期 Nemin= •ke/（ηeηtr） 后期按Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）计算。 式中 ke——电动机容量备用系数，ke=1～2 ηe——电动机效率，ηe=9～94（大型电动机取较高值） ηtr——传动效率，电动机与通风机直联时ηtr=1，皮带传动时ηtr=95。 电动机功率在400～500kw以上时，宜选用同步电动机。其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较高。 第六章 概算矿井通风费用 吨煤通风成本是通风设计和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： 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、局部通风机电费之和除以年产量，可用如下公式计算： W1=（E+EA）×D/T 式中 E——主要通风机年耗电量，设计中用下式计算： 通风容易时期和困难时期共选一台电动机时， E=8760（Nemin+ Nemax）/（keηvηw） 选两台电动机时 E=4380（Nemin+ Nemax）/（keηvηw） 式中 D——电价，元/kw•h T——矿井年产量，t； EA——局部通风机和辅助通风机的年耗电量； ηv——变压器效率，可取95 ηw——电缆输电效率，取决于电缆长度和每米电缆损耗，在9～95范围内选取。 设备折旧费 通风设备的折旧费与设备数量、成本及服务年限有关可用表7-4-6计算。 吨煤的通风设备折旧费W2为 W2=（G1+G2）/T 表7-4-6通风成本计算表 序 号 设备名称 计算单位 数量 总成本 总计 服 务 年 限 基本投资折旧费 大修理折旧费 备注 单位成本 设备费 运输及安装费 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W3为： W3=C/T 式中 C——材料消耗总费用，元/a。 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W4为 W4= A/T 专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费 折算至吨煤的费用为W5。 每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用W6 矿井每采一吨煤的通风总费用W为 W= W1 +W2+ W3+ W4+ W5+ W6矿井 结束语 三年的学习已近尾声，我通过三年来的系统学习，使我掌握了坚实的基础理论和系统的专门知识，也使我的业务水平有了很大的提高，而着一切，都是归功于辽源职业技术学院的各位老师的深切教诲与热情鼓励在即将毕业之际，我要感谢三年来的所有教育我，关心我的老师们，是他们在我学习期间给了我最有力的帮助和鼓励，使我能顺利的完成学业，对此，我表示衷心地感谢!本课题是我在我的导师刘温暖教授的悉心指导下完成的半年多来，刘教授多次询问课题进程，帮助我开拓研究思路刘教授以其严谨求实的治学态度，高度的敬业精神，孜孜以求的工作作风和大胆创新的进去精神给我树立了榜样在此向刘教授致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参考文献 (1)矿井通风与安全 作 者： 何廷山 2009 (2)煤矿开采技术专业及专业群教材 作者 喻晓峰 刘其志