模具-注塑-方便饭盒上盖设计 0.5S稳压器盖板冲裁模设计 102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及CAD设计 10t桥式起重机小车运行机构设计 118面板注射模设计 11YQP36预加水盘式成球机设计 200米液压钻机变速箱的设计 20米T梁毕业设计 26手机外壳造型及设计步骤文档 27m3矿用挖掘机斗杆结构有限元分析 300×400数控激光切割机XY工作台部 3L-108空气压缩机曲轴零件 4岩心钻机升降机的设计 6136车床数控改造 6层框架住宅毕业设计结构计算书 8英寸钢管热浸镀锌自动生产线设计 A6140车床尾座体工艺工装设计 AWC机架现场扩孔机设计 BW-100型泥浆泵曲轴箱与液力端特性分析、设计 C618数控车床的主传动系统设计 C616型普通车床改造为经济型数控车床 CA-20地下自卸汽车工作、转向液压系统 CA6140车床后托架的加工工艺与钻床夹具设计 CA6140车床主轴箱的设计 CA6140杠杆加工工艺 CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计 CA6140型铝活塞的机械加工工艺设计及夹具设计 CG2-150型仿型切割机 DTⅡ型固定式带式输送机的设计 DTⅡ型皮带机设计 FXS80双出风口笼形转子选粉机 GBW92外圆滚压装置设计 JLY3809机立窑(窑体及卸料部件) JLY3809机立窑（加料及窑罩部件）设计 JLY3809机立窑（总体及传动部件）设计 jx249乘客电梯的PLC控制 jx261组合机床主轴箱及夹具设计 MG132320-W型采煤机左牵引部机壳的加工工艺规程及数控编程 MG250591-WD型采煤机右摇臂壳体的加工工艺规程及数控编程 mj002数控技术和装备发展趋势及对策 mj016注射器盖毕业设计全部 mj020冲压模系统设计（金属） mj027我国数控机床的现状和发展趋势 mj030现在的工艺设计 MQ100门式起重机总体 MR141剥绒机锯筒部工作箱部和总体设计 NK型凝汽式汽轮机调节系统的设计 PF455S插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改善设计 PLC控制机械手设计 PLC在高楼供水系统中的应用 Q3110滚筒式抛丸清理机的设计(总装、弹丸循环及分离装置、集尘器设计) Q3110滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计) R175型柴油机机体加工自动线上多功能气压机械手 SF500100打散分级机回转部分及传动设计 SF500100打散分级机内外筒体及原设计改进探讨 SF500100打散分级机总体及机架设计 SPT120推料装置 SSCK20A数控车床主轴和箱体加工编程 T611镗床主轴箱传动设计及尾柱设计 WH212减速机壳体加工工艺及夹具设计 WHX112减速机壳加工工艺及夹具设计 X5020B立式升降台铣床拨叉壳体 X62W铣床主轴机械加工工艺规程与钻床夹具设计 X700涡旋式选粉机 XK5040数控立式铣床及控制系统设计 XKA5032A数控立式升降台铣床自动换刀装置的设计 XQB小型泥浆泵的结构设计 XX包装机总体设计及计量装置设计 Y32-1000四柱压机液压系统设计 YZJ压装机整机液压系统设计 Z30130X31型钻床控制系统的PLC改造 Z3050摇臂钻床预选阀体机械加工工 Z90型电动阀门装置及数控加工工艺的设计 ZL05微型轮式装载机总体设计 ZL15型轮式装载机 ZUO半自动液压专用铣床液压系统设计 “包装机对切部件”设计 “填料箱盖”零件的工艺规程及钻孔夹具设计 Φ1200熟料圆锥式破碎机 Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计 板材送进夹钳装置 半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计（夹具设计） 半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计（镗削头设计） 棒料切割机 杯子的三维设计 笔盖的模具设计 标牌雕刻数控加工工艺设计 拨叉零件工艺分析及加工 插秧机系统设计 叉杆零件 柴油机连杆的加工工艺 柴油机气缸体顶底面粗铣组合机床总体及夹具设计 铲平机的设计 车床变速箱中拔叉及专用夹具设计 车床的大修理 车床数控改造 车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计 车载装置升降系统的开发 齿轮架零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计 冲大小垫圈复合模 冲击回转钻进技术 出租车计价器系统的设计 传动齿轮工艺设计 垂直多关节机器人臂部和手部设计 粗镗连杆大头孔专用镗床总体及镗削头设计 大模数蜗杆铣刀专用机床设计 大型制药厂热电冷三联供 大型轴齿轮专用机床设计 大直径桩基础工程成孔钻具 带式输送机自动张紧装置设计 带式运输机用的二级圆柱齿轮减速器设计 带位移电反馈的二级电液比例节流阀设计 袋泡茶包装机 设计 单拐曲轴机械加工工艺 单线画线机 低速级斜齿轮零件的机械加工工艺规程 地下升降式自动化立体车库 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汽车发动机冷却系统的故障诊断与维修
摘要】要使发动机工作可靠、耐久，冷却系统应使发动机在最适宜的温度范围内工作。保证发动机工作在
适宜温度范围内，则要做好很好的故障检测。根据发动机冷却系统出现过热运转和过冷运转可能出现的问题进行分
析诊断，同时就出现的故障如何进行维修与保养进行了论述。
【关键词】冷却系统；故障检测；维修与保养
1前言
冷却系统是发动机的重要组成部分，据有关资料介绍，
汽车故障的50%左右来自发动机，而发动机故障的50%左
右是由冷却系统故障引起的，由此可见冷却系统在汽车可靠
性中的重要作用。冷却系统不仅对发动机的可靠性会产生重
大影响，而且也是影响发动机动力性和经济性的重要因素，
其功用就是保证发动机在任何负荷条件下和工作环境下均能
在最适合的温度状态下正常和可靠地工作。
2冷却系统的故障检测
要使发动机工作可靠、耐久，冷却系必须在发动机工作
的任何工作状态和任何可能的环境温度下，都应使发动机在
最适宜的温度范围内工作。要保证发动机工作在适宜温度范
围内，则要做好故障检测。
2.1过冷运转
发动机在水温低于65℃下运行叫过冷运转。发动机未曾
充分运转使水温达到一定程度就开始工作，或者当节温器开
启温度过低时，冷却水过早进入大循环，都会引起过冷运转。
检查方法如下：①检查冷却水的温升速度。观察仪表板水温
表，如水温升得很慢说明节温器工作不正常。②检查散热器
水温，把数字式温度计的传感器插入水箱，测量上水室温度
与水温表读数（发动机水套温度）并作比较。水温升到68～
72℃以前，甚至发动机启动不久，散热器的水温就和水套的
水温一同升高表明节温器不良。③拆检节温器确认故障。
2.2过热运转
2.2.1冷却水量不足引起发动机过热
发动机冷却系统容纳不了规定的水量，或在运行中冷却
水消耗异常而使发动机过热。分析诊断：①对老旧汽车应特
别注意检查冷却水容量是否足够，若散热器良好，应取下发
动机水箱检查水管内水垢沉积情况；②严寒季节和地区应特
别留意散热器是否结冰，这种故障的特征是发动机水温已达
到100℃，但散热器仍然冰冷；③水泵泄水孔漏水常误断为
散热器出水胶管漏水，可用一洁净木条伸到泄水孔处，若木
条上有水迹则说明水泵漏水；④若冷却系外部不漏水而冷却
水仍消耗过快，则应检查冷却系内部有无漏水，拔出机油尺，
若发现机油中有水，这可能是气门室内壁或进气通道内壁破
裂漏水。冷却水蒸发损失过大时，则应检查散热器盖的排气
阀是否失效，若冷却水容易从加水口处飞溅出来，则说明散
热器盖的排气阀失效。
2.2.2水量足而发动机过热
发动机的冷却水既不缺少也不漏，但在行驶中发动机突
爆，动力不足；水温超过90℃直至沸腾，或运行中水温在90
℃左右，但一停车冷却水立即沸腾。分析诊断：先检查百叶
窗开度或是否关闭，若开度足够，再检查风扇叶片的固定情
况和皮带松紧是否适当。若风扇皮带转动正常，则应检查风
扇的风量。方法是在发动机运转时，将一张薄纸放在散热器
前面，若纸被牢牢地吸住，说明风量足够。风扇叶片方向不
能装反，否则应调整风扇叶片的角度，并将叶片头部适当折
弯以减少涡流。必要时要换新扇。如风扇正常，可触试散热器和发动机温度。若散热器温度低而发动机温度高，说明冷
却水循环不良，应检查散热器出水胶管是否被吸瘪，内孔有
无脱层堵塞。如果出水管良好，可拆下散热器的进水软管并
起动发动机，这时冷却水应有力地排出，若不排水说明水泵
或节温器有故障。若上述部位均正常，再检查散热器和发动
机各部温度是否均匀。如散热器冷热不均，说明其水管有堵
塞或散热片倾倒过多。
2.3发动机在运行中突然过热
发动机运行中突然过热，或冷起动时发动机水温迅速升高
并沸腾，在补足冷却水后才转为正常。分析诊断：①行驶中发
动机突然过热，应首先注意电流表动态，若加大油门时电流表
不指示充电，且表针只是由放电3～5A间歇摆回“0”位，
说明风扇皮带断裂，如电流表指示充电，则应使发动机熄火，
用手触摸散热器和发动机，若发动机温度过高而散热器温度
低，说明水泵轴与叶轮松脱，使冷却水循环中断；若发动机与
散热器温度差别不大则应查找冷却系有无严重漏水处；②冷却
水在初发动时温度很快升高，致使冷却水沸腾，这多系节温器
主阀门脱落并横卡在散热器进水管内，阻碍了冷却水的大循
环，使冷却系内压力迅速升高，当内压达到一定程度时便突然
冲动卡滞的主阀门使其改变方位，迅猛地导通大循环水路，此
时沸腾的水便迅速冲开散热器盖。在行驶过程中若总是发现冷
却水沸腾，应立即停车，使发动机低速运转至水温正常后再熄
火检查，不许掺水降温，以防温差变化太大造成有关零件由于
内应力而发生裂纹。气缸垫若烧坏，有时也能使水箱口向外溢
水和排出气泡，呈现出冷却水沸腾的状态，这主要是因为气缸
垫烧坏或缸盖、缸套出现裂纹，使高压气体窜入水套而冒出激
烈的气泡。若气缸垫或缸盖的裂纹与润滑油路相通，水箱中还
会出现油迹。气缸内的高压气体窜入冷却系的检查方法：拆掉
风扇皮带，停止水泵转动，起动机在中速以下运转时，在水箱
加水口处会看见气泡并听到“咕噜、咕噜”的响声，这属于轻
微漏气；不停止水泵转动也可以清楚地看见气泡和听到“咕噜、
咕噜”的响声，属较严重漏气；水箱盖处会向外喷气，象开锅
一样，属严重漏气。冷却水若吸入气缸，起动时排气管会排出
水蒸汽，工作时冒白烟。
3冷却系统的维护与检修
3.1散热器的维护与检修
散热器散热性能的好坏直接影响冷却系统的冷却能力。
水垢过多、泄漏是散热器常见的两大故障。
3.1.1水垢的清除
清除水垢多采用化学法，利用酸或碱的物质与水垢的化
学反应，生成新的可溶于水的物质将水垢清除。清洗时最好
采用微循环法:即先用酸性溶液清洗，再用碱性溶液冲洗中
和，清洗时除垢剂以一定压力（一般为0.1Mpa），在缸体水
套或散热器内循环，一般经3～5min清洗完毕。如果散热器
内积垢严重，应拆除上，下水室，以便用通条进行疏通。
3.1.2散热器的修理
散热器的常见故障主要表现为泄漏，修理散热器泄漏一
般有两种方法;焊修法和堵漏法。散热器的裂纹如不超过
0.3mm，可用散热器堵漏剂(即堵漏法)就车进行修补。修补
前，先清洗散热器，加入1：2的纯碱水后，使发动机在80
℃左右运转5min后，放掉碱水，再用清水冲洗，起动发动
机，升温车80℃时，将水放掉。然后再拆除节温器，将堵漏
剂以1：20的比例加入水中，起动发动机，水温升到80～
85℃保持1.0min。使含有堵漏剂的冷却水在冷却系中停留
3～4天。修复后的散热器必须通过渗漏试验，确保无渗漏后
才能交付使用。
3.2水泵的检修
对水泵进行检修之前，先要将水泵从发动机上拆卸下来
并进行分解。拆卸水泵时，应先打开散热器和发动机的放水
开关，将冷却液放到清洁的容器内，拆下水泵固定螺栓和皮
带轮座上的螺栓，拆下进出水软管，并拆卸风扇和其它相关
的总成和驱动皮带轮。拆下驱动皮带调节杆及螺栓后，再拆
下水泵及密封衬垫。
对水泵进行分解时，要先拧下泵盖螺栓、取下泵盖和密
封衬垫。再用拉器拉下风扇皮带轮;然后将水泵泵体放入水或
油中加热至75～85℃，用水泵轴承拆装器和压力机拆下水
泵轴承、水封总成及水泵叶轮组件，最后压出水泵轴。
水泵零件的检查项目主要有：
①泵体及皮带轮座有无磨损及损伤，必要时更换；②泵轴
有无弯曲及轴颈磨损是否严重，轴端螺纹有无损坏；③叶轮上
的叶片有无破碎，轴孔磨损是否严重；④水封和胶木垫的磨损
程度，如超过使用限度应更换新件；⑤检查轴的磨损情况时，
用百分表测量其偏摆度，如超过0.1mm，则应更换新的轴承。
修理水泵时应注意以下几点:
①水封如磨损起槽，可用砂布打平，如磨损过多则应更
换；水封座如有毛糙刮痕，可用平面铰刀或在车床上进行修
整。②在泵休上具有下列损伤时允许焊修：长度在30mm以
下，没有伸展至轴承孔的裂纹;与汽缸盖结合的凸缘有破损部
分;油封座孔损伤。③泵轴的弯曲度不超过0.03mm，否则应
更换或进行冷压校正。④叶轮叶片破损应更换。水泵的装合
和安装顺序与拆卸和分解顺序正好相反。装合时应注意各配
合件之间的技术规范，将水泵总成安装到发动机上时，应注
意以下事项：①安装时应换用新衬垫；②检查并调整皮带的
松紧度，一般在皮带中间施加100N左右的压力压下皮带时，
挠度应为8～12mm，如不符合则应调整其松紧度；③水泵
安装完毕后，结好冷却系各软水管，加人冷却水，起动发动
机，检查水泵的工作情况及冷却系统是否有泄漏现象，必要
时进行正确的调整。
[参考文献]
[1]发动机冷却系统的研究与优化设计[O].山东人学硕士学
位论文,2005.
[2]贾建荣.发动机冷却系统的维修[J].山西淮涤机械厂.
背景：燃煤火力发电厂在运行过程中产生粉尘、噪声、毒物等职业病危害因素。尽管目前燃煤火力发电厂的生产工艺技术较先进,机械化、自动化程度比较高,使很多职业病危害因素在许多环节都已得到很好的控制,但粉尘和噪声危害在目前燃煤火力发电厂的所有职业病危害因素中仍占相当大的比重,而且尘肺病和职业性噪声聋。本文通过对3家燃煤火力发电厂职业卫生情况的现场调查,对燃煤火力发电厂主要职业病危害因素(粉尘、噪声)的关键控制措施进行研究,为燃煤发电厂采取合理有效地防护措施提供依据,以更好地保护劳动者的健康。目的：通过对燃煤火力发电厂生产工艺、职业病危害现状、危害特点及控制措施等情况进行分析,确定关键控制措施,对发现存在的问题,提出相应的对策和建议,为燃煤火力发电厂从源头控制主要职业病危害、保护劳动者健康提供依据。方法：通过对现场职业卫生情况调查、职业病危害因素检测、劳动者个体防护情况等结果的分析,建立事故树,采取事故树分析和聚类分析相结合的方法,确定主要职业病危害因素的关键控制措施。结果：通过本次研究,确定防“尘肺病”关键控制措施为：对犁煤器犁煤时造成的扬尘采取封尘措施、对锅炉加强密封以防止泄漏、锅炉设负压吸尘装置以防锅炉粉尘泄漏、锅炉设机械除尘装置以防锅炉粉尘泄漏、对碎煤机按照不同的产尘原因采取相应的防尘措施、磨煤机处及时进行喷水抑尘、皮带机头(尾)设置除尘器并确保运行正常、用人单位为劳动者发放符合国家标准的防尘口罩、降低皮带机头(尾)煤的落差、尽量减少劳动者在粉尘作业现场接尘作业时间、用人单位为劳动者定期更换防尘口罩、对皮带层地面应及时清扫、指导并监督劳动者正确佩戴防尘口罩、对劳动者进行职业卫生培训以提高其自我保护意识、在粉尘作业现场设警示标识提示劳动者佩戴防尘口罩。防“职业性噪声聋”关键控制措施为：在噪声作业场所设警示标识、对产生空气动力性的设备采取隔声、消声、吸声措施、减少劳动者在噪声工作场所作业时间、对产生机械性噪声的设备采取减振、隔声措施、用人单位对劳动者进行职业卫生培训而提高其自我保护意识、用人单位为劳动者发放符合国家标准的防噪声用品、指导并监督劳动者正确佩戴防噪声用品、确保汽轮机调节阀处的严密性良好以防高温高压蒸汽泄漏产生噪声、确保锅炉安全阀严密性良好、调节锅炉风机的进排气以减少其噪声强度、保持转子质量平衡避免因机械振动而产生噪声、摆正机组轴线以防机械振动而产生噪声、确保导轴承正常运行、用人单位为劳动者定期更换防噪声用品。结论：目前为从源头控制燃煤火力发电厂的职业危害,甚至消除尘肺病和职业性噪声聋的发生,应进一步做好犁煤器、锅炉、碎煤机、磨煤机等处的抑尘、封尘、吸尘措施；对产生机械性和空气动力性噪声的设备采取减振、隔声、消声、吸声等措施；同时,减少劳动者的接触粉尘、噪声时间,并做好个体防护,在粉尘、噪声作业场所设警示标识和完善的中文警示说明等。这是目前燃煤火力发电厂在生产工艺技术较先进,机械化、自动化程度较高,生产设备正常运行,作业人员没有违规操作现象等的条件下,在现有的控制措施基础上,有针对性的防“尘肺病”和防“职业性噪声聋”关键控制措施,这为燃煤火力发电厂更有效地控制职业病危害、保护劳动者健康提供依据。
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
1.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=1.2～1.6；炮采工作面取Kgwi=1.4～2.0；水采工作面取Kgwi=2.0～3.0。
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 0.3~0.5
0.5～0.8
0.8～1.0
1.0～1.5
1.5～1.8
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 0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.30~1.40
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≥60×0.25×Swi
按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：
Qwi≤60×0.25×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%。
2.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1.5～2.0。
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1.2～1.3。进风巷道中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时去1.3。
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(5.5KW)
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≥ 60×0.15×Shi
各个煤巷或半煤巷掘进工作面的最小风量：
Qhi≥ 60×0.25×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。
3.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1.2kg/ 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 0.20~0.23
水泵房 0.01~0.03
变电所、绞车房 0.02~0.04
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0.5%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。
4.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=1.2~1.3.
2） 按最低风速验算
Qoi≥ 60×0.15×Soi
式中Soi——第i个其他井巷净断面积，m2。
5.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1.15~1.25。
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1.1（扩建矿井乘以1.15）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=（1.1～1.15）hfe
通风困难时期总阻力 hmd=（1.1～1.15）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1.1，箕斗井做回风用时取1.15；回风并兼做升降人员时取1.2。
（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≥0.6Nmax时，可选一台电动机，电动机功率为
Ne=Nmax•ke/（ηeηtr）
当Nmin<0.6Nmax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=1.1～1.2
ηe——电动机效率，ηe=0.9～0.94（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=0.95。
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：
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0.95
ηw——电缆输电效率，取决于电缆长度和每米电缆损耗，在0.9～0.95范围内选取。
2. 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
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W3为：
W3=C/T
式中 C——材料消耗总费用，元/a。
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W4为
W4= A/T
5. 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。
6.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
