一、矿井需风量计算 1、矿井风量计算原则
按照《煤矿安全规程》第一百零三条和《中华人民共和全生产行业标准》中《煤矿通风能力核定标准》的规定。矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其他巷道用风地点实际需要风量的总和计算,现有7个掘进工作面和1个巷道用风地点,即矿井需风量计算方法如下:
2、掘进工作面需风量计算
下述以集中回风大巷计算该掘进工作面实际需要风量及全风压需风量,应按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量以及局部通风机的实际需风量等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
(1)掘进工作面需要的风量按瓦斯涌出量计算,公式为:
Q掘=125×q掘×Kd
=125×1.16×2.0
3
=290m/min
式中:Q掘——掘进工作面实际需要的风量,m/min;
q掘——掘进工作面回风流中瓦斯的绝对涌出量,1.16m/min; Kd——掘进工作面瓦斯涌出不均衡风量系数,取1.8。(正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值;没有统计指标时取1.5-2.0)
125——按掘进工作面回风流中瓦斯浓度不超过0.8%时换算的系数。
(2)掘进工作面需要的风量按二氧化碳涌出量计算,公式为:
Q掘=67×q掘×Kd =67×0.5×1.8
3
3
1
=60.3m/min
式中:Q掘——掘进工作面实际需要的风量,m/min; q掘——掘进工作面绝对二氧化碳涌出量,0.5m/min Kd——掘进工作面二氧化碳涌出不均衡风量系数,取1.8; 67—按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。
(3)按掘进工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量
每人供风≮4m/min
Q掘>4N= 4×44=176m/min 每千克炸药供风≮10 m/min
Q掘>10A= 10×29=290m/min 式中:
N——掘进工作面同时工作的最多人数,人; A——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,Kg; 10——每千克二、三级煤矿许用炸药需风量,m/min。 (4)按局部通风机吸风量计算
为避免局扇吸入循环风及预防局扇吸风口至回风口段瓦斯积聚,采用下式进行计算:
Q全=Q扇×I+15×S =290×1+15×17.50 =552.5m/min 式中:
Q全——掘进工作面全风压供风量m/min Q
扇
3
3
3
333
3
33
3
——掘进工作面局扇的额定吸风量,掘进工作面选用
2
FBDN0.5.6/2×15型局扇,吸风量为220~360m/min,取290m/min。
I——掘进工作面同时工作的局部通风机台数,1台; 9——岩巷允许的最低风速,m/min;
15——有瓦斯涌出岩巷、半煤岩巷和煤巷允许的最低风速,m/min; S——局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积,取17.50m。
(5)按风速进行验算
有瓦斯涌出的岩巷,半煤岩巷和煤巷: 验算最小风量:
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Qaf≥60×0.25Shf=60×0.25×17.50=268.35m3/min
验算最大风量:
Qaf≤60×4.0Shf=60×4.0×17.50=4200m3/min Shf—掘进工作面巷道的净断面积, 17.50m2。
经验算,按局部通风机吸风量计算的掘进工作面风量符合《煤矿安全规程》的规定风速要求。综上所述,根据集团公司“一通三防”管理实施细则第39条规定,并经风速校验,掘进工作面需风量为290m/min,掘进工作面全风压供风量552.5m/min。
正城煤业矿井目前处于基建期间,现有5个掘进工作面即:井底水仓、管子道、爆破材料库1、爆破材料库2、集中回风大巷,其他掘进工作面需要风量如上述方法进行计算,各个掘进工作面实际需风量见表1。
掘进工作面实际需风量(表一)
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3
3
工作面名称 管子道 井底水仓 爆破材料库1 风 量(m/min) 330 225 225 3 风 速 断面积 备 注 (m/s) (㎡) 0.65 0.44 0.57 8.5 8.21 6.53 爆破材料库2 集中 回风大巷
242 0.62 6.53 290 0.28 17.50 3、 其他巷道需风量计算
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 (1)按瓦斯涌出量计算:
Q其i=200×q其i×K其通
式中:q其i——其他巷道最大瓦斯绝对涌出量,取0.25
K其通——其他巷道瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1.3 200——其他巷道瓦斯瓦斯浓度不超过0.5%换算系数 Q电=200×q电×K电 =200×0.25×1.3=65m/min Q电——电机车检修充电硐室巷道最低需风量 (2)按巷道风速进行计算
Q电≥60×0.15×S电 ≥156 m/min S=17.38m矿井各掘进工作面和需风量总和为: ∑Q需=330+215+225+242+290=1302m/min
3
3
2
3
电机车检修充电硐室巷道的风量为主斜井部分回风量。
4
上述计算风量为掘进工作面需风量总和,以防止局部通风机吸入循环风和局部通风机吸入口至掘进工作面回风口之间这段距离内风流停滞,造成瓦斯积聚,因此需要考虑掘进工作面全风压供风量,除了满足局部通风机的吸风量外,还应保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风口之间的风速岩巷不小于0.15m/s、煤巷和半煤巷不小于0.25m/s,根据矿井实际情况,副斜井地面一组局部通风机供管子道通风;主斜井井底附近安装三组局部通风机,分别供井底水仓、爆破材料库1、爆破材料库2通风;回风立井距临时回风巷10m外新鲜风流处一组局部通风机供集中回风大巷通风;
矿井实际需风量总和为: Q
矿需
3
=17.×9+17.50×15+15×7.05+15×9.05+
1302=1968m/min
Q矿需——矿井实际需风量,m/min; 4、矿井总需风量计算
Q矿通=∑(Q1+Q2+Q3)×K矿通 =1968×1.2=2361m/min 式中 Q矿通—— 矿井总进风量,m/min;
K
矿通
3
3
3
——矿井通风系数包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素,
(抽出式K矿通取1.15~1.2,压入式K矿通取1.25~1.3)本矿选用抽出式通风通风系数取1.2。
二、矿井风量分配计划
1、、矿井掘进工作面及其他地点配风计划如下: (1)管子道掘进工作面配风量为335m/min, (2)井底水仓掘进工作面配风量为217m/min, (3)爆破材料库1掘进工作面配风量为242m/min, (4)爆破材料库2掘进工作面配风量为267m/min
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(5)集中回风大巷掘进工作面配风量为290m/min,
(6)电机车检修充电硐室巷道用风地点配风量为252m/min。
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