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风量计算基础
贵州鲁中矿业实兴煤矿
矿井风量分配计算情况
二○一三年二月
实兴煤矿
矿井风量分配计算情况
一、矿井供风的基本原则
矿井通风是煤矿安全生产的重要环节,合理稳定供风又是防治瓦斯、治理自然发火和综合防尘的先决条件。
根据《煤矿安全规程》第103条规定:
“矿井需要的风量应按下列要求分别计算,并选取其中的最大值:
(一)按井下同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不少于4m3。
(二)按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和进行计算。
各地点的实际需要风量,必须使该地点的风流中的瓦斯、二氧化碳、氢气和其它有害气体的浓度,风速以及温度,每人供风量符合本规程的有关规定。
”的原则。
二、矿井需要风量
矿井需要风量按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算:
Q矿进=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)×K矿通
式中:
Q矿进---全矿井实际需要总进风量,m3/min;
∑Q采---全矿井采煤工作面实际需要总风量,m3/min;
∑Q掘---全矿井掘进工作面实际需要总风量,m3/min;
∑Q硐---全矿井硐室需要总风量,m3/min;
∑Q其它---全矿井其它井巷需要总风量,m3/min;
K矿通---矿井风量备用系数。
包括漏风系数、配风不均衡系数,一般可取K矿通=1.2。
二月份全矿有1采煤工作面和2个掘进工作面及2个机电硐室、2个其他用风井巷。
根据生产安排,矿井需要风量如下:
(1)全矿井采煤工作面实际需要总风量
∑Q采=832(m3/min)
(2)全矿井掘进工作面实际需要总风量
∑Q掘=431+463=894(m3/min)
(3)全矿井硐室需要总风量
∑Q硐=200+150=350(m3/min)
(4)全矿井其它井巷需要总风量
∑Q其它=200+200=400(m3/min)
(5)全矿井需要总进风量
Q矿进=(832+431+463+200+150+200+200)×1.2
=2971.2(m3/min),取2972m3/min
根据计算,矿井需要风量:
2972m3/min。
目前,副井进风量为1420m3/min,主井进风量为2364m3/min,矿井总进风量为3784m3/min,矿井总回风量为3842m3/min能满足井下现场供风需求。
2013年2月1日
11501面风量计算
一、工作面概况
11501面属于高瓦斯采煤工作面,瓦斯绝对涌出量为3.8m3/min,二氧化碳绝对涌出量为0.2m3/min。
煤尘无具有爆炸性。
工作面采高2.0m,控顶距最大5.0m,最小4.0m,面长142m,温度12℃,工作面交接班人数最多29人。
二、风量计算
(1)按瓦斯涌出量计算:
根据贵州省人民政府办公厅文件(黔府办发[2008]83号规定,回采工作面风流中瓦斯或二氧化碳浓度不超0.8%要求计算:
Q采=125×qCH4×K采CH4(m3/min)
式中:
Q采—采煤工作面实际需要风量,m3/min;
q采CH4—采煤工作面回风巷风流中日平均瓦斯绝对涌出量m3/min,取3.8m3/min;
K采CH4—采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数,取1.6。
125—采煤工作面回风流中瓦斯浓度不超过0.8%所换算的常数。
Q采=125×qCH4×K采CH4=125×3.8×1.6=760(m3/min)
(2)按工作面气象条件进行计算:
Q采=Q基本×K采高×K采面长×K温×K瓦
式中:
Q采—采煤工作面需要风量,m3/min;
K采高—采煤工作面采高调整系数;
K采面长—采煤工作面长度调整系数;
K温—采煤工作面温度调整系数;
K瓦—瓦斯涌出不均衡配风系数,取K瓦=2.0;
Q基本—不同采煤方式工作面所需要的基本风量,m3/min;
Q基本=60×工作面平均控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速;
70%—有效通风断面系数;
60—为单位换算产生的系数。
Q采=Q基本×K采高×K采面长×K温×K瓦
=(60×4.5×2.0×70%×1.0)×1.1×1.0×1.0×2.0=832(m3/min)
(3)按回采工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量:
每人供风≮4m3/min:
Q≥4N=29×4=116(m3/min)
式中:
N—工作面最多人数29人;
(4)按采煤工作面一次爆破最大炸药量计算:
每千克炸药供风≮25m3/min:
Q采≥25A=25A=13.05×25=326(m3/min);
式中:
A—一次爆破炸药最大用量Kg。
根据上述条件计算取最大值,确定工作面需要风量为832(m3/min)。
(5)按风速进行验算:
①验算最小风量
Q采≥60×0.25Scb(m3/min)
Scb=lcb×hcf×70%=5.0×2×70%=7.0(m2)
Q采≥60×0.25Scb=60×0.25×7.0=105(m3/min)
②验算最大风量
Q采≤60×4.0Scs(m3/min)
Scs=lcs×hcf×70%=4.0×2×70%=5.6(m2)
Q采≤60×4.0Scs=60×4×5.6=1344(m3/min)
式中:
Scb—采煤工作面最大控顶有效断面积,m2;
lcb—采煤工作面最大控顶距,m;
hcf—采煤工作面实际采高,m;
Scs—采煤工作面最小控顶有效断面积,m2;
lcs—采煤工作面最小控顶距,m;
0.25—采煤工作面允许的最小风速,m/s;
70%—有效通风断面系数;
4.0—采煤工作面允许的最大风速,m/s。
则经过计算及验算后,确定该工作面计划供风量为832m3/min。
11502瓦斯抽放回风巷掘进工作面风量计算
(1)按照瓦斯涌出量计算掘进面需要风量:
Q掘=125×q掘×K掘通=125×0.3×1.2=45(m3/min)
式中:
Q掘—单个掘进工作面需要风量,m3/min;
q掘—掘进工作面回风流中瓦斯绝对涌出量,取0.3m3/min;
K掘通—瓦斯涌出不均衡通风系数,取1.2。
125—采煤工作面回风流中瓦斯浓度不超过0.8%所换算的常数。
(2)按同时作业人数和炸药量计算掘进工作面需要风量:
每人供风≮4m3/min;
即Q掘≥4N=4×9=36(m3/min)
每千克炸药供风≮25m3/min;
即Q掘≥25A=25×8.55=213.8(m3/min),取214m3/min。
式中:
N—掘进工作面同时作业人数,取9人;
4—每人每分钟的供风量不得少于4m3/min;
A—一次爆破乳化炸药最大用量,8.55Kg;
25—1千克炸药爆炸后需要供给的风量。
(3)按风速进行验算掘进工作面需风量:
岩巷掘进最低风量,Q煤掘>9S掘=9×8.0=72(m3/min)
岩巷掘进最高风量,Q掘<240S掘=240×8.0=1920(m3/min)
式中:
9—煤巷掘进工作面允许最低风速,0.15×60=15(m3/min);
240—掘进工作面允许最高风速,4.0×60=240(m/min);
S掘—掘进工作面的断面积,8.0m2。
根据上述条件计算取最大值,确定工作面需要风量为214(m3/min)。
(4)掘进工作面局部通风机选型:
Q吸1=Q煤掘/(1-P百)m=214/(1-8%)4=297.2(m3/min),取298m3/min
式中:
Q吸1--局部通风机需要吸风量;(m3/min)
m—独头通风百米长度指数,取4;
P百—柔性风筒百米漏风率,取8%。
根据现场实测,局部通风机型号FBDNO6.0/2×22,使用¢800mm风筒,局部通风机实际吸风量为350m3/min满足要求。
因此,选用FBDNO6.0/2×22局部通风机符合要求。
(5)按局部通风机实际吸风量计算掘进面全风压需要风量:
Q掘全=Q吸2+9S=350+9×9.0=431(m3/min)
式中:
Q掘全—全风压供给掘进工作面的风量,m3/min;
Q吸2—选定局部通风机的最大实际吸风量,350m3/min;
S—局部通风机安装地点的巷道断面,9.0m2;
9—岩巷巷道允许最低风速,0.15×60=9m/min。
由此确定11502瓦斯抽放回风巷掘进工作面局部通风机全风压计划供风量为431m3/min。
11502瓦斯抽放进风巷掘进工作面风量计算
(1)按照瓦斯涌出量计算掘进面需要风量:
Q掘=125×q掘×K掘通=125×0.3×1.2=45(m3/min)
式中:
Q掘—单个掘进工作面需要风量,m3/min;
q掘—掘进工作面回风流中瓦斯绝对涌出量,取0.3m3/min;
K掘通—瓦斯涌出不均衡通风系数,取1.2。
125—采煤工作面回风流中瓦斯浓度不超过0.8%所换算的常数。
(2)按同时作业人数和炸药量计算掘进工作面需要风量:
每人供风≮4m3/min;
即Q掘≥4N=4×9=36(m3/min)
每千克炸药供风≮25m3/min;
即Q掘≥25A=25×8.55=213.8(m3/min),取214m3/min。
式中:
N—掘进工作面同时作业人数,取9人;
4—每人每分钟的供风量不得少于4m3/min;
A—一次爆破乳化炸药最大用量,8.55Kg;
25—1千克炸药爆炸后需要供给的风量。
(3)按风速进行验算掘进工作面需风量:
岩巷掘进最低风量,Q煤掘>9S掘=9×8.0=72(m3/min)
岩巷掘进最高风量,Q掘<240S掘=240×8.0=1920(m3/min)
式中:
9—煤巷掘进工作面允许最低风速,0.15×60=15(m3/min);
240—掘进工作面允许最高风速,4.0×60=240(m/min);
S掘—掘进工作面的断面积,8.0m2。
根据上述条件计算取最大值,确定工作面需要风量为214(m3/min)。
(4)掘进工作面局部通风机选型:
Q吸1=Q煤掘/(1-P百)m=214/(1-9%)3=285.3(m3/min),取286m3/min
式中:
Q吸1--局部通风机需要吸风量;(m3/min)
m—独头通风百米长度指数,取3;
P百—柔性风筒百米漏风率,取9%。
根据现场实测,局部通风机型号FBDNO6.0/2×30,使用¢800mm风筒,局部通风机实际吸风量为380m3/min满足要求。
因此,选用FBDNO6.0/2×30局部通风机符合要求。
(5)按局部通风机实际吸风量计算掘进面全风压需要风量:
Q掘全=Q吸2+9S=380+9×9.2=462.8(m3/min),取463m3/min
式中:
Q掘全—全风压供给掘进工作面的风量,m3/min;
Q吸2—选定局部通风机的最大实际吸风量,380m3/min;
S—局部通风机安装地点的巷道断面,9.2m2;
9—岩巷巷道允许最低风速,0.15×60=9m/min。
由此确定11502瓦斯抽放进风巷掘进工作面局部通风机全风压计划供风量为463m3/min。
机电硐室需要风量
1200中央变电所
本变电所的需要风量按经验值选用
总电机容量:
1200千伏安
变电所型号:
大型机电硐室
需要风量:
200m3/min
1200充电瓶硐室
本变电所的需要风量按经验值选用
总电机容量:
50千伏安
变电所型号:
中型机电硐室
需要风量:
150m3/min
其它井巷风量计算
1200轨道大巷
(1)按瓦斯涌出量计算其它巷道需要风量:
Q其它=200×q其×K其通(m3/min)
=200×0.3×1.2=72m3/min
式中:
Q其它——其它巷道需要风量,m3/min;
q其——其它巷道最大瓦斯绝对涌出量,取0.3m3/min;
K其通——其它巷道瓦斯涌出不均衡系数,取1.2~1.3;
200——其它巷道中风流瓦斯浓度不超过0.5%所换算的常数。
(2)按其风速验算:
Q其它≥60×0.15S其它(m3/min)
≥60×0.15×8.8=79.2(m3/min)
式中:
Q其它——其他巷道的需要风量;
S其它——其它巷道断面,8.8m2;
0.15——其他巷道允许的最低风速,m/s;
经以上计算、验算,该地点实际用风量选取为200m3/min。
其它井巷风量计算
1210运输大巷
(1)按瓦斯涌出量计算其它巷道需要风量:
Q其它=200×q其×K其通(m3/min)
=200×0.3×1.2=72m3/min
式中:
Q其它——其它巷道需要风量,m3/min;
q其——其它巷道最大瓦斯绝对涌出量,取0.3m3/min;
K其通——其它巷道瓦斯涌出不均衡系数,取1.2~1.3;
200——其它巷道中风流瓦斯浓度不超过0.5%所换算的常数。
(2)按其风速验算:
Q其它≥60×0.15S其它(m3/min)
≥60×0.15×8.8=79.2(m3/min)
式中:
Q其它——其他巷道的需要风量;
S其它——其它巷道断面,8.8m2;
0.15——其他巷道允许的最低风速,m/s;
经以上计算、验算,该地点实际用风量选取为200m3/min。
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