煤矿矿井通风能力核定模本Word下载.docx
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(一)矿井通风能力核定办法选取
xx矿为低瓦斯矿井,目前年设计生产能力在30万吨/年以上,因此采用由里向外通风能力核定方法。
xx矿现有的通风系统基本能够保证井下各用风地点稳定可靠供风。
矿井需要风量按各采煤、掘进工作面,硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算。
Q矿≥(
Q采+
Q掘+
Q硐+
Q备+
Q其他)×
K(m3/min)
式中:
Q采——采煤工作面实际需要风量的总和,m3/min;
Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和,m3/min;
Q硐——硐室实际需要风量的总和,m3/min;
Q备——备用工作面实际需要风量的总和,m3/min;
Q其他——其他用风巷道实际需风量的总和,m3/min;
K——矿井通风需风系数(抽出式取1.15~1.20,压入式取1.25~1.30)。
xx矿矿井采用抽出式通风,故取K=1.15。
(二)矿井需风量的计算
1、采煤工作面的需风量计算
目前,xx矿井下共有4个采煤工作面,其中炮采面2个(三2煤炮采面1个、二2煤炮采面1个),综采面2个(三2煤综采面1个、二2煤综采面1个)。
现按炮采面、综采面分别进行计算。
(1)三2煤炮采工作面需风量的计算
①按气象条件计算
Q采=60×
70%×
v×
s×
K采高×
K采面长(m3/min)
Q采——采煤工作面需要风量,m3/min;
V——采面工作面的风速,按采面工作面进风流的温度从表3中选取,m/s;
xx矿采煤工作面进风流温度一般在23~26℃,故取V=1.5。
S——采面工作面的平均有效断面积,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算,m2;
xx矿三2煤炮采面的最大控顶距为3.6米、最小控顶距为2.4米、工作面实际采高为1.85米,则s=(3.6+2.4)*1.85/2=5.55。
K采高——采煤工作面采高调整系数(见表1,以下类同)。
取K采高=1.0;
K采面长——采煤工作面长度调整系数(见表2,以下类同)。
因xx矿采煤工作面长度一般都在150~180米之间,故取K采面长=1.2;
70%——有效通风断面系数;
60——为单位换算产生的系数。
则Q采=60×
K采面长
=60×
0.7×
1.5×
5.55×
1.0×
1.2
=419.58m3/min
表1K采高——采煤工作面采高调整系数
采高(m)
<
2.0
2.0~2.5
>
2.5及放顶煤面
系数(K采高)
1.0
1.1
表2K采面长——采煤工作面长度调整系数
采煤工作面长度(m)
长度风量调整系数(K采面长)
15
0.8
15~80
0.8~0.9
80~120
120~150
150~180
180
1.3~1.4
表3K温——采煤工作面进风流气温与对应风速
采煤工作面进风流气温(℃)
采煤工作面风速(m/s)
20
20~23
1.0~1.5
23~26
1.5~1.8
②按瓦斯涌出量计算
Q采=100×
q×
k(m3/min)
q——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量,m3/min。
抽放矿井的瓦斯涌出量,应扣除瓦斯抽放量进行计算;
我矿三2煤炮采面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量一般不超过1m3/min,按q=1.0m3/min计算。
k——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产时连续观测1个月,日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值;
我矿一般在1.0~1.2之间,此处取k=1.2计算。
100——按采面工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。
则Q采=100×
k=100×
1.2=120m3/min
③按照二氧化碳涌出量计算
Q采=67×
q——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min;
我矿三2煤炮采面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量一般不超过0.5m3/min,按q=0.5m3/min计算。
k——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,正常生产时连续观测1个月,日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值;
我矿一般在1.0~1.1之间,此处取k=1.1计算。
67——按采面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。
则Q采=67×
k=67×
0.5×
1.1=36.85m3/min
④按炸药量计算
a)一级煤矿许用炸药
Q采≥25A(m3/min)
b)二、三级煤矿许用炸药
Q采≥10A(m3/min)
A——采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量,Kg;
25——每千克一级煤矿许用炸药需风量,m3/min;
10——每千克二、三级煤矿许用炸药需风量,m3/min。
我矿使用的全部是二、三级煤矿许用炸药;
我矿三2煤炮采工作面一次爆破所用的最大炸药量一般不超过15Kg,此处按A=15Kg计算。
则Q采Q采≥10A=10×
15=150m3/min
⑤按工作人员数量验算
Q采≥4N(m3/min)
N——采煤工作面同时工作的最多人数,我矿一般都不超过80人,此处按N=80人计算。
则Q采≥4N=4×
80=320m3/min
由以上计算可知,三2煤炮采面的需风量应不低于419.58m3/min。
⑥按风速进行验算
a)验算最小风量
Q采≥60×
0.25S大(m3/min)
S大=l大×
h×
70%
b)验算最大风量
Q采≤60×
4.0S小(m3/min)
S小=l小×
S大——采面工作面最大控顶有效断面积,m2;
l大——采面工作面最大控顶距,m;
我矿三2煤炮采面最大控顶距为3.6米。
h——采面工作面实际采高,m;
我矿三2煤炮采面实际采高为1.85米。
S小——采面工作面最小控顶有效断面积,m2;
L小——采面工作面最小控顶距,m;
我矿三2煤炮采面最小控顶距为2.4米。
0.25——采面工作面允许的最小风速,m/s;
4.0——采面工作面允许的最大风速,m/s。
则Q采小≥60×
0.25S大=60×
0.25×
l大×
=60×
3.6×
1.85×
0.7
=69.93m3/min<
419.58m3/min
Q采大≤60×
4.0S小=60×
4.0×
l小×
2.4×
=745.92m3/min>
经验算,风速符合《煤矿安全规程》的有关规定,因此,三2煤炮采工作面需风量应不低于419.58m3/min,取整数,则Q采=420m3/min。
(2)二2煤炮采工作面需风量的计算
xx矿二2煤炮采面的最大控顶距为3.6米、最小控顶距为2.4米、工作面实际采高为2.8米,则s=(3.6+2.4)*2.8/2=8.4。
取K采高=1.2;
8.4×
1.2×
=762.048m3/min
我矿二2煤炮采面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量一般不超过1.5m3/min,按q=1.5m3/min计算。
1.2=180m3/min
我矿二2煤炮采面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量一般不超过0.5m3/min,按q=0.5m3/min计算。
我矿二2煤炮采工作面一次爆破所用的最大炸药量一般不超过20Kg,此处按A=20Kg计算。
20=200m3/min
由以上计算可知,二2煤炮采面的需风量应不低于762.048m3/min。
我矿二2煤炮采面最大控顶距为3.6米。
我矿二2煤炮采面实际采高为2.8米。
我矿二2煤炮采面最小控顶距为2.4米。
2.8×
=105.84m3/min<
762.048m3/min
=1128.96m3/min>
经验算,风速符合《煤矿安全规程》的有关规定,因此,二2煤炮采工作面需风量应不低于762.048m3/min,取整数,则Q采=763m3/min。
(3)三2煤综采工作面需风量的计算
xx矿三2煤综采面的最大控顶距为5.24米、最小控顶距为4.64米、工作面实际采高为1.83米,则s=(5.24+4.64)*1.83/2=9.0402。
9.0402×
=683.43912m3/min
我矿三2煤综采面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量一般不超过4m3/min,按q=4m3/min计算。
4×
1.2=480m3/min
我矿三2煤综采面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量一般不超过0.5m3/min,按q=0.5m3/min计算。
④按工作人员数量验算
N——采煤工作面同时工作的最多人数,我矿一般都不超过30人,此处按N=30人计算。
30=120m3/min
由以上计算可知,三2煤综采面的需风量应不低于683.43912m3/min。
⑤按风速进行验算
我矿三2煤综采面最大控顶距为5.24米。
我矿三2煤综采面实际采高为1.83米。
我矿三2煤综采面最小控顶距为4.64米。
5.24×
1.83×
=100.6866m3/min<
683.43912m3/min
4.64×
=1426.5216m3/min>
经验算,风速符合《煤矿安全规程》的有关规定,因此,三2煤综采工作面需风量应不低于683.43912m3/min,取整数,则Q采=684m3/min。
(4)二2煤综采工作面需风量的计算
xx矿二2煤综采面的最大控顶距为5.0米、最小控顶距为4.4米、工作面实际采高为2.8米,则s=(5.0+4.4)*2.8/2=13.16。
13.16×
=1193.8752m3/min
我矿二2煤综采面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量一般不超过4m3/min,按q=4m3/min计算。
我矿二2煤综采面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量一般不超过0.5m3/min,按q=0.5m3/min计算。
由以上计算可知,二2煤综采面的需风量应不低于1193.8752m3/min。
我矿二2煤综采面最大控顶距为5米。
我矿二2煤综采面实际采高为2.8米。
我矿二2煤综采面最小控顶距为4.4米。
5×
=147m3/min<
1193.8752m3/min
4.4×
=2069.76m3/min>
经验算,风速符合《煤矿安全规程》的有关规定,因此,二2煤综采工作面需风量应不低于1193.8752m3/min,取整数,则Q采=1194m3/min。
(5)备用工作面需风量的计算
xx矿目前有4个备用面,其中备用二2煤综采面2个;
备用三2煤综采面2个。
xx矿为低瓦斯矿井,瓦斯和二氧化碳涌出量较小,因此,备用面需风量取相应采煤面需风量的50%计算。
①备用二2煤综采面需风量计算
Q备=1194×
50%=597m3/min
②备用三2煤综采面需风量计算
Q备=684×
50%=342m3/min
③备用二2煤炮采面需风量计算
Q备=420×
50%=210m3/min
④备用三2煤炮采面需风量计算
Q备=763×
50%=381.5m3/min
由以上计算可知:
Q采=420+763+684+1194=3061m3/min
Q备=342×
2+597×
2=1878m3/min
2、掘进工作面需风量的计算
xx矿目前井下共有17个开掘头,其中三2煤煤巷掘进头6个、岩巷掘进头4个;
二2煤煤巷掘进头3个、岩巷掘进头4个。
(1)按照瓦斯涌出量计算
Q掘=100×
q掘×
K掘通(m3/min)
Q掘——单个掘进工作面需要的风量,m3/min;
q掘——掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,m3/min。
根据新庄煤矿多年掘进经验,xx矿各掘进
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