煤矿矿井风量计算方法按照MT修改Word格式文档下载.docx
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S采×
k采高×
k采面长
式中:
Q采---采煤工作面需要风量,m3/min;
V采--采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度从表1中选取(不小于1m/s),m/s;
S采---采煤工作面的平均面积,按最大和最小控顶断面的平均值计算,m2;
k采高---采煤工作面采高调整系数,具体取值见表2;
k采面长---采煤工作面长度调整系数,具体取值见表3;
70%---有效通风断面系数;
表1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
1.0
20~23
1.0~1.5
23~26
1.5~1.8
26~28
1.8~2.5
28~30
2.5~3.0
表2k采高—采煤工作面采高调整系数
采高/m
<2.0
2.0~2.5
2.5~5.0及放顶煤面
系数
1.1
1.2
表3k采面长—采煤工作面长度调整系数
采煤工作面长度/m
长度调整系数
<150
150~200
1.1~1.3
200~250
1.3~1.5
>250
1.5~1.7
(2)按照瓦斯涌出量计算
Q采=125×
q采×
k采
式中:
q采—采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量,m³
/min。
按本工作面瓦斯涌出量预测报告或参照相邻采煤面、煤层赋存和工艺条件相同的其它采煤面选取;
进行瓦斯抽采的工作面,减去瓦斯抽放量后进行计算;
k采---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。
新井设计、新采区可以参考表4选取
125---按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8%的换算系数。
表4各种采煤工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数
采煤工作面采煤方法
采煤工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数
综采工作面
1.2~1.6
炮采工作面
1.4~2.0
水采工作面
2.0~3.0
(3)按照二氧化碳涌出量计算
Q采=67×
k采
式中:
q采---采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min;
按本工作面涌出预测报告或参照相邻掘进面、煤层赋存和工艺条件相同的其它掘进面选取;
k采---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。
无统计值时,最低不小于1.8。
67---按采煤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。
(4)按炸药量计算(非炮采面可不按此计算)
a)采用一级煤矿许用炸药
Q采≥25A采
b)采用二、三级煤矿许用炸药
Q采≥10A采
A采---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;
(5)按回采工作面同时作业人数验算:
Q采>4N采
N采---采煤工作面同时工作的最多人数,人;
应按交接班期间人数并考虑1.2备用系数计算。
4---每人需风量,m³
(6)按采煤工作面允许风速进行验算
a)验算最小风量
Q采≥60×
0.25S采×
70%
b)验算最大风量
Q采≤60×
4.0S采×
70%
S采---采煤工作面的平均断面积,m2;
0.25---采煤工作面允许的最小风速(爆破作业时取0.5),m/s;
4.0---采煤工作面允许的最大风速,m/s;
备用工作面实际需要风量,应满足瓦斯、二氧化碳、气象条件等规定计算的风量,备用工作面风量不得低于采煤面工作面风量的50%。
安装工作面、已安装设备的工作面按备用工作面要求配备需风量;
已贯通的采煤面但未安装设备时,可按巷道用风量配备,并满足瓦斯和其它有毒有害气体治理需求。
2、掘进工作面需风量计算
掘进工作面需风量计算包括掘进面迎头需风量、局部通风机最低供风量和局部通风机安设地点全风压需风量。
掘进工作面迎头需风量计算应按照瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、同时作业人数、爆破后的有害气体产生量分别进行计算,取最大值为掘进工作面迎头需风量;
根据掘进工作面迎头需风量考虑风筒百米漏风率计算局部通风机最低供风量,选取掘进面局部通风机;
根据所选取的局部通风机实际吸风量,计算出局部通风机安设地点的全风压需风量。
(1)掘进工作面迎头需风量(Q掘)计算:
①按照瓦斯涌出量计算
Q掘=125×
q掘×
k掘
q掘---掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,m³
按本工作面瓦斯涌出量预测报告或参照相邻掘进面、煤层赋存和工艺条件相同的其它掘进面选取;
k掘---掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对瓦斯出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值。
无统计值时,综掘最低取1.5~2.0,炮掘最低取1.8~2.5。
125---按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8%的换算系数。
②按照二氧化碳涌出量计算
Q掘=67×
q掘---掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min;
按本工作面预测报告或参照相邻掘进面、煤层赋存和工艺条件相同的其它掘进面选取;
k掘---掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对二氧化碳出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值;
无统计值时不小于1.2。
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按炸药量计算
a)一级煤矿许用炸药
Q掘≥25A掘
b)二、三级级煤矿许用炸药
Q掘≥10A掘
A掘---掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,kg。
④按工作面同时作业人数计算:
Q掘≥4N掘
N掘---掘进工作面同时工作的最多人数,人。
应取交接班时人数并考虑1.2的系数。
⑤按工作面风速进行验算
a)验算最小风量
岩巷机掘工作面:
Q掘≥60×
0.15S掘
半煤岩巷和煤巷机掘工作面
0.25S掘
炮掘进工作面
0.5S掘
Q掘≤60×
4.0S掘
S掘---掘进工作面巷道的净断面积,m2。
根据①—④式计算结果,取其中最大值并按公式⑤进行验算,最终确定掘进工作面迎头需风量Q掘。
(2)局部通风机最低供风量(Q供)计算:
Q供=KQ掘,
Q供---局部通风机最低供风量
K---掘进工作面风筒漏风系数,有统计资料时按统计资料选取,但不低于1.2。
Q掘---掘进工作面迎头需风量。
根据本式中确定的局部通风机最低供风量,进行掘进面局部通风机选型。
(3)局部通风机安设地点全压需风量(Q全)计算:
按掘进工作面选取的局部通风机最大吸风量(Q局)计算掘进工作面局部通风机安设地点的全风压需风量(Q全)
Q全=Q局×
I+60×
VS局
Q全---局部通风机安设地点全压需风量,m3/min;
Q局---局部通风机最大吸风量,m³
/min;
V---局部通风机安设地点的巷道最低风速,m/s;
风机安设地点为岩巷或采用锚喷、砌碹支护时取0.15;
安设地点为煤巷或半煤岩巷时取0.25。
I---掘进工作面同时通风的局部通风机台数;
S局---局部通风机安设地点到掘进面回风口间的巷道最大断面积,m2。
3、硐室风量计算
(1)各个独立通风硐室的需要风量,应根据不同类型的硐室分别进行计算。
(2)爆破材料库需要风量计算
Q爆破=4V爆破/60
Q爆破---井下爆炸材料库需要风量,m³
V爆破---井下爆炸材料库的体积,m³
4---井下爆炸材料库内空气每小时更换次数。
但大型爆破材料库不应小于100m³
/min,中、小型爆破材料库不应小于60m³
(3)充电硐室需要风量计算
Q充电=200q充电
Q充电---充电硐室需要风量,m³
q充电---充电硐室在充电时产生的氢气量,m³
200---按其回风流中氢气浓度不大于0.5%的换算系数。
但充电硐室的供风量不应小于200m³
(4)机电硐室需要风量计算
发热量大的机电硐室,应按照硐室中运行的机电设备发热量进行计算:
Q电=3600×
∑W×
θ/(ρ×
1.0006×
60×
△t)(m³
/min)
Q电---机电硐室的需要风量,m3/min;
∑W---机电硐室中运转的电动机(或变压器)总功率(按全年中最大值计算),kW;
Θ---机电硐室发热系数;
Ρ---空气密度,一般取ρ=1.20kg/m3;
1.0006---空气的定压比热;
Δt---机电硐室的进、回风流的温度差,K。
表5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
机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风,选取硐室风量,应保证机电硐室温度不超过30℃,其他硐室温度不超过26℃。
按经验值确定需要风量时,采区小型机电硐室60~80m3/min。
4、其它巷道风量计算
(1)其他用风巷道的需要风量,应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算,采用其最大值。
(2)按瓦斯涌出量计算
Q其它=133q其它×
k其它
Q其它---其他用风巷道平均绝对瓦斯涌出量,m3/min;
k其它---其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1.2~1.3;
133---其他用风巷道中风流瓦斯浓度不超过0.75%所换算的常数。
(3)按风速验算
a)一般巷道
Q其它≥60×
0.15S其它
b)架线电机车巷道
1.0S其它
Q其它---用风巷道实际需要风量,m3/min;
S其它---用风巷道净断面积,m2;
0.15---巷道允许的最低风速,m/s;
1.0---架线电机车巷道允许的最低风速,m/s;
(4)矿用防爆柴油机车需要风量的验算
Q柴油车=4×
N柴油车×
P柴油车
Q柴油车---该地点矿用防爆柴油机车尾气排放稀释需要的风量,m3/min;
N柴油车---该地点矿用防爆柴油机车的台数,台;
P柴油车---该地点矿用防爆柴油机车的功率,kW;
矿井使用矿用防爆柴油机车时,应进行风量验算,排出的各种有害气体被巷道风流稀释后,其浓度必须符合《煤矿安全规程》第一百条的规定。
5、采区需风量计算
采区所需的总风量Q采区是采区内各用风地点需风量之和,并考虑适当的备用系数进行计算:
Q采区=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)×
K采区
Q采区---采区所需总风量,m3/min;
∑Q采---该采区内各采煤工作面和备用工作面所需风量之和,m3/min;
∑Q掘---该采区内各掘进工作面、停掘工作面和独立通风的局部通风地点所需风量之和,m3/min;
∑Q硐---该采区内各硐室(包括采区变电所、充电硐室、爆破材料库或发放硐室、井下固定瓦斯抽采硐室或其它独立通风的机电硐室)所需风量之和,m3/min;
∑Q其它---该采区内其他用风巷道风量之和,m3/min;
K采区---包括采区的漏风和配风不均匀等因素的备用风量系数。
应从实测中统计求得,一般可取1.1~1.2。
6、矿井总需风量计算:
(1)矿井所需总风量Q矿是矿井井下各个用风地点需风量之和,并考虑漏风和配风不均匀等的备用风量系数,按下式进行计算:
Q矿井=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)×
K矿井
Q矿井---矿井所需总风量,m3/min;
∑Q采---该矿井内各采煤工作面和备用工作面所需风量之和,m3/min;
∑Q掘---该矿井内各掘进工作面、停掘工作面和独立通风的局部通风地点所需风量之和,m3/min;
∑Q硐---该矿井内各硐室(包括采区变电所、充电硐室、爆破材料库或发放硐室、井下固定瓦斯抽采硐室或其它独立通风的机电硐室)所需风量之和,m3/min;
∑Q其它---该矿井内其他用风巷道风量之和,m3/min;
K矿井---包括矿井的漏风和配风不均匀等因素的备用风量系数,通常取值1.15~1.25。
五、矿井总回风量、主通风机工作风量、有效风量及风量率计算
1、矿井总回风量
Q回=Q进×
K1×
K2×
K3
Q回---矿井总回风量,m3/min;
Q进---矿井总进风量,m3/min;
Q进=Q矿井。
K1---井下空气膨胀系数,用下式计算:
K1=T2×
P1/T1×
P2
T1,T2---分别为进风井及回风井的绝对温度,k;
P1,P2---分别为进风井及回风井的大气压力,mmHg;
K2---地面裂隙及小窑漏风系数,采用实测值。
K3---有害气体的涌出系数,K2=1+C,C为总回风流中有害气体含有率,设计时按0.7%计算,生产矿井按实测值计算。
2、主通风机工作风量
Q通=Q回×
K
式中Q通---矿井主通风机工作风量,m3/min;
K---主通风机的外部漏风系数,装有通风机的井口无提升设备时取1.05,有提升设备时取1.15。
3、矿井有效风量
Q有效=∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它
4、矿井有效风量率
矿井有效风量率是矿井有效风量与矿井总进风量总和之比:
X=Q有效/Q进×
100﹪
X—矿井有效风量率;
Q效---矿井有效风量,m3/min;
Q进---矿井总进风量,m3/min。
5、矿井外部漏风率:
矿井外部漏风率是指矿井外部漏风量与各主通风机风量总和之比;
各主通风机的外部漏风量应每年测定一次。
W=∑Q外/∑Q通×
100%
W---矿井外部漏风率,%;
∑Q外---各主通风机风硐和装置漏风量,m3/min;
∑Q通---各主通风机风量的总和,m3/min。
六、风量计算精度要求
1、风量统一以m3/min为单位
2、风量计算值为两位整数时,要求精确到个位数,小数部分四舍五入。
3、风量计算值为三位或三位以上整数时,要求精确到十位数,其个位数四舍五入。
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- 煤矿 矿井 风量 计算方法 按照 MT 修改