矿井风量计算方法审定稿1010Word下载.docx
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300×
1.3
=1560
N—井下同时工作的最多人数(人);
K—矿井通风需风系数,包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素(抽出式K取1.15-1.2O,压入式K取1.25-1.30)。
(二)按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算:
矿井总需风量为矿井各个风井通风系统需风量之和,应按矿井各风井系统分别进行需风量计算。
Q矿=∑Q风井
生产矿井风井系统需要风量按风井所担负的各采区内采煤、掘进工作面、硐室及其他巷道等用风地点分别进行计算,包括按规定配备的备用工作面需要风量,现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。
Q风井≥∑Q采区
∑Q采区≥(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q胶轮车+∑Q其他)·
K(m3/min)
≥(327+175×
4+440+150+120)×
1.25
≥2171.25(2258,取1.3)
式中:
∑Q采区—采区实际需要风量的总和,m3/min;
∑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掘—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胶轮车—井下采用矿用防爆柴油机车(胶轮车)运输的矿井,尾气排放稀释需要的风量,m3/min;
∑Q其他—矿井除了采、掘、硐室地点以外的其他巷道需风量的总和,m3/min;
K—矿井(风井系统)通风需风系数。
抽出式K取1.15-1.2O,压入式K取1.25-1.30,矿井通风需风系数主要考虑矿井内部漏风和配风不均衡等因素。
一般情况下,瓦斯矿井独立供风采、掘工作面数量少于12个且最大通风流程小于10000米时,抽出式取1.15,压入式取1.25.否则抽出式取1.20,压入式取1.30;
突出矿井K值抽出式取1.20,压入式取1.30。
二、采煤工作面的需要风量
每个回采工作面实际需要风量,应按工作面气象条件、瓦斯、二氧化碳涌出量、同时作业人数以及爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
(大巷煤柱3#面)
(一)采煤工作面按气象条件确定需要风量:
Q采=60×
70%×
S×
V采·
k采高·
k采面长(m3/min)
=60×
5.9×
1×
1.2×
1.1.(1.3)
=327m3/min(386.57)
Q采—采煤工作面需要风量,m3/min;
S—采煤工作面的平均有效断面积5.9,按最大空顶距3.3和最小控顶距2.6,有效断面的平均值计算5.9m2;
V采—采煤工作面的风速,按采煤工作面风流的温度从表3中选取,1m/s;
(1.5)
k采高—采煤工作面采高调整系数1.1;
k采面长—采煤工作面长度调整系数1.1;
70%—有效通风断面系数;
60—为单位换算产生的系数。
表1K采高—回采工作面采高调整系数
采高(m)
<
2.0
2.0~2.5
2.5以上或放顶煤
系数(K采高)
1.0
1.1
1.2
表2K采面长—回采工作面长度调整系数
回采工作面长度(m)
80
80~120
120~150
150~180
>
180
长度调整系数(K采面长)
0.9
1.3~1.4
回采工作面空气温度/0C
采煤工作面风速V采(m/s)
20
1.0
20~23
1.0~1.5
23~26
1.5~1.8
备注:
采煤工作面温度测点,应选择在工作面距回风巷15m处的风流中。
表3V采—回采工作面气温与对应适宜风速
(二)按照瓦斯涌出量计算需要风量
Q采=125·
q采·
KCH4(m3/min)
=125×
0.23×
2.6
=24.7×
2.3
=74.75m3/min
Q采—回采工作面实际需要风量,m3/min;
q采—回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量,m3/min;
取0.23
KCH4—采面瓦斯涌出不均衡通风系数(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瓦斯绝对涌出量的比值)。
125—回采工作面回风流中的瓦斯浓度不应超过0.8%的换算系数。
(三)按照二氧化碳涌出量计算需要风量
Q采=67·
KCO2(m3/min)
=67×
0.32×
3
=64.32m3/min
q采—采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,0.32m3/min;
KCO2—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;
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。
(四)按炸药量计算需要风量
1、一级煤矿许用炸药
Q采≥25A
2、二、三级煤矿许用炸药
Q采≥10A≥10×
25≥250m3/min
A—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量,kg;
取25kg
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。
(五)按工作人员数量验算
Q采≥4N≥160(m3/min)
N—采煤工作面同时工作的最多人数,人;
取40
4—每人需风量,m3/min。
(六)按风速进行验算:
1、验算最小风量
S最小=L最小×
h×
70%=2.6×
2×
0.7=3.64
Q最小≥60×
0.25S最小≥60×
0.25×
3.64≥54.6
2、验算最大风量
S最大=L最大×
70%=3.2×
0.7=4.62
Q最大≤60×
4.0S最大≤60×
4×
4.62=1108.8
54.6≤327≤1108.8
(七)备用工作面亦应满足瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量,且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。
(八)工作面布置有专用排瓦斯巷的回采工作面风量计算:
Q采=Q采回+Q采尾(m3/min)
其中:
Q采回=125·
KCH4(m3/min)
Q采尾=40·
qCH4尾·
qCH4尾—采煤工作面尾巷的风排瓦斯量,m3/min。
40—专用排瓦斯巷回风流中的瓦斯浓度不应超过2.5%的换算系数。
三、掘进工作面的需要风量
每个掘进工作面实际需要风量,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吸风量等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
(一)按照瓦斯涌出量计算
Q掘=125q掘·
K掘通(m3/min)
=125×
0.18×
2.2
=49.5m3/min
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的绝对涌出量,m3/min;
K掘通—瓦斯涌出不均衡通风系数(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)。
(二)按二氧化碳的涌出量计算
Q掘=67q掘·
0.2×
=30.82m3/min
q掘—掘进工作面回风流中二氧化碳的绝对涌出量,m3/min;
K掘通—二氧化碳涌出不均衡通风系数(正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日二氧化碳绝对涌出量的比值)。
(三)按炸药量计算
Q掘≥25A
Q掘≥10A≥120m3/min
A—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量。
取12kg
按上述条件计算的最大值,确定局部通风机吸入风量。
(四)按局部通风机实际吸风量计算需要供风量:
岩巷掘进:
Q掘=Q扇·
Ii+60×
0.15S(m3/min)
煤巷掘进:
0.25S(m3/min)
=100×
1+60×
5
=175m3/min
Q扇—局部通风机实际吸风量,m3/min;
Ii—掘进工作面同时通风的局部通风机台数;
0.15—无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速;
0.25—有瓦斯涌出的岩巷,半煤岩巷和煤巷允许的最低风速;
S—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积。
对于一处安装多组局部通风机的巷道,可只考虑计算一个满足最低风速的风量。
掘进工作面空气温度的测点,应选择在工作面距迎头2m处的风流中,掘进工作面空气温度必需满足《煤矿安全规程》的规定。
(四)按工作人员数量验算
Q掘≥4N(m3/min);
≥120m3/min
N—掘进工作面同时工作的最多人数,人;
4—每人供风≮4m3/min。
(五)按风速进行验算:
1、验算最小风量
无瓦斯涌出的岩巷:
Q掘≥60×
0.15S掘≥60×
0.15×
5≥45
有瓦斯涌出的岩巷,半煤岩巷和煤巷:
Q掘≤60×
0.25S掘
2、验算最大风量
4.0S掘
≤60×
5≤1200
45≤175≤1200
S掘—掘进工作面巷道的净断面积,m2。
四、井下硐室需要风量计算
井下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。
(一)爆破材料库需要风量计算
Q=4V/60取100m3/min
Q—井下爆炸材料库需要风量,m3/min;
V—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/min。
(二)充电硐室需要风量计算
Q充=200q,取100m3/min
Q充—充电硐室需要风量,m3/min;
q—充电硐室在充电时产生的氢气量,m3/min;
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100m3/min。
(三)机电硐室需要风量计算
应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风。
,取80m3/min
Qri—第i个机电硐室的需风量,m3/min;
—机电硐室中运转的电动机(变压器)总功率,kW;
—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,也可按下表选取;
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
—空气密度,一般取1.20kg/m3;
—空气的定压比热,一般可取1.0006kJ/kg·
K;
—机电硐室进、回风流的温度差,K。
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;
采区小型机电硐室,按经验值确定需要风量或取60~80m3/min;
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℃。
五、其他用风巷道实际需要风量计算
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。
(一)按瓦斯涌出量计算
Q其他=133qCH4·
k其通
=133×
0.1×
=17.29
qCH4—其他用风巷道平均绝对瓦斯涌出量,m3/min;
k其通—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。
在其它巷道计算风量时,瓦斯矿井的全岩巷道瓦斯涌出不均衡系数取1.2;
瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷及突出矿井的所有其它巷道,瓦斯涌出不均衡系数取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。
(二)按风速验算
1、一般巷道
Q一般≥60×
0.15S一般,≥45取60m3/min
2、架线电机车巷道
—有瓦斯涌出的架线电机车巷道
Q架线≥60×
1.0S架线
—无瓦斯涌出的架线电机车巷道
0.5S架线
Q—一般用风巷道实际需要风量,m3/min;
S—一般用风巷道净断面积,m2;
Q架线—架线电机车用风巷道实际需要风量,m3/min;
S架线—架线电机车用风巷道净断面积,m2;
0.15—一般巷道允许的最低风速,m/s;
1.0—有瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速,m/s;
0.5—无瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速,m/s。
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