通风计算过程全文档格式.docx
- 文档编号:22005228
- 上传时间:2023-02-02
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:31.78KB
通风计算过程全文档格式.docx
《通风计算过程全文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《通风计算过程全文档格式.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
井下所有机电硐室,都必须供给新鲜风流。
(6)采场、二次破碎巷道和电耙巷道,应利用贯穿风流通风。
(7)矿井所需风量,按下列要求分别计算,并采取其中最大值。
按井下同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不得小于4m3;
按排尘风速计算风量,硐室型采场最低风速不应小于每秒0.15m;
巷道型采场和掘进巷道不应小于每秒0.25m;
电耙道和二次破碎巷道不应小于每秒0.5m;
箕斗硐室可根据具体条件,在保证作业地点符合国家规定的卫生标准前提下,分别采取计算风量的排尘风速值。
4.9.2通风方案
矿区通风分为两期,前期为平硐开拓系统的通风,后期为竖井开拓系统的通风,现分别对两期通风进行描述如下。
前期通风:
前期通风采用对角压入式通风。
新鲜风从1350和1400生产中段进入,经采场人行设备天井进入采场,经采场的辅助局扇洗刷工作面后污风由上部设备井口的局扇抽入1400和1450回风平巷,最后再由主扇压出回风平巷口。
后期通风:
后期通风采用中央对角抽出式通风。
新鲜风从提升竖井口进入,经各生产中段巷道到达采场人行设备天井,经天井进入采场,洗刷工作面后污风由设备井口的辅助局扇抽至回风系统,最后经各中段端部回风天井抽出地表。
4.9.3矿井通风工作制度
全矿通风确保全天24小时不间断,派专人看管,通风工作人员实行“三·
八工作制;
矿井局部通风机根据情况调用。
尽量做到”定人、定量、定时”,充分调动工作人员的积极性,实行岗位绩效制度,工作的成效直接与工资水平和奖励挂钩。
本设计矿山通风防尘业务由安全环保部门负责,另外开设通风防尘化验室,坑口设有通风防尘工区,矿山的通风防尘专职人员应至少配备一人。
矿山必须执行《金属非金属矿山安全规程GB16423-2006》和《金属非金属地下矿山通风技术规-通风系统AQ2013.1-2008》外,还应建立如下各项制度。
(1)、计划和设计审核制度:
无论长远规划或近期生产计划,都必须包括改善矿井通风防尘条件的容。
计划和设计的审核都应邀请安全防尘部门参加,在取得他们同意的情况下才能交付实施。
(2)、通风防尘检查测定制度:
经常对通风系统状况、通风防尘设备状况、通风构筑物使用情况、工作面通风防尘条件等进行检查,并定期检查通风防尘措施的执行情况。
通风系统改变前后,应进行矿井通风阻力的测量。
(3)、通风防尘设备管理制度:
通风防尘设备应由通风部门管理,经常维护,保持设备完好。
通风设备应按规定时间运转,不得随意停开和拆除。
通风防尘设备应根据设备折旧年限及生产发展及时补充和更新。
(4)、井下作业人员通风防尘守则:
凡矿山作业人员都有爱护通风防尘设备,保持良好作业环境的义务;
要自觉遵守安全规程和岗位操作规程的有关规定,配带好个人劳动保护用品。
坚决制止和拒绝违章作业。
4.9.4矿井风量和风压计算
4.9.4.1全矿风量计算
1、全矿总风量解算
Qt=k(∑Q回采+∑Q备采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q柴油机+∑Q深热)
式中∑Q回采—采矿工作面实际需要风量的综合,m3/s;
∑Q备采—备用回采工作面所需要风量的综合,m3/s;
∑Q掘—掘进工作面所需风量,m3/s;
∑Q硐—硐室实际需要风量的综合,m3/s;
∑Q柴油机—使用柴油机设备时,所需要风量的总和,m3/s;
∑Q深热—使用通风方法来散热所需要风量的综合,m3/s;
K—矿井风量备用系数,本次设计取1.25。
2、回采工作面风量计算
A、按同时作业人员人数最多时所需风量计算
浪泥塘金矿正常开采时预计同时作业人数50人/班。
根据《金属非金属矿山安全规程《GB16423-2006》规定:
按井下同时作业的最多人数计算,供风量应不小于每人4m3/min。
则有:
∑Q人=4m3/min×
50人
=200m3/min
=3.3m3/s
B、按排除炮烟计算回采工作面所需风量计算
非自由风流采场需风量计算(巷道型采场),采场需风量为
式中:
QC
本次设计的工作面为贯穿风流巷道型采场工作面,所用公式为
m3/s
式中Qhy—采场排烟需风量,m3/s;
L—采场长度,m;
本次设计取40m
S—采场过风断面积,3.8m2;
本次设计取3.8m2
T—爆破后排烟通风时间,s;
对采场一般取1200~2400,本次设计取1600s
N—采场炮烟达到允许浓度时,风流交换倍数,试验得N=10~12,本次设计取大值12
,本次设计共十一个回采工作面,所需通风量为:
1.14×
11=12.54m3/s。
C、按排除粉尘计算风量
按排除风速计算风量,计算公式为:
Q=SVm3/s
V—回采工作面要求的排尘风速,m/s,本次设计采用0.2m/s,满足《金属非金属矿山安全规程《GB16423-2006》规定的不小于0.15m/s。
S—采场作业地点的过风断面,m2
按上述公式计算得Q=3.8×
0.2=0.76m3/s,本次设计共十一个回采工作面,排尘需风量为8.36m3/s
综合A、B、C计算的回采工作面需风量,取大值者计算全矿需风量,因此,回采工作面的需风量按12.54m3/s计算。
3、备采工作面风量计算
对于难于密闭的备用工作面,比如拉底巷道群和凿岩天井群,其风量应与作业面相同;
能够临时密闭的备用工作面,比如采场的通风天井和平巷可用盖板、风门等临时关闭,其风量可取作业面风量的一半,本次设计对象为后者,因此∑Q备采=0.5∑Q回采=6.27m3/s
4、掘进工作面风量计算
掘进工作面的分布和数量,可根据采掘比大致确定,其风量值可根据巷道断面按下表选取。
表4-19掘进工作面计算风量值
掘进巷道断面(m2)
掘进工作面计算风量(m3/s)
<5.0
1.0~1.5
5.0~9.0
1.2~2.5
>9.0
2.5~3.5
本次设计的掘进工作面巷道断面介于5m2-9m2之间,涉及到4个掘进工作面,所以,掘进工作面的需风量按2×
4=8m3/s计算。
5、井下各种硐室所需风量
本次设计该矿山有一水仓水泵房硐室,所需风量为3m3/s。
6、井下各种柴油机设备所需风量
本次设计采用柴油式牵引机车,柴油机设备所需风量为3m3/s。
7、计算结果列表
以上各个步骤中,分别解算了各种情况的需风量,现系统归纳列表4-6如下。
表4-20浪泥塘金矿作业面风量汇总表
汇总名称
数量
(个)
计算风量m3/s
备注
单个
小计
回采工作面∑Q回采
11
1.14
12.54
备采工作面∑Q备采
0.57
6.27
回采工作面需风量的一半
掘进工作面∑Q掘进
2
2.0
4.0
硐室∑Q硐室
1
3
柴油机设备∑Q柴油机
总计Qt
26
28.81
8、全矿总风量计算
将各已知通风参量代入公式,计算结果为:
浪泥塘金矿全矿总风量为:
Qt=1.25×
28.81=36.01m3/s
9、需风量验证
在编制矿井远景规划时,可根据矿井年产量和万t耗风量,估算矿井总风量,计算式如下:
Q=AY
式中Q—矿井总风量,m3/s;
A—矿井的年产量,万t/年;
Y—万t耗风量,m3/s/万t。
小型矿井取Y=2.0~3.0;
中型矿井Y=1.5~2.5;
大型矿井Y=1.0~2.0;
特大型矿井(年产250万t以上)Y=0.7~1.5。
本次设计的矿井规模为23.1万t/年,属于大型矿井,将年产量23.1万t/a和矿井总风量36.01代入上式计算得万吨耗风量为1.56m3/s,与设计手册中的经验数据吻合。
4.9.4.2全矿风量分配
1、风量分配基本要求
总风量确定之后,按以下原则进行风量分配,以便进行系统的阻力计算:
(1)井下各作业地点按照实际需要的风量进行风量分配;
(2)矿区多井口进风时,各进风风路的风量应按风量自然分配的规律进行解算,求出各进风路自然分配的风量;
(3)按各中段的采矿量均衡分配的条件来分配风量;
(4)一切需风点和有风流通过的井巷中,其最高风速不得超过《金属非金属矿山安全规程》的一下规定:
运输巷道、进风道的最高风速≤6m/s;
采矿场、采准巷道的最高风速≤4m/s。
(5)回采工作面的风量应按照最大计算风量进行分配;
(6)备用工作面分配风量按生产工作面一半风量分配;
(7)掘进工作面按局部通风计算风量进行分配;
(8)送人掘进工作面的风量,应按照掘进通风时风量计算的结果进行分配。
2、风量分配的结果
矿井通风设计的中心任务是供给工作面足够的风量,工作面风量大小是根据炸药消耗量或排尘风速计算求得,这些风量是已知的,但进入工作面之前或之后各条巷道及进风井口的风量是未知的,因此,为减少计算工作量,可将全系统分进风段、需风段(工作段)、回风段进行风量分配。
本次矿井风量的分配为根据各个工作面的需风量进行的分配,这样可以有效的为通风设计后期工作做铺垫,利用已经分配好了的风量进行各个进风巷道风量的估算,最终进行风量调节,便宜选择最优的风机来为本矿山进行通风,浪泥塘金矿风量分配如表4-21:
表4-21浪泥塘金矿需风段风量分配计算结果
用风点
回采工作面
备采工作面
掘进工作面
硐室
柴油机设备
风量m3/s
4
4.9.4.3全矿通风阻力计算
矿井通风总阻力是指风流由进风井口到回风井(抽出式),沿某风路流动途中所产生的摩擦阻力和局部阻力综合。
通常是选择通风系统中线路最长、阻力最大和通过风量最大的路线,作为最大阻力路线。
全矿通风困难时期的阻力路线为:
新鲜风—竖井口—1150m中段沿脉运输平巷和1200m中段回风平巷—1150-1200端部专用人行回风天井—1200m回风平巷—1200-1250端部专用人行回风天井—1250m回风平巷—1250-1300端部专用人行回风天井—1300m回风平巷—1300-1350端部专用人行回风天井—1350m回风平巷—1350-1400端部专用人行回风天井—1400m回风平巷—回风斜上山—地表。
本次设计困难时期通风方式定为抽出式通风,所以阻力计算顺序为风流进风口到回风口。
通风阻力计算公式为:
Pa
a—井巷摩擦阻力系数,Ns2/m4;
hf—分段计算的摩擦阻力,Pa;
P—巷道净断面之周长,m;
L—该段巷道长度,m;
Q—通过该段巷道的风量,m3/s;
S—巷道净断面积,m2。
各段计算结果列于阻力计算表,各段巷道摩擦阻力之和,即为矿井摩擦阻力hf,矿井的局部阻力按摩擦阻力的0.2倍计算。
故有全矿井总阻力:
ht=1.2hf。
按上述选择的通风最困难时期通风路线,参照浪泥塘金矿通风系统中各段巷道的支护形式、摩擦阻力系数、长度、巷道净断面周长、巷道断面积后计算得出通风阻力如下表4-22。
经计算,全矿最困难时期的通风阻力为1106.16Pa。
4.9.5矿山通风设施
4.9.5.1主通风机房
主扇风机安装于1450回风平巷口和1400回风平巷口。
4.9.5.2通风设备的选择
根据全矿最大需风量36.01m3/s和最困难时期通风阻力1106.16Pa两个参数,最终选择K40-4-NO13型风机作为本矿的主扇风机。
该风机可反转反风,反风率大于60%。
风机性能规格见表4-23。
表4-23风机性能规格表
序号
名称
型号或数据
通
风
机
风机型号
K40-4-No13
风量
18.7-40.8m3/s
静压
284-1312Pa
电
型号
Y250M-4
功率
55kW
6
总量
1890kg
4.9.6矿井局部通风
各采场和掘进工作面局部通风拟选用5.5kW局扇,局扇布置在采区上部的回风平巷。
矿山防尘要采取综合防治,掘进工作面布置在附近安全处。
4.9.7防尘及安全措施
主要措施为通风排尘,湿式作业降低各产尘点的粉尘生成,使矿井空气达到国家要求的卫生标准,生产过程中须采取以下措施:
在通风安全方面,矿山必须贯彻执行的通风安全措施如下:
采场形成通风系统前,不得投产回采;
矿山主要进风风流不能通过采空区和陷落区,需要通过时,应砌筑严密的通风假巷引流;
主要进风巷和回风巷要经常维护,保持清洁和风流畅通,禁止堆放材料和设备;
采场应利用贯穿风流通风。
通风构筑物(挡风墙、风窗等)必须由专人负责检查、维修,保持完好严密状态;
局部通风的风筒口与工作面的距离:
压入式通风不得超过10m;
抽出式通风不得超过5m;
人员进入独头工作面之前,必须开动局部通风设备通风,并符合作业要求。
独头工作面有人作业时,局扇必须连续运转;
停止作业并已撤出通风设备而又无贯穿风流通风的采场,独头上山或较长的独头巷道,应设栅栏和标志,防止人员进入。
如需要重新进入,必须进行通风和分析空气成分,确认安全后方淮进入;
风筒必须吊挂平直、牢固,接头严密,避免车碰和炮崩,并经常维护,以减少漏风,降低阻力;
采掘工作面爆破,必须在有效通风30分钟后人员才能进入;
矿山企业必须配备测风仪表和测尘仪器等,并应按国家规定进行校准;
矿山通风系统应每年测定一次(包括主要巷道的通风阻力测定),并经常检查局部通风和防尘设施,发现问题,及时处理。
万一井下发生火灾,通风系统应视情况在10分钟反风,通风系统通过机站风机逐级反转来实现通风系统反风,反风前应先关停风机,待风机停稳后实行反转反风,通风系统是否需要反风,应视矿井火灾或有毒气体发生的地点决定。
为使矿井在10分钟实施反风,建议设置风机集中控制中心并安排人员24h值班,接到反风命令后,立即按步骤实施反风。
通风系统反风命令由矿山主管矿长发布。
矿山建立通风防尘化验室、建立安全救护机制是确保通风安全的重要环节。
通风防尘检测仪表分为:
粉尘浓度测定仪、游离二氧化硅测定仪、通风气象测定仪、以及矿山安全救护设备,常备检测仪表应能检测粉尘浓度、炮烟浓度、巷道风速、温度、湿度、气压等。
表4—22浪泥塘矿区矿井通风阻力计算表
编号
巷道名称
支护型式
摩擦阻力系数a×
103(Ns2/m4)
通风断面S(m2)
S3
巷道周边长度P(m)
通过风量q(m3/s)
q2
巷道长度m
摩擦阻力h=αPLQ2/S3
巷道风速V(m/s)
1~2
提升竖井
不支
40
19.63
7564
15.71
36.01
1297
286
30.8
1.8
2~3
14.01
50
0.8
0.7
2~4
1200m中段井底车场单轨双人行道
砼支
13
7.7
457
10.14
22
484
25
3.5
2.9
4~5
1200m中段井底车场双轨
8.65
647
11.76
45
5.1
2.5
5~6
1200m中段沿脉平巷
素喷
4.52
92
8.09
19
361
396
.3
4.2
6~7
16.5
272
145
38.1
3.7
7~8
11.5
132
157
18.2
8~9
36
78
2.7
1.3
9~10
4.5
20
0.9
1.0
10~11
1.5
80
0.2
0.3
3~12
1150m中段井底车场单轨双人行道
1.4
12~13
1150m中段井底车场双轨
2.1
1.6
13~14
1150m中段沿脉平巷
8.45
12.5
156
362
57.1
2.8
14~15
7.5
56
260
14.7
1.7
15~16
3.0
12
120
16~17
0.5
0.4
17~18
0.1
18~19
1150-1200端部人行回风天井
木支
35
5.85
200
19~11
1200m回风平巷
3.37
116
6.98
0.6
11~20
15.51
241
95
15.2
4.6
21~22
1200-1250端部人行回风天井
23.2
22~23
1250m回风平巷
3.2
23~24
12.9
10.7
24~25
1250-1300端部人行回风天井
124.8
6.2
25~26
1300m回风平巷
18
15.5
26~27
1300-1350端部人行回风天井
27~28
1350m回风平巷
8.6
28~29
1350-1400端部人行回风天井
29~30
1400m回风平巷
68
58.4
30~31
1400-1450回风斜井
73
85.5
31~32
1450m回风平巷
2849
921.8
局部阻力(按20%)
184.36
合计
1106.16
备注:
由上表可知,风速均满足《金属非金属矿山安全规程GB16423-2006》和《金属非金属地下矿山通风技术规-通风系统AQ2013.1-2008》的要求。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 通风 计算 过程