矿井风量分配计划11文档格式.docx
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Qfi=100·
qgfi·
Kgfi(m3/min)
Qfi——采煤工作面需风量m3/min
qgfi——采煤工作面回风流中平均瓦斯绝对涌出量m3/min取1.49m3/min,依据《2019年度矿井瓦斯等级鉴定报告》;
Kgfi——采煤工作面瓦斯涌出不均衡通风系数,取1.2
100——按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1.0%的换算系数。
Qfi=100×
1.49×
1.2=179m3/min
②按气候条件计算
Qfi=60VSiKfhiKfli×
70%(m3/min)
式中:
Qfi——采煤工作面需要风量,m3/min;
V——按采煤工作面温度从表3中选取,m/s;
Si——采煤工作面平均断面积,13.33m2;
Kfhi——采煤工作面采高风量系数,取1.2(见表1);
Kfli——采煤工作面长度风量系数,取1.2(见表2);
Qfi=60×
1.0×
13.33×
1.2×
70%
=806m3/min
表1采煤工作面采高(Kfhi)风量系数
采高(m)
<
2.0
2.0~2.5
2.5~5.0及放顶煤工作面
系数(Kfhi)
1.0
1.1
1.2
表2采煤工作面长度(Kfli)风量系数
采煤工作面
长度(m)
150
150~200
200~250
﹥250
长度调整
系数(Kfli)
1.0~1.3
1.3~1.5
1.5~1.7
表3采煤工作面气温与对应风速
采煤工作面空气温度
(0C)
采煤工作面风速
(m/s)
〈20
20-23
1.0~1.5
23-26
1.5~1.8
26-28
1.8~2.5
28-30
2.5~3.0
③按使用炸药量计算:
Qdi=10Ai
Ai—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量,单位为千克(Kg)
本工作面采煤方法为综采,不使用炸药。
④按工作人员数量计算:
Qfi=4Ni
Ni——采煤工作面同时工作的最多人数,人。
计算得:
Qfi=4×
30=120m3/min
⑤按风速进行验算:
a)验算最小风量:
Qfi=15Si×
70%=15×
70%=140m3/min
b)验算最大风量:
Qfi=240Si×
70%=240×
70%=2239m3/min
式中:
Si——采煤工作面平均断面积,m2;
15——采煤工作面允许的最小风速,m/min;
70%——有效通风断面系数;
240——采煤工作面允许的最大风速,m/min;
140m3/min≤Qfi≤2239m3/min
故6204综采工作面需风量确定为806m3/min。
2、6104综采工作面需要风量
根据煤矿安全规程规定,按采掘工作面回风流中瓦斯浓度不超
qgfi——采煤工作面回风巷风流中平均瓦斯绝对涌出量m3/min取1.49m3/min
Kgfi——采煤工作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2.94m3/min和月平均日绝对瓦斯涌出量2.4m3/min的比值,取1.23
1.23=183m3/min
Si——采煤工作面平均断面积,13.33m2;
表1采煤工作面采高(Kfhi)风量系数
故6104综采工作面需风量确定为806m3/min。
3、采煤工作面总需风量计算
∑Qfi=Qf1+Qf2=806+806=1612m3/min
2、掘进工作面的需要风量计算
本月有4个掘进工作面,分别为9101回风顺槽、二水平轨道巷车场联巷、6203回风顺槽系统巷、6203运输顺槽系统巷
1、9101回风顺槽掘进工作面需要风量
①按照瓦斯涌出量计算需要风量:
Qdi=100×
qgdi×
Kgdi
=100×
0.75×
1.8=135m3/min
Qdi—掘进工作面的需风量m3/min;
qgdi—掘进工作面的绝对CH4涌出量,根据2019年《山西沁源梗阳煤业有限公司瓦斯涌出量预测报告》9+10号煤层掘进工作面的绝对瓦斯涌出量0.75m3/min;
kgdi—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,无统计值时,炮掘最低取1.8;
100—按掘进工作面回风流中瓦斯浓度不应超过1.0%的换算系数。
②按使用炸药量计算:
=10×
23.2=232m3/min
10——每千克二、三级煤矿许用炸药爆破后稀释炮烟所需得新鲜风量,m3/min·
kg
Ai—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,23.2Kg
③按工作人员数量计算:
Qdi=4Ni
4Ni=4×
16=64m3/min
Ni—掘进工作面同时工作的最多人数,16人
④安设局部通风机巷道按岩巷、煤巷和半煤岩巷掘进计算需风量计算:
Qdi=QsIi+15Si
=450+15×
10.49=607m3/min
Qs——掘进工作面局部通风机实际吸风量,本掘进工作面使用FBDNo6.3/2*30kw局部通风机,吸入风量为310--630m3/min,取450m3/min安设局部通风机的巷道中的风量,除了满足局部通风机的吸风量外,还应保证局部通风机的吸入口至掘进工作面之间的风速,岩巷不小于0.15m/s,煤巷和半煤巷不小于0.25m/s,以防局部通风机吸入循环风和这段巷道内风流停滞,造成瓦斯积聚。
本掘进面风机安设地点为煤巷。
Si——局部通风机安设地点到掘进面回风口间的巷道净断面面积,10.49m2。
Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数;
a)验算最小风量
半煤岩巷和煤巷掘进工作面
Qdi≥15Si=186m3/min
b)验算最大风量
Qdi≤240Si=2976m3/min
Si——掘进工作面巷道的净断面积,取12.4m2。
根据①—③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Qdi为232m3/min。
2、二水平轨运车场联巷掘进工作面需要风量
Kgdi
kgdi—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,无统计值时,机掘最低取1.8;
②按炸药量计算
Qdi=10Ai
=10×
25.2=252m3/min
Ai——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,25.2kg。
=400+15×
10.49=557m3/min
Qs——掘进工作面局部通风机实际吸风量,本掘进工作面使用FBDNo5.6/2*22kw局部通风机,吸入风量为310--520m3/min,取400m3/min安设局部通风机的巷道中的风量,除了满足局部通风机的吸风量外,还应保证局部通风机的吸入口至掘进工作面之间的风速,岩巷不小于0.15m/s,煤巷和半煤巷不小于0.25m/s,以防局部通风机吸入循环风和这段巷道内风流停滞,造成瓦斯积聚。
⑤按工作面风速进行验算:
Qdi≥15Si=176m3/min
Qdi≤240Si=2820m3/min
Si——掘进工作面巷道的净断面积,取11.75m2。
根据①—③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Qdi为252m3/min。
3、由于9101回风顺槽局部通风机和二水平轨运车场联巷局部通风机2组通风机都在二水平运输巷同一位置安设,故二水平运输巷全风压风量应为:
Q二水平运输巷=Q9101回风顺槽+Q二水平轨运车场联巷-60×
VS局
=607+557-157
=1007m3/min
4、6203回风顺槽系统巷工作面需要风量
①按照瓦斯涌出量计算需要风量:
0.41×
1.8=74m3/min
qgdi—掘进工作面的绝对CH4涌出量,根据2019年《山西沁源梗阳煤业有限公司瓦斯涌出量预测报告》6号煤层掘进工作面的绝对瓦斯涌出量0.41m3/min;
22.8=228m3/min
Ai——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,22.8kg。
11.88=628m3/min
Qs——第i个掘进工作面局部通风机实际吸风量,本掘进工作面使用FBDNo6.3/2*30kw局部通风机,吸入风量为310--630m3/min,取450m3/min安设局部通风机的巷道中的风量,除了满足局部通风机的吸风量外,还应保证局部通风机的吸入口至掘进工作面之间的风速,岩巷不小于0.15m/s,煤巷和半煤巷不小于0.25m/s,以防局部通风机吸入循环风和这段巷道内风流停滞,造成瓦斯积聚。
Si——局部通风机安设地点到掘进面回风口间的巷道净断面面积,11.88m2。
b)验算最小风量
Qdi≥15Si=172m3/min
Qdi≤240Si=2755m3/min
Si——掘进工作面巷道的净断面积,取11.48m2。
根据①—③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Qdi为228m3/min,局部通风机安设地点全风压需风量628m3/min。
5、6203运输顺槽系统巷掘进工作面需要风量
23.8=238m3/min
Ai——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,23.8kg。
c)验算最小风量
Qdi≥15Si=208m3/min
Qdi≤240Si=3322m3/min
Si——掘进工作面巷道的净断面积,取13.84m2。
根据①—③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Qdi为238m3/min,局部通风机安设地点全风压需风量628m3/min。
6、由于6203回风顺槽系统巷和6203运输顺槽系统巷局部通风机都安设在二采区运输巷同一位置,故二采区运输巷全风压风量应为:
Q二采区运输巷=Q6203回风顺槽系统巷+Q6203运输顺槽系统巷-60×
=628+628-178
=1078m3/min
7、掘进工作面需风量共计:
1007+1078=2085m3/min
3、硐室需要风量计算
1、机电硐室需要风量计算
1、中央变电所:
Q中央=3600×
∑W×
θ/(ρ×
1.0006×
60×
△t)
=3600×
1115×
0.02÷
(1.2×
5)
=223m3/min
Q中央——中央变电所的需要风量,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),取1115kW;
θ——机电硐室发热系数,0.02;
ρ——空气密度,一般取ρ=1.20kg/m3;
Cp——空气的定压比热;
取1.0006KJ/(kg×
K)
Δt——机电硐室的进、回风流的温度差,5℃。
2、二水平中央变电所:
Q二水平中央=3600×
Q二水平中——二水平中央变电所的需要风量,m3/min;
3、轨道暗斜井绞车硐:
Q轨暗绞车硐=9×
S轨暗绞车硐=9×
13.35=120m3/min
中央变电所、轨道暗斜井绞车硐、二水平中央变电所设在进风巷中,其回风进入矿井进风巷,其配风量不计入矿井总配风中。
4、井下独立通风硐室共7个:
一采区变电所、一采区无极绳绞车硐
(一)、一采区无极绳绞车硐
(二)、移动瓦斯抽放泵站、二采区变电所、二采区无极绳硐室、二水平无极绳硐室。
①一采区变电所需风量按下式计算:
Q一采区变电所=3600×
△t)(m3/min)
1145×
7)=163m3/min
Q一采区变电所——一采区变电所的需要风量,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),取1145kW;
Δt——机电硐室的进、回风流的温度差,7℃。
②二采区变电所需风量:
Q二采变=3600×
1430×
8)=179m3/min
Q二采变——一采区变电所的需要风量,m3/min;
∑W——机电硐室中运转的电动机(或变压器)总功率,取1430kW;
Δt——机电硐室的进、回风流的温度差,8℃。
③一采区无极绳绞车硐
(一):
Q绞车硐一=9×
S绞车硐一=9×
13.9=125m3/min
④一采区无极绳绞车硐
(二):
Q绞车硐二=9×
S绞车硐二=9×
14.64=132m3/min
⑤二水平无极绳绞车硐:
Q绞硐三=9×
S绞硐三=9×
12.2=110m3/min
⑥二采区无极绳绞车硐:
Q绞硐四=9×
S绞硐四=9×
12.4=112m3/min
⑦一采区移动瓦斯抽放泵站:
Q抽放泵=150m3/min(取经验值)
4、井下硐室总需风量:
∑Q硐室=Q抽放泵+Q一采区无极绳1+Q一采区无极绳2+Q一采变+Q二采变+Q二水平无极绳+Q二采区无极绳
=150+125+132+163+179+110+112=971m3/min
∑Q硐室——全井下硐室需要风量的总和,m3/min;
四、其他巷道风量计算(8个巷道需配风巷道)
1、6104回风巷风门段巷道需风量计算:
Q其1=100q其1×
k其他=100×
0.02×
1.2=2.4m3/min
q其1——6104回风巷风门段巷道平均绝对瓦斯涌出量,0.02m3/min;
K其他——其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1.2;
100——其他用风巷道中风流瓦斯浓度不超过1.0%所换算的常数。
②按风速验算
a)一般巷道
Q其1≥60×
0.15S其1=95m3/min
S其1——6104回风巷风门段巷道的净断面积,取10.5m2。
③6104回风巷风门段巷道需风量为:
95m3/min。
2、一采区边界联巷至6104回风绕道段巷道需风量计算:
Q其2=100q其2×
q其2——一采区边界联巷至6104回风绕道段巷道平均绝对瓦斯涌出量,0.02m3/min;
Q其2≥60×
0.15S其2=92m3/min
S其2——一采区边界联巷至6104回风绕道段巷道的净断面积,取10.2m2。
③一采区边界联巷至6104回风绕道段巷道需风量为:
92m3/min。
3、二水平轨道巷需风量计算:
Q其3=133q其3×
k其他=133×
0×
1.2=0m3/min
q其3——二水平轨道巷巷道平均绝对瓦斯涌出量,0m3/min;
K其他——其他用风巷道瓦斯涌出不
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