大石堡煤矿风量分配办法.docx
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大石堡煤矿风量分配办法
黔越矿业有限公司
贞丰县挽澜乡大石堡煤矿
风
量
分
配
方
案
大石堡煤矿通风科
二〇一七年二月
大石堡煤矿2017年风量分配方案
一、概述
根据黔能源煤炭[2015]13号对黔西南州贞丰县煤矿2014年矿井瓦斯等级鉴定报告的批复文件,以及2008年至2013年贵州省能源局对黔西南州煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告的批复文件,大石堡煤矿绝对瓦斯涌出量为1.15m3/min,相对瓦斯涌出量为6.53m3/t,为低瓦斯矿井,且整个龙山煤系的所有矿井均为低瓦斯矿井,本矿不在国家划定的突出区域内,所开采煤层均无突出危险性,本矿现开采的k2煤层经贵州省煤田地质局鉴定为三类不易自燃煤层,煤尘无爆炸危险性,因此本矿井开采设计方案按低瓦斯矿井进行设计和管理。
二、矿井通风系统简介
1、大石堡煤矿设计生产能力为:
9万吨/年,开采标高为:
+1200—+920米,通风方式为中央并列式通风,通风方法为机械抽出式,设计两个井筒一进一回构成回风系统,由主平硐进风,回风平硐回风,本月井下布置有一个11203回采工作面,两个掘进工作面:
11209运输巷和11209运输巷掘进,采掘工作面均实现独立通风,回采工作面采用“U”型通风,掘进工作面采用机械压入式通风。
2、回风井安装有两台主扇型号为FBCDZ-NO/15,电机功率55kw,一台工作,一台备用,矿井总回风量为:
1900m3/min—2200m3/min;能够满足全矿井用风需要,矿井反风装置利用风机反转反风,能够在10分钟内启动反风;井下两个掘进工作面均安装有两台套型号FBPIV0.6对旋式局扇通风机,电机功率为15kw,风量为220m3/min—370m3/min,风筒采用600mm阻燃风筒,可以满足掘进工作面的用风需要,掘进风机均实行了双风机、双电源,实行了“三专”、“风电闭锁”和“瓦斯电闭锁”装置。
三、矿井需风量计算
1、按井下同时工作最多人数计算
Q1=4NK=4×70×1.45
=406m3/min=6.8m3/s
式中:
N——井下同时工作的最多人数,人;
4——按井下每人每分钟4m3的单位风量计算矿井总风时。
K——风量备用系数,包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素,一般取K=1.45。
2、按各用风地点的实际需风量计算
采用分源预测法预测矿井开采至到+1000m标高时,矿井回采工作面相对瓦斯涌出量为7m3/t,绝对瓦斯涌出量为2.34m3/min;每个掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0.4m3/min,采空区及其它地点绝对瓦斯涌出4.06m3/min。
矿井为低瓦斯矿井,矿井瓦斯全部考虑风排,其排放瓦斯量为6.34m3/min,其中采面风排瓦斯量2.32m3/min、掘进工作面风排瓦斯量1.08m3/min。
3、回采工作面所需风量的计算
①、按采煤工作面气象条件或瓦斯涌出量计算
Q采=Q基本×K采高×K采面长×K温
=225.3×1×1.3×1
=292.9m3/min
=4.88m3/s
Q采:
采煤工作面需风量总和,m3/min;
Q基本:
不同采煤方式工作面所需的基本风量,m3/min;
K采高:
回采工作面采高调整系数,本矿取1;
K采面长:
回采工作面长度调整系数,本矿取1.3;
K温:
回采工作面温度与对应风速调整系数,本矿取1;
Q基本=60×工作面控顶距(4.2+3.2)/2=3.7
×(工作面实际采高为(1.45×70%)×适宜风速
=60×3.7×1.45×70%×1.0
=225.3m3/min=3.76m3/s
②、按工作面温度与风速的关系计算
Q采2=Vc·Sc·Ki
=1.0×5.37×1.1
=5.9m3/s=354m3/min
式中:
Vc——采煤工作面应有良好的气候条件,其进风流气温和风速应符合有关要求,经查表,设回采工作面气温取20℃~23℃,则工作面风速Vc应为1.0~1.5m/s,取1m/s;
Sc——回采工作面平均断面积(m2),本矿K2煤层平均厚1.45m;
工作面控顶距最小控顶距为:
3.2米,最大控顶距为:
4.2米;
即:
(3.2+4.2)/2=3.7m;
Sc=3.7×1.45=5.37m2
Ki——回采工作面长度系数,经查工作面长度系数表,回采工作面为160~190m时,工作面长度系数为1.0~1.2。
取1.1。
③、按炸药使用量计算
Q采3=25A
Q采3=25×6
=150m3/min=2.5m3/s
式中:
25为一公斤炸药爆炸后所需要的风量为25m3/min。
A——掘进工作面一次爆破的最大炸药量,kg。
回采工作面采用机械落煤,人工做机窝一次使用最大炸药量取6.0kg。
④、按同时工作人员数量计算
Q采4=4Nc=4×30=120m3/min=2.0m3/s
式中:
Nc——回采工作面同时工作的最多人数,人;
4——每人每分钟4m3的供风标准。
⑤、按风速进行验算
根据以上计算,回采工作面计算最大风量为:
Q采=max(Q采1、Q采2、Q采3、Q采4)=max(4.88、5.9、2.5、2)=5.9m3/min。
根据规定,回采工作面最低风速为0.25m/s、最高风速为4m/s的要求进行验算,经验算:
Q采(最小2)≥0.25×Sc=0.25×5.9=1.47m3/s
Q采(最大5.9)≤4×Sc=4×5.9=23.6m3/s
即:
(最小风速2)≥1.47m3/s(最大风速5.9)≤23.6m3/s
工作面风量满足风速验算要求,因此回采工作面风量为:
354m3/min(5.9m3/s)。
(2)掘进工作面所需风量的计算
①、按瓦斯涌出量计算
Q掘1=100×q掘×Kc
=100×1.15×2.0
=230m3/min=3.83m3/s
式中:
q掘——掘进工作面瓦斯的绝对涌出量:
m3/min,本矿为1.15m3/min。
Kc——掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数,它是最大涌出量与平均涌出量之比,对于一般炮掘工作面为Kc1.8~2.0,本矿取Kc=2.0。
②、按炸药使用量计算
Q掘2=25A
Q掘2=25×6
=150m3/min=2.5m3/s
式中:
25为一公斤炸药爆炸后所需要的风量为25m3/min。
A——掘进工作面一次爆破的最大炸药量,kg。
掘进巷道断面掘进面积按6m2计算,炮眼密度为0.5×0.6,炮眼个数为6÷(0.5×0.6)=20个,每眼装药按0.3kg计算,则每个掘进面需炸药20×0.3=6kg,按1个掘进面考虑为6kg,取6kg。
③、按局部通风机的吸风量计算
Q掘3=N×Qr×Ir×Kf
=1×220×1×1.1
=242m3/min=4.03m3/s
式中:
Q掘——掘进工作面实际所需要的风量:
m3/min。
N——掘进工作面数量。
Qf——掘进工作面局部通风机的最大吸风量,本矿采用2×15KW的对旋式局部通风机,该风机风量为:
220-370m3/min;
Ir——每个掘进工作面同时运转的局部通风机台数为1;
Kf——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数,一般取1.1。
④、按工作人员数量计算
Q掘4=2×4Nj
=2×4×16
=128m3/min=2.13m3/s
式中:
2——为两个掘进工作面。
4——每人每分钟需要4m3的供风标准。
Nj——掘进工作面同时工作的最多人数,人:
⑤、按风速进行验算
根据规定,对于煤巷掘进工作面的风量为:
Qb≥0.25×Sbm3/s
Qb≤4×Sbm3/s
式中:
Sb——掘进巷道平均断面积(m2)
本矿掘进工作面运输巷和回风巷断面积Sb=5.4m2。
矿井运输、回风巷掘进工作面:
Qb(最小风量2.13)≥0.25×Sb=0.25×5.4=1.35m3/s
Qb(最大风量4.03)≤4×Sb=4×5.4=21.6m3/s
根据以上计算,Q掘=max(Q掘1、Q掘2、Q掘3、Q掘4)=max(3.83、2.5、4.03、2.13)=4.03m3/s,每个掘进工作面计算最大风量为4.03m3/s,符合掘进工作面的风速验算要求。
(3)硐室所需风量的计算
根据矿井井下开拓及采区布置,本矿井下独立供风硐室为绞车硐室和变电硐室,供风按1.0m3/s考虑,。
于是:
Q硐=2.0m3/s=120m3/min
(4)其它巷道所需风量
Q其它=(Q采+Q掘+Q硐)×5%
=(5.9+4.03×2+2.0)×5%=0.8m3/s
(5)矿井总风量Q的确定
Q总1=(Q采+Q掘+Q硐+Q其它)×KW
=(5.9+4.03×2+2.0+1.8+0.8)×1.45=26.9m3/s=1614m3/min
式中:
Q总1——矿井总风量,m3/s;
KW——风量备用系数,取KW=1.45
Q总2=4NK
=4×50×1.45=290m3/min=4.83m3/s
式中:
N——井下同时工作的最多人数,人;
4——按井下每分钟4m3的单位风量计算矿井总风时。
K——风量备用系数,取K=1.45。
由以上分别按井下同时工作最多人数计算、按各用风地点的实际需风量计算这两个步骤的风量计算,2种方法计算的矿井总风量的最大值为:
Q=max{Q1,Q2}=max{26.96,4.83}
=26.9m3/s=1614m3/min
本矿井总风量取Q=26.9m3/s=1614m3/mi
4、矿井风量分配
在计算出的矿井需风量Q=26.9m3/s,减去独立回风的硐室、巷道风量和掘进风量后,各采煤工作面风量按其产量,瓦斯涌出量等情况进行配风。
四、矿井风量分配明细说明
1、本矿现11203回采工作面根据计算需风量为:
5.9m3/s,实际分配风量为:
7.0m3/s(为420m3/min)。
2、掘进工作面根据计算风量为:
2×4.03m3/s(483m3/min),实际分配风量为:
4+4m3/s=8m3/s(每分钟480m3)。
3、水泵房根据计算需要风量为:
1.8m3/s,实际分配风量为:
2m3/s(每分钟120m3)。
4、变电硐室根据计算需要风量为:
1.8m3/s,实际分配风量为:
2m3/s(每分钟120m3)。
5、其他巷道根据计算风量为:
0.8m3/s,实际分配风量为:
2m3/s(每分钟120m3)。
6、矿井总风量根据计算实际风量为:
26.9m3/s(1614m3/min)。
实际分配风量为:
31.67m3/s(每分钟1900m3)。
矿井2月份风量分配明细表
分配地点
计算风量
实际分配风量
(m3/s)
(m3/min)
(m3/s)
(m3/min)
回采工作面
5.9
354
7.0
420
掘进面1
4.03
241.8
4.0×2
480
掘进面2
4.03
241.8
4.0×2
480
水泵房
1.8
108
2.0
120
机电硐室
1.8
120
2.0
120
其他巷道
0.8
48
2.0
120
备用风量
1.82
109.2
3.0
180
总回风量
26.9
1614
31.67
1900
贞丰县挽澜乡大石堡煤矿
2017年2月日
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- 大石堡 煤矿 风量 分配 办法