通风能力核定未修改.docx
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通风能力核定未修改
通风能力核定(未修改)
———————————————————————————————— 作者:
————————————————————————————————日期:
山西煤炭进出集团韩家洼煤业有限公司
通风能力核定报告
1.矿井通风概况
1.1矿井通风方式为中央并列式通风方式,通风方法为抽出式,目前有三条进风井(主斜井、副斜井、通风行人斜井),一条回风井(回风立井)。
主斜井:
794 m3/min;
副斜井:
2379m3/min ;
通风行人斜井:
378m3/min;
回风立井:
3578m3/min ;
矿井有效风量为:
3200m3/min。
1.2目前我矿有三个掘进工作面(25#层设计主水仓、25#层设计副水仓、一采区东回风巷),一个备用综采工作面。
1.322#煤层瓦斯绝对涌出量:
10.5m3/min;
22#煤层瓦斯相对涌出量:
5.04m3/t;
25#煤层瓦斯绝对涌出量:
4.48m3/min
22#煤层瓦斯相对涌出量:
2.15m3/t
ﻩ因此矿井为低瓦斯矿井。
1.4在回风立井安装两台主扇一台使用一台备用
主扇型号:
FBCDZ№.17,备用主扇型号:
YBFe315w-8,两台主扇电机功率为90Kw,叶片角度:
工作主扇为35°,备用主扇为35°,两台机风量为3650m3/min。
1.5矿井通风阻力为:
720pa
等积孔计算:
A=1.19Q/√h=1.19×60/√720=2.64 m2
式中:
ﻩ
A——等积孔,m2;
Q——矿井总风量,m3/s;
h——通风总阻力,Pa。
经计算,矿井通风等积孔为2.64m2,矿井通风难易程度属容易。
1.6回风立井主扇负责井下全部用风区域。
1.7我矿为整合矿井尚未投产,矿井设计能力为90万t/a。
2.矿井需要风量计算
2.1矿井需要风量计算原则:
按照国家AQ1056-2008《煤矿通风能力核定办法(试行)》,对矿井通风能力核定。
2.2工作面实际需要风量的计算
我矿目前共有3个掘进工作面,一个备用综采工作面。
2.3回采工作面所需风量计算(22101回采工作面)
2.3.1 按气象条件确定需要风量
Qcf=60×70%×Vcf×Scf×Kch×Kcl
式中:
Vcf—采煤工作面的风速,1.0m/s;
Scf—采煤工作面的平均有效断面积,14.7m2;
Kch—回采工作面采高调整系数,放顶煤为1.2;
Kcl—回采工作面长度调整系数,1.1(工作面长120米);
70%—有效通风断面系数;
60—为单位换算产生的系数。
22101回采工作面采高为3米,最大控顶距为5.2米,最小控顶距为4.4米,平均控顶距4.9米,工作面温度为12—16℃。
Qcf22101=60×70%×1.0×14.7×1.2×1.1=815m3/min
2.3.2备用工作面风量计算:
按AQ1056-2008标准规范,备采工作面的需要风量不应低于采煤工作面实际需要风量的50%,因此,22101备采工作面需要风量:
Qcf22101备=
Qcf22101=
×815=407.5m3/min
2.3.3按瓦斯涌出量计算:
Qcf=100×qcg×Kcg
式中:
qcg—采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量,经测定取0.32m3/min;
Kcg—采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1.0;
100—按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。
Qcf22101=100×0.32×1.0=32m3/min
2.3.4按二氧化碳涌出量计算:
Qcf=67×qcc×Kcc
式中:
qcc—采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,取0.32m3/min;
Kcc—采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,取1.0;
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。
Qcf22101=67×0.32×1.0=21.44 m3/min
2.3.5按炸药量计算:
因22101工作面为综采工作面故不做炸药量计算;
2.3.6按工作人员数量验算:
Qcf≥4Ncf
式中:
4—每人需风量,m3/min;
Ncf—采煤工作面同时工作的最多人数,人。
Qcf≥4×40=160m3/min
2.3.7按风速进行验算:
a验算最小风量
Qcf≥60×0.25Scb
Scb=lcb×hcf×70%
b验算最大风量
Qcf≤60×4.0Scs
Scs=lcs×hcf×70%
式中:
Scb—采煤工作面最大控顶有效断面积,m2;
lcb—采煤工作面最大控顶距,m;
hcf—采煤工作面实际采高,m;
Scs—采煤工作面最小控顶有效断面积,m2;
lcs—采煤工作面最小控顶距,m;
0.25—采煤工作面允许的最小风速,m/s;
70%—有效通风断面系数;
4.0—采煤工作面允许的最大风速,m/s。
Qcf22101=815m3/min≥0.25×60×10.92=163.8m3/min
Scb=5.2×3×70%=10.92m2
Qcf22101=815m3/min≤4.0×60×9.24=2217m3/min;
Scs=4.4×3×70%=9.24m2;
综合上述:
取最大值,采煤工作面需要风量为:
Qcf22101=815m3/min、Qcf2101备=407.5m3/min。
2.4一采区东回风巷掘进工作面风量计算:
2.4.1按瓦斯涌出量计算
Q掘=100×q掘×KCH4=100×0.12×1.25=15m3/min
式中:
Q掘---掘进工作面实际需要风量,m3/min;
q掘---掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,0.12m3/min;
KCH4---掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用系数,取1.25;
100---按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。
2.4.2、按二氧化碳涌出量计算
Q掘=67×q掘×KCO2=67×0.12×1.25=10.05m3/min
式中:
q掘---掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量,0.12m3/min;
KCO24---掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用系数,取1.25;
67--按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1%的换算系数。
2.4.3、按炸药使用量计算:
因不使用炸药所以此处不作计算。
2.4.4、按局部通风机实际吸风量计算
Q掘=Q局·I+60×0.25S=260+15×10=410m3/min
式中:
Q局---局部通风机实际吸风量,m3/min;矿井掘进工作面采用2×15Kw局扇,经测定,2×15Kw风机正常供风时吸风量为260m3/min;
I---掘进工作面同时通风的局部通风机台数,取1;
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---掘进工作面巷道的净断面积,10m3。
2.4.5、按工作人员数量验算
Q掘≥4×A=4×24=96m3/min
式中:
A----掘进工作面同时工作的最多人数,24人(交接班时人数最多:
生产班组瓦斯员、安全员、跟班干部);
4----《规程》规定每人每分钟的供给风量m3/(人/min);
2.4.6、按风速进行验算
a验算最小风量:
Q掘≥60×0.25S掘
Q掘=410m3/min≥60×0.25×10=150m3/min
b验算最大风量:
Q掘≤60×4.0S掘
Q掘=410m3/min≤60×4.0×10=2400m3/min
式中:
S掘—掘进工作面巷道的净断面积,10m2。
综上所诉:
该掘进面实际需风量410m3/min。
2.5设计主水仓掘进工作面风量计算:
2.5.1按瓦斯涌出量计算
Q掘=100×q掘×KCH4=100×0.12×1.25=15m3/min
式中:
Q掘---掘进工作面实际需要风量,m3/min;
q掘---掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,0.12m3/min;
KCH4---掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用系数,取1.25;
100---按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。
2.5.2、按二氧化碳涌出量计算
Q掘=67×q掘×KCO2=67×0.12×1.25=10.05m3/min
式中:
q掘---掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量,0.12m3/min;
KCO24---掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用系数,取1.25;
67--按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1%的换算系数。
2.5.3、按炸药使用量计算:
Q掘≥10×A=10×20=200m3/min
式中:
A---掘进工作面一次爆破所使用的最大炸药量,取20kg;
10---每千克三级煤矿许用炸药需风量,m3/min·kg。
2.5.4、按局部通风机实际吸风量计算
Q掘=Q局·I+60×0.15S=260+9×8.7=338.3m3/min
式中:
Q局---局部通风机实际吸风量,m3/min;矿井掘进工作面采用2×15Kw局扇,经测定,2×15Kw风机正常供风时吸风量为260m3/min;
I---掘进工作面同时通风的局部通风机台数,取1;
0.15---无瓦斯涌出的岩巷允许的最低风速;
S---掘进工作面巷道的净断面积,8.7m3。
2.5.5、按工作人员数量验算
Q掘≥4×A=4×24=96m3/min
式中:
A----掘进工作面同时工作的最多人数,24人(交接班时人数最多:
生产班组瓦斯员、安全员、跟班干部);
4----《规程》规定每人每分钟的供给风量m3/(人/min);
2.5.6、按风速进行验算
a验算最小风量:
Q掘≥60×0.15S掘
Q掘=338.3m3/min≥60×0.15×8.7=78.3m3/min
b验算最大风量:
Q掘≤60×4.0S掘
Q掘=338.3m3/min≤60×4.0×8.7=2088m3/min
式中:
S掘—掘进工作面巷道的净断面积,8.7m2。
综上所诉:
该掘进面实际需风量338.3m3/min。
2.6设计副水仓掘进工作面风量计算:
2.6.1按瓦斯涌出量计算
Q掘=100×q掘×KCH4=100×0.12×1.25=15m3/min
式中:
Q掘---掘进工作面实际需要风量,m3/min;
q掘---掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,0.12m3/min;
KCH4---掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用系数,取1.25;
100---按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。
2.6.2、按二氧化碳涌出量计算
Q掘=67×q掘×KCO2=67×0.12×1.25=10.05m3/min
式中:
q掘---掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量,0.12m3/min;
KCO24---掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用系数,取1.25;
67--按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1%的换算系数。
2.6.3、按炸药使用量计算:
Q掘≥10×A=10×20=200m3/min
式中:
A---掘进工作面一次爆破所使用的最大炸药量,取20kg;
10---每千克三级煤矿许用炸药需风量,m3/min·kg。
2.6.4、按局部通风机实际吸风量计算
Q掘=Q局·I+60×0.15S=260+9×8.7=338.3m3/min
式中:
Q局---局部通风机实际吸风量,m3/min;矿井掘进工作面采用2×15Kw局扇,经测定,2×15Kw风机正常供风时吸风量为260m3/min;
I---掘进工作面同时通风的局部通风机台数,取1;
0.15---无瓦斯涌出的岩巷允许的最低风速;
S---掘进工作面巷道的净断面积,8.7m3。
2.6.5、按工作人员数量验算
Q掘≥4×A=4×24=96m3/min
式中:
A----掘进工作面同时工作的最多人数,24人(交接班时人数最多:
生产班组瓦斯员、安全员、跟班干部);
4----《规程》规定每人每分钟的供给风量m3/(人/min);
2.6.6、按风速进行验算
a验算最小风量:
Q掘≥60×0.15S掘
Q掘=338.3m3/min≥60×0.15×8.7=78.3m3/min
b验算最大风量:
Q掘≤60×4.0S掘
Q掘=338.3m3/min≤60×4.0×8.7=2088m3/min
式中:
S掘—掘进工作面巷道的净断面积,8.7m2。
综上所诉:
该掘进面实际需风量338.3m3/min。
2.7硐室实际需要风量的计算
本矿井硐室均为新风并联或扩散通风,无独立通风的硐室。
ΣQ硐室取120m3/min
2.8其它用风巷道实际需要风量的计算
其他用风巷道,应根据瓦斯涌出量和风速风别进行计算,采用其最大值。
其他用风地点主要为:
2.8.1按瓦斯涌出量计算
Q其他=133×q其他×KCH4=133×2×1.3=345.8m3/min
式中:
Q其他---其他巷道实际需要风量,m3/min;
q其他---其他巷道中平均绝对瓦斯涌出量,2m3/min;
KCH4---其他巷道瓦斯涌出不均匀的备用系数,取1.3。
2.8.2按风速验算
Q其他≥60×0.15S=9×12=108m3/min
式中:
S---一般用风巷道净断面积,12m2;
2.5矿井总需要风量的确定
Q矿井需要总风量=(Q掘进巷道需要风量+Q硐室需要风量+Q其他巷道需要风量)×1.2
=(579.6+120+345.8)×1.2=1254.48m3/min
2.6矿井风量分配
矿井总风量1582 m3/min,对用风地点的分配如下:
掘进工作面458.4+499.2=957.6m3/min;
采区变电所120m3/min;
其它用风地点504.4m3/min。
3.矿井通风能力计算
目前我矿所使用的主通风机的最大有效风量为1582m3/min,大于计算出的矿井需风量。
表明当下我矿掘进工作面的数量和布置符合集团“以风定掘”的要求。
4.矿井通风能力验证
4.1矿井主要通风机能力验证
按照矿井主要通风机的实际特性曲线对通风能力进行检验,主要通风机实际运行工况点处于安全、稳定、可靠、合理的范围内。
4.2通风网络能力验证
经计算可知,回风斜井通风阻力太大,难以满足安全生产实际需要,及需封闭换新的回风立井。
4.3用风地点有效风量验证
对照风量旬报表及现场实测,我矿井下各用风地点的有效风量远大于需要风量,井巷中风流速度,温度符合《煤矿安全规程》规定。
4.4稀释瓦斯能力验证
根据瓦斯鉴定结果以及安全监测监控系统长期检测的结果,各地点瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》的有关规定。
5.矿井通风能力核定结果
综上所述,我矿在基建时,当前主扇通风机的供风量完全可以满足现阶段基建的用风要求。
6.问题与建议
鉴于我矿将于近期更换主通风机,通风网络将发生较大变化。
在更换通风机前应做好各项准备工作。
6.1加强换风机前后各个隅角瓦斯浓度的检测。
6.2及时测风,合理分配各地点风量。
6.3清理巷道内杂物,保证有效通风面积。
6.4回风立井井口防爆门、风门、风道必须封闭严密,总回风巷应对巷道严密封闭,防止漏风。
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