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通风能力核定
矿井通风能力核定报告
矿别:
大同市焦煤矿
总工程师(签字):
通风区长(签字):
编制人(签字):
二○一四年十一月
1矿井概况
一、矿井概况:
大同市焦煤矿位于大同煤田东中部的边缘地带,大同市西南约50千米,大同煤矿集团公司南40千米,怀仁县城西7.5千米地域,属朔州市怀仁县云中镇石井村所辖。
矿井采用平硐——暗斜井开拓方式。
矿井可采煤层为4#、5#、8#、9#,现开采4#层。
全矿井共布置一个盘区,目前4#层305盘区布置一个综采工作面,两个掘进工作面。
采煤工作面分布明细
工作面类别
区域层别编号
队组
综采
4#305盘区8503面
综采队
掘进工作面分布明细
工作面类别
区域层别编号
队组
普掘
4#305盘区2507顺槽
普掘队
综掘
4#305盘区5505顺槽
机掘二队
二、通风系统:
全矿共有两个进风井和一个回风井,进风井为主平硐和清凉寺风井,回风井为王卞庄风井。
全矿实现分区式分层独立通风;通风方式为中央边界式;通风方法为抽出式。
井下巷道布置均为三巷布置,有专用回风巷。
矿井总进风量为5403m3/min,有效风量为5030m3/min,矿井总回风量为5489m3/min。
三、主扇运行情况:
王卞庄风井两台主扇型号均为FBCDZ№27对旋风机,功率为2×315KW,风机额定排风量为4800-10200m3/min。
2012年3月由山西省煤矿设备安全技术测试中心,对两台主扇进行性能测试,一号主扇风量125.9m3/s,静压2747.8Pa,轴功率471kw,静压效率74%,全压效率74%,机组效率68%,工序耗能0.4086kw.h/(Mm3.Pa);二号主扇风量116.1m3/s,静压2839.8Pa,轴功率462kw,静压效率71%,全压效率72%,机组效率65%,工序耗能0.4294kw.h/(Mm3.Pa)。
两台主扇所检项目均符合AQ1011-2005要求。
现运行二号主扇,排风量为5576m3/min,主扇叶片角度为:
一级13.5°,二级11.3°,负压2156Pa,外部漏率1.6%,等积孔为2.3m2,主扇运行稳定。
四、瓦斯管理情况:
本矿为低瓦斯矿井,2013年瓦斯等级鉴定,瓦斯相对涌出量为2.08m3/t,绝对涌出量为3.59m3/min,瓦斯涌出量较小,不需要进行瓦斯抽放。
2矿井需要风量计算
根据矿井正常采掘作业衔接,2015年矿井正常生产时可布置1个采煤工作面,1个备用工作面,2个掘进工作面,此外,井下有5个独立通风硐室,1条盘区尾巷。
本计算以此布置确定矿井的需风量。
一、8503综采工作面:
1、采煤面按气象条件计算风量
Q采=60×70%×V采×S采×K采高×K面长。
(m3/min)
式中:
Q采——采煤工作面需要风量(m3/min)
V采——采煤工作面的风速,根据采煤工作面进风流的温度选取。
V采=1.0(m/s)
S采——采煤工作面的平均有效断面积,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算,m2;
S采=〔(最大控顶距+最小控顶距)÷2〕×工作面实际采高
=(6.372+5.572)÷2×3.3=19.7m2
K采高——回采面采高调整系数K=1.2
K面长——回采面长度调整系数K=1.2
70%——有效通风断面系数
60——单位换算产生的系数
V采—采煤工作面进风流气温与对应风速
采煤工作面进风流气温/℃
采煤工作面风速/(m·s-1)
<20
1.0
20~23
1.0~1.5
23~26
1.5~1.8
26~28
1.8~2.5
28~30
2.5~3.0
K采高—采煤工作面采高调整系数
采高/m
<2.0
2.0~2.5
>2.5及放顶煤工作面
系数(kch)
1.0
1.1
1.2
K面长—采煤工作面长度调整系数
采煤工作面长度/m
系数(kcl)
<15
0.8
15~80
0.8~0.9
80~120
1.0
120~150
1.1
150~180
1.2
>180
1.30~1.40
Q采=60×70%×1.0×19.7×1.2×1.2=1191.46m3/min
2、按瓦斯涌出量计算
Q采=125×q采CH4×k采CH4
式中:
q采CH4——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量,m3/min。
k采CH4——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用系数,放顶煤工作面取2.5
125——按采煤工作面回风流中瓦斯浓度不应超过0.8%的换算系数。
Q采=125×3.5×2.5=1094m3/min
3、按二氧化碳涌出量计算
Q采=67×q采CO2×k采CO2
q采CO2——采煤工作面回风流中平均二氧化碳涌出量m3/min
k采CO2——采煤工作面二氧化碳涌出量不均匀的备用风量系数,取2
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
Q采=67×1.04×2=139.36m3/min
4、按炸药量计算
使用二级煤矿许用炸药
Q掘≥10A掘
式中:
A掘——掘进工作面一次爆破用的最大炸药量,kg。
10——每千克二、三级煤矿许用炸药需风量,m3/min
Q掘≥10×50=500m3/min
5、按回采面同时作业人数计算需要风量
每人供风≮4m3/min
Q采>4×N
式中:
N—工作面人数
Q综采>4×40=160m3/min
6、
(1)按工作面风速进行验算:
60×4.0S控min≥Q采≥60×0.25S控max
式中:
S控min—最小控顶有效断面m2
S控max—最大控顶有效断面m2
60×4×5.572×3.3×70%≥1192≥60×0.25×6.372×3.3×70%
即:
3089≥1192≥221
(2)综合机械化采煤工作面,在采取煤层注水和采煤机喷雾等措施后,验算最大风量
Q采≤60×5.0S控min
1192≤60×5×5.572×3.3×70%
1192≤3861
经验算综采工作面风量符合要求。
二、8505综采备用工作面:
综采备用工作面风量不应少于正常回采时50%。
即:
Q备=Q采×50%
Q备=1192×50%=596m3/min
三、5507顺槽掘进工作面:
1、按CH4涌出量计算:
Q掘=125×q掘CH4×k掘CH4m3/min
式中:
Q掘—掘进工作面实际需要风量,m3/min
125—按掘进工作面回风流瓦斯浓度不超过0.8%的换算系数。
Q掘CH4—掘进工作面的平均瓦斯绝对涌出量,m3/min;取0.19m3/min
k掘CH4—掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取2。
Q掘=125×0.19×2=47.5m3/min。
2、按CO2涌出量计算:
Q掘=67×q掘CO2×k掘CO2m3/min
式中:
Q掘—掘进工作面实际需要风量,m3/min
67—按掘进工作面回风流二氧化碳浓度不超过1.5%的换算值。
Q掘CO2—工作面的平均二氧化碳绝对涌出量,m3/min;取0.24m3/min;
K掘CO2--掘进工作面的二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,取2。
Q掘=67×0.24×2=32m3/min。
3、按炸药量计算
使用二级煤矿许用炸药
Q掘≥10A掘
式中:
A掘——掘进工作面一次爆破用的最大炸药量,kg。
10——每千克二、三级煤矿许用炸药需风量,m3/min
Q掘≥10×15=150m3/min
4、按同时工作的最多人数计算:
Q掘=4×Nm3/min。
式中:
Q掘--掘进工作面实际需要风量,m3/min。
4--每人每分钟不低于4m3/min的配风量。
N--掘进工作面同时工作的最多人数。
取20
Q掘=4×20=80m3/min。
5、按工作面所需最低风速计算:
Q掘=V×Sm3/min。
式中:
V--巷道允许的最低风速,岩巷取9m/min,煤或半煤岩巷取15m/min。
取15m/min。
S--巷道断面积,m2。
Q掘=15×12=180m3/min
6、按最高风速验算:
240×S(巷道断面积)=240×12=2880>180m3/min,符合要求。
7、按局部通风机实际吸风量计算:
Q全=Q吸+VSm3/min。
式中:
Q全--掘进工作面全风压供风量,m3/min;
Q吸--取局部通风机实测最大吸风量,m3/min;
V--局部通风机安装位置距回风口之间的风速,m/min;(V≥15m/min)。
S--局部通风机安装位置距回风口之间的巷道断面,m2。
Q全=350+15×12=530m3/min。
其全风压供风量不得低于530m3/min。
四、2507顺槽掘进工作面:
1、按CH4涌出量计算:
Q掘=125×q掘CH4×k掘CH4m3/min
式中:
Q掘—掘进工作面实际需要风量,m3/min
125—按掘进工作面回风流瓦斯浓度不超过0.8%的换算系数。
Q掘CH4—掘进工作面的平均瓦斯绝对涌出量,m3/min;取0.19m3/min
k掘CH4—掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取2。
Q掘=125×0.19×2=47.5m3/min。
2、按CO2涌出量计算:
Q掘=67×q掘CO2×k掘CO2m3/min
式中:
Q掘—掘进工作面实际需要风量,m3/min
67—按掘进工作面回风流二氧化碳浓度不超过1.5%的换算值。
Q掘CO2—工作面的平均二氧化碳绝对涌出量,m3/min;取0.24m3/min;
K掘CO2--掘进工作面的二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,取2。
Q掘=67×0.24×2=32m3/min。
3、按炸药量计算
使用二级煤矿许用炸药
Q掘≥10A掘
式中:
A掘——掘进工作面一次爆破用的最大炸药量,kg。
10——每千克二、三级煤矿许用炸药需风量,m3/min
Q掘≥10×15=150m3/min
4、按同时工作的最多人数计算:
Q掘=4×Nm3/min。
式中:
Q--掘进工作面实际需要风量,m3/min。
4--每人每分钟不低于4m3/min的配风量。
N--掘进工作面同时工作的最多人数。
取20
Q掘=4×20=80m3/min。
5、按工作面所需最低风速计算:
Q掘=V×Sm3/min。
式中:
V--巷道允许的最低风速,岩巷取9m/min,煤或半煤岩巷取15m/min。
取15m/min。
S--巷道断面积,m2。
Q掘=15×15.9=238.5m3/min
6、按最高风速验算:
240×S(巷道断面积)=240×12=2880>239m3/min,符合要求。
7、按局部通风机实际吸风量计算:
Q全=Q吸+VSm3/min。
式中:
Q全--掘进工作面全风压供风量,m3/min;
Q吸--取局部通风机实测最大吸风量,m3/min;
V--局部通风机安装位置距回风口之间的风速,m/min;(V≥15m/min)。
S--局部通风机安装位置距回风口之间的巷道断面,m2。
Q全=420+15×12=600m3/min。
其全风压供风量不得低于600m3/min。
五、其他用风地点风量计算:
1、爆破材料库需要风量计算
Q库=4V/60
式中:
Q库——井下爆破材料库需要风量,m3/min;
V——井下爆破材料库的体积,m3;
4——井下爆破材料库内空气每小时更换次数。
Q库=4×386÷60=25.7m3/mi
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