长冲煤矿一号井矿井通风设计.docx
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长冲煤矿一号井矿井通风设计
芦溪县银河镇长冲煤矿一号井
矿
井
通
风
设
计
长冲煤矿一号井矿井
通风设计
一、矿井概况
长冲煤矿一号井于1981年建井,1983年投产,年生产能力4万吨,2006年核实能力4万吨/年,矿井采用斜井、暗斜井开拓方式,主斜井提升、风井回风,矿井采用中央列抽出式机械通风。
配有2台主扇,型号为FBCZ№10/22,额定风量950—650m3/min,额定风压500—1200Pa,目前矿井总时风量为676.8m3/min,总回风为825.6m3/min。
矿井现开采标高为-225m,有四个水平,矿井为低瓦斯矿井。
2010年矿井瓦斯等级鉴定为:
绝对瓦斯涌出量为0.574m3/min,相对瓦斯涌出量6.946m3/t相对二氧化碳涌出量为24.311m3/t,主采B4、B5煤层。
经鉴定B4、B5煤层为不易自燃煤层,煤尘无爆炸性。
二、矿井风量计算
矿井生产水平在-225m水平,配有一采一掘。
1、Q=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐)×K通
A:
采煤工作面需要风量计算
a、按2010年瓦斯Q采=100Q总K通
=100×0.574×1.1=63.14m3/min
Q采——绝对瓦斯涌出量
K瓦——瓦斯不均匀系Q可1.1
b、按工作面温度选择适宜的风速计算
Q采=60V采S采=60×1×3.4=204m3/min
V采——原煤工作面风速取1m/s
S采——采煤工作面断面(1.8+2)×1.6/2
c、按回采工作面同时作业人数和爆破提升计算
Q采>4NQ可>25Ams/min
式中:
N——回采工作面最大人数取N=5人
A——一次爆炸炸药量
Q采>4×5=20m3/min
Q可>25×1.35=33.75m3/min
d、按风速进行校验
经验公式:
60×0.25s 则: 60×0.25×3.4 51 经过以上计算,回采工作面所示风量取最大204m3/min B: 掘进工作面所需风量 a、按瓦斯(CO2)涌出量计算 Q掘=100Q掘K掘=100×0.574×1.1=63.14m3/min b、按局部通风机实际需风量计算 BT11KW: 风机性能: Q=110~240m3/min P=500-2300Pa 则Q掘=Q扇×I+60×0.25s =130×1+60×0.25×4.8=202m3/min I——风机台数 S——巷道断面(安装风机处断面: 4.8m) C: 按掘进工作面同时作业人数和爆破管理计算 Q掘>4Nm3/min Q掘>25Am3/min 则Q掘>4N=4×4=16m3/min Q掘>25N=25×1.08=27m3/min (取工作面布8个眼,1节/眼,0.135kg/节) N——掘进工作面人数: 4人 A——掘进工作面一次使用炸药量 d、按风速校验 经验公式: 60×0.25 60×0.25×3.4 5KQ掘<816m3/min 综上计算,掘进工作面取Q掘=202m3/min C、井下机电硐室所需风量,在进行风流中不单独考虑供风 ②风量分配 采掘工作面全部按照独立通风考虑,生产时采掘比按1: 1,即一个采面和一个掘进面,采煤工作面风量: 204m3/h,掘进工作面风全取Q=202m3/min 机电硐室在进风流中不考虑供风 采区总风量 Q=(Q掘+Q可)×K通=(202+204)×1.1 =446.6m3/min 三、矿井通风阻力 1、矿井通风阻力计算: hf=aLUQ2/S3Pa 式中a——巷道磨擦阻力系数kg·S2/M4 L——巷道长度m U——巷道周长m S——巷道净断面㎡ Q——巷道通过风量m3/s hf—巷道通风阻力Pa 2、矿井通风阻力结果见下表 矿井通风阻力计算表 序号 工程名称 支护型式 阻力 系数a 净周长U(m) 净断面积S(m2) 风量Q (m3/s) 井巷长度L(m) 通风阻力H (mmH20) 风速V(m/s) 1 主斜井 砌碹 0.0005 9 5.0 11.3 198 0.91 2.4 2 一水平车场 金属 梯形 0.0017 8.8 4.8 9.9 85 1.13 2.2 3 二水平暗斜井 金属 梯形 0.0017 8.8 4.8 9.9 194 2.9 2.2 4 新三水平暗斜井 金属 梯形 0.0017 8.8 4.8 9.0 323 4.29 2.0 5 新四水平暗斜井 金属 梯形 0.0017 8.8 4.8 9.0 225 2.98 2.0 6 -225m水平大巷 金属 梯形 0.0017 8.8 4.8 8.1 342 2.96 1.8 7 -225m水平一石门 金属 梯形 0.0017 7.8 4.2 3.04 102 0.17 0.8 8 -225m水平三石门 金属 梯形 0.0017 7.8 4.2 3.42 85 0.18 0.9 9 -225mB4进风顺槽 金属 梯形 0.0017 7.4 4 3.42 80 0.15 0.86 10 -185m回风石门 金属 梯形 0.0017 7.8 4.2 3.42 110 0.23 0.81 11 -165m回风巷 金属 梯形 0.0017 8.8 4.8 3.42 115 0.27 0.71 12 老东五绞 金属 梯形 0.0017 8.8 4.8 3.42 70 0.11 0.71 13 东四绞、车场、运输巷 金属 梯形 0.0017 7.8 4.2 3.42 369 0.77 0.81 14 西三绞 金属 梯形 0.0017 7.8 4.2 11 118 2.56 2.6 15 -165m一石门 金属 梯形 0.0017 7.8 4.2 3.04 136 0.22 0.72 16 西六绞 金属 梯形 0.0017 8.8 4.8 3.04 78 0.10 0.63 17 西五绞 金属 梯形 0.0017 7.8 4.2 3.04 218 0.36 0.72 18 西四绞 金属 梯形 0.0017 7.8 4.2 3.04 136 0.23 0.72 19 总回风巷 金属 梯形 0.0017 7.8 4.2 13.76 412 13.96 4.3 合计 20.32 3、矿井总通风阻力: hf=20.32mmH2o×9.8=199.14Pa 由于井型小,主扇出口动能损失小 取⊿h=5mmH2o×9.8=49Pa 矿井自然风压差⊿H=3mmH2o×9.8=29.4Pa 矿井总阻力: H=hf+⊿h+⊿H=199.14+49+29.4=277.54Pa 4、矿井等积孔计算 矿井通风阻力和矿井等积孔是衡量一个矿井通风难易的重要指标。 由于本矿范围小,没有就通风容易和困难时期分开设计计算。 现设计是矿井困难时期的通风设计。 计算式: Q——矿井总风量: m3/s h——矿井通风阻: mmH2O A——矿井等积孔: ㎡ 根据《矿井通风理论》可知,A<1时为通风困难,因此本矿现通风处于困难期。 四、矿井风机选型 因为矿井存在外部漏,所以风机风量Qf必须大于矿井总风量,根据《矿井通风理论》可知: Qf=(1.05~1.10)Q本矿风井无提升,则取1.05 Qf=1.05Q=1.05×825.6=866.8m3/min hf=277.5Pa 本矿现使用的主扇FBCZ№10/22kw型 其Q额定=950~650m3/minhf=500-1200Pa符合选型,适用现矿井通风(风机不带传动轴)。 对主扇配备要求 1、主扇必须配备2套,且功能等同,其中一套运行,一套备用,备用主扇能在10min内启动。 2、必须有2回路供电,线路上严禁分接,其他任何负荷。 3、主扇要有灵活可靠、合乎要求的返风装置和防爆门,要有规格质量符合要求的风峒和扩散器。 4、主扇必须固定,不受采动影响。 5、必须有专职司机,24小时值班,机房要有返风操作图,有电压、电液压、轴温和负压计等,并要有直通调度室的电话。 五、矿井通风费用 1、吨煤通风费用 主扇电耗: Imf=N×365×24/[2(ηeηvη§ηt)] =22××365×24/2×(0.9×0.8×0.95×1) =140877(kwh/a) 其中: N——风机电动机功率(按其最大功率计算) ηe——主扇电动机功率取0.9 ηv——变压器效率取0.8 η§——电线输电功率取0.95 ηt——传动功率取1 一年内局扇电耗,本矿为一采一掘,采区、掘进、局扇均为11kw;采区局扇按半年计算,则: Is=365×24×(11+11/2)=144540KW·h/a 全矿通风电费为: I=Imf+Is=140877+144540=285417KW·h/a 则吨煤电耗为: T——2010年产量计算 按D=0.6元/kwh计算 则E=P*D=7.5×0.6=4.5元/t 2、吨煤通风成本除外,即: 设备折旧费、通风巷道维修费,通风器材、仪器、仪表维修购置费等除外。 六、安全技术措施 (一)通风管理 1、完善通风系统,二水平、-132m水平风门必须常处关闭状态。 由当班运输工负责管理,严禁敞开。 2、加强风机管理,实行三专两闭锁,无特殊情况时不得随意停启风机,因特殊情况需要停风机时,必须有停风计划且要有措施。 必须使用双风机,并能自动切换,由瓦检员负责管理局扇。 3、局部通风合理,风筒出口距垱头不大于5m。 风量必须符合规定,风筒吊挂整齐,逢坏必挂,做到不漏风,风筒不落地。 (二)瓦斯管理 1、按《煤矿安全规程》的要求安装好安全监控系统。 瓦斯探头必须准确显示,非专职人员严禁擅自将探头关闭。 瓦检员每班不少于3次检查。 2、坚持“一炮三检”制度,即打眼装药前、放炮前、放炮后的瓦斯检查,严禁空班漏检。 放炮地点范围内CH4浓度达到1%时,严禁装药或放炮。 3、严格执行“三人联锁”签字放炮制,瓦斯员、班长、放炮员签字不全时,不准放炮。 (三)防尘管理 1、距垱头15m和距巷道回风出口50m以远处各装喷雾装置一组,且正常使用。 2、放炮前后垱头20m范围内必须洒水。 3、坚持湿式打眼和定期清扫浮尘,每周清扫一次。 4、加强个体防护,要求人人佩带口罩。 (四)防火管理 1、严禁空帮空顶,空帮空顶处必须接死背实。 2、杜绝使用毛柴、电缆、风筒必须是阻燃。 3、入井人员必须佩带自救器。 长冲煤矿一号井 2011年11月20日
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