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计划风量
2018年3月份风量分配计划
一、矿井采掘计划
根据矿井2018年3月份的采掘计划情况,全矿井有1个综采工作面,1个备用工作面、1个停采工作面,6个掘进面,10个硐室需供风,其中一、二、采区配电点、设备组装硐室、2105临时仓库、仪器调校硐室,为单独供风地点,其它硐室为并联通风,不需单独供风。
二、矿井需要风量计算方法
矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其它用风巷道等用风地点分别进行计算,包括按规定配备的备用工作面需要风量,现有通风系统应保证用风地点风流稳定可靠供风。
Qra≥(∑Qcf+∑Qsc+∑Qhf+∑Qur+∑Qrl)×kaq
三、生产工作面实际需风量计算
1.综采工作面实际需风量计算
每个综采工作面实际需要风量,应按气象条件、瓦斯、二氧化碳涌出量和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
1.12110综采面
1.1.1按气象条件计算
Qcf=60×70%×vcf×Scf×kch×kcl
式中:
Qcf——采煤工作面需要风量,m3/min;
vcf——采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度选取(见表1),m/s;该工作面温度为14℃,取vcf为1.0m/s。
Scf——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;Scf=2.8×(4.8+4.00)/2=12.32m2
70%——有效通风断面系数;
kch——采煤工作面采高调整系数(见表2);该工作面采高为2.8m,故取kch为1.2。
kcl——采煤工作面长度调整系数(见表3);该工作面长度为160m,取kcl为1.2。
表1采煤工作面进风流气温与对应风速
采煤工作面进风流的温度(℃)
采煤工作面风速(m/s)
<20
1.0
20~23
1.0~1.5
23~26
1.5~1.8
表2kch——回采工作面采高调整系数
采高(m)
<2.0
2.0~2.5
2.5~5.0及放顶煤面
系数(kch)
1.0
1.1
1.2
表3kcl——回采工作面长度调整系数
采煤工作面长度(m)
长度调整系数(kcl)
<15
0.8
15~80
0.8~0.9
80~120
1.0
120~150
1.1
150~180
1.2
>180
1.3~1.4
Qcf=60×70%×vcf×Scf×kch×kcl
=60×70%×1.0×12.32×1.2×1.2=745(m3/min)
1.1.2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,m3/min,抽放矿井的瓦斯涌出量,应扣除瓦斯抽放量计算;qcg=4.9m3/min
kcg——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产时连续观测1个月,日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值)。
kcg=8.6/4.9=1.75
100——按生产工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数,根据晋市煤局瓦字【2011】516号规定甲烷传感器报警值、断电值、复电值下调20%,因此换算系数为125。
Qcf=100×qcg×kcg=125×4.9×1.75=1071(m3/min)
1.1.3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,m3/min;qcc=0.26m3/min
kcc——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,正常生产时连续观测1个月,日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值)。
kcc=0.52/0.26=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。
Qcf=67×qcc×kcc=67×0.26×2=34.8(m3/min)
1.1.4按工作人员数量验算
Qcf≥4Ncf
式中:
Ncf——采煤工作面同时工作的最多人数,人;Ncf=42人
4——每人需风量,m3/min。
Qcf≥4Ncf=4×42=168(m3/min)
1.1.5按风速进行验算
a)验算最小风量
Qcf≥60×0.5Scb(m3/min)
Scb=lcb×hcf×70%=4.8×2.80×70%=9.41m2
Qcf≥60×0.5Scb≥60×0.5×9.41=282(m3/min)
b)验算最大风量
Qcf≤60×4.0Scs(m3/min)
Scs=lcs×hcf×70%=4.00×2.80×70%=7.84m2
Qcf≤60×4.0Scs≤60×4.0×7.84=1882(m3/min)
式中:
Scb——采煤工作面最大控顶有效断面积,9.41m2;
lcb——采煤工作面最大控顶距,4.80m;
hcf——采煤工作面实际采高,2.80m;
Scs——采煤工作面最小控顶有效断面积,7.84m2;
lcs——采煤工作面最小控顶距,4.00m;
0.5——采煤工作面允许的最小风速,m/s;
4.0——采煤工作面允许的最大风速,m/s;
由以上计算确定2110工作面需风量为1071m3/min,在风速上、下限范围以内。
1.22205备用工作面
1.2.1按气象条件计算
Qcf=60×70%×vcf×Scf×kch×kcl
式中:
Qcf——采煤工作面需要风量,m3/min;
vcf——采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度选取(见表1),m/s;该工作面温度为12℃,取vcf为1.0m/s。
Scf——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;Scf=2.65×(4.8+4.00)/2=11.66m2。
70%——有效通风断面系数;
kch——采煤工作面采高调整系数(见表2);该工作面采高为2.65m,故取kch为1.2。
kcl——采煤工作面长度调整系数(见表3);该工作面长度为203m,取kcl为1.3。
表1采煤工作面进风流气温与对应风速
采煤工作面进风流的温度(℃)
采煤工作面风速(m/s)
<20
1.0
20~23
1.0~1.5
23~26
1.5~1.8
表2kch——回采工作面采高调整系数
采高(m)
<2.0
2.0~2.5
2.5~5.0及放顶煤面
系数(kch)
1.0
1.1
1.2
表3kcl——回采工作面长度调整系数
采煤工作面长度(m)
长度调整系数(kcl)
<15
0.8
15~80
0.8~0.9
80~120
1.0
120~150
1.1
150~180
1.2
>180
1.3~1.4
Qcf=60×70%×vcf×Scf×kch×kcl
=60×70%×1.0×11.66×1.2×1.3
=764(m3/min)
1.2.2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,m3/min,抽放矿井的瓦斯涌出量,应扣除瓦斯抽放量计算;qcg=4.2m3/min
kcg——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产时连续观测1个月,日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值)。
kcg=8.40/4.2=2
100——按生产工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数,根据晋市煤局瓦字【2011】516号规定甲烷传感器报警值、断电值、复电值下调20%,因此换算系数为125。
Qcf=100×qcg×kcg=125×4.2×2=1050(m3/min)
1.2.3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,m3/min;qcc=0.22m3/min
kcc——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,正常生产时连续观测1个月,日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值)。
kcc=0.46/0.22=2.09
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。
Qcf=67×qcc×kcc=67×0.22×2.09=30.81(m3/min)
1.2.4按工作人员数量验算
Qcf≥4Ncf
式中:
Ncf——采煤工作面同时工作的最多人数,人;Ncf=42人
4——每人需风量,m3/min。
Qcf≥4Ncf=4×42=168(m3/min)
1.2.5按风速进行验算
a)验算最小风量
Qcf≥60×0.5Scb(m3/min)
Scb=lcb×hcf×70%=4.80×2.65×70%=8.90m2
Qcf≥60×0.5Scb≥60×0.5×8.90=267m3/min)
Scb=lcb×hcf×70%=4.80×2.65×70%=8.90m2
b)验算最大风量
Qcf≤60×4.0Scs(m3/min)
Scs=lcs×hcf×70%=4.00×2.65×70%=7.42m2
Qcf≤60×4.0Scs≤60×4.0×7.42=1781(m3/min)
式中:
Scb——采煤工作面最大控顶有效断面积,8.90m2;
lcb——采煤工作面最大控顶距,4.80m;
hcf——采煤工作面实际采高,2.65m;
Scs——采煤工作面最小控顶有效断面积.,7.42m2;
lcs——采煤工作面最小控顶距,4.00m;
0.5——采煤工作面允许的最小风速,m/s;
4.0——采煤工作面允许的最大风速,m/s;
由以上计算确定2205综采工作面需风量为1050m3/min,在风速上、下限范围以内。
1.32108备用工作面
1.3.1按气象条件计算
Qcf=60×70%×vcf×Scf×kch×kcl
式中:
Qcf——采煤工作面需要风量,m3/min;
vcf——采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度选取(见表1),m/s;该工作面温度为12℃,取vcf为1.0m/s。
Scf——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;Scf=2.7×(4.80+4.00)/2=11.88m2
70%——有效通风断面系数;
kch——采煤工作面采高调整系数(见表2);该工作面采高为2.7m,故取kch为1.2。
kcl——采煤工作面长度调整系数(见表3);该工作面长度为220m,取kcl为1.3。
表1采煤工作面进风流气温与对应风速
采煤工作面进风流的温度(℃)
采煤工作面风速(m/s)
<20
1.0
20~23
1.0~1.5
23~26
1.5~1.8
表2kch——回采工作面采高调整系数
采高(m)
<2.0
2.0~2.5
2.5~5.0及放顶煤面
系数(kch)
1.0
1.1
1.2
表3kcl——回采工作面长度调整系数
采煤工作面长度(m)
长度调整系数(kcl)
<15
0.8
15~80
0.8~0.9
80~120
1.0
120~150
1.1
150~180
1.2
>180
1.3~1.4
Qcf=60×70%×vcf×Scf×kch×kcl
=60×70%×1.0×11.88×1.2×1.3
=778(m3/min)
1.3.2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,m3/min,抽放矿井的瓦斯涌出量,应扣除瓦斯抽放量计算;qcg=4.9m3/min
kcg——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产时连续观测1个月,日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值)。
kcg=8.2/4.9=1.67
100——按生产工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数,根据晋市煤局瓦字【2011】516号规定甲烷传感器报警值、断电值、复电值下调20%,因此换算系数为125。
Qcf=100×qcg×kcg=125×4.9×1.67=1023(m3/min)
1.3.3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,m3/min;qcc=0.26m3/min
kcc——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,正常生产时连续观测1个月,日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值)。
kcc=0.52/0.26=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。
Qcf=67×qcc×kcc=67×0.26×2=34.84(m3/min)
1.3.4按工作人员数量验算
Qcf≥4Ncf
式中:
Ncf——采煤工作面同时工作的最多人数,人;Ncf=42人
4——每人需风量,m3/min。
Qcf≥4Ncf=4×42=168(m3/min)
1.3.5按风速进行验算
a)验算最小风量
Qcf≥60×0.5Scb(m3/min)
Scb=lcb×hcf×70%=4.8×2.7×70%=9.07m2
Qcf≥60×0.5Scb≥60×0.5×9.07=272(m3/min)
b)验算最大风量
Qcf≤60×4.0Scs(m3/min)
Scs=lcs×hcf×70%=4.00×2.7×70%=7.56m2
Qcf≤60×4.0Scs≤60×4.0×7.56=1814(m3/min)
式中:
Scb——采煤工作面最大控顶有效断面积,9.07m2;
lcb——采煤工作面最大控顶距,4.8m;
hcf——采煤工作面实际采高,2.70m;
Scs——采煤工作面最小控顶有效断面积,7.56m2;
lcs——采煤工作面最小控顶距,4.00;
0.5——采煤工作面允许的最小风速,m/s;
4.0——采煤工作面允许的最大风速,m/s;
由以上计算确定2108备用工作面需风量为1023m3/min,,在风速上、下限范围以内。
2掘工作面实际需风量计算
每个掘进工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳涌出量、人员以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
2.12206切眼探巷
2.1.1按瓦斯涌出量计算
Qhf=100×qhg×khg
式中:
qhg——掘进工作面回风风流中平均绝对瓦斯涌出量,qhg=1.10m3/min
khg——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值2.20/1.10=2
100——按生产工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数,根据晋市煤局瓦字【2011】516号规定甲烷传感器报警值、断电值、复电值下调20%,因此换算系数为125。
Qhf=100×qhg×khg
=125×1.10×2=275m3/min)
2.1.2按二氧化碳涌出量计算
Qhf=67×qhc×khc
式中:
qhc——掘进工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min;qhc=0.08m3/min
khc——掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值)。
khc=0.16/0.08=2
67——按掘进工作面回风流中二氧化碳浓度不应超过1.5%的换算系数。
Qhf=67×0.08×2=10.7(m3/min)
2.1.3按工作人员数量验算
Qhf≥4Nhf
式中:
Nhf——掘进工作面同时工作的最多人数,人;Nhf=18(人)
4——每人需风量,m3/min。
Qhf≥4×18=72(m3/min)
2.1.4按局部通风机实际吸风量计算:
a)无瓦斯涌出的岩巷:
Qhf=Qaf×I+60×0.15Shd(m3/min)
b)有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷:
Qhf=Qaf×I+60×0.25Shd(m3/min)
式中:
Qaf——FBDY№6.7/2×37KW局部通风机实际吸风量,510—680m3/min,
0.15——无瓦斯涌出的岩巷的最低风速;
0.25——有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷的最低风速;
I——掘进工作面同时工作的局部通风机台数;
Shd—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积,Shd=12.10m2。
Qhf=530+60×0.15×12.20=640(m3/min)
2.1.5按风速进行验算
a)验算最小风量
有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷
Qhf≥60×0.25Shf(m3/min)
Qhf≥60×0.25×11.40=171(m3/min)
b)验算最大风量
Qhf≤60×4.0Shf(m3/min)
Qhf≤60×4.0×11.40=2736(m3/min)
式中:
Shf――掘进工作面的净断面积,Shf=11.40m2。
由以上计算确定2206切眼探巷掘进工作面需风量为275m3/min,局部通风机前需风量为640m3/min,在风速上、下限范围以内。
2.2南轨道大巷
2.2.1按瓦斯涌出量计算
Qhf=100×qhg×khg
式中:
qhg——掘进工作面回风风流中平均绝对瓦斯涌出量qhg=1.18m3/min。
khg——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值2.12/1.18=1.80,
100——按生产工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数,根据晋市煤局瓦字【2011】516号规定甲烷传感器报警值、断电值、复电值下调20%,因此换算系数为125。
Qhf=100×qhg×khg
=125×1.18×1.80=266(m3/min)
2.2.2按二氧化碳涌出量计算
Qhf=67×qhc×khc
式中:
qhc——掘进工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min;qhc=0.08m3/min
khc——掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值)。
khc=0.16/0.08=2
67——按掘进工作面回风流中二氧化碳浓度不应超过1.5%的换算系数。
Qhf=67×0.08×2=10.7(m3/min)
2.2.3按工作人员数量验算
Qhf≥4Nhf
式中:
Nhf——掘进工作面同时工作的最多人数,人;Nhf=18(人)
4——每人需风量,m3/min。
Qhf≥4×18=72(m3/min)
2.2.4按局部通风机实际吸风量计算:
a)无瓦斯涌出的岩巷:
Qhf=Qaf×I+60×0.15Shd(m3/min)
b)有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷:
Qhf=Qaf×I+60×0.25Shd(m3/min)
式中:
Qaf——FBDY№6.7/2×37KW局部通风机实际吸风量,510—680m3/min,
0.15——无瓦斯涌出的岩巷的最低风速;
0.25——有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷的最低风速;
I——掘进工作面同时工作的局部通风机台数;
Shd—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积,Shd=16.33m2。
Qhf=550+60×0.15×16.33=697(m3/min)
2.2.5按风速进行验算
a)验算最小风量
有瓦斯涌出的岩巷,半煤岩巷和煤巷:
Qhf≥60×0.25Shf(m3/min)
Qhf≥60×0.25×16.16=242.4(m3/min)
b)验算最大风量
Qhf≤60×4.0Shf(m3/min)
Qhf≤60×4.0×16.16=3878(m3/min)
式中:
S掘――掘进工作面的净断面积,Shf=16.16m2。
由以上计算确定南轨道大巷掘进工作面需风量为266m3/min,局部通风机前需风量为697m3/min,在风速上、下限范围以内。
2.3南胶带大巷
2.3.1按瓦斯涌出量计算
Qhf=100×qhg×khg
式中:
qhg——掘进工作面回风风流中平均绝对瓦斯涌出量qhg=1.02m3/min。
Khg——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值1.98/1.02=1.94
100——按生产工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数,根据晋市煤局瓦字【2011】516号规定甲烷传感器报警值、断电值、复电值下调20%,因此换算系数为125。
Qhf=100×qhg×khg
=125×1.02×1.94=247(m3/min)
2.3.2按二氧化碳涌出量计算
Qhf=67×qhc×khc
式中:
qhc——掘进工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min;qhc=0.08m3/min
Khc——掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值)khc=0.16/0.08=2
67——按掘进工作面回风流中二氧化碳浓度不应超过1.5%的换算系数。
Qhf=67×0.08×2=10.7(m3/min)
2.3.3按工作人员数量验算
Qhf≥4Nhf
式中:
Nhf——掘进工作面同时工作的最多人数,人;Nhf=18(人)
4——每人需风量,m3/min。
Qhf≥4×18=72(m3/min)
2.3.4按局部通风机实际吸风量计算:
a)无瓦斯涌出的岩巷:
Qhf=Qaf×I+60×0.15Shd(m3/min)
b)有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷:
Qhf=Qaf×I+60×0.25Shd(m3/min)
式中:
Qaf——FBD№6.3/2×18.5KW局部通风机实际吸风量,256—486m3/min,
0.15——无瓦斯涌出的岩巷的最低风速;
0.25——有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷的最低风速;
I——掘进工作面同时工作的局部通风机台数;
Shd—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积,Shd=16.44m2。
Qhf=380+60×0.15×16.44=528(m3/min)
2.3.5按风速进行验算
a)验算最小风量
有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷的最低风速;
Qhf≥60×0.25Shf(m3/min)
Qhf≥60×0.25×16.20=243(m3/min)
b)验算最大风量
Qhf≤60×4.0Shf(m3/min)
Qhf≤60×4.0×16.20=3888(m3/min)
式中:
Shf――掘进工作面的净断面积,Shf=16.20m2。
由以上计算确定南胶带大巷掘进工作面需风量为247m3/min,局部通风机前需风量为528m3/min,在风速上、下限范围以内。
2.4一采区南翼辅助运输巷
2.4.1按瓦斯涌出量计算
Qhf=100×qhg×khg
式中:
qhg——掘进工作面回风风流
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