主 通 风 机 安 全 生 产 能 力 核 算
时间:2022-03-28 13:01 来源:未知 作者:admin 点击:次
| 一 矿井通风方式 本矿井为瓦斯矿井，埋深较浅，为易自燃发火煤层，根据矿井开拓方式，结合上述各通风方式特点，本矿井通风方式选为机械抽出式。 二 通风系统本矿井投产时为3个井筒，主斜井、副立井进风，西斜风井回风，为中央分列式通风。投产时通风系统如下： 新鲜风经主斜井（副立井）→+920m水平轨道石门→一采区轨道上山→11N0801工作面运输顺槽→11N0801工作面→11N0801工作面回风顺槽→+940m回风斜巷→一采区回风斜巷→+990m回风联络巷→西斜风井。 三 矿井风量计算(投产时综采，一采二掘)井田内煤层赋存条件较好，开采8号、1号煤层时投产一个综采工作面可达到生产能力，在计算矿井风量时，投产时以1个综采工作面、1个综掘工作面和1个普掘工作面计算矿井需风量，计算方法如下：按《煤矿安全规程》的要求，矿井总进风量按以下方法计算，并取其中最大值。 1．按井下同时工作的最多人数计算 Q矿进=4×N×K矿通=4×50×1.20=240m3/min=4.0m3/s 式中 Q——矿井总供风量，m3/s。 N——矿井井下同时工作的最多人数， 50人。 K矿通——风量备用系数，取1.20。 2．按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算： Q矿井＝（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）×K矿通 （1）采煤工作面实际需要的风量 ①按瓦斯涌出量计算 Q采=100×q采×Kc=100×2.74×1.5=411m3/min=6.85m3/s 式中 Q采——采煤面实际需要的风量，m3/s。 q采——采煤工作面的瓦斯绝对瓦斯涌出量，按2011年瓦斯鉴定报告，工作面瓦斯相对涌出量最大为2.12m3/t，根据机械化改造后工作面最大生产能力0.41Mt/a计算，同时考虑开采深度1.2倍系数，经换算，工作面瓦斯绝对瓦斯涌出量为2.74m3/min。 Kc——采煤工作面瓦斯涌出量不均匀备用风量系数，取1.5。 ②按气象条件计算 Q采＝60×70%×Vc×Sc×kch×kc 式中 Q采——采煤面实际需要的风量，m3/s。 Vc——采煤工作面适宜风速，按表6-2-1选取，取1.4m/s。 Sc——采煤工作面的平均有效断面积，取9.6m2。 kch——采煤工作面的采高调整系数，按表6-2-2选取，取1.2。 kc——采煤工作面长度调整系数，按表6-2-3选取，取0.9。 70%——有效通风断面系数。 60——单位换算产生的系数。 把上式各值代入上式得: 8号煤层水平分段综采放顶煤工作面： Q采＝60×70%×Vc×Sc×kch×kc ＝60×70%×1.4×9.6×1.2×0.9 ＝609.6m3/min=10.16m3/s 表6-2-1 采煤工作面进风流气温与对应适宜风速
Q采=4×N=4×10=40m3/min=0.7m3/s 式中 Q采——采煤工作面实际需要的风量，m3/s。 N——采煤工作面同时工作的最多人数，10人。 ④按风速进行验算 按最低风速验算： Q采＝10.16≥15×S采=15×9.6=144m3/min=2.4m3/s 按最大风速验算： Q采＝10.16≤240×S采＝240×9.6＝2304m3/min＝38.4m3/s 经过以上计算，综采工作面风量取最大值10.16m3/s。 （2）掘进工作面实际需要的风量计算 ①按瓦斯涌出量计算 Q掘=100×q掘×Kc=100×0.39×1.8=70.2m3/min=1.17m3/s 式中 Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/s。 Q掘——掘进工作面绝对瓦斯涌出量，按2011年瓦斯鉴定报告，掘进面瓦斯相对涌出量最大为1.88m3/t，根据机械化改造后掘进面生产能力0.065Mt/a计算，同时考虑开采深度1.2倍系数，经换算，掘进面瓦斯绝对瓦斯涌出量为0.39m3/min。 Kc——掘进工作面瓦斯涌出量不均匀备用风量系数，取1.8。 ②按一次爆破最大炸药量计算 Q采＝25Ac＝195m3/min＝3.25m3/s 式中 Ac——采掘工作面一次使用最大炸药量，7.8kg。 ③按局部扇风机的实际风量计算 Q掘=Q扇×Ii＋D（掘进中的煤、半煤岩巷D＝15S；掘进岩巷D＝9S） 式中 Q扇——局部扇风机实际需风量，m3/min，掘进面配备FBDNo.6.3型对旋式局部扇风机，实际供风量为237m3/min～450m3/min，取300m3/min。 Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数。 S——掘进工作面的断面积，最大取12m2。 Q掘=300×1+15×12＝480m3/min=8.0m3/s ④按人数计算 Q掘＝4×N＝4×9＝36m3/min＝0.6m3/s 式中 Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/s。 N——掘进工作面同时工作的最多人数， 9人。 ⑤按风速进行验算 最低风速：Q掘＝8.0≥15×S掘＝15×12＝180m3/min＝3.0m3/s 最高风速：Q掘＝8.0≤240×S掘＝240×12＝2880m3/min＝48m3/s 经以上计算，掘进工作面实际需要的风量取8.0m3/s。 （2）硐室需风量 绞车硐室：1个，每个配2.0m3/s，小计2.0m3/s。 井下变电所：1个，每个配2.0m3/s，小计2.0m3/s。 （3）其他地点实际需风量按以上风量总和的５%计算： ∑Q其它=（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐）×5% =（10.16+8.0×2+4）×5% =1.51m3/s，取2.0 m3/s （4）矿井总进风量为： Q矿井＝（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）×K矿通 ＝（10.16+8.0×2+4+2）×1.2 ＝38.6m3/s 四 矿井风量计算(炮采，二采三掘)矿井开采10、9、7号煤层时需配备2个柔性掩护支架工作面（炮采）达产，在计算矿井风量时，以2个炮采工作面、2个综掘工作面和1个普掘工作面计算矿井需风量。1．按井下同时工作的最多人数计算 Q矿进=4×N×K矿通=4×50×1.20=240m3/min=4.0m3/s 式中 Q——矿井总供风量，m3/s。 N——矿井井下同时工作的最多人数， 50人。 K矿通——风量备用系数，取1.20。 2．按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算： Q矿井＝（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）×K矿通 （1）采煤工作面实际需要的风量 ①按瓦斯涌出量计算 Q采=100×q采×Kc=100×2.14×1.5=321m3/min=5.35m3/s 式中 Q采——采煤面实际需要的风量，m3/s。 q采——采煤工作面的瓦斯绝对瓦斯涌出量，按2011年瓦斯鉴定报告，工作面瓦斯相对涌出量最大为2.12m3/t，根据炮采时期10号煤最大生产能力0.36Mt/a计算，经换算工作面瓦斯绝对瓦斯涌出量为2.14m3/min。 Kc——采煤工作面瓦斯涌出量不均匀备用风量系数，取1.5。 ②按工作面温度计算 Q采=VC·Sc·Ki 式中 VC——采煤工作面适宜的风速，工作面温度按20℃～23℃考虑，相应的适宜的风速为1.0～1.5m/s； SC——采煤工作面平均有效断面，取4.0m2； Ki——采煤工作面长度调整系数，取0.9； 按工作面温度条件计算的工作面风量为3.6m3/s～5.4m3/s。 ③按一次爆破最大炸药量计算 Q采＝Ac×b/(t×c) 式中 Ac——采煤工作面一次使用最大炸药量，14kg； b——每公斤炸药爆破后生成的当量CO的量，根据炸药爆破后的有毒气体国家标准取0.1m3/kg； t——通风时间，取20min； c——爆破经通风后，允许工人进入工作面工作的CO浓度，取0.02%。 按一次爆破最大炸药量计算，工作面风量为5.84m3/s。 ④按风速进行验算 根据《煤矿安全规程》的有关规定，风速条件验算如下： 0.25×SC ≤ Q采 ≤ 4×SC 式中 SC——采煤工作面平均有效断面，4.0m2； Q采——采煤工作面需风量，m3/s。 因此工作面风速条件： 0.25×4.0≤ Q采 ≤ 4×4.0 即1.0m3/s ≤ Q采 ≤16m3/s 由上计算，炮采工作面风量为5.84m3/s。 （2）掘进工作面风量、硐室风量与矿井一采二掘时期相同。 （3）其他地点实际需风量按以上风量总和的5%计算： ∑Q其它=（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐）×5% =（5.84×2+8.0×3+4）×5% =2.0m3/s （4）矿井总进风量为： Q矿井＝（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）×K矿通 ＝（5.84×2+8.0×3+4+2）×1.2 ＝50m3/s。 经计算，矿井最终总风量取50m3/s，副立井进风量为35m3/s，主斜井进风量为15m3/s；风量分配及验算见表6-2-4、5，井筒风速校验见表6-2-6。 (责任编辑：矿电王) |