矿井配风计划
一、 矿井供风原则
1、矿井供风总的原则是,既要能确保矿井安全生产的需要,又要符合经济要求。
2、矿井所需风量的确定,必须符合安监总煤矿字〔2005〕42 号“ 关于印发《煤矿通风能力核定办法(试行)》的通知”及《煤矿安全规程》中有关条文的规定,即:
(1)氧气含量的规定;
(2)瓦斯、二氧化碳、氢气等有害气体安全浓度的规定;
(3)井巷风流速度的规定;
(4)空气中悬浮粉尘允许浓度的规定;
(5)空气温度的规定;
(6)每人每分钟供风量不少于4m3 的规定。
二、 矿井总需要风量计算
1、矿井总进风量按一下两种方法分别计算且必须取其最大值
(1)按井下同时工作的最多人数计算矿井风量: Q矿进=4×N×K矿通
式中:Q矿进——矿井总进风量,m3/min;
N——井下同时工作最多的人数,人;
K矿通——矿井通风系数,包括矿井内部漏风和配风不均匀的因
素,一般可取1.25。
(2)按各个用风地点和计算矿井风量:
按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算: Q矿进=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他)×K矿通
式中:Q矿进——矿井总进风量,m3/min;
∑Q采——采煤工作面实际需要风量的总和,m3/min;
∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和,m3/min;
∑Q硐——各种硐室实际需要风量的总和,m3/min;
∑Q其他——其他井巷实际需要风量的总和,m3/min;
K矿通——矿井通风系数,一般可取1.2—1.25。
2、采煤实际需风量
应按矿井各个采煤工作面实际需要风量的总和计算:
∑Q采= Q采1+ Q采2+ Q采3+?+ Q采n+ Q采备1+ Q采备2+ Q采备3+?+ Q采备n 式中:∑Q采——各个采煤工作面实际需要风量的总和,m3/min;
Q采i——第i个采煤工作面实际需要的风量,m3/min;
Q采备i——第i个备用采煤工作面实际需要的风量,m3/min;
注意:备用采煤工作面的需要风量也应该满足瓦斯、二氧化碳、空气温度和风速等规定计算,且不得低于其采煤时实际风量的50%。
(1) 按瓦斯涌出量计算:
Q采i=100×q瓦采i×K采通i
式中:Q采i——第i个采煤工作面实际需要风量,m3/min;
q瓦采i——第i个采煤工作面的绝对瓦斯涌出量,m3/min;
K采通i——第i个采煤工作面瓦斯涌出不均匀系数,也叫瓦斯
涌出不均匀通风备用系数。它是采煤工作面绝对瓦斯涌出量的
最大值与其最小值之比,须在工作面正常生产条件下,至少进行5昼夜的连续观测,得出5个比值,取其最大值。通常机采面可取1.2~1.7,炮采面取1.4~2。
注:按二氧化碳涌出量计算风量时,可参照按瓦斯涌出量的计算方法进行。
(2) 按工作面温度计算:
长壁采煤工作面实际需要风量按下式计算:
Q采=60×v采i×S采i
式中:Q采——第i个采煤工作面实际需要风量,m3/min;
q瓦采i——第i个采煤工作面的风速,m/min;
S采i——第i个采煤工作面平均断面积,可按最大和最小控顶
断面积的平均值计算,m2;
为使采煤工作面有一个良好的劳动气候条件,在确定工作面 风速时,应符合下表的要求。
风速与空气温度的关系
(3) 按炸药量计算:
Q采=25Ai
式中:Q采——第i个采煤工作面实际需要风量,m3/min;
25——1kg炸药爆炸后需要的供风量,m3/(min·kg);
(4) 按采煤工作面同时工作最多人数计算:
Q采i=4Ni
式中:Q采i——第i个采煤工作面实际需要风量,m3/min;
Ni——第i个采煤工作面同时工作的最多人数;
4——每个人每分钟的供风量不得少于4 m3/min。
(5) 按矿用防爆柴油机车的需风量计算:
以工作面安装、搬家时最大运行柴油机车的台数计算 ΣQ车=5.44×〔P台1+0.75×P台2+( P台3+ P台4+?+ P台n) ×0.5〕×K 式中:
ΣQ车——矿用防爆柴油机车排放尾气稀释需要的风量,m3/min;
P台1、P台2、?、 P台n ——矿用防爆柴油机车的功率,kW;
5.44——每千瓦每分钟应供给的最低风量,m3/min; K——稀释柴油机车尾气的配风系数, K为0.75。
(6) 按风速验算:
按最低风速验算:
各个采煤工作面的最低风量:
Q采i=15S采i
式中:Q采i——第i个采煤工作面的最低风量,m3/min;
Si——第i个采煤工作面平均断面积,m2;
15——采煤工作面允许最低风速,0.25×60=15m/min; 按最低风速验算:
各个采煤工作面的最高风量:
Q采i=240S采i
式中:Q采i——第i个采煤工作面的最高风量,m3/min;
Si——第i个采煤工作面平均断面积,m2;
15——采煤工作面允许最高风速,4×60=240m/min;
3、掘进实际需风量
应按矿井各个独立通风掘进工作面实际需要风量的总和计算:
Q掘= Q掘1+ Q掘2+ Q掘3+?+ Q掘n
式中:Q掘——各个独立通风掘进工作面实际需要风量的总和,m3/min;
Q掘i——第i个掘进工作面的实际需要风量,m3/min。
注:每个掘进工作面的需要风量都应按瓦斯或二氧化碳涌出量、炸
药量、局部通风机的实际需风量、同时作业最多人数和风速分 别计算,并取其最大值。
(1) 按瓦斯涌出量计算:
Q掘i =100×q瓦掘i×K掘瓦i
式中:
Q掘i——第i个掘进工作面实际需要风量,m3/min;
q瓦掘i——第i个掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量,m3/min;
K掘通i——第i个掘进工作面瓦斯涌出不均匀的风量系数,也根
据实际观测的结果确定,一般可取1.2~2.0。
注:按二氧化碳涌出量计算风量时,可参考按瓦斯涌出量的计算方法进行。
(2) 按炸药量计算:
Q掘i=25Ai
式中:Q掘i——第i个掘进工作面实际需要风量,m3/min; Ai——第i个掘进工作面一次爆破的最大炸药量,kg; 25——每千克炸药爆炸后需要供给的风量,
m3/(min·kg)。
(3) 按局部通风机的实际吸风量计算:
Q掘i= Q机吸i×Ii
式中:Q掘i——第i个掘进工作面的实际吸风量,m3/min; Q机吸i——第i个局部通风机的实际吸风量,m3/min; Ii——第i个掘进工作面同时通风的局部通风机的台数。
注意:为了保证局部通风机不发生循环风,防止局部通风机吸入口至掘进工作面的风流口之间的风流处于停滞状态而引起瓦斯积聚,除了保证该段巷道中的风速不得小于0.15m/s外,还要保证安设局部通风机的巷道中的风量,必须大于局部通风机吸风量的1.34倍。
因为 Q巷风×75% > Q机吸×1.0%
所以 Q巷风>(Q机吸×1.0%)/0.75%=1.34Q机吸
式中:Q巷风——安设局部通风机巷道的供风量,m3/min
0.75%——矿井总回风巷或一翼回风巷中风流瓦斯浓度; Q机吸——局部通风机的吸风量,m3/min;
1.0%——掘进工作面风流瓦斯浓度。
(4) 按人数计算:
Q掘i=4Ni
式中:Q掘i——第i个掘进工作面实际需要风量,m3/min;
Ni——第i个掘进工作面同时工作的最多人数;
4——每人每分钟的供风量不得少于4 m3/min。
(5) 按风速验算:
按最低风速验算:Q掘i=v掘×S掘i
式中:Q掘i——第i个掘进工作面的最低风量,m3/min;
S掘i——掘进工作面断面积,m 2;
v掘——掘进巷道中的允许最低风速,
煤巷和半煤岩巷取v掘=0.25×60=15 m/min
岩巷取v掘=0.15×60=9 m/min
按最高风速验算:Q掘i=v掘×S掘i
式中:Q掘i——第i个掘进工作面实际需要风量,m3/min;
S掘i——第i个掘进工作面断面积,m 2;
v掘——掘进巷道中的允许最高风速,
v掘=4.0×60=240 m/min
4、硐室实际需要风量
应按矿井各个独立通风硐室(包括井下爆炸材料库、发热量较大的机电设备硐室和其他硐室等)实际需要风量的总和计算:
Q硐=Q硐1+ Q硐2+ Q硐3+...+Q硐n
式中:Q硐——各个独立通风硐室实际需要风量的总和,m3/min;
Q硐i——第i个独立通风硐室实际需要风量,m3/min。
(1) 井下爆炸材料库实际需要风量,应保证每小时换4次库内空气,
即:Q炸=4V/60
式中:Q炸——井下爆炸材料库所需要风量,m3/min;
V——爆炸材料库容积,m3;
大型爆炸材料库一般配风100~150m3/min;
中小型爆炸材料库一般配风60~100m3/min;
(2) 发热量较大的机电硐室实际需风量,应根据机电设备运转时的
发热量计算。
(3) 其他硐室实际需要风量,可按经验值给定风量:
采区绞车房及变电硐室为60~80 m3/min;
充电硐室应按回风流中氢气浓度小于0.5%计算,但不得小于 100 m3/min,或按经验值给定100~200 m3/min。
5、其他地点(巷道)实际需风量
应按矿井其他各个巷道实际需要风量的总和计算:
Q其他=Q其他1+ Q其他2+ Q其他3+...+Q其他n
式中:Q其他——其他各个巷道实际需要风量的总和,m3/min;
Q其他i——第i个其他巷道实际需要风量,m3/min。
其他地点(巷道)实际需风量,应按瓦斯涌出量和风速分别进行计算, 采用其中最大值。
(1) 按瓦斯涌出量计算:
Q其他i=100×q瓦其他i×K其他瓦i
式中:Q其他i——第i个其他巷道实际需要风量,m3/min;
q瓦其他i——第i个其他巷道的绝对瓦斯涌出量,m3/min;
K其他瓦i——第i个其他巷道瓦斯涌出不均匀的风量系数,
一般可取1.2~1.3。
(2) 按风速验算:
Q其他i=9S其他i
式中:Q其他i——第i个其他巷道最低要风量,m3/min;
S瓦其他i——第i个其他巷道的断面积,m2。
9——其他巷道中最低允许风速,m/min。
根据公司矿井硐室实际配风经验,井下硐室按以下值配风:
①排水泵房:Q=120~150 m3/min;
②采区排水泵房:Q=80~100m3/min。
③充电硐室配风量Q=100~120 m3/min。
④车房:Q=60~80 m3/min;
⑤中央变电所:Q=120~150 m3/min;
⑥采区变电所:Q=80~100 m3/min;
⑦其它机电硐室Q=80~100 m3/min;
⑧爆破材料库:Q=120~150 m3/min。
升平煤矿矿井配风计划
一、矿井通风情况
升平煤矿矿井通风方法为抽出式,通风方式为中央分列式。全矿有四个入风井(一主井、二主井、二副井、皮带井),一个回风井(北风井)。矿井总排风量为6600m3/min,总入风量为6350 m3/min。矿井内部分为两个采区,即二采区和三采区,布置了分区通风。根据《07年升平煤矿矿井通风设计》,对我矿井下各用风地点用风量做如下分配:
二、各用风地点风量具体分配计划
1、二采区用风地点风量分配:
1.1、150轨道下山水仓硐室,根据要求,其用风量不低于80 m3/min。即水仓
硐室的风量为80 m3/min。
1.2、二采区-190水平左翼风量分配:
-190水平左翼用风地点分别是:233采煤、0322队、0311队、0313队、0314队、运输变电硐室、采区变电硐室、火药库等。
1.2.1、233采煤风量计算:
1.2.1.1、按瓦斯用出量计算
Q采=100qCH4×K采通m3/min
=100×0.24×1.45
=34.8m3/min
式中:
Q采——采煤工作面供风量
qCH4——工作面瓦斯绝对用出量,取0.24m3/min
K采通——工作面瓦斯涌出不均匀的备用系数,取1.45
1.2.1.2、按良好气候条件计算
Q采=Q基本×K采高×K采面长×K温
=212×1.0×1.0×1.0
=212m3/min
式中:
Q基本————不同采煤方式工作面所需的基本风量 m3/min
Q基本=工作面空顶距×工作面实际采高×工作面有效断面70%×适宜
风速 取1.0m/s=4.4×1.15×70%×1.0×60 =212 m3/min
K采高————回采工作面采高调整系数,取1.0
K采面长——回采工作面长度调整系数,取1.0
K温——回采工作面温度调整系数,取1.0
1.2.1.3、按工作面同时工作最多人数计算
Q采=4N=4×50=200 m3/min
式中:
Q采——采煤工作面供风量
N——工作面人数,取50人
1.2.1.4、按炸药使用量计算
Q采≥25×A=25×3=75 m3/min
式中:
A——一次爆破炸药最大用量, 取3kg
1.2.1.5、233采煤工作面风量的选取
233采煤工作面配风量取最大值,由于233采煤工作面为对拉工作面,根
据上述计算过程,采煤工作面风量取212×2=414 m3/min。
1.2.1.6、按风速验算
0.25≤Q采≤4
60×0.25×4.4≤Q采≤60×4×4.4
66≤414≤1056 符合《煤矿安全规程》规定
1.2.2、掘进0322队、0311队、0313队、0314队风量计算
1.2.2.1、按炸药使用量计算
Q掘=25×A =25×7=175 m3/min
式中:
A——一次爆破炸药最大用量, 取7kg
1.2.2.2按局扇吸入量计算
Q掘=220+60×0.25×5=295m3/min
式中:
220——局扇额定风量,局扇采用FBD—NO5/2*5.5型局扇,
吸入风量,取220 m3/min
0.25——局部通风机处巷道最低风速 m/s
5——巷道平均断面积,取1.2m2
1.2.2.3、按工作人数计算
Q掘=4N=4×10=40 m3/min
式中:
N——工作面同时工作的最多人数,取10人
1.2.2.4、按瓦斯用出量计算
Q掘=100qCH4×K掘通 m3/min
=100×0.2×1.6=192 m3/min
式中:
qCH4——掘进工作面瓦斯绝对用出量,取0.2m3/min
K掘通————掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数,取1.6
1.2.2.5、掘进工作面风量的选取
根据上述计算过程,取计算结果最大值,Q掘=295 m3/min。
5)按风速验算
0.25≤Q采≤4
60×0.25×5≤Q采≤60×4×5
75≤295≤1200 符合《煤矿安全规程》规定
式中:
5——掘进工作面通风断面,取5m2
根据以上计算,掘进队配风量为295 m3/min,掘进0322队、0311队、0313队、0314队需要的风量为:
Q=295×4=1180 m3/min
1.2.3、运输变电硐室、采区变电硐室、火药库等硐室风量的计算:
根据要求,变电硐室80 m3/min、火药库40火药库,即:
Q硐=运输变电硐室+采区变电硐室+火药库
=80+80+40=200 m3/min
根据以上的计算得知,二采区-190水平左翼需要的风量不低于: Q=Q233+Q掘+Q硐
=414+1180+200
=1794 m3/min
1.3、二采区-190水平右翼风量分配:
-190水平右翼用风地点分别是:-190老火药库、-190老压风硐室、-225变电硐室以及2个备用采煤工作面等。
1.3.1、-190老火药库、-190老压风硐室、-225变电硐室需要的风量根据要求得知:,
Q硐=40+100+80=220 m3/min
1.3.2、2个备用采煤工作面的风量分配:
根据采煤备用工作面按照正常工作面最大需风量的50%配备的要求,计算得: Q备=212×50%×4=424 m3/min
式中:4——采煤布置为对拉工作面,2个采煤预留面即为4个独立工作面。 根据以上的得知,二采区-190水平右翼要的风量不低于:
220+424=644m3/min
二采区需要的风量为:
Q二=(Q硐+Q左+Q右)×K通
=(80+1794+644)×1.1
=2770 m3/min
式中:K通——通风系数 取1.1
所以,综合以上二采区各用风地点需要的风量不得低于2770m3/min 。
2、三采区用风地点风量分配:
2.1、-300轨道下山用风地点为-300绞车硐室、-300压风硐室、-300水仓硐室等,根据要求得知:
Q硐=100+100+80=280 m3/min
2.2、-300水平11#层用风地点分别是:采区变电硐室、2个工具硐室、
231采煤、掘进034队、033队、031队等。
2.2.1、采区变电硐室和工具硐室的用风量为:
Q硐=50+50+50=150 m3/min
2.2.2、231采煤的风量:
Q采=212×2=414 m3/min
2.2.3、掘进034队、033队、031队需要的风量:
Q掘=295×3=885 m3/min
根据以上得知:-300水平11#层各用风地点所需要的风量为:
150+414+885
=1449 m3/min
2.3、-370水平用风地点分别是:2个火药库、运输变电硐室、40绞车硐室、水
仓硐室、掘进0312队等。
2.3.1、2个火药库、运输变电硐室、40绞车硐室、水仓硐室的用风量为: Q硐=40×2+80+100+80
=340 m3/min
2.3.2、掘进0312队的用风量为:295 m3/min
根据以上得知:-370水平各用风地点所需要的风量为:
340+295=635 m3/min
三区需要的风量为:
Q三=(Q硐+Q11+Q370)×K通
=(280+1449+635)×1.1
=2600 m3/min
式中:K通——通风系数 取1.1
所以,综合以上三区各用风地点需要的风量不得低于:2600 m3/min
3、井底车场附近的用风地点风量分配:
井底车场附近的用风地点分别是:运输变电硐室80 m3/min、中央开闭所80 m3/min、一段滚笼80 m3/min。其需要的风量为:
80+80+80=240 m3/min
三、综合以上计算结果,我矿井下实际所需要的风量是:
Q总入= (Q二+Q三+Q车)×K通
=(2770+2600+240)×1.1
= 6171 m3/min
式中:K通——通风系数 取1.1
因此,我矿的矿井总入风量不得少于6171 m3/min,二采区的总入风量不得少于2770 m3/min,三采区的入风量不得少于2600 m3/min。
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