矿井通风课程设计(3)

2019-04-22 20:54

上(下)山到采区回风石门。又本矿虽有厚煤层,但其厚度接近最大厚度的中厚煤层,采煤方法仍用走向长壁采煤法,故本矿各个采区内的布置均相同。

采区进回风巷道的形式有:轨道上山进风,运输机上山回风;轨道上山回风,运输机上山进风两种。以下对其作简略说明。

1)、轨道上山进风,运输机上山回风

如图3所示:新鲜风流由进风大巷1、流经采区石门2、下部车场11到轨道上山4,故下部车场绕道中不设风门。轨道上山的上部及中部车场凡与回风巷连接处,均设置风门和回风隔离。为此车场巷道要有适当的长度,以保证两道风门间距有一定的长度,以解决通风与运输的矛盾。

图3 轨道上山进风的采区通风系统

1——运输大巷;2——采区进风石门;3——运输机上山;4——轨道上山;5、7——运输、进风巷道;6——回风巷道;8——轨道巷;9——联络巷;10——区段溜煤眼;11——采区下部车场;12——采区煤仓;13——绞车房14——采区变电所;15——回风石门

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2)、运输机上山进风,轨道上山回风

如图4所示,运输机上山进风时,风流方向与煤流方向相反。运输机上山的下部与进风大巷间必须设联络巷入风,禁止从溜煤眼上风。运输机上山的中部、上部与回风上山连接的巷道中均设置风门或风墙。轨道上山回风,它与各区段回风巷及回风石门连通,凡与进风巷连接地点,设置通风构筑物。为了将轨道上山与与采区进风巷隔离,其下部车场必须设两道以上风门,风门间隔不小于一列长度,这对于下部提料 的采区特别重要,否则提料与通风易发生矛盾,风门破坏或敞开,风流短路,工作面风量不足,可能造成事故。对于从上水平下料的采区来说,料车通过下部车场很少,上述问题一般不存在,所以这种通风系统对于从上水平下料的采区比较适合。

图4 运输机上山进风的采区通风系统

1——进风大巷;2——进风联络巷;3——运输机上山;4——运输机平巷;5——轨道上山;6——采区变电所;7——绞车房;8——回风巷;9——回风石门;10——总回风巷

3)、轨道上山进风,回风上山回风

本方法与轨道上山进风,运输机上山回风基本相同,只是有三条上山,另外多打一条回风上山。

4)、采煤工作面上行通风与下行通风

上行通风与下行通风是指进风流方向与采煤工作面的关系而言。当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时,采煤工作面的风流沿倾斜向上流动,称上行通风,如图5

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中的(a),否则是下行通风如图5中的(b)。

图5 采煤工作面上行风与下行风

5)、工作面通风系统

采煤工作面的通风系统由采煤工作面的瓦斯、温度和煤层的自燃发火等所确定的,根据采煤工作面进回风巷道的布置方式和数量,可将工作面通风系统分为以下几种。

A、U型及Z型通风系统;B、Y型、W型及双Z型通风系统;C、H型通风系统 6)、工作面通风系统的选择

根据工作面具体情况和开采方法,工作面通风路线为:运输巷道→采煤工作面→回风巷,形成U型通风方式,通过进行经济技术和安全效果比较后,工作面通风系统选用U型通风系统。

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第二章 矿井风量计算与分配

煤矿矿井的供风是保证矿井工作人员正常劳动和安全生产的基本条件。矿井供风量也是确定矿井主要井巷断面尺寸和主要通风机能力的基础数据。依据《煤矿安全规程》和国家标准MT/T 634—1996《煤矿矿井风量计算方法》的规定,按下列要求进行风量计算,以及矿井通风管理中的风量分配与调节。

第一节 风量计算

一、风量计算的标准依据

供给煤矿井下任何用风地点的新鲜风量,必须依照下述各种条件进行计算,并取其最大值,作为该用风地点的供风量。

1)、按该用风地点同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4m3; 2)、按该用风地点的风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其他有害气体的浓度,风速以及温度等都符合《煤矿安全规程》的有关各项规定要求,分别计算,取其最大值。

二、风量计算原则

无论矿井或采区的供风量,均按该地区各个实际用风地点,按照风量计算标准,分别计算出各个用风地点的实际最大需风量,从而求出该地区的风量总和,再考虑一定的备用风量系数后,作为该地区的供风量。即“由里往外”的计算原则,由采、掘工作面、硐室和其它用风地点计算出各采区风量,最后求出全矿井总风量。

三、矿井需风量的计算

(一)按井下同时工作最多人数计算:

Q=4×N×K(m3/min) ???????????(2-1-1)

式中:Q---矿井总供风量,m3/min;

N---井下同时工作的最多人数,本矿井为70人; 4---每人每分钟供风标准,m3/min;

K---矿井风量备用系数,本矿井采用的是中央并列通风,取K=1.2 则:Q=4×70×1.1=308 m3/min=5.1m3/s

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(二)按各用风地点的实际需风量计算(由内到外的计算方法) 1)、采煤工作面需风量的计算。

采煤工作面的风量应按下列因素分别计算,取其最大值。

(1)按瓦斯涌出量按式(2-1-2)计算:

Qfi?100?qgfi?kgfi???????????(2-1-2)

式中;Qfi——第i个采煤工作面需要风量,m3/min;

qgfi——第i个采煤工作面瓦斯平均绝对涌出量,m3/min。可根据该采煤工作面的煤层埋藏条件、地质条件、开采方法、顶板管理、瓦斯含量、瓦斯来源等因素进行计算。抽放矿井的瓦斯涌出量,应扣除瓦斯抽放量进行计算。生产矿井可按条件相似的工作面推算;

kgfi——第i个采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,它是该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时,在整个工作面开采期间,均匀间隔的选取不少于5个昼夜,进行观测,得出5个比值,取其最大值。通常根据采煤方法可按表2-1-1选取:

表2-1-1 各种采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数 采煤方法 机采工作面 炮采工作面 水采工作面 Kgfi 1.2~1.6 1.4~2.0 2.0~3.0 当采煤工作面有其他有害气体涌出时,也可按有害气体涌出量和不均匀系数,使其稀释到《煤矿安全规程》规定的最高允许浓度计算。

Qfi?100?qgfi?kgfi

=100×4.868×2.0 =973.70 m3/min =16.30m3/s

(2)按工作面进风流温度计算:

采煤工作面应有良好的气候条件。进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表2-1-2的规定:

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