2012级通风班吴亮亮矿井通风与安全毕业设计(8)

2020-04-03 10:00

式中:Q—矿井总供风量,m3/min; N—井下同时工作的最多人数,99人;

K—矿井通风系数,包括矿井内部漏风和分配不均匀等因素,取1.15。 则:Q=4NK=4×99×1.15=455.4 m3/min 2、按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算 Q=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)K

式中:∑Q采—采煤工作面实际需风量总和,m3/min; ∑Q掘—掘进工作面实际需风量总和,m3/min; ∑Q硐—独立通风硐室实际需风量总和,m3/min; ∑Q其它—除采、掘、硐室外其它需风量总和,m3/min;

K—矿井通风系数,包括矿井内部漏风和分配不均匀等因素,取1.15。 (1)采煤工作面需风量计算

依据AQ1056-2008煤矿通风能力核定标准,采煤工作面实际需风量按工作面气象条件、瓦斯涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算,取其中最大值,并用风速验算。

①气象条件计算

Q采=60×70%×Vc×Sc×kch×kci

式中:Vc——与工作面温度相适应的风速,取1.5m/s;

Sc——采煤工作面平均有效断面,按最大和最小控顶有效断面平均值计算,Sc =2.8×(4.016~4.616)=11.24~12.92,取Sc =12.58m2; kch——采煤工作面采高调整系数,取1.2; kci——采煤工作面长度调整量系数,取1.2; 70%——有效通风断面系数; 60——为单位换算产生的系数;

Q=60×70%×Vc×Sc×kch×kci=60×70%×1.5×12.58×1.2×1.2=1141.3 m3/min。

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②按瓦斯涌出量计算(采煤工作面实际需风量按双巷布置进行独立通风稀释开采层和邻近层瓦斯计算) Q采= Qcr+ Qld Qcr=100×qgr×kcg Qcd=100×qgd×kcg

式中:Qcr——采煤工作面回风巷需要风量,m3/min; Qld——采煤工作面邻近层排瓦斯需要风量,m3/min; qgr——采煤工作面回风巷的排瓦斯量,10.86m3/min; qgd——采煤工作面邻近层回风巷的排瓦斯量,10.47m3/min; kcg——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1.4; 100——回风巷回风流中的瓦斯浓度不应超过1%的换算系数; Qcr=100×qgr×kcg=100×10.86×1.4=1520.4 m3/min; Qld=100×qgd×kcg=100×10.47×1.4=1465.8 m3/min; Q采= Qcr+ Qld=1520.6+1465.8=2986.4 m3/min。 ③按工作人员数量计算 Q采=4 Ncf

式中:4——每人每分钟供给的最低风量,m3/min; Ncf——采煤工作面同时工作的最多人数,36人。 经计算,Q采=144 m3/min。

按以上计算结果取最大值,Q采= Qcr+ Qld =2986.4m3/min,取Q采=3000 m3/min,即Qcr= Qld=1500 m3/min。

④按风速验算

由于开采层和邻近层独立通风,回采工作面实际需风量按1500 m3/min计算。 按最低风速0.25 m/s验算:

Qld=1500 m3/min >0.25×60×70%Scb=15×12.92=193.8 m3/min;

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按最高风速4m/s验算:

Qld=1500 m3/min <4×60×70%Scs=240×11.24=2697.6 m3/min; 式中:Scb——采煤工作面最大控顶有效断面积,m2; Scs——采煤工作面最小控顶有效断面积,m2; 经验算,回采工作面风速满足《煤矿安全规程》规定。

为保证正常的回采工作面接替,配风时预留一个接替工作面风量。接替工作面需风量取回采工作面需风量的50%,则:

15号煤回采工作面总需风量∑Q采=3000×(1+50%)=4500 m3/min。 (2)掘进工作面风量计算

全矿井配备三个掘进工作面,其中综掘工作面两个,炮掘工作面一个。依据AQ1056-2008煤矿通风能力核定标准,掘进工作面实际需风量按瓦斯涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行计算,取其中最大值,并用风速验算。

①按瓦斯涌出量计算 Q掘=100×qhg×khg

式中:qhg——掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量, q综掘=3.65 m3/min、q炮掘=1.89 m3/min;

khg——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取2.0; 100——按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数; 经计算,Q综掘=730 m3/min,Q炮掘=378 m3/min。 ②按炸药使用量计算

AjbQ炮掘=tc

式中:Q掘—掘进工作面实际需风量,m3/min; Aj—掘进面一次爆破所用的最大炸药量,取6kg;

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b—每公斤炸药爆破后生成的当量CO的量,根据炸药有毒气体国家标准,取b=0.1m3/kg;

t—通风时间,一般不少于20分钟;

c—爆破经通风后,允许工人进入工作面工作时的CO浓度, 一般取c=0.02%;

经计算,Q炮掘=150 m3/min。 ③按局部通风机吸风量计算 Q掘=Qf×I+60VShd

式中:Qf——局部通风机额定风量,综掘和炮掘面均配备KDF-№6.3/30×2 型局部通风机,其吸风量为350~625 m3/min,设计取625 m3/min; I——掘进工作面同时运转的局部通风机台数,1台;

V——防止局部通风机吸入循环风,局部通风机吸风口至掘进工作面回风流之间的风速,有瓦斯涌出的岩巷、煤巷及半煤岩巷不小于0.25m/s;

Shd——局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积,S综掘1=15.84 m2、S综掘2=15.12 m2、S炮掘=5.25 m2。

经计算,Q综掘1=625×1+60×0.25×15.84=862.6 m3/min; Q综掘2=625×1+60×0.25×15.12=851.8 m3/min; Q炮掘=625×1+60×0.25×5.25=703.75 m3/min ④按工作人员数量计算 Q掘=4Nhf

式中:4——每人每分钟供给的最低风量,m3/min;

Nhf——掘进工作面同时工作的最多人数,综掘工作面为18人,炮掘工作面为22人。 经计算,Q综掘=72 m3/min,Q炮掘=88 m3/min。

按以上计算结果取最大值,即Q综掘=862.6 m3/min、 Q炮掘=703.75 m3/min,设计取Q综掘1= Q综掘2=870 m3/min 、Q炮掘=710 m3/min。

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⑤按风速进行验算 按最低风速0.25m/s验算:

Q综掘1=870 m3/min>0.25×60Shf =15×14.7=220.5 m3/min; Q综掘2=870 m3/min>0.25×60Shf =15×14.0=210 m3/min; Q炮掘=710 m3/min>0.25×60Shf =15×4.8=72 m3/min; 按最高风速4m/s验算:

Q综掘1=870 m3/min<4×60Shf =240×14.7=3528 m3/min; Q综掘2=870 m3/min<4×60Shf =240×14.0=3360 m3/min; Q综掘=710 m3/min<4×60Shf =240×4.8=1152 m3/min; 式中:Shf——掘进工作面巷道的净面积,

S综掘1=14.7 m2、S综掘2=14.0 m2、S炮掘=4.8 m2;

经验算,掘进工作面需风量取Q综掘=870 m3/min、Q炮掘=710 m3/min,其风速满足《煤矿安全规程》要求。

掘进配风按停掘不停风进行配风,则: ∑Q掘=870×2+710+870=3320 m3/min。 (3)硐室需风量计算

矿井井下独立通风的硐室有:采区变电所。按经验值为60-120 m3/min,设计取Q硐=120 m3/min,则:

ΣQ硐=120 m3/min。

(4)井下其它巷道需风量计算

井下其它用风巷道所需风量,按巷道的最低风速要求进行计算。 ①采区皮带巷端部实际用风量 Q其1≥60×0.25×S其1

式中:Q其1—第1个其他井巷实际用风量,m3/min; 0.25—煤巷及半煤岩巷所要满足的最低风速要求;

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