矿井设计一个采煤工作面生产,两个掘进工作面准备。采煤工作面采用U型通风方式,工作面运输巷进风,回风巷回风,为一进一回的通风系统。
掘进工作面采用局部通风机压入式独立通风,局部通风机安设在距掘进巷道口10m以外的进风侧,利用局部通风机使新鲜风流通过风筒压入掘进工作面,污浊风流沿掘进巷道排出,进入回风大巷。掘进工作面安设一台MLC—IC型湿式除尘风机。 掘进工作面在使用局部通风机时,无论工作或交接班,都不准停风。因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。恢复通风前,必须检查局部通风机及其开关地点附近10m以内风流中的瓦斯和二氧化碳浓度,瓦斯和二氧化碳浓度都不超过0.5%时,方可人工开动局部通风机。 2.硐室通风
井下达产时期需要独立通风的硐室有:带区变电所、中央变电所水泵房以及消防材料库均采用独立通风。风量控制靠调节风窗实现,其回风流直接汇入回风大巷。井下长度小于6m、入口宽度大于1.5m的独头巷道和硐室采用扩散通风。长度超过6m的独头巷道采用局部通风机通风,否则,进行封闭。
第三章 矿井需风量计算
本设计矿井为低瓦斯矿井,矿井风量计算必须满足矿井在整个服务期间的安全生产需要,矿井布置一个采煤工作面生产,两个掘进工作面准备,完成0.9Mt的生产任务。矿井需风量计算分别按井下同
时工作最多人数所需风量和按采煤、掘进、硐室及其他用风地点实际需要风量的总和计算,并取其中的最大值。
一、按井下同时工作的最多人数计算
Q矿=4NK =4×83×1.25 =415 m3/min
式中 Q矿——矿井总需风量,m3/min
N——井下同时工作的最多人数,取83人;
K——矿井通风系数,包括矿井内部漏风和分配不均等因素。采用压入式和中央并列式通风时,可取1.20~1.25;采用对角式或区域式通风时,可取1.10~1.15。上述备用系数在矿井产量T≧0.90Mt/a时取大值。
二、按采煤、掘进、硐室及其他巷道实际需风量计算
1.采煤工作面需风量计算(采煤工作面需风量应按下列因素分别计算,并取其中的最大值。) 1) 按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算:
Q采=100Q瓦K瓦 =100×9.848×1.3 =1280 m3/min
式中 Q采——采煤工作需要风量,m3/min;
Q瓦——采煤工作面瓦斯(二氧化碳)绝对涌出量,m3/min, Q
瓦=
T日·
q/24×60=2727.27×5.2/24×60=9.848m/min。
3
K瓦——采煤工作面因瓦斯(二氧化碳)涌出量不均匀的备用风量系数,机采工作面可取1.2—1.6;炮采工作面可取1.4~2.0;水采工作面可取2.0~3.0。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时,至少进行五昼夜的观测,得出五个比值,取其最大值,此处取1.3。
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,其
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1的要求
表1采煤工作面空气温度与风速对应表 采煤工作面进风流气温/℃ <15 15~18 18~20 20~23 23~26 采煤工作面风速/(m/s) 0.3~0.5 0.5~0.8 0.8~1.0 1.0~1.5 1.5~1.8 采煤工作面的需风量按下式计算:
Q采=60v采S采K采,m/min =60×1.2×6.048×1 =435.456 m/min
式中v采——采煤工作面适宜风速,m/s S
采
3
3
——采煤工作面平均有效断面积,㎡,按最大和
最小控顶有效断面积的平均值计算,此处取7.56×0.8=6.048m2;
K采——采煤工作面长度风量系数,按表2选取,此处选1。
表2 采煤工作面长度风量系数表
采煤工作面长度/m ﹤50 50~80 80~120 120~150 150~180 ﹥180 工作面长度风量系数 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.30~1.40 3) 按使用炸药量计算
Q采=25A采,m3/min
=25×2.4 =60 m3/min
式中25——每使用1kg炸药的供风量,m3/min
A采——采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量,kg。
4) 按工作人员数量计算:
Q采=4n采,m3/min =4×25 =100 m3/min
式中4——每人每分钟供给的最低风量,m3/min
n采——采煤工作面同时工作的最多人数,人。
5) 按风速验算:
按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量:
Q采≧60×0.25S采,m3/min
=60×0.25×6.048
=90.72m3/min
按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量:
Q采≦60×4S采,m3/min
=60×4×6.048
=1451.52 m3/min
所以,采煤工作面所需风量取上述计算结果中的最大值为: Q采 =1280.24 m3/min
2.掘进工作面需风量计算
煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面的需风量,应按下列因素分别计算,取其最大值。 1) 按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算:
Q掘=100Q瓦K瓦 =100×1.2×2 =240 m3/min
2) 按炸药量使用最计算:
Q掘=25A掘,m3/min =25×2.4 =60 m3/min
3) 按工作人员数量计算:
Q掘=4n掘,m3/min
=4×15 =60 m3/min
局部通风机的选型: