第七节 通风系统能力核定
一、 通风概况
矿井采用“两进一回”中央并分式通风系统,抽出式通风方法。
由沟南主斜井、沟内副斜井进风、杏树沟斜井回风。杏树沟回风斜井地面安装FBCDZN019、BDK60-6-N019型防爆对旋轴流式主要通风机各一台,一用一备,通风机配电动机型号均为YBF315L2-6;功率为2×132KW;转速均为980r/min,现运行负压1470Pa。
目前,矿井总进风量为3645m3/min,其中:沟南主斜井2760 m3/min,沟内副斜井885 m3/min,矿井总回风量为3700 m3/min,主要通风机排风量为3845 m3/min,矿井有效风量为3400 m3/min,有效风量率为90.2%,矿井负压为1470Pa,矿井等积孔为1.15m2。
矿井主通风机2011年4月22日通过陕西煤矿安全装备检测中心检测合格。
矿井反风采用主要通风机反转方式进行反风,2013年10月20日矿井进行了反风演习,风流能在规定时间内改变风向,反风率﹥40%符合规定。
井下掘进工作面使用局部通风机压入式通风,使用有煤安标志的阻燃风筒,局部通风机安装地点、摆放位置、风筒管理、迎头风量均符合规定要求。
根据矿井提供资料,矿井正常生产条件下,经过一个月的连续观测,采、掘工作面各地点的瓦斯涌出不均衡通风系数、瓦斯绝对涌出量见表3-7-1.
采、掘工作面各地点瓦斯涌出不均衡通风系数 表3-7-1 地 点 1310高档普采工作面 1220运巷 1220回巷 不均衡系数KCH4 瓦斯绝对涌出量(m3/min) 1.5 1.4 1.4 4.2 0.72 0.72 二、 计算过程及结果 1、 矿井需要风量计算
矿井需要风量应按各采煤、备用工作面、掘进工作面、稀释尾气、
独立通风硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算,其计算公式为:
Q矿≥(∑Q采+∑Q备+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他)·Km3/min 式中 ∑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备—备用工作面需要风量的总和,m3/min ∑Q硐—所有独立通风硐室风量的总和,m3/min ∑Q其他—其他巷道需要风量的总和,m3/min K—矿井通风需要系数。 ⑴采煤工作面需要风量
在计算采煤工作面实际需要风量时,应按瓦斯、二氧化碳涌出量和工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
1) 按气象条件或瓦斯涌出量进行计算
矿井为高瓦斯矿井,所以按气象条件或瓦斯涌出量来确定采煤
工作面所需风量。 ① 按气象条件计算
Q采= Q基本·K采高·K采面长·K温 (m3/min) =274×1.0×1.0×1.0 (m3/min) =274 (m3/min)
式中:Q采—采煤工作面需要风量,m3/min Q
基本
—不同采煤方式工作面所需的基本风量,Q
基本
=60×
工作面平均控顶距×实际采高×70%×适宜风速=
60×4.5×1.32×70%×1.1=274 m3/min
K采高—回采工作面采高调整系数,采高1.32m,取1.0m; K采面长—回采工作面长度调整系数,工作面长度160m,取
1.0;
K温—回采工作面温度与对应风速调整系数,工作面温度
20℃,风速1.1,取1.0
② 按瓦斯涌出量计算
Q采=100q采·KCH4 (m3/min) =100×4.2×1.5 (m3/min) =630(m3/min)
式中:Q采—采煤工作面需要风量,m3/min;
q采—采煤工作面回风流中瓦斯(或二氧化碳)绝对涌出
量,4.2 m3/min;
KCH4—瓦斯涌出不均衡系数,1.5。
2) 按工作面温度选择适宜的风速进行计算 Q采=60V采宜·S采(m3/min) =60×1.1×5.94(m3/min) =392(m3/min)
式中:Q采—采煤工作面需要风量,m3/min; V采宜—采煤工作面风速,1.1m/s; S采—采煤工作面的平均断面积,5.95㎡。 3)按回采工作面同时作业人数计算 Q采>4N (m3/min) >4×35(m3/min) >140(m3/min)
式中:Q采—采煤工作面需要风量,m3/min; 4—每人供风≦4 m3/min; N—工作面最多人数,35人。
根据以上计算结果,1310高档普采工作面所需要风量取值630 m3/min。
4)按风速进行计算
按风速进行验算,其公式为: 60×0.25S<Q采<60×4S
式中:Q采—采煤工作面需要风量,m3/min; S—采煤工作面平均断面,㎡
则: 60×0.25S=60×0.25×5.94=89(m3/min)
60×4S=60×4×5.94=1426(m3/min) Q采=630 m3/min
根据以上验算结果,1310高档普采工作面所需要风量取值合理。 ∑Q采=630(m3/min) ⑵备用工作面所需风量
备用工作面也必须满足瓦斯、二氧化碳、气温等规定来计算风量,且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。目前,矿井有一个1217高档普采备用工作面,因此1217高档普采备用工作面所需风量按1310高档普采工作面的风量计算。 ∑Q采= Q综放1310÷2(m3/min) =630÷2(m3/min) =315(m3/min) ⑶ 掘进工作面需要风量
计算掘进工作面实际需要风量时,应按瓦斯或二氧化碳涌出量、爆破后的有害气体产生量、工作面气温、人数、局部通风机实际吸风量和风速等规定分别进行计算,然后取其中最大值。 1)按瓦斯涌出量计算
矿井为高瓦斯矿井,按瓦斯涌出量进行掘进工作面需要风量计算:
Q掘=100q掘·K掘通 (m3/min)
式中:Q掘—每个掘进工作面需要风量,m3/min;
q掘—掘进工作面回风流中瓦斯(或二氧化碳)的绝对涌