矿 井 通 风 能 力 核 定Word格式.docx
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4万t.
矿井2008年生产原煤115万吨,矿井设计能力为60万吨,经改扩建后核定生产能力为120万吨。
二、矿井需要风量计算
(一)矿井需要风量计算原则
根据《煤矿生产能力核定标准》AQ1056-2008要求:
对矿井需要风量进行计算,2009年8月全矿井共布置有4个采煤工作面,14个掘进作工作面,13个机电硐室,2个井下爆炸材料库,4个其它工作地点。
(二)采煤工作面需要风量计算
全矿井采煤工作面实际需要风量为:
∑Qcf=Qcf1+Qcf2+Qcf3+Qcf4
=403+323+229。
3+229.3
=1184。
6(m3/min)
单个采煤工作面需要风量的计算公式为:
Qcf=60×
70%×
Vcf×
Scf×
Kch×
Kcl
式中:
Vcf—-采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度从表4中选取,m/s,
Scf—-采煤工作面的平均有效断面积,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算,m;
Kch——采煤工作面采高调整系数,具体取值见表2;
Kcl——采煤工作面长度调整系数,具体取值见表3;
70%—有效通风断面系数;
60—为单位换算产生的系数
K采高—回采工作面采高调整系数表表2
采高(m)
<2.0
2。
0~2。
5
5~5.0及放顶面
系数(K采高)
1.0
1。
1
1.5
K采面长—回采工作面长度调整系数表表3
回采工作面长度(m)
80~150
150~200
>200
长度调整系数(K采面长)
1.0~1.3
3~1。
K温—回采工作面温度与对应风速调整系数表表4
回采工作面空气温度(℃)
采煤工作面风速(m/s)
配风调整系数(K温)
<20
20~23
1.0~1。
1.00~1。
10
23~26
5~1。
8
10~1。
25
据此,每个采煤工作面需要风量计算如下:
一、31200煤柱工作面需要风量
(1)、基本参数
工作面长
(米)
采高
最大控顶距(米)
最小控顶距
平均控顶距
瓦斯涌出量(m3/min)
95
2.4
4。
65
3。
15
二氧化碳涌出量
(m3/min)
采煤方法
每班最多工作人数
工作面环境温度(℃)
一次乳化炸药消耗量(Kg)
0.77
机采
20
45
(2)、计算
每个采煤工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
①、低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件确定需要风量:
=60×
0.7×
0×
8.72×
1.1×
=403(m3/min)
式中:
Vcf——采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度从表4中选取,1.0m/s,
Scf—-采煤工作面的平均有效断面积,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算,8。
72m2;
Kch--采煤工作面采高调整系数,1。
1,具体取值见表2;
Kcl——采煤工作面长度调整系数,1.0,具体取值见表3;
70%—有效通风断面系数;
60-为单位换算产生的系数
②、按瓦斯或二氧化碳涌出量计算需要风量
根据煤矿安全规程规定,按回采工作面风流中瓦斯或二氧化碳浓度不超1。
0%的要求计算:
Qcf=67×
qCC×
KCC
=67×
0.77×
=115.5(m3/min)
qCC—-采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min
KCC-采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,取1。
67-按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1。
5%的换算系数。
③、炸药量计算需要风量:
Qcf≥10Acf
=10×
2.45
=24.5(m3/min)
Acf—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量,2。
45kg;
10—每千克二、三级煤矿许用炸药需风量,m3/min。
④、按回采工作面同时作业人数验算需要风量:
每人供风≮4m3/min:
Qcf≥4Ncf(m3/min)
Ncf—工作面最多人数按交接班期间计算,2Ncf=25×
2;
依上式计算得:
Qcf=4×
50=200(m3/min)
取以上计算结果中最大值,31200煤柱工作面需要风量为403m3/min。
⑶、按风速进行验算:
a)验算最小风量
Qcf≥60×
0。
25Scb
Scb=lcb×
hcf×
70%=4。
65×
4×
7=7.8m2
403>60×
0.25×
7.8=117
b)验算最大风量
Qcf≤60×
4.0Scs
Scs=lcs×
hcf×
70%=3.65×
2.4×
7=6.1m2
403<60×
4.0×
6.1=1464
式中:
Scb—采煤工作面最大控顶有效断面积,m2;
lcb—采煤工作面最大控顶距,m;
hcf-采煤工作面实际采高,m;
Scs-采煤工作面最小控顶有效断面积,m2;
lcs—采煤工作面最小控顶距,m;
0。
25—采煤工作面允许的最小风速,m/s;
70%—有效通风断面系数;
4.0—采煤工作面允许的最大风速,m/s;
经过计算及验算后,确定31200采煤工作面需要风量为403m3/min。
二、8600煤柱工作面需要风量计算
(1)、基本参数
78
75
5.4
4
86
6
70%×
7×
7.7×
=323(m3/min)
Vcf-—采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度从表4中选取,1。
0m/s,
Scf-—采煤工作面的平均有效断面积,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算,7.7m2;
Kch——采煤工作面采高调整系数,1。
0,具体取值见表2;
Kcl-—采煤工作面长度调整系数,1。
0,具体取值见表3;
根据煤矿安全规程规定,按回采工作面风流中瓦斯或二氧化碳浓度不超1。
0%的要求计算:
86×
=86.4(m3/min)
qCC——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min
KCC—采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,取1.5
67-按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。
3.6
=36(m3/min)
Acf—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量,3。
6kg;
④、按回采工作面同时作业人数验算需要风量:
每人供风≮4m3/min:
取以上计算结果中最大值,8600煤柱工作面需要风量为323m3/min。
70%=5。
1.75×
7=6。
6m2
323>60×
25×
6。
6=99
70%=3.4×
75×
7=4.1m2
323<60×
4.1=984
Scb—采煤工作面最大控顶有效断面积,m2;
lcb—采煤工作面最大控顶距,m;
hcf—采煤工作面实际采高,m;
Scs—采煤工作面最小控顶有效断面积,m2;
lcs—采煤工作面最小控顶距,m;
0.25—采煤工作面允许的最小风速,m/s;
4.0—采煤工作面允许的最大风速,m/s;
经过计算及验算后,确定8600采煤工作面需要风量为323m3/min。
三、7503工作面需要风量
127
2
4.4
3.9
0.281
26
每个采煤工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值.
5。
46×
1.0×
=229.3(m3/min)
Vcf——采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度从表4中选取,1。
0m/s,
Scf-—采煤工作面的平均有效断面积,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算,5.46m2;
0,具体取值见表2;
Kcl——采煤工作面长度调整系数,1。
0,具体取值见表3;
0.281×
=28。
2(m3/min)
Acf—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量,3.6kg;
10—每千克二、三级煤矿许用炸药需风量,m3/min.
④、按回采工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量:
依上式计算得:
取以上计算结果中最大值,11200工作面需要风量为229。
3m3/min.
0.25Scb
70%=4.4×
1.4×
0.7=4.3m2
460>60×
4.3=64.5
70%=3。
0.7=3。
3m2
460<60×
3=793.5
Scb-采煤工作面最大控顶有效断面积,m2;
lcb-采煤工作面最大控顶距,m;
hcf—采煤工作面实际采高,m;
Scs—采煤工作面最小控顶有效断面积,m2;
lcs—采煤工作面最小控顶距,m;
0.25—采煤工作面允许的最小风速,m/s;
70%—有效通风断面系数;
经过计算及验算后,确定7503采煤工作面需要风量为229。
3m3/min。
四、9401工作面需要风量计算
(1)、基本参数
104
1.4
3.4
9
0.57
每个采煤工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
①、低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件确定需要风量:
=229。
3m3/min
Vcf——采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度从表4中选取,1.0m/s,
Scf--采煤工作面的平均有效断面积,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算,5.46m2;
Kch—-采煤工作面采高调整系数,1.0,具体取值见表2;
0,具体取值见表3;
70%-有效通风断面系数;
根据煤矿安全规程规定,按回采工作面风流中瓦斯或二氧化碳浓度不超1.0%的要求计算:
0.57×
=57。
3(m3/min)
qCC-—采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min
KCC-采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,取1.5
4.5
=45(m3/min)
Acf—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量,4.5kg;
10-每千克二、三级煤矿许用炸药需风量,m3/min。
④、按回采工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量:
取以上计算结果中最大值,9401工作面需要风量为229。
7=4。
3m2
229。
3>60×
3=64.5
0.7=3.3m2
229.3<60×
3=793。
4。
0—采煤工作面允许的最大风速,m/s;
经过计算及验算后,确定9401采煤工作面需要风量为229.3m3/min。
(三)掘进工作面的需要风量计算
全矿井掘进工作面需要风量为:
∑Qhf=Qhf1+Qhf2+…+Qhf11+Qhf14
=264+228。
6+223.3+223+271.8+256。
5+306。
2+259+288。
6+233。
1+241.2+288。
6+243。
9+319.2
=3646。
9(m3/min)
∑Q掘-—全矿井掘进工作面需要风量,m3/min;
Q掘1、Q掘2、…Q掘i-单个掘进工作面的需要风量,m3/min.
根据采场安排的14个掘进工作面需要风量详细计算如下:
1、3800煤柱运中掘进工作面需要风量
⑴、基本参数
巷道设计长度
断面
(m2)
瓦斯绝对涌出量(m3/min)
二氧化碳绝对涌出量(m3/min)
265
0.16
巷道类别
工作面温度(℃)
煤
21
11
⑵、计算:
①、按照瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算需要风量:
Qhf=67×
qhc×
Khc
0.16×
=14。
4(m3/min)
qhc-掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min;
khc—掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对二氧化碳出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值;
取值为1。
5
67-按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1。
5%的换算系数.
②、按炸药量计算需要风量:
Qhf≥10Ahf
每千克炸药供风≮10m3/min,即:
Qhf≥10Ahf=10×
2=42(m3/min)
Ahf-掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,4.2kg。
根据计算结果,确定该掘进工作面选用FBD/52×
5.5kW局通风机,其实际吸风量为180m3/min,选用ф400mm风筒。
③按局部通风机实际吸风量计算
Qhf=Qaf×
I+60×
15Shd
=180×
1+60×
15×
9.4=264m3/min
Qaf—局部通风机实际吸风量,180m3/min
I—掘进工作面同时通风的局部通风机台数,1
15—无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速
Shd-局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积,9.4m2
④按作人员数量验算
Qhf≥4Nhf
4Nhf=4×
22=88m3/min
Nhf—掘进工作面同时工作的最多人数,11×
2人
⑤按风速进行验算
a)验算最小风量
Qaf≥60×
0.15Shf=60×
0.15×
5.2=46。
8m3/min
b)验算最大风量
Qaf≤60×
0Shf=60×
2=1248m3/min
Shf——掘进工作面的断面积5。
2m2.
按照《煤矿安全规程》规定:
安设局部通风机的巷道中的风量,除了满足局部通风机的吸风量而外,还应保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风流之间的风速,岩巷不小于0.15m/s、煤和半煤岩巷不小于0.25m/s,以防止局部通风机吸入循环风和这段距离内风流停滞,造成瓦斯集聚.
由此确定3800煤柱运中掘进工作面全风压供风需要风量为264m3/min。
2、3803地堑煤风道需要风量
巷道设计长度(米)
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