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风量计算及分配方案
贵州林华矿业有限公司
2011年5月份风量计算及分配方案
编制单位:
通防部
编制人:
审核:
总工程师:
贵州林华公司通防部
2011年4月27日
贵州林华矿业有限公司
2011年5月份风量计算及分配方案
一、2011年4月份矿井供风情况
1、4月份矿井采掘部署情况
根据矿井生产计划安排,4月份矿井有一、二两个采区生产,一采区4个掘进头,既一采区回风上山、一采区运输上山(停头抽放)、东轨道大巷、西胶西轨联络巷;二采区配有1个综采工作面3个掘进工作面:
2093综采工作面、2094回风巷(以施工完毕)、2094运输巷、2094辅助回风巷。
2、4份风量分配情况见下表
二
采
区
序号
用风地点
风机型号
风机风量范围
(m³/min)
需风量
(m³/min)
配风量
(m³/min)
备注
1
2093采面
1287.6
1800
2
2094运输巷
2BKJNO7.1-II
(2×45KW)
850~580
588
710
3
2094辅助回风巷
572
590
4
2094回风巷
2BKJNO6.0-II
(2×30KW)
630~420
370
420
5
北机电硐室
120
140
6
第五联络巷
200
300
7
绞车硐室
120
120
8
南变电所
120
120
9
1291绞车硐室
120
120
10
井下指挥部
120
120
11
其他巷道
882.4
1000
小计
4500
5440
一采区
1
回风上山
2BKJNO7.1-II
(2×45KW)
850~580
375
530
3
运输上山
520
600
4
东轨道大巷
2BKJNO6.0-II
(2×30KW)
630~420
375
400
5
西胶西轨联络巷
350
360
6
炸药库
120
200
7
其他巷道
560
560
小计
2300
2650
合计
6800
8090
综上,矿井2011年4月份各工作地点配风量合计为8090m³/min,实际生产配风为9459m³/min,矿井有效风量率为85.5%。
满足《规程》要求。
二、5月份配风计划
根据矿井生产计划安排,5月份矿井有一、二两个采区生产,一采区3个掘进头,既一采区回风上山、东轨道大巷、西胶西轨联络巷;二采区配有1个综采工作面3个掘进工作面:
2093综采工作面、2094回风巷(以施工完毕)、2094运输切眼、2094回风巷切眼。
为切实落实“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针,根据各工作面地点瓦斯涌出情况及个地点工作情况,5月份风量计算及分配如下:
一)风量计算结果及分配
根据《煤矿安全规程》(以下简称《规程》)规定:
矿井需要的风量,按下列要求分别计算,并取其最大值。
(一)二采区风量计算:
1、按井下同时工作的最多人数计算
Q矿井=4×N×K矿通(m3/min)
式中:
N——井下同时工作的最多人数,90人;
K矿通——矿井通风系数,包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素,取K矿通=1.20。
则:
Q=4×90×1.20=432m3/min。
2、按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算
Q矿井=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)×K矿通m3/s
式中:
∑Q采——采煤工作面实际需要风量总和,m3/s;
∑Q掘——掘进工作面实际需要风量总和,m3/s;
∑Q硐——硐室实际需要风量的总和,m3/s;
∑Q其它——矿井除了采煤、掘进和硐室地点外的其它井巷需要进行通风的风量总和,m3/s;
1)2093综采工作面需风量计算
①按工作面气象条件计算:
Q采i=V采i×S采i,m3/s
式中:
Q采i——第i个采煤工作面实际需要的风量,m3/s;
V采i——第i个采煤工作面风速,m/s;按《煤矿安全规程》规定,极限风速4m/s,根据4月份的通风情况,本月设计取2.0m/s
S采i——第i个采煤工作面的平均有效通风断面积,m2。
目前开采2093工作面,根据经验公式S=(3.0~3.7)×(M-0.3),M为煤厚,2093工作面采高为为3.2m,有效过风断面积经计算分别为8.7~10.73m2。
Q采i=2.0×(8.7~10.73)=17.4~21.46m3/s(1044m3/min~1287.6m3/min)
②按工作面瓦斯涌出量计算
根据《煤矿瓦斯抽采基本指标》中规定:
突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下。
根据4月份瓦斯涌出情况看,4月份采面绝对瓦斯涌出量为7.98m3/min。
则配风量为:
Q采i=100×q瓦采i×K采通i=100×7.98×1.4=1117.98m3/min
式中:
q瓦采i—第i个采煤工作面瓦斯涌出量,m3/min。
K采通i—采煤工作面瓦斯涌出不均匀系数,即采面绝对瓦斯涌出量的最大值与平均值之比,本次设计采用的是各煤层瓦斯含量大值进行计算的,根据4月份瓦斯涌出观测,本次不均匀系数取1.4。
通过以上计算,参照上月的通风情况,2093综采工作面最终确定配风1287.6m³/min,既能满足瓦斯风排的要求,又能满足工作面风速的要求。
2)掘进工作面实际需风量计算
根据生产计划安排、二采区5月份布置3个掘进工作面,矿井为煤与瓦斯突出矿井,掘进工作面配风量按掘进工作面瓦斯涌出量进行配风较为科学合理。
掘进工作面瓦斯涌出量包括掘进煤壁瓦斯涌出量与落煤瓦斯涌出量。
(1)按瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算
根据4月份瓦斯涌出量情况统计,2094回风巷工作面瓦斯涌出量为:
1.98m3/min;2094运输巷切眼:
2.80m3/min、2094回风巷切眼:
3.10m3/min。
根据公式Q掘=100×q掘×kd
式中:
Q掘――掘进工作面需要风量,m3/min;
q掘――掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量,m3/min;
kd――备用风量系数,取1.8~2.0,本次计算取2.0。
2094运输巷切眼:
Q掘=100×2.80×2.0=560m3/min。
2094回风巷:
Q掘=100×1.98×2.0=396m3/min。
2094回风巷切眼:
Q掘=100×3.10×2.0=620m3/min。
(2)按炸药使用量计算Q掘=Aj·b/(t·c)
式中:
Aj—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,取15kg;
b—每公斤炸药爆破后生成的当量CO的量,取0.1m3/kg;
t—通风时间,一般不少于20~30min;
c—爆破经通风后,允许工人进入工作面的CO浓度,一般取c=0.02%。
故Q掘=4.17~6.25m3/s(250.2m3/min~375m3/min)
综上计算,掘进工作面需风量为:
2094运输巷切眼:
Q掘=100×2.76×2.0=560m3/min。
2094回风巷:
Q掘=100×2.84×2.0=396m3/min。
2094回风巷切眼:
Q掘=100×2.95×2.0=620m3/min。
3)独立硐室供风
目前二采区井下独立通风硐室有:
北机电硐室,井下指挥所,南变电所,轨道上山绞车硐室,1291绞车硐室。
根据规程,每个硐室按120m3/min进行配风。
4)其它地点供风量
其它行人和维护巷道所需风量之和,按Q其他=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐)的10%。
则其他地点风量为:
Q其他=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐)×10%
=(1287.6+560+396+620+120×5)×10%
=346.36m3/min
3、二采区所需风量
矿井风量Q=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)×K矿
式中:
∑Q采—采煤工作面所需风量,根据上述计算为1287.6m3/min;
∑Q掘—掘进工作面所需风量之和,2094运输巷切眼:
560m3/min;2094回风巷:
396m3/min;2094回风巷切眼:
620m3/min。
∑Q硐—各独立供风硐室所需风量之和60m3/min;
∑Q其它—其它行人和维护巷道所需风量之和,按(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐)的10%计算
K矿—矿井通风系数,取K矿=1.18;
所以,Q=(1287.6+560+396+620+120×5+346.36)×1.18
=4495.75m3/min,取4500m3/min;
综上,二采区总需风量为4500m³/min。
二)一采区风量计算:
根据生产计划,5月份一采区布置3个掘进头(一采区回风上山、、东轨道大巷、西胶西轨联络巷)。
1、按瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算
根据4月份瓦斯涌出量情况统计,东轨道大巷:
0.72m3/min;一采区回风上山:
1.27m3/min、西胶西轨联络巷:
0.81m3/min。
根据公式Q掘=100×q掘×kd
式中:
Q掘――掘进工作面需要风量,m3/min;
q掘――掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量,m3/min;
kd――备用风量系数,取1.8~2.0,本次计算取2.0。
东轨道大巷:
Q掘=100×0.72×2.0=144m3/min。
一采区回风上山:
Q掘=100×1.27×2.0=254m3/min。
西胶西轨联络巷:
Q掘=100×0.81×2.0=162m3/min。
2、按炸药使用量计算Q掘=Aj·b/(t·c)
式中:
Aj—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,取15kg;
b—每公斤炸药爆破后生成的当量CO的量,取0.1m3/kg;
t—通风时间,一般不少于20~30min;
c—爆破经通风后,允许工人进入工作面的CO浓度,一般取c=0.02%。
故Q掘=4.17~6.25m3/s(250.2m3/min~375m3/min)
综上计算,掘进工作面需风量为:
东轨道大巷:
Q掘=375m3/min。
回风上山:
Q掘=375m3/min。
西胶西轨联络巷:
Q掘=350m3/min
3、独立硐室供风
目前一采区井下独立通风硐室有:
炸药库。
根据规程,每个硐室按120m3/min进行配风。
4、其它地点供风量
其它行人和维护巷道所需风量之和,按Q其他=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐)的10%。
则其他地点风量为:
Q其他=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐)×10%
=(375+375+350+120)×10%
=122m3/min
5、一采区所需风量
矿井风量Q=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐++∑Q其它)×K矿
式中:
∑Q采—采煤工作面所需风量,一采区无采面;
∑Q掘—掘进工作面所需风量之和,东轨道大巷:
375m3/min;回风上山:
375m3/min;西胶西轨联络巷:
350m3/min。
∑Q硐—各独立供风硐室所需风量之和120m3/min;
∑Q其它—其它行人和维护巷道所需风量之和,按(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐)的10%计算
K矿—矿井通风系数,取K矿=1.18;
所以,Q=(375+375+350+120+122)×1.18
=1583m3/min,取2000m3/min;
综上,一采区总需风量为2000m³/min。
三)风量分配
矿井风量分配方案见下表:
矿井配风量见下表:
二
采
区
序号
用风地点
风机型号
风机风量范围
(m³/min)
需风量
(m³/min)
配风量
(m³/min)
备注
1
2093采面
1287.6
1800
2
2094运输巷切眼
2BKJNO7.1-II
(2×45KW)
850~580
560
710
3
2094回风巷切眼
620
710
4
2094回风巷
2BKJNO6.0-II
(2×30KW)
630~420
396
420
5
北机电硐室
120
140
6
第五联络巷
200
300
7
绞车硐室
120
120
8
南变电所
120
120
9
1291绞车硐室
120
120
10
井下指挥部
120
120
11
其他巷道
836.4
1000
小计
4500
5560
一采区
1
回风上山
2BKJNO7.1-II
(2×45KW)
850~580
375
530
3
4
东轨道大巷
2BKJNO6.0-II
(2×30KW)
630~420
375
400
5
西胶西轨联络巷
350
360
6
炸药库
120
200
7
其他巷道
780
810
小计
2000
2300
合计
6500
7860
综上,矿井2011年5月份各工作地点配风量合计为7860m³/min,在生产过程中,如生产计划、各地点瓦斯涌出量等发生变化时,可根据实际情况调整风量分配,但必须满足《规程》要求,矿井有效风量率不小于85%的原则进行。
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