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份风量分配方案
金海湖新区文阁乡
兴达煤矿2月份矿井风量分配方案
编制:
审核:
编制日期:
二零二0年二月十九日
兴达煤矿二月份矿井风量分配方案
一、依据:
本方案依据国家安全生产行业标准AQ1029---2010《煤矿安全规程》(新版)的有关规定,以及本矿《一通三防管理制度》和《作业规程》进行编制。
二、风量计算的标准及原则
1、风量计算标准
供给煤矿井下任何工作用风地点的新鲜风量,必须依照下述各种条件进行计算并取其最大值,作为该工作用风地点的供风量。
(1)按该用风地点同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4m3/min。
(2)按该用风地点的风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其它有害气体浓度,风速以及温度等都符合《煤矿安全规程》的有关各项规定要求分别计算,取其最大值。
(3)、瓦斯:
①、矿井总回风巷的瓦斯或二氧化碳浓度不超过0.75%.
②、采区回风瓦斯或二氧化碳浓度不超过0.75%、采掘工作面回风流中瓦斯浓度不得超过1.0%或二氧化碳浓度不得超过1.5%。
③、其它用风地点保证风流中的瓦斯不超和二氧化碳浓度不得超0.5%。
(4)、温度:
①、生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃。
②、机电设备硐室的空气温度不得超过30℃。
③、进风井口以下的空气温度必须在2℃以上。
2、风量计算原则
无论矿井或采区的供风量,均按该地区各个实际用风地点,按照风量计算标准,分别计算出各个用风地点的实际最大需风量,从而求出该地区的风量总和,再考虑一定的备用风量系数后,作为该地区的供风量。
即”由里往外“的计算原则,由采掘工作面、硐室和其它用风地点计算出各采区风量,最后求出全矿井总风量。
二、矿井概况
兴达煤矿年设计生产能力为30万吨/每年,采用斜井开拓方式,通风方式为中央并列式,通风方法为抽出式,局部通风机为压入式,根据历年瓦斯等级鉴定结果,为高瓦斯矿井,按煤与瓦斯突出矿井管理,现地面通风机房安装有2台2×160KW的轴流式通风机,一台工作,一台备用,风机型号及风量范围如下:
型号:
FBCDZ-8-NO22B,风量范围:
4500—7388m3/min。
根据矿井需要风量计算和矿井生产安排,现兴达煤矿井下掘进工作面5个(1820第一联络巷掘进、111601回风巷回风绕道、111601运输巷回风绕道、1740集中运输石门、1685集中运输石门),其中1820第一联络巷掘进和111601回风巷回风绕道采用FBDNo6/2×30KW对旋式局扇压入式供风,111601运输巷回风绕道和1740集中运输石门采用FBDNo6.3/2×30KW对旋式局扇压入式供风,1685集中运输石门采用FBDNo6/2×45KW对旋式局扇压入式供风,各地点需风量计算如下:
三、风量计算
按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量计算,矿井需风量:
Q=(ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它)×K矿
式中:
ΣQ采—采煤工作面所需风量;
ΣQ掘——掘进作面所需风量;
ΣQ硐——各硐室所需风量;
ΣQ其它——其它用风巷道所需风量。
矿井通风系数(抽出式K矿通取1.15-1.2,压入式K矿通取1.25-1.3),我矿为抽出式,取1.2。
1、113306回采工作面需风量计算
113306回采工作面开采33号煤层,煤层平均厚1.8m,工作面走向长90m,采高1.8m,采用MG132/380—BDW型采煤机,采用单体液压支柱配合铰接顶梁联合支护顶板。
工作面采用U型通风方式。
采煤工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳涌出量、工作面气象条件和人数等因素分别进行计算后,采取其中最大值,并用允许风速进行校验。
(1)按瓦斯涌出量计算
Q采=125×q瓦采×K采通m3/min;
式中:
Q采——采煤工作面实际需要风量m3/min;
q瓦采——采煤工作面回风流中瓦斯的绝对涌出量,经实测计算为2.0m3/min。
K采通——瓦斯涌出不均衡系数,通常机采面取1.2-1.6。
在此取1.6。
故:
Q采=125×2.0×1.6=400m3/min
125——采煤工作面回风流中瓦斯浓度不超过0.8%所换算的常数。
(2)按二氧化碳的涌出量计算
Q采=100*Q碳采*K采通
式中:
Q采——采煤工作面实际需要风量,m3/min;
Q碳采——采煤工作面回风流中二氧化碳的绝对涌出量,根据预测113306采煤工作面CO2绝对涌出量0.65m3/min;
K采通——二氧化碳涌出不均衡系数,根据正常生产时连续观测1个月,日最大绝对CO2涌出量和月平均日绝对CO2涌出量的比值。
取1.9。
故:
Q采=100×0.65×1.9=123.5m3/min;
(3)按气候条件计算:
Q采=60×70%×V采×S采K采高×K采长,m3/min;=60×70%×1.5×8.1×1×1.2
=612.36m3/min=10.21m3/s;
式中V采——采煤工作面风速,按采煤工作面进风流的温度,从表1中选取,m/s;取1.5。
S采——采煤工作面的平均有效断面积。
本矿开采层33号煤层时,平均采高为1.80m,最大顶控顶距为5m,最小控顶距为3.2m,则有效断面为SC=(5×1.80+3.2×1.8)/2=7.38——采煤工作面采高调整系数,取1.0;
表1采煤工作面进风流气温与对应风速
采煤工作面进风流气温℃
采煤工作面风速V采,m/s
<20
1.0
20—23
1.0—1.5
23—26
1.5—1.8
表2采煤工作面采高调整系数
采高m
<2.0
2.0—2.5
>2.5
K采高
1.0
1.1
1.2
表3采煤工作面采长调整系数
采煤工作面长度m
长度风量调整系数K采长
<80
0.8—0.9
80—150
1.0—1.2
>150
1.2—1.4
(4)、按回采工作面同时作业的人数计算
Q采>4Nm3/min
式中:
N——采煤工作面同时工作的最多人数,考虑各种因素,取37人。
故:
Q采=4×37=148m3/min
(5)、按采煤工作面允许风速进行验算
25S 式中: S——工作面平均断面积m2 即: 25×9 225 根据以上计算,113306高档普采工作面需风量为960m3/min。 2、掘进工作面需风量计算 掘进工作面实际需要风量,应按矿井各个需要独立通风掘进工作面实际需要风量的总和(Q掘)计算: Q掘=∑Q掘i+∑Q掘ii+∑Q掘iii+…+∑Q掘n;m3/min。 式中Q掘i—第i个掘进工作面实际需要的风量,m3/min; ∑Q掘ii—第ii个掘进工作面实际需要的风量,m3/min; ∑Q掘iii—第iii个掘进工作面实际需要的风量,m3/min; ∑Q掘n—第n个掘进工作面实际需要的风量,m3/min; 每个独立通风的掘进工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳涌出量、人数、爆破后有害气体的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,并取其中最大值,然后用允许风速进行校验。 (本月掘进工作面为1820回风石门、111601回风巷、1780集中运输石门、113306运输巷、113306回风巷、1685集中运输石门掘进工作面、1740集中运输石门)。 (一)111601回风巷综掘工作面(半煤岩巷道) 1、按瓦斯涌出量计算: Q掘=125×q瓦掘×k掘通(m3/min) 式中: Q掘—掘进工作面实际需要的风量,(m3/min); q瓦斯—掘进工作面的瓦斯绝对涌出量,为1.21(m3/min)。 k掘通—掘进工作面备用风量系数,应根据实际观测的结果确定,一般可取K掘通i=1.5—2.0。 本矿取2.0 Q掘=125×0.96×2=240m3/min。 125——工作面回风流中瓦斯浓度不超过0.8%所换算的常数。 2、按局部通风机实际吸风量进行验算: 综掘工作面采用FBD№.6/2×22型对旋轴流式局部通风机压入式通风,FBD№.6/2×22型对旋轴流式局部通风机风量为350~510m3/min。 Q掘=Q机吸*I*K 式中: Q掘—掘进工作面实际需要风量,m3/min; Q机吸—局部通风机实际吸风量,根据上月实际测值取350m3/min I—掘进工作面同时通风的局部通风机的台数。 取1 K—防止局部通风机吸循环风的风量备用系数一般1.34。 Q掘=350×1×1.34=469m3/min 3、按掘进工作面同时作业的最多人数计算: Q掘>4N(m³/min) 式中: N——掘进工作面最多人数;取15人 4N=4×15=60m³/min 4、按炸药量计算 我矿111601回风巷采用综掘机作业,不用炸药,故此不项用计算 5、按风速进行验算: 60×0.15S<Q掘<60×4S 式中: Q掘—掘进工作面最低需风量 S—掘进巷道断面为14.81㎡(在最高风速验算是取有效断面为12㎡) V—掘进工作面最低风速,按0.15m/s计算,最高风速4m/s Q掘=60×0.15×14.81=133(m3/min) Q掘=60×4×12=2880m3/min) 通过以上计算,111601回风巷掘进迎头所需风量均为469m3/min,现用局部通风机的风量为350~510m3/min,能够满足此掘进工作面需风要求。 (二)1685集中运输石门风量计算 1、按瓦斯涌出量计算: Q掘=125×q瓦掘×k掘通(m3/min) 式中: Q掘—掘进工作面实际需要的风量,(m3/min); q瓦斯—掘进工作面的瓦斯绝对涌出量,为1.06(m3/min)。 k掘通—掘进工作面备用风量系数,应根据实际观测的结果确定,一般可取K掘通i=1.5—2.0。 本矿取2.0 125——工作面回风流中瓦斯浓度不超过0.8%所换算的常数。 Q掘=125×1.06×2=265m3/min。 2、按局部通风机实际吸风量进行验算: 1685集中运输石门工作面采用FBD№.6.3/2×30型对旋轴流式局部通风机压入式通风,FBD№6.3/2×30型对旋轴流式局部通风机风量为590~320m3/min。 Q掘=Q机吸*I*K 式中: Q掘—掘进工作面实际需要风量,m3/min;根据上月实测值综合考虑取420m3/min I—掘进工作面同时通风的局部通风机的台数。 取1 K—防止局部通风机吸循环风的风量备用系数一般1.34。 Q掘=420×1×1.34=562.8m3/min 3、按掘进工作面同时作业的最多人数计算: Q掘>4N(m³/min) 式中: N——掘进工作面最多人数;取15人 4N=4×15=60m³/min 4、按炸药量计算 Q掘=25×A(m3/min) 式中: A—掘进工作面一次爆破的最大炸药用量,Kg。 按照作业规程中要求取16Kg。 Q掘=25×16=400(m3/min) 5、按风速进行验算: 60×0.15S<Q掘<60×4S 式中: Q掘—掘进工作面最低需风量 S—掘进巷道断面14.81㎡(在最高风速验算是取有效断面为12㎡) V—掘进工作面最低风速,按0.15m/s计算,最高风速4m/s Q掘=60×0.15×14.81=133(m3/min) Q掘=60×4×12=2880m3/min) 通过以上计算,1685集中运输石门掘进迎头所需风量均为562.8m3/min,现用局部通风机的风量为590~320m3/min,能够满足此掘进工作面需风要求。 (三)113306运输巷风量计算 1、按瓦斯涌出量计算: Q掘=125*q瓦掘*K掘通,m3/min; =125×1.14×2.0 =285m3/min 式中: Q掘—掘进工作面实际需要的风量,m3/min; q瓦掘--掘进工作面的瓦斯绝对涌出量,m3/min;为1.14m3/min。 K掘通--掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,应根据实际观测的结果确定,一般可取K掘通i=1.5—2.0。 本矿取2.0 2、按炸药量计算掘进工作面实际需要的风量 Q掘=25*A,m3/min =25×15.7 =392.5m3/min 式中: A—掘进工作面一次爆破的最大炸药用量,kg。 本掘进工作面一次爆破的最大炸药用量为15.7kg。 3、按人数计算掘进工作面实际需要风量 Q掘=4*N,m3/min =17×4 =68m3/min 式中: N--掘进工作面同时工作的最多人数,17人。 4、按局部通风机的实际吸风量计算掘进工作面实际需要风量 Q掘=Q局机*I*K,m3/min =360×1×1.34 =482.4m3/min 式中: Q局机--掘进工作面局部通风机的实际吸风量,m3/min;现我矿现有局部通风机设备型号FBD№6/2×22,额定通风量360~520m3/min.参与计算时取360m3/min) Q掘≥掘进工作面实际需要风量与风筒实际漏风量之和,需实测而定。 I--第掘进工作面同时通风的局部通风机台数。 K—防止局部通风机吸循环风的风量备用系数一般1.34。 5、按风速进行验算: 60×0.25S<Q掘<60×4S 式中: Q掘—掘进工作面最低需风量 S—掘进巷道断面取10.08㎡(在最高风速验算是取有效断面为8.82㎡), V—掘进工作面最低风速,按0.25m/s计算,最高风速4m/s Q掘=60×0.25×10.08=151(m3/min) Q掘=60×4×8.82=2116.8m3/min) 通过以上计算,11306运输巷掘进迎头所需风量为482.4m3/min,现用局部通风机的风量为360~520m3/min,能够满足此掘进工作面需风要求。 (四)1820回风石门风量计算 1、按瓦斯涌出量计算: Q掘=125×q瓦掘×k掘通(m3/min) 式中: Q掘—掘进工作面实际需要的风量,(m3/min); q瓦斯—掘进工作面的瓦斯绝对涌出量,为1.06(m3/min)。 k掘通—掘进工作面备用风量系数,应根据实际观测的结果确定,一般可取K掘通i=1.5—2.0。 本矿取2.0 125——工作面回风流中瓦斯浓度不超过0.8%所换算的常数。 Q掘=125×1.06×2=265m3/min。 2、按局部通风机实际吸风量进行验算: 1820回风石门石门工作面采用FBD№.6.3/2×30型对旋轴流式局部通风机压入式通风,FBD№6.3/2×30型对旋轴流式局部通风机风量为590~320m3/min。 Q掘=Q机吸*I*K 式中: Q掘—掘进工作面实际需要风量,m3/min;根据上月实测值综合考虑取420m3/min I—掘进工作面同时通风的局部通风机的台数。 取1 K—防止局部通风机吸循环风的风量备用系数一般1.34。 Q掘=420×1×1.34=562.8m3/min 3、按掘进工作面同时作业的最多人数计算: Q掘>4N(m³/min) 式中: N——掘进工作面最多人数;取15人 4N=4×15=60m³/min 4、按炸药量计算 Q掘=25×A(m3/min) 式中: A—掘进工作面一次爆破的最大炸药用量,Kg。 按照作业规程中要求取16Kg。 Q掘=25×16=400(m3/min) 5、按风速进行验算: 60×0.15S<Q掘<60×4S 式中: Q掘—掘进工作面最低需风量 S—掘进巷道断面14.81㎡(在最高风速验算是取有效断面为12㎡) V—掘进工作面最低风速,按0.15m/s计算,最高风速4m/s Q掘=60×0.15×14.81=133(m3/min) Q掘=60×4×12=2880m3/min) 通过以上计算,1820回风石门掘进迎头所需风量均为562.8m3/min,现用局部通风机的风量为590~320m3/min,能够满足此掘进工作面需风要求。 (五)1740集中运输石门风量计算 1、按瓦斯涌出量计算: Q掘=125×q瓦掘×k掘通(m3/min) 式中: Q掘—掘进工作面实际需要的风量,(m3/min); q瓦斯—掘进工作面的瓦斯绝对涌出量,为1.12(m3/min)。 k掘通—掘进工作面备用风量系数,应根据实际观测的结果确定,一般可取K掘通i=1.5—2.0。 本矿取2.0 125——工作面回风流中瓦斯浓度不超过0.8%所换算的常数。 Q掘=125×1.12×2=280m3/min。 2、按局部通风机实际吸风量进行验算: 1740集中运输石门工作面采用FBD№.6/2×22型对旋轴流式局部通风机压入式通风,FBD№6.3/2×30型对旋轴流式局部通风机风量为360~520m3/min。 Q掘=Q机吸*I*K 式中: Q掘—掘进工作面实际需要风量,m3/min;根据上月实测值综合考虑取320m3/min I—掘进工作面同时通风的局部通风机的台数。 取1 K—防止局部通风机吸循环风的风量备用系数一般1.34。 Q掘=320×1×1.34=428.8m3/min 3、按掘进工作面同时作业的最多人数计算: Q掘>4N(m³/min) 式中: N——掘进工作面最多人数;取15人 4N=4×15=60m³/min 4、按炸药量计算 Q掘=25×A(m3/min) 式中: A—掘进工作面一次爆破的最大炸药用量,Kg。 按照作业规程中要求取16Kg。 Q掘=25×16=400(m3/min) 5、按风速进行验算: 60×0.15S<Q掘<60×4S 式中: Q掘—掘进工作面最低需风量 S—掘进巷道断面14.81㎡(在最高风速验算是取有效断面为12㎡) V—掘进工作面最低风速,按0.15m/s计算,最高风速4m/s Q掘=60×0.15×14.81=133(m3/min) Q掘=60×4×12=2880(m3/min) 通过以上计算,1740集中运输石门所需风量为428.8m3/min,现用局部通风机的风量为360~520m3/min,能够满足此掘进工作面需风要求。 (六)1780集中运输石门风量计算 1、按瓦斯涌出量计算: Q掘=125×q瓦掘×k掘通(m3/min) 式中: Q掘—掘进工作面实际需要的风量,(m3/min); q瓦斯—掘进工作面的瓦斯绝对涌出量,为1.12(m3/min)。 k掘通—掘进工作面备用风量系数,应根据实际观测的结果确定,一般可取K掘通i=1.5—2.0。 本矿取2.0 125——工作面回风流中瓦斯浓度不超过0.8%所换算的常数。 Q掘=125×1.12×2=280m3/min。 2、按局部通风机实际吸风量进行验算: 1780集中运输石门工作面采用FBD№.6/2×22型对旋轴流式局部通风机压入式通风,FBD№6.3/2×30型对旋轴流式局部通风机风量为360~520m3/min。 Q掘=Q机吸*I*K 式中: Q掘—掘进工作面实际需要风量,m3/min;根据上月实测值综合考虑取320m3/min I—掘进工作面同时通风的局部通风机的台数。 取1 K—防止局部通风机吸循环风的风量备用系数一般1.34。 Q掘=320×1×1.34=428.8m3/min 3、按掘进工作面同时作业的最多人数计算: Q掘>4N(m³/min) 式中: N——掘进工作面最多人数;取15人 4N=4×15=60m³/min 4、按炸药量计算 Q掘=25×A(m3/min) 式中: A—掘进工作面一次爆破的最大炸药用量,Kg。 按照作业规程中要求取16Kg。 Q掘=25×16=400(m3/min) 5、按风速进行验算: 60×0.15S<Q掘<60×4S 式中: Q掘—掘进工作面最低需风量 S—掘进巷道断面14.81㎡(在最高风速验算是取有效断面为12㎡) V—掘进工作面最低风速,按0.15m/s计算,最高风速4m/s Q掘=60×0.15×14.81=133(m3/min) Q掘=60×4×12=2880(m3/min) 通过以上计算,1780集中运输石门所需风量为428.8m3/min,现用局部通风机的风量为360~520m3/min,能够满足此掘进工作面需风要求。 四、硐室需要风量计算 1)各个硐室的实际需要风量,应根据不同类型的硐室分别进行计算。 ①中央变电所: 的风量(Q变)可按机电设备运转的发热量计算; 即 3600×∑W×Θ Q变=——————————m3/min=224.8m3/min 1.2×1.006×60×△t 式中∑W—机电硐室中运转的电动机总功率,720KW每时; △t—机电硐室进、回风的气温差C; Θ—机电硐室的发热系数,应根据实际考察的结果确定,0.025 1.2—空气密度,Kg/m3; 1.006—空气定压比热容,kJ/kg.K。 ②根据上述方法计算水泵房所需风量为131.25m3/min 式中∑W—机电硐室中运转的电动机总功率,315KW每时; △t—机电硐室进、回风的气温差C;3 Θ—机电硐室的发热系数,应根据实际考察的结果确定,取0.025 1.2—空气密度,Kg/m3; 1.006—空气定压比热容,kJ/kg.K。 ③消防材料库和井下避难硐室实际需要风量,经验值给定140m3/min。 =224.8+131.28+140+140=636.05m3/min 根据2015年9月大方县文阁乡兴达煤矿开采方案设计(变更),其它巷道用风量按总风量的10%计算 Q其它=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐)×10% Q其他=384.8m3/min 四、全矿井总需风量计算 矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其他用风巷道等用风地点分别进行计算,包括按规定配备的备用工作面需要风量,现有通风系统应保证各用风地点稳定可靠供风。 Q矿需=(∑Q掘+∑Q掘+∑Q掘+∑Q掘+∑Q掘+∑Q掘+∑Q采+∑Q硐+∑Q其他)×K通需m3/min 式中: Q矿需—矿井需要风量m3/min; ∑Q掘—掘进工作面实际需要风量: 2412m3/min; ∑Q硐—硐室实际需要风量: 636.05m3/min; ∑Q其他—其他用风巷道实际需要风量384.8m3/min; Kaq—矿井通风需用系数,取值1.15。 所以,Q矿需=(∑Q采++∑Q掘+∑Q掘+∑Q掘+∑Q掘+∑Q掘+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他)×K通需=(800+469+562.8+482.4+562.8+428.8+428.8+636.05+384.8)×1.15=5468.76m3/min。 根据《煤矿安全规程》要求,矿井内部漏风率应不大于15%,根据我矿实际情况,则1月份各地点计划风量如下表。 表4-2-1矿井通风各用风地点风风量分配表 序号 需风地点 矿井通风风量 1 1820回风石门 562.8m3/min 2 1780集中运输石门 428.8m3/min 3 1685集中运输石门 562.8m3/min 4 111601回风巷 469m3/min 5 113306运输巷 482.4m3/min 6 113306采面 800m3/min 7 1740集中运输石门 428.8m3/min 8 硐室 636.05m3/min 9 其他巷道 384.8m3/min 合计 4648.
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