风量计算基础.docx

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风量计算基础

贵州鲁中矿业实兴煤矿

矿井风量分配计算情况

二○一三年二月

实兴煤矿

矿井风量分配计算情况

一、矿井供风的基本原则

矿井通风是煤矿安全生产的重要环节，合理稳定供风又是防治瓦斯、治理自然发火和综合防尘的先决条件。

根据《煤矿安全规程》第103条规定：

“矿井需要的风量应按下列要求分别计算，并选取其中的最大值：

（一）按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不少于4m3。

（二）按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和进行计算。

各地点的实际需要风量，必须使该地点的风流中的瓦斯、二氧化碳、氢气和其它有害气体的浓度，风速以及温度，每人供风量符合本规程的有关规定。

”的原则。

二、矿井需要风量

矿井需要风量按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算：

Ｑ矿进＝（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q其它）×Ｋ矿通

式中：

Ｑ矿进---全矿井实际需要总进风量，m3/min；

∑Q采---全矿井采煤工作面实际需要总风量，m3/min；

∑Q掘---全矿井掘进工作面实际需要总风量，m3/min；

∑Q硐---全矿井硐室需要总风量，m3/min；

∑Q其它---全矿井其它井巷需要总风量，m3/min；

Ｋ矿通---矿井风量备用系数。

包括漏风系数、配风不均衡系数，一般可取Ｋ矿通＝1.2。

二月份全矿有1采煤工作面和2个掘进工作面及2个机电硐室、2个其他用风井巷。

根据生产安排，矿井需要风量如下：

（1）全矿井采煤工作面实际需要总风量

∑Q采＝832（m3/min）

（2）全矿井掘进工作面实际需要总风量

∑Q掘＝431+463=894（m3/min）

（3）全矿井硐室需要总风量

∑Q硐＝200+150=350（m3/min）

（4）全矿井其它井巷需要总风量

∑Q其它＝200+200=400（m3/min）

（5）全矿井需要总进风量

Ｑ矿进＝（832+431+463+200+150+200+200）×1.2

=2971.2（m3/min），取2972m3/min

根据计算，矿井需要风量：

2972m3/min。

目前，副井进风量为1420m3/min，主井进风量为2364m3/min，矿井总进风量为3784m3/min，矿井总回风量为3842m3/min能满足井下现场供风需求。

2013年2月1日

11501面风量计算

一、工作面概况

11501面属于高瓦斯采煤工作面，瓦斯绝对涌出量为3.8m3/min，二氧化碳绝对涌出量为0.2m3/min。

煤尘无具有爆炸性。

工作面采高2.0m，控顶距最大5.0m，最小4.0m，面长142m，温度12℃，工作面交接班人数最多29人。

二、风量计算

（1）按瓦斯涌出量计算：

根据贵州省人民政府办公厅文件（黔府办发［2008］83号规定，回采工作面风流中瓦斯或二氧化碳浓度不超0.8％要求计算：

Q采=125×qCH4×K采CH4（m3/min）

式中：

Q采—采煤工作面实际需要风量，m3/min；

q采CH4—采煤工作面回风巷风流中日平均瓦斯绝对涌出量m3/min，取3.8m3/min；

K采CH4—采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数，取1.6。

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。

Q采=125×qCH4×K采CH4=125×3.8×1.6=760（m3/min）

（2）按工作面气象条件进行计算：

Q采=Q基本×K采高×K采面长×K温×K瓦

式中：

Q采—采煤工作面需要风量，m3/min；

K采高—采煤工作面采高调整系数；

K采面长—采煤工作面长度调整系数；

K温—采煤工作面温度调整系数；

K瓦—瓦斯涌出不均衡配风系数，取K瓦=2.0；

Q基本—不同采煤方式工作面所需要的基本风量，m3/min；

Q基本=60×工作面平均控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速；

70%—有效通风断面系数；

60—为单位换算产生的系数。

Q采＝Q基本×K采高×K采面长×K温×K瓦

＝（60×4.5×2.0×70%×1.0）×1.1×1.0×1.0×2.0＝832（m3/min）

（3）按回采工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量：

每人供风≮4m3/min：

Q≥4N=29×4=116（m3/min）

式中：

N—工作面最多人数29人；

（4）按采煤工作面一次爆破最大炸药量计算：

每千克炸药供风≮25m3/min：

Q采≥25A＝25A＝13.05×25＝326（m3/min）；

式中：

A—一次爆破炸药最大用量Kg。

根据上述条件计算取最大值，确定工作面需要风量为832（m3/min）。

（5）按风速进行验算：

①验算最小风量

Q采≥60×0.25Scb（m3/min）

Scb＝lcb×hcf×70%＝5.0×2×70%＝7.0（m2）

Q采≥60×0.25Scb＝60×0.25×7.0＝105（m3/min）

②验算最大风量

Q采≤60×4.0Scs（m3/min）

Scs=lcs×hcf×70%=4.0×2×70%＝5.6（m2）

Q采≤60×4.0Scs＝60×4×5.6＝1344（m3/min）

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。

则经过计算及验算后，确定该工作面计划供风量为832m3/min。

11502瓦斯抽放回风巷掘进工作面风量计算

（1）按照瓦斯涌出量计算掘进面需要风量：

Q掘=125×q掘×K掘通=125×0.3×1.2=45（m3/min）

式中：

Q掘—单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绝对涌出量，取0.3m3/min；

K掘通—瓦斯涌出不均衡通风系数，取1.2。

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）按同时作业人数和炸药量计算掘进工作面需要风量：

每人供风≮4m3/min；

即Q掘≥4N＝4×9＝36（m3/min）

每千克炸药供风≮25m3/min；

即Q掘≥25A=25×8.55=213.8（m3/min），取214m3/min。

式中：

N—掘进工作面同时作业人数，取9人；

4—每人每分钟的供风量不得少于4m3/min；

A—一次爆破乳化炸药最大用量，8.55Kg；

25—1千克炸药爆炸后需要供给的风量。

（3）按风速进行验算掘进工作面需风量：

岩巷掘进最低风量，Q煤掘＞9S掘＝9×8.0＝72（m3/min）

岩巷掘进最高风量，Q掘＜240S掘＝240×8.0＝1920（m3/min）

式中：

9—煤巷掘进工作面允许最低风速，0.15×60=15（m3/min）；

240—掘进工作面允许最高风速，4.0×60=240（m/min）；

S掘—掘进工作面的断面积,8.0m2。

根据上述条件计算取最大值，确定工作面需要风量为214（m3/min）。

（4）掘进工作面局部通风机选型：

Q吸1=Q煤掘/（1-P百）m=214/（1-8%）4=297.2（m3/min），取298m3/min

式中：

Q吸1--局部通风机需要吸风量；（m3/min）

m—独头通风百米长度指数，取4；

P百—柔性风筒百米漏风率，取8%。

根据现场实测，局部通风机型号FBDNO6.0/2×22，使用￠800mm风筒，局部通风机实际吸风量为350m3/min满足要求。

因此，选用FBDNO6.0/2×22局部通风机符合要求。

（5）按局部通风机实际吸风量计算掘进面全风压需要风量：

Q掘全=Q吸2+9S＝350+9×9.0＝431（m3/min）

式中：

Q掘全—全风压供给掘进工作面的风量，m3/min；

Q吸2—选定局部通风机的最大实际吸风量，350m3/min；

S—局部通风机安装地点的巷道断面，9.0m2；

9—岩巷巷道允许最低风速，0.15×60=9m/min。

由此确定11502瓦斯抽放回风巷掘进工作面局部通风机全风压计划供风量为431m3/min。

11502瓦斯抽放进风巷掘进工作面风量计算

（1）按照瓦斯涌出量计算掘进面需要风量：

Q掘=125×q掘×K掘通=125×0.3×1.2=45（m3/min）

式中：

Q掘—单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绝对涌出量，取0.3m3/min；

K掘通—瓦斯涌出不均衡通风系数，取1.2。

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）按同时作业人数和炸药量计算掘进工作面需要风量：

每人供风≮4m3/min；

即Q掘≥4N＝4×9＝36（m3/min）

每千克炸药供风≮25m3/min；

即Q掘≥25A=25×8.55=213.8（m3/min），取214m3/min。

式中：

N—掘进工作面同时作业人数，取9人；

4—每人每分钟的供风量不得少于4m3/min；

A—一次爆破乳化炸药最大用量，8.55Kg；

25—1千克炸药爆炸后需要供给的风量。

（3）按风速进行验算掘进工作面需风量：

岩巷掘进最低风量，Q煤掘＞9S掘＝9×8.0＝72（m3/min）

岩巷掘进最高风量，Q掘＜240S掘＝240×8.0＝1920（m3/min）

式中：

9—煤巷掘进工作面允许最低风速，0.15×60=15（m3/min）；

240—掘进工作面允许最高风速，4.0×60=240（m/min）；

S掘—掘进工作面的断面积,8.0m2。

根据上述条件计算取最大值，确定工作面需要风量为214（m3/min）。

（4）掘进工作面局部通风机选型：

Q吸1=Q煤掘/（1-P百）m=214/（1-9%）3=285.3（m3/min），取286m3/min

式中：

Q吸1--局部通风机需要吸风量；（m3/min）

m—独头通风百米长度指数，取3；

P百—柔性风筒百米漏风率，取9%。

根据现场实测，局部通风机型号FBDNO6.0/2×30，使用￠800mm风筒，局部通风机实际吸风量为380m3/min满足要求。

因此，选用FBDNO6.0/2×30局部通风机符合要求。

（5）按局部通风机实际吸风量计算掘进面全风压需要风量：

Q掘全=Q吸2+9S＝380+9×9.2＝462.8（m3/min），取463m3/min

式中：

Q掘全—全风压供给掘进工作面的风量，m3/min；

Q吸2—选定局部通风机的最大实际吸风量，380m3/min；

S—局部通风机安装地点的巷道断面，9.2m2；

9—岩巷巷道允许最低风速，0.15×60=9m/min。

由此确定11502瓦斯抽放进风巷掘进工作面局部通风机全风压计划供风量为463m3/min。

机电硐室需要风量

1200中央变电所

本变电所的需要风量按经验值选用

总电机容量：

1200千伏安

变电所型号：

大型机电硐室

需要风量：

200m3/min

1200充电瓶硐室

本变电所的需要风量按经验值选用

总电机容量：

50千伏安

变电所型号：

中型机电硐室

需要风量：

150m3/min

其它井巷风量计算

1200轨道大巷

（1）按瓦斯涌出量计算其它巷道需要风量：

Q其它=200×q其×K其通（m3/min）

=200×0.3×1.2=72m3/min

式中：

Q其它——其它巷道需要风量，m3/min；

q其——其它巷道最大瓦斯绝对涌出量，取0.3m3/min；

K其通——其它巷道瓦斯涌出不均衡系数，取1.2～1.3；

200——其它巷道中风流瓦斯浓度不超过0.5%所换算的常数。

（2）按其风速验算:

Q其它≥60×0.15S其它（m3/min）

≥60×0.15×8.8＝79.2（m3/min）

式中：

Q其它——其他巷道的需要风量；

S其它——其它巷道断面，8.8m2；

0.15——其他巷道允许的最低风速，m/s；

经以上计算、验算,该地点实际用风量选取为200m3/min。

其它井巷风量计算

1210运输大巷

（1）按瓦斯涌出量计算其它巷道需要风量：

Q其它=200×q其×K其通（m3/min）

=200×0.3×1.2=72m3/min

式中：

Q其它——其它巷道需要风量，m3/min；

q其——其它巷道最大瓦斯绝对涌出量，取0.3m3/min；

K其通——其它巷道瓦斯涌出不均衡系数，取1.2～1.3；

200——其它巷道中风流瓦斯浓度不超过0.5%所换算的常数。

（2）按其风速验算:

Q其它≥60×0.15S其它（m3/min）

≥60×0.15×8.8＝79.2（m3/min）

式中：

Q其它——其他巷道的需要风量；

S其它——其它巷道断面，8.8m2；

0.15——其他巷道允许的最低风速，m/s；

经以上计算、验算,该地点实际用风量选取为200m3/min。