采掘开工作面风量计算细则Word文档格式.docx

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采煤工作面风速（m/s）

配风调整系数（K温）

﹤20

1.0

1.00

20～23

1.0～1.5

1.00～1.10

23～26

1.5～1.8

1.10～1.25

26～28

1.8～2.5

1.25～1.40

28～30

2.5～3.0

1.40～1.60

b、有效通风断面是指平均控顶距与平均采高的乘积。

（有效断面是去掉工作面的支架等设备占用的断面后的过风断面。

其系数一般为0.8。

最大控顶距是平均控顶距的1.2倍。

两者乘积近似于1不再修正）

c、工作面的温度取工作面下出口的回风温度。

设计工作面的温度按同等条件的工作面取值。

1.0×

（3.69+3.19）/2×

2.1=433.44m3/min=7.224m3/s

3、按工作面每班工作最多人数计算：

Q采=4×

N×

K（m3/min）

N——工作面同时作业人数，取53人

K：

备用系数。

取1.25

4—每人每分钟供风标准，4m3/min。

53×

1.25=265m3/min=4.42m3/s

4、按炸药量计算

Q采=10×

A（m3/min）

式中A—一次爆破炸药最大用量，（kg）

12=120m3/min=2m3/s

5、按排除煤尘需要风量计算：

综采、放顶煤（综放、轻放）工作面易产生煤尘，应有效排放煤尘。

排放煤尘最佳风速是1m/s。

Q采=1.0×

2.1=7.224m3/s

经上述计算，风量Q取最大值7.224m3/s进行验算。

6、按风速进行验算：

经上述计算，风量Q取最大值12.91m3/s进行验算。

15×

S最大＜Q采＜240×

S最小

式中S最大——工作面最大断面积，m2。

S最小——工作面最小断面积，m2。

2.1＜Q采＜240×

2.1

108.36m3/min＜Q采＜1733.76m3/min

1.806m3/s＜Q采＜28.896m3/s

通过验算可知，7.224m3/s满足风速要求，因此确定2180（10）工作面实际需风量为7.224m3/s。

三、掘进工作面需要计算：

（以3623S工作面为例）

A.计算风筒距迎头距离：

L<

L射

L射=4×

=4×

=13.7m

L—风筒距迎头距离；

S—巷道断面，取最小断面11.75m2，

根据以上计算及施工经验，规定风筒出口距迎头距离机掘时不超过8m，炮掘时不超过5m。

B.计算工作面风量：

煤巷﹑半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。

（1）按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算：

Q掘=100×

q掘×

K掘通

则Q掘=100×

0.08×

2.0=16m3/min=0.267m3/s

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的绝对涌出量，取0.08m3/min；

K掘通——瓦斯涌出不均衡通风系数（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值），一般可取1.5-2.0，取2.0

（2）按掘进工作面同时作业人数计算：

Q掘=4×

N×

K=4×

27×

1.25=135m3/min=2.25m3/s

N——工作面同时作业人数，取27人；

K——备用系数，取1.25

4——每人每分钟供风标准，4m3/min

（3）按炸药量计算：

Q掘≧10A=10×

12.3=123m3/min=2.05m3/s

10——使用1kg炸药的供风量，m3/min；

A——工作面一次爆破最大装药量，取12.3kg；

炮烟散尽后人员即可进入。

（4）按风速进行验算

按最小风速验算，煤巷、半煤巷掘进工作面的最小风量：

Q掘≧60×

0.25×

S=60×

11.75=176.25m3/min

按最高风速验算，掘进工作面的最大风量：

Q掘≦60×

4×

11.75=2820m3/min

综上可得176.25m3/min≦Q掘≦2820m3/min

S——掘进工作面巷道的净断面积，取11.75m2。

通过以上计算，确定掘进工作面风量不得低于176.25m3/min，即2.94m3/s；

风量不得高于2820m3/min，即47m3/s

（5）局部通风机选型：

1根据经验，风筒的百米风阻值，R100=2.37Kμ改为R100=23.25（NS2/m8）

2每个弯头风阻R弯=ξ·

γ/（2·

g·

S2）

=1.3×

1.2/（2×

9.8×

0.282）

=1.02Kμ

改为：

R弯=ξ·

ρ/2S2

1.2/2×

0.282

=9.95NS2/m8

式中：

ξ——风筒拐弯处局部阻力系数，取1.3

ρ——空气密度，取1.2kg/m3

S——风筒断面积，取0.28m2

③风筒总风阻:

R=NR弯+R100=4×

9.95+17×

23.25=435.05NS2/m8

N——风筒弯头的个数个

L——风筒总长度m

④所需风机的风量:

Q扇=Q/（1-P漏）=2.94/（1-17×

2%）=4.455m3/s=267.3m3/min

P漏=P100

P100——风筒百米漏风率，取2%；

⑤局部通风机全风压：

h扇全=R·

Q扇·

Q=435.05×

4.455×

2.94=5698.15Pa

h扇全——压入式局部通风机全风压Pa

R——风筒总风阻NS2/m8

Q扇——局部通风机吸风量m3/s

Q——掘进工作面需要风量m3/s

关于风筒风阻值R的计算说明：

R的工程制单位是Kμ，现在均采用国际制单位NS2/m8。

⑥选择局部通风机

根据Q扇和h扇全，查轴流式扇风机特性曲线，选择FBDNO.6/2×

15型扇风机，技术性能为全风压1500～4400Pa，风量300～400m3/min功率30kw，最高全压效率80℅，所计算的风量和风压均在所选风机的技术参数内。

所以，选择FBDNO.6/2×

15型扇风机是合适的。

一台使用一台备用，备用风机必须加好电源指示灯。

每台风机使用好两个消音器。

表5-1

风机功率（kw）

风筒直径（mm）

2

600/800（视现场风量是否能够满足生产需要更换）

（6）按局部通风机实际吸风量计算需要风量

煤巷掘进：

Q掘′＝Q扇×

Ii+15×

S＝400×

1+15×

11.75＝576.25m3/min＝9.6m3/s

Q扇——局部通风机实际吸风量，选择风机的最大吸风量400m3/min。

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数。

根据以上计算确定掘进工作面迎头风量应不小于2.94m3/s，风机处巷道供风量应不小于于9.6m3/s。

三、开拓工作面风量计算：

1、按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算：

q掘——掘进工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的绝对涌出量，取0.06m3/min；

K掘通——瓦斯涌出不均衡通风系数（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值），取1.3.

1.3=7.8m3/min=0.13m3/S

2、按掘进工作面同时作业人数计算

供井下工作人员呼吸用的新鲜风量每人不少于4m3/min。

计算公式：

1.25=75（m3/min）

Q掘——需要风量（m3/min）；

N——工作面最多停留人数，取15人；

K——备用系数，取1.25。

3、按炸药量计算

Q掘=10×

=10×

47.4=474（m3/min）=7.9（m3/s）

A——工作面一次爆破最大装药量，取47.4kg；

Q掘——需要风量（m3/min）。

通过延长吹炮眼时间降低风量取值

Q掘=474/N=474/2=237（m3/min）=3.95（m3/s）

N为15分钟的整数倍，取值为2

根据以上计算，工作面所需风量取值为Q掘＝3.95（m3/s）

吹炮烟时间为15×

2=30分钟。

此段计算应删除，按照《国家AQ-1056-2008》中矿井需要风量计算中规定：

按炸药量计算风量：

（1）一级煤矿许用炸药Q掘=25×

A（m3/min）

（1）二、三级煤矿许用炸药Q掘=10×

我公司井下爆破所使用的炸药均为三级煤矿许用乳化炸药。

该炸药在煤矿井下爆破属于安全系数比较高，产生的有毒有害气体少，每kg炸药爆破时所产生的有毒有害气体，有10m3/min的风量就足够，所以无需再有N。

4.按风速进行验算

岩巷：

9×

S大＜Q掘＜240×

S小

12.2＜Q掘＜240×

11

109.8m3/min＜Q掘＜1032m3/min

S——掘进工作面断面积，取最小断面4.3m2；

最大断面12.2m2。

根据以上计算可见按炸药量计算时风量满足风速要求，因此工作面风量取值为237m3/min=3.95m3/s。

5.局部通风机工作风量：

3根据经验，风筒的百米风阻值，R100=2.37Kμ

4每个弯头风阻R弯=ξ·

γ——空气比重，取1.2kg/m3

g——重力加速度，取9.8m/S2

R=2R弯+3R100=2×

1.02+3×

2.37=9.15Kμ

④所需局部通风机的风量:

Q扇=Q掘/（1-P漏）=3.95/（1-3×

0.02）=4.1m3/s

式中:

P漏=nP100

其中：

n——巷道长度百米数，取3；

P100——风筒百米漏风率，取0.02；

Q掘=9.15×

4.1×

3.9=146.3Pa

6.选择局部通风机

根据Q扇和h扇全，查轴流式局部通风机特性曲线，选择2BKJNO6/30型局部通风机，技术性能为全风压440～5030Pa，风量260～447m3/min，功率2*15kw，最高全压效率80℅，一台使用一台备用，备用局部通风机必须加好电源指示灯。

7.按局部通风机实际吸风量计算风机位置需要风量

岩巷掘进：

Q吸＝Q扇×

Ii+9×

S（m3/min）

＝447*1+9*9.85

＝535.65（m3/min）=8.9m3/s

Q扇——局部通风机实际吸风量，m3/min。