L射=4×
=4×
=13.7m
式中：
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
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
式中：
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
式中：
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=60×0.25×11.75=176.25m3/min
按最高风速验算，掘进工作面的最大风量：
Q掘≦60×4×S=60×4×11.75=2820m3/min
综上可得176.25m3/min≦Q掘≦2820m3/min
式中：
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
=1.3×1.2/2×0.282
=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
式中：
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
式中：
P漏=
P100
L——风筒总长度m
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
式中：
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）
15×2
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
式中：
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=100×q掘×K掘通
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（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.
则Q掘=100×0.06×1.3=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：
Q掘=4×N×K（m3/min）
=4×15×1.25=75（m3/min）
式中：
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×A（m3/min）
=10×47.4=474（m3/min）=7.9（m3/s）
式中：
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×A（m3/min）
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
9×12.2＜Q掘＜240×11
109.8m3/min＜Q掘＜1032m3/min
式中：
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/（2·g·S2）
=1.3×1.2/（2×9.8×0.282）
=1.02Kμ
式中：
ξ——风筒拐弯处局部阻力系数，取1.3
γ——空气比重，取1.2kg/m3
g——重力加速度，取9.8m/S2
S——风筒断面积，取0.28m2
③风筒总风阻:
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；
⑤局部通风机全风压：
h扇全=R·Q扇·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
式中：
Q扇——局部通风机实际吸风量，m3/min。
Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数，取1。
S——局部通风机处的巷道（3.8×3.0米）断面积，取9.85m2。
根据风量计算，局部通风机处巷道供风量不低于8.9m3/s。
..
升级会员 