中寨煤矿风量分配方案0922.docx

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中寨煤矿风量分配方案0922

水城县玉舍乡中寨煤矿

风量分配方案

二〇一一年九月二十二日

中寨煤矿二○一一年九月份风量分配方案

一、11301回采工作面实际需要风量的计算

工作面实际需要风量根据瓦斯、工作面温度、炸药量和同时工作的最多人数分别进行计算，取其中最大值进行风速验算，满足要求时，该最大值即是工作面实际需要的风量。

（一）瓦斯涌出量计算

1）开采层瓦斯涌出量

式中：

q采──回采工作面相对瓦斯涌出量m3/t；

q1──开采层相对瓦斯涌出量m3/t；

K1──围岩瓦斯涌出系数，取1.3；

K2──工作面丢煤，瓦斯涌出系数，用回采率的倒数计算，K1-b、K10、K13、K18、K26属中厚煤层，得1.05，K9、K35-b、K106-b、K109-b属薄煤层，得1.03；

K3──采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，按K3＝（L－2h）/L，得0.86；

m──开采层厚度，m；

M──工作面采高，m；

W0──煤层原始瓦斯含量，m3/t；

Wc──运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m3／t；

Ｋ13煤层：

Wc＝Wcˊ×（100-A-W）÷[100（1+0.31W）]＝4×（100-19.49-1.06）÷[100（1+0.31×1.06）]＝2.4m3／t

开采煤层涌出量q1＝1.3×1.05×0.86×（2.2/2.2）×[（7.9－0.6－1.6－1.2）－2.4]＝2.4m3/t

2）邻近层瓦斯涌出量

式中：

q2—邻近层相对瓦斯涌出量，m3／t；

mi—第i个邻近层煤层厚度，m；

M—工作面采高，m；

ηi—第i个邻近层瓦斯排放率，%；

W0i—第i个邻近层煤层原始瓦斯含量，m3／t；

Wci—第i个邻近层煤层残存瓦斯含量，m3／t。

A、K13上距K3不可采煤层底界约54m，根据矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1080－2006）附录D可知，开采K13煤层时，上邻近层K3煤层的瓦斯排放率为零，即q2＝0。

B、K13下距K18可采煤层顶界约30m，根据矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1080－2006）附录D可知，开采K13煤层时，下邻近层K18煤层的瓦斯排放率为50%。

q2＝（2.85÷2.2）×0.5×[（12-2.5-3.5）-2.4]＝2.3m3/t

C、K13下距K26可采煤层顶界约58m，根据矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1080－2006）附录D可知，开采K13煤层时，下邻近层K26煤层的瓦斯排放率为20%。

q2＝（1.45÷2.2）×0.2×[（10.7-0.2-0.9）－2.3]＝0.9m3/t

D、K13下距K35-b可采煤层顶界约78m，根据矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1080－2006）附录D可知，开采K13煤层时，下邻近层K35-b煤层的瓦斯排放率为3%。

q2＝（0.81÷2.2）×0.03×（9.7-3.2）＝0.1m3/t

E、K13煤层下距K106-b、K109-b可采煤层顶界最小距离约323m，根据矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1080－2006）附录D可知，开采K13煤层时，下邻近层K106-b、K109-b煤层的瓦斯排放率为零，即q2＝0。

根据以上计算，开采K13煤层时，瓦斯绝对涌出量q采＝q1+∑q2＝2.4+（2.3+0.9+0.1）＝5.7m3/t

按15万吨年产量计算工作面绝对瓦斯涌出量等于1.8m3/min

（二）回采工作面需风量计算

1、按瓦斯涌出量计算

Q=100qk/0.8

式中Q——工作面实际需要风量，m3/min;

Q——工作面瓦斯绝对涌出量，1.8m3/min;

k——工作面瓦斯涌出不均衡系数,k=1.5

由此计算得Q=337.5m3/min;

2、按工作面温度计算（工作面温度为20℃，风速取1.5m/s）

Q=60VSK

式中V——工作面平均风速,1.5m/s;

S——工作面的平均断面，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算：

9.25m2;

K——工作面长度调整系统，1.0。

由此求得Q=832.5m3/min;

3、按工作面每班最多工作人数计算

Q=4×n

式中n——工作面的最多工作人数，40人。

由此求得Q=160m3/min;

4、按炸药用量计算

Q=25A

式中A——采煤工作面一次爆破的最大炸药用量，20kg.

由此求得Q=500m3/min;

以上取最大值832m3/min。

5、风速验算：

A、最大控顶距时S大=4.2×2.5=10.5m2

V小=Q/60/S大=832÷60÷10.5=1.32m/s＞0.25m/s

B、最小控顶距时S小=3.2×2.5=8m2

V大=Q/60/S小=832/60/8=1.73m/s＜4m/s

根据风量计算及风速验算，11301采煤工作面回采时配风量832m3/min符合《煤矿安全规程》要求。

11301采面回采期间可根据实际瓦斯涌出量的变化，适当对工作面供风量进行调整。

（三）、通风路线

进风系统流程：

地面新鲜风→主、副井→1827运输石门→11301进风巷道→11301运输巷→11301回采工作面

回风系统流程：

11301回采工作面→11301回风巷→11301回风绕道风→1860回风石门→总回→地面

二、掘进巷道需计算风量

（一）掘进工作面瓦斯涌出量预测

按照AQ1018—2006标准及该矿井掘进工作面瓦斯涌出来源（掘进巷道煤壁和掘进巷道落煤瓦斯涌出量组成），掘进面瓦斯涌出量为：

Q掘＝Q1+Q2m³/min

式中：

Q掘－掘进工作面瓦斯涌出量，m3/min；

Q1－掘进煤壁瓦斯涌出量，m3/min；

Q2－掘进巷道落煤瓦斯涌出量，m3/min。

1）掘进煤壁瓦斯涌出量

Q1＝DVQ0[2（L/V）0.5－1]m3/min

式中：

D－巷道断面内暴露煤壁面的周边长度，m；对于薄及中厚煤层，D＝2mo，mo为开采层厚度；对于厚煤层，D＝2h+b，h及b分别为巷道的高度及宽度；

K13煤层平均厚2.5m，为中厚煤层，因此D＝2mo＝2×2.5＝5。

V－巷道平均掘进速度，m/min；

Q0－煤壁瓦斯涌出初速度，按以下经验公式计算：

Q0＝0.026[0.0004（Vr）2+0.16]ω0m3/min

Vr－原煤挥发分；

ω0－煤层瓦斯含量，m3/t；

L－巷道长度，m。

Q0＝0.026[0.0004（Vr）2+0.16]ω0m3/min

＝0.026×（0.0004×13.662+0.16）×14

＝0.085m3/min

则：

Q1＝5×0.0027×0.085×[2×（300/0.0027）0.5－1]＝0.76m3/min

2）掘进落煤瓦斯涌出量

Q2＝SVr（ω0—ωc）m³/min

式中：

S－掘进巷道断面积（半煤岩巷时为掘进端头见煤面积），m2；

ωc－煤层残存瓦斯量，2.4m3/t；

r－煤的容重t/m3。

Q2＝5.7×0.0027×1.43×（14－2.4）＝0.26m³/min

根据矿井开拓布置及掘进工作面推进速度安排，经计算：

炮掘工作面瓦斯涌出量：

Q掘＝0.76+0.26＝1.02m3/min。

（二）11302回风巷实际需风量

1）按瓦斯涌出量计算：

Q=100×q×k=100×1.02×1.2÷0.8=153m3/min

式中Q——掘进工作面实际需要的风量，m3/min；

100——单位瓦斯涌出配风量，以回风流瓦斯浓度不超过1%的换算值；

q——掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，1.02m3/min；

k——掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，此处取1.8。

2）按炸药量计算：

Q=25×A=25×2.85=71.25m3/min

式中25——每1kg炸药爆炸不低于25m3的配风量；

A——掘进工作面一次爆破的最大炸药用量，此处规定A=2.85kg。

3）按当班人数计算：

Q=4×n=4×12=48m3/min

式中：

4——每人每分钟不低于4m3的配风量；

n——同时工作最多人数，此处n=12。

4）按局部通风机的实际吸收量计算：

Q=Q局×I=180×1=180m3/min

式中：

Q局——掘进工作面局部通风机的实际吸风量，m3/min；YBT型局部通风机吸风量为180～230m3/min，取180m3/min；

I——局部通风的局部通风机台数，本矿均为2台（一台备用）。

所以，掘进工作面实际需要风量取以上计算最大值180m3/min。

5）11302回风巷风量验算

A、按最低风速验算：

掘进工作面最低风量为

Q≧q.s岩=9×4.6=41.4m3/min

式中：

q——按岩巷掘进工作面最低风速的换算系数，取q=9；

S——掘进断面积：

S=4.6㎡。

B——按最高风速验算：

B、掘进工作面最高量：

Q岩≦240×4.6㎡=1104m3/min

式中240——换算系数；

S——断面积，4.6m2。

C、按有害气体浓度验算：

回风流中瓦斯或二氧化碳浓度不得超过1%，即

Q=q瓦/Q掘≦1%

式中：

Q——掘进工作面需要风量，m3/min；

q瓦——瓦斯绝对涌出量，m3/min。

则Q掘≧q瓦/1%=1.02/0.1=10.2m3/min

掘进工作面需风量180m3/min满足以上4个条件,所以选用YBT-52型（11KW×2）风机。

（三）11302运输巷需风量计算

1）按瓦斯涌出量计算：

Q=100×q×k=100×1.02×1.2÷0.8=153m3/min

式中：

Q——掘进工作面实际需要的风量，m3/min；

100——单位瓦斯涌出配风量，以回风流瓦斯浓度不超过1%的换算值；

q——掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，1.02m3/min；

k——掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，此处取1.8。

2）按炸药量计算：

Q=25×A=25×2.85=71.25m3/min

式中：

25——每1kg炸药爆炸不低于25m3的配风量；

A——掘进工作面一次爆破的最大炸药用量，此处规定A=2.85kg。

3）按当班人数计算：

Q=4×n=4×12=48m3/min

式中：

4——每人每分钟不低于4m3的配风量；

n——同时工作最多人数，此处n=12。

4）按局部通风机的实际吸收量计算：

Q=Q局×I=180×1=180m3/min

式中Q局——掘进工作面局部通风机的实际吸风量，m3/min；YBT型局部通风机吸风量为180～230m3/min，取180m3/min；

I——局部通风的局部通风机台数，本矿均为2台（一台备用）。

所以，掘进工作面实际需要风量取以上计算最大值180m3/min。

5）11302运输巷风量验算

A、按最低风速验算：

掘进工作面最低风量为：

Q≧q.s岩=9×5.7=51.3m3/min

式中：

q——按岩巷掘进工作面最低风速的换算系数，取q=9；

S——掘进断面积：

S=5.7㎡。

B、按最高风速验算：

掘进工作面最高量：

Q岩≦240×5.7㎡=1368m3/min

式中：

240——换算系数；

S——断面积，5.7m2。

C、按有害气体浓度验算：

回风流中瓦斯或二氧化碳浓度不得超过1%，即：

Q=q瓦/Q掘≦1%

式中：

Q——掘进工作面需要风量，m3/min；

q瓦——瓦斯绝对涌出量，m3/min。

则：

Q掘≧q瓦/1%=1.02/0.1=10.2m3/min

掘进工作面需风量180m3/min满足以上4个条件,所以选用YBT-52型（11KW×2）风机。

三、硐室实际需要风量计算

按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和计算。

矿井开采方案设计未设置独立通风硐室。

四、其它巷道实际需要风量计算：

n

Q其它=∑Q其它i=200m3/min

五、矿井总用风量计算

Q矿需=（Q采+Q掘+Q硐+Q其它）×k矿通=1740m3/min.

六、矿井风量分配表

地点

风量

地点

风量

11301采面

832.5m3/min.

11302运输巷

180m3/min.

11302回风巷

180m3/min.

其他巷道

200m3/min.

合计

1740m3/min.

规程（措施）及重要制度会审表

1、规程（措施）及制度名称：

2、会审时间：

年月日～时；2、地点：

参加会审人员签字：

实际控制人（签字）：

矿长（签字）：

总工程师（签字）：

会审意见：

规程（措施）及重要制度贯彻记录

规程（措施）名称：

传达地点：

传达时间：

传达人：

应到人数：

实到人数：

三、参加学习人员签名