S=B*h*70%
采煤工作面采空区顶板悬顶时,必须采取加大风量及控制风流防止向采空区扩散的措施,确保采煤工作面控顶区域内最低风速不得小于0.5m/s,有害气体浓度符合《煤矿安全规程》规定。
根
经风速校验满足《规程》要求确定工作面需风量定为
Q采=554(m3/min)
二、掘进工作面
1、15运输巷掘进(该工作面设计长度800米)
(1)按有害气体涌出量计算
1、按瓦斯涌出量计算
Q掘1=100×q掘×K掘 (m3/min)
Q掘=100×q掘×K掘通
=100×0.21×1.5
=31.5m3/min
2、按CO2涌出量计算
Q掘=100qco2×kco2
=100×qco2×kco2
=100×0.21×1.9
=39.9m3/min
式中:
Q掘1——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平均绝对涌出量,m3/min;
K掘——掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数;1.5
100——掘进工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。
按二氧化碳绝对涌出量计算需要风量时,可参照瓦斯绝对涌出量计算方法进行。
(2)按照风速计算掘进工作面需要风量
Q掘2=60×V掘×S掘max温m3/min
=60×0.25×11
=165m3/min
式中:
V掘——局部通风机供风巷道内最低允许风速,m/s;
岩巷V掘≥0.15m/s,煤巷和半煤岩巷V掘≥0.25m/s;
S掘max——局部通风机供风巷道的最大净断面积,m2;
K温——
(3)、按人数计算
Q掘=4N
=4×9
=36m3/min
式中:
N——掘进工作面最多人数;
(3)按一次爆破最大所用药计算
Q掘=25A
=25*6
=150m3/min
式中:
;按炸药量:
Q掘4≥25A药(m3/min)一级煤矿许用炸药
Q掘4≥10A药(m3/min)二、三级煤矿许用炸药
式中:
A药——一次爆破炸药最大用量,Kg。
此公式仅适用于使用硝酸铵炸药的矿井计算需要风量
4、按风速验算
按《煤矿安全规程》煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足:
即:
15×Sj≤Q掘<240×Sj
取上述计算最大值Q掘=165m3/min
则:
116≤165<1848m3/min,经验算,满足《规程》要求
岩巷掘进最低风量,Q岩掘≥9S掘max(m3/min)
煤巷、半煤岩巷掘进最低风量,Q煤掘≥15S掘max(m3/min)
煤巷、半煤岩巷掘进最高风量,Q掘≤240S掘min(m3/min)
式中:
S掘max——局部通风机供风巷道的最大净断面积,m2;
S掘min——局部通风机供风巷道的最小净断面积,m2
4、局部通风机选型
①局部通风机工作风量计算
Q扇≥Q掘×P=165×1.92=316.8m3/min
式中:
Q扇——局部通风机工作风量,m3/min;如有实测百米漏风率P100,可按下式计算:
Q扇≥Q掘/(1-L×P100/100)
式中:
L——风筒长度,m;
P——局部通风机供风巷道风筒漏风系数,
柔性风筒应按下式计算:
P=1/(1-nL接),P=1/(1-80*0.006)=1.92
式中:
n——风筒接头数;
L接——一个接头漏风率。
反压边连接时,L接=0.002~0.006(煤巷取小值,岩巷取大值)。
②局部通风机工作风压计算
根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、风筒风阻,计算掘进工作面局部通风机工作风压值:
ht≥Rp×Q扇×Q掘=135.4×316.8×165/3600=1966Pa(公式中Q扇、Q掘的计算单位均为m3/s)
式中:
Rp——压入式风筒的总风阻,N.S2/m8;如有实测百米风阻值R100,可按下式计算,
ht——压入式局部通风机全风压,Pa;
Rp=R100×(L/100),
当无实测资料时,应按下式计算。
Rp=6.5α×L/(d5)×ζ=6.5×0.0032×800/(0.85)×3=135.4
式中:
α——风筒摩擦阻力系数(无实测资料时可参用表5),N.S2/m4;
L——风筒长度,m;
d——风筒直径,m;
根据风压风量计算经查表验证FBD5.6/2×11型局部通风机吸风量在240-350m3/min,风压在800-3700Pa能满足该工作面需求。
3、局部通风机安装处巷道全风压供风量的计算
Q掘全=∑Q扇实+60×V安×S安 =316.8+60×0.25×8.1 =438.3 (m3/min)
式中:
V安—局部通风机吸入口至局部通风机供风井巷回风口之间的风速,m/sQ掘全——局部通风机安装处巷道的全风压供风量,m3/min;
∑Q扇实—安装在同一地点并联通风的各局部通风机实际工作风量之和,m3/min。
6、15运输巷工作面所需风量确定为438.3m3/min.
二、15回风顺槽掘进(该工作面设计通风长度800米)
(1)按有害气体涌出量计算
1、按瓦斯涌出量计算
Q掘1=100×q掘×K掘 (m3/min)
Q掘=100×q掘×K掘通
=100×0.21×1.5
=31.5m3/min
2、按CO2涌出量计算
Q掘=100qco2掘×kco2
=100×qco2×kco2
=100×0.21×1.9
=39.9m3/min
式中:
Q掘1——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平均绝对涌出量,m3/min;
K掘——掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数;1.5
100——掘进工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。
按二氧化碳绝对涌出量计算需要风量时,可参照瓦斯绝对涌出量计算方法进行。
(2)按照风速计算掘进工作面需要风量
Q掘2=60×V掘×S掘max温m3/min
=60×0.25×8.1
=121.5m3/min
式中:
V掘——局部通风机供风巷道内最低允许风速,m/s;
岩巷V掘≥0.15m/s,煤巷和半煤岩巷V掘≥0.25m/s;
S掘max——局部通风机供风巷道的最大净断面积,m2;
(3)、按人数计算
Q掘=4N
=4×9
=36m3/min
式中:
N——掘进工作面最多人数;
(3)按一次爆破最大所用药计算
Q掘=25A
=25*6
=150m3/min
式中:
;按炸药量:
Q掘4≥25A药(m3/min)一级煤矿许用炸药
Q掘4≥10A药(m3/min)二、三级煤矿许用炸药
式中:
A药——一次爆破炸药最大用量,Kg。
此公式仅适用于使用硝酸铵炸药的矿井计算需要风量
4、按风速验算
按《煤矿安全规程》煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足:
即:
15×Sj≤Q掘<240×Sj
取上述计算最大值Q掘=165m3/min
则:
90≤150<1920m3/min,经验算,满足《规程》要求
岩巷掘进最低风量,Q岩掘≥9S掘max(m3/min)
煤巷、半煤岩巷掘进最低风量,Q煤掘≥15S掘max(m3/min)
煤巷、半煤岩巷掘进最高风量,Q掘≤240S掘min(m3/min)
式中:
S掘max——局部通风机供风巷道的最大净断面积,m2;
S掘min——局部通风机供风巷道的最小净断面积,m2
4、局部通风机选型
①局部通风机工作风量计算
Q扇≥Q掘×P=150×1.92=288m3/min
式中:
Q扇——局部通风机工作风量,m3/min;如有实测百米漏风率P100,可按下式计算:
Q扇≥Q掘/(1-L×P100/100)
式中:
L——风筒长度,m;
P——局部通风机供风巷道风筒漏风系数,
柔性风筒应按下式计算:
P=1/(1-nL接),P=1/(1-80*0.006)=1.92
式中:
n——风筒接头数;
L接——一个接头漏风率。
反压边连接时,L接=0.002~0.006(煤巷取小值,岩巷取大值)。
②局部通风机工作风压计算
根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、风筒风阻,计算掘进工作面局部通风机工作风压值:
ht≥Rp×Q扇×Q掘=274.1×288×150/3600=3289.8Pa(公式中Q扇、Q掘的计算单位均为m3/s)
式中:
Rp——压入式风筒的总风阻,N.S2/m8;如有实测百米风阻值R100,可按下式计算,
ht——压入式局部通风机全风压,Pa;
Rp=R100×(L/100),
当无实测资料时,应按下式计算。
Rp=6.5α×L/(d5)×ζ=6.5×0.0041×800/(0.65)×1=274.1
式中:
α——风筒摩擦阻力系数(无实测资料时可参用表5),N.S2/m4;
L——风筒长度,m;
d——风筒直径,m;
。
根据风压风量计算经查表验证FBD5.6/2×11型局部通风机吸风量在240-350m3/min,风压在800-3700Pa能满足该工作面需求。
3、局部通风机安装处巷道全风压供风量的计算
Q掘全=∑Q扇实+60×V安×S安 =288+60×0.25×8.1 =409.5 (m3/min)
式中:
V安—局部通风机吸入口至局部通风机供风井巷回风口之间的风速,m/sQ掘全——局部通风机安装处巷道的全风压供风量,m3/min;
∑Q扇实—安装在同一地点并联通风的各局部通风机实际工作风量之和,m3/min。
6、15回风顺槽所需风量确定为.409.5m3/min
∑Q掘=438.3+409.5=847.8m3/min
三、硐室及其它
1、中央配电室
按经验值取硐室需风量:
120m3/min。
2、消防器材库
按经验值取硐室需风量:
80m3/min。
3、材料库一
按经验值取硐室需风量:
80m3/min。
4、01行人风门
按经验值Q行=0.25*60*6=90m3/min。
。
5、04皮带机头
按经验值取硐室需风量:
80m3/min。
6、井底变电所(水仓)
按经验值取硐室需风量:
120m3/min。
7、回风下山调节风窗1
按经验值取硐室需风量:
40m3/min
8、回风下山调节风窗2
按经验值取硐室需风量:
40m3/min。
9、10#皮带机尾行人巷道
按最低风速计算Q行=0.25*60*8.1=121.5=122m3/min。
10、避难硐室
按经验值取硐室需风量:
120m3/min。
∑Q硐=120+80+80+90+80+120+80+40+40+122+120=892m3/min
四、矿井风量计算
1、按井下同时工作的最多人数计算,每人每分钟供风量不得少于4m3。
Q矿=4NK
式中:
Q矿——矿井总供风量,m3/min
4——每人每分钟供给的最低风量,m3/min
N——井下同时工作的最多人数,人。
K——矿井通风系数,矿井采用中央并列式通风,取1.1。
则:
Q矿=4NK=4×200×1.2=960m3/min
2、矿井总风量计算按采煤、掘进、机电硐室及其它用风地点实际需风量计算,各用风地点以达到安全、有良好的工作条件为原则。
矿井总风量按下式计算:
Q矿=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐)×K矿通
=(554+847.8+892)×1.1
=2523.18m3/min
经计算矿井需风量为2524m3/min。
新安发九月份配风计划
编制人:
靳立全
总工程师:
通防科