份风量分配计划.docx

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份风量分配计划

鑫鑫矿业有限公司

矿井月份风量分配计划

2012年2月

矿井风量设计及计划

矿井采用分区式通风，主井平硐进风，副井平硐进风，风井平硐地面安装两台FBCDNO19一用一备两台风机，两台风机电机功率2×110KW，一台运转，一台备用，机房各种仪器及反风设施齐全，风机排风量为3440m3/min，负压为1550-3600Pa，等积孔1.89m2，矿井通风系统结构简单，网络匹配，系统稳定可靠。

采区实行独立通风，采掘工作面、机电硐室全部实现独立通风系统，无不合理的串联通风、老塘通风和扩散通风，掘进工作面局部通风机实现了双风机双电源自动切换和风电两闭锁，2012年5月份矿井总需风量为3244m3/min，实测矿井总进风量为3830m3/min，风量完全能够满足生产需要。

根据2012年5月份生产作业计划和其他用风地点，按照风量计算细则计算需风量，按需风量合理分配。

2012年5月份计划供风地点：

全风压供风采煤工作面一个，即一采区采煤＋1101工作面；局扇供风的掘进工作面4个，即＋01集中抽放进风巷、＋1301下机巷掘进工作面、＋01集中抽放回风巷、＋1301上副巷掘进工作面、硐室1个，即＋990西巷变电所。

通过计算本月矿井总需风量为3430m3/min，测定矿井总进风量为3830m3/min，证明矿井风机能力完全满足生产需要。

根据生产作业计划，确定无通风系统改变项目，采区与采区之间风量调整无重大变化，矿井风量设计计划与上月基本相同。

一、采煤实际需要风量：

按矿井各个采煤工作面实际需要风量综合计算：

＋1101采煤工作面实际需要风量，应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

＋1101采煤工作面实际需要风量731m3/min

1、按气象条件进行计算：

Qcf=60×70%×Vcf×Scf×Kch×Kcl

式中：

Q采—采煤工作面需要风量m3/min

Vcf—采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度，进风流温度15℃，风速取值1.0m/s。

Scf—采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2。

Kch—采煤工作面采高调整系数，采高1.米，调整系数取值1.0。

Kcl—采煤工作面长度调整系数，长度85米，调整系数取值1.0。

70%—有效通风断面系数。

60—为单位换算产生的系数。

所以，Qcf=60×70%×1.0×3.7×1.7×1.0×1.0=265m3/min

2、按瓦斯涌出量计算

Qcf=100×qcg×Kcg

式中：

qcg—采煤工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

Kcg—采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值，取值1.2。

100—按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

所以，Qcf=100×551×0.04%×1.2=26.45m3/min

3、按二氧化碳涌出量计算

Qcf=67×qcc×Kcc

式中：

qcc—采煤工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min。

Kcc—采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值，取值1.2.

100—按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

所以，Qcf=100×551×0.12%×1.2=79.34m3/min

4、按炸药量计算

Qcf≥10Acf

式中：

10—每千克二、三级煤矿许用炸药需风量，m3/min。

Acf—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，6.3㎏.

Qcf≥10×6.3=63m3/min

5、按工作人员数量验算

采煤工作面每人供风量不低于4m3/min。

Qcf≥4Ncf

式中：

Ncf—采煤工作面同时工作的最多人数，24人

4—每人需风量，m3/min。

Qcf=4×24=96m3/min

6、按风速进行验算

①验算最小风量：

Qcf≥60×0.25×Scb

Scb=lcb×hcf×70%

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，4.2m。

hcf—采煤工作面实际采高，1.7m。

0.25—采煤工作面允许的最小风速，m/s。

70%—有效通风断系数。

所以，Qcf≥60×0.25×4.2×1.7×70%=74.97m3/min

②验算最大风量：

Qcf≤60×4.0×Scs

Scs=lcs×hcf×70%

式中：

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，3.2m。

hcf—采煤工作面实际采高，1.7m。

4.0—采煤工作面允许的最大风速，m/s。

70%—有效通风断系数。

所以，Qcf≤60×4.0×3.2×1.7×70%=913.92m3/min

74.97＜265＜913.92

即风速符合要求。

：

1、按气象条件进行计算：

Qcf=60×70%×Vcf×Scf×Kch×Kcl

式中：

Q采—采煤工作面需要风量m3/min

Vcf—采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度，进风流温度16℃，风速取值1.0m/s。

Scf—采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2。

Kch—采煤工作面采高调整系数，采高2米，调整系数取值1.1。

Kcl—采煤工作面长度调整系数，长度70米，调整系数取值0.9。

70%—有效通风断面系数。

60—为单位换算产生的系数。

所以，Qcf=60×70%×1.0×3.7×2.0×1.1×0.9=308m3/min

2、按瓦斯涌出量计算

Qcf=100×qcg×Kcg

式中：

qcg—采煤工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

Kcg—采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值，取值1.2。

100—按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

Qcf=100×499×0.04%×1.2=23.95m3/min

二、掘进工作面实际需要风量，应按矿井各个需要独立通风掘进工作面（4个）实际需要风量的总和计算：

∑Q掘＝（Q1+Q2）

＝285+285=570m3/min

每个掘进工作面实际需要风量，应按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

（一）-410水平总回风上山

1、按照瓦斯涌出量计算

Qhf=100×qhg×Khg

式中：

qhg—掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

Khg—掘进工作面瓦斯涌出不均匀备用风量系数，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绝对瓦斯涌出量的比值，取值1.3。

100—按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

所以，Qhf=100×0.04%×135×1.3=7.02m3/min

2、按照二氧化碳涌出量计算

Qhf=67×qhcKhc

式中：

qhc—掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min。

Khc—掘进工作面二氧化碳涌出不均匀备用风量系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均绝对二氧化碳涌出量的比值，取值1.3。

67—按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。

所以，Qhf=67×0.12%×135×1.3=14.11m3/min

3、按炸药量计算

Qhf≥10Ahf

式中：

Ahf—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，11.1㎏。

Qhf≥10×11.1=111m3/min

4、按局部通风机实际吸风量计算

Qhf=Qaf×I+60×0.25Shdm3/min

式中：

Qaf—局部通风机实际吸风量，m3/min。

I—掘进工作面同时通风的局部通风机台数，1台。

0.25—有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷允许的最低风速。

Shd—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，7m2。

-410水平总回风上山选用型号为FBD№4.5/2×5.5的局部通风机，功率2×5.5KW，风筒直径500mm，供风距离250m，根据实测其实际吸风量为180m3/min，所以掘进工作面风机前需配风量取：

所以，Qhf=180×1+60×0.25×7=285m3/min

5、按工作人员数量验算

Qaf≥4Nhf

式中：

Nhf—掘进工作面同时工作的最多人数，9人。

Qaf≥4×9=36m3/min

6、按风速进行验算

①验算最小风量：

Qaf≥60×0.25Shf

Qaf≥60×0.25×7=105m3/min

②验算最大风量：

Qaf≤60×4.0Shf

Qaf≤60×4.0×7=1680m3/min

式中：

Shf—掘进工作面巷道的净断面积，7m2。

105＜285＜1680

即风速符合要求。

经过以上计算，-410水平总回风上山风机前需风量确定为285m3/min。

（二）-410水平总回风上山反掘下山

1、按照瓦斯涌出量计算

Qhf=100×qhg×Khg

式中：

qhg—掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

Khg—掘进工作面瓦斯涌出不均匀备用风量系数，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绝对瓦斯涌出量的比值，取值1.3。

100—按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

所以，Qhf=100×0.04%×141×1.3=7.33m3/min

2、按照二氧化碳涌出量计算

Qhf=67×qhcKhc

式中：

qhc—掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min。

Khc—掘进工作面二氧化碳涌出不均匀备用风量系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均绝对二氧化碳涌出量的比值，取值1.3。

67—按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。

所以，Qhf=67×0.12%×141×1.3=14.74m3/min

3、按炸药量计算

Qhf≥10Ahf

式中：

Ahf—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，11.1㎏。

Qhf≥10×11.1=111m3/min

4、按局部通风机实际吸风量计算

Qhf=Qaf×I+60×0.25Shdm3/min

式中：

Qaf—局部通风机实际吸风量，m3/min。

I—掘进工作面同时通风的局部通风机台数，1台。

0.25—有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷允许的最低风速。

Shd—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，7m2。

-410水平总回风上山反掘下山选用型号为BDJ60-№4.5的局部通风机，功率2×5.5KW，风筒直径500mm，供风距离110m，根据实测其实际吸风量为180m3/min，所以掘进工作面风机前需配风量取：

所以，Qhf=180×1+60×0.25×7=285m3/min

5、按工作人员数量验算

Qaf≥4Nhf

式中：

Nhf—掘进工作面同时工作的最多人数，9人。

Qaf≥4×9=36m3/min

6、按风速进行验算

①验算最小风量：

Qaf≥60×0.25Shf

Qaf≥60×0.25×7=105m3/min

②验算最大风量：

Qaf≤60×4.0Shf

Qaf≤60×4.0×7=1680m3/min

式中：

Shf—掘进工作面巷道的净断面积，7m2。

105＜285＜1680

即风速符合要求。

经过以上计算，-410水平总回风上山反掘下山需风量确定为285m3/min。

（三）11109工作面进风探煤巷（串）

1、按照瓦斯涌出量计算

Qhf=100×qhg×Khg

式中：

qhg—掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

Khg—掘进工作面瓦斯涌出不均匀备用风量系数，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绝对瓦斯涌出量的比值，取值1.3。

100—按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

所以，Qhf=100×0.03%×141×1.3=5.5m3/min

2、按照二氧化碳涌出量计算

Qhf=67×qhcKhc

式中：

qhc—掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min。

Khc—掘进工作面二氧化碳涌出不均匀备用风量系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均绝对二氧化碳涌出量的比值，取值1.3。

67—按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。

所以，Qhf=67×0.1%×141×1.3=12.28m3/min

3、按炸药量计算

Qhf≥10Ahf

式中：

Ahf—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，5.7㎏。

Qhf≥10×5.7=57m3/min

4、按局部通风机实际吸风量计算

Qhf=Qaf×Im3/min

式中：

Qaf—局部通风机实际吸风量，m3/min。

I—掘进工作面同时通风的局部通风机台数，1台。

11109工作面进风探煤巷选用型号为FBD№4.5/2×5.5的局部通风机，功率2×5.5KW，风筒直径400mm，供风距离40m，根据实测其实际吸风量为180m3/min，因与11109工作面进风处在同一风路中，所以掘进工作面风机前需配风量取：

所以，Qhf=180×1=180m3/min

5、按工作人员数量验算

Qaf≥4Nhf

式中：

Nhf—掘进工作面同时工作的最多人数，9人。

Qaf≥4×9=36m3/min

6、按风速进行验算

①验算最小风量：

Qaf≥60×0.25Shf

Qaf≥60×0.25×4.94=75m3/min

②验算最大风量：

Qaf≤60×4.0Shf

Qaf≤60×4.0×4.94=1186m3/min

式中：

Shf—掘进工作面巷道的净断面积，4.94m2。

75＜180＜1186

即风速符合要求。

经过以上计算，11109工作面进风探煤巷需风量确定为180m3/min；因与11109工作面进风处在同一进风路中，两者需风量取其最大值，所以11109工作面进风探煤巷需风量只作为参考，不计算矿井总需风量。

三、机电硐室需要风量计算

发热量大的机电硐室，应按照硐室中运行的机电设备发热量进行计算。

1、硐室需要风量计算

∑Qur=Q中配+Q火药发放点+Q-550泵房=120+80+60=260m3/min

Q-204配电泵房=

式中：

∑W—机电硐室中运转的电动机（或变压器）总功率（按全年中最大值计算），KW。

θ—机电硐室发热系数，取值0.04。

ρ—空气密度，一般取ρ=1.20kg/m3

Cp空气的定压比热，一般可取Cp=1.0006Kj/（kg×k）

△t—机电硐室的进、回风流的温度差，k。

所以，Q-204配电泵房=

=

=

=117m3/min

-204配电泵房需风量为117m3/min，按平时给定风量计算取值120m3/min；

Q火药发放点=4V/60m3/min，V=411.89，库房总容积包括联络巷，按平时给定风量值计算为80m3/min；-550水平泵房取值60m3/min。

四、全矿井总需风量计算,分别按井下同时工作的最多人数计算，按采煤、掘进、机电硐室实际需风量总和计算，并取其中最大值。

１、按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3

Q矿=4NKN=213人K=1.20矿井通风系数

=4×213×1.20=1022.4m3/min

２、矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其他用风巷道等用风地点分别进行计算，包括按规定配备的备用工作面需要风量，现有通风系统应保证各用风地点稳定可靠供风。

Qra≥（∑Qcf+∑Qhf+∑Qur+∑Qsc+∑Qrl）×Kaq

式中：

Qra——矿井需要风量，m3/min。

Qcf——采煤工作面需要风量，m3/min。

Qhf——掘进工作面需要风量，m3/min。

Qur——硐室需要风量，m3/min。

Qsc——备用工作面需要风量，m3/min。

Qrl——其他用风巷道实际需要风量，m3/min。

Kaq——矿井通风需要系数，取值1.20。

所以，Qra≥（∑Qcf+∑Qhf+∑Qur+∑Qsc+∑Qrl）×Kaq

=（573+570+260+157.5）×1.2=1560.5×1.2=1873m3/min

五、矿井通风能核定

Apc=330×10-4

式中：

Apc—矿井初步计算的通风能力，万吨每年。

Qai—矿井总进风量，m3/min，矿井实际进风量应满足矿井的总需风量，按核定时矿井总进风量计算。

qra——平均日产吨煤需要的风量，m3/t·min。

Kva——低瓦斯矿井通风能力系数。

330—矿井年工作日。

q=

=

=3.46m3/t

q=日产－吨煤需要的风量，m3/t。

所以，Apc=330×10-4

=330×10-4

=20.8万t/a