局部风机选型.docx

局部风机选型.docx

《局部风机选型.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《局部风机选型.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

局部风机选型

主平硐局部通风机的选型

一、主平硐掘进工作面风量计算：

掘进工作面实际需要风量，根据同时工作的最多人数，矿井瓦斯、二氧化碳涌出量，炸药消耗量等因素分别计算，并选取其中最大值。

1）按工作人员数量计算：

Q=4×nk

式中：

Q——掘进工作面实际需要风量，m3／min；

4——每人每分钟应供给的最低风量，m3／min；

n——掘进工作面同时工作的最多人数，n=39；

k——风量备用系数，取1.2-1.25

经计算：

掘进工作面实际需要风量195m3／min。

2）按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：

Q=100×q×k

式中：

Q——掘进工作面实际需要风量，m3／min；

100——单位瓦斯涌出量配风量，以回风流瓦斯浓度不超过0.8%的换算值；

q——掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量，0.3m3／min；

k——掘进工作面因瓦斯涌出不均衡系数，取1.5

经计算：

掘进工作面实际需要风量70.31m3／min。

3）按炸药使用量计算：

Q=25×A/15

式中：

Q——掘进工作面实际需要风量，m3／min；

25——每千克炸药爆炸不低于25m3的配风量；

A——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药用量，A=83.1kg。

15——15分钟稀释爆破产生的有害气体；

经计算：

掘进工作面实际需要风量138.5m3／min。

根据以上计算掘进工作面最大实际需要风量195m3／min。

4）按风速验算

根据《煤矿安全规程》规定，岩巷掘进工作面最低风速0.15m/s，最高风速4m/s的要求进行验算。

即掘进工作面风量应满足：

0.15×Sj≤Q掘≤4×Sj

则：

最低风速验算：

0.15×Sj＝0.15×17.3＝2.595（m3/s）=155.7（m3/min）＜Q掘；

最高风速验算：

4×Sj＝4×17.3＝69.2（m3/s）=4152（m3/min）＞Q掘；

式中：

Sj——掘进工作面巷道断面，取17.3m2。

经验算，掘进工作面最大实际需要风量195m3／min，能满足通风要求，符合规定。

2、通风现状

现在我矿主平硐使用FBD№6.3/2×30Kw风机两台（一台备用）配一趟Φ800m×10m风筒供风。

1.通风阻力计算：

由于该通风系统为非负压通风，通风阻力为巷道通风阻力与风筒通风阻力之和。

1-1巷道通风阻力计算：

=（0.003×2500×10.85/17.23）×1.2

=0.0192

R——巷道的摩擦风阻，kg/m7；

α——摩擦阻力系数0.003

L——巷道长度2500m

U——巷道周长10.85m

S——巷道的净断面17.2m2

K——风压系数，包括局部阻力等因素，取1.2

1-2风筒通风阻力计算：

1-2-1局部通风机最大供风距离：

L=2500m

根据现有情况，采用φ800mm×10m抗静电阻燃柔性风筒向工作面通风，工作面有效风量按195m3/min进行计算。

1-2-2风筒风阻计算：

风筒接头的采用钢圈捆扎、反压边接法。

风筒的风阻包括摩擦风阻与接头、拐弯等局部阻力。

（1）沿程摩檫阻力计算

=（6.5×0.0032×2500）/0.85

=158.69

R摩——风筒的沿程摩擦阻力，kg/m7；

α——风筒的摩擦阻力系数，取0.0032Kg.S2/m4；

L－风筒全长，取2500m；

d－风筒直径，取0.8m；

胶质风筒α、ξ接选用范围参考表

风筒直径（mm）

摩擦阻力α

（N.S2/m4）

百米风阻R

（Ns2•m-8）

接头阻力系数ξ接

备注

300

0.0053

1412

0.15

接头为插接、反边接头

400

0.0049

314

500

0.0045

94

0.15～0.13

600

0.0041

34

700

0.0038

14.7

0.13～0.09

800

0.0032

6.5

1000

0.0029

2.0

（2）接头局部风阻计算

=78

R接——风筒接头风阻，kg/m7；

ξ接——与其相对应的局部阻力系数，取0.13；

n——接头个数，取250；

ρ——空气相对密度，取1.2kg/m3；

S——风筒断面积取0.50m2

（3）弯头局部阻力计算：

=1.29

R弯——风筒弯头风阻kg/m7

ξ弯——与其相对应的弯头局部阻力系数，取1.55Kg.S2/m4；

n——弯头个数2个；

ρ——空气相对密度1.2kg/m3

S——风筒断面0.50m2

胶质风筒拐弯局部阻力系数参考表

拐弯角度

20°

40°

60°

80°

90°

100°

ξ弯

0.18

0.4

0.62

1.0

1.25

1.55

（4）出口阻力计算:

＝2.4

R出——出口阻力kg/m7

ξ弯——与其相对应的弯头局部阻力系数，压入式通风时取1Kg.S2/m4；

ρ——空气相对密度1.2kg/m3

S——风筒断面0.50m2

风筒总阻力为：

R风筒＝R摩＋R接＋R弯+R出

＝158.69＋78＋1.29＋2.4

＝240.38kg/m7

通风总阻力为：

R总＝R巷道＋R风筒

＝0.0192＋240.38

＝240.3992kg/m7

2、局部通风机的实际需要风量计算：

Q局==Q掘×θ，m3/min

=195×2=390m3/min

Q掘——掘进工作面需要的风量，取最大值，195m3/min；

θ——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：

θ=1/（1-nηj）

=2

n——风筒接头数；n取250

ηj——一个接头漏风率，罗圈反压边连接时，ηj=0.002。

3、压入式局扇的工作风压计算

H局扇全压＝R总×Q局2

＝240.3992×（390/60）2

＝10156Pa

由于根据现有条件、无设备满足需要的风压，风筒阻力过大，Φ800mm×10m的柔性风筒不能满足供风需要。

根据现有FBD№6.3/2×30Kw风机（全风压800-6000，全压效率≥80％）根据通风阻力定律则：

=2.5m3/s=150m3/min＜195m3/min

H扇--局部通风机的最大出口风压取6000

θ--风筒Φ800mm×10m时的漏风系数取2

R总--风筒Φ800mm×10m时的总阻力取240kg/m7

掘进需风量为195m3/min，不能满足作业规程规定。

又：

Q掘=v×S

则：

v=2.5/17.2

=0.145m/s＜0.15m/s

根据煤矿安全规程规定掘进中的岩巷风速不得低于0.15m/s，所以现有FBD№6.3/2×30Kw风机两台（一台备用）配一趟Φ800m×10m风筒供风不能达到符合规程要求，需更换局部通风设备。

三、局部通风设备选型计算

1、采用Φ1000mm×20m的抗静电柔性风筒，利用现有FBD№6.3/2×30Kw风机供风。

则风筒阻力为：

式中：

其他同上

α--风筒的摩擦阻力系数，取0.0029Kg.S2/m4

d--风筒直径取1m

n--风筒接头个数取125

S--风筒断面取0.785

则R风筒=47.125+（125×0.13+2×1.55+1）×1.2/（2×0.7852）

=66.939kg/m7

通风总阻力为：

R总＝R巷道＋R风筒

＝0.0192＋66.939

＝66.920kg/m7

局部通风机的实际需要风量计算

Q局==Q掘×θ，m3/min

=195×1.333

=259.935m3/min

Q掘——掘进工作面需要的风量，取最大值，195m3/min；

θ——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：

θ=1/（1-nηj）

=1.333

n——风筒接头数；n取125

ηj——一个接头漏风率，罗圈反压边连接时ηj=0.002。

压入式局扇的工作风压计算

H局扇全压＝R总×Q局2

＝66.920×（259.935/60）2

＝1255.980Pa

根据现有FBD№6.3/2×30Kw风机（全风压800-6000，全压效率≥80％）根据通风阻力定律则：

=4.79m3/s=287.4m3/min

＞195m3/min

H扇--局部通风机的最大出口风压

取{（6000+800）÷2}×80%=2720Pa

θ--风筒Φ1000mm×20m时的漏风系数取1.333

R总--风筒Φ1000mm×20m时的总阻力取67kg/m7

掘进需风量为195m3/min，能够满足作业规程规定。

又：

Q掘=v×S

则：

v=4.79/17.2

=0.28m/s＞0.15m/s

根据煤矿安全规程规定掘进中的岩巷风速不得低于0.15m/s，所以现有FBD№6.3/2×30Kw风机两台（一台备用）配一趟Φ1000m×20m风筒供风符合煤矿安全规程要求，能够满足安全生产的需要。

2、选用FBD№8.0/2×45Kw风机（全风压770-6760，全压效率≥80％）配现有Φ800m×10m风筒供风则：

R总--选用Φ800m×10m柔性抗静电风筒通风总阻力

R总取240kg/m7

根据通风阻力定律则：

=2.37m3/s=142.2m3/min

＜195m3/min

H扇--局部通风机的最大出口风压

取6760×80%=5408Pa

θ--风筒Φ800mm×10m时的漏风系数取2

R总--风筒Φ800mm×10m时的总阻力取240kg/m7

掘进需风量为195m3/min，不能够满足作业规程规定。

又：

Q掘=v×S

则：

v=2.37/17.2

=0.138m/s＜0.15m/s

根据煤矿安全规程规定掘进中的岩巷风速不得低于0.15m/s，所以现有FBD№8.0/2×45Kw风机两台（一台备用）配一趟Φ800m×10m风筒供风不能达到煤矿安全规程要求。

四、局扇选择

根据工作风压、风量和局部通风机的性能曲线，选择合适的局部通风机

部分局部通风机选型表

型号

功率（KW）

风量（m3/min）

风压Pa

全压效率％

比A声级/dB

FBD№5.6/2×11

2×11

287-200

365-3950

≥80

≤25

FBD№5.6/2×15

2×15

390-260

510-5060

≥80

≤25

FBD№6.0/2×15

2×15

370-250

385-5080

≥80

≤25

FBD№6/2×22

2×22

387-275

440-5040

≥80

≤25

FBD№6.3/2×22

2×22

510-345

600-5700

≥80

≤25

FBD№6.3/2×30

2×30

555-420

800-6000

≥80

≤25

FBD№7.1/2×30

2×30

625-340

510-6070

≥80

≤25

FBD№8.0/2×45

2×45

910-550

770-6760

≥80

≤25

经查现有的2台FBDNo6.3/2×30kw对旋局部通风机（一台备用），其全压范围是2000pa-5800pa，风量范围是600m3/min-430m3/min，配1趟φ1000mm胶质风筒，能够满足施工要求。

综合考虑经济效益根据我矿主平硐现有情况无需更换风机，需更换为φ1000mm×20风筒，能够满足施工需要，符合规程规定。