09年河对门煤矿风量设计及配风计划.docx
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09年河对门煤矿风量设计及配风计划
河对门煤矿
通风设计及配风标准
根据《煤矿井工开采通风技术条件》及《煤矿安全规程》第一百零三条规定，结合我矿生产实际，特拟定矿井通风设计及供风标准。
一、概况
1、我矿为主平硐开拓平硐进风，总回风为斜井，采用中央并列通风，抽出式机械通风方法，主扇型号FBCZ-№11/37，功率37kw，两台（一台备用），风量：
760---1480m3/min。
2、我矿核定生产能力为：
4万吨/年，2009年计划井下布置一个回采工作面，2个掘进工作面，。
3、矿井现布置有：
5102采煤工作面，2008年12月已布置完善，工作面斜长60m,走向长120m；1500运输巷掘进工作面和1503配风巷为全煤巷、一个机电峒室、一个水仓、4个测风站。
4、本矿井开采煤层为镇雄县煤田内的C5煤层，2008年鉴定为低瓦斯矿井，经重庆煤研所鉴定，无煤尘爆炸危险性，属不易自燃煤层。
5、皮带运输下山设有水仓一个，容量为500m3。
途经皮带运输巷排水至地面。
二、矿井供风设计
（一）、矿井需风量
1、按大班最多人数计算：
Q总=4kn=4×1.25×40=200m3/min
式中：
Q总—矿井需风量；
4—井下每人每分钟供风量；
N—井下同时工作最多人数；
K—矿井通风系数。
一般取1.25
2、按矿井相对瓦斯涌出量计算，且总回风流中瓦斯浓度不超过0.75%，根据本矿2008年瓦斯等级鉴定相对涌出量为：
7.46m3/min计，矿井需风量为：
Q总=100qTK/0.75×24×60
=100×7.35×200×1.45/0.75×24×60
=198m3/min
式中：
q—矿井相对瓦斯涌出量；
T—矿井最大日产量；
K—瓦斯涌出不均匀系数；取1.45。
3、按各工作面及峒室实际需风量之和，一般采取由里向外的配风方法进行分配计算，今年我矿布置“一采、两掘进”
（1）、采煤工作面按作业规程计算配风：
332m3/min
（2）、掘进工作面按作业规程计算配风：
150m3/min
（3）、其他巷道配风为：
80m3/min
（4）、水泵房配风量为：
60m3/min
（5）、生产矿井需要风量按各采煤、掘进工作面、硐室及其他巷道等用风地点分别进行计算，现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。
Q总=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）×K
=（332+150×2+60+80）×1.15
=887m3/min
式中：
Q总—矿井总需风量；m3/min
∑Q采—采煤工作面需风量总和；m3/min
∑Q掘—掘进工作面需风量总和；m3/min
∑Q硐—硐室需风量总和；m3/min
∑Q其他—其它地点需风量总和；m3/min
K—矿井供风富裕系数
4、矿井测风结果
（1）、Q总进=997m3/min
（2）、Q总回=1082m3/min
5、结论：
根据《规程》规定各用风巷最高风速和最低风速标准，我矿对分配井下各个用风地点，其它的进风和回风路线的各个风量验算（包括局部地区的自然分配量，如机电峒室），均符合《煤矿安全规程》要求，
附：
矿井风量计算的依据：
（1）、氧气含量的规定
（2）、瓦斯、二氧化碳等有毒气体允许浓度规定
（3）、风流风速规定
（4）、井下空气温度规定
（5）、空气中悬浮粉尘浓度规定
（6）、每人每分钟供风量不少于4m3的规定
（7）、2008年瓦斯等级鉴定报告中的瓦斯涌出量
（二）、各工作面需风量分配风量计算
1、采煤工作面需风量计算：
（取其中最大值）
（1）、按工作面最大绝对瓦斯涌出量计算：
Q采=100qk=100×0.635×1.5=95m3/min
式中：
Q采—采煤工作面需风量
q—采面最大绝对瓦斯涌出量
k—采面瓦斯涌出不均匀系数，取1.5
（2）、按工作面温度（一般150—18°左右）计算：
采煤工作面长壁后退式回采“三、四”排控顶，最大控顶距4.2m,采高1.6m。
Q采=60VSk=60×0.7×4.2×1.6×1.1=310.46m3/min
式中：
V—采面温度的最佳风速
S—采面最大控顶平均断面积
k—采面调整系数（一般取1.1）
附：
采煤工作面空气温度与风速对应表
采面空气温度（°）
采面风速
（m/s）
采面空气温度（°C）
采面风速
（m/s）
15以下
0.3—0.5
20—23
1.0—1.5
15—18
0.5—0.8
23—26
1.5—2.0
18—20
0.8—1.0
26—28
2.0—2.5
（3）、按回采工作时最多人数计算
Q采=4N=4×20=80m3/min
式中：
N—工作面同时工作最多人数
（4）、按炸药量计算（分段爆破）
Q采=25A=25×11=275m3/min
式中：
A—工作面一次爆破的最大用药量（kg）
25—稀释1kg炸药爆破炮烟所需风量。
（5）、按风速验算：
15S≤Q采≤240S→15×8≤Q采≤240×8
→120m3/min≤Q采≤1920m3/min
根据上进计算，采煤工作面配风为：
320m3/min。
2、掘进工作面需风量计算：
（取其中最大值）
（1）、按瓦斯工作面绝对涌出量计算：
Q掘=100qk=100×0.632×1.5=95m3/min
式中：
Q掘—掘进工作面需风量
q—掘工作面瓦斯绝对涌出量
K—瓦斯涌出不均匀系数
（2）、按炸药量计算
Q掘=25A=25×3.9=97.5m3/min
式中：
25—稀释1kg炸药爆破炮烟需风量
A—掘进工作面一次全断面爆破的最大炸药量
（3）、按局扇的实际风量计算：
我矿掘进使用的局扇为：
FBQWo-5.5×2型，吸风量120—180m3/min最大供风距离为150m，风筒直径为500m,局部通风机吸风量必须小于巷道全风压的1.2倍，考虑风筒阻力，故：
配风120m3/min。
（4）、按掘进工作面同时工作最多人数
Q掘=4N=4×8=32m3/min
（5）、按风速验算：
15S≤Q掘≤240S→15×4.4≤Q掘≤240×4.4
→66m3/min≤Q掘≤1056m3/min
根据上述计算掘进工作面配风量为：
180m3/min
3、峒室风量
（1）、水泵房
Q水=3600×W×Θ/1.2×1.005×60×t
=3600×37×0.03/1.2×1.005×60×1
=56m3/min
式中：
Q水---水泵房需风量,m3/min
W---水泵房电动机运转的功率,kw
Θ—水泵房的发热系数;空压机房取0.20—0.23,水泵房取0.02—0.04
1.2—空气密度;kg/m3
1.005---空气定压比热容,kj/kg.k0
t---进回风的温度差,0C
取经验数据60m3/min。
（2）、其它峒室配风量为60--80m3/min
现我矿井下只有水泵房一个、机电峒室两个，因皆在主运输巷侧未独立通风，故有机电峒室的巷道不用增加风量，根据实际检测完全能满足峒室供风需要。
4、其他巷道
矿井掘进有时进行贯通掘进，贯通掘进时，另一端（透窝点巷道）需保持正常通风，其需风量计算为：
（1）、按瓦斯涌出量计算：
Q贯=133qk=133×0.626×1.1=92m3/min
式中：
Q贯—贯通点巷道需风量。
q—贯通点巷道（按煤巷）瓦斯绝对涌出量
K—贯通点巷道瓦斯涌出不均匀系数
（2）、按风速验算：
Q贯≥9S→Q贯≥9×4.4→Q贯≥39.6m3/min
式中：
9—贯通点巷道最低风速
S—贯通点巷道断面积
根据以上计算透窝点巷道配风为：
92m3/min，一般采用JBT-42型5.5KW局部通风机供风。
三、供风标准与风量分配
根据上述对矿井各用风地点所需风量的计算、验算，其供风标准为：
1、5102采煤工作面所需风量为332m3/min。
2、每个掘进工作面所需风量为150m3/min，两个掘进工作面所需风量合计为300m3/min。
3、其它用风点需风量为92m3/min。
4、水仓所需风量为60m3/min。
以上供风标准与风量分配符合《煤矿安全规程》规定和有关技术规范，完全能满足我矿通风安全和矿井生产需要，目前，我矿采用FBCZ-№11/37，3KW轴流式通风机进行全矿井通风，一台工作，一台备用，并进行交替运行。
经实测矿井现总进风量997m3/min，总回风量1082m3/min
矿井总需风量为968m3/min，而主扇风量范围在760-1480m3/min。
我矿正处于中等通风阻力阶段，通风距离越来越
长，但是目前主扇的选型比较合理，完全可以满足40kt/a的生产能力。
序号
巷道名称
断面形状
支护形式
阻力系数
a（ns2/m4）
净断面周长
u（m）
井巷长度
L（m）
断面
风量
风速
V（m/s）
阻力
h（Pa）
S（m2）
s3
Q
（m3/s）
Q2
1
主平硐
半圆
料石
0.001
8.1
250
3.8
55
16.4
985
4.32
9.5
2
皮带运输巷
矩形
工字钢
0.001
8.6
310
4.3
80
15
890
3.45
6.9
3
1500运输巷巷
矩形
木棚
0.002
8.5
150
4.2
74
7.6
453
1.8
3.8
4
1500回风巷
矩形
木棚
0.002
8.3
150
4.0
64
7.6
456
1.9
4.5
5
5102工作面
单体液压支柱
0.002
12
120
6.8
314
7.5
448
1.1
1.5
6
总回风巷
矩形
工字钢
0.001
8.4
405
4.1
69
18
1082
4.4
13
7
局部阻力
10%
39.2
合计
43
四、矿井通风阻力计算
矿井生产按一个回采工作面，两个掘进工作面，现阶段的的摩擦阻力计算为（具体计算值见上表）：
1、矿井通风阻力
磨擦阻力：
h=R*Q2=（a*L*U/S3）*Q2
式中：
h——通风磨擦阻力；Pa
a——井巷磨擦阻力系数；N.s2/m8
L——井巷长度，m
p——井巷净断面周长，m
Q2——通风井巷风量，m3/min
s——井巷净断面，m2
局部阻力按磨擦阻力的10%计算。
2、矿井总风阻
R=h/Q总2=501/342=1.47（N.s2/m8）
式中：
R—矿井总风阻；N.s2/m8
h—矿井通风阻力；Pa
Q总—矿井总风量；m3/s
3、等积孔
A=1.19/√R=1.19/√1.47=1.02m2
式中：
A—矿井等积孔；m2
R—矿井总风阻；N.s2/m8
根据以上计算矿井等积孔大于1.0m2，矿井总风阻小于1.47N.s2/m8说明矿井通风较好，其原因主要有：
①、巷道断面过小且不规格，断面大小不一致，死弯过多，特别是总回风巷及风井。
②、支护不合理。
井下巷道大部分采用木支护且支护质量差，磨擦阻力系数大。
③、风速较大。
主要总回风巷造成大量的摩擦阻力。
五、建议
本矿井虽然属低瓦斯矿井，瓦斯涌出量较小，无煤层爆炸性但底鼓严重，巷道断面不足且不规则，又是木棚支护，时常造成通风不畅，风速过大，阻力增大，而且供风富裕系数较小等，也容易形成瓦斯积聚，造成事故，根据实际情况建议，以增加矿井总进风量，增强矿井抗灾能力。
（1）、扩改总回风巷断面不足之处和井下巷道的转弯死角及不规则的地点，尽量保持断面一致，减小巷道通风阻力和风速，以增加矿井总进风量。
（2）、检修和维护风井行人道、引风道等减少外部漏风。
（3）、检修、维护和完善井下通风设施（如风门、密闭），使其质量达到规定要求，减小内部漏风
（4）、管理、密闭好盲巷、废巷，建立分风设施合理利用风量，减少矿井无效通风量。
（5）、改革支护形式，尽量使用锚杆支护或工钢支护。
（6）、不得多工作面同时作业，造成矿井供风量不足，采掘布置施工严格按本设计配风。
（7）、矿井最多只能布置两个掘进工作面和一个回采面。
2009年4月18日
河对门地煤矿
通
风
设
计
及
配
风
标
准
二〇〇九年四月一十八日
河对门煤矿关于审批
通风设计及配风标准的申请
镇雄县塘房镇煤管所：
我矿生产办公室组织矿相关技术管理人员，根据有关规定编制河对门煤矿2009年通风设计及配风标准，特送贵所审批，敬请贵所予以批复为谢。
特此申请
塘房镇河对门煤矿
二〇〇九年四月一十八日
通风系统现状
矿井通风方式
抽出式
矿井实测总进风量
997m3/min
矿井实测总回风量
1082
m3/min
矿井通风阻力
501
Pa
矿井等级孔
0.98m2
实测反风进风量
m3/min
主扇型号
FBCZ--№11/37
功率
37kw
风量范围
760---1480m3/min
备用主扇型号
FBCZ--№11/37
功率
37kw
风量范围
760---1480m3/min
采煤工作面
需风量
384
壁长×顺槽长（m）
80×120
采高
m
2.0
m3/min
掘进工作面1
需风量
180
最长供风距离（m）
180
选用通风机型号功率（kw）
11
m3/min
掘进工作面2
需风量
180
最长供风距离（m）
180
选用通风机型号功率（kw）
11
m3/min
掘进工作面3
需风量
最长供风距离（m）
选用通风机型号功率（kw）
m3/min
机电峒室1
需风量
60
供风方式
扩散
选用通风机型号功率（kw）
m3/min
机电峒室2
需风量
供风方式
选用通风机型号功率（kw）
m3/min
机电峒室3
需风量
供风方式
选用通风机型号功率（kw）
m3/min
水仓1
需风量
80
供风方式
扩散
选用通风机型号功率（kw）
m3/min
水仓2
需风量
供风方式
选用通风机型号功率（kw）
m3/min
水仓3
需风量
供风方式
选用通风机型号功率（kw）
m3/min
矿井总需风量
911m3/min
困难时期需风量
m3/min
井下同时最多人数
32人/班
反向风门（组）
4
通风设施
密闭风门数6组
调节风门2组
风窗个
煤矿意见：
矿长：
（公章）
二〇〇九年月日
煤管所意见：
签名：
镇煤管所（公章）
二〇〇九年月日
煤炭工业局审批意见：
签名：
县煤炭工业局（公章）
二〇〇九年月日
镇雄县煤矿2009年通风设计及通风标准审批表
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