配风方案201外检.docx

配风方案201外检.docx

《配风方案201外检.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《配风方案201外检.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

配风方案201外检

配风方案

山西柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司

二O一四年八月

毛家庄煤业有限公司配风方案

矿井通风基本情况

山西柳林鑫飞毛家庄煤业有限公司现开采煤层为5#煤层，采用三斜一竖开拓方式。

矿井井田面积5.649Km2，核定生产能力为150万吨/年。

矿井通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式，副斜井、行人斜井进风和主斜井进风、回风立井回风的通风系统。

矿井需风量为6539.56m3/min，总进风为7847.03m3/min，总回风为7977.6m3/min，有效风量为7338.10m3/min。

我矿2012年瓦斯等级鉴定全矿井绝对瓦斯涌出量8.20m3/min，煤层具有爆炸性，煤层自然倾向性为Ⅱ级自燃煤层。

矿井主备扇型号FBCDZ№28/2×250KW，主扇风机叶片安装角为-6度，风量范围：

13800～5580m3/min，风压范围为783～2940Pa，现风压为1570Pa，矿井等积孔为3.99m2。

全矿井现共布置一个回采工作面，一个备用工作面，二个掘进工作面。

矿井需风量的计算：

一、5102回采工作面实际需风量计算

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、人员等分别进行计算，取其最大值为该工作面需要风量。

其配风需根据正常生产采煤工作面时配风，具体计算过程如下:

①按工作面气象条件计算

Q工作面=60×70%×Vcf×Scf×kch×kcl

=60×70%×1.5×17.5×1.1×1.2=1455.3m3/min，取1500m3/min

式中：

Vcf—采煤工作面风速，按表1选取，另外考虑山西省矿井夏季进风流温度较高，采煤工作面风速选值应不小于1.5m/s，选取1.5m/s；

Scf—采煤工作面的平均断面积，Scf—采煤工作面的平均断面积，

=17.5m2；

kch—采高调整系数取1.2（采高4.06m，选取1.2）；

kcl—采煤工作面长度调整系数取1.1（工作面长度149m，选取1.1）；

70%—有效通风断面系数；

60—为单位换算产生的系数。

②按工作面瓦斯涌出量计算

Q工作面=100×qcg×kcg

=100×4.12×1.5

=618m3/min

式中：

Qcr—采煤工作面需要风量，m3/min；

Qcg—采煤工作面回风巷的风排瓦斯量，m3/min；

根据矿井瓦斯涌出量预测报告，生产能力达150万t/a时，工作面瓦斯绝对涌出量为6.85m3/min，根据该矿提供的连续三个月瓦斯抽采报表，回采工作面平均瓦斯抽采量为2.73m3/min，需风排瓦斯量为4.12m3/min。

kcg—该工作面瓦斯涌出不均衡系数，（正常生产条件下连续观测一个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯涌出量的比值，计算为1.23，取为1.5）。

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。

③按二氧化碳涌出量计算

Q工作面=67×qcc×kcc

=67×2.849×1.54=294m3/min

式中：

qcc—回采工作面回风巷风流中平均绝对CO2涌出量。

矿井瓦斯等级鉴定中，相对二氧化碳涌出量为1.29m3/t，预计生产能力达150万t/a时，绝对涌出量为4.07m3/min，采煤工作面绝对二氧化碳涌出量按矿井绝对二氧化碳涌出量的70%计算，为2.849m3/min。

67—采煤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；

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二氧化碳绝对涌出量比值；经计算为1.54。

④按人数计算

Q工作面≥4Ncf=4×40=160m3/min

式中：

Ncf—工作面同时工作的最多人数，取40人；

4—每人需风量，m3/min。

经计算，按回采工作面气象条件计算的风量最大，故回采工作面取最大值：

1500m3/min。

⑤按风速验算

ａ、验算最小风量：

Qcf≥60×0.25×Scb

=60×0.25×Lcb×hcf×70%=60×0.25×4.61×4.06×70%=196.5m3/min

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，4.61m；

hcf—采煤工作面实际采高，4.06m；

0.25—采煤工作面允许的最小风速，m/s；

70%—有效通风断面系数。

ｂ、验算最大风量：

Qcf≤60×4.0×Scs=60×4.0×Lcs×hcf×70%=60×4×4.01×4.06×70%

=2735m3/min

式中：

Scb—采煤工作面最小控顶有效断面积，m2；

hcf—采煤工作面实际采高，4.06m；

Lcs—采煤工作面最小控顶距，4.01m；

70%—有效通风断面系数；

4.0—采煤工作面允许的最大风速，m/s。

经风速校验，回采工作面风量为1500m3/min，满足《规程》要求。

二、5201采煤工作面实际需要风量计算

本矿接替工作面长度、采高及设备等参数相同，按照备用工作面需要风量至少不低于采煤工作面的50%，进行配风。

备用工作面需风量计算公式为

Q备≥1/2×Q采=1/2×1500=750m3/min

三、掘进工作面实际需要风量计算

我矿现有2个掘进面（5207回风顺槽掘进工作面、5207轨道顺槽掘进工作面）。

掘进工作面需要风量，按瓦斯、工作面气温、风速、人数以及局部通风机的实际吸风量等分别进行计算，取其中最大值作为掘进工作面的需风量。

该矿5号煤层布置两个掘进工作面分别是5207轨道顺槽掘进工作面、5207回风顺槽掘进工作面，为双巷掘进。

2个掘进面均为煤巷掘进，当按局部通风机实际吸风量计算需要风量时，安设局部通风机的巷道中的风量，除了满足局部通风机的吸风量外，还应保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风流之间的巷道风速不小于0.25m/s要求。

1、5207回风顺槽掘进工作面风量计算：

①按瓦斯涌出量计算

Q5207回风顺槽=100×qcg×kcg

=100×0.21×1.5

=22.50m3/min

式中：

Qcg—掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min，抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算，经计算为0.21m3/min；

kcg—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值，经计算为1.24,取1.5；

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。

②按照二氧化碳涌出量计算

Q5207回风顺槽=67×qhc×khc

=67×0.18×1.5

=,18.09m3/min

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，经计算为0.18m3/min；

khc——掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值，经计算为1.32，取1.5；

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。

③按人数计算

Qhf≥4Nhf=4×38=152m3/min

式中：

Qhf—工作面需要风量，m3/min

Nhf—工作面同时工作的最多人数，38人；

4—每人需风量，m3/min。

④按风速进行验算

a）验算最小风量

Qaf≥60×0.25Shf=60×0.25×13=195m3/min

b）验算最大风量

Qaf≤60×4.0Shf=60×4×13=3120m3/min

式中：

Shf—掘进工作面巷道的净断面积，13m2。

⑤按局扇吸风量计算

5207回风顺槽掘进与5207轨道顺槽掘进按选择FBDNo-6.3/2×30KW型局扇供风来计算风量，该型号局扇吸风量取420-600m3/min，取600m3/min。

故：

Q5207掘进=Q吸×I+60×0.25S5207回风顺槽

=600×2+60×0.25×12.88

=1393.20m3/min取1400

式中：

Q5207回风顺槽—综掘工作面需要风量；安设局部通风机的巷道中的风量，除了满足局部通风机的吸风量外，还应保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风流之间的巷道风速不小于0.25m/s要求。

I—掘进工作面同时通风的局部通风机台数。

0.25—有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷允许最低风速。

S5207回风顺槽—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积12.88m2。

综合分析，根据上述验算掘进工作面最大须风量为195m3/min，结合柳林县通风实施细则掘进面配备局扇型号FBD2×30KW吸风量为600m3/min，风筒出口风量保持在540m3/min以上，大于195m3/min，故局扇前配风量为1393.2m3/min。

取其最大值1400m3/min，

故：

Q轨5207轨顺+5207回风顺槽＝Q5207轨道顺槽+Q5207回风顺槽＝1400m3/min

四、硐室需要风量计算

我矿井下现有3个独立配风硐室（轨道下山材料库、临时水泵房、二采区配电室）。

井下机电硐室应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风；采区小型机电硐室，根据《煤矿安全规程》确定需要风量取60-80m3/min；选取硐室风量，应保证机电硐室温度不超过30℃，其他硐室不超过26℃。

所以硐室需要风量，应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和来计算，如下式：

式中：

∑Q硐—所有独立通风硐室需要风量总和，m3/min；

Q硐1、Q硐2、Q硐3、…、Q硐n—不同独立供风硐室需要风量，m3/min。

1、轨道下山材料库

①按照硐室体积计算

Qem=4V/60=4×364/60=24.33m3/min

式中：

Qem——轨道下山材料库需要风量，m3/min；

V——轨道下山材料库的体积，364m3；

4——轨道下山材料库内空气每小时更换次数。

②按最低风速进行验算

Qaf=60×0.25Shf=60×0.25×16=240m3/min，取为250m3/min。

式中：

Shf—轨道下山材料库的净断面积，16m2。

综合分析，取其最大值250m3/min，为轨道下山材料库的需要风量。

2、临时水泵房

二采区临时水泵房中运转的电动机总功率为270kW；机电硐室进、回风流的温差经实测为4K；机电硐室发热系数取为0.03。

取为150m3/min。

（3）二采区变电所需风量计算

二采区变电所为小型机电硐室，应按照硐室中运行的机电设备发热量进行计算：

式中：

——机电硐室的需要风量，m3/min；

——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；

——机电硐室发热系数，数值见表4；

——空气密度，一般取

=1.20kg/m3；

——空气的定压比热，一般可取

=1.0006KJ/（kg·K）；

——机电硐室的进、回风流的温度差，K。

表4机电硐室发热系数（

）表

机电硐室名称

发热系数

空气压缩机房

0.20～0.23

水泵房

0.01～0.03

变电所、绞车房

0.02～0.04

二采区变电所中运转的电动机总功率为100kW；机电硐室进、回风流的温差经实测为4K；机电硐室发热系数取为0.03。

取为150m3/min。

因此，该矿的独立通风硐室所需风量为

∑Q硐室=150+150+250=550m3/min。

五、其它独立配风巷道6条（井底风门联络巷进风、采区皮带配风巷、采区轨道配风巷、5207轨道顺槽配风巷、轨道下山底部配风、皮带下山底部配风）。

其它用风巷道实际需要风量，应按矿井各个其它巷道用风量的总和计算，如下式：

式中：

∑Q其它—所有独立通风巷道需要风量总和，m3/min；

Q其它1、Q其它2、Q其它3、…、Q其它n—不同独立通风巷道需要风量，m3/min。

1、其它用风巷道实际总需要风量计算结果

我矿6条独立用风巷道实际总需要风量∑Q其它：

∑Q其它=Q1皮带下山行人联络+Q2采皮配+Q3采轨配+Q4下山皮带配风+Q5下山轨道配风+Q65207风门

=110+213+213+213+413+180

=1342m3/min

六、矿井总需风量计算结果

通过上面的计算与分析，矿井总需风量为：

Q矿井≥（∑Q采+∑Q备+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K矿通

=（1500+750+1400+550+1342）×1.18

=5542×1.18

=6539.56m3/min

因此，矿井总需要风量为：

6539.56m3/min。

各用风地点需风量见下表：

矿井各用风地点需要风量

地点名称

需风量

（m3/min）

备注

地点名称

需风量

（m3/min）

备注

5102综采面

1500

回

采

5207轨道顺槽

1400

掘进面

5207回风顺槽

皮带下山底部配风

213

其它

5207轨道顺槽配风

180

采区轨道巷配风

213

5201备采面

750

轨道下山底部配风

413

采区皮带巷配风

213

轨道下山材料库

250

硐室

井底风门联络巷

110

临时水泵房

150

下山采区配电室

150

Q总进=7847.03m3/min，Q总进＞Q需进=6539.56m3/min

根据以上计算和对比。

本矿总进风量和各用风地点配风量均满足安全生产需求。

七、矿井通风能力验证

矿井现总回风7977.6m3/min，由主扇风机的特性曲线分析，主扇风机工况点处在风压特性曲线合理工作范围之内，风机运行平稳。

井下巷道各用风地点的风流方向稳定，风量充足，井巷风速、瓦斯浓度、温度都符合《规程》规定，风量分配合理，且与实际用风风量相匹配，完全能够满足150万吨/年安全生产的需要。

审批表

编制单位：

瓦斯防治中心

编制人：

总工程师：

通风矿长：

通风副总：

编制日期：

年月