矿井需风量计算.docx

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矿井需风量计算

矿井需风量计算

　　一、依据

本方案依据国家安全生产行业标准AQ1028－2006，《煤矿安全规程》（新版）的有关规定，以及《一通三防管理制度》和采掘《作业规程》进行编制。

　　二、矿井风量计算的标准及原则

1、风量计算标准

（1）井下作业地点同时工作的最多人数计算每人每分钟供风量不少于4m3。

（2）井下各用风地点风流中氧气含量，瓦斯、二氧化碳和其它有害气体允许浓度，必须符合《煤矿安全规程》的有关各项规定。

（3）供给局部通风机的全风压风量，必须大于该风机的吸入风量。

（4）矿井总回风巷瓦斯浓度小于0.75%。

采区回风巷、采掘工作面回风流中瓦斯浓度小于1%。

（5）采掘工作面温度小于或等于26℃，机电硐室温度小于或等于30℃。

（6）采区进回风巷风速必须在0.25-6m/s之间，采掘工作面、掘进工作面风速必须在0.25-4m/s之间，其它通风行人巷风速必须大于0.25m/s。

2、风量计算原则

无论矿井或采区的供风量，均按该地区各个实际用风地点，按照风量计算标准，分别计算出各个用风地点的实际最大需风量，从而求出该地区的风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，作为该地区的供风量。

即“由里往外”的计算原则，由采掘工作面、硐室和其它用风地点计算出各采区风量，最后求出全矿井总风量。

3、矿井风量计算的基础资料

（1）山西吕梁中阳西合煤业有限公司兼并重组整合项目矿井初步设计晋煤办基发[2010]1761号文批复，山西煤矿安全监察局晋煤监监察字[2011]35号文批复。

（2）2010年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定报告。

（3）煤尘爆炸性及煤层自然倾向性鉴定检验报告。

（4）矿井瓦斯涌出量预测报告。

根据煤层瓦斯含量预测瓦斯涌出量，或按矿井实际瓦斯涌出量和瓦斯梯度推算。

（5）采、掘工作面和通风巷道风流温度预测资料。

按矿井当地的气温、地温、井下机械设备热源，其它热源和岩石的热物理性能，计算井下各通风巷道和采、掘工作面的风流温度。

　　三、矿井通风设备叙述

1、主要通风机

1#、2#主扇型号：

FBCDZNO19B　　

功率：

185*2kw

　　风量：

2328—6300m3/min

风压：

989—3740Pa

转速：

980r/min

　　2、局部通风机

型号：

BFDNo5.6/2×15

　　功率：

2*15kw

　　风量：

460－240m3/min

　　　　风压：

400－5300Pa

　　转速：

2930r/min

　　四、矿井风量计算

矿井所需风量按以下方法计算，取其最大值。

1、按井下同时工作的最多人数计算：

Q矿＝4NK＝4×140×1.25=700m3/min

式中：

Q矿——矿井总需风量，m3/min；

　　　N——井下同时工作的最多人数，取140人；

　　　4——每人每分钟供风标准，m3/min；

　　　K——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素，根据国家煤炭工业《采矿工程设计手册》，中央并列式通风取值范围为1.2—1.25。

2、按掘进、硐室等处实际需风量计算：

（1）掘进工作面需风量计算：

A、二采区综掘工作面需风量计算：

①按瓦斯涌出量计算：

Q掘＝100Q瓦·K掘＝100×0.8×2.0＝160m3/min

式中：

Q掘——综掘工作面工作面实际需风量，m3/min；

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；

Q瓦——综掘工作面平均绝对瓦斯涌出量，结合现场实测结果为0.8m3/min；

　　　K掘——综掘工作面瓦斯涌出量不均匀的备用系数，通常机掘工作面取1.5～2.0。

②按局部通风机吸风量计算：

Q综掘=QfIi+15S=350×1+15×10.5=508m3/min

式中：

Qf——综掘工作面局部通风机额定风量，掘进工作面选用FBD5.6/2×15型对旋局部通风机，额定吸风量为460－240m3/min，取350m3/min。

Ii——掘进工作面同时运转的局部通风机台数，台；

S——安设局部通风机的巷道断面积，10.5m2。

则综掘巷按局部通风机吸风量计算需风量为Q掘=508m3/min

③按同时工作人数计算：

Q掘≥4n掘,则：

Q掘≥4×14=56m3/min

式中：

Nc——工作面同时工作的最多人数，取14人；

4——每人每分钟需风量，m3/min。

按以上计算结果二采区综掘巷道有效风量不得低于160m3/min，实际需风量取最大值，即Q掘＝508m3/min。

④按风速进行验算：

60×0.25S掘≤Q掘≤60×4S掘

60×0.25×10.5m2≤Q掘≤60×4×10.5m2

　158m3/min≤Q掘≤2520m3/min

式中：

S掘——综掘工作面巷道回风断面积为10.5m2；

经验算满足风速要求。

实际二采区有3个综掘工作面，则：

∑Q综掘≥3×508＝1524m3/min

B、炮掘工作面需风量计算：

（一）副井外环水仓工作面需风量计算：

①按瓦斯涌出量计算：

Q掘＝100Q瓦·K掘＝100×0.85×2.0＝170m3/min

式中：

Q掘——炮掘工作面实际需风量，m3/min；

　　　Q瓦——炮掘工作面平均绝对瓦斯涌出量，结合现场实测结果为0.85m3/min；

　　　K掘——炮掘工作面瓦斯涌出量不均匀的备用系数，炮掘工作面取1.8～2.0。

②按局部通风机吸风量计算：

Q总掘=QfIi+9S=350×1+15×8.0=470m3/min

式中：

Qf——炮掘工作面局部通风机额定风量，掘进工作面选用FBD5.6/2×15型对旋局部通风机，额定吸风量为460－240m3/min，取350m3/min。

Ii——掘进工作面同时运转的局部通风机台数，台；

S——安设局部通风机的巷道断面积，8m2。

则炮掘巷道按局部通风机吸风量计算需风量为Q掘=470m3/min

③按同时工作人数计算：

Q掘≥4n掘,则：

Q掘≥4×8=32m3/min

式中：

Nc——工作面同时工作的最多人数，取8人；

④按炸药使用量计算：

Q掘≥25A掘，则：

Q掘≥25×4=100m3/min

根据上述计算炮掘巷道有效风量不得低于170m3/min，实际需风量取最大值，即Q掘＝470m3/min。

⑤按风速进行验算：

60×0.25S掘≤Q掘≤60×4S掘

60×0.25×8.0m2≤Q掘≤60×4×8.0m2

　120m3/min≤Q掘≤1920m3/min

式中：

S掘——外环水仓工作面巷道回风断面积为8.0m2；

经验算满足风速要求。

（二）10#轨道巷工作面需风量计算：

①按瓦斯涌出量计算：

Q掘＝100Q瓦·K掘＝100×0.85×2.0＝170m3/min

式中：

Q掘——10#轨道巷工作面实际需风量，m3/min；

　　　Q瓦——10#轨道巷工作面平均绝对瓦斯涌出量，结合现场实测结果为0.85m3/min；

　　　K掘——10#轨道巷工作面瓦斯涌出量不均匀的备用系数，炮掘工作面取1.8～2.0。

②按局部通风机吸风量计算：

Q总掘=QfIi+9S=350×1+15×10=500m3/min

式中：

Qf——炮掘工作面局部通风机额定风量，掘进工作面选用FBD5.6/2×15型对旋局部通风机，额定吸风量为460－240m3/min，取350m3/min。

Ii——掘进工作面同时运转的局部通风机台数，台；

S——安设局部通风机的巷道断面积，10m2。

则炮掘巷道按局部通风机吸风量计算需风量为Q掘=500m3/min

③按同时工作人数计算：

Q掘≥4n掘,则：

Q掘≥4×10=40m3/min

式中：

Nc——工作面同时工作的最多人数，取10人；

④按炸药使用量计算：

Q掘≥25A掘，则：

Q掘≥25×4=100m3/min

根据上述计算炮掘巷道有效风量不得低于170m3/min，实际需风量取最大值，即Q掘＝500m3/min。

⑤按风速进行验算：

60×0.15S掘≤Q掘≤60×4S掘

60×0.15×10m2≤Q掘≤60×4×10m2

　90m3/min≤Q掘≤2400m3/min

式中：

S掘——10#轨道巷工作面巷道回风断面积为10m2；

经验算满足风速要求。

（三）10#暗斜（岩巷）井工作面需风量计算：

①按瓦斯涌出量计算：

Q掘＝100Q瓦·K掘＝100×0.8×2.0＝160m3/min

式中：

Q掘——10#暗斜井工作面实际需风量，m3/min；

　　　Q瓦——10#暗斜井工作面平均绝对瓦斯涌出量，结合现场实测结果为0.8m3/min；

　　　K掘——10#暗斜井工作面瓦斯涌出量不均匀的备用系数，炮掘工作面取1.8～2.0。

②按局部通风机吸风量计算：

Q总掘=QfIi+9S=350×1+9×10=440m3/min

式中：

Qf——10#暗斜井工作面局部通风机额定风量，掘进工作面选用FBD5.6/2×15型对旋局部通风机，额定吸风量为460－240m3/min，取350m3/min。

Ii——10#暗斜井工作面同时运转的局部通风机台数，台；

S——安设局部通风机的巷道断面积，10m2。

则10#暗斜井按局部通风机吸风量计算需风量为Q掘=440m3/min

③按同时工作人数计算：

Q掘≥4n掘,则：

Q掘≥4×10=40m3/min

式中：

Nc——工作面同时工作的最多人数，取10人；

④按炸药使用量计算：

Q掘≥25A掘，则：

Q掘≥25×5=125m3/min

根据上述计算10#暗斜井有效风量不得低于160m3/min，实际需风量取最大值，即Q掘＝440m3/min。

⑤按风速进行验算：

60×0.15S掘≤Q掘≤60×4S掘

60×0.15×10m2≤Q掘≤60×4×10m2

　90m3/min≤Q掘≤2400m3/min

式中：

S掘——10#暗斜井工回风断面积为10m2；

经验算满足风速要求。

根据以上计算，则所有炮掘掘进工作面所需风量之和：

∑Q炮掘≥470+500+440=1410m3/min

则所有掘进工作面需风量之和：

∑Q掘=∑Q综掘+∑Q炮掘=2952m3/min

（3）硐室需风量计算：

各个独立通风的硐室供风量，按经验值确定风量60m3/min—80m3/min，则:

①采区变电所②主井底联络巷材料库房；③配电硐室。

各取80m3/min，

　　结合以上所述，硐室总需风量为：

240m3/min。

（4）其它巷道需风量计算：

　　A、4301运输顺槽及南东采区运输巷全风压用风

①按瓦斯涌出量计算：

Q它=133×qt×kt=133×1.2×1.3=207m3/min

式中：

qt——巷道的绝对瓦斯涌出量根据实测最大为1.2m3/min

kt——因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数1.1—1.3取1.3

②按风速验算：

Q它=9×S它=9×10=90m3/min

式中：

S它——巷道净断面10m2

即：

Q它≥90m3/min，经验算满足风速要求。

则：

4301运输巷全风压需风量为Q它≥207m3/min

B、4301回风巷全风压用风

①按瓦斯涌出量计算：

Q它=133×qt×kt=133×1.0×1.3=173m3/min

式中：

qt——巷道的绝对瓦斯涌出量根据实测最大为1.0m3/min

kt——因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数1.1—1.3取1.3

②按风速验算：

Q它=9×S它=9×10=90m3/min

式中：

S它——巷道净断面10m2

即：

S它≥90m3/min，经验算满足风速要求。

则：

4301回风巷全风压需风量Q它≥173m3/min

C、4102回风巷（进风）需风量

Q它=133×qt×kt=133×0.75×1.3=130m3/min

式中：

qt——巷道的绝对瓦斯涌出量根据实测最大为0.75m3/min

kt——因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数1.1—1.3取1.3

②按风速验算：

Q它=9×S它=9×10.5=94.5m3/min

式中：

S它——巷道净断面10.5m2

即：

S它≥94.5m3/min，经验算满足风速要求。

则：

4102回风巷（进风）需风量Q它≥130m3/min

结合以上所述，其他巷道总需风量为：

ΣQ其他=207+173+130=510m3/min

（5）、矿井总风量计算：

矿井总进风量按掘进、独立通风硐室及其它地点实际需风量的总和计算。

Q矿＝（ΣQ掘＋ΣQ硐＋ΣQ其他）·K

　　＝（2952+240+510）×1.20

　　＝4442.4m3/min

式中：

ΣQ掘——掘进工作面需风量之和，m3/min

　　　ΣQ硐——独立通风硐室需风量之和，m3/min

　　　ΣQ其他——其他用风地点需风量之和，m3/min

　　　　K——矿井通风系数，取1.2。

矿井总需风量按以上计算结果，并满足其矿井生产需求，取其最大值Q矿＝4442.4m3/min。