2130煤矿通风阻力测定方案.docx

2130煤矿通风阻力测定方案.docx

《2130煤矿通风阻力测定方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2130煤矿通风阻力测定方案.docx（8页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

2130煤矿通风阻力测定方案

编号：

2130-2011-0711

2130煤矿通风阻力测定方案

2130煤矿

二零一零年

审批意见

单位

审批意见

签名

编制

严格按照方案及审批意见执行

季立山

2011-7-11

通风队

通风

防突室

生产

技术室

安全

管理室

设备

管理室

通风副总

总工

焦煤公司通风室

2130煤矿通风阻力测定方案

一、前言

《煤矿安全规程》第一百一十九条规定：

“新井投产前必须进行1次矿井通风阻力测定，以后每3年至少进行1次。

矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定。

”2130煤矿在2011年6月18日二采区下架道斜井与二采区下架道斜井2120水平绕道贯通，2130煤矿二采区的通风系统有较大改变，因此计划对2130煤矿进行一次通风阻力测定。

二、测定方案

1测定方法

本次矿井通风阻力测定方案是：

采用矿井通风参数检测仪逐点测定法，矿井通风参数检测仪的基点定在主井口，即将两台同型号的矿井通风参数检测仪放置在基点处，同时读取绝对压力值后，一台矿井通风参数检测仪留在基点，每隔10min记录一次大气压变化值，待全部测定完毕，重新返回基点，再进行校对矿井通风参数检测仪的读数。

在井下每设定一个测点，除压力之外，同时测量其它通风相关参数。

在井下通风巷道进行测定时，根据巷道支护形式，对于不同支护的巷道，还要测量其局部的通风阻力，以便进行计算摩擦阻力系数及相关参数。

2测量参数

2.1各测点的温度、湿度；

2.2各测点的风速；

2.3各测点的静压；

2.4各测点的巷道断面几何参数；

2.5各测段距离。

3测量路线

2130煤矿目前有两个采煤工作面，其中25221工作面走向长度1800m，通风路线最长，故确定以25221工作面为核心，具体路线如下：

主井口→主井井底→1950绕道→1950水平石门→6#煤层轨道巷→6#伪斜运输下山→2047水平石门→25221运输巷→25221工作面→25221回风巷→2120水平石门→6#集中回风巷→回风井井底→回风井→风硐

具体测定路线见附图1：

2130煤矿通风阻力测定路线图。

4测定组织

根据测定内容，参加测定人员分为：

现场指挥、测压、测风、测断面、记录、协调等工作。

采用气压计方法进行，井下测量由两个测量小组来完成，每小组成员由4人组成。

具体分工是：

现场布置测点及指挥、矿井通风参数检测仪相关数据读取1人；测量风速、测量巷道断面2人；确定现场巷道导线点、标高1人。

本次测量仪器所用仪器如下：

精密气压计法测定矿井通风阻力所用仪器

仪器

型号

数量

矿井通风参数检测仪

3台

机械式风表

高、中、低速

2套

卷尺

5m、50m

2套

秒表

2只

5计算内容

5.1测算风阻：

井巷的风阻是反映井下巷道通风特征的重要参数，分析任何通风问题都和这个参数有关。

故通风阻力测量的主要内容是通过测量各条井巷的通风阻力和分量以计算他们的风阻值，并汇总成表格的形式，作为基本资料供通风网络解算和其它计算用。

5.2测算摩擦阻力系数：

支护方式和断面不同的井巷，其摩擦阻力系数不同。

为适应矿井通风设计工作的需要，需通过测量通风阻力和分量以标定各种类型井巷的摩擦阻力系数。

为后续进行矿井现行通风系统网络优化分析，提供基础性资料。

5.3测量通风阻力的分布情况：

为了寻求和分析问题，有时需要沿着通风阻力大的路线，在尽可能短的时间内，连续测量各个区段的通风阻力，以得出整个路线上通风阻力分布情况。

三、矿井通风阻力有关参数计算方法

1井下大气物理参数

用矿井通风参数检测仪测量各测点空气的温度、湿度、静压，计算空气相对湿度和密度

1.1空气相对湿度计算

1.1.1干、湿球温度下空气的饱和水蒸气压为：

Psat=0.6099EXP[17.27td/（237.3+td）]

Psat1=0.6099EXP[17.27tw/（237.3+tw）]

式中Psat——在温度td下空气的饱和蒸汽压，KPa；

Psat1——在温度tw下空气的饱和蒸汽压，KPa；

td——干球温度，℃；

tw——湿球温度，℃。

1.1.2矿井空气的实际水蒸气压为：

F1=Psat1（371.4+0.24td-0.6tw）-0.24P（td-tw）

式中F1——干球温度下水蒸气饱和蒸汽压；

P——大气压力，KPa。

F2=371.4+0.04td-0.04tw

式中F2——湿球温度下水蒸气饱和蒸汽压。

1.1.3空气相对湿度为：

φ=100F1/F2Psat

式中φ——空气相对湿度，%。

1.2空气密度的计算

ρ=3.484（P-0.3779φPsat/100）/（273.15+td）Kg/m³

式中P——大气压力，KPa；

φ——空气相对湿度，%；

Psat——在温度td下空气的饱和蒸汽压，KPa；

td——干球温度，℃；

tw——湿球温度，℃。

2巷道断面参数与风量

2.1巷道断面积与周长

2.1.1面积计算公式

半圆拱形状：

S=a（H-0.11a）

式中S——巷道断面积，m²；

H——巷道全高，m；

a——巷道宽，m。

三心拱形状：

S=a（H-0.073a）

梯形形状：

S=（a+b）H/2

式中a——巷道底宽，m；

b——巷道顶宽，m。

2.1.2周长计算公式：

半圆拱形：

U=2H+1.66a

三心拱形状：

U=2H+1.35a

梯形形状：

U=a+b+H+[H2+（b-a）²]

式中U——巷道周长，m。

2.2风量

采用路线法用风表测量流过巷道断面的风速V，再结合该处巷道的断面面S，计算风量：

Q=SV

式中Q——巷道风量，m³/s；

S——巷道断面积，m²；

V——测点实际平均风速，m/s。

3通风阻力及自然风压

3.1通风阻力计算

3.1.1各测段巷道通风阻力计算公式为：

hi~i+1=[K1（Pi-Pi+1）-K2（P，i-P，i+1）+ρiVi²]/2-ρi+1Vi+1²/[2+ρi~i+1g（Zi-Zi+1）]

式中hi~i+1——i，i+1测段通风阻力，Pa；

PiPi+1——测点空气绝对静压，Pa；

P，iP，i+1——分别为读取Pi和Pi+1压力值时，基点校正矿井通风参数检测仪的相应数值，Pa；

K1K2——分别为井下测量用矿井通风参数检测仪与基点校正矿井通风参数检测仪相应数值，Pa。

3.1.2总阻力计算

通风系统总阻力为根据最大通风路线上，顺着风流方向各测段通风阻力的累加。

3.2自然风压测算

自然风压是在井下最低标高的巷道以上，进风与回风两列垂直空气柱的重力压差。

4风阻及摩擦阻力系数

4.1风阻的计算

巷道风阻计算公式为：

Ri~i+1=hi~i+1/Q²

式中Ri~i+1——巷道两测点之间风阻，Ns²/m8；

hi~i+1——测定得到的巷道通风阻力，Pa。

风量由下式计算：

Q=（SiVi+Si+1Vi+1）/2

式中ViVi+1——巷道两测点风速值，m/s；

SiSi+1——巷道两测点位置断面积，m²。

巷道标准风阻：

Rsi~i+1=ρ0Ri~i+1/ρi~i+1

式中ρ0——为井下空气标准状况的密度，ρ0=1.2Kg/m³；

ρi~i+1——为实测巷道平均密度，Kg/m³。

巷道百米计算公式为：

Rs100=100Rsi~i+1/L

式中L——测段巷道的长度，m；

Rsi~i+1——巷道的标准风阻，Ns²/m8。

4.2摩擦阻力系数的计算

计算公式为：

α=Ri~i+1S3/LU

巷道标准摩擦阻力系数计算公式：

αs=αρ0/ρi~i+1

式中αs——巷道标准摩擦阻力系数，Ns²/m4。

2130煤矿通风阻力测定路线图：