盘区集中辅助运输大巷通风设计2.docx

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盘区集中辅助运输大巷通风设计2

东川矿业有限公司

盘区集中辅助运输大巷掘进工作面

局部通风设计

编制人：

通风科长：

通风副总：

总工程师：

编制时间：

盘区集中辅助运输大巷掘进工作面

局部通风设计

第一节概述

盘区集中辅助运输大巷担负矿井辅助运输系统，满足矿井通风、辅助运输、管线敷设需要。

盘区集中盘区集中辅助运输大巷设计总长度3314m，剩余640m，断面为矩形，最大荒断面为：

宽5400mm×高4600mm。

第二节风量计算

盘区集中辅助运输大巷在施工过程中采用压入式通风，局部通风机安设在盘区集中辅助运输大巷新鲜风流中，最长供风距离751m。

一、掘进工作面风量计算

每个独立通风的掘进工作面实际需要风量，应按瓦斯或二氧化碳涌出量、工作人数、巷道断面、风速和局部通风机实际吸风量等规定要求分别进行计算，并必须采取其中最大值。

本矿井为瓦斯矿井，风量计算以本矿的风量计算办法为依据。

二、按照瓦斯涌出量计算

Qhf=100·qhg·khg

式中：

qhg—掘进工作面回风流中最大绝对瓦斯涌出量0.11m3/min；

khg—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值。

取1.1。

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。

Qhf=100·qhg·khg=100×0.11×1.1=13m3/min；

三、按照二氧化碳涌出量计算

Qhf=67·qhc·khc

式中：

qhc—掘进工作面回风流中绝对二氧化碳涌出量为1.5m3/min。

khc—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值。

取1.2。

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。

Qhf=67·qhc·khc=67×1.5×1.2=121m3/min；

四、按工作人员数量计算

Qaf=4Nhf=4×16=64m3/min；

式中：

Nhf—掘进工作面同时工作的最多人数，均取交接班时16人。

五、按风速进行验算

1．验算最小风量

Qaf≥60×0.25Shf

盘区集中辅助运输大巷：

Qaf≥60×0.25×22.36=336m3/min

2．验算最大风量

Qaf≤60×4.0Shf

盘区集中辅助运输大巷：

：

Qaf≤60×4.0×22.36=5367m3/min

式中：

Shf—掘进工作面巷道的净断面积，盘区集中辅助运输大巷掘进面取22.36m2。

六、按巷道同时运行的最多车辆功率计算

Qcfi≥4Ncfi

Qcf＞4×48=192m3/min

式中：

Ncfi—掘进工作面巷道同时运行一辆防爆车功率48kW；

4—每KW功率需风量，4m3/min·kW。

七、局部通风机的选型

1、根据掘进工作面所需风量Q掘和风筒的百米漏风率情况，用下式计算所需通风机的工作风量Q通：

Q通＝Q出/[1-（η漏100×L）/100]

式中：

Q通──所需局部通风机的工作风量，m3/min；

Q出──等于掘进工作面所需最低风量风量，取335.4m3/min；

L──为供风距离取751m；

η漏100──供风距离为751m，则η漏100取3，取自表2。

则算出Q通为432.9m3/min。

P百—柔性风筒百米漏风率，可参照下表。

通风距离（m）

＜200

200-500

500-1000

1000-2000

＞2000

百米漏风率（%）

＜15

＜10

＜3

＜2

＜1.5

2、根据计算所得的风压和风量，我们选取FBD-№7.1/2×45型压入式局部通风机，额定风量及全风压均满足盘区集中辅助运输大巷掘进工作面要求。

FBD-№7.1压入式局部通风机参数表

型号

FBD-№7.1

功率（kW）

2×45kW

风量（m3/min）

420-790

全风压Pa

1000-7300

按煤矿安全规程的规定，掘进工作面需要风量应按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人数等因素分别进行计算后，取其中最大值。

不符合规程要求，因此掘进工作面迎头需风量取最低风速风量为336m3/min。

第三节风机、风筒选型及安装位置

一、风机选型

1．计算局部通风机全风压

设风筒出口动压损失为h动，则局部通风机全风压H全为:

H全＝R风Q掘Q通＋h动＝R风Q掘Q通＋0.5ρ（Q掘/60）（4Q掘/60πD2）2＝605.8+170=775.8Pa

式中：

R风──压入式风筒的总风阻，R100/100×L，R100取自表1；

Q通──局部通风机的实际工作风量，432.9m3/min；

Q掘──掘进工作面迎头最低需风量，335.4m3/min；

h动──风筒出口动压损失，Pa；

ρ──空气密度，1.2kg/m3；

D──风筒直径，1m。

根据15%的风筒局部风阻计算，所以

H全=775.8×（1+0.15）=892.17Pa

2．计算所需通风机的工作风量

根据掘进工作面所需风量Q掘和风筒的百米漏风率情况，用下式计算所需通风机的工作风量Q通：

Q通＝Q出/[1-（η漏100×L）/100]

式中：

Q通──所需局部通风机的工作风量，m3/min；

Q出──等于掘进工作面所需最低风量风量，取335.4m3/min；

L──为供风距离取751m；

η漏100──供风距离为751m，则η漏100取3。

则算出Q通为433m3/min。

根据计算所得的风压和风量，我们选取FBD-№7.1/2×45型压入式局部通风机，额定风量及全风压均满足盘区集中辅助运输大巷掘进工作面要求。

FBD-№7.1压入式局部通风机参数表

型号

FBD-№7.1

功率（kW）

2×45kW

风量（m3/min）

420-790

全风压Pa

1000-7300

二、通风方式及风机安装位置

采用压入式通风，局部通风机安设在盘区集中辅助运输大巷内的新鲜风流中。

三、局部通风机安装位置风量

Q吸=Q扇×Ⅰ+60×0.15S最大

=432.9×1+60×0.15×24.84

=657m3/min

式中：

Q扇——局部通风机工作风量，m3/min，取433m3/min；

I——工作面同时通风的局部通风机台数。

；

0.25——岩巷，半煤岩巷和煤巷允许的最低风速；

S——局部通风机安装地点到回风口之间的巷道断面积，m2；取24.84m2；

局扇安装处巷道全风压风量为657m3/min，大于计算风量，符合规定。

四、通风系统

新风：

地面→副斜井→辅运大巷→盘区集中辅运大巷→盘区集中辅助运输大巷局部通风机→工作面

污风：

工作面→大巷联络巷→盘区胶带运输大巷→10#联络巷→盘区集中回风大巷→总回风巷→回风斜井→地面。

综合上述计算，掘进工作面实际需要风量为：

336m3/min，掘进工作面局扇安装地点全风压供风量最低为：

657m3/min。

盘区集中辅助运输大巷掘进工作面设计选用FBD№7.1/2×45型风机，配合直径1000mm的柔性风筒为盘区集中辅助运输大巷掘进工作面供风。

盘区集中辅助运输大巷局部通风参数一览表

局扇

类型

局扇

型号

风筒

型号

局扇安

装位置

供风地点

局扇吸风处全风压风量

主局扇

FBD№7.1/2×45

Φ1000阻燃型

盘区集中辅运大巷底部10#联巷

盘区集中辅助运输大巷掘进

656.46m3/min

七、甲烷传感器及甲烷断电仪的配备和使用

（1）在盘区集中辅运掘进工作面迎头不大于5m的巷道回风侧安设CH4传感器、CO传感器各一台，在风筒末端安设风筒传感器一台。

CH4报警浓度：

≥1.0%；

CH4断电浓度：

≥1.5%；

CH4复电浓度：

＜1.0%；

断电范围：

工作面及回风顺槽中全部非本质安全型电气设备。

CO传感器报警浓度≥24PPm。

（2）在盘区集中辅运掘进工作面距回风口10m~15m范围内设置甲烷、一氧化碳、温度传感器各一台；距迎头30米范围内设置粉尘浓度传感器1台。

CH4传感器报警浓度：

≥1.0%；

CH4断电浓度：

≥1.0%；

CH4复电浓度：

＜1.0%；

断电范围：

工作面及回风顺槽中全部非本质安全型电气设备。

CO传感器报警浓度≥24PPm；

温度传感器报警浓度＞26℃；

粉尘传感器报警值为：

80mg/m³。

（3）在盘区集中辅运大巷皮带机头驱动滚筒下风侧10m~15m范围内安设一氧化碳传感器、烟雾传感器各一台。

CO传感器报警浓度≥24PPm；

（4）甲烷传感器应吊挂在巷道的上方，垂直悬挂，距顶板不得大于300mm，距巷帮不得小于200mm。

甲烷传感器每15天标校一次，一氧化碳传感器每月标校一次。

（5）工作面掘进机安装机载式瓦斯断电仪，实现掘进机瓦斯电闭锁功能。

通过安装的瓦斯断电仪在瓦斯超限的情况下将该掘进工作面馈电开关负荷侧断电，安装的馈电传感器监测馈电开关负荷侧断电情况是否及时可靠。

第四节局扇管理规定

（1）强化局部通风管理，严格按计划配风，杜绝局扇循环风和掘时工作面风量不足等情况。

（2）局部通风机安装地点必须顶帮完好，巷道宽敞，风机安装位置符合通风要求，主、备机必须是同等能力的风机装置，且主、备机风机、开关上必须注明主、备机字样。

（3）必须保证机电设备台台完好，符合机电设备完好标准，设备、电缆及各种保护符合要求。

（4）掘进工作面局扇必须专人管理，以确保正常运转，严禁无计划停风，任何人不得随意停开局扇或断开风筒，严禁损坏局部通风设施。

（5）严格按安全质量标准要求接设风筒，做到接头严密不漏风，无破口，吊挂平直，逢环必挂等。

（6）局部通风机专用风机供电必须“三专”，即专用变压器、专用开关、专用线路；主、备机必须实现“双风机双电源”，且主机往备机切换实现自动切换，备机往主机切换实现手动切换，同时要求主、备机均停电后，必须是手动启动风机。

（7）局部通风机必须实现风电和瓦斯电闭锁，即：

当主机因故障或其他原因不能正常运行的或巷道内瓦斯浓度达到1％时，必须能自动切断掘进独巷内所有非本质安全型电气设备电源，并保证备用通风机运行时或瓦斯超限时，掘进独巷内电气设备不能送电。

（8）交接班临时停工时，不得停风，因检修或其它原因有计划停风时必须按局扇停风措施撤出人员，切断电源，恢复通风前必须瓦检员到位，检查工作面、风机及启动装置附近10米范围内甲烷浓度，当检查结果符合规程规定，方可开动局扇进行通风，否则必须制定排除瓦斯措施进行处理。

（9）工作面安全监控系统设备严格按规定加强管理，甲烷传感器定期调校，并进行瓦斯超限自动断电的甲烷电闭锁实验，保证监控系统功能完好。

传感器的挂设位置必须符合《煤矿安全规程》规定。

附图：

通风系统图、监测监控系统图、供电系统图