通风通风.docx

4.2矿井风量、风压及等级孔计算 4.2.1矿井风量计算 根据现行煤矿安全规程和煤炭工业矿井设计规范的规定，矿井总风量应按井下同时工作的最多人数每人每分钟供给风量不得少于4m3和采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量总和的最大值选取。 1）按井下同时工作的最多人数计算 Q＝4NK （4-1） 式中Q矿井总供风量，m3/min； N井下同时工作的最多人数，按交接班时人数，280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分配不均匀等因素，取1.25。 代入得 Q＝42801.25＝1400m3/min＝23.4m3/s （4-2） 2）按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算 Q（ΣQ采ΣQ掘ΣQ硐ΣQ柴ΣQ它）K （4-3） 式中Q矿井总风量，m3/s； ΣQ采采煤工作面实际需风量总和，m3/s； ΣQ掘掘进工作面实际需风量总和，m3/s； ΣQ硐独立通风硐室实际需风量总和，m3/s； ΣQ柴稀释柴油机车废气实际需风量总和，m3/s； ΣQ它其它用风地点需风量总和，m3/s； K矿井通风系数，取1.25。 4.2.2综采工作面需风量计算 按瓦斯、工作面的温度和风速以及人数等因素分别进行计算后，取其中最大值。 1）按瓦斯涌出量计算 按瓦斯涌出量计算 Q采100Q瓦采K/60 （4-4） 式中 Q采采煤工作面实际需要风量，m3/s Q瓦采采煤工作面瓦斯绝对涌出量，取0.35m3/min K瓦斯涌出不均衡系数， 取1.5 Q采100 0.351. 5/60 （4-5） 0.88m3/s 2）按工作面适宜风速计算 S3M－0.3 （4-6） 式中S工作面有效通风断面，m２； M工作面采高，m。 按上式计算，3-1厚煤层综采工作面有效通风断面为13.1m２。根据国内高产高效低瓦斯工作面配风经验，工作面适宜风速一般在1.5m/s左右，3-1厚煤层综采工作面配风量为19.7m3/s。 3）按工作面人数计算 Q采4NK414/600.93m3/s （4-7） 4）按工作面温度计算 Q采VcScKi （4-8） 式中Vc回采工作面适宜风速，1.5m/s； Sc回采工作面平均有效断面，13.1m2； Ki回采工作面长度系数，1.3； Q采1.513.11.325.5m3/s （4-9） 5）按最低风速验算 Q采≥0.25S采0.2513.1＝3.3m/s （4-10） S采采煤工作面平均有效通风断面，13.1m2 6）0按最大风速验算 Q采≤4S采413.152.4 m/s。 （4-11） 7）综采工作面配风 根据以上计算，结合神东矿区高产高效矿井实际的配风情况，确定3-1煤层综采工作面配风量为26m3/s。 8）备用工作面配风 按照有关规定备用工作面配风不应小于正常工作面风量的50，取备用工作面风量13m3/s。 9）ΣQ采的确定 ΣQ采＝26213＝65m3/s 4.2.3掘进工作面风量计算 设计共配备3个掘锚机工作面、1个综掘机掘进工作面及1个普掘工作面的配风。 1）按瓦斯涌出量计算 Q掘100Q瓦采K/60 （4-12） 1000.1312/60 0.44 m/s。 2）按炸药使用量计算 普掘工作面 Q掘岩＝25A 258 m/min200m/min3.3 m/s。 （4-13） 3）按局部通风机吸风量计算 Q掘QfIkf （4-14） 式中 Qf掘进面局部通风机吸风量，m3/s；吸风量的选择应满足掘进巷道瓦斯涌出量要求或者炸药使用量要求，上述计算二者最大为3.3 m/s，根据临近生产矿井掘进工作面迎头有效配风量710m/s的，因此选用FBDNo.6.3型局部通风机，吸风量420～600m3/min，装机功率230Kw，则Qf 取风机吸风量最大值为600 m3/min10m3/s。 I掘进面同时运转的局部通风机台数；井下配备3套煤巷掘锚机工作面，其中2套按双巷掘进配备2台局扇、1套为单巷掘进配备1台局扇，综掘机掘进工作面、岩普掘工作面按1台。 Kf为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，取1.2。 煤巷掘锚机掘进工作面（双巷掘进） Q掘＝1021.2＝24m3/s （4-15） 煤巷掘锚机掘进工作面（单巷掘进） Q掘＝1011.2＝12m3/s； （4-16） 综掘机掘进工作面 Q掘＝1011.2＝12m3/s； （4-17） 普掘工作面 Q掘＝1011.2＝12m3/s； （4-18） 4）按风速进行验算 按煤矿安全规程规定，煤巷、半煤巷掘进工作面的风量应满足 0.25Sj≤Q掘≤4Sj （4-19） 岩巷掘进工作面的风量应满足 0.15Sj≤Q掘≤4Sj （4-20） 式中Sj掘进工作面巷道过风断面，m2。工作面顺槽及大巷过风断面20.3～22.8m2 经验算，掘锚机掘进、综掘及普掘所取风量均满足煤矿安全规程风速要求。 5）ΣQ掘的确定 ΣQ掘＝224112112112＝84m3/s 4.2.4硐室需风量计算 独立通风的硐室主要有两个采区变电所，其配风标准均为3m3/s。 ΣQ硐室＝236m3/s 4.2.5柴油机无轨胶轮车需风量计算 根据AQ1064-2008煤矿用防爆柴油机无轨胶轮车安全使用规范，应按同时运行的最多车辆数增加巷道配风，柴油机配风标准4 m3/min.kW。 按井下防爆无轨胶轮车数量的计算原则，移交生产时从井底车场至目的地最长距离为6km，胶轮车的平均车速22km/h，副井大罐笼一次提升时间为7.5min（下放2辆胶轮车），因此正常生产时井下最多有8辆车运行。 48（7550）/2/6033.4m3/s； 当工作面搬家时按井下3辆170kW的支架拖运车运行。 43170/6034m3/s； 两种情况下取大值因此ΣQ柴＝34 m3/s； 4.2.6其它用风地点需风量计算 其它地点所需风量按以上各需风量之和的5计算。 ΣQ其它＝6584634510m3/s 4.2.7矿井总风量 Q6584634101.25251.2 m3/s 根据以上计算，取矿井总风量为252m3/s。 4.3矿井风量分配 矿井风量除各采掘工作面及硐室风量按需分配外，又充分考虑了井下通风行人巷道的风量，由于巷道断面大，机电设备功率高，各工作面风量适当加大，在保证各用风地点的所需风量条件下，亦考虑了风门等设施的漏风量。风量分配表，见表4-1。 表4-1 风量分配表 Table 4-1 air distribution table 用风 类别 用风地点 配风量 （m3/s） 采煤 3-11采区综采工作面 26 3-14采区综采工作面 26 综采面备用风量 13 小计 65 掘进 2个掘锚机掘进工作面（双巷） 48 1个掘锚机掘进工作面（单巷） 12 1个综掘工作面 12 1个普掘工作面 12 小计 84 硐室 3-11、3-14采区变电所 6 小计 6 其它 稀释防爆胶轮车尾气 34 其它风量（0.05） 10 小计 44 通风系数 0.25 53 合 计 252 4.4负压计算 （4-21） 式中h通风负压（Pa） α通风阻力系数 Kg.S2/m3 L巷道长度 m P巷道周长 m S巷道净断面积m2 Q巷道通风量 m3/s 矿井通风负压利用最大路线法解算，分别见表4-2-3、4、5，计算结果如下 矿井容易时期（移交生产时）通风负压531.5Pa（中央1号风井）、532.6Pa（中央2号风井）。矿井困难时期（前20年/南、北风井使用前）通风最困难时负压1181.3Pa（中央1号风井）、2515.1（（中央2号风井）。 本矿井一水平深度大于400m，依据2005年版相关规定，矿井通风设计负压计算应考虑自然风压对矿井通风的影响；自然风压对通风的影响，主要为两种情况一是冬季气温低自然风压促进矿井通风，二是夏季气温高自然风压阻碍矿井通风。 依据本地区气象条件及其它地理环境条件如高程，地温增温率等，采用“科马洛夫”计算 （4-22） Hn井口大气压力（Pa）；Po该处大气压力（Pa） H矿井开采深度（m）；G31进风侧平均温度（K） G32回风侧平均温度（K）；R空气常数（干空气287J/Kg K，水蒸气461J/Kg K） 带入上述公式，本矿井自然风压为夏季为150 Pa；冬季为-106 Pa。 综上，矿井容易时期通风负压为425.5Pa（中央1号回风立井）、426.6Pa（中央2号风井），困难时期负压为1331.3Pa（中央1号风井）、2665.1 Pa（中央2号回风立井）。 10 4.5等级孔计算 矿井通风等积孔按下式计算 （4-23） 式中A 等积孔（m2） Q 风量（m3/s） h 负压（Pa） 经计算，矿井移交时的等积孔为6.4m2（中央1号回风立井）、8.1m2（中央2号回风立井），全矿井等积孔为14.5m2；中央1号回风立井通风困难时等积孔为3.6m2（中央1号回风立井）、5.0m2（中央2号回风立井），全矿井等积孔为8.6m2；中央2号回风立井通风困难时等积孔为3.8m2（中央1号回风立井）、3.3m2（中央2号回风立井），全矿井等积孔为6.7m2；因此矿井属通风容易矿井。（特别说明两个风井的困难时期不同步）。