煤矿井下配风计划

2014 年 1 月份矿井配风计划 一 概述一 概述 牙克石五九煤炭 集团 有限责任公司三矿位于大兴安岭北段西 坡大雁河上游 行政区隶属于内蒙古自治区牙克石市管辖 采矿权人 为内蒙古牙克石五九煤炭 集团 有限责任公司 距牙克石市区 59km 地理坐标 东经 121 28 30 121 31 02 北纬 49 28 24 49 30 45 三矿现中央并列抽出式通风 现有进风井 1 个 回风井 2 个 8 层一 采区风机型号为 BD 11 6 13 功率为 2 30KW 11 层副井风 机型号为 BD II 6 No15 功率为 2 55KW 2012 年矿井瓦斯等级鉴 定结果 矿井绝对瓦斯涌出量为 0 644 m3 min 相对瓦斯涌出量为 0 942m3 t 矿井的绝对二氧化碳涌出量为 0 901m3 min 相对瓦斯涌 出量为 1 381m3 t 为瓦斯矿井 二 通二 通风设计风设计要求要求 一 掘 一 掘进进通通风风及及硐硐室通室通风风 一 掘进通风 每个掘进工作面配备有2台FBD 5 5 5 2型局部通风机压入式通 风 一台使用一台备用 二 硐室通风 矿井井下移变硐室 液压泵站所为独立通风硐室 三 三 矿矿井井总风总风量量计计算算 矿井风量计算方法依据 煤矿安全规程 2009 年版和 采矿工程 设计手册 按照生产能力 30 万吨 a 进行配风 一 一 总风总风量量计计算算 1 按分 按分别别法法计计算算 按采煤 掘进 硐室及其它地点实际需要风量进行计算 Q Q采 Q掘 Q硐 Q它 K通 式中 Q采 Q掘 Q硐 Q它 分别为采煤工作面 掘进工作面 独立通风硐室及其它行人 维修巷道所需风量的总和 m3 s K通 井下通风系数 本矿为低瓦斯矿井 采用分列抽出式通 风 取 K通为 1 15 采煤工作面风量计算 a 按瓦斯 或二氧化碳 涌出量计算 Q采 100 q采 Kc 100 1 0 2 200m3 min 式中 Q采 采煤工作面供风量 m3 min q采 采煤工作面绝对瓦斯涌出量 m3 min 根据矿井提供资料 回采区绝对瓦斯涌出量最大占 50 为 0 93m3 min 取 1 0 m3 min Kc 工作面瓦斯涌出不均衡系数 取 2 0 经计算 每个采煤工作面 Q采为 200m3 min b 按工作面温度计算 Q采 60 Vc Sc Ki 60 1 0 4 8 1 0 288m3 min 式中 Vc 回采工作面适宜风速 工作面取 1 0m s Sc 回采工作面平均有效断面 按最大和最小控顶有效 断面的平均值计算 取 4 8m2 Ki 工作面长度系数 均取 1 0 c 按炸药使用量计算 Q采 25 Ac 25 6 150 m3 min 式中 Ac 采煤工作面一次使用最大炸药量 取 6 d 按工作人员数量计算 Q采 4 nc 4 15 60 m3 min 式中 4 每人每分钟供风标准 m3 min 人 nc 采煤工作面同时工作的最多人数 取 15 人 e 按风速验算 15 Sc Q采 240 Sc 式中 Sc 回采工作面平均有效断面 取 4 8m2 经验算 所配风量符合要求 综上所述 Q采 288m3 min 掘进工作面风量计算 a 按瓦斯 或二氧化碳 涌出量计算 Q掘 100 q掘 kd 100 0 2 2 40m3 min 式中 Q掘 掘进工作面供风量 m3 min q掘 掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量 m3 min 根据矿井提供 资料 掘进区绝对瓦斯涌出量最大占 30 为 0 56m3 min 取 0 6 m3 min 每个掘进工作面取 0 2m3 min kd 掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数 炮掘工作面取 2 0 b 按炸药使用量计算 Q掘 25 Aj 式中 Aj 掘进工作面一次使用最大炸药量 取 3 经计算 每个掘进工作面 Q掘为 75 m3 min c 按局部通风机吸风量计算 Q掘 Qf I kf 150 1 1 43 214 5m3 min 式中 Qf 掘进工作面局部通风机额定风量 取 150 m3 min I 掘进工作面同时运转的局部通风机台数 取 1 台 kf 风量备用系数 取 1 43 d 按工作人员数量计算 Q掘 4 nj 4 8 32m3 min 式中 4 每人每分钟供风标准 m3 min 人 nj 掘进工作面同时工作的最多人数 取 8 人 e 按风速验算 式中 Sj 掘进工作面巷道过风断面分别为 7 0 m2和 5 2m2 经验算 所配风量符合要求 硐室配风量计算 通风容易时期井下有 2 个需独立配风硐室 950m 水平主变电所 和一采区绞车房 Q硐为 120m3 min 通风困难时期井下有 2 个需独立配风硐室 950m 水平主变电所 和三采区绞车房 Q硐为 120m3 min 其它维修行人巷道配风量计算 通风容易时期有 1 条其他维修行人巷道配风 Q它初为 90m3 min 通风困难时期有 1 条其他维修行人巷道配风 Q它初为 90m3 min 备用工作面风量计算 通风容易和困难时期井下均布置有 1 个回采工作面 考虑矿井当 备用工作面形成需要配风 1 个备用回采工作面风量取回采工作面一 半 144m3 min Q备为 144m3 min 矿井总风量为 经过计算 矿井通风容易时期总风量为 Q容 Q采 Q掘 Q硐 Q它 K通 288 144 214 5 3 120 90 1 15 1478 4m3 min 24 64m3 s 取 25 m3 s 根据 煤矿安全规程 规定 总风量应选以上风量计算方法中的最 大值 按实际配风情况 将矿井总风量确定为 25m3 s 矿井通风困难时期总风量为 Q困 Q采 Q掘 Q硐 Q它 K通 288 144 214 5 3 120 90 1 15 1478 4m3 min 24 64m3 s 取 25 m3 s 根据 煤矿安全规程 规定 总风量应选以上风量计算方法中的最 大值 按实际配风情况 将矿井总风量确定为 25m3 s 二 矿井风量分配 根据矿井通风容易时期和困难时期用风地点的实际需要配风 通风风容易时期 采煤工作面 5m3 s 备用采煤工作面 2 5m3 s 掘进工作面 4 3 12m3 s 硐室 4 m3 s 其它 1 5 m3 s 合计 25m3 s 通风困难时期 采煤工作面 6m3 s 采煤工作面 5m3 s 备用采煤工作面 2 5m3 s 掘进工作面 4 3 12m3 s 硐室 4 m3 s 其它 1 5 m3 s 合计 25m3 s 三 三 矿矿井通井通风总风总阻力阻力计计算算 根据矿井开拓布置情况 经过分析比较 本设计认为矿井通风容 易时期为移交生产时开采一采区 101 工作面 通风困难时期为开采三 采区 301 工作面 沿着通风矿井容易时期和通风困难时期的通风路线 计算矿井通风总阻力 计算的风量 总阻力参数作为风井主要通风机 选型的依据 参见通风总阻力计算表 5 2 1 和表 5 2 2 通风摩擦阻力 计算公式如下 h 2 3 Q S PLa 式中 h 通风摩擦阻力 Pa 井巷摩擦阻力系数 N S2 m4 L 井巷长度 m P 井巷净断面周长 m Q 通风井巷的风量 m3 s S 井巷净断面面积 m2 通风局部阻力取同时期摩擦阻力的 15 经计算 矿井通风容易时期通风总阻力为 218Pa 风量为 25m3 s 矿井通风困难时期通风 总阻力为 675 2Pa 风量为 25m3 s 通风机所需风量与负压 通风容易时期风量 Qmin 25m3 s 通风困难时期风量 Qmax 25m3 s 通风容易时期负压 hmin 218Pa 通风困难时期负压 hmax 675 2Pa 四 通四 通风设备风设备 该矿为低瓦斯矿井 采用抽出式通风方法 根据矿井开拓布置方 式 开采初期由主平硐 950m 进风 从回风平硐 1070m 回风 开 采后期由主平硐 950m 和后期进风平硐 1127m 进风 从回风平 硐 1070m 回风 一 一 设计设计依据依据 通风容易时期风量 25m3 s 通风困难时期风量 25m3 s 通风容易时期阻力 218Pa 通风困难时期阻力 675 2Pa 二二 主要通 主要通风风机机风风量与量与风压风压的的计计算算 矿井主要通风设备具备的通风风量及通风风压如下 1 通风机工作风量 K QkQ 通风容易时期风量 smQ 25 2605 125 3 1 通风困难时期风量 smQ 25 2605 125 3 2 2 通风机工作静压 矿井地处山区 考虑海拔高度影响 对矿井风压进行校正 根据 采矿工程设计手册 按下式校正 经计算 矿井通风容易时期负压 H11 248 8Pa 矿井通风困难时期 负压 H12 770 5Pa 通风容易时期 Hxmin 248 8 150 0 398 8 Pa 通风困难时期 Hxmax 770 5 150 0 920 5 Pa 三 三 设备选设备选型型 根据上述风量与静压的计算结果 选用 FBCZ 4 13A 型防爆轴 流式通风机 其技术特征见表 6 2 1 表 6 2 1 矿矿井主要通井主要通风风机技机技术术特征表特征表 内 容工作通风机 风机型号FBCZ 4 13A 风量范围 m3 s 20 46 静压范围 Pa 220 1200 配套电机型号YBFe225M 4 电机额定功率 kW 45 工作电压 V 380 叶片安装角 20 32 转速 rpm 1450 四四 各工作点 各工作点计计划配划配风风情况情况 1 人行上山掘进工作面计划配风 按工作面同时作业最大人数进行计算 以 4m3 min 得 Q 4N 4X6 24 m3 min N 工作面同时作业最大人数为 6 人 按最大一次性消耗炸药所需风量计算得 Q 25A 25X5 125 m3 min A 一次最大炸药消耗量 按瓦斯涌出量进行计算得 Q 100qk 100 x0 5x1 5 72 m3 min q 瓦斯涌出量 k 瓦斯涌出不均衡系数 按局部通风机吸风量进行计算得 Q 160 m3 min 按掘进工作面的最低风速验算 Q掘 60 xV低Xs 60 x0 25x6 76 101 4 m3 min S 掘进工作面断面 V低 掘进工作面的最低风速 故该掘进工作面计划配风为 160 m3 min 2 机电硐室掘进工作面计划配风 按工作面同时作业最大人数进行计算 以 4m3 min 得 Q 4N 4X6 24 m3 min 按最大一次性消耗炸药所需风量计算得 Q 25A 25X3 75 m3 min 按瓦斯涌出量进行计算得 Q 100qk 100 x0 5x1 5 72 m3 min 按局部通风机吸风量进行计算得 Q 140 m3 min 按掘进工作面的最低风速验算 Q掘 60 xV低xS 60 x0 25x4 84 72 6 m3 min 故该掘进工作面计划配风为 140 m3 min 3 1070m 总回风巷掘进工作面计划配风 按工作面同时作业最大人数进行计算 以 4m3 min 得 Q 4N 4X6 24 m3 min 按最大一次性消耗炸药所需风量计算得 Q 25A 25X3 8 95 m3 min 按瓦斯涌出量进行计算得 Q 100qk 100 x0 5x1 5 72 m3 min 按局部通风机吸风量进行计算得 Q 150 m3 min 按掘进工作面的最低风速验算 Q掘 60 xV低xS 60 x0 25x5 76 86 4 m3 min 故该掘进工作面计划配风为 150 m3 min 4 101 回风顺槽掘进工作面计划配风 按工作面同时作业最大人数进行计算 以 4m3 min 得 Q 4N 4X4 16 m3 min 按最大一次性消耗炸药所需风量计算得 Q 25A 25X2 50 m3 min 按瓦斯涌出量进行计算得 Q 100qk 100 x0 5x1 5 72 m3 min 按局部通风机吸风量进行计算得 Q 100 m3 min 按掘进工作面的最低风速验算 Q掘 60 xV低xS 60 x0 25x4 60 m3 min 故该掘进工作面计划配风为 100 m3 min 5 950m 运输大巷掘进工作面计划配风 按工作面同时作业最大人数进行计算 以 4m3 min 得 Q 4N 4X6 24 m3 min 按最大一次性消耗炸药所需风量计算得 Q 25A 25X5 125 m3 min 按瓦斯涌出量进行计算得 Q 100qk 100 x0