河南理工大学采矿工程矿井通风课程设计必过版

1、河南理工大学采矿工程专业(本科 矿井通风课程设计说明书姓 名:学 号:学 院:能源科学与工程学院班 级:采矿 班指导教师:职 称:二一五年六月摘 要经过大约一个月的努力, 这次矿井通风课程设计终于完成了, 通过这次课程设计, 学会 很多, 对整个矿井的通风系统都有了大概的了解, 并且 word , cad 等水平也得到了很大的提 高,为明年的毕业设计打下了结实的基础。矿井地质条件,单一煤层,倾角 20度,煤层平均厚度 4.1m ,为 III 级自燃发火煤层, 相对瓦斯涌出量 11m/t,为高瓦斯矿井,井田东西长约 13220km ,南北宽约 2km ,矿井设计 生产能力 1.5Mt/a。井田为

2、立井单水平上下山开拓。大巷采用胶带运输机运煤,辅助运输采 用矿车设备。 大采高一次采全高采煤工艺, 全部垮落法处理采空区。 按照一井一面布置生产, 采掘比 1:2,井下同时工作的最多人数为 200人,两翼对角式通风。 , 整个矿井总需风量为 2996.23 m3/min,采煤工作面实际分配 1100 m3/min;矿井选择 BDNo20型轴流式风机。矿 井工作制度采用“三八”制,两班生产、一班准备。关键词 :立井开拓 走向长壁采煤法 大采高采煤 两翼对角式通风目录1矿井概况 . 1 1.1 煤层地质概况 . 1 1.1.1 井田范围 . 1 1.1.2、矿井生产任务 . 1 1.1.3 矿井开

3、拓与开采 . 1 1.2巷道布置与采煤方法 . 1 1.2.1 采区巷道布置及生产系统 . 1 1.2.2 采煤方法 . 2 1.2.3回采巷道布置 . 21.2.4部分井巷特征参数 . 22矿井通风系统拟定 . 3 2.1 矿井通风系统的基本要求 . 3 2.2矿井通风方式的选择 . 4 2.2.1现行的矿井通风方式 . 4 2.2.2矿井通风方式的选择 . 4 2.2.3矿井通风方式技术和经济比较 . 5 (1 工程掘进费用比较 . 6 (4通风总费用比较 . 7 2.3矿井通风机工作方法的选择 . 7 2.3.1自然通风 . 82.3.2机械通风 . 83采区通风 . 10 3.1通风系

4、统的整体要求 . 10 3.2采区上山通风系统确定 . 10 3.2.1输送机上山进风 . 10 3.2.2轨道上山进风 . 10 3.2.3 本矿井进风上山的选择 . 10 3.3回采工作面通风方式 . 113.3.1现行的回采工作面通风系统 . 11 3.3.2 本矿井回采工作面的通风系统选择 . 113.3.3上行风与下行风的对比分析 . 114.1掘进工作面通风方式 . 14 4.1.1压入式通风 . 14 4.1.2抽出式通风 . 15 4.1.3混合式通风 . 15 4.2 煤巷掘进工作面需风量 . 16 4.2.1按压入式通风方式通风时 . 16 4.2.2按瓦斯涌出量计算 .

5、16 4.2.3按人数计算 . 17 4.2.4炸药量计算 . 174.2.5按风速进行验算 . 185 矿井风量计算与分配 . 18 5.1矿井总风量的计算 . 19 5.1.1按井下同时工作的最多人数计算 . 19 5.1.2按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需风量 . 19 5.1.2.2备用工作面需要风量计算 . 21 5.1.2.5其他巷道所需风量计算 . 22 5.1.2.6 Kt的确定 . 22 5.2矿井风量分配 . 23 5.2.1分配原则 . 23 5.2.2分配方法 . 235.3风速验算 . 246矿井通风阻力计算 . 27 6.1矿井通风阻力计算原则 . 27 6.2矿

6、井通风容易时期和困难时期的确定 . 27 6.2.1通风最容易时期 . 27 6.2.2通风最困难时期 . 286.3矿井通风阻力及等积孔的计算 . 29 6.3.1通风容易时期 . 30 6.3.2通风困难时期 . 316.3.3通风难易程度判断 . 327矿井通风设备选型 . 33 7.1通风机选型基本原则 . 33 7.2自然风压 . 33 7.3选择主要通风机 . 33 7.3.1主要通风机工作风压 . 33 7.3.2主要通风机工作风量 . 34 7.3.3矿井总风阻 . 34 7.3.4主要通风机选择 . 35 7.4电动机 . 37 7.5电费 . 37 7.6矿井主要通风设备要

7、求 . 38 7.7通风附属装置及其安全技术 . 38 7.7.1通风附属装置 . 387.7.2通风设备的安全技术要求 . 398结论 . 39 致 谢 . 40 参 考 文 献 . 411矿井概况1.1 煤层地质概况单一煤层,倾角 20°,煤层厚 3.9m ,相对瓦斯涌出量为 11m 3/t,为高瓦斯矿 井。该矿井可采煤层属于 III 级自燃发火煤层,煤层具有爆炸危险。1.1.1 井田范围设计第一水平深度 540m ,走向长度 13220m, 倾斜长度 2000m 。1.1.2、矿井生产任务设计年产量为 1.5Mt ,矿井第一水平服务年限为 50a 。1.1.3 矿井开拓与开采采

8、用立井开拓,井筒置于工业场地之中。本矿井采用双立井 -540m 单水平上下山开采。 单水平开采本设计的开采水平 设在井田中央的-540米, 集中大巷布置在-540m 水平开采范围 -250-850m 。 主立井采用箕斗提煤;副立井采用罐笼提升矸石,升降人员、设备、材料。 为了均衡矿井初期和后期的生产运输量,缩短通风网路,决定将井筒的位置设 于井田中央的位置,采用立井开拓方式开凿二个立井,即主井、副井。设计主要开拓大巷均布置于煤层底板岩层中,锚喷支护,考虑通风要求,适 当加大断面。其断面均采用半圆拱型,大巷布置在各层煤下部的岩石中便于维 护。矿井为立井开拓,煤炭由运输大巷运至井底煤仓,后经箕斗提

9、升运至地面; 物料经副井运至井底车场,经井底车场由电机车牵引运到采(带区;少量矸 石由矿车直接排运到非通行的巷道横贯中。1.2巷道布置与采煤方法1.2.1 采区巷道布置及生产系统采区(一采区倾斜长度为 928m ,区段平巷采用单巷布置,在回采下区段1时,采用留小煤柱的沿空掘巷。首采区工作面长度取 215m , 区段上平巷为 4.5m , 下平巷宽度为 4.5m , 区段 小煤柱宽度约 8m 。按照区段的顺序进行开采, 开采顺序如下:一采区二采区三采区四采 区。1.2.2 采煤方法主采煤层选用综采开采工艺, 走向长壁全部垮落一次采全高的采煤方法。 工 作面的推进方向确定为后退式。 根据工作面的关

10、键参数, 选用 MXA-300/3.8D型 双滚筒采煤,平均采高 3.35m 。前刮板输送机采用 SGZ-830/630,后刮板输送机 采用 SGZ -764/500。采煤机截深 0.6m ,其工作方式为双向割煤,追机作业,工 作面端头进刀方式。工作面用先移架后推溜的及时支护方式。1.2.3回采巷道布置工作面回采巷道采用单巷布置;两平巷设计均为梯形断面,断面 13.8m2采 用沿空掘巷施工。采用 1000 mm 宽的胶带输送机运煤;无极绳绞车斜巷运料、 运设备;辅助运输巷铺设轨道,通过设备车辆。1.2.4部分井巷特征参数表 1部分井巷尺寸及支护情况井道名称 井巷特征及支护情况 段面积 m 2副

11、井 圆形,罐笼,有梯子间,直径 5.5,混凝土碹17.27井底车场巷道 拱形,混凝土碹,壁面抹浆 16主要运输石门 拱形,混凝土碹,壁面抹浆 16主要运输巷 拱形,混凝土碹,壁面抹浆 16采区上山 拱形,料石碹 15工作面平巷 梯形,锚杆,巷道宽度 3.5 15采区车场 拱形,料石碹 15回风大巷 拱形,混凝土碹,壁面抹浆 8 回风井 混凝土碹,风井直径 4m 15.722 2矿井通风系统拟定2.1 矿井通风系统的基本要求选择任何通风系统,都要符合投产快、出煤较多、安全可靠、技术经济指标 合理等原则。具体地说,要适应以下基本要求:1.矿井至少要有两个同地面的安全出口;2.进风井口要有利于防洪,

12、不受粉尘有害气体的污染;3.北方矿井,井口需装供暖设备; (本矿井即北方矿井,应安装供暖设备4. 总回风巷要体现 “专巷专用” 的原则, 不得作为运煤、 运料、 行人通道;35.工业广场不得受扇风机的噪音干扰;6.装有皮带机、箕斗的井筒不得作为主要进风井;2.2矿井通风方式的选择选择通风方案的考虑因素选择任何通风方式都需要符合投产较快、 出煤较快、 安全可靠和技术经济合 理等原则。选择矿井通风方式时,应考虑以下两种因素:1. 技术因素:煤层赋存条件、埋藏深度、井田特征、矿井瓦斯涌出及自然发 火倾向等级。2. 经济因素:井巷工程量、通风运行费、设备装备费。2.2.1现行的矿井通风方式矿井通风方式

13、根据回风井的位置的不同,可分为中央并列式、中央分列式、 两翼对角式、采区式和混合式通风中选择,以下为各方案的示意图。方案一:中央并列式风井主副井都位于中央工业广场上,副井进风,风井回风方案二:中央边界式方案三:两翼对角式进风井位于井田的中央,回风井设在井田两翼的上部边界方案四:分区对角通风方式每一个分区域内均设置进风井及回风井,构成独立的通风系统方案五 混合式通风方式混合式是进风井与出风井由三个以上井筒按上述各种方式混合组成。包括:中央分列与两翼对角混合式、中央并列与中央分列混合式等。2.2.2矿井通风方式的选择下面对这几种通风方式的特点及优缺点适用条件列表比较,见表 2.1.表 2.1 通风

14、方式比较 42.2.3矿井通风方式技术和经济比较2.2.3.1技术比较通过对矿井煤层进行初步分析, 该矿井为低瓦斯矿井, 开采煤层属于自燃发 火煤层,各煤层均具有自燃发火危险性。井田东西走向长为 7.02公里,南北倾 斜宽约为 2.0公里,煤层倾角平均为 20度,煤厚平均 4.1米。综合考虑各种通 风方式的优缺点, 结合本矿井煤层的实际情况, 对比各种通风方式的适应条件, 初步判断:中央边界式和两翼对角式相对于中央并列式、分区对角式、混合式 通风有明显的技术优势,能满足该矿井的实际生产需要。下将进行经济对比, 从中央边界式和两翼对角式中选取出最经济的通风方式。2.2.3.2经济比较中央边界式和

15、两翼对角式的经济比较主要从巷道开拓费用、 巷道维护费用及5 通风设施购置费用等方面考虑。(备注:为了方便比较,减小比较的复杂程度,更加简明的进行经济比较, 下述的经济对比中, 巷道开拓及维护费用只比较两方案中不同 (或多出 巷道, 相同巷道不再做经济比较。两翼对角式,回风大巷工程量:1300m, 回风井工程量:280+330=610m; 中央边界式, 回风大巷工程量:1531+1409+137=3077m, 回风井工程量:380m 。 (1 工程掘进费用比较表 2.2井巷掘进费用 (2井巷维护费用比较表 2.3井巷维护费用比较 6 (3通风设备购置费用中央边界式通风设备购置费用矿井主通风机、

16、配套电机设备购置费按 100万 元计算,主要通风机房必须安装两套主要通风机及配套电机。一套工作,一套 备用,则共需要设备费用 100×2=200万元。风机房、风硐、扩散器、防爆门、 反风设施等通风设施的土建费按 50万元计算,则建一风机房需要 250万元。两 翼对角式通风设备购置费用矿井主通风机、 配套电机设备购置费按 70万元计算, 主要通风机房必须安装两套主要通风机及配套电机。一套工作,一套备用,则 共需要设备费用 70×4=280万元。风机房、风硐、扩散器、防爆门、反风设施 等通风设施的土建费按 50万元计算,则建一风机房需要 380万元。表 2.4 通风设备购置费用

17、 (4通风总费用比较表 2.5 通风总费用比较 本矿井设计为 120万吨矿井, 同时为高瓦斯矿井, 两翼对角式和中央边界式 进行粗略的经济比较,中央边界式需要掘进回风大巷,掘进费用太多,且维护 费用高,因此本矿井通风方式选为两翼对角式通风。2.3矿井通风机工作方法的选择矿井通风方法是指产生通风动力的方法,有自然通风法和机械通风法。72.3.1自然通风利用自然因素产生的通风动力使空气在井下巷道内流动的通风方法叫做自 然通风。2.3.2机械通风利用通风机运转产生通风动力使空气在井下巷道内流动的通风方法叫做机 械通风。按通风机的工作方式将矿井通风系统分为抽出式、 压入式和压抽混合式三种。 表 2.6

18、 通风方式分类对比表 我国煤矿安全规程规定,矿井必须采用机械通风。由于风流与围岩的热 交换作用使机械通风的回风井中一年四季中气温变化不大,而地面进风井中气 温则随季节变化,两者综合作用的结果,导致一年中自然风压随季节发生周期 性的变化。所以自然通风不能代替机械通风,因为自然风压随季节发生周期性8的变化,大小、方向都不稳定。该矿井为高瓦斯矿井,采用抽出式通风时,当主要通风机因故停止运转时, 井下风流的压力提高,可能使采空区瓦斯涌出量减少,有利于瓦斯管理,比较 安全;该矿开采煤层属于自燃发火煤层,各煤层均具有自燃发火危险性。采用 抽出式通风时,外部漏风量少,通风管理比较简单;由于该煤矿每个采区存在

19、 不同的开采水平,与压入式通风相比,抽出式通风不存在向下水平过渡时期改 变通风方法的困难。所以,该矿井采用抽出式通风。93采区通风3.1通风系统的整体要求采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元, 也是采区生产系统的重要组 成部分,它包括采区进、回风和工作面进、回风巷道的布置方式,采区通风路 线的连接形式,以及采区通风设备和通风构筑物的设置等基本内容,它主要取 决于采区巷道布置和采煤方法,同时要满足全矿通风的特殊要求。采区通风的 合理与否不仅影响采区内的风量分配,发生事故时的风流控制,生产的顺利完 成,而且影响到全矿井的通风质量和安全状况。在通风系统中,要能保证采区风流的稳定性,尽量避免角联风

20、路,尽量减少 采区漏风量,新鲜风流在风路上被加热和污染的程度小,回采工作面和掘进工 作面都应该独立通风。采区布置独立的回风道,实行分区通风。采区通风系统 既要保证质量,安全可靠,又要经济合理。3.2采区上山通风系统确定一个采区布置两条上山时,可用轨道上山进风、输送机上山回风;也可用输 送机上山进风、轨道上山回风。3.2.1输送机上山进风采用输送机上山进风,轨道上山回风的通风系统,容易引起煤尘飞扬,使进 风流的煤尘浓度增大;煤炭在运输过程中所涌出的瓦斯,可使进风流的瓦斯浓 度增高,影响工作面的安全卫生条件,输送机设备所散发的热量,使进风流温 度升高。3.2.2轨道上山进风采用轨道上山进风、输送机

21、上山回风的通风系统,虽能避免上述的缺点,但 输送机设备处于回风流中,轨道上山的上部和中部甩车场都要安装风门,风门 数目较多。3.2.3 本矿井进风上山的选择该矿井为高瓦斯矿井, 该矿开采煤层属于自燃发火煤层。 虽然轨道上山进风10输送机设备处于回风流中,轨道上山的上部和中部甩车场都要安装风门,风门 数目较多但轨道上山进风不易引起煤尘飞扬,不易引起瓦斯积聚,进风流风流 质量好,煤尘、瓦斯浓度低,风流温度低,有利于工作面的安全卫生条件。 所以,该矿区采用轨道上山进风,输送机上山回风的通风方式。3.3回采工作面通风方式3.3.1现行的回采工作面通风系统长臂工作面在我国的应用最广, 采用这种工作面的矿

22、井产量占全国回踩总产 量的 85%以上。工作面的通风方式因瓦斯涌出量、开采工作条件和开采技术而 异。按工作面进、回风巷的数量和位置,可分为 U 型、 Y 型、 E 型、 W 型、 Z 型等通风方式,其中 U 型应用最为普遍。3.3.2 本矿井回采工作面的通风系统选择矿井为高瓦斯矿井, 瓦斯相对涌出量 11m3/t。 该矿开采煤层属于自燃发火煤 层,各煤层均具有自燃发火危险性。采用 U 型通风方式对了解煤层赋存情况、 掌握瓦斯、火灾的发生、发展规律较为有利,且由于巷道均维护在媒体中,因 而巷道的漏风率较少。U 型通风方式布置方便, 通风简单, U 型后退式通风上下顺槽均维护在煤体 中,漏风量小,

23、瓦斯、煤炭自然方向与风流方向一直,有利于降低工作面瓦斯 浓度。且 U 型后退式通风巷道开拓费用低。同时加一条瓦斯抽放巷抽放瓦斯,解决瓦斯高的问题。所以,该矿井采用 U 型后退式通风方式。3.3.3上行风与下行风的对比分析表 3.2 工作面风向比较 1112 综上所述, 上行通风和下行通风各有利弊, 尽管一般认为上行通风稍优于下 行通风,但国内外有此矿井为了降低工作面温度减少工作面的瓦斯和煤尘浓度, 采用下行通风也取得了较好的效果。 结合该矿井开采煤层属于自燃发火煤层, 各 煤层均具有自燃发火危险性。 工作面一旦起火, 上行通风起火地点发生瓦斯爆炸 的可能性比下行通风要小, 且上行通风瓦斯流动的

24、方向与风量方向一致, 瓦斯分 层流动和集聚的可能性小,故采区采用上行通风方式。134掘进通风局部通风机是矿井通风系统的一个重要组成部分,其新风取自矿井主风流, 其污风又排入矿井主风流。其设计规则如下:(1 矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件;(2 局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进;(3 尽量采用先进技术先进的低噪、高效型局部通风机;(4 压入式通风易采用柔性风筒,抽出式通风易采用带刚性骨架的可伸缩风 筒或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型;(5 当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。 4.1掘进工作面通风方式矿井新建、扩建或生产时,都要掘进巷

25、道,在掘进工程中,为了稀释和排出 自煤(岩体涌出量的有害气体、爆破产生的炮烟和矿尘,以及创造良好的气 候条件,必须对独头掘进工作面进行通风。掘进通风总的可以分为总风压通风法和局部动力通风法。 出于掘进面通风必 须做到风质好,风量稳定等多方面的考虑。本设计决定采用局部动力通风,采 用局部通风机进行掘进的通风。局部通风机通风是矿井广泛采用的掘进通风方法, 局部通风机通风是由局部 通风机和风筒组成一体进行通风,按其工作方式分为:压入式通风,抽出式通 风和混合式通风。4.1.1压入式通风局部通风机和启动装置安装在离掘巷道口 10m 外的进风侧,局部通风机把 新鲜风流经风筒压送到掘进工作面, 污风沿巷道

26、排出。 具体布置示意图如图 4.1。 图 4.1 压入式通风144.1.2抽出式通风这种通风方式是把局部通风机安装在离巷道口 10m 以外的回风侧。新鲜风 流沿巷道流入,污风通过铁风筒由局部通风机排出,抽出式通风见图 4.2。 图 4.2 抽出式通风4.1.3混合式通风混合式通风的布置如图 4.3所示,其中压入式风筒出风口与工作面的距离仍 应小于有效射程长度,抽出式风筒吸收风口与工作面的距离和压入式局部通风 机所在位置有关。压入式局部通风机可随工作面的推进及时向前移动,与工作 面距离保持在 40-50米左右。抽出式风筒吸风口应超前压入式局部通风机 10米 以上,同时其风筒吸风口距工作面的距离还

27、应大于炮烟抛掷长度,一般为 30米 左右,混合式通风机见图 4.3。 图 4.3 混合式通风由于混合式通风适用于大断面长距离的岩巷掘进通风的较好方式, 由于采煤 工作面属于普通断面,短距离岩巷掘进,因此本次设计只考虑压入式和抽出式 两种方式。压入式通风与抽出式通风优缺点比较:(1抽出式通风时,污浊风流必须通过局部通风机,极不安全。而压入式 通风时,局部通风机安设在新鲜风流中,通过局部通风机的为新鲜风流,故安 全性高。(2抽出式通风有效吸程小,排出工作面炮烟的能力较差;压入式通风风筒出口射流的有效射程达,排出工作面炮烟和瓦斯的能力强。(3抽出式通风由于炮烟从风筒中排出,不污染巷道中的空气,故劳动

28、卫 生条件好。压入式通风时炮烟沿巷道流动,劳动卫生条件较差,而且排出炮烟 的时间长。(4抽出式通风只能使用刚性风筒或带刚性圈的柔性风筒,压入式通风可 以使用柔性风筒。从以上比较可以看出, 两种通风方式各有利弊, 压入式通风安全可靠性较好, 故在煤矿中得到广泛应用。为了保证掘进工作面的安全生产,本矿井设计采用 压入式掘进通风。4.2 煤巷掘进工作面需风量各掘进工作面所需风量计算如下:4.2.1按压入式通风方式通风时t LS A Q y / (8. 732= (4-1式中:Qy 采用压入式通风时,稀释、排除掘进巷道炮烟所需风量, m3/min;A 为同时爆破的炸药量, Kg ,最大为 6.5Kg

29、;S 掘进巷道的净断面积, 16 m3,;L 从工作面至炮烟浓度稀释至安全浓度的距离,可用下式计算:L=400A/S,则 L=400×6.5/16=162.5(备注:此处的支护方式对巷道的开掘面积的影响较小,故此处开掘巷道净 断面积取 16m 2t 掘进巷道的通风时间,一般取 20-30min, 取 20min 。Q y =152 m3/min4.2.2按瓦斯涌出量计算根据矿井安全规程规定,按工作面回风风流中沼气的浓度不得超过 1%的要求计算,即:Qb=qb*kb*(1-kg (4-2式中:Qb 掘进工作面实际需风量, m3/min;qb 掘进工作面瓦斯的平均绝对涌出量 , 5.60

30、 m3/min;Kb 掘进工作面的瓦斯涌出量不均衡的风量系数,取 1.5;Kg 矿井瓦斯抽放率,根据经验,一般取 60-80 %。根据规程规定 :回采工作面瓦斯涌出量大于 5 , 掘进工作面瓦斯涌出量大于 3 时, 仅靠通风排除瓦斯是不合理的, 本矿井的掘进工作面的瓦斯涌出量为 2.88 m3/min,未超过 3 m3/min,在保证安全的前提之下,为了尽量减少工程量,按 照规程规定,本矿井可以不进行瓦斯抽放。掘进工作面需风量:5.60×1.5×(1-0.8=2504.2.3按人数计算按每人每分钟所需风量和掘进工作面的最多人数计算工作面所需风量。 N Q b =4(4-3式

31、中:4每人每分钟供给 4 m3的规定风量, m3/min;N 该掘进工作面同时工作的最多人数,取 30人。 故掘进工作面风量:1203043m Q b =4.2.4炸药量计算岩石大巷的掘进一般采用炮掘,所以风量计算要按照炸药量计算。A Q b =25 (4-4式中:25使用一克炸药的供风量, m3/min;A 该掘进工作面一次爆破所使用的最大炸药量,取 6.5。 min 5. 1625. 6253m Q b =由以上四中方法计算的掘进巷道所需风量最大值为:3168b Q m =4.2.5按风速进行验算(1按煤矿安全规程规定煤巷掘进工作面的风量满足:min 153min m S Q min 24

32、03max m S Q 式中 S 为煤巷掘进巷道断面积, 15m 2;Qmin=15*15=225m3/minQmax=240*15=3600m3/min由风速验算可知, Q= 168 m3/min,不符合风速要求。根据配风经验取 250 m3/min,经风速验算符合要求。(2按照煤矿安全规程规定岩巷掘进工作面的风量满足:93min m S Q 2403max m S Q 式中 S 为岩巷掘进巷道断面积, 15.43 m2;3min 915.43138.87Q m =3max 24015.433703.2Q m =按照以上方法 1、 3、 4(式中 S 取代为 18m2可以计算出岩巷掘进最大需

33、风 量为 162.5m3/min,满足要求。5 矿井风量计算与分配5.1矿井总风量的计算矿井总风量是井下各个工作地点有效风量和各条风路上的漏风的总和。 本设 计采用按实际需要由里往外细致配风的计算方法。 生产矿井总风量按以下要求风 别计算,并取其中的最大值。5.1.1按井下同时工作的最多人数计算井下工作人员呼吸所需风量:4t Q N K 式中:N 井下同时工作的最多人数;t K 矿井通风系数,一般可取 1.2 1.25本矿井井下同时作业的最多人数为 200人,矿井通风系数取 1.20则: Q=42001.20=860m3/min5.1.2按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需风量采煤、掘进、硐室及

34、其他地点实际需风量的总和:t (a k Q Qc Q Q Q d b += (5-1式中:a Q采煤工作面和备用工作面实际需要风量的总和, ; bQ 掘进工作面实际需要风量的总和, ; Qc 硐室实际需要风量的总和, ;d Q 除了采煤、掘进和硐室地点外其他需要通风地点风量总和, 。Kt 矿井通风系数, 包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素抽出式一般可取 Kt=1.151.20,本矿井通风方法为中央并列式,因此取 Kt=1.20;5.1.2.1综采工作面实际需风量计算每个采煤工作面实际需要风量,应按瓦斯 (或二氧化碳涌出量、工作面气 温、风速和人数等规定分别计算,然后取其中最大值。(1按瓦斯涌出

35、量计算Qai=100*q×kai , m3/min式中,Qai回采工作面实际需风量, m3/min;qs回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量, m3/min;kai采面瓦斯涌出不均衡通风系数。qs=1.788*3600/(24*600 =34.66 m3/minQai=100*34.66*1.4=5199 m3/min(2按工作面温度选择适宜的风速进行计算采煤工作面应有良好的劳动气候条件,温度和风速应符合表 5.1要求。 表 5.1 采煤工作面空气温度与风速对应表 Qai =60*Vai*Sai, m 3/min式中,Qai 回采工作面实际需风量, m3/min;Vai 第 i

36、 个采煤工作面风速, m/s;Sai 第 i 个采煤工作面的平均断面积, m2。Qai =60*1.3*11.91=928.98 m3/min(3按工作面同时作业人数计算Qai =4*N, m3/min式中,Qai 回采工作面实际需风量, m3/min;N 井下同时工作的最多人数,人 ;4以人数为计算单位的供风标准, m3/min;Qai =4*40=160, m3/min(4按风速进行验算按最低风速 0.25m/s:Qai=15* Sai, m3/min按最高风速 4m/s:Qai=240* Sai, m3/min式中,Qai 回采工作面实际需风量, m3/min;Sai 第 i 个采煤工作

37、面的平均断面积, m2。按最低风速 0.25m/s:Qai=15* 11.91=178.65, m3/min按最高风速 4m/s:Qai=240* 11.91=2858.4, m3/min在风速验算范围内对以上风量进行比较取最大值, 最终综采工作面风量为 5199 m3/min,满足要求。5.1.2.2备用工作面需要风量计算备用工作面的需风量通常取与之产量相同的回采面风量的一半。因此,可得:Qdi=928.98*50%=464.49 m3/min5.1.2.3 掘进工作面需风量由 4.2的计算结果可得一个煤巷掘进工作面所需风量为 250 m3/min,一个 岩巷掘进工作面所需风量取 162.5 m3/min。 又本设计采区达产时, 共有 2 煤巷, 因此:掘进工作面需风量 =250*2=500 m3/min5.1.2.4硐室需风量计算由于所给的矿井资料中, 没有硐室的相应参数, 无法进行计算, 所以只能根 据经验值计算需风量:(1 井下火药库 : 100 m3/min;(2 绞车房 : 80 m3/min;(3 变电所 : 中央 100m3/min,采区 80 m3/min;(4 检修硐室:100 m3/min;(5 其它硐室:150 m3/min100+80+100+80+100