矿井掘进工作面所需风量和通风设备选型计算案例

矿井掘进工作面所需风量和通风设备选型计算案例一、计算基础条件（工程案例参数）本案例为煤矿井下岩巷掘进工作面，采用炮掘施工、局部机械通风（压入式通风），无瓦斯突出危险，为低瓦斯矿井，具体基础参数如下：掘进巷道断面：S=12.8m²巷道周长：U=14.2m掘进工作面同时作业人数：N=16人炸药单次最大消耗量：A=18kg巷道最长通风距离：L=850m巷道摩擦阻力系数：λ=0.018（岩巷锚喷支护标准取值）通风方式：压入式局部通风机通风矿井等级：低瓦斯矿井，掘进工作面无瓦斯涌出异常计算依据：《煤矿安全规程》《矿井通风安全设计规范》，掘进工作面风量需分别按人数、爆破排烟、最低风速、瓦斯涌出四条件计算，取最大值作为工作面需风量。二、掘进工作面所需风量计算2.1按井下同时工作最多人数计算风量规程规定：井下每人每分钟供风量不得低于4m³/min。Q代入数据：Q2.2按爆破后稀释炮烟所需风量计算（压入式）压入式通风炮烟稀释风量计算公式：Q式中：t—排烟时间，取20min（规程常规取值）；A—炸药量kg；S—巷道断面m²；L—通风长度m。代入数据：Q===2.3按巷道最低允许风速计算风量《煤矿安全规程》规定：岩巷掘进工作面最低风速v≥0.25m/s。Q代入数据：Q2.4按瓦斯涌出量计算风量本工作面为低瓦斯岩巷，绝对瓦斯涌出量q=0.3m³/min，瓦斯允许浓度0.8%，通风不均衡系数取1.5。QQ2.5工作面设计需风量确定对比四项计算结果：Q₁=64m³/min、Q₂=530.4m³/min、Q₃=192m³/min、Q₄=56.25m³/min取最大值：Q掘=530.4m³/min考虑漏风系数1.15，局部通风机实际供风量：Q三、掘进通风阻力计算柔性风筒局部通风阻力计算公式：h=R×风筒总风阻公式：R=代入参数：λ=0.018，L=850m，U=14.2m，S=12.8m²R=R=计算通风阻力（Q取10.17m³/s）：h=0.1036×考虑风筒接头、拐弯、变径等局部阻力，总阻力修正系数取1.8：h工程预留余量：风机静压需≥1.2倍总阻力h四、局部通风机选型4.1选型原则风机额定风量≥计算所需供风量，风机额定静压≥计算通风阻力，优先选用煤矿防爆对旋局部通风机。4.2设备选型结果根据计算风量10.17m³/s（610m³/min）、通风阻力23.2Pa，结合矿用风机参数，选用：FBDNo6.3/2×30防爆对旋局部通风机额定风量：380～650m³/min额定静压：25～320Pa电机功率：2×30kW防爆等级：ExdIMb（煤矿专用）4.3选型校核风量校核：风机最大风量650m³/min＞设计需风量610m³/min，满足要求；风压校核：风机最低静压25Pa＞所需风压23.2Pa，满足通风阻力要求；适用距离：适配1000m以内长距离掘进通风，本工作面850m通风距离完全适配。五、配套风筒选型根据风机口径及风量匹配，选用Φ630mm阻燃抗静电柔性风筒，百米漏风率≤2%，满足长距离掘进通风漏风控制要求。六、最终计算结论本岩巷掘进工作面控制需风量为530.4m³/min，考虑漏风后风机供风量需不低于610m³/min；工作面最长通风距离850m，总通风阻力约19.3Pa，预留余量后所需风压23.2Pa；选型设备：FBDNo6.3/2×30矿用防爆对旋局部通风机，配套Φ630mm阻燃风筒，风量、风压均可满足掘进工作面安全生产通风要求。七、备注（设计规范说明）1、高瓦斯掘进工作面需以瓦斯涌出量计算风量为控制条件，