六盘水师范学院矿业工程系课程设计 第17页
4 矿井总风量计算及分配
4.1 矿井总风量计算原则
矿井总风量按下列要求分别计算并取其中最大值。
一、按井下同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4m3/min。 二、按采煤工作面、掘进工作面、硐室及其他用风地点实际需风量的总和计算。各地点的实际需要风量必须使该地点的风流中的瓦斯、二氧化碳、氢气和其他有害气体的浓度,风速以及温度,每人供风量符合《规程》的有关规定,按实际需要计算风量时应避免备用风量过大或过小。 4.2 矿井总风量计算方法
分别从按瓦斯涌出量、温度、炸药量、工作人员数量计算采煤、掘进、硐室及其它地点通风不同时期(通风容易、困难时期)的风量,并进行风速验算。 4.2.1 通风容易时期矿井需风量计算
一、生产工作面、备用工作面
每个回采工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
(一)按瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算工作面风量
根据《煤矿安全规程》规定,按回采工作面回风流中瓦斯(或二氧化碳)的浓度不超过1%的要求计算:
Qp?100?qc?Kg (4-1)
式中:
Qp——回采工作面实际需要风量,m3/s;
qc——回采工作面回风巷风流中瓦斯(或二氧化碳)的平均绝对涌出量,0.047m3/s; Kg——采面瓦斯涌出不均衡通风系数。(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瓦斯绝对涌出量的比值)。机采工作面,Kgp=1.3-1.45,炮采工作面,Kgp=1.35-1.5,此处取1.4。 所以:
Qp?100?qc?Kg
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=100×0.047×1.4
=6.58m/s
3
(二)按回采工作面同时作业人数 每人供风不小于4m3/min,则
Qp?4Np60 (4-2)
式中:
Np——采煤工作面同时工作人数85人。 所以:
Qp?4Np60
=
4?85 60 =5.667 m3/s
(三)按工作面温度选择适宜的风速进行计算
Qp?VpSpkpl (4-3)
式中:
vp——采煤工作面风速,m/s,按表4-1选取,取1.0。
Sp——采煤工作面的平均有效断面积,按最大控顶距和最小控顶距有效断面的平均值计算,11.36 m2;
kpl——采煤工作面长度风量系数,按表4-2选取,取1.5。 所以:
Qp?VpSpkpl =1×11.36×1.5 =17.04m3/s
表4-1 工作面气温与风速对照表
工作面气温/℃ 工作面风速v /(m·s-1)
<15 0.3~0.5
15~20 0.5~1.0
20~22 1.0~1.2
22~24 1.2~1.5
24~26 1.5~2.0
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表4-2 采煤工作面长度风量系数表
工作面长度 工作面长度风量系数
<50 0.3~0.5
50~80 0.5~1.0
80~120 1.0~1.2
120~150 1.2~1.5
150~180 1.5~2.0
>180 1.3~1.4
(四)按风速进行验算:
0.25S?Qc?4S (4-4)
0.25×11.36 式中: 所以工作面需风量Qp=17.04 m3/s。 二、掘进工作面所需风量 (一)按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算 Qe?式中: 100QgKg60 (4-5) Qe——掘进工作面实际需风量,m3/s; Qg——掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量,0.9m3/min; Kg——掘进工作面因瓦斯涌出量不均匀的备用风量系数。即掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量与平均绝对瓦斯涌出量之比。通常,机掘工作面取1.5~2.0;炮掘工作面取1.8~2.0。此处取1.8。 所以: Qe? = 100QgKg60 100?0.9?1.8 60 =2.7m3/s (二)按炸药使用量计算 Qe?25Ae/60 (4-6) 式中: 25——使用1㎏炸药的供风量,m3/min; 六盘水师范学院矿业工程系课程设计 第20页 Ae——掘进工作面一次炸破所用的最大炸药量,7.8㎏。 所以: Qe?25Ae/60 =25×7.8/60 =3.25m3/s (三)按工作人员数量计算 Qe?4Ne/60 (4-7) 式中: Ne——掘进工作面同时工作的最多人数,32人。 所以: Qe?4Ne/60 =4×32/60 =2.133m3/s (四)按风速进行验算 煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足: 0.25Se?Qe?4Se (4-8) 式中: Se——掘进工作面巷道过风断面积,9.51m2。 所以: 0.25×9.51≤Qe≤4×9.51 Qe取3.25m3/s 2.3775≤3.25≤38.04 风量满足 三、硐室实际需要风量 硐室实际需要风量应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和计算,即 Qc?Qfc?Qcc+Qec+Qvc+Qwo (4-9) Qc=80/60+0+0+80/60+80/60 =4m3/s
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