矿井风量计算方法
1.1回采工作面风量计算
?Q式中:
采??Q采i??Q备i
i?1i?!nn?Q采——所有采煤工作面供风量总和,m/min;
Q采i、Q备i、不同采煤工作面、备用采煤工作面供风量,m/min。
3
3
回采工作面风量计算的原则每个回采工作面实际需要风量Q采应按: ①CH4或CO2的绝对或相对涌出量计算 ②气象条件——适宜的风速 ③工作面最多出勤人数 ④一次爆破最多火药量。
等规定分别进行计算,取其中最大值,然后用风速进行校验。
采掘工作面有串联通风时,应按其中采煤工作面实际需要风量中最大一个计算。备用工作面的风量,不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。
1)按照气象条件或瓦斯涌出量计算 (1)低瓦斯矿井采煤工作面
根据实际情况,采煤工作面瓦斯绝对涌出量2m3/min以上的,可按瓦斯涌出量计算风量。
Q采?100q采KCH4
式中:
Q采——回采工作面实际需要风量,m/min;
q采——回采工作面回风巷中瓦斯(或二氧化碳)的平均绝对涌出量,m/min;
KCH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数。(正常生产条件下,连续检测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)取实测数值。通常机采工作面可取1.2~1.6;炮采工作面可取1.4~2。
低瓦斯矿井采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量确定需要风量,其计算公式为:
Q采=Q基本×K采高×K采面长×K温
式中:
1
3
3
Q采——采煤工作面需要风量, m3/min;
Q基本——不同采煤方式工作面所需的基本风量,m3/min(见表1); Q
基本
=工作面最大控顶距×工作面实际采高×工作面有效断面70%×适应风速(不小于
1m/s),但最低风量不得低于回采工作面温度调整系数表规定的风量;
K采高——回采工作面采高调整系数(见表2); K采面长——回采工作面长度调整系数(见表3); K温——回采工作面温度调整系数(见表4)。
采煤工作面基本配风量表 表 1
采煤方法 基本 风量 3m/min 综 采 高档普中厚煤层长壁法 采 <3.2m ≥450 机采 炮采 薄煤层 >4.5m ≥650 3.2~4.5m ≥500 ≥500 ≥450 ≥350 ≥300 K采高——回采工作面采高调整系数 表 2 采高 系数(K采高) >2.0 1.0 K采面长——回采工作面长度调整系数 表 3 回采工作面长度(m) 长度调整系数(K采面长) 80~150 0.9~1.0 K温——回采工作面温度调整系数表 表 4
回采工作面空气温度℃ <18 18~20 采煤工作面风速m/s 0.3~0.8 0.8~1.0 2
2.0~2.5 1.1 2.5~5.0及放顶煤 1.5 150~200 1.0~1.3 >200 1.3~1.5 配风调整系数K温 0.9 1.00 20~23 23~26 26~28 28~30
1.0~1.5 1.5~1.8 1.8~2.5 2.5~3.0 1.00~1.10 1.10~1.25 1.25~1.4 1.4~1.6 说明:如果按瓦斯涌出量计算风量小于按低瓦斯矿井的采煤工作面计算公式Q采=Q基本×K
采高
×K采面长×K温计算的风量,则按此计算。 ①工作面控顶距 ①单体支柱的工作面
单体支柱工作面,采场宽度即最小控顶距的大小。一般采场宽度包括有采煤机道(包括铺
设输送机),人行道和材料道。最大控顶距为最小控顶距和放顶步距之和。
②自移式液压支架工作面
采场最小宽度(最小控顶距)等于支架的梁长与未支护宽度之和。最大控顶距就是最小控顶距加上一次落煤的截割深度(一般为随截煤前移支架)。
②采场宽度(单体支柱)
③采场宽度(自移支架)
3
(2)、高瓦斯工作面按照瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算。
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:
Q采?100q采KCH4
式中:
Q采——回采工作面实际需要风量,m/min; q
——回采工作面回风巷中瓦斯(或二氧化碳)的平均绝对涌出量,m/min。抽放矿井采
3
3
的瓦斯涌出量,应扣除瓦斯抽放量进行计算。生产矿井可按条件相似的工作面推算;
KCH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数它是该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比。生产矿井可根据已开采的煤层埋藏条件、地质条件、开采方法、顶板管理、瓦斯含量、瓦斯来源等因素相近工作面,正常生产条件时,在整个工作面开采期间,均匀间隔的选取不少于5个昼夜,进行观测,得出5个比值,取其最大值。通常机采工作面可取1.2~1.6;炮采工作面可取1.4~2.0;水采工作面可取2.0~3.0。
说明:高瓦斯工作面如果按照瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算的风量小于按照低瓦斯矿井采煤工作面风量计算方法计算的风量,则高瓦斯工作面风量计算按低瓦斯矿井采煤工作面风量计算方法计算。
(3)高瓦斯工作面布置有专用排瓦斯巷的回采工作面风量计算: 高瓦斯工作面布置有专用排瓦斯巷的回采工作面风量计算:
4
Q采=Q采回+ Q采尾
其中 Q采回=100 ×q采×KCH4
Q采尾= qCH4尾×KCH4/2.5%
式中:
qCH4尾——采煤工作面尾巷的风排瓦斯量,m/min; 其他符号含义同上。
对于高瓦斯工作面如果计算风量小于按低瓦斯矿井的采煤工作面计算公式Q采=Q基本×K采
高
3
×K采面长×K温计算的风量,则按此计算。
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象条件,其温度和风速应符合回采工作面温度调整系数表
(表36)要求。
长壁工作面实际需要风量计算,由工作面的气温t而确定工作面风速v,按下式计算:
Q采?60?V采?S采
式中:
V采——采煤工作面风速,m/s; S采——采煤工作面的平均断面积,m。 或按照表36,其t与v的函数关系如图13:
2
t-v函数图
由t-v函数图找到t-v函数式为:
V?0.09t?0.7
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