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局部风机选型

主平硐局部通风机的选型一、主平硐掘进工作面风量计算:掘进工作面实际需要风量,根据同时工作的最多人数,矿井瓦斯、二氧化碳涌出量,炸药消耗量等因素分别计算,并选取其中最大值。

1)按工作人员数量计算:Q=4×nk式中:Q——掘进工作面实际需要风量,m3/min;4——每人每分钟应供给的最低风量,m3/ min; n——掘进工作面同时工作的最多人数,n=39; k——风量备用系数,取1.2-1.25经计算:掘进工作面实际需要风量195m3/min。

2)按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算:Q=100×q×k式中:Q——掘进工作面实际需要风量,m3/min;100——单位瓦斯涌出量配风量,以回风流瓦斯浓度不超过0.8%的换算值;q——掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量,0.3m3/min;k——掘进工作面因瓦斯涌出不均衡系数,取1.5 经计算:掘进工作面实际需要风量70.31m3/min。

3)按炸药使用量计算:Q=25×A/15式中:Q——掘进工作面实际需要风量,m3/min;25——每千克炸药爆炸不低于25m3的配风量;A——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药用量,A=83.1kg。

15——15分钟稀释爆破产生的有害气体;经计算:掘进工作面实际需要风量138.5m3/min。

根据以上计算掘进工作面最大实际需要风量195m3/min。

4)按风速验算根据《煤矿安全规程》规定,岩巷掘进工作面最低风速0.15m/s,最高风速4m/s的要求进行验算。

即掘进工作面风量应满足:0.15×S j≤Q掘≤4×S j则:最低风速验算:0.15×Sj=0.15×17.3=2.595(m3/s)=155.7(m3/min)<Q掘;最高风速验算:4×Sj=4×17.3=69.2(m3/s)=4152(m3/min)>Q掘;式中:S j——掘进工作面巷道断面,取17.3m2。

经验算,掘进工作面最大实际需要风量195m3/min,能满足通风要求,符合规定。

二、 通风现状现在我矿主平硐使用FBD №6.3/2×30Kw 风机两台(一台备用)配一趟Φ800m ×10m 风筒供风。

1.通风阻力计算:由于该通风系统为非负压通风,通风阻力为巷道通风阻力与风筒通风阻力之和。

1-1巷道通风阻力计算:KSR ⨯=3LU α=(0.003×2500×10.85/17.23)×1.2= 0.0192R ——巷道的摩擦风阻,kg/m 7; α——摩擦阻力系数 0.003 L ——巷道长度 2500 m U ——巷道周长 10.85 m S ——巷道的净断面 17.2 m 2K ——风压系数,包括局部阻力等因素,取1.2 1-2风筒通风阻力计算:1-2-1 局部通风机最大供风距离:L=2500m根据现有情况,采用φ800mm ×10m 抗静电阻燃柔性风筒向工作面通风,工作面有效风量按195m 3/min 进行计算。

1-2-2风筒风阻计算:风筒接头的采用钢圈捆扎、反压边接法。

风筒的风阻包括摩擦风阻与接头、拐弯等局部阻力 。

252n d 5.6SL R ρξξξα⨯+++=∑)(出弯接风筒(1)沿程摩檫阻力计算55.6dLR α=摩=(6.5×0.0032×2500)/0.85=158.69R 摩——风筒的沿程摩擦阻力,kg/m 7;α——风筒的摩擦阻力系数, 取 0.0032Kg.S 2/m 4; L -风筒全长,取2500m ; d -风筒直径,取0.8 m ;胶质风筒α、ξ接 选用范围参考表.(2)接头局部风阻计算)2n 2SR ρξ(接接== 78R 接——风筒接头风阻,kg/m 7;ξ接——与其相对应的局部阻力系数, 取0.13 ; n ——接头个数,取250;ρ——空气相对密度,取1.2kg/m3; S ——风筒断面积 取0.50m 2(3)弯头局部阻力计算: 22nSR ρξ弯弯==1.29R 弯——风筒弯头风阻 kg/m 7ξ弯——与其相对应的弯头局部阻力系数, 取 1.55 Kg.S 2/m 4;n ——弯头个数 2个; ρ——空气相对密度 1.2kg/m 3S ——风筒断面 0.50m2胶质风筒拐弯局部阻力系数参考表(4)出口阻力计算: 22SRρξ出出==2.4R 出—— 出口阻力 kg/m 7ξ弯——与其相对应的弯头局部阻力系数,压入式通风时取1Kg.S 2/m 4;ρ——空气相对密度 1.2 kg/m 3S ——风筒断面 0.50m 2风筒总阻力为:R 风筒=R 摩+R 接+R 弯+R 出=158.69+78+1.29+2.4 =240.38 kg/m7通风总阻力为:R 总= R 巷道+R 风筒=0.0192+240.38=240.3992 kg/m72、局部通风机的实际需要风量计算: Q 局==Q 掘×θ,m 3/min=195 ×2=390m 3/min Q 掘——掘进工作面需要的风量,取最大值,195m 3/min ; θ——局部通风机供风巷道风筒漏风系数。

柔性风筒应按下式计算: θ=1/(1-n ηj ) = 2n ——风筒接头数;n 取250ηj ——一个接头漏风率,罗圈反压边连接时,ηj =0.002。

3、压入式局扇的工作风压计算 H 局扇全压=R 总×Q 局2=240.3992×(390/60)2=10156 Pa由于根据现有条件、无设备满足需要的风压,风筒阻力过大,Φ800mm ×10m 的柔性风筒不能满足供风需要。

根据现有FBD №6.3/2×30Kw 风机(全风压800-6000,全压效率≥80%)根据通风阻力定律则:θ÷=总扇掘RHQ22406000÷==2.5m 3/s=150m 3/min <195m 3/minH 扇--局部通风机的最大出口风压 取6000 θ--风筒Φ800mm ×10m 时的漏风系数 取2 R 总--风筒Φ800mm ×10m 时的总阻力 取240kg/m7掘进需风量为195m 3/min ,不能满足作业规程规定。

又:Q 掘=v ×S 则:v=2.5/17.2=0.145m/s <0.15m/s根据煤矿安全规程规定掘进中的岩巷风速不得低于0.15m/s ,所以现有FBD №6.3/2×30Kw 风机两台(一台备用)配一趟Φ800m ×10m 风筒供风不能达到符合规程要求,需更换局部通风设备 。

三、局部通风设备选型计算1、采用Φ1000mm ×20m 的抗静电柔性风筒,利用现有FBD №6.3/2×30Kw 风机供风。

则风筒阻力为:252n d 5.6SL R ρξξξα⨯+++=∑)(出弯接风筒式中:其他同上α-- 风筒的摩擦阻力系数, 取 0.0029Kg.S 2/m 4d--风筒直径 取1m n--风筒接头个数 取125 S--风筒断面 取0.785则R风筒=47.125+(125×0.13+2×1.55+1)×1.2/(2×0.7852)=66.939 kg/m7通风总阻力为:R总= R巷道+R风筒=0.0192+66.939=66.920 kg/m7局部通风机的实际需要风量计算Q局==Q掘×θ,m3/min=195 ×1.333=259.935m3/min Q掘——掘进工作面需要的风量,取最大值,195m3/min;θ——局部通风机供风巷道风筒漏风系数。

柔性风筒应按下式计算:θ=1/(1-nηj)= 1.333n——风筒接头数;n取125ηj——一个接头漏风率,罗圈反压边连接时ηj=0.002。

压入式局扇的工作风压计算H局扇全压=R总×Q局2=66.920×(259.935/60)2=1255.980 Pa根据现有FBD №6.3/2×30Kw 风机(全风压800-6000,全压效率≥80%)根据通风阻力定律则:θ÷=总扇掘RH Q33.1672720÷==4.79m 3/s=287.4m 3/min >195m 3/minH 扇--局部通风机的最大出口风压取 {(6000+800)÷2}×80%=2720 Pa θ--风筒Φ1000mm ×20m 时的漏风系数 取1.333 R 总--风筒Φ1000mm ×20m 时的总阻力 取67kg/m7掘进需风量为195m 3/min ,能够满足作业规程规定。

又:Q 掘=v ×S 则:v=4.79/17.2=0.28m/s >0.15m/s根据煤矿安全规程规定掘进中的岩巷风速不得低于0.15m/s ,所以现有FBD №6.3/2×30Kw 风机两台(一台备用)配一趟Φ1000m ×20m 风筒供风符合煤矿安全规程要求,能够满足安全生产的需要 。

2、选用FBD №8.0/2×45Kw 风机(全风压770-6760,全压效率≥80%)配现有 Φ800m ×10m 风筒供风则:R 总--选用Φ800m ×10m 柔性抗静电风筒通风总阻力 R 总取240 kg/m7根据通风阻力定律则:θ÷=总扇掘RH Q22405408÷==2.37m 3/s=142.2m 3/min <195m 3/minH 扇--局部通风机的最大出口风压 取 6760×80%=5408 Paθ--风筒Φ800mm ×10m 时的漏风系数 取2 R 总--风筒Φ800mm ×10m 时的总阻力 取240kg/m7掘进需风量为195m 3/min ,不能够满足作业规程规定。

又:Q 掘=v ×S 则:v=2.37/17.2=0.138m/s <0.15m/s根据煤矿安全规程规定掘进中的岩巷风速不得低于0.15m/s ,所以现有FBD №8.0/2×45Kw 风机两台(一台备用)配一趟Φ800m ×10m 风筒供风不能达到煤矿安全规程要求。

四、局扇选择根据工作风压、风量和局部通风机的性能曲线,选择合适的局部通风机部分局部通风机选型表经查现有的2台FBDNo6.3 /2×30kw对旋局部通风机(一台备用),其全压范围是2000pa-5800pa,风量范围是600m3/min-430 m3/min,配1趟φ1000mm胶质风筒,能够满足施工要求。

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