府谷县华府矿业有限公司2020年4月矿井配风计划一、前言依据MT/T 634—2019《煤矿矿井风量计算方法》和《煤矿安全规程》2016年版第139条之规定:“矿井每年安排采掘作业计划时必须核定矿井生产和通风能力,必须按实际供风量核定矿井产量,严禁超通风能力生产”。
为了有效杜绝超通风能力生产,我矿特制定出2020年矿井风量分配计划。
二、矿井概况及通风现状①矿井开拓方式矿井开拓方式为斜井开拓,矿井主井口标高+1208.0m;风井井口标高为+1220m;现开采水平为:+1118m水平。
矿井采煤方式为倾向长壁式,采煤工艺为综采。
采煤工作面的顶板管理采用全部垮落法管理顶板。
②矿井通风方式矿井采用中央并列抽出式通风,采煤工作面采用全风压负压通风,各掘进巷道采用局部通风机压入式正压通风,全矿井实现分区通风,各采掘工作面通风系统独立,井下机电硐室、运输大巷、行人巷道均实现全负压通风。
③矿井通风设备及矿井通风能力矿井在回风斜井井口外安装2台FBCDZ-10-№25(B)型防爆对旋轴流式通风机,1台工作,1台备用。
主要通风机参数为:电机功率2×132kw,转速590r/min,风量3840-8100m3/min,风压600-2100Pa。
掘进工作面采用局部通风机压入式通风,局部通风机型号为FBD№6.0/2×30kW。
额定风量为260~630m3/min;巷道掘进局部通风机安装了“三专两闭锁”,并实现了双风机双电源供风,能自动切换。
三、根据2020年4月份矿井采掘计划安排:全矿井配风地点为1个掘进头、1个采煤工作面。
四、矿井总风量计算根据2016年版《煤矿安全规程》相关规定,在满足井下人员需求和各用风地点稀释瓦斯、风速等要求,且使矿井总回风巷或者一翼回风巷中甲烷或者二氧化碳浓度超过0.75%时,本矿井总风量采用以下两种方法计算,并选取其中的最大值。
1.按井下同时工作的最大班下井人数计算。
Q=4×N×K=4×36×1.2=172.8m3/min式中:Q——矿井供风量,m3/s;N——井下同时工作的最多人数,取36人;K——矿井通风系数,取1.2。
2.按用风地点风量总和计算Q =(ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐室+ΣQ其它)×K式中:Q:供风量,m3/s;ΣQ采:回采工作面所需风量之和;ΣQ掘:掘进工作面所需风量之和;ΣQ硐室:独立通风的硐室所需风量之和;ΣQ其它:其它用风地点所需风量之和;K:通风系数,取1.2。
五、采煤工作面配风量采煤工作面配风量应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、按人数和风速等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
1.按气象条件确定需要风量,其计算公式为:Q采=60V·Sv·Kfhi·Kfli式中:Q——采煤工作面需要风量,m3/min;采V ——采工作面适宜风速,(见表2);——采工作面平均断面积,为最大和最小控顶断面的平均值;SvK——采煤工作面采高风量系数参照AQ1056(见表3)fhi——采煤工作面长度风量系数参照AQ1028(见表4)Kfli70%——采煤工作面有效通风断面系数。
Q=60×1.0×10.7×1.0×1.3=834.6m3/min;采表1 V c采煤工作面进风流气温与对应风速表2 k—采煤工作面采高调整系数表3 k—采煤工作面长度调整系数2.按瓦斯或二氧化碳涌出量计算Q采=100×q回×Kc/60式中:Q采—煤工作面需要风量,m3/s;q回—采煤工作面绝对瓦斯涌出量,m3/min;取0.14m3/min;Kc—工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,即该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比,取1.2;Q采=100×0.14×1.2/60=0.28m3/s=16.8m3/min;表1各种采煤工作面瓦斯涌出来不均匀的备用风量系数当采煤工作面有其它有害气体涌出时,也应按有害气体涌出来和不均匀系数,使其稀释到《煤矿安全规程》规定的最高容许浓度进行计算。
3.按采煤工作面的最多人数计算Q采=4×N=4×18=72m3/min式中:N:采煤工作面同时工作的最多人数,取18人;4.按风速进行验算:按《煤矿安全规程》规定的最低和最高风速验算需风量:15×S≤Q≤240×SV min S采<Q采<V max S采式中:Q采:工作面所需风量m3/s;S:采煤工作面的平均有效断面积,m2;15×10.7m 3/min <Q 采<240×10.7m 3/min160.5m 3/min <834.6m 3/min <2568m 3/min 风量满足要求。
确定本矿25101回采工作面需风量为834.6m 3/min 。
六、掘进工作面配风量本矿井2020年4月份掘进风量按照1个掘进工作面最大需风量来配风。
掘进工作面的实际需要风量,应按照工作面瓦斯涌出、局部通风机实际吸风量、人数和风速等规定要求分别进行计算,并取其中最大值。
1.按瓦斯涌出量计算:Q 辅运顺槽=100×q 机K d式中:Q 辅运顺槽—综掘工作面实际需风量,m 3/min ;q 辅运顺槽—综掘工作面回风流中的瓦斯的平均绝对瓦斯涌出量,152×1.40/24×60=0.15m 3/min;K d —掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,其含义和观测计算方法与采煤工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数相似。
通常,掘进工作面取K d =1.5~2.0。
当有其它有害气体时,应根据《煤矿安全规程》规定的允许浓度按上式计算的原则计算所需风量.Q 辅运顺槽=100×0.15×2.0=30 m 3/min2.按局部通风机的吸风量计算:Q 25102辅运顺槽=Q 吸I+60×V min S 巷式中:Q 25102辅运顺槽—安装局部通风机处巷道的需风量,m 3/min ;Q 吸—掘进工作面局部通风机选FBDNO.6.0/2X30,额定风量260~630m 3/min ;取平均340m 3/min 。
I —掘进工作面同时通风的局部风机台数,I=1台;V min —安设局部通风机巷道中风量除了满足局部风机吸风量,还应保证局部通风机吸风口至掘进工作面回风流之间的巷道岩巷取0.15m/s、煤巷和半煤岩巷取0.25m/s;局部通风机安装在岩巷内,取min=0.15m/s;S5-1煤辅运大巷—安装局部通风机处巷道的断面积,取S5-1煤辅运大巷=17.60m2。
=340×1+60×0.15×17.60Q25102辅运顺槽=498.4m3/min3.按工作面最多人数算:=4Nc=4×11=108m3/min。
Q辅运顺槽式中:Nc——掘进工作面最大人数11人(考虑到交接班)4.按风速进行验算:(煤岩巷)V min S辅运顺槽<Q辅运顺槽<V max S辅运顺槽式中:Q辅运顺槽:工作面所需风量m3/s;V min、V max:工作面所允许的最大和最小风速,V min=0.25m/s,V max=4m/s;S辅运顺槽:通风断面,取14.31m2。
0.25×14.31m3/s<Q25102辅运顺槽<4×14.31m3/s214.65m3/min<498.4m3/min<3434.4m3/min风量满足要求.确定本矿25102辅运顺槽配风量498.4m3/min。
七、硐室需要风量计算本矿井独立通风硐室为5-1煤中央变电所、5-1煤中央水泵房和5-1煤采区变电所。
各个独立通风硐室的供风量,应根据不同类型的硐室分别进行计算。
采区小型机电硐室,按经验值确定需风量可取60m3/min~80m3/min;发热量大的机电硐室,按硐室中运行的机电设备发热量按式公式计算风量:Q ri=3600ΣWθ/pc p×60△t式中:Q r i—机电硐室的需风量,单位为立方米每分钟(m3/m i n);∑W—机电硐室中运转的电动机(或变压器)总功率(按全年中最大值计算),单位为瓦(kw);θ—机电硐室的发热系数,可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转时的实际热量转换为相当于电器设备容量作无用功的系数确定,也可按表5 选取;ρ—空气密度,单位为千克每立方米(k g/m3),一般取ρ=1.2;C p—空气的定压比热,一般可取C p=1.0006kJ/(kg×K);△t—机电硐室进、回风流的温度差,K。
表5 机电硐室发热系数(θ)表①中央水泵房Q中央水泵房=3600ΣWθ/ρc p×60△tQ中央水泵房=3600×30×0.01/1.2×1.0006×13Q中央水泵房=69.19 m3/m i n②中央变电所Q=3600ΣWθ/ρC p×60△t中央变电所Q中央变电所=3600×45×0.02/1.2×1.0006×17Q中央变电所=158.75m3/m i n③采区变电所Q采区3600ΣWθ/ρC p×60△t变电所=Q采区3600×40×0.02/1.2×1.0006×15变电所=159.91m3/m i nQ采区变电所=∑Q机电硐室=Q中央水泵房﹢Q中央变电所﹢Q采区变电所∑Q机电硐室=387.85m3/m i n八、按煤矿用防爆型柴油动力装置机车功率验算煤矿用防爆型柴油动力装置机车行驶巷道的风量应当不小于4m3/min·kw,按公式验算:Qei =∑4Pi=∑4×(50﹢50﹢65)=660m3/min·kw式中:P i——每台煤矿用防爆型柴油动力装置机车功率,单位为千瓦(kw)。
九、ΣQ其它的确定其它地点所需风量按以上各需风量之和的5%计算。
ΣQ其它=(ΣQ25101综采工作面+ΣQ25102辅运顺槽+ΣQ机电硐室+ΣQ柴)×0.05ΣQ其它=(843.6+498.4+387.85 +660)×0.05 =119.04m3/min;取ΣQ其它=119.04m3/min;由以上计算可得矿井总进风量为:则:Q矿=(ΣQ25101综采工作面+ΣQ25102辅运顺槽+ΣQ柴+ΣQ其它)·1.20 ΣQ =(843.6+498.4+387.85 +660+119.04)×1.20=2999.87m3/min;取值=2999.87m3/min;十、矿井风量分配矿井总风量按井下各工作用风地点需风量进行分配,其余风量为漏风和其他风量,矿井风量分配见表。