2014年矿井通风能力核定

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2014年矿井通风能力核定根据规定,每个矿井必须按矿井采掘工作面、备用采掘工作面、硐室、以及其他地点实际用风量等配风。

现结合我矿实际情况,2014年我矿进行4205工作面的回采工作,采煤工作面为4205工作面;掘进工作面为4207的主辅运顺槽和4208的主运顺槽;备用工作面为4206备用工作面;独立通风硐室为3-2煤辅运大巷水仓,4-2煤采区变电所和4-2煤移变硐室;以及其他地点的配风。

现将通风所需风量计算如下。

一、综采工作面需要风量计算根据《煤矿安全规程》中的有关规定:回采工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳涌出量及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。

(1)按瓦斯涌出量计算Q=100qK式中:Q——工作面实际需要风量,m3/min;q——工作面回风巷风流中相对瓦斯涌出量,q=0.18;K——回采工作面涌出不均衡系数,取1.6。

则:Q=100×0.18×1.6=28.8 m3/min。

(2)按最优排尘风速(1.2~1.6m/s)计算Q=60VS均式中:Q——工作面实际需要风量,m3/min;V——工作面风速m/s,根据我矿综采工作面经验取1.4m/s;S均——回采工作面最大最小控顶距时的平均有效断面积,m2;1)综采工作面的有效断面积可用下式计算:S均=(L max + L min)/2MK式中:L max、L min——综采面最大、最小控顶距,分别为5.096和4.296m;M ——综采面最大采高,3.2m ;K ——断面利用率,取0.8。

S 均 =(5.096+4.296)/2×3.2×0.8= 12.02 m 2则:Q =60×1.4×12.02=1009.68 m 3/minQ 取整数最大值,故风量确定为1100m 3/min 。

(3)按工作面同时工作的最多人数计算Q=4N式中:N ——回采工作面同时工作最多人数取50人;(包括矿检查人员及外来参观人员)。

Q ——工作面实际需要风量,m 3/min 。

Q =4×50=200 m 3/min(4)按风速进行验算:根据煤矿《安全规程规定》,回采工作面最低风速为0.25m/s ,最高风速为4m/s 的要求进行验算:工作面允许的最小风量和最大风量为最低风速时:均S 600.25Q ⨯⨯≥=0.25×60×12.02=180.3 m 3/min最高风速时:均S 604Q ⨯⨯≤=4×60×12.02=2884.8 m 3/min根据验算结果,回采工作面配风量为1100m 3/min ,符合工作面通风要求,风速为1.53m/s 。

另外,由于初采期间采空区顶板还没有垮落,造成了液压支架后部采空区大量漏风。

为了保证工作面的通过风量,在第1架支架与煤帮之间及第142架支架与煤帮之间设置挡风帘,以减小采空区漏风。

另外由于综采面工作面主、辅回撤通道仍需配风,所以计划为综采工作面配风1200m 3/min 。

二、掘进工作面需风量计算我矿为机械化掘进,可以不考虑按放炮稀释炮烟,按瓦斯、温度、人数或风速选择配风量。

2014年我矿有两个综掘工作面,其中两个都是长距离综掘工作面。

(1)长距离综掘工作面风量计算1)按瓦斯涌出量计算Q=qK100式中:Q——工作面实际需要风量,m3/min;q——工作面回风巷风流中瓦斯或二氧化碳的绝对涌出量,根据目前测量的回风最大浓度CH4=0,CO2=0.10,计算后的出沼气绝对涌出量为零;K ——回采工作面涌出不均衡系数,取1.7。

则:Q=100×0×1.7=0 m3/min。

即按瓦斯涌出量可以不予考虑。

2)按工作面气温由于我矿不属于地热矿井,且根据近年来对井下各掘进工作面的测定,最高温度不超过16摄氏度,则按工作面气温也可以不予考虑。

3)按工作面同时工作的最多人数计算Q=4N式中:N——回采工作面同时工作最多人数取30人;(包括矿检查人员及外来参观人员)。

Q——工作面实际需要风量,m3/min。

Q=4×30=120 m3/min4)根据《煤矿安全规程》规定,按采掘工作面的最低风速进行计算(煤巷0.25m/s、岩巷0.15m/s),而我矿大部分掘进巷道为煤巷,则计算如下:Q=60VS式中:V——工作面风速m/s,掘进工作面合理风速取0.25m/s;S ——掘进工作面最大断面积为16.5m2,Q=60×0.25×16.5=247.5 m3/min根据以上计算,取最大值,即Q=247.5 m3/min。

取整数值250 m3/min。

5)风速验算根据验算结果,掘进工作面配风量为250m3/min时,风速为0.2539m/s,符合《煤矿安全规程》煤巷最低风速0.25m3/min通风要求。

但根据2013年4206主运、4207回风顺槽的管理经验,我矿北翼综掘均为长距离通风,一般通风距离均在1200米以上,为保证工作面风量达到250 m3/min,风机选型一般采用37KW×2对旋局部通风机,FBD37KW×2对旋局部通风机型号平均吸入风量为480m3/min。

现我矿有二个长距离掘进工作面,即我矿长距离掘进工作面需风量为:Q=Q掘×2×K=480×2×1.2=1152m3/minK——掘进工作面通风系数,取1.2。

长距离掘进工作面风量为1152 m3/min,取整数值为1200 m3/min。

综上所述,我矿长距离综掘工作面风量为:1200m3/min,因此我矿综掘面所需总风量为1200 m3/min。

三、备用工作面需风量计算4206备用工作面现在虽然没有进行回采,但需要进行抽排水等维护措施,因此需要考虑通风。

4206备用工作面共有3条大巷,其中两条进风,一条回风,4206备用工作面的最大断面为16.5m2。

(1)按照最低风速进行配风:Q=60VS2式中:Q——4206备用工作面的需风量,m3/min;V——工作面风速(煤巷最低风速取0.25m/s);S——巷道的最大断面,取16.5m2。

Q=60×0.25×16.5×2=495 m3/min为保证4206备用工作面最低风速满足规程要求,现为4206备用工作面配风500m3/min。

(2)风速验算4206备用工作面切眼已贯通,最大断面为20.4m2。

根据《煤矿安全规程》规定,工作面允许的最低风速为0.25m/s,按照4206备用工作面的最低风速进行验算:最低风速时:S⨯≥0.2560Q⨯Q=0.25×60×20.4=306m3/min根据验算结果,4206备用工作面风量为500m3/min,风速为0.41m/s,满足最低风速要求。

四、其他地点需风量计算(1)3-2煤大巷需风量计算现我矿3-2煤已经采完,但由于大巷仍然存在,需经常排水,因此需要考虑通风,3-2煤大巷最大巷道断面为21m2,按最低风速配风:Q=60×V×S式中:V——工作面风速m/s,煤巷最低风速取0.25m/s;S——大巷最大断面积为21m2。

Q=60×0.25×21=315 m3/min为保证大巷最低风速符合规程要求,考虑到大巷间联巷密闭可能漏风,现为3-2煤计划配风350m3/min。

根据3-2煤计划配风进行计算,3-2煤大巷进风量350m3/min,最大断面为21m2,风速为0.28m/s,满足规程最低风速要求。

(2)井下独立硐室需风量计算应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和来计算,我矿独立通风硐室有3-2煤辅运大巷水仓、4-2煤采区变电所和4-2煤临时配电点,故:=(3600×∑N水泵房×θ/ρ×CP×60×Δt)Q水泵房=(3600×∑N变电所×2×θ/ρ×CP×60×Δt)Q变电所——水泵房的需风量, m3/min;式中:Q水泵房∑N——水泵房中运转的电机总功率,Kw;θ——发热系数,取0.02;ρ——空气密度,一般取1.20kg/m3;CP——空气的定压比热,一般可取1.0006kJ/kg.K;Δt——水泵房进、回风流的温度差,℃;我矿井下独立通风硐室需风量为300 m3/min。

(3)4201、4202、4203、4204工作面的回采已经结束,但巷道内仍需要排水、测风,对防火密闭内的有毒有害气体进行监测,因此仍需对4201、4204、4203、4204工作面巷道进行配风,4201、4202、4203、4204工作面最大巷道为16.5m2,工作面各有一条进风巷,一条回风巷,按最低风速配风:Q=60×V×S×4式中:V——工作面风速m/s,煤巷最低风速取0.25m/s;S——大巷最大断面积为16.5m2。

Q=60×V×S×4=990m3/min为保证最低风速符合规程要求,考虑到巷道间联行密闭也可能漏风,现为4201、4202、4203、4204工作面巷道计划配风1000m3/min,每个巷道配风250m3/min。

风速验算:根据煤矿安全规程规定,煤巷最低风速要求为0.25m/s,工作面最低允许风量为247.5m3/min。

根据验算结果,已采完工作面巷道配风量为250m3/min时,风速为0.2525m/s,符合《煤矿安全规程》煤巷最低风速0.25m3/min通风要求。

我矿其他地点用风为3-2煤大巷,独立通风硐室和已采完工作面,因此我矿其他地点用风量为1650m3/min。

五、矿井总进风量计算矿井需要风量按各采煤、掘进工作面,硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算:Q 矿≥(∑Q 采+∑Q 掘+∑Q 硐+∑Q 备+∑Q 其它)×K 矿通 (m 3/min )式中:∑Q 采——工作面实际需要风量的总和,m 3/min ;∑Q 掘——掘进工作面实际需要风量的总和,m 3/min ;∑Q 硐——硐室实际需要风量的总和,m 3/min ;∑Q 备——备用工作面实际需要风量的总和,m 3/min ;∑Q 其它——其它需要配风地点需要风量的总和,m 3/min ;K 矿通——矿井通风系数。

K 矿通取1.15。

根据计算结果Q 矿≥(∑Q 采+∑Q 掘+∑Q 其他+∑Q 硐)×K 矿通=(1200+1200+500+1650)×1.15=5234.5m 3/min矿井需要总风量5234.5m 3/min ,取整数为5300m 3/min 。

因此我矿2014年矿井通风能力核定为5300 m 3/min 。