矿井通风课程设计-武家塔煤矿60万吨年矿井通风系统设计(编辑修改稿)

矿井通风课程设计-武家塔煤矿60万吨年矿井通风系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

煤炭运输距离长，运输成本高。 所用井筒位置和井筒现状不利于 4 号煤层及以下煤层开拓和运输 ，如果使用 此 方案 煤层开拓系统 十分复杂。 方案二 利用已建工业场地新建风井， 新建风井后 与方案一相比 通风路线缩短，风阻减少 矿井通风容易，通 风质量好 ； 煤炭运输距离短，运输成本低 ；使煤层开拓系统简单， 辅助运输系统流畅 ， 通风系统合理 ， 优化井下系统和地面布置。 利用部分原有施工巷道 ，施工 井巷工程总长度为： 5350m，其中煤巷为 3492m，岩巷为 646m，半煤岩巷 1212m。 主要大巷均布置在煤层中，减少了岩巷工程量，降低了投资成本。 且回风立井和主 副井构成了中央分列式通风方式，此通风方式正适合本矿煤层倾角较小 ，而且自燃发火比较严重的特性。 2）方案确定 根据上述方案的比较，最总选取方案一。 内蒙古科技大学矿井通风课程设计 8 第二章 计算和分配矿井总风量 风量 按井下同时工作的最多人数计算 Q1=4NK =4 50 =288m3/min=式中： Q1矿井总供风量， m3/min； 4每人每分钟供风量， m3/min； N井下同时工作人数， 按交接班两班人 数计算 50人 ； K矿井通风系数， 包括矿井内部漏风和和配风不均衡等因素， 采用中央分列式或混合式通风时可取 ～。 在矿井产量在 T≥90 104t/a 时取小值。 T＜ 90 104t/a 时取大， 本矿井常年 60 万t/a值 此处取。 按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算 Q2=（Σ Q 采 +Σ Q 掘 +Σ Q 硐 +Σ Q 车 +Σ Q 其他 ） K 式中：Σ Q 采 采煤工作面实际需风量总和， m3/min； Σ Q 掘 掘进工作面实际需风量总和， m3/min； Σ Q 硐 独立通风硐室实际需风量总和， m3/min； Σ Q 其他 除采掘硐室外其它需风量总和， m3/min； K矿井通风系数，包括矿井内部漏风和和配风不均衡等因素，采用中央分列式或混合式通风时可取 ～。 在矿井产量在 T≥90 104t/a 时取小值。 T＜ 90 104t/a 时取大， 本矿井常年 60 万t/a值此处取。 1）回采工作面的风量计算： （ 1） 按瓦斯涌出量计算 Q 采 =100 q 采 Kc =100 =内蒙古科技大学矿井通风课程设计 9 式中 Q 采 —— 采煤工作面需要风量， m3/min； q 采 —— 采煤工作面绝对瓦斯涌出量 ；本矿井瓦斯绝对涌出量为 ，采面绝对瓦斯涌出量取 ； 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。 通常机采工作面 ～ ；炮采工作面 取 ～ ；水采工作面取 ～。 本矿井为机采取。 （ 2） 按工作面温度和合适风速计算 采煤工作面应具有良好的气候条件，其进风流温度和风速应符合表 211。 采煤工作面的需风量可按下式计算： Q 采 =60V 采 S 采 K i（ m3/min） 式中 Q 采 — — 采煤工作面实际需要的风量 ， m3/min； V 采 — — 采煤工作面 适宜 风速 ， m/s； S 采 — — 采煤工作面的平均有效断面积， m2，按最大和最 小 控顶有效断面的平均值计算 ； Ki — — 采煤工作面面长调整系数 ,按表 212 选取。 211 采煤工作面空气温度与合适风速对应表 采煤工作面空气温度 （℃） 采煤工作面风速 （ m/s） ＜ 15 ～ 15～ 18 ～ 18～ 20 ～ 20～ 23 ～ 23～ 26 ～ 26～ 28 ～ 28～ 30 ～ 内蒙古科技大学矿井通风课程设计 10 212 采煤工作面面长调整系数表 采煤工作面长度(m) ＜ 50 50～ 80 80～ 120 120～ 150 150～ 180 180 Ki ～ 本矿井无地温热害，井下巷道温度一般不超过 15℃，工作面加上设备的散热，环境温度不超过 20℃。 按 211 照气温与风速的对应关系，采煤工作面适宜风速取。 采煤工作面面长调整系数 Ki取。 根据所给材料的 延伸断面图及采区参数取 S 采 = m2。 Q 采 =60V 采 S 采 K 长 =60 1 =693m179。 /min=179。 /s 取 Q 采 =12m179。 /s （ 3） 按工作面人员数量计算： Q 采 =4nc=4 20=80m3/min=179。 /s 式中 4—— 每人每分钟供给的最低风量 m3/min； nc— 采煤工作面同时工作的最多人数，取交接班时 20 人。 依据以上几方面的计算，按工作面温度和合适风速计算的风量最大，取回采工作面风量 Σ Q 采 =12m3/s。 （ 4） 按风速验算： 根据《煤矿安全规程》规定 第 101 条 ，回采工作面最低风速为 ，最高风速为 4m/s 的要求进行验算，即回采工作面风量应满足： 15 S 采 ≤ Q 采 ≤ 240 S 采 ≤ Q 采 =12 60m3/min=720m3/min≤ 2520m3/min 式中 S 采 —— 回采工作面平均有效断面， 根据所给材料的延伸断面图及采区参数取 S采 = m2。 最后确定回采工作面需风量 Σ Q 采 =12m3/s。 2） 掘进工作面风量计算 按矿井各个需要独立通风掘进工作面实际需要风量的总和 (Q掘 )计算。 n 3掘 掘 ii1Q Q m / m i n  内蒙古科技大学矿井通风课程设计 11 式中 Q 掘 i—— 第 i 个掘进工作面实际需要风量， m3/min。 （ 1） 按瓦斯涌出量计算 Q 掘 =100 q 掘 Kd=100 =114m3/min=式中 Q 掘 —— 掘进工作面实际需风量， m3/min； q 掘 —— 掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量， 本矿井瓦斯绝对涌出量为 ，采面绝对瓦斯涌出量取 ； Kd—— 掘进工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。 级掘进面最大瓦斯涌出量与平均瓦斯涌出量之比。 通常，机掘工作面取 Kd=～。 本矿为机掘取 Kd=。 （ 2） 按局部通风机 实际 吸风量 ,计算 掘进工作面实际需风量 ： 岩巷掘进 ： Qbi=Qbs I+60 V 小 S 掘 =200 1+9 =285. 5m3/min=179。 /s 煤巷 和半煤岩巷 掘进： Qbi=Qbs I+60 V 小 S 掘 =200 1+15 =179。 /s 式中 Qbs—— 掘进工作面局部通风机额定风量， m3/min； 掘 进 工作面选用额定风量为 200 m3/min，功率为 11Kw局部扇风机 ； I—— 掘进面同时运转的局部通风机台数，台； S 掘 掘进工作面断面 积 ， 根据武家塔延伸断面图中回风大巷断面图取岩巷掘进 S 掘 = m3。 根据运输顺槽断面图取煤巷和半煤岩巷掘进 S 掘 = m3； V小 —— 局部通风机吸入口至掘进工作面回风流之间的风速岩巷不小于 m/s、煤巷和半煤岩巷不小于 m/s，以防止局部通风机吸入循环风和这段距离内风流停滞，而造成瓦斯积聚。 （ 3） 按工作人员数量计算 Q 掘 =4N=4 30=120m3/min=2m179。 /s 式中 4—— 每人每分钟供给的风量不 得小于 4 m3/min； N—— 掘进工作面同时工作的最多人数，取 30； （ 4） 按炸药使用量计算 smmctQ / i n/200%)/(bA 33j 掘 内蒙古科技大学矿井通风课程设计 12 式中 jA — 掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量， 8kg； b— 每公斤炸药爆破后生成的当量 CO 的量，根据炸药有毒气体国家标准， b 取 179。 /s。 t— 通风时间，一般不少于 20min； c— 爆 破经通风后，允许工人进入工作面工作的 CO 浓度，一般取 %。 （ 5） 按风速进行验算 ① 按最低风速验算 煤巷掘进工作面的最低风量 Q 煤 （单位： m3/min）： Q 煤 ≥ 15 S 掘 Q 煤 ≥15 =。 式中 15— 按煤巷掘进工作面最低风速的换算系数； S 掘 — 煤巷 和半煤岩巷 掘进工作面的平均断面积， 根据运输顺槽断面图取煤巷和半煤岩巷掘进 S掘 = m2。 ② 按最高风速验算： Q 煤 ≤240 S 掘 Q 煤 ≤240 =2760m3/min=46m3/s 满足最高风速要求。 式中 240— 按掘进工作面最高风速的换算系数； S 掘 — 煤巷 和半煤岩巷 掘进工作面的平均断面积， 根据运输顺槽断面图取煤巷和半煤岩巷掘进 S 掘 = m2。 综上所述：选取掘进工作面的风量为 7m179。 /s， Σ Q 掘 =2 7=14 m179。 3）硐室实际需要风量计算 井下独立通风的每个硐室所需风量，应根据各类硐室分别计算， 武家塔煤矿的 中央变电所、水泵房、 消防材料库 、绞车房等 都不是独立硐室，不需要独立通风。 采区变电所设计为独立硐室，需要独立通风。 总风量应为 采区 变电 所 硐室风量，则 ： 采区 变电所需风量的计算： Q 采区 变电所 = 3600∑ Wθ =3600 200 =100m179。 /min ρ Cp 60△ t 60 2 式中 Q 采区 变电所 —— 采区变电所 变电所 硐室总需风量， m3/min； 内蒙古科技大学矿井通风课程设计 13 ∑W —— 采区 变 电 所 硐室中运转的电动机总功率 Kw； 根据本矿井 变电所 使用的设备设施 取 200kw； θ —— 硐室的发热系数。 应根据实际考察的结果确定， 通常， 水泵房可取 ～。 变电所绞车房 可取 0. 02～。 此处为 采区 变电所取 ； ρ —— 空气密度，一般 取 ρ =179。 ； Cp—— 空气的定压比热容，一般可取 Cp= k；。