茶山岭煤矿通风系统改造设计

茶山岭煤矿通风系统改造设计内容摘要：

锚网喷 100 7 小计 三 合计 14 插图 231 15 插图 232 16 插图 233 17 插图 234 18 插图 235 安全出口断面图 19 插图 236 风井风硐及西风井延伸段断面图 20 插图 237 风井井筒布置图 通风设备选型 1）风量计算 矿井相对瓦斯涌出量为 ／ t， 按矿井 核定 生产能力 18 万 t/a 进行换算，则矿井绝对瓦斯涌出量为 m3/min，矿井瓦斯抽采量为 60 万 m3/a，即瓦斯抽采量为 m3/min，由此可计算出生产过程中掘进和回采时瓦斯绝对涌出量为 m3/min，掘进煤量按 10%的计算， 则 回采工作面绝对瓦斯涌出量为 ， 设计以此作为风量计算依据。 矿井风量 根据《煤矿安全规程》要求和矿井生产实际情况，按下式计算： ∑ Q=（∑ Q 采 +∑ Q 掘 +∑ Q 硐 +∑ Q 它 ）179。 K 21 式中： ∑ Q—— 矿井需要的总风量， m3/s； ∑ Q 采 —— 各回采工作面所需风量之和， m3/s； ∑ Q 掘 —— 各掘进工作面所需风量之和， m3/s； ∑ Q 硐 —— 各独立通风硐室所需风量之和， m3/s； ∑ Q 它 —— 其它所需风量之和， m3/s； K—— 矿井通风系数，取。 ⑴ 容易时期 ① ∑ Q 采 计算 A、按瓦斯浓度计算： ∑ Q 采 = 100179。 q 采 179。 Kc/60 式中： q 采 —— 采煤工作面绝对瓦斯涌出量， q 采 ＝ ； Kc—— 产量及瓦斯涌出量不均衡系数，取。 ∑ Q 采 = 100179。 179。 矿井共有 5 个回采工作面，分别为 1382 工作面、 3172 工作面、 1376 工作面、3384 工作面、 3271 工作面。 按回采工作面产量进行风量分配，则 1382 工作面、 3172工作面风量均为 m3/s， 1376 工作面、 3384 工作面、 3271 工作面风量均为 m3/s。 B、按工作面温度计算 Q 采 =60178。 Vc178。 Sc178。 Ki 式中： Vc—— 回采工作面适宜风速，取 m/s； Sc—— 回采工作面平均有效断面积， Sc=； Ki—— 工作面长度系数，取。 Q 采 =60179。 179。 =矿井正常生产时 有 5 个回采工作面，故∑ Q 采 =5179。 =C、按工作面同时作业人数计算 Q 采 =4N 式中： Q 采 — 工作面实际需要风量， m3/min； N— 工作面最多人数， 15 人； 22 Q 采 =15179。 4=60 m3/min= 1m3/s 矿井正常生产时 有 5 个回采工作面，故∑ Q 采 =5179。 1=5m3/s。 D、按炸药量计算 Q 采 =25A 式中： Q 采 — 工作面实际需要风量， m3/min； A— 一次爆破炸药最大用量， A=4Kg； Q 采 =25179。 4=100 m3/min=矿井正常生产时 有 5 个回采工作面，故∑ Q 采 =5179。 =e、 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 ，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： 15179。 S C/60≤Q 采 ≤240179。 S C/60 15179。 ≤Q 采 ≤240179。 ≤Q 采 ≤ 式中： Q 采 — 回采工作面实际需要风量， S— 回采工作面断面积， S=。 工作面风量符合《煤矿安全规程》规定。 综上，∑ Q 采 根据上述计算取其中最大值，故∑ Q 采 =。 ② ∑ Q 掘 的计算 根据 采掘 接替计划， 矿井布置 有 8个掘进 工作面 ， 其中 3个煤巷掘进工作面， 5个岩巷掘进工作面。 煤巷掘进工作面为： 3271工作面回风顺槽、 3171工作面回风顺槽、 2381工作面进风顺槽； 岩巷掘进工作面为： 23采区 110回风石门 、 33采区 200回风平巷 、 33采区 300回风下山 、 230m3581回风石门 、 300东 底板巷。 其中 300东底板巷掘进工作面 为串联通风，其它 七 个掘进工作面均为独立通风。 A、 按照瓦斯涌出量计算 Q 掘 = 100179。 q 掘 179。 K 掘通 式中： Q 掘 — 单个掘进工作面实际需要风量， m3/s ； q 掘 — 掘进工作面回风巷风流中瓦斯的绝对涌出量 ， q 掘 =； 23 K 掘通 — 瓦斯涌出不均均衡系数， 取。 则 Q 掘 = 100179。 179。 = m3/s。 B、 按局部通风机实际吸风量计算需要风量 Q 岩 =Q 扇 179。 Ii+60179。 Q 煤 =Q 扇 179。 Ii+60179。 式中： Q 岩 —— 岩巷掘进工作面需风量， m3/min； Q 煤 —— 煤巷掘进工作面需风量， m3/min； Q 扇 —— 局部通风机实际吸风量， 11kw 局扇取 200 m3/min,； Ii—— 掘进工作面同时通风的局部通风机台数； S—— 通风巷道掘进 断面积，煤巷 ； 23 采区 110 回风石门 、230m3581 回风石门 和 33采区 300回风下山 掘进断面积为 m2； 33采区 200回风平巷 掘进断面积为 m2， 和 岩巷 m2 Q 煤 =200179。 1+60179。 179。 =，取 Q 岩 =200179。 1+60179。 179。 = m3/min = ， 取 Q 岩 =200179。 1+60179。 179。 = m3/min = ，取 矿井通风容易时期布置 7 个 独立回风的 掘进工作面，其中 3 个 煤巷 掘进 工作面 ，4 个岩巷掘进工作面 ， 则∑ Q 掘 =3179。 +3179。 +1179。 =。 C、按掘进工作面同时作业人数计算 a）按作业人数计算 Q 掘 =4N 式中： Q 掘 — 掘进工作面实际需要风量， m3/min； N— 工作面最多人数， 5人； Q 掘 =4179。 5=20 m3/min= m3/s 则∑ Q 掘 =7179。 = m3/s。 D、按炸药量计算 Q 掘 =25A 式中： Q 掘 — 掘进工作面实际需要风量， m3/min； A— 一次爆 破炸药最大用量， A=4Kg； 24 Q 掘 =25179。 4=100 m3/min= m3/s， 则∑ Q 掘 =7179。 =。 根据上述计算取其中最大值，故∑ Q 掘 = m3/s。 ⑶ ∑Q 硐 本矿井容易时期 独立回风的硐室有： 150m 变电所、 150m 井下爆炸材料库、70m机车充电硐室、 33 采区 250 充电硐室， 33 采区 150 变电所。 硐室需风量按 m3/s 考虑，故 ∑Q 硐 =。 故矿井 容易时期 总风量： ∑Q 容易 =（ +＋ ） =，取，容易时期风量分配见表 232。 容易时期风量分配 表 232 序号 用风地点 计算需风量 m3/s 配风指标m3/s 数量 小计m3/s 备注 1 1382 工作面 1 风速符合要求 2 3172 工作面 1 风速符合要求 3 1376 工作面 1 风速符合要求 4 3384 工作面 1 风速符合要求 5 3271 工作面 1 风速符合要求 6 3271工作面回风顺 槽 1 风速符合要求 7 3171 工作面回风顺槽 1 风速符合要求 8 2381 工作面进风顺槽 1 风速符合要求 9 23 采区 110 回风石门 1 风速符合要求 10 33 采区 200 回风平巷 1 风速符合要求 11 33 采区 300 回风下山 1 风速符合要求 12 230m3581 回风石门 1 风速符合要求 13 150m 变电所 1 风速符合要求 14 150m 井下爆炸材料库 1 风速符合要求 15 70m 机车充电硐室 1 风速符合要求 16 33 采区 250 充电硐室 1 风速符合要求 17 33 采区 150 变电所 1 风速符合要求 18 合计 ⑵ 困难时期 25 矿井通风困难时期 布置 5 个 回采工作面、 4 个煤巷 掘进工作面 和 3 个岩巷掘进工作，独立回风的硐 室有 150m 变电所、 150m 井下爆炸材料库、 35 采区绞车房 、300 充电硐室， 300 变电所。 采煤工作面需风量 ∑ Q 采 =5179。 =。 掘进工作面需风量 ∑ Q 掘 =4179。 +3179。 =。 硐室需风量 ∑Q 硐 =5179。 =故矿井通风困难时期所需风量 ∑Q 困难 =（ +＋ ） =，取， ，困难时期风量分配见表 233。 困难时期风量分配 表 233 序号 用风地点 计算需风量 m3/s 配风指标m3/s 数量 小计m3/s 备注 1 3785 工作面 1 风速符合要求 2 3786 工作面 1 风速符合要求 3 3581 工作面 1 风速符合要求 4 4176 工作面 1 风速符合要求 5 4385 工作面 1 风速符合要求 6 3787工作面回风顺槽 1 风速符合要求 7 3788 工作面回风顺槽 1 风速符合要求 8 4175 工 作面 回 风顺槽 1 风速符合要求 9 4386 工作面 进 风顺槽 1 风速符合要求 10 37 采区 275 底板 巷 1 风速符合要求 11 275m3583 回风石门 1 风速符合要求 12 43 采区 400 底板巷 1 风速符合要求 13 150m 变电所 1 风速符合要求 14 150m 井下爆炸材料库 1 风速符合要求 15 37 采区绞车房 1 风速符合要求 16 300 充电硐室 1 风速符合要求 17 300 变电所 1 风速符合要求 18 合计 26 2）风量分配 风量分配见图 C11101711~2。 3） 矿井风 压 与等积孔 （ 1） 、 矿井 通风阻力 计算 24 QS PLh   式中： h—— 井巷的 通风阻力 ， Pa α—— 井巷的摩擦阻力系数， kgfS2/m4。