1、内蒙古自治区煤炭科学研究所 1矿井通风一、通风方式和通风系统根据已确定的开拓方式,矿井通风系统为中央并列式(进、回风井在同一工业场地内) ,通风方式为机械抽出式。二、风井数目、位置、服务范围及服务时间本矿井共设两个进风井,一个回风井。主斜井、副斜井、回风斜井位于井田北部同一个工业场地,三条井筒服务于全矿井各水平,服务年限同矿井服务年限。三条井筒均为矿井的安全出口。三、掘进通风和硐室通风掘进工作面均采用单巷掘进,通风设备采用局部通风机,电机功率 11 kW,通风方式采用压入式,独立供风。井下独立通风的硐室有井底水泵房及变电所。消防材料库布置于进风风流中,采用串联通风。四、矿井风量、风压及等积孔计
2、算(一)矿井风量计算矿井总需风量,为各用风地点配风量的总和,再乘以风量分配不均匀系数。各用风地点包括采煤工作面、掘进工作面、机电硐室及其它用风地点。根据煤矿安全规程第 103 条的规定,各用风地点的配风标准按下列要求分别计算,并取其中最大值作为各用风地点的配风标准。1、根据煤矿安全规程 按最大班下井人数计算内蒙古自治区煤炭科学研究所 2Q 总 = 4NK = 4501.35=270m3/min式 中:N 最大班下井人数 50 人;K 风量备用系数,取 1.35。2、根据煤矿安全规程 按矿井总进风量计算Q=(Q 采 +Q 掘 +Q 柴 +Q 硐 +Q 它 )K式 中:Q 采 采煤工作面实际需要风
3、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 柴 稀释柴油机车废气需风量之和, m3/s;Q 硐 硐室实际需要风量的总和,m 3/min;Q 它 矿井除了采煤、掘进工作面和硐室实际需要风量的总和外,其它井巷需要风量的总和,m 3/min;K风量备用系数,取 1.2。(1)采煤工作面实际需要风量 按 CH4(或 CO2)涌出量计算Q 采 100q CO2K 采=1001.51.4=210(m3/min)式 中:内蒙古自治区煤炭科学研究所 3Q 采 采煤工作面需风量,m 3/min;q CO2采煤工作面瓦斯(二氧化碳)绝对涌出量,根据计算,取二氧化碳绝对涌出量
4、 1.5 m3/min;K 采 采煤工作面瓦斯(二氧化碳)涌出不均匀备用风量系数,取 1.4。 按人数计算Q 采 =4N=41248(m 3/min)式 中:4每人每分钟供给的风量不得小于 4m3/min;N工作面同时工作的最多人数,N 取 12。 按工作面气温与风速的关系计算Q 采 = 60VcScKi= 600.9121.1=713m3/min式 中:Vc 回采工作面适宜风速,取 0.9m/s;Sc 回采工作面平均有效断面,12;Ki工作面长度系数,取 1.1。依据以上计算,参考本地区同类工作面配风标准,本矿井采煤工作面的配风量为 713m3/min。 采煤备用工作面所需风量采煤工作面同时
5、考虑一个备用工作面。按经验备用工作面所需内蒙古自治区煤炭科学研究所 4风量为回采面的 50,故备用工作面风量确定为 356m3/min。 按风速进行校核0.2560Sc=0.256014=210m3/min460Sc=46014=3360m3/min210 m3/min924m 3/min 3360m 3/min式 中 Sc 回采工作面平均有效断面,14 。Q 采=713+356=1069m 3/min(2)掘进工作面总风量 Q 掘移交生产时,矿井共配备二个需独立配风的综掘工作面。 按局扇实际吸风量计算Q 综掘 Q fIKf20011.2240m 3/min式 中:Qf局扇实际风量,局扇型号为
6、 YBT-11 型,11 kW,根据局扇型号确定: Qf200m 3/min;I同时运转局扇个数;Kf风量配备系数,取 1.2。按炸药量计算:Q 掘 25A m3/min式 中:A掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,取 A=2.0kg;Q 掘 =252.0=50m3/min 按人数计算内蒙古自治区煤炭科学研究所 5Q 掘 =4N=41248(m 3/min)式 中:4每人每分钟供给的风量不得小于 4m3/min;N掘进工作面同时工作的最多人数,取 12; 根据以上计算选取最大值为掘进工作面需风量,因此,综掘工作面需风量取 240m3/min。 按风速计算按最高、最低风速验算,必须满足 0.25
7、m/sV 掘 4m/s 。V 掘 = Q 掘 / S 掘 =240/9.625m 3/min =0.42m3/s式 中Q 掘 -掘进工作面最大风量, 取 240m3/min;S 掘 掘进工作面净断面积, S 掘 9.6m 2。故有 0.25m/sV 掘 4m/s经验算风速符合要求。 掘进工作面供风量Q 掘 2Q 综掘 =480m3/min 按单位功率的需风量指标计算Q 胶 =q0N式 中:Q 胶 稀释胶轮车有害气体所需风量, m3/min;q0单位功率的供风指标 ,取 4.0m3/min;N各类胶轮车同时使用最大总功率,取 195kW。内蒙古自治区煤炭科学研究所 6则:Q 胶 4195780m
8、 3/min。 按胶轮车供风叠加法计算,WQC-3J 型防爆无轨胶轮车(N=65kW)单独给风量按每千瓦 5.4m3/min 供风,巷道中多台胶轮车同时工作时通风量按叠加法计算,第一台按 100计算,第二台按 75计算,第 3 台以及第 3 台以后均按 50% 计算,本设计按三台胶轮车同时在井下运行计算风量。则:Q 胶5.4 65+5.46575%+5.46550%789.75m 3/min。取最大者:Q 胶789.75m 3/min(4)硐室所需风量本矿井下独立通风硐室有中央变电所及水泵房。中央变电所: 60m3/min水泵房:60 m3/min则 Q 硐 = 60+60= 120 m3/m
9、in(5)其它井巷所需风量其它井巷所需风量按矿井总风量的 3%计算。则:Q 它 =(Q 采 +Q 掘 +Q 胶 +Q 硐 )3%=(1069+480+789.75+120)3%=74m3/min。根据矿井采掘队组配置,矿井配置一个回采队,二个掘进队。按以上风量分配计算,矿井总需风量为:Q =(Q 采 +Q 掘 +Q 胶 +Q 硐 +Q 它 )K内蒙古自治区煤炭科学研究所 7(1069 480789.7512074)1.253166m 3/min53m 3/s(二)矿井风量分配矿井配风标准见表 5-2-1。矿井用风地点配风标准表表 5-2-1序号 用风地点 所需风量 单位 个数 总风量 备注1
10、回采工作面 780 m3/min 1 7802 回采备用面 480 m3/min 1 3903 综掘工作面 300 m3/min 2 6004 变电所、水泵房 120 m3/min 1 1205 胶轮车及其它巷道 1308 m3/min 12906 主斜井进风 1200 m3/min 12007 副斜井进风 1980 m3/min 1980(三)矿井负压计算矿井负压计算详见表 5-2-2 及表 5-2-3。矿井通风容易时期负压 Hmin= 731.13Pa矿井通风困难时期负压 Hmax=1991.61Pa(四)等积孔计算 HiQAi19.式 中:Ai各通风系统的等积孔,m 2 ;Qi各通风系统
11、的风量,m 3/s;Hi各通风系统的通风负压,Pa。内蒙古自治区煤炭科学研究所 8通风容易时期等积孔为:2.33m 22m 2。通风困难时期等积孔为:1.41m 22m 2。故矿井通风容易时期难易程度为容易、通风困难时期难易程度为中等。 9矿井通风容易时期通风阻力计算表表 5-2-2序号 巷道名称支 护 方 式摩擦阻力系数 ( NS2/m4)长 度 L (m)净周长 P ( m)净断面 S ( m2)S3 (m2)3风 量 Q (m3/s)Q2 (m3/s)2风 速V ( m/s)阻 力 h ( Pa)备 注1 主斜井 混凝土 0.0343 90 10.9 8.3 571.79 20 400
12、2.4 23.54 2 5-1 煤运输大巷 锚喷 0.012 1254 11.8 8.5 614.13 20 400 2.4 115.65 3 5-1 煤运输顺槽 锚杆 0.014 1266 13.2 10.4 1124.86 6.5 42.25 0.6 8.79 4 工作面 支架 0.033 150 16.0 12 1728.00 13 169 1.1 7.75 6 5-1 煤回风顺槽 锚杆 0.014 1192 12.4 9.4 830.58 13 169 1.4 42.10 7 5-1 煤回风大巷 锚喷 0.0103 180 11.8 8.5 614.13 51 2601 6.0 92.
13、66 8 5-1 煤回风大巷 锚喷 0.0103 654 11.8 8.5 614.13 53 2809 6.2 363.57 8 回风斜井 混凝土 0.0033 60 10.9 8.3 571.79 53 2809 2.5 10.60 小 计 664.66 局部阻力( 10%) 66.47 总阻力 731.13 10矿井通风困难时期通风阻力计算表表 5-2-3序号 巷道名称支 护 方 式摩擦阻力系数 ( NS2/m4)长 度 L (m)净周长 P ( m)净断面 S ( m2)S3 (m2)3风 量 Q (m3/s)Q2 (m3/s)2风 速V ( m/s)阻 力 h ( Pa)备 注1 主
14、斜井 混凝土 0.0343 356 10.9 8.3 571.79 20 400 2.4 93.11 2 6-2 煤运输大巷 锚喷 0.012 2729 11.8 8.5 614.13 20 400 2.4 251.69 3 6-2 煤运输顺槽 锚杆 0.014 960 13.2 10.4 1124.86 6.5 42.25 0.6 6.66 4 工作面 支架 0.033 150 13.4 7 343.00 13 169 1.9 32.68 6 6-2 煤回风顺槽 锚杆 0.014 977 12.4 9.4 830.58 13 169 1.4 34.51 7 6-2 煤回风大巷 锚喷 0.0103 2451 11.8 8.5 614.13 53 2809 6.2 1362.57 8 回风斜井 混凝土 0.0033 166 10.9 8.3 571.79 53 2809 2.5 29.33 小 计 1810.56 局部阻力( 10%) 181.06 总阻力 1991.61