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1、 掘进工作面局扇的选择与计算2.2.3肖家洼煤矿主斜井施工通风设计概况：肖家洼煤矿主斜井倾角6，斜长：3404m，断面为直墙半圆拱，净宽：5.0m，净断面积：17.3 m2，基岩段岩石硬度f6时，采用中深孔光面爆破，一次爆破最多炸药消耗量为65 kg，采用ZL-50型装载机装岩，采用胶轮自卸车排矸。2.2.3.1 通风方案一2.2.3.1.1 通风方式与风筒选择：为适应主斜井井筒施工需要，该井筒采用压入式通风，即在井口附近20米处安设二台局部对旋轴流通风机，布置两路1000胶质风筒，向井下工作地点输入新鲜空气，直至主斜井施工完毕。2.2.3.1.2 井筒工作面所需风量计算(1)按井筒工作面同时
2、工作的最多人数计算Qr4N430120m3/min式中 Qr井筒工作面所需风量 N井筒工作面最多人数，取30人(2)按井筒工作面爆破排除炮烟计算 （或Q=25A A-掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量）式中 Q掘进工作面所需风量，m3/min；t通风时间，一般取2030min，取25min；A一次起爆炸药量，取65kg；b每kg炸药产生的CO当量，岩巷爆破取40L/kg； S井筒净断面，取17.3m2； L井筒通风长度，既排炮烟长度取500m； Pq风筒始、末端风量之比，即漏风系数，取1.7； CP氧化碳浓度的允许值，%，CP=0.02。Q=279 m3/min备注：立井施工爆破排除炮烟计算：
3、煤矿建设安全规范6.2.1.5 矿井施工所需风量应按下列要求计算：（煤矿安全规程第103修改、建井手册公式） 立井人工开挖时所需风量可按每人每分钟不少于4m3的标准计算；） 立井爆破作业所需风量必须保证井筒的平均风速不小于0.15m/s，确保有效排除炮烟。同时立井爆破作业所需风量必须使该地点风流中瓦斯、二氧化碳和其他有害气体的浓度及温度，符合本规范的有关规定；立井爆破作业所需风量，通常按排炮烟方法计算：Q 7.8 KA(SL)2 1/ 3 / T式中：Q 工作面配风量，单位为立方米每分钟（m3/min）；K 淋水系数，按表3（0.150.8）取值；A 一次起爆炸药量，单位为千克（kg）；S 巷
4、道净断面，单位为平方米（m2）； T 排炮烟时间，单位为分钟（min）（一般取4060 min）；L 掘进井筒(巷道)通风长度，单位为米（m）。c ） 其他施工地点的实际需要风量，必须使该地点风流中的瓦斯、二氧化碳、氢气和其他有害气体的浓度，风速以及温度，每人供风量符合本规范的有关规定；d ） 矿井施工总风量应按下列要求分别计算，并取其中的最大值：）按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供风量不得少于4m3； ）按掘进巷道、硐室及其他地点实际需要风量的总和进行计算。表3 淋水系数K取值表涌 水 特 征K涌水量小于1m3/h的各种深度的干燥井筒或深度小于200m的含水井筒。0.8井深大于200
5、m，且涌水量为16m3/h的含水井筒0.6井深大于200m，且涌水量为615m3/h的含水井筒0.3井深大于200m，且涌水量大于15 m3/h的含水井筒0.15(3)有柴油设备运行的矿井，为有效稀释柴油设备排放的尾气，所需风量可按照以下公式进行计算：Q胶轮车=4PiKi （m3/min）式中：Q胶轮车主斜井胶轮车的需风量，m3/min； 4每马力（Hp）每分钟供给的最低风量，m3/min；Pi主斜井柴油运输设备同时运行时的总功率，KW；一台ZL-50型装载机功率为92 kw，每台柴油胶轮自卸车功率为96 kw；排矸期间，一台ZL-50型装载机和3台柴油胶轮自卸车同时运行；Ki配风系数，（使用
6、1台胶轮车时Ki为1.0；使用2台胶轮车时Ki为0.75；使用3台及以上胶轮车时Ki为0.5）Q胶轮车=4PiKi=4（92+963）0.5=760 m3/min（4）按瓦斯涌出量计算Q=100qk式中 q掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min； K掘进工作面的瓦斯涌出不均匀和备用风量系数，一般可取1.5-2.0或Q=100Kq/（CP-Ci）式中 CP最高允许瓦斯浓度，%；Ci进风流中的瓦斯浓度，%(5)按风速计算井筒最低风速取0.15 m/s ，最高风速取4 m/s （煤巷、半煤岩巷最低风速0.25 m/s）Qmax4S60417.3604152 m3/minQmin0.15S600.1
7、517.360156 m3/min式中 S井筒净断面，取17.3 m2根据以上计算，主斜井井筒施工时，工作面最低需风量为760 m3/min。2.2.3.1.3 局扇工作风压计算(1)风筒风阻计算因为该主斜井长度为3404米，考虑到风机至井口及拐弯，风筒最长按3420米计算，采用1000胶质风筒，每节风筒长为10米。采用两路风筒，两台同等能力的局扇供风，即采用两路供风系统。一路风筒摩擦风阻R摩6.48L/D5式中R摩风筒摩擦风阻，Ns2m-8 胶质风筒的摩擦阻力系数，Ns2m-4，取0.0029 Ns2m-4D风筒直径，取1.0 mL风筒总长，取3420 mR摩6.480.00293420/1
8、.0564 Ns2m-8胶布风筒的摩擦阻力系数风筒直径 /mm3004005006007008009001000a104 /NS2m-45349454138323029金属风筒的摩擦阻力系数风筒直径 /mm200300400500600800a104 /NS2m-44944.139.234.329.424.5JZK 系列玻璃钢风筒摩擦阻力系数：a=19.621.610-4一路风筒局部风阻 R局0.15R摩R局=0.15 R摩=0.1564=9.6 Ns2m-8一路风筒总风阻R总R总= R摩R局=649.6=73.6 Ns2m-8(2)漏风系数计算式中 L风筒长度，L=3420 mP100百米漏
9、风率，P100=1.2%P=1.7柔性风筒的百米漏风率通风距离/m2002005005001000100020002000L100/%1510321.5(3)每台通风机的工作参数计算根据以上分析计算，取其中最大值，主斜井掘进工作面需风量Q取760 m3/min，每路风筒出口风量取380 m3/min，能完全满足施工要求。一路风筒出口风量QhQh380 m3/min，即6.3 m3/s每台通风机的工作风量：Qa PQh1.76.3 10.7 m3/s通风机全压：HtRQaQhhvoRQaQh0.811Qh2/D4式中 Ht一台通风机全压，Pa R一路风筒的总风阻，取73.6 Ns2m-8 Qh一
10、路风筒出口风量，取6.3 m3/s Qa一台通风机的工作风量，取10.7 m3/s hvo风筒出口动压损失 空气密度 取1.2 kg/m3 D风筒直径取1.0 mHt73.610.76.30.8111.26.32/1.04Ht5000 Pa通风困难时期，一台通风机设计工况点：Qa642 m3/min Ht5000 Pa2.2.3.1.4 选择地面压入式对旋轴流通风机根据需要的Qa、Ht值在各类轴流通风机特性曲线上，确定轴流通风机的合理工作范围，选择长期运行效率较高的通风机。通风困难时期，一台通风机设计工况点：Qa642 m3/min Ht5000 Pa风机选型：通过以上计算，施工后期，即通风困
11、难时期，通风距离1800m以后，可选用BDJNo8.0型矿用防爆对旋轴流通风机。性能参数：额定功率：552 kw，风量：600950 m3/min，全压：80001000pa，效率：81%，噪声：84dB。频率：50hz，电压：380/660v。通过1000mm胶质风筒导风主斜井施工后期，采用压入式通风，双路风筒独立送风，每路风筒均采用1000mm胶质风筒，每路风筒供风局扇均采用BDJNo8.0型矿用防爆对旋轴流通风机，产生的风压和风量能满足主斜井通风困难时期的通风要求。BDJNo8.0型煤矿用防爆对旋轴流通风机主要技术参数序号型号规格功率kW风量m3/min全压Pa电压V最高全压效率%噪声d
12、Ba1BDJNo8.055260095010008000380/6608184通风容易时期：施工前期，即通风距离1800m以内，选用FBD-230型煤矿用防爆压入式对旋轴流通风机，其主要技术参数：功率：230 kw ，风量：420630 m3/min ，全压：10005800 Pa主斜井施工前期，采用压入式通风，双路风筒独立送风，每路风筒均采用1000mm胶质风筒，每路风筒供风局扇均采用FBD-230型矿用防爆对旋轴流通风机，产生的风压和风量能满足主斜井通风容易时期的通风要求。施工期间，采取综合防尘措施，定期冲刷巷道浮尘。井筒内每隔200m设一道净化水幕，工作面设风水喷雾器，水中加适量降尘剂，
13、将粉尘控制在10mg/m3以下。2.2.3.2 通风方案二主斜井施工长度1800米之前，采用压入式通风，将供风局扇安装在地面距主斜井井口20米处。主斜井施工长度1800米之后，采用抽出式负压通风，因主、副斜井同时并列施工，施工期间，两斜井之间有联络巷横贯，当斜井施工1800米左右时，主、副斜井之间施工一条联络巷横贯，将地面局扇移到主（或副）斜井联络巷口上方20米处，为掘进工作面施工供风，副（或主）斜井地面井口安装临时轴流式抽风机，使主（或副）斜井进风，副（或主）斜井出风，主斜井掘进工作面导风风筒最长1800米，采用直径1000的胶质风筒，每节风筒长为10米。临时轴流式抽风机性能参数：型号：FBCZ No16 ，风量：11402820 m3/min ，风压：2001050 Pa ，额定功率：55KW ，转速：980 r/min 。临时轴流式抽风机选型计算略。掘进工作面供风局扇选用BDJNo8.0型矿用防爆对旋轴流通风机，其性能参数：额定功率：552 kw，风量：600950 m3/min，全压：80001000pa，效率：81%，噪声：84dB。频率：50hz，电压：380/660v。采用一台局部通风机通过一路直径1000胶质风筒为主斜井掘进工作面施工供风。掘进工作面供风局扇做到“三专两闭锁”，主、备局部通风机实现自动切换。
