《案例1：矿井风量计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《案例1：矿井风量计算（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章第三章 矿井风量计算矿井风量计算第一节第一节 矿井通风方法及通风方式矿井通风方法及通风方式一、通风方法一、通风方法矿井通风方法采用机械抽出式。掘进工作面采用局部通风机压入式通风。二、通风方式二、通风方式矿井采用并列式通风方式。从矿井开采技术条件、开拓方式、采区布置及原有巷道情况等因素考虑，通风系统：主、副斜井进风，风井回风。第二节第二节 矿井瓦斯涌出量矿井瓦斯涌出量一、瓦斯等级、煤尘爆炸性、自然发火倾向性及地温一、瓦斯等级、煤尘爆炸性、自然发火倾向性及地温矿井 2008 年度瓦斯等级鉴定情况：最大相对瓦斯涌出量为 57.21m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为 4.90 m3/min，最大相对
2、二氧化碳涌出量 7.47m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为 0.64m3/min，为高瓦斯矿井。根据江西煤矿矿用安全产品检验中心 2005 年 7 月 14 日检测，冶专煤矿 C16煤层煤尘有爆炸危险性，煤层自燃倾向性等级为级。本设计正式投产后矿井应对全部可采煤层送样鉴定，并依鉴定结论采取相应的防范治理措施，确保矿井生产安全。矿井开采过程中均未发现地温异常现象，属地温正常矿井。二、瓦斯预测二、瓦斯预测本次设计按一个采区、一个采煤工作面生产，两个掘进工作面掘进，矿井瓦斯涌出量即为采区瓦斯涌出量。由于 2008 年度矿井瓦斯等级鉴定数据来源于现生产水平（+1913m 水平） ，矿井在矿权范围内已无开拓
3、延深的条件。因此，矿井瓦斯涌出量即为鉴定报告的涌出量，无需进一步预测。矿井通风能力按 5 万 t/a 考虑。（一）矿井及采区绝对瓦斯涌出量（一）矿井及采区绝对瓦斯涌出量1.矿井及采区相对瓦斯涌出量为 57.21（ m3/t）2.矿井及采区绝对瓦斯涌出量为：q矿绝=6（m3/min）1440Tq矿相 144015121.57T矿井平均日产量，此处按核定的 5 万 t/a 生产能力计算 T为 151 吨/天。（二）采煤工作面绝对瓦斯涌出量(m3/min)1 . 5%856%85区绝采绝qq（三）掘进工作面绝对瓦斯涌出量(m3/min)9 . 0%156%15区绝掘绝qq根据上述计算，回采工作面的绝
4、对瓦斯涌出量达 5.1m3/min，回采工作面的通风能力是否能满足设计回采工作面生产能力的要求，应根据绝对瓦斯涌出量指标 q0qf进行验算回采工作面的风排能力，按以下公式计算：q0=VSminC60/Kw式中 q0工作面风排能力；V工作面风速，取 3.00m/s；Smin工作面最小过风断面，3.12m2(按最薄的 C15煤层工作面计算)；C工作面回风流中允许的最大瓦斯浓度，取 1%；Kw瓦斯涌出量不均衡系数，取 1.3；C15煤层工作面：q015=33.120.0160/1.3=4.32m3/min然而 C15煤层工作面绝对瓦斯涌出量为 5.1m3/min=qf由于q015qf说明不能单靠风排
5、稀释采煤工作面瓦斯涌出量，应采取有效措施以降低工作面瓦斯涌出量。由于抽放瓦斯可以减少开采时的瓦斯涌出量，可以减少瓦斯隐患和各种瓦斯事故，是保证安全生产的一项预防性措施；抽放瓦斯还可以减少通风负担，降低通风费用；还能解决通风难以解决的难题；瓦斯也是一种地下资源，将瓦斯抽出来送到地面作为原料和燃料加以利用，可以收到节约煤炭、保护环境的效果和可观的经济效益。根据“煤矿安全规程”第一百四十五条，1 个采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m3/min 或 1 个掘进工作面瓦斯涌出量大于 3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统。据上述分析本矿宜采用抽放
6、瓦斯方法以降低回采工作面瓦斯涌出量，达到回采工作面生产安全及满足设计生产能力。参考国内生产矿井抽放瓦斯的经验，采区瓦斯抽放率一般为 20%40%，较高的可达到 40%以上，为此，本设计暂定瓦斯抽放率为 30%。则抽放后工作面瓦斯涌出量为 3.57m3/min，由于抽放后瓦斯涌出量 3.57 m3/min风排瓦斯涌出量 4.32 m3/min，抽放后风排可以解决回采工作面的瓦斯涌出量。(四)瓦斯抽放泵选型煤矿现有瓦斯抽放泵型号为 2BE1303-0，极限真空绝压190hPa，最大气量 53.3 m3/min。经综合分析，该矿按 5m3/min 瓦斯抽放纯量进行计算，现有瓦斯抽放泵能够满足要求。该
7、矿应采用集中抽放系统进行瓦斯抽放。第三节第三节 矿井风量矿井风量一、矿井风量计算一、矿井风量计算（一）矿井风量计算地点达产时，布置一个采区一个采煤工作面和两个掘进工作面同时作业。表表 3-3-13-3-1 矿井采掘工作面及硐室矿井采掘工作面及硐室用风地点 工作面地点采煤 工作面掘进 工作面绞车 硐室变电所 水泵房消防材料库 及避难硐室备 注风压最小时1211 风压最大时1211（二）矿井总进风量计算Q =（Q采+Q掘+Q硐室+Q其它）K式中：Q其它矿井维护风量，取(Q采+Q掘+Q硐室)5计算；K矿井通风需风系数，取 1.15。l.采煤工作面配风量计算(1)按瓦斯涌出量计算：Q采=100q采0.
8、7K=1005.10.71.7=606.9（m3/min）,取 610 m3/min。q采：一个采煤工作面平均绝对瓦斯涌出量 5.1m3/min；K：瓦斯涌出不均匀系数 K 取 1.7；0.7瓦斯抽放率为 30%时，风排所占的比例为 70%。 (2)按人数需风量计算Q采=4NK=4241.2=115.2（m3/min），取 116 m3/min。式中：Q采-采煤工作面配风量；N一个工作面采煤班下井最多人数 24 人。4规程规定井下每人最低供风标准 4 m3min；K风量备用系数，取 1.2； (3)按一次爆破消耗的炸药量计算：Q采=25A（m3/min）式中：Q采工作面配风量，m3min；AC
9、：工作面一次起爆最大炸药量（按每 15m 一段分次放炮，一次起爆最大炸药量为 7kg）。Q采=257=257=175（m3/min）(4)按回采工作面的适宜温度计算：Q采=60VCSCKi煤矿安全规程第一百零二条规定：生产矿井采掘工作面空气温度不得超过 26。式中 Vc：回采工作面适宜风速 m（2023时取 1.2m/s）；Sc：回采工作面平均有效断面积 m2，考虑 0.75 的系数,取 4.1m2，Ki：回采工作面长度系数，取 1.0。 Q采=601.24.11.0=295.2m3/min，取 300m3/min。综合上述计算,回采工作面风量取计算最大值为：610 m3/min。（5）风速校
10、验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 4.0m/s 进行验算，回采工作面风速应满足：VminV采Vmax,即：15SC =154.1=61.5 m3/minQ采=610 m3/minQ采=610 m3/min240SC=2404.1=984m3/min；式中：SC为采煤工作面平均有效断面，计算后确定为 4.1m2。经过上述验算表明，所计算选取的风量符合要求。因此，回采工作面的总风量为：610 m3min。 2.掘进工作面配风量计算 (1)按局部通风机的吸入风量计算：掘进工作面选用 FD-I-NO.5/11 对旋轴流式局部通风机作压入式通风，其实际额定吸风量取
11、为 260m3min。Q掘=QfIkf=26011.34=348.4m3/min 式中:Q掘掘进工作面配风量，m3/min，Qf-局部通风机的额定吸风量 m3min， I掘进工作面同时运转的局部通风机台数,kf防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，取 1.34。(2)按一次爆破的炸药量计算：Q掘=25Aj（m3/min）；式中：Q采工作面配风量，m3min； Aj：工作面一次起爆最大炸药量8kg。Q掘=258=200 m3min(3)按预测掘进工作面瓦斯涌出量计算：Q掘100q掘dk1000.45290m3/min q掘：一个掘进工作面绝对瓦斯涌出量 0.45m3/min；(4)按工作面同时作
12、业的最多人数计算：Q掘=4NK=4121.2=57.6（m3/min）式中：Q掘-掘进工作面配风量；N一个工作面掘进班下井最多人数。4规程规定井下每人最低供风标准 4m3min；K风量备用系数，取 1.2； 故掘进工作面的风量取其最大值 348.4m3/min，取为 350 m3/min。(6) 风速校验根据煤矿井工开采通风技术条件规定：岩巷掘进最低风量：600.15Sj（m3/min）=128.43 m3/minQ掘=350 m3/min煤巷掘进最低风量：600.25Sj（m3/min）=214.05 m3/minQ掘=350m3/min岩巷掘进最大风量：Q掘=312 m3/min240Sj
13、=24015.04=3609.6 m3/min；煤巷、半煤巷掘进最大风量：Q掘=350m3/min240Sj=2408.62=2068.8 m3/min；式中：SJ掘进工作面过风断面，岩巷最大 15.04m2煤、半煤巷最大 8.62m2。根据以上验算，符合要求。因此，一采区掘进工作面的总风量为：2350=700m3/min。3.硐室配风量： 井下水泵房硐等采用全负压通风,不需要单独配风。4.其它风量计算：取(Q采+Q掘+Q硐室)5计算；Q其它=(610+700)5=65.5m3/min，取 65m3/min。5.矿井总进风量：Q =（610+700+65）1.2=1650m3min，即： 27.5m3s。表表 3-3-23-3-2 通风系统改造后矿井风量分配表通风系统改造后矿井风量分配表( (单位：单位：m m3 3min)min)配风标准配风量用风地点数 量m3/minm3/min备注采煤工作面1610732不考虑备用工作面掘进工作面2700840两个掘进工作面其它6578硐室、巷道等配风小计137516506.按井下同时工作最多人数校核矿井总进风量：Q=1650m3min4NK=4551.2=264 m3min，满足要求。N井下同时工作最多人数。4规程规定井下每人最低供风标准4m3min；K风量备用系数，取 1.2。
