金屬非金屬礦山通風(fēng)計算.docx

金屬非金屬地下礦山風(fēng)量計算和風(fēng)機選型系統(tǒng)風(fēng)量是選擇主扇的重要參數(shù)之一，所以，總風(fēng)量的計算在通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計中是一個較為核心的內(nèi)容。系統(tǒng)風(fēng)量計算一般要分別對回采工作面、備采工作面、掘進工作面、硐室的通風(fēng)量分別給予考慮。（一）礦井的總進風(fēng)量應(yīng)按下列3種方法分別計算，并應(yīng)取其中最大值。（依據(jù)GB50830-2013冶金礦山采礦設(shè)計規(guī)范8.8.4）1）按各采掘工作面、需獨立通風(fēng)的硐室與其他通風(fēng)量以及礦井漏風(fēng)量的總和計算，計算公式如下：QT=k1k2(qh+qj+qd+qt)式中：QT礦井總進風(fēng)量（m/s）；qh回采工作面（包括備用采場）所需風(fēng)量（m/s）；qj掘進工作面所需風(fēng)量（m/s）；qd獨立通風(fēng)的硐室所需風(fēng)量（m/s）；qt其他工作面所需風(fēng)量（m/s）；k1外部漏風(fēng)系數(shù)；k2內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù)。備注：(1)回采工作面可按排塵風(fēng)量、排塵風(fēng)速、排除炮煙以及排除柴油設(shè)備廢氣，分別計算所需風(fēng)量，并取最大值為回采工作面需風(fēng)量。(2)掘進工作面實際需要的風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)排除炮煙和礦塵分別計算。(3)獨立通風(fēng)的硐室實際需要的風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同類型硐室分別計算。機電設(shè)備散熱量大的硐室，應(yīng)按機電設(shè)備運轉(zhuǎn)的發(fā)熱量計算。充電硐室應(yīng)按回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計算。其他硐室可按經(jīng)驗值配風(fēng)。（依據(jù)GB50830-2013冶金礦山采礦設(shè)計規(guī)范8.8.4）(4)按排塵風(fēng)速計算，硐室型采場最低風(fēng)速應(yīng)不小于0.15ms，巷道型采場和掘進巷道應(yīng)不小于0.25ms；電耙道和二次破碎巷道應(yīng)不小于0.5ms；箕斗硐室、破碎硐室等作業(yè)地點，可根據(jù)具體條件，在保證作業(yè)地點空氣中有害物質(zhì)的接觸限值符合GBZ2規(guī)定的前提下，分別采用計算風(fēng)量的排塵風(fēng)速。（依據(jù)GBl64232006金屬非金屬礦山安全規(guī)程6.4.1.5）(5)對于采礦方法為淺孔留礦法，采場為巷道型采場，回采工作面的排除炮煙風(fēng)量計算公式：Q=25.5tALS式中：Q巷道型回采工作面風(fēng)量（m/s）；A一次爆破的炸藥消耗量（kg）；L采場長度之半（m）；S回采工作面橫斷面面積（m2）；t通風(fēng)時間（一般取2040min）。對于中深孔爆破的回采工作面的排除炮煙風(fēng)量計算：Q=40.3tiAV式中：Q中深孔爆破的回采工作面風(fēng)量（m/s）；t通風(fēng)時間（一般取120240min）；A一次爆破的炸藥消耗量（kg）；i炮煙涌出系數(shù)（m）；V充滿炮煙的巷道容積，（m3），V=V1+iAba；V1排風(fēng)側(cè)巷道容積，（m3）；ba1kg炸藥所產(chǎn)生的全部氣體量，大致等于0.9m3/kg。（依據(jù)采礦手冊第六卷33.7礦井通風(fēng)設(shè)計）(6)掘進工作面需風(fēng)量計算風(fēng)筒出口到工作面的距離小于風(fēng)量有效射程Le時，風(fēng)筒出口的有效射程按Le=（45S）進行計算。壓入式通風(fēng)排除炮煙風(fēng)量計算如下：（依據(jù)采礦手冊第六卷33.6.2局部通風(fēng)設(shè)計）Q=19tALaS式中：Q壓入式通風(fēng)風(fēng)量（m/s）；t通風(fēng)時間（s）；A一次爆破的炸藥消耗量（kg）；La獨頭巷道長度（m）；S巷道斷面面積（m2）。(7)對于新建礦山的內(nèi)、外部漏風(fēng)系數(shù)宜按下表選取。內(nèi)外部漏風(fēng)系數(shù)之積不應(yīng)小于1.2?？刂坡╋L(fēng)難易程度內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù)外部漏風(fēng)系數(shù)較易1.051.151.101.20一般1.101.201.151.25較難1.151.251.201.302）按井下同時工作最多人數(shù)計算，所需總風(fēng)量不應(yīng)少于每人4m/min。3）有柴油設(shè)備運行的礦井，按同時作業(yè)機臺數(shù)每千瓦供風(fēng)量4m/min計算。（二）礦井總風(fēng)量分配的基本原則1）按照所計算的回采、備用、掘進工作面、各種硐室和其他工作面需風(fēng)量分配。2）井下炸藥庫、充電硐室、破碎硐室、柴油設(shè)備維修硐室和主溜井的回風(fēng)流應(yīng)直接引入總回風(fēng)道中，其他硐室的回風(fēng)可重新使用。采掘工作面和其他工作面一般均不應(yīng)串聯(lián)通風(fēng)。（依據(jù)采礦工程師手冊13.2.5.2）3）各用風(fēng)點、井巷的風(fēng)速必須符合金屬非金屬礦山安全規(guī)程關(guān)于最大和最小風(fēng)速的規(guī)定。所有需風(fēng)點和有風(fēng)流通過的井巷，平均最高風(fēng)速不應(yīng)超過下表的規(guī)定。（依據(jù)GB16423-2006金屬非金屬礦山安全規(guī)程6.4.2.1）序號井巷名稱最高風(fēng)速（m/s）1專用風(fēng)井，專用總進、回風(fēng)道152專用物料提升井123風(fēng)橋104提升人員和物料的井筒。階段的主要進、回風(fēng)道，修理中的井筒，主要斜坡道85運輸巷道，采區(qū)進風(fēng)道66采場4（三）通風(fēng)阻力計算礦井通風(fēng)總阻力是指風(fēng)流由進風(fēng)井口到主要通風(fēng)機風(fēng)硐（抽出式）或者由主要通風(fēng)機風(fēng)硐到排風(fēng)井口（壓入式），沿某風(fēng)路流動途中所產(chǎn)生的摩擦阻力和局部阻力總和。通常是選擇通風(fēng)系統(tǒng)中線路最長阻力最大和通過風(fēng)量最大的路線，作為最大阻力路線。對于一個礦井還要考慮其通風(fēng)最容易和最困難時期，所謂通風(fēng)容易時期（通常在達產(chǎn)初期）就是礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最小的時期，通風(fēng)困難時期（通常在生產(chǎn)后期）就是通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時期，要求礦井通風(fēng)最容易和最困難時期都在主要通風(fēng)機服務(wù)年限之內(nèi)。首先按如下公式，分段計算巷道的摩擦阻力。hf=PLS3Q2式中：hf分段計算的摩擦阻力，Pa；井巷摩擦阻力系數(shù)，Ns2/m4；P巷道凈斷面之周長，m；L該段巷道長度，m；S巷道凈斷面積，m2。各段計算結(jié)果列于阻力計算表，各段巷道摩擦阻力之和，即為礦井摩擦阻力hf，礦井的局部阻力一般按摩擦阻力的0.2倍計算。故有全礦井總阻力hm：hm=1.2hf，Pa。最后分別計算出容易時期和困難時期的通風(fēng)總阻力。（依據(jù)采礦手冊第六卷33.7.4全礦通風(fēng)阻力計算）。（四）礦井通風(fēng)設(shè)備選型根據(jù)前面計算，用風(fēng)機的個體特性曲線來選擇主要通風(fēng)機，要先確定通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個時期主要通風(fēng)機運轉(zhuǎn)時的工況點。1）主要通風(fēng)機的風(fēng)量Qf=Q式中：Qf主要通風(fēng)機供風(fēng)量，m3/s；Q礦井要求的總風(fēng)量，m3/s；主要通風(fēng)機的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.1。2）主要通風(fēng)機的全壓Ht主要通風(fēng)機產(chǎn)生的全壓不僅用于克服礦井總阻力hm，同時還要克服反向的礦井自然風(fēng)壓Hn、通風(fēng)機裝置的通風(fēng)阻力hr以及風(fēng)流流到大氣時的出口動壓損失hv，故主要通風(fēng)機的全壓為：Ht=hm+Hn+hr+hv式中：hm礦井總阻力，Pa；Hn自然風(fēng)壓，Pa；hr通風(fēng)機裝置阻力之和（包括通風(fēng)機、風(fēng)硐和擴散器的阻力）。一般設(shè)計中取150200Pa；hv風(fēng)流流到大氣的出口動壓損失，Pa。根據(jù)通風(fēng)容易時期和困難時期所算出的兩組Qf和Ht數(shù)據(jù)，在主要通風(fēng)機的個體特性曲線上找出相應(yīng)的工況點，并且要求這個工況點均能在主要通風(fēng)機特性曲線的合理工作范圍內(nèi)，即效率在60%以上，風(fēng)壓在曲線駝峰點最高風(fēng)壓的90%以下。根據(jù)主要通風(fēng)機工況點的Qf和Ht以及在通風(fēng)機特性曲線上查出的相應(yīng)的效率t計算通風(fēng)機的功率Nf。Nf=HtQf1000t式中：Nf通風(fēng)機功率，kW。電動機的功率Ne，可按下式進行計算。Ne=kHtQf1000te式中：Ne電動機功率，kW；k電動機備用系數(shù)，軸流式取1.11.2，離心式取1.21.3；e