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文檔簡介

情境五掘進工作面通風(fēng)任務(wù)1掘進工作面通風(fēng)任務(wù)2掘進工作面通風(fēng)設(shè)計任務(wù)3掘進工作面局部通風(fēng)設(shè)計實例任務(wù)4掘進通風(fēng)管理主要內(nèi)容情境五掘進工作面通風(fēng)任務(wù)1掘進工作面通風(fēng)任務(wù)2掘

任務(wù)1掘進工作面通風(fēng)

礦井新建、擴建或生產(chǎn)時,都要掘進巷道,在掘進過程中,為了稀釋和排出自煤(巖)體涌出的有害氣體、爆破產(chǎn)生的炮煙和礦塵,以及創(chuàng)造良好的氣候條件,必須對獨頭掘進工作面進行通風(fēng)。CH4炮煙粉塵怎么工作嘛???任務(wù)1掘進工作面通風(fēng)

礦井新建、擴建或6.1掘進工作面通風(fēng)方法

擴散通風(fēng)礦井全風(fēng)壓通風(fēng)掘進通風(fēng)自然通風(fēng)利用引射器通風(fēng)局部動力設(shè)備通風(fēng)6.1掘進工作面通風(fēng)方法擴散通風(fēng)礦井全風(fēng)壓通風(fēng)掘進通風(fēng)自6.1.1擴散通風(fēng)

第138條規(guī)定:“井下機電硐室必須設(shè)在進風(fēng)風(fēng)流中。如果硐室深度不超過6m,入口寬度不小于1.5m,而無瓦斯涌出時,可采用擴散通風(fēng)。”剛開始掘進的巷道,在最初6m以內(nèi)也常采用擴散通風(fēng)。6.1.1擴散通風(fēng)6.1.2利用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)這種方法不需增設(shè)其它動力設(shè)備,直接利用礦井主通風(fēng)機造成的風(fēng)壓對掘進巷道和工作面進行通風(fēng).為了將新鮮風(fēng)流引入工作面并排出污風(fēng),必須采用擋風(fēng)墻、風(fēng)幛和風(fēng)筒等導(dǎo)風(fēng)設(shè)施。優(yōu)點是安全可靠,管理方便,但要有足夠的總風(fēng)壓。6.1.2利用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)1.利用縱向風(fēng)墻導(dǎo)風(fēng)

風(fēng)墻的構(gòu)筑可用磚、石風(fēng)墻,木板墻及帆布,塑料等柔性風(fēng)幛。后兩種漏風(fēng)大,只適用于短距離的導(dǎo)風(fēng)。磚、石風(fēng)墻漏風(fēng)小,導(dǎo)風(fēng)距離可超過500m;墻需有一磚至一磚半厚,并用砂漿勾縫。在圖中1為縱向風(fēng)墻,2為帶有調(diào)節(jié)風(fēng)窗的調(diào)節(jié)風(fēng)門,以便行人和調(diào)節(jié)導(dǎo)入掘進工作面的風(fēng)量。1.利用縱向風(fēng)墻導(dǎo)風(fēng)風(fēng)墻的構(gòu)筑可用磚、石風(fēng)墻,木板墻及

2.利用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)采用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)需設(shè)置擋風(fēng)墻2,墻上開有風(fēng)窗的調(diào)節(jié)風(fēng)門3。2.利用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)采用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)需設(shè)置擋風(fēng)墻2,墻上開有風(fēng)窗的火區(qū)封閉火區(qū)的獨頭巷道火封閉火區(qū)的獨頭巷道3.利用平行巷道通風(fēng)

在掘進主巷的同時,距主巷10~20m另掘一條平行的配風(fēng)巷,主、配巷之間按一定距離開掘聯(lián)絡(luò)眼,前一個聯(lián)絡(luò)眼掘通后,后一個聯(lián)絡(luò)眼便密封。主巷進風(fēng),配巷回風(fēng)。兩條平行的獨頭巷道可用風(fēng)幛或風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)。

適于長距離的巷道掘進通風(fēng)3.利用平行巷道通風(fēng)在掘進主巷的同時,距主巷10~20m4)利用鉆孔通風(fēng)當掘進巷道較長,且距地表或原有的回風(fēng)巷道較近時,可在地表或回風(fēng)巷道向掘進巷道打鉆孔用來排風(fēng)。鉆孔前的獨頭部分可利用風(fēng)幛或風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)。

4)利用鉆孔通風(fēng)

在煤層中掘進上山時,工作面瓦斯容易積聚。若從掘進工作面打一個大直徑(300~500mm)的鉆孔與上部的回風(fēng)卷相通,掘進期間可用鉆孔通風(fēng)。這種方法可有效地排出工作面瓦斷,

在煤層中掘進上山時,工作面瓦斯容易積聚。若從掘進工作面5.引射器通風(fēng)

引射器的通風(fēng)原理利用壓力水或壓縮空氣經(jīng)噴嘴高速射出產(chǎn)生射流。周圍的空氣被卷吸到射流中,為了減少射流與卷吸空氣間沖擊損失,空氣和射流在混合管內(nèi)摻混,整流后共同向前運動,使風(fēng)筒內(nèi)有風(fēng)流不斷流過。5.引射器通風(fēng)引射器的通風(fēng)原理優(yōu)點與缺點

引射器通風(fēng)具有設(shè)備簡單、安全、水引射器有利于除塵和降溫(水溫低時)的優(yōu)點。但產(chǎn)生的風(fēng)壓低,送風(fēng)量小(20~200m3/min),效率低,費用高,只有在用水砂充填采煤法的礦井中,才可順便使用水風(fēng)扇引射器。為滿足掘進通風(fēng)的風(fēng)壓與風(fēng)量要求,可用多噴咀進行串聯(lián)通風(fēng)。

優(yōu)點與缺點引射器通風(fēng)具有設(shè)備簡單、安全、水引射器有利于除塵6.1.3局部通風(fēng)機通風(fēng)6.1.3局部通風(fēng)機通風(fēng)

局部通風(fēng)機通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進通風(fēng)方法,按其工作方式分為壓入式、抽出式和混合式三種。1)壓入式通風(fēng)局部通風(fēng)機和啟動裝置安裝在離掘巷道口10m外的進風(fēng)側(cè),局部通風(fēng)機把新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒壓送到掘進工作面,污風(fēng)沿巷道排出。局部通風(fēng)機通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進通風(fēng)方法,按情境掘進工作面通風(fēng)課件情境掘進工作面通風(fēng)課件工作面爆破后,煙塵充滿迎頭形成炮煙拋擲區(qū)。風(fēng)流由風(fēng)筒射出后,按紊動射流的特性使炮煙被卷吸到射出的風(fēng)流中,二者摻混共同向前移動。風(fēng)流從風(fēng)筒出口到轉(zhuǎn)向點的距離叫有效射程lj,風(fēng)筒出口與工作面的距離不能超過有效射程,否則會在工作面附近出現(xiàn)煙流停滯區(qū)。壓入式風(fēng)筒出口到工作面的距離lp約為:

lp≤lj

=(4~5)S1/2,m(S——掘進巷道凈斷面積,m2)工作面爆破后,煙塵充滿迎頭形成炮煙拋擲區(qū)。風(fēng)流由風(fēng)筒射出

2)抽出式通風(fēng)這種通風(fēng)方式是把局部通風(fēng)機安裝在離巷道口10m以外的回風(fēng)側(cè)。新鮮風(fēng)流沿巷道流入,污風(fēng)通過鐵風(fēng)筒由局部通風(fēng)機排出。2)抽出式通風(fēng)情境掘進工作面通風(fēng)課件這種通風(fēng)方式在風(fēng)筒吸口附近形成一股流入風(fēng)筒的風(fēng)流,離風(fēng)筒越遠風(fēng)速越小,只能在一定距離以內(nèi)有吸入炮煙的作用,這段距離稱為有效吸程ls。在有效吸程以外的炮煙處于停滯狀態(tài)。因此,抽出式風(fēng)筒口離工作面的距離le應(yīng)小于有效吸程:

le≤ls

=1.5S,m這種通風(fēng)方式在風(fēng)筒吸口附近形成一股流入風(fēng)筒的風(fēng)流,離風(fēng)筒壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點比較:

(1)抽出式通風(fēng)時,污濁風(fēng)流必須通過局部通風(fēng)機,極不安全。而壓入式通風(fēng)時,局部通風(fēng)機安設(shè)在新鮮風(fēng)流中,通過局通風(fēng)機的為新鮮風(fēng)流,故安全性高,

(2)抽出式通風(fēng)有效吸程小,排出工作面炮煙的能力較差:壓入式通風(fēng)風(fēng)筒出口射流的有效射程大,排出工作面炮煙和瓦斯的能力強。壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點比較:(1)抽出式通風(fēng)時,污壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點比較:

(3)抽出式通風(fēng)由于炮煙從風(fēng)筒中排出,不污染巷道中的空氣,故勞動衛(wèi)生條件好。壓入式通風(fēng)時炮煙沿巷道流動,勞動衛(wèi)生條件較差,而且排出炮煙的時間較長。

(4)抽出式通風(fēng)只能使用剛性風(fēng)筒或帶剛性圈的柔性風(fēng)筒,壓入式通風(fēng)可以使用柔性風(fēng)筒。從以上比較可以看出,兩種通風(fēng)方式各有利弊。但壓入式通風(fēng)安全可靠性較好,故在煤礦中得到廣泛應(yīng)用。壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點比較:(3)抽出式通風(fēng)由于炮煙3混合式通風(fēng)

混合式通風(fēng)的布置如圖所示。其中壓入式風(fēng)筒出風(fēng)口與工作面的距離仍應(yīng)小于有效射程長度,抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口與工作面的距離和壓入式局部通風(fēng)機所在位置有關(guān)。壓入式局部通風(fēng)機可隨工作面的推進及時向前移動,與工作面距離保持在40~50米左右。

抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口應(yīng)超壓入式局部通風(fēng)機10米以上,同時其風(fēng)筒吸風(fēng)口距工作面的距離應(yīng)大于炮煙拋擲長度,一般為30米左右。3混合式通風(fēng)混合式通風(fēng)的布置如圖所示。其中壓入4可控循環(huán)通風(fēng)

當局部通風(fēng)機的吸入風(fēng)量大于全壓供給設(shè)置通風(fēng)機巷道的風(fēng)量時,則部分由局部用風(fēng)地點排出的污濁風(fēng)流,會再次經(jīng)局部通風(fēng)機送往用風(fēng)地點,故稱其為循環(huán)風(fēng)。循環(huán)通風(fēng)分為摻有適量外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)和不摻有外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)。前者即為可控循環(huán)通風(fēng),也稱為開路循環(huán)通風(fēng);后者稱為閉路循環(huán)通風(fēng)。煤礦掘進工作面連續(xù)不斷地涌出瓦斯等有害氣體,當使用閉路循環(huán)系統(tǒng)時,因無任何出口除去有害氣體,封閉循環(huán)區(qū)域中污染物濃度必然會越來越大。因此,《規(guī)程》嚴禁采用循環(huán)通風(fēng)。4可控循環(huán)通風(fēng)當局部通風(fēng)機的吸入風(fēng)量大于全壓供給設(shè)置

放炮后,同時開動風(fēng)機1和3,用很短的時間把炮煙排走。

這種平時只開一臺風(fēng)機,排炮煙時才開兩臺風(fēng)機的閉路循環(huán)通風(fēng)方式,能節(jié)約電能。它僅適用于需要除塵和排炮煙的掘進巷道通風(fēng),故在冶金礦山中應(yīng)用較多。閉路循環(huán)通風(fēng)方式1-壓入式風(fēng)機;2-除塵器;3-抽出式風(fēng)機放炮后,同時開動風(fēng)機1和3,用很短的時間把炮煙排走可控循環(huán)通風(fēng)布置示意圖可控循環(huán)通風(fēng)布置示意圖

可控循環(huán)局部通風(fēng)的優(yōu)點:

1)采用混合式可控循環(huán)通風(fēng)時,掘進巷道風(fēng)流循環(huán)區(qū)內(nèi)(即從后置風(fēng)筒口至掘進工作面)的風(fēng)速較高,避免了瓦斯層狀積聚,同時也降低了等效溫度,改善了掘進巷道中的氣候條件。

2)當在局部通風(fēng)機前配置除塵器時,可降低礦塵濃度。

3)在供給掘進工作面相同風(fēng)量條件下,可降低通風(fēng)能耗。可控循環(huán)局部通風(fēng)的優(yōu)點:1)采用混合式可控循環(huán)通風(fēng)時,

可控循環(huán)局部通風(fēng)的缺點1)循環(huán)風(fēng)流通過運轉(zhuǎn)風(fēng)機的加熱,再返回掘進工作面,使風(fēng)溫上升;2)流經(jīng)局部通風(fēng)機的風(fēng)流中含有一定濃度的瓦斯和粉塵,因此必須研制新型防爆除塵風(fēng)機。3)當工作面附近發(fā)生火災(zāi)時,煙流會返回掘進工作面,故安全性差,抗災(zāi)能力弱。災(zāi)變時,有應(yīng)立即控制有循環(huán)風(fēng)流通過的風(fēng)機,停止循環(huán)通風(fēng),恢復(fù)常規(guī)通風(fēng)。

可控循環(huán)局部通風(fēng)的缺點1)循環(huán)風(fēng)流通過運轉(zhuǎn)風(fēng)機的加熱,再因此,對使用可控循環(huán)通風(fēng)提出下列要求:

1)在可控循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)中,必須裝有瓦斯、風(fēng)量、粉塵自動監(jiān)測裝置及報警裝置,必須進行常規(guī)環(huán)境檢測分析;

2)對循環(huán)風(fēng)機實現(xiàn)自動開關(guān)和風(fēng)量控制。對使用可控循環(huán)風(fēng)的混合式通風(fēng),抽出式與壓入式的兩臺風(fēng)機間須設(shè)閉鎖裝置,保證主要局部通風(fēng)機啟動后,有循環(huán)風(fēng)通過的風(fēng)機再啟動,以免形成閉路循環(huán)風(fēng)流;適當控制抽出式與壓入式兩臺局部通風(fēng)機的風(fēng)量比,以獲得可控循環(huán)通風(fēng)的最佳除塵和降溫效果。因此,對使用可控循環(huán)通風(fēng)提出下列要求:任務(wù)2掘進工作面通風(fēng)設(shè)計任務(wù)2掘進工作面通風(fēng)設(shè)計

一、局部通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計原則局部通風(fēng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的一個重要組成部分,其新風(fēng)取自礦井主風(fēng)流,其污風(fēng)又排入礦井主風(fēng)流。其設(shè)計原則可歸納如下:

(1)在礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件;

(2)局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟合理和技術(shù)先進;

(3)盡量采用技術(shù)先進的低噪音、高效型局部通風(fēng)機,如對旋式局部通風(fēng)機;

(4)壓入式通風(fēng)宜用柔性風(fēng)筒,抽出式通風(fēng)宜采用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。

(5)當一臺局部通風(fēng)機不能滿足通風(fēng)要求時可考慮選用兩臺或多臺局部通風(fēng)機聯(lián)合運行。一、局部通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計原則二、局部通風(fēng)設(shè)計步驟和選型局部通風(fēng)設(shè)計步驟:(1)確定局部通風(fēng)系統(tǒng),繪制掘進巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置圖;(2)按通風(fēng)方法和最大通風(fēng)距離,選擇風(fēng)筒類型與風(fēng)筒直徑;(3)計算風(fēng)機風(fēng)量和風(fēng)筒出口或入口風(fēng)量;

(4)按掘進巷道通風(fēng)長度變化,分階段計算局部通風(fēng)系統(tǒng)總阻力;(5)按計算所得局部通風(fēng)機設(shè)計風(fēng)量和風(fēng)壓,選擇局部通風(fēng)機;(6)按礦井災(zāi)害特點,選擇配套安全技術(shù)裝備。二、局部通風(fēng)設(shè)計步驟和選型一、排出炮煙所需風(fēng)量⒈壓入式通風(fēng)式中t──通風(fēng)時間,一般取20~30min;

A──同時爆破炸藥量,kg;

b──每kg炸藥產(chǎn)生的CO當量,煤巷爆破取100L/kg,巖巷爆破取40L/kg;

S──巷道斷面積,m2;

L──巷道通風(fēng)長度,m;

P漏──風(fēng)筒始、末風(fēng)量之比,即漏風(fēng)系數(shù);

C碳──氧化碳濃度的允許值,%,C碳=0.02%。6.2掘進需風(fēng)量計算掘進工作面需風(fēng)量,應(yīng)滿足《規(guī)程》對作業(yè)地點空氣的成分、含塵量、氣溫、風(fēng)速等規(guī)定要求,按下列因素計算。一、排出炮煙所需風(fēng)量6.2掘進需風(fēng)量計算2、抽出式通風(fēng)式中:L拋──炮煙拋擲長度,m。電雷管起動時,

L拋=15+A/5。2、抽出式通風(fēng)式中:L拋──炮煙拋擲長度,m。電雷管起動時3、混合式通風(fēng)采用長抽短壓混合式布置時,為防止循環(huán)風(fēng)和維持風(fēng)筒重疊段巷道具有最低的排塵或稀釋瓦斯風(fēng)速,則抽出式風(fēng)筒的吸風(fēng)量Q入應(yīng)大于壓入式風(fēng)筒出口風(fēng)量Q出,即:

Q入=(1.2~1.25)Q出或Q入

=Q出+60vS,m3/min式中v──最低排塵風(fēng)速0.15~0.25m/s,瓦斯釋放最低0.5m/s風(fēng)速;

S──風(fēng)筒重疊段的巷道斷面積,m2。3、混合式通風(fēng)上式中壓入式風(fēng)筒出口風(fēng)量Q出可按(7-2-1)式計算。式中L改為抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口到工作面的距離L距,并且因壓入式風(fēng)筒較短,式中P漏≈1,故上式中壓入式風(fēng)筒出口風(fēng)量Q出可按(7-2-1)式計算。式中L二、排除瓦斯所需風(fēng)量在有瓦斯涌出的巷道掘進工作面內(nèi),其所需風(fēng)量應(yīng)保證巷道內(nèi)任何地點瓦斯?jié)舛炔怀?,其值可按下式計算:式中Q瓦──排出瓦斯所需風(fēng)量,m3/min;

QCH4──巷道瓦斯絕對涌出總量,m3/min;

CCH4──最高允許瓦斯?jié)舛龋?;

C進CH4──進風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋?;

KCH4──瓦斯涌出不均勻系數(shù),取1.5~2.0。二、排除瓦斯所需風(fēng)量三、排出礦塵所需風(fēng)量風(fēng)流的排塵風(fēng)量可按下式計算:式中Q塵──排塵所需風(fēng)量,m3/min;

G──掘進巷道的產(chǎn)塵量,mg/min;

G高──最高允許含塵量,當?shù)V塵中含游離SiO2大于10%時,為2mg/m3;小于10%時,為10mg/m3;對含游離SiO2大于10%的水泥粉塵,為6mg/m3;

G基──進風(fēng)流中基底含塵量,一般要求不超過0.5mg/m3。三、排出礦塵所需風(fēng)量式中Q塵──排塵所需風(fēng)量,m3/mi四、按風(fēng)速驗算風(fēng)量巖巷按最低風(fēng)速0.15m/s或Q≥9S(m3/min)驗算。半煤巖和煤巷按不能形成瓦斯層的最低風(fēng)速0.25m/s或Q≥15S(m3/min)驗算。掘進巷道需風(fēng)量,原則上應(yīng)按排除炮煙、瓦斯、礦塵諸因素分別計算,取其中最大值,然后按風(fēng)速驗算,而在實際工作中一般按通風(fēng)的主要任務(wù)計算風(fēng)量。如有大量瓦斯涌出的巷道,則按瓦斯因素計算;無瓦斯涌出的巖巷,則按炮煙和礦塵因素計算;綜掘煤巷按礦塵和瓦斯因素計算。四、按風(fēng)速驗算風(fēng)量6.3掘進工作面通風(fēng)設(shè)備的選擇

⒈風(fēng)筒的選擇選用風(fēng)筒要與局部通風(fēng)機選型一并考慮,其原則是:

1)風(fēng)筒直徑能保證最大通風(fēng)長度時,局部通風(fēng)機供風(fēng)量能滿足工作面通風(fēng)的要求;

2)在巷道斷面允許的條件下,盡可能選擇直徑較大的風(fēng)筒,以降低風(fēng)阻,減少漏風(fēng),節(jié)約通風(fēng)電耗;一般來說,立井鑿井時,選用600~1000mm的鐵風(fēng)筒或玻璃鋼風(fēng)筒;通風(fēng)長度在200m以內(nèi),宜選用直徑為400mm的風(fēng)筒;通風(fēng)長度200~500m,宜選用直徑500mm的風(fēng)筒;通風(fēng)長度500~1000m,宜選用直徑800~1000mm的風(fēng)筒。6.3掘進工作面通風(fēng)設(shè)備的選擇1)風(fēng)筒種類掘進通風(fēng)使用的風(fēng)筒有:金屬風(fēng)筒和帆布、膠布、人造革等柔性風(fēng)筒。目前有用金屬整體螺旋彈簧鋼絲為骨架的塑料布風(fēng)筒。常用的風(fēng)筒直徑有300、400、500、600和800mm等。

剛性風(fēng)筒是用金屬板或玻璃鋼材制成。

1)風(fēng)筒種類2)風(fēng)筒的接頭(1)插接(2)反邊連接

a、單反邊連接反邊連接具有嚴密、牢固、漏風(fēng)量小等優(yōu)點,是目前各礦采用最廣泛的一種接頭方式。反邊接頭有單反邊、雙反邊和多反邊。圖6.15單反邊接頭

2)風(fēng)筒的接頭a、單反邊連接圖6.15單反邊接頭B、雙反邊連接在兩節(jié)風(fēng)筒接頭端各留出一段反邊的長度,在前述單反邊的基礎(chǔ)上,將風(fēng)筒2留出的反邊再翻套一次即可。C、多反邊連接在雙反邊連接時,如果增加預(yù)留的反邊長度。在雙反邊連接的基礎(chǔ)上,再多翻套幾次即為多反邊連接。

B、雙反邊連接(3)羅圈連接羅圈連接又較反邊連接漏風(fēng)少,阻力小,而且更牢固。連接時,先將風(fēng)筒一端伸入鐵圈內(nèi),之后將風(fēng)筒翻套在羅圈上,翻套長度約為250mm,如圖6.16a所示;再將另一節(jié)風(fēng)筒會在前一節(jié)風(fēng)筒外面,套入長度約為200mm,如圖6.16b所示;然后將兩個接頭翻套于羅圈上。如圖6.16c所示,最后用鐵絲在羅圈上的兩個鐵環(huán)之間將翻套部分綁緊即成。圖6.16羅圈連接1羅圈;2鐵絲(3)羅圈連接圖6.16羅圈連接(4)膠粘連接羅圈連接法仍有漏風(fēng),且接頭處仍有局部風(fēng)阻。圖6.17為棗莊礦膠粘風(fēng)筒采用的圓胎支撐粘接法。這種連接方法粘合處光滑平整,無褶皺和卡腰,相當于增加了風(fēng)筒的節(jié)長。圖6.17圓胎支撐粘接法1加木楔處;2半圓胎具;3拉桿;4螺釘;5風(fēng)筒;6涂膠漿處

(4)膠粘連接圖6.17圓胎支撐粘接法(5)縫合粘接縫合粘接法是增加風(fēng)筒節(jié)長的另一種連接形式。它也能夠消除接頭漏風(fēng)和接頭的局部風(fēng)阻??p合粘接方法如圖6.18所示,先將兩節(jié)風(fēng)筒首尾相接縫合在一起,然后在風(fēng)筒接頭處內(nèi)外皆用膠布粘貼起來。圖6.18縫合粘接法1縫接線;2內(nèi)貼膠布;3外貼膠布;4風(fēng)筒

(5)縫合粘接圖6.18縫合粘接法(6)各種接頭的漏風(fēng)量和風(fēng)阻上述各種不同的接頭方式,它們接頭處的漏風(fēng)和局部風(fēng)阻差別很大,見表6-1。接頭方式平均每個接頭漏風(fēng)量m3/min平均每個接頭風(fēng)阻N·S2/m3接頭方式平均每個接頭漏風(fēng)量m3/min平均每個接頭風(fēng)阻N·S2/m3插接0.862.6羅圈接頭0.100.17雙反邊接頭0.463.4膠粘接頭0.000.000表6-1各種接頭的漏風(fēng)量和風(fēng)阻(6)各種接頭的漏風(fēng)量和風(fēng)阻接頭方式平均每個接頭漏風(fēng)量平均每3)風(fēng)筒漏風(fēng)的計算實踐證明、影響掘進通風(fēng)效果的主要因素之一是風(fēng)筒漏風(fēng)。通常用下述指標來衡量風(fēng)筒的漏風(fēng)狀況:漏風(fēng)系數(shù)(P)局部通風(fēng)機工作風(fēng)量與掘進工作面有效風(fēng)量的比值,即漏風(fēng)率(P漏)風(fēng)筒漏風(fēng)量與局部通風(fēng)機工作風(fēng)量之比的百分數(shù),即3)風(fēng)筒漏風(fēng)的計算有效風(fēng)量率(P有效)掘進工作面有效風(fēng)量與局部通風(fēng)機工作風(fēng)量之比的百分數(shù),即百米漏風(fēng)率(P100)平均每百米風(fēng)筒漏風(fēng)量與通風(fēng)機工作風(fēng)量之比的百分數(shù),即式中:Q通———局部通風(fēng)機工作風(fēng)量,m3/min;

Q有效———工作面有效風(fēng)量,m3/min;

L———風(fēng)筒全長,m。有效風(fēng)量率(P有效)掘進工作面有效風(fēng)量與局部通風(fēng)機工作風(fēng)量之在風(fēng)筒一定條件下,風(fēng)筒的漏風(fēng)率與長度有密切關(guān)系。為了對不同通風(fēng)長度的風(fēng)筒管理便于比較其漏風(fēng)情況,一般常用百米漏風(fēng)率來衡量風(fēng)筒漏風(fēng)程度。對柔性風(fēng)筒百米漏風(fēng)率的一般要求見表6-2。表6-2百米漏風(fēng)率限定表風(fēng)筒全長,m≤200200~500500~10001000~2000≥2000限定最大百米漏風(fēng)率,%15321.5在風(fēng)筒一定條件下,風(fēng)筒的漏風(fēng)率與長度有密切關(guān)系。為了對不同通6.3.2風(fēng)筒風(fēng)阻的計算風(fēng)筒的風(fēng)阻包括摩擦風(fēng)阻與接頭、拐彎等局部風(fēng)阻。風(fēng)筒的摩擦風(fēng)阻(與井巷摩擦風(fēng)阻計算方法相同。)因風(fēng)筒斷面多為圓形,故U=πD,S=1/4πD2,式中:R摩——風(fēng)筒的摩擦風(fēng)阻,NS2/m3;

α——風(fēng)筒的摩擦阻力系數(shù),NS2/m4;

L——風(fēng)筒全長,m;

D——風(fēng)筒直徑,m。6.3.2風(fēng)筒風(fēng)阻的計算風(fēng)筒的接頭、拐彎、變徑或分岔、匯合等局部風(fēng)阻均可按式(6-17)計算:式中:R局——風(fēng)筒局部風(fēng)阻,N?s2/m3;

ξ——與其對應(yīng)的局部阻力系數(shù);

ρ——空氣密度,kg/m3;

S——風(fēng)筒斷面積,m2。風(fēng)筒的接頭、拐彎、變徑或分岔、匯合等局部風(fēng)阻均可按式(6-1風(fēng)筒的總風(fēng)阻可用式(6-18)計算;式中:R——風(fēng)筒全長的總風(fēng)阻,N?s2/m8;

n——風(fēng)筒的接頭數(shù);

R0——其它局部風(fēng)阻,N?s2/m8;其余符號意義同前。風(fēng)筒的總風(fēng)阻可用式(6-18)計算;現(xiàn)場常根據(jù)實測的風(fēng)阻求出平均百米風(fēng)筒的風(fēng)阻值稱為百米風(fēng)阻,其中包括摩擦風(fēng)阻和接頭等局部風(fēng)阻。以百米風(fēng)阻值作為衡量通風(fēng)管理質(zhì)量的指標之一,也可作為局部通風(fēng)的設(shè)計依據(jù)。表6-4開灤等礦對柔性風(fēng)筒百米風(fēng)阻值的實測值風(fēng)筒直徑(mm)接頭值百米風(fēng)阻Ns2/m3備注400單反邊131.5節(jié)長10m450雙反邊121.8節(jié)長10m500多反邊54.2節(jié)長50m600雙反邊23.2節(jié)長10m600雙反邊15.9節(jié)長30m600600雙反邊雙反邊30.237.83節(jié)長10m,螺距50mm節(jié)長10m,螺距50mm帶剛性骨架現(xiàn)場常根據(jù)實測的風(fēng)阻求出平均百米風(fēng)筒的風(fēng)阻值稱為百米風(fēng)阻,其在實際工作中,柔性風(fēng)筒的摩擦阻力系數(shù)和接頭局部風(fēng)阻值最好通過實測確定。無實測資料時,膠皮風(fēng)筒的摩擦阻力系數(shù)與接頭局部風(fēng)阻值R局可按表6-5取值。表6-5膠皮風(fēng)筒的摩擦阻力系數(shù)與接頭局部風(fēng)阻值R局風(fēng)筒直徑mm摩擦阻力系數(shù)α×N·s2/m4每個接頭風(fēng)阻R局N·s2/m3備注≤40029.43.136接頭為插接、反邊接頭400~60024.5~29.4294~2.45700~100024.5~19.62.45~1.96在實際工作中,柔性風(fēng)筒的摩擦阻力系數(shù)和接頭局部風(fēng)阻值最好通過6.3.3風(fēng)筒直徑的確定確定風(fēng)筒直徑的主要依據(jù)是造風(fēng)量的大小和送風(fēng)距離的長短。應(yīng)考慮巷道斷面及運輸條件,當通過風(fēng)量較大,且送風(fēng)距離較長時,應(yīng)選用大直徑風(fēng)筒。選用大直徑風(fēng)筒可以減少通風(fēng)阻力,保證工作面的風(fēng)量,又能使風(fēng)筒中的風(fēng)速適中(風(fēng)筒內(nèi)的風(fēng)速一般以10~20m/s為宜)。如果大直徑風(fēng)筒影響運輸,小直徑風(fēng)筒又不能滿足通風(fēng)要求時??梢钥紤]雙風(fēng)筒并聯(lián)供風(fēng),如圖6.19所示。圖6.19雙風(fēng)筒并聯(lián)供風(fēng)示意圖6.3.3風(fēng)筒直徑的確定圖6.19雙風(fēng)筒并聯(lián)供風(fēng)示意圖

選擇風(fēng)筒除考慮技術(shù)可行外,還要考慮經(jīng)濟合理。風(fēng)筒直徑小成本低,但耗電量大;風(fēng)筒直徑大成本高,但耗電量小。選擇風(fēng)筒時應(yīng)根據(jù)具體條件綜合考慮,但必須保證在送風(fēng)達最大距離時,與局部通風(fēng)機相配合能滿足工作面所需風(fēng)量,且通風(fēng)機工況點在合理工作范圍。

根據(jù)實際經(jīng)驗,井巷施工,非抽出式通風(fēng)時,應(yīng)盡量選用柔性風(fēng)筒,通風(fēng)距離在200m以內(nèi)可選用直徑為400mm的風(fēng)筒;通風(fēng)距離在200~500mm時,可選用直徑為500mm的風(fēng)筒;通風(fēng)距離在500~1000m時,可選用直徑為600~800mm的風(fēng)筒;通風(fēng)距離在1000m以上,應(yīng)選用直徑為800~1000m的風(fēng)筒。選擇風(fēng)筒除考慮技術(shù)可行外,還要考慮經(jīng)濟合理。風(fēng)筒6.3.4局部通風(fēng)機選擇局部通風(fēng)機應(yīng)根據(jù)局部通風(fēng)機的工作風(fēng)量和工作風(fēng)壓來選擇。1)局部通風(fēng)機風(fēng)量的確定柔性風(fēng)筒的漏風(fēng)系數(shù)P,可根據(jù)所在礦區(qū)的實測數(shù)據(jù)確定。若無實測數(shù)據(jù)時,可按下表選取。風(fēng)筒長,m50100150200250300400500600700800漏風(fēng)系數(shù)1.041.081.111.141.161.191.251.301.351.381.43有效風(fēng)量率,%9693908886848077747270漏風(fēng)率,%471012141620232628306.3.4局部通風(fēng)機選擇風(fēng)筒長,m5010015020022)局部通風(fēng)機風(fēng)壓的確定局部通風(fēng)機的工作風(fēng)壓是由風(fēng)筒總風(fēng)阻和風(fēng)筒中通過風(fēng)量決定的。風(fēng)筒的總風(fēng)阻可由式(6-20)求得。式中:Q均——風(fēng)筒平均風(fēng)量,m3/min;

Q末——風(fēng)筒末端風(fēng)量,m3/min;

Q通——局部通風(fēng)機工作風(fēng)量,m3/min。風(fēng)筒中的風(fēng)量,由于風(fēng)筒漏風(fēng),應(yīng)求其平均值。一般認為風(fēng)筒漏風(fēng)為連續(xù)性均勻漏風(fēng),故采用幾何平均植法求平均風(fēng)量較合理,又較簡便,故可用公式(6-20)計算。2)局部通風(fēng)機風(fēng)壓的確定我國局部通風(fēng)機實際運轉(zhuǎn)特性曲線為全壓特性曲線,且多用壓入式通風(fēng),所以應(yīng)計算局部通風(fēng)機的全壓h通全。

式中:R——風(fēng)筒總風(fēng)阻,Ns2/m8;

h速——風(fēng)筒出口速壓,Pa;

S——風(fēng)筒出口斷面積,m2;我國局部通風(fēng)機實際運轉(zhuǎn)特性曲線為全壓特性曲線,且多用壓入式通3)選擇局部通風(fēng)機根據(jù)需要的局部通風(fēng)機的工作風(fēng)量Q通、局部通風(fēng)機全壓H通的值,在各類局部通風(fēng)機特性曲線上,確定局部通風(fēng)機的合理工作范圍,選擇長期運行效率較高的局部通風(fēng)機。現(xiàn)場通常根據(jù)經(jīng)驗選取局部通風(fēng)機。表8-8為開灤、雞西、淮南等礦區(qū)炮掘工作面局部通風(fēng)機與風(fēng)筒配套使用的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。3)選擇局部通風(fēng)機通風(fēng)距離/m掘進工作面有效風(fēng)量/m3·min-1選用風(fēng)筒/mm選用局部通風(fēng)機備注BKJ型JBT型功率/KW臺數(shù)<200300<30060~7060~70120385385460~485BKJ60—№42BKJ60—№4BKJ56—№5JBT—4lJBT—42JBT—51245.5111300~50060~70120120460~485460~485600BKJ56—№52BKJ56—№5BKJ56—№5JBT—5lJBT—52JBT—515.5115.5111500~100060~7060~70120460~4856006002BKJ56—№5BKJ56—№52BKJ56—№5JBT—51JBT—52JBT—51115.511111>10001500200060~7025050060080010002BKJ56—№52BKJ56—№62BKJ56—№6JBT—62112828112節(jié)長50m表12-2局部通風(fēng)機與風(fēng)筒配套使用的經(jīng)驗數(shù)據(jù)通風(fēng)距離/m掘進工作面有效風(fēng)量/m3·min-1選用風(fēng)筒/m多年來,我國煤礦工人與工程技術(shù)人員,為提高局部通風(fēng)機通風(fēng)效果,創(chuàng)造總結(jié)出了很多行之有效的局部通風(fēng)的技術(shù)管理經(jīng)驗,有效的提高了單巷掘進的送風(fēng)距離。靖遠煤業(yè)公司大水頭煤礦在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造、高瓦斯、松軟煤層中單巷掘進距離達1631m?;幢避S進八礦曾實現(xiàn)單巷掘進有效送風(fēng)距離長達3033m。棗莊煤礦在單巷掘進中曾創(chuàng)造利用一臺JBT—52型局部通風(fēng)機和直徑580mm的膠布風(fēng)筒,送風(fēng)距離達3795m,掘進工作面有效風(fēng)量達85.5m3/min,有效風(fēng)量率達96%。6.3.5掘進通風(fēng)管理多年來,我國煤礦工人與工程技術(shù)人員,為提高局部通風(fēng)機通風(fēng)效果一、加強風(fēng)筒管理的措施⒈減少風(fēng)筒漏風(fēng)1)改進風(fēng)筒接頭方法和減少接頭數(shù)(1)改進接頭方法(2)減少接頭數(shù)2)減少針眼漏風(fēng)3)防止風(fēng)筒破口漏風(fēng)⒉降低風(fēng)筒的風(fēng)阻為了減少風(fēng)筒的風(fēng)阻以增加供風(fēng)量,風(fēng)筒吊掛應(yīng)逢環(huán)必掛,缺環(huán)必補;吊掛平直,拉緊吊穩(wěn)。局部通風(fēng)機要用托架抬高,盡量和風(fēng)筒成一直線。風(fēng)筒拐彎應(yīng)圓緩,勿使風(fēng)筒褶皺。在一條巷道內(nèi),應(yīng)盡量使用同規(guī)格的風(fēng)筒,如使用不同直徑的風(fēng)筒時,應(yīng)該使用異徑風(fēng)筒連接。一、加強風(fēng)筒管理的措施二、保證局部通風(fēng)機安全可靠運轉(zhuǎn)《規(guī)程》規(guī)定,局部通風(fēng)機的安裝和使用,必須符合下列要求:(1)局部通風(fēng)機必須由指定人員負責(zé)管理,保證經(jīng)常運轉(zhuǎn)。(2)壓入式局部通風(fēng)機和啟動裝置,必須安裝在進風(fēng)巷道中,距回風(fēng)口距離不得小于10m;全風(fēng)壓供給該處的風(fēng)量必須大于局部通風(fēng)機的吸風(fēng)量,局部通風(fēng)機安裝地點到回風(fēng)口間的巷道中的最低風(fēng)速必須符合《規(guī)程》的規(guī)定。(3)必須采用抗靜電、阻燃風(fēng)筒。風(fēng)筒口到掘進工作面的距離以及混合式通風(fēng)的局部通風(fēng)機和風(fēng)筒的安設(shè),應(yīng)在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。(4)嚴禁使用3臺以上(含3臺)的局部通風(fēng)機同時向1個掘進工作面供風(fēng)。不得使用1臺局部通風(fēng)機同時向2個作業(yè)的掘進工作面供風(fēng)。二、保證局部通風(fēng)機安全可靠運轉(zhuǎn)(5)瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井中,掘進工作面的局部通風(fēng)機應(yīng)采用“三?!保▽S米儔浩鳌S瞄_關(guān),專用線路)供電;也可采用裝有選擇性漏電保護裝置的供電線路供電,但每天應(yīng)有專人檢查1次,保證局部通風(fēng)機可靠運轉(zhuǎn)。低瓦斯礦井掘進工作面的局部通風(fēng)機,可采用裝有選擇性漏電保護裝置的供電線路供電,或與采煤工作面分開供電。(6)使用局部通風(fēng)機通風(fēng)的掘進工作面,不得停風(fēng);因檢修、停電等原因停風(fēng)時,必須撤出人員,切斷電源?;謴?fù)通風(fēng)前,必須檢查瓦斯。只有在局部通風(fēng)機及其開關(guān)附近10m以內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷疾怀^0.5%時,方可人工開啟局部通風(fēng)機。(5)瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突三、掘進通風(fēng)安全技術(shù)裝備系列化掘進安全技術(shù)裝備系列化,對于保證掘進工作面通風(fēng)安全可靠性具有重要意義。掘進安全技術(shù)裝備系列化是在治理瓦斯、煤塵、火災(zāi)等災(zāi)害的實踐中不斷發(fā)展起來的多種安全技術(shù)裝備,是預(yù)防和治理相結(jié)合的防止掘進工作面瓦斯、煤塵爆炸、火災(zāi)等災(zāi)害的行之有效的綜合性安全措施。主要內(nèi)容如下:⒈保證局部通風(fēng)機穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的裝置1)雙風(fēng)機、雙電源、自動換機和風(fēng)筒自動倒風(fēng)裝置2)“三專兩閉鎖”裝置:“三專”是指專用變壓器、專用開關(guān)、專用電纜,“兩閉鎖”則指風(fēng)、電閉鎖和瓦斯、電閉鎖。3)局部通風(fēng)機遙訊裝置三、掘進通風(fēng)安全技術(shù)裝備系列化⒉加強瓦斯檢查和監(jiān)測1)安設(shè)瓦斯自動報警斷電裝置,實現(xiàn)瓦斯遙測。當掘進巷道中瓦斯?jié)舛冗_到1%時,通過低濃度瓦斯傳感器自動報警;瓦斯?jié)舛冗_到1.5%時,通過瓦斯斷電儀自動斷電。高瓦斯和突出礦井要裝備瓦斯斷電儀或瓦斯遙測儀,對炮掘工作面迎頭5m內(nèi)和巷道冒頂處瓦斯積聚地點要設(shè)置便攜式瓦斯檢測報警儀。班組長下井時也要隨身攜帶這種儀表,以便隨時檢查可疑地點的瓦斯?jié)舛取?)放炮員配備瓦斯檢測器,堅持“一炮三檢”,在掘進作業(yè)的裝藥前、放炮前和放炮后都要認真檢查放炮地點附近的瓦斯?jié)舛取?)實行專職瓦斯檢查員隨時檢查瓦斯制度。⒉加強瓦斯檢查和監(jiān)測⒊綜合防塵措施掘進巷道的礦塵來源,當用鉆眼爆破法掘進時,主要產(chǎn)生于鉆眼、爆破、裝巖工序,其中以鑿巖產(chǎn)塵量最高;當用綜掘機掘進時,切割和裝載工序以及綜掘機整個工作期間,礦塵產(chǎn)生量都很大。因此,要做到濕式煤電鉆打眼,爆破使用水炮泥,綜掘機內(nèi)外噴霧。要有完善的灑水除塵和滅火兩用的供水系統(tǒng),實現(xiàn)放炮噴霧、裝煤巖灑水和轉(zhuǎn)載點噴霧,安設(shè)噴霧水幕凈化風(fēng)流,定期用預(yù)設(shè)軟管沖刷清潔巷道。從而達到減少礦塵的飛揚和堆積。⒊綜合防塵措施⒋防火防爆安全措施機電設(shè)備嚴格采用防爆型及安全火花型;局部通風(fēng)機、裝巖機和煤電鉆都要采用綜合保護裝置;移動式和手持式電氣設(shè)備必須使用專用的不延燃性橡膠電纜;照明、通訊、信號和控制專用導(dǎo)線必須用橡套電纜。高瓦斯及突出礦井要使用乳化炸藥,推廣屏蔽電纜和阻燃抗靜電風(fēng)筒。⒌隔爆與自救措施設(shè)置安全可靠的隔爆設(shè)施,所有人員必須攜帶自救器。煤與瓦斯突出礦井的煤巷掘進,應(yīng)安設(shè)防瓦斯逆流災(zāi)害設(shè)施,如防突反向風(fēng)門、風(fēng)筒和水溝防逆風(fēng)裝置以及壓風(fēng)急救袋和避難硐室,并安裝直通地面調(diào)度室的電話。⒋防火防爆安全措施四、局部通風(fēng)機消音措施局部通風(fēng)機運轉(zhuǎn)時噪音很大,常達100~110dB,大大超過《規(guī)程》規(guī)定的允許標準。《規(guī)程》規(guī)定:作業(yè)場所的噪聲,不應(yīng)超過85dB(A)。大于85dB(A)時,需配備個人防護用品;大于或等于90dB(A)時,還應(yīng)采取降低作業(yè)場所噪音的措施。高噪音嚴重影響井下人員的健康和勞動效率,甚至可能成為導(dǎo)致人身事故的環(huán)境因素。降低噪音的措施,一是研制、選用低噪音高效率局部通風(fēng)機;二是在現(xiàn)有局部通風(fēng)機上安設(shè)消音器。四、局部通風(fēng)機消音措施任務(wù)3掘進工作面局部通風(fēng)設(shè)計實例6.5.1工程概述本設(shè)計依據(jù)《1121(3)綜采工作面平、斷面圖》、《煤礦安全規(guī)程》以及該區(qū)域瓦斯涌出資料編制而成,用于1121(3)上風(fēng)巷及切眼掘進時的局部通風(fēng)工作,確保掘進期間通風(fēng)安全。表6-7掘進巷道參數(shù)表巷道名稱設(shè)計長度凈斷面瓦斯風(fēng)排量1121(3)上風(fēng)巷910.7m11.76m20.8m3/min1121(3)切眼136.6m8.32m20.8m3/min任務(wù)3掘進工作面局部通風(fēng)設(shè)計實例表6-7掘進巷道參數(shù)6.5.2局部通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)方式1)局部通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流→東一付巷→東一13槽煤上山→局扇、風(fēng)筒→1121(3)上風(fēng)巷掘進面→1121(3)上風(fēng)巷→聯(lián)巷→東一13槽西煤上山→東一13槽總回風(fēng)道→1#、2#回風(fēng)石門→東風(fēng)井。2)通風(fēng)方式:采用局部通風(fēng)機壓入式通風(fēng)。6.5.2局部通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)方式6.5.3風(fēng)筒的選擇、安裝、使用及維護

1)風(fēng)筒的選擇:選用直徑分別為φ=800mm的膠質(zhì)、阻燃、靜電風(fēng)筒。

2)風(fēng)筒的安裝、使用及維護:

①風(fēng)筒的吊掛應(yīng)在皮帶機一側(cè)的巷幫上,且距皮帶機800mm以上,嚴禁刮風(fēng)筒。②風(fēng)筒必須環(huán)環(huán)吊掛,有洞必補,采取雙反邊接頭,嚴禁花接,且吊掛平直,轉(zhuǎn)彎時要使用彎頭,不準拐死彎。③風(fēng)筒出口距迎頭不得大于5m。6.5.3風(fēng)筒的選擇、安裝、使用及維護6.5.4掘進工作面需風(fēng)量計算1)按瓦斯涌出量計算

Q1=100qk=100×0.8×1.5=120m3/min2)按最多人數(shù)計算:

Q1=4N=4×30=120m3/min3)按炸藥量計算(如采用放炮掘進):

Q1=7.8/τ×[A×k×(S×L)2/P2]1/3

6.5.4掘進工作面需風(fēng)量計算則:L=(0.1×100/0.02)×A×K/S=(0.1×100/0.02)×13.32×0.8/11.76=453mQ1=7.8/30×[13.32×0.8×(11.76×453)2/1.42]1/3

=139m3/min4)按風(fēng)速驗算:15×S≤Q≤240×S176m3/min≤Q≤2822m3/min

根據(jù)以上計算,1121(3)上風(fēng)巷迎頭需風(fēng)量為176m3/min則:L=(0.1×100/0.02)×A×K/S6.5.5局部通風(fēng)機選型1)局扇通風(fēng)風(fēng)量確定

Qf1=Q1×q=176×1.3=229m3/min2)按最多人數(shù)計算:

Q1=4N=4×30=120m3/min3)按炸藥量計算(如采用放炮掘進):

Q1=7.8/τ×[A×k×(S×L)2/P2]1/3

其中:A——同時爆破炸藥量;L——巷道炮煙稀釋長度;P——風(fēng)量比;K——炸藥類型系數(shù),取0.8;τ——炮煙稀釋時間,取30min;6.5.5局部通風(fēng)機選型則:

L=(0.1×100/0.02)×A×K/S=(0.1×100/0.02)×13.32×0.8/11.76=453mQ1=7.8/30×[13.32×0.8×(11.76×453)2/1.42]1/3

=139m3/min4)按風(fēng)速驗算:15×S≤Q≤240×S176m3/min≤Q≤2822m3/min根據(jù)以上計算,1121(3)上風(fēng)巷迎頭需風(fēng)量為176m3/min則:6.5.5局部通風(fēng)機選型

1)局部通風(fēng)機吸風(fēng)量

Qf1=Q1×q=176×1.3=229m3/min

2)局扇風(fēng)壓的確定:根據(jù)有關(guān)資料,當風(fēng)筒直徑為800mm,節(jié)長為10m時,風(fēng)筒的摩擦系數(shù)α=0.002Ns2/m4,⊿Rj=1.96Ns2/m8,ζb=1.3,ρ=1.2kg/m3;R1=αLU/S3+n⊿Rj+ζbρ/(2s2)=0.002×1150×3.14×0.8/0.5023

+115×1.96+1.3*1.2/(2*0.5022)=274Ns2/m86.5.5局部通風(fēng)機選型H=R*Q*Qf+hr3140=274×Q12×1.3/3600+1.2×Q12/(2×0.502×3600)Q=178m3/min>176m3/min

經(jīng)以上計算可以看出,1121(3)上風(fēng)巷掘進期間可選用一臺YBT62-2型功率為28kw的局扇與φ=800mm的風(fēng)筒向迎頭供風(fēng)。H=R*Q*Qf+hr6.5.6局部通風(fēng)機的安裝、使用及維護(1)本設(shè)計局扇位置如圖所示,局扇及其啟動裝置必須安裝在進風(fēng)流中,且距回風(fēng)口不小于10米,局扇必須安裝在專用臺架上或進行吊掛,局扇離底板高度大于0.3米。(2)局扇必須設(shè)備齊全,高壓部位有襯墊,吸風(fēng)口有風(fēng)罩、整流器、消音器,局扇進風(fēng)側(cè)5米內(nèi)無雜物、淤泥、積水。(3)運轉(zhuǎn)局扇必須有三專兩閉鎖裝置,并保證靈敏可靠;同時必須備有同等能力的備有局扇,能保證運轉(zhuǎn)局扇掉電的情況下,備用局扇即時開啟,向掘進工作面供風(fēng)。(4)局扇必須保證正常運行,施工單位要安設(shè)專職局扇司機現(xiàn)場交接班,實行掛牌留名制度,現(xiàn)場交接班,任何人不準隨意停開局扇,嚴禁無計劃停電、停風(fēng)。6.5.6局部通風(fēng)機的安裝、使用及維護(5)因檢修或其它原因需要停電時,停電單位必須提前一小班提出申請,經(jīng)批準后,方可按規(guī)定時間停電。(6)因停電或其它原因造成局扇停止運行時,施工單位班隊長必須指派專人在全負壓風(fēng)流中警戒,同時撤出掘進巷道內(nèi)所有人員,切斷電源,測氣員負責(zé)在掘進巷道外口設(shè)置柵欄,揭示警標,直到恢復(fù)通風(fēng)。(7)恢復(fù)通風(fēng)前,測氣員必須認真檢查局扇附近及其停風(fēng)巷道中的瓦斯?jié)舛?,只有當停風(fēng)巷道中瓦斯?jié)舛炔怀^0.8%和二氧化碳濃度不超過1.5%,局扇及其開關(guān)附近10米范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛仍?.5%以下時,方可人工啟動局扇;停風(fēng)巷道中瓦斯?jié)舛瘸^1%和二氧化碳濃度超過1.5%,最高瓦斯?jié)舛群投趸疾怀^3%時,必須采取安全措施,控制風(fēng)流排放瓦斯;停風(fēng)巷道中瓦斯?jié)舛然蚨趸紳舛瘸^3%時,必須編制排放瓦斯措施,由專人排放。(5)因檢修或其它原因需要停電時,停電單位必須提前一小班提出6.5.7安全技術(shù)措施(1)要加強對東一采區(qū)各類通風(fēng)設(shè)施的管理和維護,確保采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定,風(fēng)量分配合理,局扇不喝循環(huán)風(fēng)。(2)掘進工作面及回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_到0.8%必須停止工作;瓦斯?jié)舛冗_到1.0%或CO2濃度達到1.5%時,必須停止工作,切斷電源,撤出人員,并由礦總工程師負責(zé)采取措施進行處理。(3)掘進工作面風(fēng)流中、電動機或其開關(guān)附近20米內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_到1.0%時,必須停止工作,切斷電源,撤出人員,進行處理。(4)掘進工作面內(nèi),體積大于0.5m3的空間,局部積聚瓦斯?jié)舛冗_到2%時,附近20米范圍內(nèi)必須停止工作,切斷電源,撤出人員,進行處理。因瓦斯?jié)舛瘸薅袛嚯娫吹碾娖髟O(shè)備,都必須在瓦斯?jié)舛冉抵?.8%以下時,才能人工復(fù)電。6.5.7安全技術(shù)措施5)要加強1121(3)上風(fēng)巷掘進期間的瓦斯管理,安設(shè)專職測氣員,現(xiàn)場交接班,認真檢查掘進工作面迎頭、回風(fēng)、高冒處及鏈板機槽等地點的瓦斯?jié)舛龋l(fā)現(xiàn)問題,及時處理。(6)掘進期間,放炮區(qū)要加強放炮管理,嚴格執(zhí)行停電、撤人、驗電、放炮制度及“一炮三檢”制度,放炮前后要灑水滅塵。(7)加強1121(3)上風(fēng)巷的綜合防塵治理工作。(8)加強1121(3)上風(fēng)巷隔爆設(shè)施的管理,生產(chǎn)單位要在1121(3)上風(fēng)巷安裝40升/只,60只隔爆水袋,并要負責(zé)日常維護,保證水量充足,且距迎頭在60~200米范圍之內(nèi),通風(fēng)區(qū)負責(zé)監(jiān)督、檢查。5)要加強1121(3)上風(fēng)巷掘進期間的瓦斯管理,安設(shè)專職測(9)加強1121(3)上風(fēng)巷的瓦斯監(jiān)控管理:①負責(zé)按規(guī)定在下列地點安設(shè)探頭:

1121(3)上風(fēng)巷距迎頭5米內(nèi)T1;

1121(3)上風(fēng)巷距回風(fēng)口10~15米T2;報警濃度:T1、T2、均大于或等于1.0%

斷電濃度:T1、T2、均大于或等于0.8%;斷電范圍:T1、T2斷1121(3)上風(fēng)巷工作面及其回風(fēng)流中全部非本安型電器設(shè)備;復(fù)電濃度:T1、T2、均小于0.8%,且只準人工復(fù)電。必須按規(guī)定派人對以上監(jiān)控裝置定期檢查、調(diào)校,發(fā)現(xiàn)問題,及時處理,確保靈敏可靠。②瓦斯探頭吊掛應(yīng)合乎規(guī)定,吊掛時距離頂梁不得大于300mm,距巷道側(cè)壁不小于200mm。③測氣員每小班必須對管轄范圍內(nèi)的探頭的顯示值進行核對和記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時匯報,及時派人處理。(9)加強1121(3)上風(fēng)巷的瓦斯監(jiān)控管理:

(10)進入該掘進工作面內(nèi)的所有人員必須配戴和能熟練使用隔離式自救器,當掘進工作面發(fā)生瓦斯、火災(zāi)事故時,迎頭班隊長必須立即組織現(xiàn)場人員戴好自救器,沿以下路線撤退,并迅速通知調(diào)度所

1121(3)上風(fēng)巷掘進工作面→1121(3)上風(fēng)巷→東一13槽東煤上山→運料斜巷→東一付巷→井底車場→副井→地面(11)其他安全技術(shù)措施。(10)進入該掘進工作面內(nèi)的所有人員必須配戴和能熟練使任務(wù)4掘進通風(fēng)管理6.6掘進通風(fēng)管理的一般要求和措施(1)局部通風(fēng)機的安裝和使用,必須符合《規(guī)程》和《礦井通風(fēng)質(zhì)量標準與檢查評定辦法》的要求,杜絕不合理的串聯(lián)通風(fēng)。(2)局部通風(fēng)機必須指定專人進行管理,不得隨意停開。在高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井,所有掘進工作面的局部通風(fēng)機都應(yīng)裝設(shè)“三專兩閉鎖”設(shè)施(3)局部通風(fēng)機應(yīng)裝在專用臺架上或采取吊掛(4)局部通風(fēng)機和啟動裝置要安設(shè)在進風(fēng)巷中,距回風(fēng)流不得小于10m

(5)使用局部通風(fēng)機的掘進工作面,不準無故停風(fēng)。任務(wù)4掘進通風(fēng)管理6.7特殊情況下的通風(fēng)管理(1)巷道貫通時的掘進通風(fēng)管理。(2)短時間的停掘不得停風(fēng),長時間停掘的巷道要及時封閉。(3)煤巷機械化掘進通風(fēng)安全管理。6.7特殊情況下的通風(fēng)管理6.8保證局部通風(fēng)機安全可靠運轉(zhuǎn)6.9降低風(fēng)筒的風(fēng)阻和提高掘進工作面有效風(fēng)量的措施6.8保證局部通風(fēng)機安全可靠運轉(zhuǎn)情境掘進工作面通風(fēng)課件情境五掘進工作面通風(fēng)任務(wù)1掘進工作面通風(fēng)任務(wù)2掘進工作面通風(fēng)設(shè)計任務(wù)3掘進工作面局部通風(fēng)設(shè)計實例任務(wù)4掘進通風(fēng)管理主要內(nèi)容情境五掘進工作面通風(fēng)任務(wù)1掘進工作面通風(fēng)任務(wù)2掘

任務(wù)1掘進工作面通風(fēng)

礦井新建、擴建或生產(chǎn)時,都要掘進巷道,在掘進過程中,為了稀釋和排出自煤(巖)體涌出的有害氣體、爆破產(chǎn)生的炮煙和礦塵,以及創(chuàng)造良好的氣候條件,必須對獨頭掘進工作面進行通風(fēng)。CH4炮煙粉塵怎么工作嘛???任務(wù)1掘進工作面通風(fēng)

礦井新建、擴建或6.1掘進工作面通風(fēng)方法

擴散通風(fēng)礦井全風(fēng)壓通風(fēng)掘進通風(fēng)自然通風(fēng)利用引射器通風(fēng)局部動力設(shè)備通風(fēng)6.1掘進工作面通風(fēng)方法擴散通風(fēng)礦井全風(fēng)壓通風(fēng)掘進通風(fēng)自6.1.1擴散通風(fēng)

第138條規(guī)定:“井下機電硐室必須設(shè)在進風(fēng)風(fēng)流中。如果硐室深度不超過6m,入口寬度不小于1.5m,而無瓦斯涌出時,可采用擴散通風(fēng)?!眲傞_始掘進的巷道,在最初6m以內(nèi)也常采用擴散通風(fēng)。6.1.1擴散通風(fēng)6.1.2利用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)這種方法不需增設(shè)其它動力設(shè)備,直接利用礦井主通風(fēng)機造成的風(fēng)壓對掘進巷道和工作面進行通風(fēng).為了將新鮮風(fēng)流引入工作面并排出污風(fēng),必須采用擋風(fēng)墻、風(fēng)幛和風(fēng)筒等導(dǎo)風(fēng)設(shè)施。優(yōu)點是安全可靠,管理方便,但要有足夠的總風(fēng)壓。6.1.2利用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)1.利用縱向風(fēng)墻導(dǎo)風(fēng)

風(fēng)墻的構(gòu)筑可用磚、石風(fēng)墻,木板墻及帆布,塑料等柔性風(fēng)幛。后兩種漏風(fēng)大,只適用于短距離的導(dǎo)風(fēng)。磚、石風(fēng)墻漏風(fēng)小,導(dǎo)風(fēng)距離可超過500m;墻需有一磚至一磚半厚,并用砂漿勾縫。在圖中1為縱向風(fēng)墻,2為帶有調(diào)節(jié)風(fēng)窗的調(diào)節(jié)風(fēng)門,以便行人和調(diào)節(jié)導(dǎo)入掘進工作面的風(fēng)量。1.利用縱向風(fēng)墻導(dǎo)風(fēng)風(fēng)墻的構(gòu)筑可用磚、石風(fēng)墻,木板墻及

2.利用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)采用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)需設(shè)置擋風(fēng)墻2,墻上開有風(fēng)窗的調(diào)節(jié)風(fēng)門3。2.利用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)采用風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)需設(shè)置擋風(fēng)墻2,墻上開有風(fēng)窗的火區(qū)封閉火區(qū)的獨頭巷道火封閉火區(qū)的獨頭巷道3.利用平行巷道通風(fēng)

在掘進主巷的同時,距主巷10~20m另掘一條平行的配風(fēng)巷,主、配巷之間按一定距離開掘聯(lián)絡(luò)眼,前一個聯(lián)絡(luò)眼掘通后,后一個聯(lián)絡(luò)眼便密封。主巷進風(fēng),配巷回風(fēng)。兩條平行的獨頭巷道可用風(fēng)幛或風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)。

適于長距離的巷道掘進通風(fēng)3.利用平行巷道通風(fēng)在掘進主巷的同時,距主巷10~20m4)利用鉆孔通風(fēng)當掘進巷道較長,且距地表或原有的回風(fēng)巷道較近時,可在地表或回風(fēng)巷道向掘進巷道打鉆孔用來排風(fēng)。鉆孔前的獨頭部分可利用風(fēng)幛或風(fēng)筒導(dǎo)風(fēng)。

4)利用鉆孔通風(fēng)

在煤層中掘進上山時,工作面瓦斯容易積聚。若從掘進工作面打一個大直徑(300~500mm)的鉆孔與上部的回風(fēng)卷相通,掘進期間可用鉆孔通風(fēng)。這種方法可有效地排出工作面瓦斷,

在煤層中掘進上山時,工作面瓦斯容易積聚。若從掘進工作面5.引射器通風(fēng)

引射器的通風(fēng)原理利用壓力水或壓縮空氣經(jīng)噴嘴高速射出產(chǎn)生射流。周圍的空氣被卷吸到射流中,為了減少射流與卷吸空氣間沖擊損失,空氣和射流在混合管內(nèi)摻混,整流后共同向前運動,使風(fēng)筒內(nèi)有風(fēng)流不斷流過。5.引射器通風(fēng)引射器的通風(fēng)原理優(yōu)點與缺點

引射器通風(fēng)具有設(shè)備簡單、安全、水引射器有利于除塵和降溫(水溫低時)的優(yōu)點。但產(chǎn)生的風(fēng)壓低,送風(fēng)量?。?0~200m3/min),效率低,費用高,只有在用水砂充填采煤法的礦井中,才可順便使用水風(fēng)扇引射器。為滿足掘進通風(fēng)的風(fēng)壓與風(fēng)量要求,可用多噴咀進行串聯(lián)通風(fēng)。

優(yōu)點與缺點引射器通風(fēng)具有設(shè)備簡單、安全、水引射器有利于除塵6.1.3局部通風(fēng)機通風(fēng)6.1.3局部通風(fēng)機通風(fēng)

局部通風(fēng)機通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進通風(fēng)方法,按其工作方式分為壓入式、抽出式和混合式三種。1)壓入式通風(fēng)局部通風(fēng)機和啟動裝置安裝在離掘巷道口10m外的進風(fēng)側(cè),局部通風(fēng)機把新鮮風(fēng)流經(jīng)風(fēng)筒壓送到掘進工作面,污風(fēng)沿巷道排出。局部通風(fēng)機通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進通風(fēng)方法,按情境掘進工作面通風(fēng)課件情境掘進工作面通風(fēng)課件工作面爆破后,煙塵充滿迎頭形成炮煙拋擲區(qū)。風(fēng)流由風(fēng)筒射出后,按紊動射流的特性使炮煙被卷吸到射出的風(fēng)流中,二者摻混共同向前移動。風(fēng)流從風(fēng)筒出口到轉(zhuǎn)向點的距離叫有效射程lj,風(fēng)筒出口與工作面的距離不能超過有效射程,否則會在工作面附近出現(xiàn)煙流停滯區(qū)。壓入式風(fēng)筒出口到工作面的距離lp約為:

lp≤lj

=(4~5)S1/2,m(S——掘進巷道凈斷面積,m2)工作面爆破后,煙塵充滿迎頭形成炮煙拋擲區(qū)。風(fēng)流由風(fēng)筒射出

2)抽出式通風(fēng)這種通風(fēng)方式是把局部通風(fēng)機安裝在離巷道口10m以外的回風(fēng)側(cè)。新鮮風(fēng)流沿巷道流入,污風(fēng)通過鐵風(fēng)筒由局部通風(fēng)機排出。2)抽出式通風(fēng)情境掘進工作面通風(fēng)課件這種通風(fēng)方式在風(fēng)筒吸口附近形成一股流入風(fēng)筒的風(fēng)流,離風(fēng)筒越遠風(fēng)速越小,只能在一定距離以內(nèi)有吸入炮煙的作用,這段距離稱為有效吸程ls。在有效吸程以外的炮煙處于停滯狀態(tài)。因此,抽出式風(fēng)筒口離工作面的距離le應(yīng)小于有效吸程:

le≤ls

=1.5S,m這種通風(fēng)方式在風(fēng)筒吸口附近形成一股流入風(fēng)筒的風(fēng)流,離風(fēng)筒壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點比較:

(1)抽出式通風(fēng)時,污濁風(fēng)流必須通過局部通風(fēng)機,極不安全。而壓入式通風(fēng)時,局部通風(fēng)機安設(shè)在新鮮風(fēng)流中,通過局通風(fēng)機的為新鮮風(fēng)流,故安全性高,

(2)抽出式通風(fēng)有效吸程小,排出工作面炮煙的能力較差:壓入式通風(fēng)風(fēng)筒出口射流的有效射程大,排出工作面炮煙和瓦斯的能力強。壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點比較:(1)抽出式通風(fēng)時,污壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點比較:

(3)抽出式通風(fēng)由于炮煙從風(fēng)筒中排出,不污染巷道中的空氣,故勞動衛(wèi)生條件好。壓入式通風(fēng)時炮煙沿巷道流動,勞動衛(wèi)生條件較差,而且排出炮煙的時間較長。

(4)抽出式通風(fēng)只能使用剛性風(fēng)筒或帶剛性圈的柔性風(fēng)筒,壓入式通風(fēng)可以使用柔性風(fēng)筒。從以上比較可以看出,兩種通風(fēng)方式各有利弊。但壓入式通風(fēng)安全可靠性較好,故在煤礦中得到廣泛應(yīng)用。壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)優(yōu)缺點比較:(3)抽出式通風(fēng)由于炮煙3混合式通風(fēng)

混合式通風(fēng)的布置如圖所示。其中壓入式風(fēng)筒出風(fēng)口與工作面的距離仍應(yīng)小于有效射程長度,抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口與工作面的距離和壓入式局部通風(fēng)機所在位置有關(guān)。壓入式局部通風(fēng)機可隨工作面的推進及時向前移動,與工作面距離保持在40~50米左右。

抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口應(yīng)超壓入式局部通風(fēng)機10米以上,同時其風(fēng)筒吸風(fēng)口距工作面的距離應(yīng)大于炮煙拋擲長度,一般為30米左右。3混合式通風(fēng)混合式通風(fēng)的布置如圖所示。其中壓入4可控循環(huán)通風(fēng)

當局部通風(fēng)機的吸入風(fēng)量大于全壓供給設(shè)置通風(fēng)機巷道的風(fēng)量時,則部分由局部用風(fēng)地點排出的污濁風(fēng)流,會再次經(jīng)局部通風(fēng)機送往用風(fēng)地點,故稱其為循環(huán)風(fēng)。循環(huán)通風(fēng)分為摻有適量外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)和不摻有外界新風(fēng)的循環(huán)通風(fēng)。前者即為可控循環(huán)通風(fēng),也稱為開路循環(huán)通風(fēng);后者稱為閉路循環(huán)通風(fēng)。煤礦掘進工作面連續(xù)不斷地涌出瓦斯等有害氣體,當使用閉路循環(huán)系統(tǒng)時,因無任何出口除去有害氣體,封閉循環(huán)區(qū)域中污染物濃度必然會越來越大。因此,《規(guī)程》嚴禁采用循環(huán)通風(fēng)。4可控循環(huán)通風(fēng)當局部通風(fēng)機的吸入風(fēng)量大于全壓供給設(shè)置

放炮后,同時開動風(fēng)機1和3,用很短的時間把炮煙排走。

這種平時只開一臺風(fēng)機,排炮煙時才開兩臺風(fēng)機的閉路循環(huán)通風(fēng)方式,能節(jié)約電能。它僅適用于需要除塵和排炮煙的掘進巷道通風(fēng),故在冶金礦山中應(yīng)用較多。閉路循環(huán)通風(fēng)方式1-壓入式風(fēng)機;2-除塵器;3-抽出式風(fēng)機放炮后,同時開動風(fēng)機1和3,用很短的時間把炮煙排走可控循環(huán)通風(fēng)布置示意圖可控循環(huán)通風(fēng)布置示意圖

可控循環(huán)局部通風(fēng)的優(yōu)點:

1)采用混合式可控循環(huán)通風(fēng)時,掘進巷道風(fēng)流循環(huán)區(qū)內(nèi)(即從后置風(fēng)筒口至掘進工作面)的風(fēng)速較高,避免了瓦斯層狀積聚,同時也降低了等效溫度,改善了掘進巷道中的氣候條件。

2)當在局部通風(fēng)機前配置除塵器時,可降低礦塵濃度。

3)在供給掘進工作面相同風(fēng)量條件下,可降低通風(fēng)能耗??煽匮h(huán)局部通風(fēng)的優(yōu)點:1)采用混合式可控循環(huán)通風(fēng)時,

可控循環(huán)局部通風(fēng)的缺點1)循環(huán)風(fēng)流通過運轉(zhuǎn)風(fēng)機的加熱,再返回掘進工作面,使風(fēng)溫上升;2)流經(jīng)局部通風(fēng)機的風(fēng)流中含有一定濃度的瓦斯和粉塵,因此必須研制新型防爆除塵風(fēng)機。3)當工作面附近發(fā)生火災(zāi)時,煙流會返回掘進工作面,故安全性差,抗災(zāi)能力弱。災(zāi)變時,有應(yīng)立即控制有循環(huán)風(fēng)流通過的風(fēng)機,停止循環(huán)通風(fēng),恢復(fù)常規(guī)通風(fēng)。

可控循環(huán)局部通風(fēng)的缺點1)循環(huán)風(fēng)流通過運轉(zhuǎn)風(fēng)機的加熱,再因此,對使用可控循環(huán)通風(fēng)提出下列要求:

1)在可控循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)中,必須裝有瓦斯、風(fēng)量、粉塵自動監(jiān)測裝置及報警裝置,必須進行常規(guī)環(huán)境檢測分析;

2)對循環(huán)風(fēng)機實現(xiàn)自動開關(guān)和風(fēng)量控制。對使用可控循環(huán)風(fēng)的混合式通風(fēng),抽出式與壓入式的兩臺風(fēng)機間須設(shè)閉鎖裝置,保證主要局部通風(fēng)機啟動后,有循環(huán)風(fēng)通過的風(fēng)機再啟動,以免形成閉路循環(huán)風(fēng)流;適當控制抽出式與壓入式兩臺局部通風(fēng)機的風(fēng)量比,以獲得可控循環(huán)通風(fēng)的最佳除塵和降溫效果。因此,對使用可控循環(huán)通風(fēng)提出下列要求:任務(wù)2掘進工作面通風(fēng)設(shè)計任務(wù)2掘進工作面通風(fēng)設(shè)計

一、局部通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計原則局部通風(fēng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的一個重要組成部分,其新風(fēng)取自礦井主風(fēng)流,其污風(fēng)又排入礦井主風(fēng)流。其設(shè)計原則可歸納如下:

(1)在礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件;

(2)局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟合理和技術(shù)先進;

(3)盡量采用技術(shù)先進的低噪音、高效型局部通風(fēng)機,如對旋式局部通風(fēng)機;

(4)壓入式通風(fēng)宜用柔性風(fēng)筒,抽出式通風(fēng)宜采用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。

(5)當一臺局部通風(fēng)機不能滿足通風(fēng)要求時可考慮選用兩臺或多臺局部通風(fēng)機聯(lián)合運行。一、局部通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計原則二、局部通風(fēng)設(shè)計步驟和選型局部通風(fēng)設(shè)計步驟:(1)確定局部通風(fēng)系統(tǒng),繪制掘進巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置圖;(2)按通風(fēng)方法和最大通風(fēng)距離,選擇風(fēng)筒類型與風(fēng)筒直徑;(3)計算風(fēng)機風(fēng)量和風(fēng)筒出口或入口風(fēng)量;

(4)按掘進巷道通風(fēng)長度變化,分階段計算局部通風(fēng)系統(tǒng)總阻力;(5)按計算所得局部通風(fēng)機設(shè)計風(fēng)量和風(fēng)壓,選擇局部通風(fēng)機;(6)按礦井災(zāi)害特點,選擇配套安全技術(shù)裝備。二、局部通風(fēng)設(shè)計步驟和選型一、排出炮煙所需風(fēng)量⒈壓入式通風(fēng)式中t──通風(fēng)時間,一般取20~30min;

A──同時爆破炸藥量,kg;

b──每kg炸藥產(chǎn)生的CO當量,煤巷爆破取100L/kg,巖巷爆破取40L/kg;

S──巷道斷面積,m2;

L──巷道通風(fēng)長度,m;

P漏──風(fēng)筒始、末風(fēng)量之比,即漏風(fēng)系數(shù);

C碳──氧化碳濃度的允許值,%,C碳=0.02%。6.2掘進需風(fēng)量計算掘進工作面需風(fēng)量,應(yīng)滿足《規(guī)程》對作業(yè)地點空氣的成分、含塵量、氣溫、風(fēng)速等規(guī)定要求,按下列因素計算。一、排出炮煙所需風(fēng)量6.2掘進需風(fēng)量計算2、抽出式通風(fēng)式中:L拋──炮煙拋擲長度,m。電雷管起動時,

L拋=15+A/5。2、抽出式通風(fēng)式中:L拋──炮煙拋擲長度,m。電雷管起動時3、混合式通風(fēng)采用長抽短壓混合式布置時,為防止循環(huán)風(fēng)和維持風(fēng)筒重疊段巷道具有最低的排塵或稀釋瓦斯風(fēng)速,則抽出式風(fēng)筒的吸風(fēng)量Q入應(yīng)大于壓入式風(fēng)筒出口風(fēng)量Q出,即:

Q入=(1.2~1.25)Q出或Q入

=Q出+60vS,m3/min式中v──最低排塵風(fēng)速0.15~0.25m/s,瓦斯釋放最低0.5m/s風(fēng)速;

S──風(fēng)筒重疊段的巷道斷面積,m2。3、混合式通風(fēng)上式中壓入式風(fēng)筒出口風(fēng)量Q出可按(7-2-1)式計算。式中L改為抽出式風(fēng)筒吸風(fēng)口到工作面的距離L距,并且因壓入式風(fēng)筒較短,式中P漏≈1,故上式中壓入式風(fēng)筒出口風(fēng)量Q出可按(7-2-1)式計算。式中L二、排除瓦斯所需風(fēng)量在有瓦斯涌出的巷道掘進工作面內(nèi),其所需風(fēng)量應(yīng)保證巷道內(nèi)任何地點瓦斯?jié)舛炔怀蓿渲悼砂聪率接嬎悖菏街蠶瓦──排出瓦斯所需風(fēng)量,m3/min;

QCH4──巷道瓦斯絕對涌出總量,m3/min;

CCH4──最高允許瓦斯?jié)舛龋?;

C進CH4──進風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋?;

KCH4──瓦斯涌出不均勻系數(shù),取1.5~2.0。二、排除瓦斯所需風(fēng)量三、排出礦塵所需風(fēng)量風(fēng)流的排塵風(fēng)量可按下式計算:式中Q塵──排塵所需風(fēng)量,m3/min;

G──掘進巷道的產(chǎn)塵量,mg/min;

G高──最高允許含塵量,當?shù)V塵中含游離SiO2大于10%時,為2mg/m3;小于10%時,為10mg/m3;對含游離SiO2大于10%的水泥粉塵,為6mg/m3;

G基──進風(fēng)流中基底含塵量,一般要求不超過0.5mg/m3。三、排出礦塵所需風(fēng)量式中Q塵──排塵所需風(fēng)量,m3/mi四、按風(fēng)速驗算風(fēng)量巖巷按最低風(fēng)速0.15m/s或Q≥9S(m3/min)驗算。半煤巖和煤巷按不能形成瓦斯層的最低風(fēng)速0.25m/s或Q≥15S(m3/min)驗算。掘進巷道需風(fēng)量,原則上應(yīng)按排除炮煙、瓦斯、礦塵諸因素分別計算,取其中最大值,然后按風(fēng)速驗算,而在實際工作中一般按通風(fēng)的主要任務(wù)計算風(fēng)量。如有大量瓦斯涌出的巷道,則按瓦斯因素計算;無瓦斯涌出的巖巷,則按炮煙和礦塵因素計算;綜掘煤巷按礦塵和瓦斯因素計算。四、按風(fēng)速驗算風(fēng)量6.3掘進工作面通風(fēng)設(shè)備的選擇

⒈風(fēng)筒的選擇選用風(fēng)筒要與局部通風(fēng)機選型一并考慮,其原則是:

1)風(fēng)筒直徑能保證最大通風(fēng)長度時,局部通風(fēng)機供風(fēng)量能滿足工作面通風(fēng)的要求;

2)在巷道斷面允許的條件下,盡可能選擇直徑較大的風(fēng)筒,以降低風(fēng)阻,減少漏風(fēng),節(jié)約通風(fēng)電耗;一般來說,立井鑿井時,選用600~1000mm的鐵風(fēng)筒或玻璃鋼風(fēng)筒;通風(fēng)長度在200m以內(nèi),宜選用直徑為400mm的風(fēng)筒;通風(fēng)長度200~500m,宜選用直徑500mm的風(fēng)筒;通風(fēng)長度500~1000m,宜選用直徑800~1000mm的風(fēng)筒。6.3掘進工作面通風(fēng)設(shè)備的選擇1)風(fēng)筒種類掘進通風(fēng)使用的風(fēng)筒有:金屬風(fēng)筒和帆布、膠布、人造革等柔性風(fēng)筒。目前有用金屬整體螺旋彈簧鋼絲為骨架的塑料布風(fēng)筒。常用的風(fēng)筒直徑有300、400、500、600和800mm等。

剛性風(fēng)筒是用金屬板或玻璃鋼材制成。

1)風(fēng)筒種類2)風(fēng)筒的接頭(1)插接(2)反邊連接

a、單反邊連接反邊連接具有嚴密、牢固、漏風(fēng)量小等優(yōu)點,是目前各礦采用最廣泛的一種接頭方式。反邊接頭有單反邊、雙反邊和多反邊。圖6.15單反邊接頭

2)風(fēng)筒的接頭a、單反邊連接圖6.15單反邊接頭B、雙反邊連接在兩節(jié)風(fēng)筒接頭端各留出一段反邊的長度,在前述單反邊的基礎(chǔ)上,將風(fēng)筒2留出的反邊再翻套一次即可。C、多反邊連接在雙反邊連接時,如果增加預(yù)留的反邊長度。在雙反邊連接的基礎(chǔ)上,再多翻套幾次即為多反邊連接。

B、雙反邊連接(3)羅圈連接羅圈連接又較反邊連接漏風(fēng)少,阻力小,而且更牢固。連接時,先將風(fēng)筒一端伸入鐵圈內(nèi),之后將風(fēng)筒翻套在羅圈上,翻套長度約為250mm,如圖6.16a所示;再將另一節(jié)風(fēng)筒會在前一節(jié)風(fēng)筒外面,套入長度約為200mm,如圖6.16b所示;然后將兩個接頭翻套于羅圈上。如圖6.16c所示,最后用鐵絲在羅圈上的兩個鐵環(huán)之間將翻套部分綁緊即成。圖6.16羅圈連接1羅圈;2鐵絲(3)羅圈連接圖6.16羅圈連接(4)膠粘連接羅圈連接法仍有漏風(fēng),且接頭處仍有局部風(fēng)阻。圖6.17為棗莊礦膠粘風(fēng)筒采用的圓胎支撐粘接法。這種連接方法粘合處光滑平整,無褶皺和卡腰,相當于增加了風(fēng)筒的節(jié)長。圖6.17圓胎支撐粘接法1加木楔處;2半圓胎具;3拉桿;4螺釘;5風(fēng)筒;6涂膠漿處

(4)膠粘連接圖6.17圓胎支撐粘接法(5)縫合粘接縫合粘接法是增加風(fēng)筒節(jié)長的另一種連接形式。它也能夠消除接頭漏風(fēng)和接頭的局部風(fēng)阻??p合粘接方法如圖6.18所示,先將兩節(jié)風(fēng)筒首尾相接縫合在一起,然后在風(fēng)筒接頭處內(nèi)外皆用膠布粘貼起來。圖6.18縫合粘接法1縫

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