礦井風量風機選型

礦井風量、風壓及等級孔1.風量計算1、按井下同時工作最多人數(shù)計算Q=4XNXK式中：4——每人每分鐘供風標準，ms/min；N——最大班下井人數(shù)，按65人計；K——風量備用系數(shù)，取1.15；計算得：Q=4X65X1.15=299ms/min，艮口4.98ms/s。2、風量計算及分配分別法，按礦井各需風地點實際需要風量計算Q礦井=(EQ采+EQ掘+EQ^+EQ其它)XKCms/s式中：EQ采——采煤工作面實際需要風量總和，ms/s；EQ掘一一掘進工作面實際需要風量總和，ms/s；EQ硐——硐室實際需要風量的總和，ms/sEQ其它——礦井除了采煤、掘進和硐室地點外的其它井巷需要進行通風的風量總和，ms/s；Kc——風量備用系數(shù)，取1.15。采煤工作面實際需風量按瓦斯(或二氧化碳)涌出量計算配風量：Q采=100Xq采絕XKc式中：Q采一掘進工作面實際需風量，4.96ms/min；T—掘進面平均日產(chǎn)量，取T=455t/d；Q采一掘進工作面相對瓦斯涌出量，取15.71ms/t；k一掘進工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，炮采工作面取d1.4?2.0，取K=1.8。dq采絕=455X15.71/1440=4.96m3/min。故：Q一=100X4.96X1.8/60=14.88(ms/s)。豐源煤礦、東德、香里坡煤礦2006年度瓦斯等級鑒定均為高瓦斯，三家煤礦合并為豐源煤礦，豐源煤礦瓦斯等級鑒定按原煤礦等級鑒定結果進行設計，礦井的絕對瓦斯涌出量為1.56m3/min，相對瓦斯涌出量為15.71ms/t。礦井為煤與瓦斯突出礦井，須作瓦斯抽放專項設計，須建設瓦斯抽放系統(tǒng)。上述計算的回采工作面需風量是在礦井沒有進行瓦斯抽放，沒用對礦井瓦斯進行梯度計算的結果。隨著開采深度地延伸煤層瓦斯儲存量和涌出量將會按一定的梯度不斷增加，其需風量也在不斷加大；但隨著礦井瓦斯抽放+利用系統(tǒng)的建立，采取對開采煤層進行本煤層抽放和對鄰近煤層抽放后，回采工作面瓦斯儲存量和涌出量會大量減少，故計算的回采工作面需風量能滿足設計礦井困難時期的回采工作面需風量的要求。按工作面溫度計算^采溫^aS^式中：Vc—采煤工作面適宜風速，按20?23°C風速取值為1.0?1.5ms/s，本礦井取1.5ms/s；Sc一采煤工作面平均有效斷面，取5.8m2；K一工作面長度系數(shù)，工作面長度100m，取值1.3。-T故：Q一溫=1.5X5.8X1.3=11.31(ms/s)，取12ms/s。按炸藥使用量計算Q采炸=25A/60=0.417A式中：Ac一采煤工作面采煤工作面一次使用最大炸藥量，根據(jù)工作面煤層厚度、長度及以住開采經(jīng)驗，本礦井工作面一次爆炸藥量為50kg；故：Q采=25X50/60=20.83(m3/s)。按風速驗算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，回采工作面最低風速為0.25m/s，最高風速為4m/s的要求進行驗算。即回采工作面風量應滿足：0.25XSW采W4XS，貝U：0.25XS=0.25X5.8=1.45(m3/s)VQ采=14.88(m3/s)4XS=4X5.8=21.2(m3/s)>Q采炸=20.8(ms/s)式中：Sc一采煤工作面平均有效斷面，取5.6m2。經(jīng)以上各項計算后，取計算所得風量的最大值為按炸藥使用量計算需風量：Q采=20.8m3/s。掘進工作面需風量計算按瓦斯(或二氧化碳)涌出量計算Q掘=100Xq掘絕XKc式中：Q掘一掘進工作面實際需風量，m3/min；T—掘進面平均日產(chǎn)量，取T=45.5t/d；q掘絕一掘進工作面相對瓦斯涌出量，取15.71m3/t；q掘相一掘進工作面絕對瓦斯涌出量，q采=45.5X15.71/1440=0.5m3/min；匕一掘進工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，?。?2.2。故：Q掘=100X0.5X2.2/60=1.83(m3/s)。按炸藥使用量計算Q掘=A.?b/(t?c)式中：A一掘進工作面一次爆破所用的最大炸藥量，根據(jù)所掘巷道斷面，j取5.0kg；b一每公斤炸藥爆破后生成的當量CO的量，取0.1m3/kg；t一通風時間，一般不少于30min即1800s，取1800s。c一爆破經(jīng)通風后，允許工人進入工作面的CO濃度，一般取c=0.02%。故：Q掘=5.0X0.1/(1800X0.0002)=1.38(m3/s)按局部通風機吸風量計算Q掘=QfXI式中:Qf一掘進工作面單臺局部通風機額定風量，取Qf=220m3/min=3.67m3/s；(選用對旋式局扇，則額定風量：2X3.67=7.34m3/s)；I一掘進工作面同時運轉的局部通風機臺數(shù)，取1臺對旋式風機；故：掘進工作面實際最大供風量：Q掘=2X3.67=7.34(m3/s)按工作面工作人員數(shù)量計算Q采=4n/60=0.067n.式中：七一掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，取10人。故：Q掘=0.067X10=0.67(m3/s)按風速驗算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，掘進工作面最低風速為0.25m/s，最高風速為4m/s的要求進行驗算。即回采工作面風量應滿足：0.25XSW掘W4XS，貝U：0.25XS=0.25X6.8=1.7缶/s)VQ掘4XS=4X6.8=27.2(m3/s)>Q掘經(jīng)以上各項計算后，取所得風量的最大值為局扇的額定風量：Q=掘7.34m3/s，能滿足通風要求。獨立通風硐室泵房、管子道及水倉配風1.0m3/s，則獨立通風硐室合計為1.0m3/s。其它：按以上三項之和的5%考慮，經(jīng)計算：Q苴它=(20.8+7.34+1+1)X5%=1.507m3/s。貝U：Q礦井=(20.8+7.34+2+1.507)X1.15=36.4m3/s。3、礦井總風量經(jīng)以上計算，礦井總配風量取36.4m3/s。4、負壓計算根據(jù)《煤炭工業(yè)小型礦井設計規(guī)范》(GB50399-2006)，對于小型礦井只計算礦井通風最困難時期的通風阻力，而不再計算容易時期的通風阻力，其通

風長度3662m。根據(jù)各用風點風量分配及服務范圍，計算出礦井通風困難時期的風量為36.4m3/s，負壓為898.6Pa。礦井通風阻力計算詳見表2—6—1。礦井通風阻力表表2-6-1巷道名稱支護形式巷道長度(m)凈斷面(m2)凈周長(m)摩擦阻力(N.s2/m4)風阻(N.S2m8)風量(m3/s)通風阻力(pa)風速(m/s)主斜井砌碹8221012.50.0040.0412219.92.20運輸石門錨噴666.688.20.01270.0232211.23.29井地車場砌碹501012.50.0040.003221.22.20運輸順槽錨噴8704.68.20.01270.93122450.54.78采場切眼錨噴1004.88.80.01270.1012248.94.58回風順槽錨噴8604.68.20.01270.92022445.34.78回風石門錨網(wǎng)544.68.20.01270.0582228.04.78專用回風斜井錨噴8107.558.20.01270.196036.4259.74.82引風道砌碹307.559.80.0030.002036.42.74.82小計3662816.9局部阻力81.7合計898.65、等積孔計算及通風難易程度評價公式：A=1.189Q/N^式中：A礦井等積孔，m2；Q礦井總風量，m3/s；Hmax——困難時期負壓，Pa。礦井通風困難時期等積孔：A=1.189XQ/^^~=1.189X36.4/898.61/2=1.44m2從上述計算看出，礦井在通風困難時期礦井通風阻力等級為中等阻力礦井，

為此，應加強礦井的通風設施的管理，特別是設置風門和密閉，減少漏風，合理配風，同時加強對通風巷道的維修工作。七、通風設備及反風1.風機選型依據(jù)1）困難時期最大風量：QK=36.4m3/s；2）最大負壓：h=898.6Pa，12、選型計算1）通風機需要的風量：Qf=1.15Qk=1.15X36.4=41.86m3/s2）通風困難時期：h扇=1.1（h難+h自）二（898.6+120）X1.1=1120.46Pa該公式中阻力包含了進、出風井自然風壓差以及通風設備之間風阻。選用FBCDZ-6-NO18B型防爆對旋軸流式通風機兩臺，一臺工作，一臺備用，其額定參數(shù)為：風量25?65m3/s；風壓：410?1400Pa，功率2X45kW，電壓380V。葉片安裝角度33°，工況點：Q工=42m3/s、H工=1220Pa。其電機功率驗算KXQXhPd=102Xq1X9.8式中：Pd一電機實際所需功率，kW；K一電動機功率備用系數(shù)，取1.1；n1-風機效率，取0.85；Pd=1.1X42X1220/(102X0.75X9.8X0.95)=84.76kW經(jīng)計算：所選用的風機電機功率為2X45kW，滿足要求。通風特性曲線見圖3-2-1。FBCDZ-6