礦井通風風量參數(shù)設計獲獎科研報告

礦井通風風量參數(shù)設計獲獎科研報告【摘要】礦井通風風量參數(shù)設計的內(nèi)容包括：確定礦井通風系統(tǒng);礦井總風量的計算和分配;礦井通風阻力計算;選擇通風設備;概算礦井通風費用。

【關(guān)鍵詞】通風;設計

礦井通風風量參數(shù)設計的主要依據(jù)是：礦區(qū)氣象資料;井田地質(zhì)地形;煤層瓦斯風化帶垂深、各煤層瓦斯含量、瓦斯壓力及梯度等;煤層自然發(fā)火傾向，發(fā)火周期;煤塵爆炸危險性及爆炸指數(shù);礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限;礦井開拓方式及采區(qū)巷道布置，回采順序、開采方法;礦井巷道斷面圖冊;礦區(qū)電費等。

礦井通風風量參數(shù)設計應滿足以下要求：

（1）將足夠的新鮮空氣有效地送到井下工作場所保證生產(chǎn)和創(chuàng)造良好的工作條件;

（2）通風系統(tǒng)簡單、風流穩(wěn)定、易于管理，具有抗災能力;

（3）發(fā)生事故時，風流易于控制，人員便于撤出;

（4）有符合規(guī)定的井下安全與環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)或檢測措施;

（5）系統(tǒng)的基建投資省、營運費用低、綜合經(jīng)濟效益好。

前言

礦井通風風量參數(shù)設計是整個礦井設計的主要組成部分，是保證礦井安全生產(chǎn)的重要一環(huán)。礦井通風風量參數(shù)設計的基本任務是建立一個安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的礦井通風系統(tǒng)。礦井通風風量參數(shù)設計分為新建礦井通風風量參數(shù)設計與生產(chǎn)礦井通風風量參數(shù)設計兩種。對于新建礦井通風風量參數(shù)設計，既要考慮當前的需要，又要考慮礦井的長遠發(fā)展。對于生產(chǎn)礦井通風風量參數(shù)設計，必須在調(diào)查研究的基礎上，充分考慮礦井生產(chǎn)的特點和發(fā)展規(guī)劃，盡量利用原有井巷與通風設備，在原有基礎上提出更完善、更切合實際的通風設計。設計必須貫徹和遵守黨和國家的技術(shù)經(jīng)濟政策、規(guī)程規(guī)范及相關(guān)規(guī)定。

新建礦井通風風量參數(shù)設計一般分為基建和生產(chǎn)兩個時期，并分別進行設計礦井基建時期的通風多用局部通風機對獨頭巷道進行通風。當主要進、回風井筒貫通，主要通風機安裝完畢后，便可用主要通風機對已開鑿的井巷實行全風壓通風，從而可縮短其余井巷與銅室掘進時局部通風的距離。

第一章計算和分配礦井總風量

一、礦井需風量的計算原則

礦井需風量應按照“由里往外”的計算原則，由采、掘工作面、硐室和其他用風地點的實際最大需風量總和，再考慮一定的備用風量系數(shù)后，計算出礦井總風量。

（1）按該用風地點同時工作的最多人數(shù)計算，每人每分鐘供給風量不得少于4m?。

（2）按該用風地點風流中的瓦斯、二氧化碳和其他有害氣體濃度、風速以及溫度等都符合《規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定分別計算，取其最大值。

二、礦井需風量的計算方法

礦井所需風量按以下方法計算，并取其中最大值。

（一）按井下同時工作的最多人數(shù)計算

Q礦=4NK

式中Q礦————礦井總需風量，m?/min;

N——————井下同時工作的最多人數(shù)，人;

4———————每人每分鐘供風標準，m/min;

K———————礦井通風系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風和分配不均勻等因素。采用壓入式和中央并列式通風時，可取1.20～1.25;采用中央分列式或混合式通風時，可取1.15-1.20;采用對角式或區(qū)域式通風時，可取1.10～1.15。上述備用系數(shù)在礦井產(chǎn)量T≥0.9Mt/a時取小值;T<0.90Mt/a時取大值。

（二）按采煤、掘進、硐室等處實際需風量計算

1.采煤工作面需風量的計算

采煤工作面的需風量應按下列因素分別計算，并取其中最大值。

（1）按瓦斯（二氧化碳）涌出量計算：

Q采=100Q瓦K瓦

式中：Q采————采煤工作需要風量，m?/min;

Q瓦——————采煤工作面瓦斯（二氧化碳）絕對涌出量，m3/min

K瓦——————采煤工作面因瓦斯（二氧化碳）涌出量不均勻的備用風量系數(shù)，即該工作面瓦斯絕對涌出量的最大值與平均值之比。通常，機采工作面可取1.2～1.6;炮采工作面可取1.4～2.0;水采工作面可取2.0～3.0。生產(chǎn)礦井可根據(jù)各個工作面正常生產(chǎn)條件時，至少進行五晝夜的觀測，得出五個比值，取其最大值。

（2）按工作面進風流溫度計算：采煤工作面應有良好的氣候條件，其進風流溫度可根據(jù)風流溫度預測方法進行計算。其氣溫與風速應符合表9-1的要求。

采煤工作面的需風量按式計算：

Q采=60v采S采K采，m?/min

式中v采————采煤工作面適宜風速，m/s。

S采———采煤工作面平均有效斷面積，m2，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計算。

K采——采煤工作面長度風量系數(shù)。

（3）.按炸藥使用量計算

Q采=25A采，m?/min

式中25————每使用1kg炸藥的供風量，m3/min;

A采—————采煤工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg

（4）按工作人員數(shù)量計算：

Q采=4n采，m?/min

（9-5）

式中4———每人每分鐘應供給的最低風量，m3/min;

n采————采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，人。

（5）按風速驗算：

按最低風速驗算各個采煤工作面的最小風量

Q采≥60×0.25S采，m?/min

按最高風速驗算各個采煤工作面的最大風量

Q采≤60×4S采，m?/min

采煤工作面有串聯(lián)通風時，按其中一個最大需風量計算。備用工作面亦按上述要求，并滿足瓦斯（二氧化碳）、風流溫度和風速等規(guī)定計算需風量，且不得低于其回采時需風量的50%

2.掘進工作面需風量計算

煤巷、半煤巖巷和巖巷據(jù)進工作面的需風量，應按下列因素分別計算，取其最大值

（1）按瓦斯（二氧化碳）涌出量計算：

Q掘=100Q瓦K掘

式中Q掘———掘進工作面實際需風量，m?/min

Q瓦—————掘進工作面平均絕對瓦斯涌出量，m?/min;

K掘—————掘進工作面因瓦斯涌出量不均勻的備用風量系數(shù)。即掘進工作面最大絕對瓦斯涌出量與平均絕對瓦斯涌出量之比。通常，機據(jù)工作面取1.5-2.0;炮掘工作面取1.8-2.0。

三、礦井總風量的分配

（一）分配原則

礦井總風量確定后，分配到各用風地點的風量，應不得低于其計算的需風量;所有巷道都應分配一定的風量;分配后的風量，應保證井下各處瓦斯及有害氣體濃度、風速等滿足《規(guī)程》的各項要求。

（二）分配的方法

首先按照采區(qū)布置圖，對各采煤、掘進工作面、獨立回風硐室按其需風量配給風量，余下的風量按采區(qū)產(chǎn)量、采掘工作面數(shù)目、硐室數(shù)目等分配到各采區(qū)，再按一定比例分配到其他用風地點，用以維護巷道和保證行人安全。風量分配后，應對井下各通風巷道的風速進行驗算，使其符合《規(guī)程》對風速的要求。

結(jié)束語：