掘進通風設計

編號：BLMYTFK[2016}TFSJ礦井掘進通風系統(tǒng)設計礦井名稱：山西朔州平魯區(qū)茂華白蘆煤業(yè)有限公司編制：編制時間：4308回風順槽、4308運輸順槽

掘進工作面通風系統(tǒng)設計根據(jù)礦井生產(chǎn)開采巷道布置、掘進區(qū)域煤巖層的自然條件以及掘進工藝，確定合理的局部通風方法及其布置方式，選擇風筒類型和直徑，計算風筒出入口風量，計算風筒通風阻力，選擇局部通風機，為全礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化提供依據(jù)，特編制本掘進通風系統(tǒng)設計。一、設計原則：局部通風是礦井通風系統(tǒng)的一個重要組成部分，設計原則歸納如下：1、在礦井和采區(qū)通風系統(tǒng)設計中應為局部通風創(chuàng)造條件；2、局部通風系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟合理和技術先進；3、盡量采用技術先進的低噪音、高效型局部通風機；4、壓入式通風宜用柔性風筒，抽出式宜采用帶剛性骨架的可伸縮風筒或完全剛性的風筒二、掘進通風方法：我礦現(xiàn)采用壓入式局部通風機掘進通風，局部通風機和啟動裝置安設在離掘進巷道口10m以外的進風側巷道中，局部通風機將新鮮風流經(jīng)風筒送入工作面，污風沿掘進巷道排除。風流從風筒出口形成的射流屬末端封閉的有限貼壁射流，風筒出口至射流反向的最遠距離稱為射流的有效射程(即風筒出口至工作面距離)，用L射表示，一般有L射=(4?5)射式中：S—巷道斷面積，m2。我礦現(xiàn)主要掘進工作面巷道斷面積見下表1：掘進工作面巷道斷面積。表1：掘進工作面巷道斷面積表序號掘進巷道名稱巷道設計長度Lm巷道凈斷面積(m2)巷道掘進斷面積(m2)14308回風順槽100024308運輸順槽射

三、局部通風設備：我礦現(xiàn)采用局部通風設備見下表2：礦井局部通風設備表四、序號掘進巷道名稱四、序號掘進巷道名稱局部通風機型號功率Kw風機吸風量m3/min風壓Pa柔性風筒直徑mm備注14308回風順槽FBDNO6.32x3080024308運輸順槽FBDNO6.32x30800表2：礦井局部通風設備表'掘進工作面風量計算:掘進工作面需風量，應滿足《規(guī)程》對作業(yè)地點空氣的成分、含塵量、氣溫、風速等規(guī)定要求，每個掘進工作面需要風量，應按瓦斯、二氧化碳絕對涌出量和爆破后有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風速和人數(shù)等規(guī)定分別進行計算，然后取其最大值。（1）掘進工作面的最低需要風量：Q=60xVxSxKm/min掘 掘掘max 溫式中：V掘一一局部通風機供風巷道內最低允許風速，m/s；巖道v掘$0.15m/s；煤巷和半煤巖巷V掘$0.25m/s；S掘一一局部通風機供風巷道的最大凈斷面積，m2；掘maxK溫一一局部通風機供風巷道溫度調整系數(shù)（見表3）；溫表3：K溫一一掘進工作面溫度調整系數(shù)溫掘進工作面空氣溫度（°C）配風調整系數(shù)K溫溫18?201.0020?231.00?1.1023?261.10?1.2526?281.25?1.428?301.4?1.6

表4：按照風速、溫度計算掘進工作面需要風量表序號掘進巷道名稱Vm/s掘S掘maxm2K彳曰/溫Q掘ma/min備注14308回風順槽0.151.0024308運輸順槽0.151.00（2）排出瓦斯所需風量計算：在有瓦斯涌出的巷道掘進工作面內，其所需風量應保證巷道內任何地點瓦斯?jié)舛炔怀?，按下式計算：。?00KQQ需二 w式中:CCCQ—巷道瓦斯絕對涌出量，wjww—最高允許瓦斯?jié)舛龋?;wCjw—進風流中瓦斯?jié)舛龋?；jwK—瓦斯涌出不均勻系數(shù)，取1.5—2.0；5）排出礦塵所需風量計算：風流的排塵風量可按下式計算：GQ〒二式中：G—掘進巷道的產(chǎn)塵 mg需/min；G’一最高允許含塵量，當?shù)V塵中含sio2大于10%時，為2mg/m3；小于10%時，為10mg/m3；G2—進風流中基底含塵量，一般要求不超過°.5mg/ma；6）按風速進行驗算巖巷掘進最低風量，煤巷掘進最低風量，巖煤巷道最高風量式中：S掘——局部通掘式中：S掘——局部通掘max風機供風巷道的最大凈斷面積，m2；Q巖掘>9S掘maxm3/min）Q>15S煤掘 掘max（m3/min）mm2。s掘i――局部通風機供風巷道的最小凈斷面積，掘min掘進巷道需風量，原則上應按排除炮眼、瓦斯、礦塵諸因素分別計算，取其最大值，然后

按風速驗算，而在實際工作中一般按通風的主要任務計算風量。如有大量瓦斯涌出的巷道，則按瓦斯因素計算；如無瓦斯涌出的巖巷，則按炮煙和礦塵因素計算；綜掘巷道按礦塵和瓦斯因素計算。五、局部通風機選型（1）局部通風機工作風量計算：3Q=QxP,m/min扇掘式中：Q扇——局部通風機工作風量，m3/min；扇P――局部通風機供風巷道風筒漏風系數(shù)，即風筒有效風量率的倒數(shù)。表7：局部通風機工作風量表序號掘進巷道名稱Q掘m3/minn個L/PQm3/min扇122）局部通風機的吸風量按下式計算：Q吸=Q掘i/（1—P百）式中：Q吸――局部通風機最大吸風量，吸max 掘min 白 吸maxm3/min；Q掘i——掘進工作面最低需風量，ms/min；掘minP白――柔性風筒白米漏風率，參照下表8：白表8：柔性風筒的白米漏風率通風距離/m通風距離/m<200200-500P/%百<15<10500-10001000-2000>2000<3<2<1.51000m時，m=1,2,3,5， -10。表9：局部通風機吸風量表

序號掘進巷道名稱Q吸maxm3/minQ掘minm3/minmP百%備注1271200.25201.52248203.61023)局部通風機工作風壓計"八 匕算：根據(jù)掘進工作面設計長度、局部通風機需要工作風量、掘進工作面需要風量、風筒風阻，計算掘進工作面局部通風機工作風壓值：h=Rp*Q*QPaft扇掘式中：Rp——壓入式風筒的總風阻，N.S2/m8；hft——壓入式局部通風機全風壓，Pa；52Rp=6?5aXL/(d)+(nXZ+^Z+Z)X[p/(2s)]aj0 beiin風筒摩擦阻力系數(shù)(表10)，N.S2/m4；L 風筒總長度，m;d——風筒直徑，m；P 空氣密度，kg/m3；s——風筒斷面積，m2；n——風筒接頭個數(shù)，隨巷道通風距離變化;Zj0——風筒接頭局部阻力系數(shù)(表10)；j0Zbi——風筒拐彎局部阻力系數(shù)(表11)；beiZ.――風筒入口局部阻力系數(shù)，in當入口處完全修取Z.=當入口處完全修取Z.=0?1in不加修圓的直角入口時，取Z.in=0.5?0.6。表10:膠質風筒a、Z.0選用范圍參考表j0風筒直徑(mm)摩擦阻力系數(shù)a24,(N.S2/m4)接頭局部阻力系數(shù)Z,0J0備注W4000.002940.15接頭為插接、反邊接頭400?6000.00294?0.002450.15?0.13600?10000.00245?0.001960.13?0.09表11:膠質風筒拐彎局部阻力系數(shù)參考表

拐彎角度20°40°60°80°90°100°Zbei0.180.40.621.01.251.55表12：風筒的總風阻Rp序號掘進巷道名稱aN.S2/m4dmpkg/m3Sm2nzj0zbeizinL10.0019611.08250.7851990.090.1200020.002450.81.07290.5024990.092.80.11000表13：壓入式局部風機全風壓hft序號掘進巷道名稱hPaftQ掘min3m/sQ扇min3m/sQ3掘m/sQ3扇m/sRpN.S2/m812、 ■:六、局部通風機安裝處巷道全負壓供風量計算: Q掘全=日扇+6°xV安xS （m3/min）

式中：Q掘全——局部通風機安裝處巷道的全風壓供風量，m3/min；IQ扇一一安裝在同一地點并聯(lián)通風的各局部通風機實際工作風量之和,扇m3/min。V安一一局部通風機吸入口至局部通風機供風井巷回風口之間的風速，m/s°（安裝局部通風機的巷道中的風量，除了滿足局部通風機的吸風量而外，還應保證局部通風機吸入口至局部通風機供風井巷回風口之間的風速，以防止局部通風機吸入循環(huán)風和這段距離內風流停滯，造成瓦斯積聚。0.25m/s；）巖巷取鼻0.15m/s、煤巷和半煤巷取鼻S——局部通風機吸入口至局部通風機供風井巷回風口之間的巷道斷面,m2。

表14：局部通風機安裝處巷道全負壓供風量序號掘進巷道名稱Q扇m3/minV安m/sSm2Q掘全m3/minQ m3/min掘實備注12七、驗算結論及建議:1)根據(jù)局部通風機工作風壓、巷道設計供風距離驗算可知：表15：序號掘進巷道名稱hPaftQ掘min3m/sQ 3扇minm/sQ 3掘m/sQ 3扇m/sRpN.S2/m811100—78003.35.58.313.868.12900—56003.44.27.18.988.64308回風順槽掘進：68.10.01L0.88(0.09n0.1)n x10+1二L可得：n=374,L=375°米，L掘=1500米，L剩=225°米；掘剩②4308運輸順槽掘進：88.60.02L2.15(0.09n2.9)0.33nx10+1=L可得：n=103,L=1031米，L掘=800米，L剩=20°米；掘剩式中，L掘進尺為《采掘工程平面圖》測算得，如與現(xiàn)場不符應按照現(xiàn)場實際測量為準。風筒百米漏風率。我礦各掘進工作面風筒百米漏風率實際值如下3)表16：序號掘進巷道名稱P%百規(guī)P百實%備注14308回風順槽26.124308運輸順槽39.5可見，我礦各工作面風筒漏風較嚴重，需減少風筒百米漏風率，具體方法有：選用直徑較大的風筒，改進風筒材質，降低風筒風阻；改進風筒接頭方法和減少接頭數(shù)。接頭好壞直接影響風筒漏風和風筒阻力。我礦現(xiàn)接頭方法不符合標準，插接法（即把風筒的一端順風流方向插到另一節(jié)風筒中，并拉緊風筒使兩個鐵環(huán)靠緊）操作簡單，但漏風大，為減少漏風，應采用雙反邊接頭法（在兩個接頭上均留有200mm-300m的m反邊）；減少接頭數(shù)，選用長節(jié)風筒，可將5-10節(jié)風筒順序粘接起來，使每節(jié)風筒長度增到50-100m；減少針眼漏風，針眼應用膠布粘補；⑤防止風筒破口漏風，風筒靠近工作面的前端，應設置3-4m長的鐵風筒，隨工作面推進前移，以防放炮崩壞風筒。風筒吊掛上幫頂角處，吊掛平直，拉緊吊穩(wěn)。（3） 我礦風機安裝處供給的全負壓風量不能滿足局部通風機的吸風量，應從全礦井通風系統(tǒng)中調整，滿足風機群處風量，保證風機的吸風量。（4） 選擇合適局部通風機，根據(jù)工