莆河礦通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算

一、概況

根據(jù)《莆河礦地質(zhì)報(bào)告》所提供的資料以及本礦生產(chǎn)期間實(shí)測(cè)所得的資料。確定該礦為高沼氣礦井，礦井瓦斯量為5m3/min、0.4m3/min；采煤工作面的沼氣、二氧化碳的絕對(duì)涌出量最大分別為3.29m3/min、0.45m3/min。莆河礦北采區(qū)煤層有煤塵爆炸危險(xiǎn)和自燃發(fā)火傾向性。

二 生產(chǎn)布局：

北采區(qū)巷道布置，根據(jù)礦井生產(chǎn)能力，北采區(qū)正常生產(chǎn)布局為一個(gè)采煤工作面和兩個(gè)掘進(jìn)工作面，最多布局一個(gè)采煤工作面和三個(gè)掘進(jìn)工作面，日生產(chǎn)能力330噸，北采區(qū)工作面平均采高為2.0米。

三、采煤工作面所需風(fēng)量：

1、按瓦斯（二氧化碳）涌出量計(jì)算：

Q采=100 q采瓦×K采通

=100×3.29×1.7

=560m3/min

Q采=100Qco2采×K采通

=100×0.45×1.7

=76.5 m3/min Q采：采煤工作面需要風(fēng)量；m3/min

Q瓦采；采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量米立方/分取3.29m3/min

QCO2采；采煤工作面的二氧化碳絕對(duì)涌量m3/min取0. 45 m3/min

K采通：采煤工作面瓦斯（二氧化碳）涌出不均系數(shù)取1.7（一般取1. 5—2. 0）。

2、工作面炸藥量計(jì)算

Q采=25A

=25×4.5

=112.5 m3/min

式中：

A；工作面一次爆破所用的最大炸藥量，公斤。

25：每公斤炸藥爆破后需要供給的風(fēng)量，m3/min、公斤。

3、按工作面人數(shù)計(jì)算：

Q采=4N

=4×42

=168 m3/min

式中；

N；采煤工作面同時(shí)工作最多人數(shù)。

4、按工作面的溫度與風(fēng)速計(jì)算：

Q采=60×V采×S采=60×1×6.50

=390m3/min

式中：

V采：采煤工作面風(fēng)速取1m/s。

S采：回采工作面的平均斷面積2×3.25=6.50m2

5、按工作面允許風(fēng)速驗(yàn)算：

（1）、按采煤工作面最低風(fēng)速驗(yàn)算采煤工作面最低風(fēng)速：

Q采≥0.25×60×S

Q采≥0.25×60×10

Q采≥150m3/min

式中

S采：采煤工作面最大控頂面積為10m2

采高2.0米時(shí)最大控頂距離5米，

（2）、、按采煤工作面最高風(fēng)速驗(yàn)算采煤工作面最高風(fēng)量：

Q采≤4×60×S采

Q采≤4×60×6

Q采≤1440m3/min

式中：

S采：采煤工作面最小控頂面積為6㎡

采高2.0米時(shí)最小控頂距離為3m

0. 25×60×S≤Q采≤4×60×S

0. 25×60×10≤420≤4×60×6

即150≤560≤1440

采煤工工作面設(shè)計(jì)需要風(fēng)量560m3/min，符合要求。

四、掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量（風(fēng)筒出口風(fēng)量）

1、 通風(fēng)方式：

掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)。

2按瓦斯（二氧化碳）涌出量計(jì)算：

Q掘=100q瓦掘×K掘通

=100×0.88×1.7

=149.6m3/min

Q掘=100qco2掘×K掘

=100×0.18×1.7

=30.6m3/min

式中：

Q掘：掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量m3

q瓦掘：掘進(jìn)工作面瓦斯絕對(duì)涌出量m3/min，取0.88m3/min，

qco2掘掘進(jìn)工作面二氧化碳絕對(duì)涌出量m3/min，取0.18m3/min

K掘通：掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均蘅系數(shù)取1.7（一般1.5-2.0）

3按人數(shù)計(jì)算：

Q掘=4N

=4×21

=84m3

式中：

N：掘進(jìn)工作面同時(shí)工作最多人數(shù)，取21人。

4、按工作藥量計(jì)算：

Q掘=25A

=25×2.1

=52.5m3/min

式中：

A：掘進(jìn)工作面一次放炮最多炸藥2.1㎏（按三次裝藥三次放炮，第一1.8㎏，第二次2.1㎏，第三次1.8㎏，取2.1㎏炸藥量。）

5按掘進(jìn)工作面巷道允許最低風(fēng)速計(jì)算：

Q掘=60×V掘×S掘

=60×0.25×5.4

= 81m3/min

式中：

Q掘：掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量m3/min

V掘掘進(jìn)工作面風(fēng)速煤巷取0.25m/s

S掘掘進(jìn)工作面斷面積4.6㎡。

6風(fēng)速驗(yàn)算：

煤巷掘進(jìn)：4×60×S掘≥Q掘≥0.25×60×S掘

4×60×5.4≥149.6≥0.25×60×5.4

1296≥149.6≥81

掘進(jìn)工作面設(shè)計(jì)需要風(fēng)量149.6m3/min，符合斷面積5.4㎡的掘進(jìn)要求。

7、局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量計(jì)算：

Q吸=Q掘×P

式中：

Q吸：掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量m3/min

Q掘：掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量m3/min，取149.6m3/min

P：風(fēng)筒風(fēng)量比，風(fēng)筒長(zhǎng)度300m，P取1.43，風(fēng)筒長(zhǎng)度500ｍ

Ｐ取2，莆河礦北采區(qū)掘進(jìn)送風(fēng)距離最長(zhǎng)５００ｍ以下。

Ｑ吸＝Ｑ掘×Ｐ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

＝149.6×1.43　　　　　　　　

＝214ｍ３／ｍｉｎ

（送風(fēng)距離３００ｍ，斷面5.4㎡）

Ｑ吸＝Ｑ掘×Ｐ　　　　　　　　　　　　　

＝149.6×2　　　　　　　　

＝299ｍ３／ｍｉｎ　　　　　　　　

（送風(fēng)距離５００ｍ，斷面5.4ｍ２）

8、局扇和風(fēng)筒選擇：

根據(jù)上述計(jì)算，通風(fēng)距離300米以內(nèi),局扇安裝處斷面5.4㎡,需要風(fēng)量214ｍ３/min，供風(fēng)距離500米以下局扇安裝處斷面5.4㎡,需要風(fēng)量299ｍ３/min，所以選用風(fēng)機(jī)型號(hào)應(yīng)為FBD5.6/2×11對(duì)旋式風(fēng)機(jī)（風(fēng)機(jī)風(fēng)量350-240ｍ３/min）配備直徑600㎜風(fēng)筒，符合要求。

9、局部通風(fēng)機(jī)安裝處巷道全風(fēng)壓供風(fēng)量：

1、通風(fēng)距離300米以內(nèi)11kw對(duì)旋式開一級(jí)局扇時(shí)：

Q掘全=∑Q扇實(shí)+60×V安×S安

=240+60×0.25×5.4

=321（m3/min）

2、供風(fēng)距離500米以下11kw對(duì)旋式開兩級(jí)局扇時(shí)：

Q掘全=∑Q扇實(shí)+60×V安×S安

=350+60×0.25×5.4

=431（m3/min）

式中：Q掘全——局部通風(fēng)機(jī)安裝處巷道全風(fēng)壓供風(fēng)量

∑Q扇實(shí)——安裝在同一地點(diǎn)并聯(lián)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際工作風(fēng)量之和可現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)或參考風(fēng)機(jī)說明。

V安——風(fēng)速巖巷取≥0.15m/秒，煤巷或半煤巷取≥0.25 m/秒。

S安——局部通風(fēng)機(jī)吸入口至局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)巷道回風(fēng)口之間的巷道斷面，m2。

六、硐室風(fēng)量計(jì)算

按硐室中運(yùn)行機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量進(jìn)行計(jì)算：

Q硐=（3600×ΣW×θ)/(ρ×Cρ×60×Δt)

=（3600×130×0.02)/(1.2×1.0×60×1.0)

=130m3/min=2.17m3/s

式中:Q硐------------機(jī)電硐室風(fēng)量(m3/min)

3600----------熱功當(dāng)量,1KW.h=3600kJ

ΣW------------機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)總功率，KW

θ------------機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù)，取0.02

ρ-------空氣密度，一般取1.2Kg/ m3

Cρ-------------空氣的定壓氣熱，一般取1.000KJ/ Kg.K

Δt-------機(jī)電硐室進(jìn)回風(fēng)巷的溫度差，取1.0 0C

本礦有一個(gè)機(jī)電硐室，水泵房Q水=1.0m3/s，根據(jù)上述計(jì)算，取Q硐= Q水=2.17 m3/s

七、莆河礦北采區(qū)需要風(fēng)量:

1 .一個(gè)采煤工作面最多三個(gè)掘進(jìn)工作面和一個(gè)機(jī)電硐(采區(qū)變電所),全部實(shí)行分區(qū)通風(fēng).

當(dāng)采區(qū)布置一個(gè)采煤面和兩個(gè)掘進(jìn)工作面時(shí)需要風(fēng)量最大 為:

Q采=(Q采煤面+Q掘+Q硐) ×K通W

=(560+431×2+130) ×1.2

=1862 m3/min

當(dāng)采區(qū)布置一個(gè)采煤面和三個(gè)掘進(jìn)工作面時(shí)需要風(fēng)量最大為:

Q采=(Q采煤面+Q掘+Q硐) ×K通

=(560+431×3+130) ×1.2

=2380 m3/min

式中:

Q采:采區(qū)需要風(fēng)量m3/min,

Q采面:采煤工作面需要風(fēng)量m3/min,

Q掘:掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量m3/min,

Q峒:采區(qū)變電需要風(fēng)量取80m3/min

K通:采區(qū)內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻系數(shù).取1.2(一般取1.15~1.2）

八、本礦采用KZT60礦用防爆45KW*2軸流式通風(fēng)機(jī)根據(jù)實(shí)測(cè)和參照45KW*2軸流式通風(fēng)機(jī)參數(shù)所得風(fēng)量2400——1190 m3/min當(dāng)莆河礦北采區(qū)布置一個(gè)采煤面和兩個(gè)掘進(jìn)工作面時(shí)需要風(fēng)量最大1860 m3/min符合要求，當(dāng)莆河礦北采區(qū)布置一個(gè)采煤面和三個(gè)掘進(jìn)工作面時(shí)需要風(fēng)量最大2380 m3/min符合要求。

編制：張克會(huì)

2007年1月1日

莆河礦北采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)辦法

審 批 表

通風(fēng)科長(zhǎng)：

生產(chǎn)科:

安全科:

安全礦長(zhǎng)：

礦總工:

江蘇宏安集團(tuán)莆河煤礦

礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算辦法

二○○八年