【文章內(nèi)容簡介】 員。第五章 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計第一節(jié) 采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測一、瓦斯涌出量計算瓦斯涌出量計算(1） 采煤工作面瓦斯涌出量qf按下式計算：qf＝qb+qn式中：qb——開采層瓦斯涌出量，m3/t； qn——鄰近層瓦斯涌出量，m3/t；(2）開采層瓦斯涌出量qb按下式計算：式中：m—開采層厚度，；M—工作面采高，；K1—圍巖瓦斯涌出系數(shù)，；K2—工作面丟煤系數(shù)，取工作面回采率的倒數(shù)；K3—采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對開采層瓦斯涌出系數(shù)，K3＝；L—工作面長度；h—掘進巷道預(yù)排等值寬度，；W0—本煤層瓦斯含量，m179。/t；由于K3煤層開采后對下面鄰近煤層有卸壓釋放，因此計算下煤層瓦斯涌出量時應(yīng)按卸壓后的煤層瓦斯含量計算，W0i=W0（W0Wc）Ki，下同；Wc—運出礦井后煤的殘存瓦斯含量，m3/t。由于本礦井開采煤層為焦煤，對煤層原始瓦斯含量（可燃基）＞10m3/《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》；對原始瓦斯含量（可燃基）＜10m3/，并均換算成原煤瓦斯含量。(3）鄰近層瓦斯涌出量qn按下式計算：qn＝（W0i－Wci）Ki式中：mi—第i鄰近層煤層厚度，m；M—工作面采高，m；W0i—第i個鄰近層的原始瓦斯含量，m3/t；Wci—第i個鄰近層殘余瓦斯含量，m3/t；Ki—第i個鄰近層瓦斯排放率，按鄰近層瓦斯排放率與層間距的關(guān)系曲線選取；本礦井按由上至下順序開采，根據(jù)煤層傾角影響，受采動影響下鄰近層瓦斯排放帶范圍一般為85m。工作面長度L=75m，將煤層間距、開采厚度、瓦斯含量等參數(shù)代入上式計算結(jié)果見表5151513。表511 各開采層相對瓦斯涌出量計算結(jié)果表開采煤層開采層厚度（m）工作面采高M（m）煤層原始瓦斯含量W0（m3/t）煤層瓦斯含量W0i（m3/t）殘存瓦斯含量WC（m3/t）工作面回采率開采層相對瓦斯涌出量qb（m3/t）M7 表512 各煤層開采時鄰近層相對瓦斯涌出量計算結(jié)果表開采煤層鄰近層參數(shù)開采層采 高m鄰近層相對瓦斯涌出量m3/t鄰近層類 型鄰近層編 號煤層厚度m原始瓦斯含量m3/t殘存瓦斯含量m3/t瓦斯涌出程度系數(shù)距開采層距離mM7下鄰近層M9 K7+1 小計　　　　　　表513 回采工作面瓦斯涌出量計算結(jié)果表煤層編號開采層相對瓦斯涌出量m3/t鄰近層瓦斯涌出量m3/t回采工作面相對瓦斯涌出量m3/t工作面產(chǎn)量t/d工作面絕對瓦斯涌出量m3/minM7 197 (4）掘進工作面瓦斯涌出量qj按下式計算： qj＝qm+ql qm—掘進煤壁瓦斯涌出量，m3/min； ql—落煤瓦斯涌出量，m3/min；(5）掘進巷道煤壁瓦斯涌出量：qm＝Dvq0(2－1)式中：D—巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長度，m；D=nmv—巷道掘進平均速度，m/min；根據(jù)采煤工作面煤厚，工作面長度等參數(shù)推算，采準(zhǔn)巷道月進度為150m。V＝＝；q0—煤壁瓦斯涌出強度，m3/m2min，按下式計算：q0＝[(Vr)2＋]W0式中：Vr—煤的揮發(fā)份，%。L—掘進巷道長度，按510m計算；b、掘進落煤瓦斯涌出量ql＝SVr（W0Wc）式中：S—掘進端頭見煤面積；r—煤的容重；Wc—運至地表煤的殘存瓦斯量，m3/t；計算結(jié)果見表5151516。表514 掘進落煤瓦斯涌出量計算結(jié)果表煤層編號掘進巷道斷面積S（m2）巷道平均掘進速度v（m/min）密度r（t/m3）煤層原始瓦斯含量W0（m3/t）殘存瓦斯含量Wc（m3/t）掘進落煤瓦斯涌出量ql（m3/min）M7 表515 掘進巷道煤壁瓦斯涌出量計算結(jié)果表煤層編號暴露煤壁面周邊長度D（m）巷道掘進速度v（m/min）巷道長度L（m）煤壁瓦斯涌出強度q0(m3/m2min)煤中揮發(fā)分含量Vr（%）煤層原始瓦斯含量W0（m3/t）煤壁瓦斯涌出量qm（m3/min）M7510表516 掘進工作面瓦斯涌出量計算結(jié)果表煤層編號巷道煤壁瓦斯涌出量qm(m3/min)落煤瓦斯涌出量ql（m3/min）掘進工作面瓦斯涌出量qj（m3/min）M7 (6）生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量q區(qū)采用下式計算：Q區(qū)=式中：q區(qū)— 生產(chǎn)采區(qū)相對瓦斯涌出量，m3/t；K’— 礦井采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，；q采i— 第i個回采工作面相對瓦斯涌出量，m3/t；Ai— 第i個回采工作面的日產(chǎn)量，t；q掘i— 第i個掘進工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min，準(zhǔn)備薄煤層回采工作面時布置三個半煤巖巷掘進工作面，準(zhǔn)備厚煤層回采工作面時布置兩個煤巷掘進工作面； Ao—生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t。則生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量計算結(jié)果見表5—1—7。表517 生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量計算結(jié)果表煤層編號采煤工作面相對瓦斯涌出量qf（m3/t）掘進工作面絕對瓦斯涌出量qj（m3/min）采煤工作面日產(chǎn)量Ai（t/d）生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量A0（t/d）生產(chǎn)采區(qū)相對瓦斯涌出量q區(qū)（m3/t）生產(chǎn)采區(qū)絕對瓦斯涌出量（m3/min）M7197 394 第二節(jié) 采區(qū)通風(fēng)一、采區(qū)需風(fēng)量計算回采工作面需風(fēng)量（1）按回采工作面最多人數(shù)需風(fēng)量計算Q＝4NK式中 Q――礦井總供風(fēng)量，m3/ min；N――井下同時工作的最多人數(shù)，204――每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，4m3/min人；K――礦井風(fēng)量備用系數(shù)，K＝Q=420=92m3/min（2）按工作面絕對瓦斯涌出量計算Q采=100q采K式中 Q采——回采工作面需風(fēng)量，m3/sq采——回采工作面平均絕對瓦斯涌出量，m3/min，K——回采工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取K=2；Q采=1002=160m3/min；（3）按炸藥使用量計算Q采＞25A式中 A――采煤工作面一次使用最大炸藥量，則：Q采=253=75m3/min 項目計算單位按同時工作最多人數(shù)Q =4nk=420=92m3/min按瓦斯絕對涌出量Q=100Kq=1002=412m3/min按一次放炮炸藥量Q=25A=253=75m3/min初次選定Q=160m3/min按風(fēng)速驗算最低風(fēng)速Q(mào)=412＞60S切=60=63m3/min最高風(fēng)速Q(mào)=412＜604S切=604=1008m3/min最后確定Q=160m3/min說明Q：回采工作面實際需要風(fēng)量，m3/min；K：瓦斯涌出不均衡系數(shù)；q：回采工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min； S切：回采工作面斷面積，可按最大和最小控頂斷面積的平均值計算，m2；n：回采工作面同時工作的最多人數(shù)，人；A：回采工作面一次放炮最裝藥量，kg。掘進工作面需風(fēng)量計算（1）按掘進工作面同時上班的最多人數(shù)計算Q掘＝4NK式中Q掘――礦井總供風(fēng)量，m3/ min；N――井下同時工作的最多人數(shù)，204――每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，4m3/min人；K――礦井風(fēng)量備用系數(shù)，K＝Q掘=420=92m3/min（2）按掘進工作面絕對瓦斯涌出量計算Q掘=100q掘K式中 Q掘——回采工作面需風(fēng)量，m3/sq掘——回采工作面平均絕對瓦斯涌出量，m3/min，K——回采工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取K=2；Q掘=1002=90m3/min；（3）按炸藥使用量計算Q掘＞25A式中 A――采煤工作面一次使用最大炸藥量，則：Q掘=257=75m3/min 項目計算單位按同時工作最多人數(shù)Q=4nk=420=92m179。/min按瓦斯絕對涌出量Q=100Kq=1002=90m179。/min按一次放炮炸藥量Q=25A=257=175m179。/min初次選定Q=175m179。/min按風(fēng)速驗算最低風(fēng)速Q(mào)=175＞60S=60=87m179。/min最高風(fēng)速Q(mào)=175＜604S=604=1392m3/min最后確定Q=175m3/min說明Q：掘進工作面實際需要風(fēng)量，m179。/min；K：瓦斯涌出不均衡系數(shù)；q：掘進工作面絕對瓦斯涌出量，m179。/min； S：掘進工作面斷面積， m178。；n：掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，人；A：掘進工作面一次放炮最裝藥量，kg。機電硐室需風(fēng)量計算本區(qū)機電硐室均為小型機電硐室按經(jīng)驗值確定風(fēng)量為Q=70 m3/min。其他巷道需風(fēng)量計算本區(qū)為新設(shè)計采區(qū)風(fēng)量按采煤、掘進、備用、機電硐室的總風(fēng)量的7%計算。Q其=（∑Q采+∑Q掘+∑Q機 ）7%= m3/min。采區(qū)總進風(fēng)量的確定Q采區(qū)=∑Q工作面+∑Q掘+ ∑Q機+∑Q其=4122+1752+702+= 。= m3/s。二、礦井通風(fēng)阻力計算通風(fēng)摩擦阻力計算公式如下：H=式中 H——通風(fēng)摩擦阻力，Pa；α——井巷摩擦阻力系數(shù)，L——井巷長度，m；P—— 井巷凈斷面周長，m；Q—— 通風(fēng)井巷的風(fēng)量，m3/s；S—井巷凈斷面面積，m2通風(fēng)局部阻力取同時期摩擦阻力的15%。經(jīng)計算：礦井通風(fēng)時期阻力為： Pa礦井通風(fēng)阻力計算見表521三、等積孔計算式中 A——等積孔，m178。；Q——礦井總風(fēng)量，m179。/s；h——礦井負(fù)壓，Pa。A=根據(jù)以上計算結(jié)果：礦井通風(fēng)為中等阻力礦井，礦井通風(fēng)難易程度中等。45序號巷道名稱斷面形狀支護方式阻力系數(shù)凈周長巷道長凈 斷 面風(fēng) 量風(fēng) 阻風(fēng) 速阻 力a（NS2/m4）P（m）L（m）S（m2） S3/m6Q(m3/s)Q2R(NS2/m8)V(m/s)H（Pa）1運輸上山半圓拱砌 碹519340636 2運輸大巷半圓拱錨 噴1235063620400