【導(dǎo)讀】礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計。濟寧三礦500萬噸礦井通風(fēng)設(shè)計

　　

【正文】 011 10000fQ pLQ? ? ?? （ 45） 式中： ? — 柔性風(fēng)筒的漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)； fQ — 局部通風(fēng)機的供風(fēng)量， 3 /minm ； 0Q — 風(fēng)筒末端的風(fēng)量， 3 /minm ； p — 風(fēng)筒 100m 長度的漏風(fēng)率，取 %，百米漏風(fēng)率可以從表 中查取； L— 風(fēng)筒總長度， m。 表 柔性風(fēng)筒百米漏風(fēng)率 p 風(fēng)筒接頭類型 風(fēng)筒 100m 漏風(fēng)率 p % 膠接 ~ 多反邊 ~ 多層反邊 插接 礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 22 則：01 1 .0 80 .5 1 5 0 01 10000f? ? ? ??? 3）局部通風(fēng)機選型 （ 1）局部通風(fēng)機工作風(fēng)量 aQ ab?? （ 46） 式中： ? — 風(fēng)筒的漏風(fēng)風(fēng)量備用系數(shù)，根據(jù)上面計算為 ； bQ — 掘進工作面所需風(fēng)量， 3/minm ； 則局部通風(fēng)機工作風(fēng)量為： 31 .1 3 0 0 3 3 0 / m inaQm? ? ?。 （ 2）局部通風(fēng)機工作風(fēng)壓 壓入式局部通風(fēng)機工作全風(fēng)壓 tH 為： 20 40 . 8 1 1 ( )bt p a b v p a h aQH R Q Q h R Q Q PD?? ? ? ? （ 47） 式中： tH — 局部通風(fēng)機工作全風(fēng)壓， aP ； PR — 風(fēng)筒總風(fēng)阻，根據(jù)上面計算取 /NS m ； aQ — 局部通風(fēng)機工作風(fēng)量，根據(jù)上面計算為 3330 / minm ； bQ — 掘進工作面所需風(fēng)量，根據(jù)上面計算為 3300 / minm ? — 空氣密度， /kg m D — 風(fēng)筒直徑， 1m 。 則局部通風(fēng)機的工作風(fēng)壓為： 243 3 0 3 0 0 3 0 0 / 3 6 0 02 7 . 7 6 0 . 8 1 1 1 . 2 7 8 7 . 7 36 0 6 0 1taHP? ? ? ? ? ? ? (4) 局部通風(fēng)機的選擇 局部通風(fēng)機分為軸流式和離心式兩種，軸流式通風(fēng)機具有體積小，便于安裝和串聯(lián)運轉(zhuǎn)，效率高等優(yōu)點。根據(jù)上述計算所得的局部通風(fēng)機風(fēng)量 aQ 和工作全風(fēng)壓 tH 選取 FBD 型礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 23 ? 礦用防爆壓入式對旋軸流式局部通風(fēng)機，主要技術(shù)參數(shù)如表 表 FBD 型 ? 礦用防爆壓入式對旋軸流式局部通風(fēng)機主要技術(shù)參數(shù) 型號規(guī)格 功率 KW 風(fēng) 量 3/minm 全壓 aP 最高全壓效率 % 噪聲 dBa ? 211? 330~220 550~3600 80? 25? 風(fēng)技術(shù)管理和安全措施 1) 保證工作面有足夠的新鮮風(fēng)流 ① 局部通風(fēng)機通風(fēng)時，無論是工作和交接班都不準(zhǔn)停風(fēng)或減少風(fēng)量。 ② 提高有效風(fēng)量。應(yīng)減少導(dǎo)風(fēng)設(shè)施的漏風(fēng)，減低導(dǎo)風(fēng)設(shè)施的風(fēng)阻，要采用接頭嚴(yán)密漏風(fēng)小的反邊接頭法，及時修補風(fēng)筒和堵補風(fēng)筒針眼，選用大直徑風(fēng)筒，提高設(shè)備的安裝質(zhì)量。 2) 保證局部通風(fēng)機的安全運轉(zhuǎn) ① 局部通風(fēng)機必須有專人負責(zé)管理，局部通風(fēng)機和啟動裝置必須裝在進風(fēng)道中，距回風(fēng)口不小于 10m，局部通風(fēng)機吸風(fēng)量必須小 于全風(fēng)壓供給該處的風(fēng)量，以免發(fā)生循環(huán)風(fēng)。 ② 防止局部通風(fēng)機電動機燒壞，采用 QC8380 型磁力啟動器。 ③ 局部通風(fēng)機和機電設(shè)備須配有延時風(fēng)電閉鎖裝置。 ④ 安設(shè)瓦斯自動檢測報警斷電裝置，局部通風(fēng)機應(yīng)采用雙回路供電，以保證局部通風(fēng)機連續(xù)運轉(zhuǎn)。 3) 局部通風(fēng)機的管理工作，主要是保證局部通風(fēng)機安全正常運轉(zhuǎn)，減少漏風(fēng)，降低風(fēng)筒阻力，提高工作面的有效風(fēng)量，加強局部通風(fēng)機管理及檢查。 礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 24 5 礦井風(fēng)量計算與分配 礦井總風(fēng)量的計算 礦井總風(fēng)量是井下各個工作地點的有效風(fēng)量和各條風(fēng)路上的漏風(fēng)的總和。本設(shè)計采用按實際需要由里往外細致配風(fēng)的算法。生產(chǎn)礦井總進風(fēng)量按以下要求分別計算，并取其中的最大值。 1) 按井下同時工作的最多人數(shù)計算： 4 tQ N K? ? ? 式中： N —— 井下同時工作的最多人數(shù)， 700 人； tK —— 礦井通風(fēng)系數(shù)，一般可取 ～ ，本設(shè)計取 。 礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 25 本礦井井下同時作業(yè)的最多人數(shù)為 700 人，則 4 70 0 1. 25 35 00Q ? ? ? ?（ 3/minm ） 2) 按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需要風(fēng)量的總和計算： 首先計算出各用風(fēng)地點的風(fēng)量，再乘以一定的系數(shù)，得出總風(fēng)量。即： ()a b c d e tQ Q Q Q Q Q K? ? ? ? ?? ? ? ? ? 式中： aQ? —— 回采工作面所需風(fēng)量之和， 3/minm ； bQ? —— 掘進工作面所需風(fēng)量之和， 3/minm ； cQ? —— 備用工作面所需風(fēng)量之和， 3/minm ； dQ? —— 獨立通風(fēng)硐室所需風(fēng)量之和， 3/minm eQ? —— 其他巷道所需風(fēng)量之和， 3/minm tK —— 礦井通風(fēng)系數(shù)，抽出式礦井取 ～ ，本設(shè)計取 。 （ 1）回采工作面的需風(fēng)量 回采工作面用風(fēng)量應(yīng)按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別計算，然后取其中的最大值。 ① 按瓦斯涌出量計算： 根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，按采煤工作面回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔怀^ 1%的要求計算，公式如下： 100ai a aiQ q K? ? ? 式中： aiQ —— 第 i 個回采工作面需風(fēng)量， 3/minm ； aq —— 回采工作面回風(fēng)流中的平均瓦斯絕對涌出量， 5 3/minm aiK —— 瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取 ； 31 0 0 1 . 5 5 7 5 0 ( / m in )aiQm? ? ? ? ② 按工作面溫度選擇適宜的風(fēng)速計算 采煤工作面應(yīng) 有良好的氣候條件，其進風(fēng)流氣溫和風(fēng)速應(yīng)符合表 的要求，由煤礦《規(guī)程》規(guī)定，井下采掘工作面的氣溫須不高于 26C? 。則取該礦工作面氣溫為 24 C? 。采煤工作面風(fēng)速取 /v m s? 。 表 采煤工作面溫度與對應(yīng)風(fēng)速調(diào)整系數(shù) Kap 采煤工作面空氣溫度 ( C? ) 采煤工作面風(fēng)速 (m/s) 配風(fēng)調(diào)整系數(shù)（ Kap） 礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 26 18 ～ 18～ 20 ～ 20～ 23 ～ ～ 23～ 26 ～ ～ 26～ 28 ～ ～ 28～ 30 ～ ～ 回采工作面實際需風(fēng)量按下式計算： 60ai ai aiQ v S? ? ?， 3/minm 式中： aiv —— 第 i 個 回采工作面風(fēng)速， /ms； aiS —— 第 i 個采煤工作面的平均斷面積，為 2m 。 6 0 1 .8 0 1 7 .1 0 1 8 4 6 .8aiQ ? ? ? ?（ 3/minm ） ③ 按工作面同時作業(yè)人數(shù)就算： 4ai iQN?? ， 3/minm 式中： iN —— 采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，綜采工作面一般為 40 人； 4—— 沒人最少需要的風(fēng)量， 3/minm 4 40 160aiQ ? ? ? （ 3/minm ） 綜上所述，回采工作面的需風(fēng)量取最大值為 3/minm ④ 按風(fēng)速進行驗算： 按最低風(fēng)速驗算，各個采煤工作面的最低風(fēng)量（ aiQ ）： 15ai aiQS?? ， 3/minm 按最高風(fēng)速驗算，各個采煤工作面的最低風(fēng)量（ aiQ ）： 240ai aiQS??， 3/minm 則綜采工作面： 按最低風(fēng)速驗算： 1 5 9 3 1 5 1 7 .1 2 5 6 .5aiQ ? ? ? ?3/minm 按最高風(fēng)速驗算： 1 5 9 3 2 4 0 1 7 .1 4 1 0 4aiQ ? ? ? ?3/minm 可見回采工作面的需風(fēng)量取為 / minm 滿足要求，該礦井只有一個綜采工作面，礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 27 則 31 8 4 6 .8 / m inaQm?? （ 2）掘進工作面的需風(fēng)量 本設(shè)計采區(qū)達產(chǎn)時，配備 5個煤巷掘進頭，其中 2 個用于帶區(qū)運輸平巷掘進和帶區(qū)運料平巷掘進， 2 個用于備采工作面的準(zhǔn)備，還有一條輔助運輸大巷。 2 個巖巷掘進頭，一條膠帶運輸大巷，一條回風(fēng)大巷。由 前面計算可知煤巷掘進單位需風(fēng)量為 250 3/minm ，巖巷掘進單位需風(fēng)量為 200 3/minm 。 則 35 2 5 0 2 2 0 0 1 6 5 0 / m i nbQm? ? ? ? ?? （ 3）備用工作面所需風(fēng)量 備用工作面的需風(fēng)量通常取與之產(chǎn)量相同的回采面風(fēng)量的一半。當(dāng)采區(qū)風(fēng)量不富裕時也可按工作面不積聚瓦斯為原則配風(fēng)，但工作面風(fēng)速不應(yīng)小于 15 3 /minm 。本設(shè)計礦井采用第一種，即為與之產(chǎn)量相同的回采面風(fēng)量的一半： 318 46 .8 / 2 92 3. 4 / m inciQm?? 而礦井設(shè)一個備用工作面，則 39 2 3 .4 / m incQm?? （ 4）各硐室的需風(fēng)量 ① 火藥庫： 31 100 / m indQm? ② 絞車房： 32 80 / mindQm? ③ 變電所：中央 33 100 / m indQm? ；采區(qū) 80 3/minm ④ 充電硐室： 34 80 / mindQm? ⑤ 機電泵房： 35 80 / mindQm? 1 0 0 8 0 2 1 8 0 8 0 8 0 6 0 0dQ ? ? ? ? ? ? ?? 3/minm （ 5）其他巷道所需風(fēng)量之和 其他巷道需風(fēng)量主要指對行人斜巷和維護巷道的實際配風(fēng)量，按經(jīng)驗取回采面、掘進頭、硐室風(fēng)量之和的 5%，即 ( ) 5 %e a b cQ Q Q Q? ? ? ?? ? ? ? 3( 1 8 4 6 . 8 1 6 5 0 9 2 3 . 4 ) 5 % 2 2 1 . 0 1 / m i nm? ? ? ? ? 礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 28 （ 6） mK 的確定 mK 是礦井漏風(fēng)系數(shù)是反映井下通風(fēng)構(gòu)筑物及通風(fēng)管理水平的一個綜合性指標(biāo)，礦井采用中央并列式通風(fēng)，由表 可以查 mK ? 。 表 礦井通風(fēng)系數(shù)表 通風(fēng)方式 Km 取值 中央并列式 ～ 中央分列式或混合式 ～ 對角式或分區(qū)式通風(fēng) ～ 綜上所述，按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需要風(fēng)量的總和計算得礦井所需風(fēng)量總和為： ()a b c d e tQ Q Q Q Q Q K? ? ? ? ?? ? ? ? ? ( 1 8 4 6 .8 1 6 5 0 9 2 3 .4 6 0 0 2 2 1 .0 1 ) 1 .2? ? ? ? ? ? 362 89 .45 / m inm? 礦井風(fēng)量分配 1) 分配原則 ① 各用風(fēng)地點風(fēng)量按前述分配。 ② 對于掘進工作面風(fēng)量，一般根據(jù)巷道斷面的大小，送風(fēng)距離，煤巖巷三個因素并按所選拒不通風(fēng)機性能供風(fēng)。 ③ 井下火藥庫，變電所，絞車房應(yīng)單獨供風(fēng)。 ④ 分配的風(fēng)量，各巷道的瓦斯和有害氣體的濃度，應(yīng)根據(jù)《規(guī)程》要求，不得超過規(guī)定限度。 2) 分配方法 ①根據(jù)礦井總風(fēng)量按采區(qū)布置分配 a b c dQ Q Q Q、 、 、 的用風(fēng)量。 ②從總風(fēng)量中減去 ba c dQ Q Q Q? ? ? ?、 、 、余下的風(fēng)量與漏風(fēng)量按采區(qū)的產(chǎn)量比例進行分配。此部分風(fēng)量可作為采區(qū)內(nèi)增加新的用風(fēng)地點或采區(qū)接替所需要保留的人行巷和維礦井通風(fēng)與安全課程設(shè)計 29 護巷道用風(fēng)。 3) 具體風(fēng)量分配（見表 ） 表 風(fēng)量分配表 通風(fēng)地點 數(shù)量 單位需風(fēng)量（ m3/min） 總風(fēng)量（ m3/min） 回采工作面 1 備用工作面 1 掘進頭 煤巷 5 250 1250 巖巷 2 200 400 硐室 變電所 2 100/80 180 絞車房 2 80 160 火藥庫 1 100 100 充電硐室 1 80 80 機電泵房 1 80 80 ∑ Q 其他 總計 總風(fēng)量（包含 K） 根據(jù)每條巷道的分風(fēng)量和巷道的斷面積，求出每條巷道內(nèi)的實際風(fēng)速，然后與規(guī)程規(guī)定的各類巷道的最大和最小允許風(fēng)速進行比較，如果不超限，說明所取風(fēng)量滿足要求。各種巷道的事宜風(fēng)速表如 和 所示。 表 巷道 適宜風(fēng)速 序號 巷道名稱 適宜風(fēng)速（ m/s） 1 運輸大巷、主石門、井底車場 ～ 2 回風(fēng)大巷、回風(fēng)石門、回風(fēng)平硐 ～ 3 采區(qū)進風(fēng)巷、進風(fēng)上山 ～ 4 采區(qū)回風(fēng)巷、回風(fēng)上山 ～ 5 采區(qū)運輸巷、膠帶輸送機中巷 ～ 6 采煤工作面 ～ 表 其他各類巷道適宜風(fēng)速 井巷名稱 允許風(fēng)速（ m/s）