龙山煤矿风量计算及分配方案3

大方县龙山煤矿风量计算及分配方案二0一二年二月2目录1、矿井瓦斯地质………………………………………………32、矿井风量计算………………………………………………33、矿井风量分配………………………………………………84、矿井通风阻力………………………………………………85、矿井通风等积孔……………………………………………96、降低风阻的措施及防止漏风措施…………………………103龙山煤矿风量计算及分配方案龙山煤矿是整合技改矿井，整合设计是利用龙山煤矿原主井和副井为整合后矿井的主井和副井，需新掘一条专用回风井，形成三条斜井的开拓方式。现新建专用回风井已经建成并投入使用，1181首采面已形成，1511备采面的1511运输巷和轨道石门正在掘进，矿井形成“一采两掘”的采掘系统，通风系统调整后需重新进行风量计算、分配。1、瓦斯地质龙山煤矿所处的贵州大方县为高瓦斯矿区，矿井为高瓦斯矿井。根据贵州省煤炭管理局对毕节地区煤矿瓦斯等级鉴定报告的批复：2007年矿井的绝对瓦斯涌出量为2.79m3/min，相对瓦斯涌出量为24.87m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.96m3/min，二氧化碳相对涌出量为8.56m3/t。2009年矿井的绝对瓦斯涌出量为2.31m3/min，相对瓦斯涌出量为16.63m3/t，二氧化碳绝对涌出量为0.94m3/min，二氧化碳相对涌出量为6.79m3/t。2010年鉴定矿井绝对瓦斯涌出总量为1.21m3/min，掘进工作面绝对瓦斯涌出总量为0.98m3/min。2011年鉴定矿井绝对瓦斯涌出总量为1.21m3/min，CO2绝对涌出量为0.54m3/min。2、风量计算矿井以一个炮采工作面达到设计生产能力15万t/a，根据《煤矿安全规程》第103规定：矿井需要的风量，按下列要求分别计算，并取其4最大值。矿井总风量按Q=36m3/s配风。（1）按最大班下井人数计算Q矿进=4×N·K矿通式中：Q矿进—矿井总供风量，m³/s；N—井下同时工作的最多人数，按50人计算；K矿通—矿井通风系数，包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素，取K=1.25。Q矿进=4×50×1.25=250m³/min=4.2m³/s。（2）按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量计算1）采煤工作面风量计算：回采工作面按Q采=9.5m3/s配风。①按采煤工作面绝对瓦斯涌出量计算：采煤工作面按绝对瓦斯涌出量计算风量的公式为：Q采＝100×q瓦采·K采通式中：Q采——采煤工作面实际需要的风量，m³/s；q瓦采——采煤工作面绝对瓦斯涌出量，采面的绝对瓦斯涌出量按历年来矿井最高绝对瓦斯涌出量计算，为2.79m3/min。K采通——采煤工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数，炮采工作面取1.4～2.0，取2.0。Q采＝100×2.79×2.0＝558m³/min＝9.3m³/s②按最大班出勤人数计算Q=4N=4×30=120m3/min=2.0m3/s式中：N—工作面最大班出勤人数5③按工作面温度计算Q采＝VC·Sc·Ki式中：VC——采煤工作面适宜的风速，按20～23℃风速选取为1.0～1.5m/s，本矿取1.5m/s；SC——采煤工作面平均有效断面，1181回采工作面按“三·四”排控顶，最大控顶距为4.2m，最小控顶距为3.2m，回采工作面平均高度为1.5m，Sc＝1.5×4.2＝6.3m²；Ki——采煤工作面长度系数，工作面长度100m时，取1.0；Q采＝1.5×6.3×1.0＝9.5m³/s④按风速验算15×Ｓｃ＝15×6.3＝94.5＜Ｑ采240×Ｓｃ＝240×6.3＝1512＞Ｑ采式中：s—工作面平均断面积，取6.3m2；综合上述计算，回采工作面按Q采=9.5m3/s配风。2）掘进工作面风量计算：掘进工作面按取Q=6.9m3/s配风。①按绝对瓦斯涌出量计算掘进工作面按绝对瓦斯涌出量计算风量的公式为：Q掘＝100×q瓦掘·K掘通式中：Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/s；q瓦掘——掘进工作面的瓦斯涌出量，掘进工作面的绝对瓦斯涌出量为：0.98m³/min；K掘通——掘进工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数，炮掘工6作面一般取1.8～2.0，取2.0。Q掘＝100×0.98×2.0＝196m3/min＝3.27m3/s。②按最大炸药消耗量计算Q=25A=25×4=100m3/min=1.67m3/s式中：A——掘进工作面最大炸药消耗量，约4Kg。②按工作面最大班出勤人数计算Q=4N=4×10=40m3/min=0.67m3/s式中：N—掘进工作最大班出勤人数，取10人③按局部通风机实际风量计算Q掘=Q扇×I＋60×0.25S＝310×1+60×0.25×4.4=376m3/min=6.26m3/s式中：Q掘—掘进工作面实际需风量，m3/minQ扇—局部通风机实际吸风量，m3/minI—局部通风机台数，台S—局扇安装处断面，取4.4m2掘进工作面采用FBD5.0/2×7.5型局部通风机压入式供风，其风量为200～310m3/min。④Q掘＝Qf×I×kf式中：Qf——掘进工作面局部通风机额定风量，取Qf＝310m3/min；I——掘进工作面同时运转的局部通风机台数，取1台；kf——为防止局扇吸循环风的风量备用系数，取1.34。Q掘＝310×1×1.34＝415.4m3/min＝6.9m3/s7根据计算取大值,则掘进巷中配风量为Q掘＝6.9m3/s⑤按风速验算Qmin=15S=15×4.5=67.5m3/min=1.12m3/sQmax=240S=240×4.5=1080m3/min=18m3/s式中：S—掘进工作面断面，4.5m2综合上述计算，掘进工作面按取Q=6.9m3/s配风。3）硐室风量计算：Q硐＝4.0m3/s。根据该矿井开拓及采区布置，矿井在+1650m标高井底部布置有水泵房、变电所、避难硐室，主斜井+1744m标高布置有井下消防材料库，井下不设爆炸材料发放硐室、机车充电硐室等，其中水泵房、变电所采取独立通风，其他硐室均处于进风流中或采取扩散通风，不需要独立通风。水泵房、变电所各配2.0m3/s，则Q硐＝4.0m3/s。4）其它地点风量计算：Q其它＝1.36m3/s。根据该矿的开拓及巷道布置，其它用风地点风量取（ΣQ采＋ΣQ掘＋ΣQ硐）的5％。Q其它＝（ΣQ采＋ΣQ掘＋ΣQ硐）×5%＝（9.5＋6.9×2+4）×5%＝1.36m3/s分别法，按各需风地点实际需风量计算矿井风量：Q=（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它)×K矿式中：ΣQ采—采煤工作面所需风量之和；ΣQ掘—掘进作面所需风量之和；ΣQ硐—各独立供风硐室所需风量之和；8ΣQ其它—其它行人和维护巷道所需风时之和。K矿—矿井通风系数（包括矿井内部漏风和配风不均匀系数），取1.25。Q=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)×K矿＝（9.5＋6.9×2+4+1.36）×1.25＝35.8m3/s；,所以，矿井总风量按Q=36m3/s配风。3、风量分配矿井总风量为36m3/s，其中：回采工作面配风12m3/s，每个掘进工作面配风7m3/s，水泵房配风2.0m3/s，变电所配风2.0m3/s，其它6m3/s。回风斜井回风量为36m3/s，断面5.8m2，平均风速6.21m/s。1181回采工作面配风12m3/s，断面6.3m2，平均风速1.9m/s。1511运输巷配风7m3/s，断面6.3m2，平均风速1.11m/s。1511轨道石门配风7m3/s，断面4.5m2，平均风速1.56m/s。4、通风阻力矿井通风摩擦阻力采用下式计算：32sqplh（Pa）式中：Α—摩擦阻力系数，（NS2/m8）；l--巷道长度，（m）；q--通过巷道的风量，（m3/s）；s--巷道净断面，（m2）；p--巷道净周长，（m）。矿井需风量为36m3/s，通风阻力为696.8Pa。9矿井为开采一采区1811采煤工作面，通风线路为主斜井（226m）→井底车场（160m）→轨道下山（300m）→联络巷（120m）→1181运输巷（180m）→1181采煤工作面（100m）→1181回风巷（180m）→总回风石门（122m）→回风斜井（297m）→引风道（20m）→地面，服务的时间大约5个月。阻力见计算表。矿井通风阻力计算表序号巷道名称支护方式巷道长度净断面净周长摩擦阻力系数风阻风量风速阻力mm2mN.S2/m4N.S2/m8m3/sm／spa1主斜井锚喷2265.48.80.0110.09203.755.62井底车场梯工棚1607.611.20.0140.03202.622.83轨道下山梯工棚3005.49.30.0140.15203.799.24联络巷梯工棚1205.49.30.0140.01122.214.351181运输巷梯工棚1804.58.90.0140.20122.735.461811采面单体1006.310.80.0450.18121.92871181回风巷梯工棚1804.58.90.0140.20122.735.48总回风石门梯工棚1224.89.10.0140.04367.51829回风斜井锚喷2975.89.10.0110.04366.2197.510引风道砌碹205.89.10.0110.01366.213.3小计633.5局部阻力按总阻力的10%计算63.3合计696.85、矿井通风等积孔hQA19.1（m2）式中：A--全矿井等积孔，（m2）；Q--矿井需风量，（m3/s）；h--全矿井通风阻力，（Pa）；矿井通风等积孔：10A＝1.19×Q/易h＝1.19×36÷696.81/2＝1.62(m2)经计算，矿井等积孔1＜1.62＜2，因此，该矿通风容易程度为中等。生产期间应加强矿井的通风设施的管理，特别是设置风门和密闭，减少漏风，合理配风，同时加强对通风巷道的维修工作。6、降低风阻的及防止漏风等安全措施（1）砌碹巷道应尽可能光滑，力求使巷道光滑平整，以降低风阻。（2）在容易产生局部阻力地点，应尽量减少局部阻力系数。巷道连接边缘应做成斜线或圆弧形，巷道转弯处应尽量避免直角转弯或小于90º转弯，并将转弯处内、外侧按斜线或圆弧型施工，必要时应设置导风板。在日常通风管理中，应避免在主要巷道停放矿车、堆杂物，有的材料应堆放整齐，巷道应随时修复，保证巷道有足够的有效通风断面，以利风流畅通。（3）行人下山和回风下山之间的+1697联络巷中的风门改为在靠近回风下山处砌筑两道挡风墙，挡风墙四周掏槽不低于20cm,墙体砖混结构你，厚度0.5m，用砂灰抹面。（4）1181运输巷绕道内风门挪到1181运输巷和回风下山连通处，在回风下山和运输巷绕道之间安装。（5）风门等通风构筑物应设在围岩坚固、地压稳定地段，风门必须有可靠的连锁,两道双向风门间距不小于5m，并加强管理、检查、维修，保持完好，防止通风设施、构筑物漏风。（6）坚持10天/次的测风规定，必要时随时测风，及时测定各处用风地点的供风量，发现风量不足时及时采取调风措施。11（7）各用风地点必须安设风速传感器和甲烷传感器，随时监测风速、风量和瓦斯浓度。（5）增加用风地点或重新调整通风系统时，及时进行风量计算，提前调整修改风量分配方案，并报技术负责人审批。龙山煤矿2012年2月