某井田開拓方案中的礦井通風方案設(shè)計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u30235某井田開拓方案中的礦井通風方案設(shè)計案例 1104151.1概述 149391.2礦井風量、風壓及等積孔 1146901.2.1礦井初期風量 137201.2.2風量分配 733991.3全礦通風阻力和等積孔 7228241.4通風機的選型 81.1概述根據(jù)礦井開拓部署，副井工業(yè)場地位于井田中央，初期移交1個采區(qū)，全部位于井底車場附近，確定礦井初期通風方式采用中央并列式，采用抽出式通風方法，副立井進風，風立井回風。抽出式通風方法的優(yōu)點如下：井下風流處于負壓狀態(tài)，當主扇因故停止運轉(zhuǎn)時，井下風流壓力提高可使采空區(qū)沼氣涌出量減少，比較安全。漏風量小，通常管理較簡單。由于礦井北翼大巷達到7790m，西翼大巷達到6400m，初期中央風井覆蓋的大巷距離經(jīng)計算在6000m以內(nèi)，因此礦井中后期需要在井田北部(原北井田)中心建設(shè)一對進、回風井，出為灣兔溝進、回風井(北風井)；西翼建設(shè)一個邊界回風立井，為胡家壕風井(西風井)。每個回風立井基本只為一個采區(qū)服務(wù)，凈直徑6m。根據(jù)工作面產(chǎn)量安排，北風井在礦井移交生產(chǎn)后約30年建設(shè)投入使用，西風井在礦井移交后35年建設(shè)投入使用。礦井中后期通風方式采用中央并列式和對角式通風方式。1.2礦井風量、風壓及等積孔1.2.1礦井初期風量礦井總風量是井下各工作地點的有效風量和各條風路上漏風量總和。礦井總風量的分配要根據(jù)實際需要由里往外細致分配。分配給各用風點的風量，必須符合《煤礦安全規(guī)程》中有關(guān)規(guī)定?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：采區(qū)回風道、采掘工作面回風道中甲烷和二氧化碳濃度不得超過1%，采掘工作面的空氣溫度不得超過26°采掘工作面的進風流中，按體積計算，氧氣不得低于20%，二氧化碳不得低于0.5%。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，礦井需要的風量按下列要求分別計算，并選取其中的最大值：1.按井下同時工作的最多人數(shù)計算，每人每分鐘供風量不得少于4m3。=576m3/min=9.6m3/s式中：——總進風量，m3/min，N——井下同時工作的最多人數(shù)，按120人；K——礦井通風系數(shù)，取1.2。2.按采煤工作面、掘進工作面、硐室及其它地點實際需要風量的總和進行計算。式中（1）回采工作面風量采煤工作面所需風量應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量和采煤工作面溫度計算，然后根據(jù)風速進行校核。①按瓦斯涌出量計算根據(jù)采區(qū)巷道布置，礦井達產(chǎn)時，其生產(chǎn)能力為3Mt/a，井下布置1個綜采工作面，1個掘進工作面，31采區(qū)瓦斯相對涌出量為0.06m3/t。工作面產(chǎn)量最大為10000t/d。式中：=1.6m3/s②按回采工作面進風流溫度計算式中：=1.5×11.1×1.4=35.91m3/s③按工作面人數(shù)計算式中：——采煤工作面所需風量，m3/s；——采煤工作面內(nèi)同時工作的最多人數(shù)，為30人。≥4×30=120m3/min=2m3/s④按風速驗算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,回采工作面最低風速為0.25m/s,最高風速為4m/s的要求進行驗算。0.25×11.1=4.28≤m3/s≤4×11.1=68.4m3/s掘進工作面風量本設(shè)計共配備兩個連續(xù)采煤機掘進工作面和一個巖普掘工作面的配風。ⅰ連采工作面①按瓦斯涌出量計算式中：=100×0.57×1.8=102.6m3/min=1.7m3/s②按局部通風機需風量計算=480×1.3×2=1248m3/min=20.8m3/s③按工作人員數(shù)量計算式中：——掘進工作面的需風量，m3/min；N——掘進工作面內(nèi)同時工作的最多人數(shù)，30人；≥4×30=120m3/min=2m3/s④按風速驗算煤巷按最低風速0.25m/s，最高風速4m/s進行驗算。0.25×18=4.5m3/s≤m3/s≤4×18=72m3/sⅱ普掘工作面①按瓦斯涌出量計算式中：=100×0.11×1.8=19.8m3/min=0.4m3/s②按局部通風機需風量計算=420×1.3×1=546m3/min=9.1m3/s③按工作人員數(shù)量計算式中：——掘進工作面的需風量，m3/min；N——掘進工作面內(nèi)同時工作的最多人數(shù)，30人；≥4×30=120m3/min=2m3/s④按風速驗算巖巷按最低風速0.15m/s，最高風速4m/s進行驗算。0.15×20=3.0m3/s≤m3/s≤4×20=80m3/s=2×20.8+1×9.1=50.7m3/s（3）硐室實際需要風量獨立通風的酮室主要有爆炸材料發(fā)放例室和采區(qū)變電所2個，其配風標準均為3m3/s。另外為降低膠帶輸送機機頭銅室溫度和減少進風巷的粉塵，膠帶輸送機機頭雨銅室采用獨立通風，其配風標準均為4m3/s，礦井一期2個機頭酮室。=3+2×3+2×4=17m3/s(4）柴油機無軌膠輪車需風量計算《煤礦通風能力核定標準》(AQ1056-2008）規(guī)定，礦用防爆柴油機車每千瓦每分鐘供給的最低風量為5.44m3/min·kW；《煤礦用防爆柴油機車無軌膠輪車安全使用規(guī)范》(AQ1064-2008）要求行駛車輛的巷道，應(yīng)按同時運行的最多車輛數(shù)增加巷道配風，配風量應(yīng)不小于4m3/min·kW；《煤礦井下輔助運輸設(shè)計規(guī)范》(GB50533-2009）要求柴油機車配風量大于5.44m3/min·kW。本次設(shè)計配風按大于5.44m3/min·kW計算。本設(shè)計在確定采煤、掘進工作面配風時，輔助運輸巷道已按最低風速要求考慮無軌柴油機車運輸?shù)呐滹L問題，每條運輸巷的最低風速也是按無軌柴油機車通行考慮的:因此，設(shè)計考慮膠輪車運輸最為集中時即工作面安裝或回撤時運輸順槽增加風量，本礦井常用的無軌膠輪車功率為75Kw，單臺對應(yīng)的配風量為6.8m3/s，另外有功率為170kW的支架搬運車2輛、195kW、171.5kW的礦井支架鏟運車各2輛，各需配風分別為15.4m3/s、11.7m3/s、15.5m3/s，經(jīng)分析一個工作面同時運行的支架搬運車2輛支架鏟運車1輛，常用膠輪車1輛,同時運行超過三臺，按照《煤礦井下輔助運輸設(shè)計規(guī)范》，配風系數(shù)取0.5。因此需獨立配風計算如下:=(15.4×2+11.7+6.8)×0.5=21.65m3/s，取28m3/s。(5)其它用風地點需風量計算其它地點所需風量按以上各需風量之和的5%計算。=（35.9+50.7+17+28）×5％=6.58m3/s綜合以上計算，礦井總風量為=（35.9+50.7+17+28+6.58）×1.2=165.82m3/s1.2.2風量分配礦井風量除各采掘工作面及硐室風量按需分配外，又充分考慮了井下通風行人巷道的風量，由于巷道斷面大，機電設(shè)備功率高，各工作面風量適當加大，在保證各用風地點的所需風量條件下，亦考慮了風門等設(shè)施的漏風量。1.3全礦通風阻力和等積孔通風阻力的表達式如下：式中，,——分別為通風容易和困難時期沿最大通風阻力風路構(gòu)成的通路計算的摩擦阻力之和；,——分別為通風容易和困難時期選定通路上第i段井巷的摩擦阻力。其中，式中：偽——井巷摩擦阻力系數(shù)，N·s2/mL——井巷長度，m；P——井巷凈斷面周長，m；Q——通過井巷的風量；S——井巷凈斷面積，m2=1668.91Pa；=2541.54Pa礦井中后期（通風最困難時期）通風負壓:2802.3Pa。1668.91=1835.8Pa2541.54=2802.3Pa礦井通風等積孔按下式計算:A式中：A——等積孔，m2Q——礦井總風量，m3h——礦井通風負壓，Pa。經(jīng)計算，礦井達到設(shè)計產(chǎn)量時和礦井中后期（西北風井啟用前）最困難時期通風等積孔分別為4.6m2和3.29m2，屬通風容易礦井。1.4通風機的選型礦井瓦斯等級為低瓦斯礦井，采用中央并列式通風系統(tǒng)、抽出式通風方式，主斜井、副立井進風，中央風井回風。礦井風量:3-1采區(qū)首采面移交生產(chǎn)時(投產(chǎn)時):165.82m3/s；達產(chǎn)時:165.82m3/s；中后期:200m3/s。礦井負壓:3-1采區(qū)首采面移交生產(chǎn)時(投產(chǎn)時):649.61Pa；達產(chǎn)時:1835.8Pa；中后期:2802.3Pa。根據(jù)礦井風量、負壓選用GAF33.5-19-1礦用軸流式通