山西吕梁离石王家庄煤业有限公司风量分配方案目 录- 2 -一、依据- 2 -- 2 -- 2 -- 2 -- 3 -- 3 -- 3 -- 4 --9-八月份矿井风量分配方案 一、依据本方案依据国家安全生产行业标准AQ1056-2008,《煤矿安全规程》(2016版)的有关规定,以及《一通三防管理制度》和采掘《作业规程》进行编制。
二、矿井风量计算的标准及原则1、风量计算标准(1)井下作业地点同时工作的最多人数计算,每人每分钟供风量不少于4m3。
(2)井下各用风地点风流中氧气含量,瓦斯、二氧化碳和其它有害气体允许浓度,必须符合《煤矿安全规程》的各项有关规定。
(3)供给局部通风机的全风压风量,必须大于该风机的吸入风量。
(4)矿井总回风巷瓦斯浓度小于0.6%。
采区回风巷、采掘工作面回风流中瓦斯浓度小于0.8%。
(5)采掘工作面温度小于或等于26℃,机电硐室温度小于或等于30℃。
(6)采区进回风巷风速必须在0.25-6m/s之间,采掘工作面(煤巷或半煤岩巷)风速必须在0.25-4m/s之间,其它通风行人巷风速必须大于0.15m/s,煤巷或半煤岩巷风速必须在0.25-4m/s,岩巷的风速必须在0.15-4m/s。
2、风量计算原则矿井、采区和采掘工作面的供风量,均按各个实际用风地点,按照风量计算标准,"由里往外"的原则,分别计算出各个用风地点的实际最大需风量,从而求出各地点的风量之和,再乘以矿井通风系数,最后求出全矿井总风量。
3、矿井风量计算的基础资料(1)我矿为资源整合120万吨改扩建矿井,根据月度综合计划,现8月份井下将布置有4个综掘工作面、2个采煤工作面、2个采区变电所和其他用风地点:60201综采工作面、60202运输顺槽综掘工作面、60202回风顺槽综掘工作面、60104回撤工作面;100201综采工作面、100202运输顺槽综掘工作面、100202回风顺槽综掘工作面,现按2个采煤面,4个掘进面,1个回撤工作面,2个采区变电所等需风量计划配风。
(2)山西省煤炭工业局综合测试中心2012年10月编制完成的《山西吕梁离石王家庄煤业有限公司6#、10#煤层瓦斯涌出量预测报告》,晋大焦综字【2013】35号的批复。
(3)煤尘爆炸性及煤层自然倾向性鉴定检验报告。
(4)矿井瓦斯涌出量预测报告。
根据煤层瓦斯含量预测瓦斯涌出量,或按矿井实际瓦斯涌出量和瓦斯梯度推算。
(5)采、掘工作面和通风巷道风流温度预测资料。
按矿井当地的气温、地温、井下机械设备热源,其它热源和岩石的热物理性能,计算井下各通风巷道和采、掘工作面的风流温度。
(6)矿井中央变电所以及机械硐室的配风,按机械硐室的装机容量、电动机的总功率和发热系数进行计算,或者按经验进行风量分配,掌握机电硐室的空气温度不得超过30℃。
三、矿井通风概况及通风机设备参数1、矿井通风概况目前,我矿矿井通风方式为中央并列式, "二进一回"通风系统,主斜井和副斜井进风,回风斜井回风,回风斜井安装2台FBCDZNo-10-28/2×250防爆抽出式对旋轴流通风机。
2、设备参数⑴主要通风机防爆抽出式对旋轴流通风机2台(其中一台运行,一台备用)⑵局部通风机四、矿井风量计算矿井所需风量按以下方法计算,取其最大值。
(一)、按井下同时工作的最多人数计算:Qra=4NKaq=4×100×1.2=480m3/min式中:Qra——矿井总需风量,m3/min; N——井下同时工作的最多人数,取100人; 4——每人每分钟供风标准,m3/min; Kaq——矿井通风系数,取1.2 。
(二)、按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算:1、6#煤层需风量计算:(1)60202运输顺槽掘进工作面需风量计算:①按瓦斯涌出量计算:Qhf=125qhg·khg=125×0.13×2=32.5m3/min式中:Qhf——60202运输顺槽掘进工作面实际需风量, m3/min;125——按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8%的换算系数;qhg——综掘工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,依据瓦斯鉴定报告取0.13 m3/min。
khg——综掘工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数(1个月内,日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值),取2。
②按二氧化碳涌出量计算:Qhf=67qhc·khc=67×0.06×2=8.04m3/min式中:Qhf——60202运输顺槽掘进工作面实际需风量, m3/min;67——按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数;qhc二——综掘工作面平均绝对二氧化碳涌出量,依据瓦斯鉴定报告取0.06m3/min。
Khc——综掘工作面二氧化碳涌出量不均匀的备用系数(1个月内,日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值),取2.③按炸药使用量计算:Qhf≥10Ahf, 则Qhf≥10×8=80 m3/min10——每千克2级炸药需风量m3/minAhf——掘进工作面一次爆破所用最大炸药量8kg按上述计算的最大值为80m3/min,60202运输顺槽大巷工作面的局部通风机的吸风量必须大于80m3/min。
④按局部通风机的实际最大吸风量计算:Qhf=Qaf Ii +15Shd=350×1+15×10.8=512m3/min式中:Qaf——60202运输顺槽大巷工作面局部通风机实际最大吸风量,该工作面选用FBD№6.0/2×15型对旋局部通风机,额定吸风量为450~250m3/min,取局部通风机的实际最大吸风量350m3/min。
Ii——掘进工作面同时运转的局部通风机台数,1台;Shd——安设局部通风机地点到回风口的的巷道最大断面积,10.8m2。
⑤按同时工作人数计算:Qaf≥4Nhf则:Qaf≥4×16=64 m3/min,Qaf=350>64 m3/min式中:Nhf——工作面同时工作的最多人数,取16人;4——每人每分钟需风量,m3/min。
⑥对选取风量进行验算:60×0.25Shf≤Qaf≤60×4ShfShf掘进工作面巷道的净断面积:12 m260×0.25×12≤Qaf≤60×4×12180<350<2880式中:Shf——60202运输顺槽工作面巷道净断面,12 m2;根据上式计算:局部通风机(FBD№6.0/2×15KW)的通风能力能够满足工作面的需要。
综合以上,60202运输顺槽工作面需风量取180m3/min60202运输顺槽工作面局部通风机前需风量取520m3/min合理(2)60202回风顺槽掘进工作面需风量计算:①按瓦斯涌出量计算:Qhf=125qhg·khg=125×0.13×2=32.5m3/min式中:Qhf——60202回风顺槽掘进工作面实际需风量, m3/min;125——按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8%的换算系数;qhg——综掘工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,依据瓦斯鉴定报告取0.13 m3/min。
khg——综掘工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数(1个月内,日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值),取2。
②按二氧化碳涌出量计算:Qhf=67qhc·khc=67×0.06×2=8.04m3/min式中:Qhf——60202回风顺槽掘进工作面实际需风量, m3/min;67——按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数;qhc二——综掘工作面平均绝对二氧化碳涌出量,依据瓦斯鉴定报告取0.06m3/min。
Khc——综掘工作面二氧化碳涌出量不均匀的备用系数(1个月内,日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值),取2.③按炸药使用量计算:Qhf≥10Ahf, 则Qhf≥10×8=80 m3/min10——每千克2级炸药需风量m3/minAhf——掘进工作面一次爆破所用最大炸药量8kg按上述计算的最大值为80m3/min,60202回风顺槽掘进工作面的局部通风机的吸风量必须大于80m3/min。
④按局部通风机的实际最大吸风量计算:Qhf=Qaf Ii +15Shd=350×1+15×10.8=512m3/min式中:Qaf——60202回风顺槽工作面局部通风机实际最大吸风量,该工作面选用FBD№6.0/2×15型对旋局部通风机,额定吸风量为450~250m3/min,取局部通风机的实际最大吸风量350m3/min。
Ii——掘进工作面同时运转的局部通风机台数,1台;Shd——安设局部通风机地点到回风口的的巷道最大断面积,10.8m2。
⑤按同时工作人数计算:Qaf≥4Nhf则:Qaf≥4×16=64 m3/min,Qaf=350>64 m3/min式中:Nhf——工作面同时工作的最多人数,取16人;4——每人每分钟需风量,m3/min。
⑥对选取风量进行验算:60×0.25Shf≤Qaf≤60×4ShfShf掘进工作面巷道的净断面积:12 m260×0.25×12≤Qaf≤60×4×12180<350<2880式中:Shf——60202回风顺槽掘进工作面巷道净断面,12 m2;根据上式计算:局部通风机(FBD№6.0/2×15KW)的通风能力能够满足工作面的需要。
综合以上,60202回风顺槽掘进工作面需风量取180m3/min60202回风顺槽掘进工作面局部通风机前需风量取520m3/min合理(3)60201采煤工作面需风量计算①按气象条件计算Qcf=60×70%×Vcf×Scf×Kch×Kcl=60×70%×1.0×5.81×1×1.2=293m3/minQcf——采煤工作面实际需风量, m3/min;vcf——采煤工作面风速,采煤工作面进风流的温度小于23度,选取1.0scf——采煤工作面平均有效断面,按最大和最小控顶有效断面平均值计算=(3.85+4.45)/2×1.4=5.81m2kch——采煤工作面采高调整系数,(采高为1.4米,按表2选取)kcl——采煤工作面长度系数(采煤工作面长度180按表3选取,)系数取1.270%——有效通风断面的系数60——为单位换算产生的系数表1 采煤工作面进风流气温与对应风速表2 kch—采煤工作面采高调整系数表3 kcl—采煤工作面长度调整系数②按瓦斯涌出量计算:Qcf=125qcg·kcg=125×0.34×2=85m3/min式中:Qcf——60201采煤工作面实际需风量, m3/min; qcg——60201采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量,依据瓦斯等级鉴定报告取0.34m3/min。
kcg——综采工作面瓦斯涌出量不均匀的备用风量系数(1个月内,日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值),取2。
125——按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8%的换算系数;③按二氧化碳涌出量计算:Qcf=67qcc·kcc=67×0.15×2=20.1m3/min式中:Qcf——60201采煤工作面工作面实际需风量, m3/min;qcc——60201采煤工作面平均绝对二氧化碳涌出量,取0.15m3/min。
kcc——60201采煤工作面二氧化碳涌出量不均匀的备用风量系数(1个月内,日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值),取267——60201采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数;④按同时工作人数计算:Qcf≥4Ncf则:Qcf≥4×24=96 m3/min,式中:Ncf——工作面同时工作的最多人数,取24人;4——每人每分钟需风量,m3/min。
⑤按风速进行验算:60×0.25scb≤Qcf≤60×4scsScb——采煤工作面最大控顶有效断面积,4.45×1.4×0.7=4.36m2Scs——采煤工作面最小控顶有效断面积,3.85×1.4×0.7=3.77m20.25——采煤工作面允许的最小风速,m/s;4.0——采煤工作面允许的最大风速,m/s;0.7——有效通风断面系数;60×0.25×4.36≤300≤60×4×3.7766<300<905(m3/min)综合以上,60201采煤工作面需风量取300m3/min合理(4)60104回撤工作面需风量计算 该回撤工作面已到保安煤柱地点故,风量调整:按《煤矿安全规程》第一百三十六条规定煤岩巷道最近风速不得低于0.25m/s60104运输顺槽的断面为12.96m2,故60104采煤工作面的配风为 0.25*60*12.96=194m3/min(5)硐室、巷道需风量计算:根据巷道最低风速和经验配风,6#采区变电所Q变=180m3/min,6#轨道上山配风:Q轨=110m3/min,60101回风顺槽Q回=160m3/min。
6#总需风量配风Q总=520+520+300+194+160+110+180=1984m3/min2、10#煤层需风量计算:(1)100202回风顺槽掘进工作面需风量计算:①按瓦斯涌出量计算:Qhf=125qhg·khg=125×0.52×2=130m3/min式中:Qhf——100202回风顺槽掘进工作面实际需风量, m3/min;125——按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8%的换算系数;qhg——综掘工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,依据瓦斯鉴定报告取0.52 m3/min。
khg——综掘工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数(1个月内,日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值),取2。
②按二氧化碳涌出量计算:Qhf=67qhc·khc=67×0.22×2=30m3/min式中:Qhf——100202回风顺槽掘进工作面实际需风量, m3/min;67——按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数;qhc二——综掘工作面平均绝对二氧化碳涌出量,依据瓦斯鉴定报告取0.22m3/min。
Khc——综掘工作面二氧化碳涌出量不均匀的备用系数(1个月内,日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值),取2③按炸药使用量计算:Qhf≥10Ahf, 则Qhf≥10×8=80 m3/min10——每千克2级炸药需风量m3/minAhf——掘进工作面一次爆破所用最大炸药量8kg按上述计算的最大值为130m3/min,100202回风顺槽掘进工作面的局部通风机的吸风量必须大于130m3/min。
④按局部通风机的实际最大吸风量计算:Qhf=Qaf Ii +15Shd=510×1+15×15.35=741m3/min式中:Qaf——100202回风顺槽掘进工作面局部通风机实际最大吸风量,该工作面选用FBD№6.3/2×30型对旋局部通风机,额定吸风量为630~260m3/min,取局部通风机的实际最大吸风量510m3/min。
Ii——掘进工作面同时运转的局部通风机台数,1台;Shd——安设局部通风机地点到回风口的的巷道最大断面积,15.35m2。
⑤按同时工作人数计算:Qaf≥4Nhf则:Qaf≥4×16=64 m3/min,Qaf=510>64 m3/min式中:Nhf——工作面同时工作的最多人数,取16人;4——每人每分钟需风量,m3/min。
⑥对选取风量进行验算:60×0.25Shf≤Qaf≤60×4Shf60×0.25×12.2≤Qaf≤60×4×12.2183<510<2928式中:Shf——100202回风顺槽掘进工作面巷道净断面,12.2m2;根据上式计算:局部通风机(FBD№6.3/2×30KW)的通风能力能够满足工作面的需要。
综合以上,100202回风顺槽掘进工作面需风量取190m3/min100202回风顺槽掘进工作面局部通风机前需风量取750m3/min合理。
(2)100202运输顺槽掘进工作面需风量计算:①按瓦斯涌出量计算:Qhf=125qhg·khg=125×0.52×2=130m3/min式中:Qhf——100202运输顺槽掘进工作面实际需风量, m3/min;125——按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8%的换算系数;qhg——综掘工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,依据瓦斯鉴定报告取0.52 m3/min。
khg——综掘工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数(1个月内,日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值),取2。
②按二氧化碳涌出量计算:Qhf=67qhc·khc=67×0.22×2=30m3/min式中:Qhf——100202运输顺槽掘进工作面实际需风量, m3/min;67——按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数;qhc二——综掘工作面平均绝对二氧化碳涌出量,依据瓦斯鉴定报告取0.22m3/min。
Khc——综掘工作面二氧化碳涌出量不均匀的备用系数(1个月内,日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值),取2③按炸药使用量计算:Qhf≥10Ahf, 则Qhf≥10×8=80 m3/min10——每千克2级炸药需风量m3/minAhf——掘进工作面一次爆破所用最大炸药量8kg按上述计算的最大值为130m3/min,100202运输顺槽掘进工作面的局部通风机的吸风量必须大于130m3/min。
④按局部通风机的实际最大吸风量计算:Qhf=Qaf Ii +15Shd=510×1+15×15.35=741m3/min式中:Qaf——100202运输顺槽掘进工作面局部通风机实际最大吸风量,该工作面选用FBD№6.3/2×30型对旋局部通风机,额定吸风量为630~260m3/min,取局部通风机的实际最大吸风量510m3/min。
Ii——掘进工作面同时运转的局部通风机台数,1台;Shd——安设局部通风机地点到回风口的的巷道最大断面积,15.35m2。
⑤按同时工作人数计算:Qaf≥4Nhf则:Qaf≥4×16=64 m3/min,Qaf=510>64 m3/min式中:Nhf——工作面同时工作的最多人数,取16人;4——每人每分钟需风量,m3/min。
⑥对选取风量进行验算:60×0.25Shf≤Qaf≤60×4Shf60×0.25×12.2≤Qaf≤60×4×12.2183<510<2928式中:Shf——100202运输顺槽掘进工作面巷道净断面,12.2m2;根据上式计算:局部通风机(FBD№6.3/2×30KW)的通风能力能够满足工作面的需要。
综合以上,100202运输顺槽掘进工作面需风量取190m3/min100202运输顺槽掘进工作面局部通风机前需风量取750m3/min合理。
(4)100201采煤工作面需风量计算①按气象条件计算Qcf=60×70%×vcf×scf×kch×kcl=60×70%×1.2×11.58×1.2×1.2=840.4m3/minQcf——采煤工作面实际需风量, m3/min;vcf——采煤工作面风速,按表1选取,系数取1.2Scf——采煤工作面平均有效断面,按最大和最小控顶有效断面平均值(4.33+4.93/2*2.5=11.58)计算11.58m2kch——采煤工作面采高调整系数(采高2.5m放顶煤4.2m按表2选取),系数取1.2kcl——采煤工作面长度系数(工作面长度170m,按表3选取),系数取1.270%——有效通风断面的系数60——为单位换算产生的系数表1 采煤工作面进风流气温与对应风速表2 kch—采煤工作面采高调整系数表3 kcl—采煤工作面长度调整系数②按瓦斯涌出量计算:Qcf=125qcg·kcg=125×1.43×2=358m3/min式中:Qcf——100201采煤工作面实际需风量, m3/min; qcg——100201采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量:取1.43 m3/min。
kcg——综采工作面瓦斯涌出量不均匀的备用风量系数(1个月内,日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值),取2。
125——按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8%的换算系数;③按二氧化碳涌出量计算:Qcf=67qcc·kcc=67×0.62×2=83m3/min式中:Qcf——100201采煤工作面工作面实际需风量, m3/min;qcc——100201采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,依据瓦斯鉴定报告取0.62m3/min。
kcc——100201采煤工作面二氧化碳涌出量不均匀的风量系数(1个月内,日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值),取267——按100201采煤工作面工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数;④按同时工作人数计算:Qcf≥4Ncf,则:Qcf≥4×35=140 m3/min式中:Ncf——工作面同时工作的最多人数,取35人;4——每人每分钟需风量,m3/min。
⑤按风速进行验算:60×0.25Scb≤Qcf≤60×4ScsScb——采煤工作面最大控顶有效断面积,(4.93×2.5×0.7)=8.61m2Scs——采煤工作面最小控顶有效断面积,(4.33×2.5×0.7)=7.56m20.25——采煤工作面允许的最小风速,m/s;4.0——采煤工作面允许的最大风速,m/s;0.7——有效通风断面系数;60×0.25×8.61≤Qcf≤60×4×7.56130<850<1820(m3/min)综合以上,100201采煤工作面需风量取850m3/min合理。
(6)硐室、巷道需风量计算:根据巷道最低风速和经验配风10#采区变电所Q所=200m3/min,10#轨道上山配风Q轨道=140m3/min,100101回风顺槽Q回=200m3/min。
10#总需风量:750+750+850+200+140+200=2890m3/min3、矿井总需风量计算:Qra=(∑Q6#+∑Q10# )×Kaq (m3/min)=(1990+2890)×1.2(m3/min)=5856m3/min式中:Qra——全矿井所需风量,m3/min;∑Q6# ——6# 需风量1990/min;∑Q10#——10#需风量,2890m3/min;Kaq——矿井通风系数1.2通过以上计算,全矿井所需风量取最大值5860m3/min 五、分配方法与原则(一)分配原则矿井总风量确定后,应将其分配到各用风地点,其分配原则是:1、风量分配后,应保证井下各处瓦斯浓度、有害气体、风速等能满足《煤矿安全规程》的各项要求。
2、分配到各用风地点(包括掘进面、硐室等)的风量,应不低于先前计算风量。
3、为维护巷道,防止坑木腐烂,金属锈蚀,以及行人安全等,所有巷道都应分配一定的风量。
(二)分配方法1、当矿井总风量确定后,首先按照采区布置图给各掘进面、硐室分配用风量。
2、从总风量中减去各掘进面、硐室用风量,余下的风量按掘进工作面数目、硐室数目等分配到各采区。
再按一定比例将这一部分风量分配到其它用风地点,用于维护巷道和保护行人安全。
六、矿井风量分配与风速校对 审 批 意 见 书名 称: 配风方案审批人员签字总工程师:矿长助理:通防副总:编 制 人:审 批 意 见: 山西吕梁离石王家庄煤业有限公司 SHANXI LVLIANG LISHI WANGJIAZHUANG COALCO.,LTD八月份配风方案二〇一七年七月二十六日学习记录表- 17 -- 17 -