技改矿井通风设计及供风标准

富源县顺发煤业有限公司顺发煤矿

通

风

设

计

供

风

标

准

2017年5月

为了满足井下人员的呼吸，冲淡有毒有害气体和矿尘，创造良好的气候环境，特作矿井供风标准。

一、矿井现状

矿井现为6改30万吨/年整合技改工程，矿井通风方法为机械抽出式通风，建设初期为两个掘进工作面和一个改扩维修点，最大班工作人数为60人。

二、确定通风系统

据矿井开拓开采布置，确定为中央并列式通风，通风方式为抽出式，矿井由主、副斜井进风、原副斜井进风，风井回风。

三、矿井风量计算及分配

根据《煤炭工业矿井设计规范GB 50215-2005》第7.1.3条和《煤矿安全规程》第103条规定：矿井的总进风量，应按井下同时工作最多人数所需总风量和按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和(即累加法)分别进行计算，并选取其中最大值。

1．按井下同时工作的最多人数计算

Q=4×N×K

式中：Q——矿井总供风量，m3/s；

N——井下同时工作的最多人数，人；

K——矿井通风系数，取1.25。

根据劳动定员计算，井下同时工作的最多人数60人，则Q=4×60×1.25= 300m3/min=5.0m3/s

2．按掘进、硐室、水仓实际需风量计算

Q=(ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ它)×K漏

式中：Q——矿井所需风量总和，m3/s；

ΣQ掘——掘进工作面需风量总和，m3/s；

ΣQ硐——独立通风硐室需风量总和，m3/s；

ΣQ它——其它巷道需风量总和，m3/s；

K漏——矿井通风系数，取1.25。

1)掘进工作面需风量计算

矿井配备2个岩巷掘进工作面。

①、按瓦斯涌出量计算

Q煤掘＝100×q掘×k d

式中：Q煤掘——煤巷掘进工作面需风量，m3/min；

q煤掘——掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；按预抽后瓦斯涌出量计算；M9煤层最大，1.93m3/min。

k d——掘进工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，综掘工作面取1.5～2.0。

计算结果：

Q煤掘＝100×1.93×1.5=289.5m3/min =4.8m3/s；

③、按工作面人员数量计算

Q掘=4×n j

式中：4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min；

n j——每个掘进工作面同时工作的最多人数，按10人计算。

Q掘=4×10=40m3/min=0.67m3/s。

④、按最低排尘风速计算

Q掘= S j×V

式中：S j——掘进工作面的掘进断面；

V——掘进工作面的最低排尘风速，掘进中的煤巷最低风速为0.25 m3/s，岩巷最低风速0.15m/s。

Q煤掘=8.4×0.25=2.10m3/s；Q岩掘=8.3×0.15=1.25m3/s。

⑤、按风速进行验算

煤巷掘进工作面风量应满足：15×S j≤Q煤掘≤240×S j，断面为8.4m2，即应满足：2.1m3/s≤Q煤掘≤33.6m3/s；

岩巷掘进工作面风量应满足：9×S j≤Q岩掘≤240×S j，断面为8.3m2，即应满足：1.25m3/s≤Q岩掘≤33.2m3/s。

⑥、按局部通风机吸风量计算

Q煤掘＝Q扇×I i + 60×0.25×S掘

Q岩掘＝Q扇×I i + 60×0.15×S掘

式中 Q扇—掘进工作面局部通风机实际吸风量，m3/min；

I i—掘进工作面同时通风的局部通风机台数，取1；

S掘—掘进工作面的断面积，岩巷取8.3m2，煤巷、半煤岩巷取8.4m2。

掘进工作面局部通风机的选择及其实际吸风量的确定步骤如下：

根据开拓方案及采区布置，掘进面最远送风距离约800m。按照矿井局部通风管理要求，风筒百米漏风率按3%选取，则风筒有效风量率：

P有效=1-3%×800÷100=76%

计算局部通风机吸入风量：

Q f =Q P 掘

有效

式中 Q f ——局部通风机吸入风量，m 3/min ；

Q 掘——掘进工作面碛头需风量，根据前述计算，岩

巷碛头需风量215.8m 3

/min ，煤巷、半煤岩巷碛头需风量

289.5m 3/min ；

P 有效——风筒有效风量率。

岩巷：Q f =76

.08.215=283.9m 3/min 煤巷、半煤岩巷：Q f =76

.05.289=380.9m 3

/min 确定风筒的风阻：

煤巷和岩巷掘进工作面均采用Φ800mm 的抗静电阻燃柔性风筒，设计要求风筒吊挂良好。查表得风筒百米风阻为6.0N ·S 2/m 8，800m 长的风筒总风阻为48.0N ·S 2/m 8。

计算局部通风机全风压：

h 全=R ×Q f ×Q 掘

式中 h 全——局部通风机需要全风压，Pa ；

R ——风筒风阻，48.0N ·S 2/m 8；

Q f ——局部通风机吸入风量，岩巷283.9m 3/min ，煤巷、

半煤岩巷380.9m 3/min ；

Q 掘——掘进工作面碛头需风量，岩巷215.8m 3/min ，煤

巷、半煤岩巷289.5.0m 3/min 。

岩巷：h 全=48.0×(283.9/60)×(215.8/60)=816.8Pa

煤巷、半煤岩巷：h 全=48.0×（380.9/60）×（289.5/60）=1451.5Pa

根据以上计算结果，岩巷掘进工作面配备FBD №5.6/2×11