井底水仓掘进工作面通风设计

山西华润煤业有限公司银宇煤矿井底水仓工作面通风设计

与局部通风机安装设计

编制：通风科

井底水仓工作面局部通风设计与局部通风机安装设计

审批意见

部门会审意见签字总工程师

安全矿长

机电矿长

通风矿长

技术副总

机电副总

通风副总

调度室

技术科

机电科

安全科

通风科

编制

井底水仓工作面局部通风设计与局部通风机安装设计

一、巷道概述

井底水仓布置在副斜井梁洛行98.8m处左帮，从1号交叉点水仓通道开口，开口标高为995.7m，设计方位323°，巷道总长度349.86m，以–3‰下山掘进，断面形状为半圆拱形断面5.62m2。位于9#煤层底板，上部为9#、8#煤层，距9#煤底板14m左右。服务年限为6.8年。

二、瓦斯、自燃、煤尘情况

根据2011年4月，太原市煤炭工业局文件并煤瓦发［2011］154号文《关于山西华润煤业有限公司银宇煤矿8、9#煤层瓦斯涌出量预测报告的批复》，该矿以0.6Mt/a开采9号煤层时，矿井最大绝对瓦斯涌出量为8.30 m3/min，最大相对瓦斯涌出量为6.58 m3/t。

我矿历史上未发生过煤尘、瓦斯突出和爆炸事故，为瓦斯矿井。 2011年1月13日，山西华润煤业有限公司银宇煤矿从井下取4、8、9号煤层样送山西省煤炭工业局综合测试中心进行测试，9号煤层：

火焰长度＞90mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量为70%，煤尘有爆炸性。煤的吸氧量为0.6cm3/g，自燃倾向性等级为Ⅱ类，为自燃煤层。煤尘有爆炸性。

三、巷道的通风方式、风量计算、风机、风筒的选型

1、巷道的通风方式及通风系统

井底水仓掘进工作面采用局部压入式通风，最大供风距离：300m。风流流经路线为：

新鲜风流：

主副井联络巷—局扇风机—风筒—井底水仓工作面。

污风风流：

井底水仓工作面—井底水仓回风流—副井井筒联巷—副斜井—地面。

主水仓掘进工作面配风计划

由于，主水仓位于9#煤层下部岩层中，瓦斯涌出量较小，所以按照煤矿安全规程中最小风量配风。

（1）按作业人数计算：

Q掘面=4N掘面

=4×12

= 100m3/min 式中 N掘面—掘进工作面同时作业人数，取25人。（接交班时）（2）按一次爆破用炸药量计算：

Q掘面=0.25b掘面、A掘面

=0.25×70×9.75

=170.6m³/min

式中 0.25--炸药爆破产生每升有毒有害气体所需风量m³/min。 b掘面--炸药爆炸后实际产生有毒有害气体量L/kg,取70. A掘面--一次爆破炸药最多用量kg，取9.75kg。

（3）按风速进行验算

9S掘≤Q掘面≤240S掘

式中： 9—煤矿安全规程中岩巷掘进工作面的最低风速值，取9m/min；

240—掘进工作面的最高风速值， m/min；

S掘—掘进巷道通风断面积， 5.62m2。

9S掘≤Q掘面≤240S掘

9×5.62≤Q掘面≤240×5.62

50.58m3/min≤Q掘面≤1349m3/min

按风速计算主水仓掘进工作面需风量为170.6m3/min。

（4）水仓通道掘进用局部通风机所需要风量

Q局机=K筒漏·Q掘面 m3/min

=1.053×170.6

=197m3/min

式中： Q局机—局部通风机所需要风量，m3/min；

K筒漏—导风筒漏风系数，局部通风机压入式通风软质导风筒的漏风系数为1.05n（n-掘进引风筒通风距离百米数）。 n取3 （5）水仓通道掘进面需要风量

每个独立完整的掘进通风系统，其掘进需要风量包括局部通风机风量和风机与回风口之间巷道的风量（即：局部通风机安装地点的需要风量），其计算式为：

Q 掘进=Q 局机+V 机S 机巷 m 3/min =197+9×5.62 =247.58m 3/min

式中： Q 掘进—掘进需要风量， m 3/min ；

V 机—局部通风机与回风口之间巷道的风速，无瓦斯涌出的岩巷取9 m 3/min ，有瓦斯涌出岩巷、半煤岩巷、煤巷取15 m 3/min 。取9m 3/min 。

S 机巷—局部通风机与回风口之间巷道最大净断面积， 取5.62m 2。 （6）风筒直径初选

按风筒内风速不超过20m/s 要求来选取风筒内径。即：

π

5局机Q D =

=π

560197÷=

7

.1528

.3 =209.0=0.457m

式中 D —选取的风筒最小直径，

Q 局机—局部通风机所需要风量， m 3/s 。

（7）风机风压计算

1. 风压计算： h 局机= (nR 100/1.05n )Q 局机2=1.05n nR 100 Q 掘面2=256Pa 式中 h 局机－风机的风压， Pa ；

R 100－风筒百米风阻， N ·S 2/m 8, 其值见表10； Q 掘面—掘进工作面所需风量， m 3/s 。 表12 软质正压风筒的通风性能

风筒内径 mm 百米风阻R 100

N ·S 2/m 8

耐风压 Pa 百米漏风率

% 说 明

400

≤196.0

≥5000

≤4.0

1、指每条风筒长为10m 的端圈

450 ≤122.0 接头风筒

2、风筒内经1200、1400、1600

耐风压均不小于10000Pa 500 ≤54.0

600 ≤24.0

700 ≤12.0

800 ≤6.0 ≥7000

1000 ≤2.0 ≥8000

2. 风筒筛选：

按不小于初选风筒内径及大一个标准规格风筒进行风压计算，参照表13.

表13 不同规格风筒阻力（即风机风压）计算

风筒直径/mm 百米风阻R100

/（N·S2/m8）

最大供风距

百米数n

漏风系数

1.05n

掘进面风量

Q掘面/(m3/s）

风机风压

h局机/Pa

600 ≤24.0 3 1.16 4.13 256

2、风机、风筒的选型。

按上述计算的风机风量和两个规格风筒算取的风机风压，组成两

组风压、风量值，比照现有局部通风机性能参数（风压、风量）或曲

线进行选取，选定合适的风机和相匹配的风筒。

综合以上计算,水仓通道掘进工作面需要风量为170.6m3/min，局

部通风机安装地点的需要风量为247.58m3/min，选用两台FBD/№5.6—2×11KW局部通风机，实现自动切换。局扇主要参数为：风量：200～365m3/min；能够满足此掘进工作面需风要求。

3、风筒出口到工作面距离的规定,压入式通风的风筒口到工

作面的距离(L压)按下式确定：