主斜井皮带硐室通风设计

主斜井机尾乘人硐室掘进

通风设计

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通风科

2017.10

主斜井机尾乘人硐室掘进通风设计

一、工程概述

1、巷道名称：主斜井皮带硐室。

2、巷道的性质和用途：性质为主斜井上端硐室，用途做为主斜井两部皮带安装驱动装置。

3、巷道设计长度（施工量）及工程描述：

主斜井皮带硐室1号设计长度为77.6m，巷道断面设计为半圆供形断面：净宽6.1m，净高7.55m，墙净高4.5m，净断面积41.96㎡，掘进断面：宽6.5m，高7.85m，断面积46.38。2号设计长度为77.6m，巷道断面设计为半圆供形断面：净宽4.8m，净高6.4m，墙净高4m，净断面积28.19㎡，掘进断面：宽5.1m，高6.65m，断面积31.05㎡。

二、通风方式及供风距离

通风方式采用压入式通风，风机设置于主斜井距工作面开口位置南侧10m外，工作面最长供风距离90m。

三、巷道施工需风量计算

每个掘进工作面实际需要风量，应按瓦斯涌出量、人员等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

1、按照瓦斯绝对涌出量计算按下式计算：

Q效=100〃q〃k=100×0.43×2=86m3/min 式中:q——按巷道最大瓦斯绝对涌出量计算，m3/min；

0.43mm3/min（根据《关于呼图壁县西沟煤炭有限责任公司煤矿等八

对矿井的瓦斯等级鉴定结果的批复》）；

k----掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,一般取1.5-2；

100----按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1％的换算系数。

2、按照二氧化碳绝对涌出量计算按下式计算：

Q效=100〃q〃k=100×0.45×2=90m3/min 式中:q——按巷道最大二氧化碳绝对涌出量计算，m3/min；

0.45mm3/min（根据《关于呼图壁县西沟煤炭有限责任公司煤矿等八对矿井的瓦斯等级鉴定结果的批复》）；

k----掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,一般取1.5-2；

100----按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1％的换算系数。

3、按工作人员数量验算按下式计算：

Q效≥4N=4〃N〃K（m3/min）=4×20×1.25=100m3/min

式中 N—工作面同时作业人数。（掘进工作面同时工作的最多人数，交接班取20人）；

K—备用系数；取1.25。

4—每人每分钟供风标准，4m3/min。

4、按炸药消耗量计算用风量：

Q=10A =10×33.6=336m3/min

式中Q—爆破后工作面所需风量

A—同时爆破的炸药量33.6kg

10—三级煤矿许用炸药每公斤需风量。

取最大值为336m3/min为最低有效风量

5、按风速进行验算

0.25×S≤Q掘≤4×S

式中S—掘进工作面有效平均断面积，取46.36m2。

计算：0.25×60×46.36≤Q掘≤4×60×41.96

695.4m3/min≤Q掘≤10070.4m3/min

通过上述计算可知695.4m3/min即为工作面所需最小风量。

四、局部通风机工作风量

Q扇=Q掘×P=695.4×1.02=709.3m3/min

式中：Q扇——局扇工作风量

Q掘——掘进工作面需风量

P——风筒漏风系数

P=1\(1-NL接)=1/（1-9×0.002）=1.02

式中：N——风筒接头数取9

L接——接头漏风率（罗圈反压边取0.002）

五、风筒风阻计算

（1）摩擦风阻按下式计算：

R m=6.5aL/D5=6.5×0.0041×90/0.65=30.908Pa.S2/m6

式中：Rm——摩擦风阻,Pa.S2/m6

α——摩擦阻力系数0.0041，Pa .S2/m2，

L——风筒长度，90m；

D——风筒直径，0.6m；

（2）接头风阻按下式计算：

R j= nζj r/（2gs2）=9×0.15×1.2/（2×9.8×0.28262）

=1.035Pa.S2/m6

式中：R j——接头风阻, Pa.S2/m6

n——风筒接头个数9；

ζ——风筒接头局部阻力系数0.15；

r——空气密度，取1.2kg/m3；

S——风筒断面积，0.2826m2；

（3）出口风阻计算：

Rc=0.818r/（gd4）=0.818×1.2/（9.8×0.64 ）=0.773Pa.S2/m6式中：Rc——出口风阻, Pa.S2/m6

r——空气密度，取1.2kg/m3；

d——风筒直径，0.6m。

（4）弯头局部阻力计算

R弯=nξγ/（2gS2）=2×0.18×1.2/（2×9.8×0.28262）=0.276Pa.S2/m6

R弯－风筒弯头风阻Pa.S2/m6

ξ－与其相对应的弯头局部阻力系数，取0.18 Kg.S2/m4；

n－弯头个数2个；

γ－空气相对密度1.2kg/m3

S－风筒断面0.2826m2

g－重力加速度9.8m/s2

六、局部通风机理论工作风压

ht=R×Q扇×Q掘

=（30.908+1.035+0.773+0.276）×(212.1/60)×(207.9/60)

=404.11Pa＜4750Pa

ht——压入式局部通风机全风压，Pa；（出口动压一般忽略不计） Q掘——工作面有效风量，取(207.9/60)m³/s

Q扇——局扇工作风量，(207.9/60)×1.02m³/s

选用范围参考表

胶质风筒α、ζ

j

胶质风筒拐弯局部阻力系数参考表

七、局扇选型

根据工作风压、风量，选择FBD6.0 2×15局扇开单机最小风量