掘进通风设计.

编号：BLMYTFK[2016}TFSJ

矿井掘进通风系统设计

矿井名称：山西朔州平鲁区茂华白芦煤业有限公司

编制：

编制时间：

4308回风顺槽、4308运输顺槽

掘进工作面通风系统设计

根据矿井生产开采巷道布置、掘进区域煤岩层的自然条件以及掘进工艺，确定合理的局部通风方法及其布置方式，选择风筒类型和直径，计算风筒出入口风量，计算风筒通风阻力，选择局部通风机，为全矿井通风系统优化提供依据，特编制本掘进通风系统设计。

一、设计原则：

局部通风是矿井通风系统的一个重要组成部分，设计原则归纳如下：

1、在矿井和采区通风系统设计中应为局部通风创造条件；

2、局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进；

3、尽量采用技术先进的低噪音、高效型局部通风机；

4、压入式通风宜用柔性风筒，抽出式宜采用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒；

二、掘进通风方法：

我矿现采用压入式局部通风机掘进通风，局部通风机和启动装置安设在离掘进巷道口10m以外的进风侧巷道中，局部通风机将新鲜风流经风筒送入工作面，污风沿掘进巷道排除。风流从风筒出口形成的射流属末端封闭的有限贴壁射流，风筒出口至射流反向的最远距离称为射流的有效射程（即风筒出口至工作面距离），用L射表示，一般有：

m

L射=（4～5

式中：S—巷道断面积，m2。我矿现主要掘进工作面巷道断面积见下表1：掘进工作面巷道断面积。

风筒出口与工作面的距离应小于有效射程L射。

三、局部通风设备：

我矿现采用局部通风设备见下表2：矿井局部通风设备表。

四、掘进工作面风量计算：

掘进工作面需风量，应满足《规程》对作业地点空气的成分、含尘量、气温、风速等规定要求，每个掘进工作面需要风量，应按瓦斯、二氧化碳绝对涌出量和爆破后有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其最大值。

（1）掘进工作面的最低需要风量：

Q掘＝60×V掘×S掘max×K温m3/min

式中：V掘——局部通风机供风巷道内最低允许风速，m/s；岩道V掘≥0.15m/s；煤巷和半煤岩巷V掘≥0.25m/s；

S掘max——局部通风机供风巷道的最大净断面积，m2；

K温——局部通风机供风巷道温度调整系数（见表3）；

（2）排出瓦斯所需风量计算：

在有瓦斯涌出的巷道掘进工作面内，其所需风量应保证巷道内任何地点瓦斯浓度不超限，按下式计算：

Q 需=

100w

w jw

KQ C C -

式中：Q w —巷道瓦斯绝对涌出量，m 3/min ； C w —最高允许瓦斯浓度，%； C jw — 进风流中瓦斯浓度，%；

K —瓦斯涌出不均匀系数，取1.5—2.0； （5）排出矿尘所需风量计算： 风流的排尘风量可按下式计算：

Q 需=

12

G

G G - 式中：G —掘进巷道的产尘量，mg/min ；

G 1—最高允许含尘量，当矿尘中含sio 2大于10%时，为2mg/m 3；小于10%时，为10mg/m 3；

G 2—进风流中基底含尘量，一般要求不超过0.5 mg/m 3； （6）按风速进行验算:

岩巷掘进最低风量， Q 岩掘>9S 掘max （ m 3/min ）

煤巷掘进最低风量，Q煤掘>15S掘max（m3/min）

岩煤巷道最高风量，Q掘<240S掘min（m3/min）

式中：S掘max——局部通风机供风巷道的最大净断面积，m2；

S掘min——局部通风机供风巷道的最小净断面积，m2。

掘进巷道需风量，原则上应按排除炮眼、瓦斯、矿尘诸因素分别计算，取其最大值，然后按风速验算，而在实际工作中一般按通风的主要任务计算风量。如有大量瓦斯涌出的巷道，则按瓦斯因素计算；如无瓦斯涌出的岩巷，则按炮烟和矿尘因素计算；综掘巷道按矿尘和瓦斯因素计算。

五、局部通风机选型

（1）局部通风机工作风量计算：

Q扇= Q掘×P ，m3/min

式中：Q扇——局部通风机工作风量，m3/min；

P——局部通风机供风巷道风筒漏风系数，即风筒有效风量率的倒数。

（2）局部通风机的吸风量

按下式计算：Q吸max= Q掘min/（1-P百）m

式中：Q吸max——局部通风机最大吸风量，m3/min；

Q掘min——掘进工作面最低需风量，m3/min；

P百——柔性风筒百米漏风率，参照下表8：

m —— 独头通风百米长度指数，即通风长度为100m,200m,300m,500m ，------1000m 时，m=1,2,3,5，------10。

（3）局部通风机工作风压计算：

根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、风筒风阻，计算掘进工作面局部通风机工作风压值：

h ft =Rp*Q 扇*Q 掘 Pa

式中：Rp ——压入式风筒的总风阻，N.S 2/m 8 ； h ft ——压入式局部通风机全风压，Pa ；

Rp ＝6.5α×L/（d 5）+（

n ×ζj0+∑ζbei ＋ζin ）×［ρ/（2s 2）］ α——风筒摩擦阻力系数（表10），N.S 2/m 4； L ——风筒总长度，m ； d ——风筒直径，m ； ρ——空气密度，kg/m 3； s ——风筒断面积，m 2；

n ——风筒接头个数，随巷道通风距离变化； ζj0——风筒接头局部阻力系数（表10）； ζbei ——风筒拐弯局部阻力系数（表11）； ζin ——风筒入口局部阻力系数，

当入口处完全修圆时，取ζin ＝0.1；不加修圆的直角入口时，取ζin ＝0.5～0.6。