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V采 ——与采煤工作面空气温度相对应的合理风速,m/s,对应表2-1所示。
表2-1 采煤工作面合理风速
采煤工作面空气温度(℃) <18 18~20 20~23 23~26 采煤工作面合理风速(m/s) 0.5~0.8 0.8~1.0 1.0~1.5 1.5~1.8 如果计算后,确定是前三种计算方法中的任一种,则还需进风风速计算:
Q炮采60S采?2.5
式中:0.25——采煤工作面允许最低风速,m/s。
Q炮采60?S采?4
式中:4——采煤工作面允许最高风速,m/s。 2、低沼气(或二氧化碳)一般机采面风量计算
按炮采工作面的第③第④种计算方法,因机采面产量一般高于炮采工作面,所以还应按采煤工作面的回风巷所允许的瓦斯浓度1%验算:
Q机瓦Q机采?1 100式中:Q机采 ——机采工作面所需的风量,m3/s;
Q机瓦 ——机采工作面绝对瓦斯涌出量,m3/s;
Q机瓦?q瓦?T综采?K产24?60
Q瓦 ——相对瓦斯涌出量,m3/t; T机 ——机采工作面平均日产量,t/d;
1——采煤工作面的回风巷所允许的瓦斯浓度,百分数。 1003、综采工作面和高沼气矿采煤工作面(综采工作面)所需风量的计算。 按沼气涌出量计算:
Q综采=100Q综瓦
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式中:Q综采 ——综采工作面所需的风量,m3/s;
Q综瓦 ——综采工作面的绝对瓦斯涌出量;
Q综采=q瓦?T综采?K瓦24?3600 m3/s
式中:T综采 ——综采工作面平均日产量,t/d;
K瓦 ——瓦斯涌出不均衡系数,对高沼气矿 K瓦 =1.2~1.25, 对低沼气矿则取K瓦 =1.15;
100——按采煤工作面的沼气浓度不超过1/100计算。 按二氧化碳涌出量的计算,可参照按沼气涌出量的计算方法执行。
(二)掘进工作面所需风量
掘进工作面所需风量,应按矿井各个需要独立通风的掘进工作面实际需要风量的总和计算,即
?Q于7.0m3/s;
掘?(nQ煤掘?nQ岩掘)K掘备 m3s
式中:Q煤掘 —— 每个煤巷掘进工作面所需要的风量,一般取2.5~7.0(高沼气矿有高
Q岩掘 —— 每个岩石掘进工作面(开拓岩巷)所需要的风量;一般取3.3~5.0m3/s; n——需独立通风的煤巷、岩巷数; K掘备——掘进工作面备用系数,一般取1.20。
当施工准备时,可按允许的沼气浓度和二氧化碳浓度、炸药用量、局部通风机实际吸风量、风速和人数等规定要求分别进行计算,并取其中最大值。
(三)硐室实际需要风量
硐室实际需要风量应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和计算,即
?Q(m3/min);
硐?Q火?Q充+Q机+Q采硐+Q其它 m3s
式中:Q火——火药库实际需要风量,按每小时4次换气量计算,即Q火=0.07V
V—— 包括联络巷道在内的火药库的空间总体积(m3 )或按经验值给定风量,
大型火药库供风100~150m3 /min;中小型火药库供风60~100m3/min;
Q充——充电硐室实际需要风量,应按回风流中氢气浓度小于0.5%计算,但不
得小于100m3/min,或按经验值给定100~200m3/min;
Q机——大型机电硐室实际需要风量,应按机电设备运转的发热量计算,即
Q机?
860Wi(1?ui) m3s
1.2?0.24?60??t~17~
Wi ——机电硐室中运转的机电总功率,kW;
(1-μi )—— 机电硐室的发热系数,应根据实际考查的结果确定,也可取下列数
值,空气压缩机房取0.20~0. 23;水泵房取0.02~0.04;
860——1kW/h的热当量数,千卡; μi ——机电设备效率;
Δt——机电硐室进回风流的气温差,℃; Q
m3/min ;
Q其它硐 ——其它硐室所需风量,根据具体情况供风。
按各工作点所计算的风量来考虑漏风及配风不均等因素的影响,因此,在风量分配时,对每条巷道实际供风量应按实际需要风量再乘以矿井通风系数K矿 (1.20~1.35),并依此进行风速验算和计算井巷通风阻力。
五、风速验算
各条井巷的供风量确定后,要按《规程》第101条规定的风速进行验算。 如果某条井巷的风速不符合《规程》规定,则必须进行调整,然后将各地点、各巷道的风量、断面、风速列成一览表。
《规程》规定的风速限定值见表2-2所示。
表2-2 风速限定值
井巷名称 无提升设备的风井和风硐 专为升降物料的井筒 风桥 升降人员和物料的井筒 主要进、回风巷道 架线电机车巷道 运输机巷道、采区进、回风巷道 采煤工作面,掘进中的煤巷和半煤岩巷 掘进中的岩巷 其它人行巷道
最低允许风速(m/s) — — — — — 1.0 0.25 0.25 0.15 0.15 最高允许风速(m/s) 15 12 10 8 8 8 6 4 4 — 采硐
—— 采区绞车房或变电硐室实际需要风量,按经验供给风量60~80
第三节 采区通风设计
一、采区通风系统的确定
1、采区通风系统的基本要求
在一般情况下,一个矿井总是同时有几个采区进行回采和准备。从通风的角度来看,
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每一个釆区就是矿井通风系统中的一个独立的通风区域,它们各自与矿井的主要进风巷和回风巷相连通,是矿井通风系统的主要组成单元,是采区生产系统的重要组成部分,它包括采区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路的连接形式及采区内的风流控制设施。
采区通风系统主要取决于采煤系统(采煤方法),但又能在—定程度上影响着采区的巷道布置系统。其合理与否不仅影响采区内的风量分配,发生事故时的风流控制,生产的顺利完成,而且影响到全矿井的通风质量和安全状况。
完备的采区通风系统应能有效地控制采区内的风流方向,风量和风质,采区应该有足够的供风量,并按需分配到各个采、掘工作面。为此,采区通风系统应满足下列基本要求:
(1)每一个采区,都必须布置回风巷,实行分区通风。
煤层群或分层开采的每个上、下山采区,采用联合布置时,都必须至少设置一条专门的回风巷。采区进、回风巷必须贯穿整个采区的长度或高度。严禁将一条上、下山或盘区的风巷分为两段,其中一段为进风巷,另一段为回风巷。
(2)保证风流流动的稳定性,在采区逆风系统中应尽量避免或减少角联通风。 (3)通风系统力求简单,以便在发生事故时易于控制风流和撤走人员。
(4)采煤工作面和掘进工作面都应采用独立通风。有特殊困难必须串联通风时应符合《规程》有关规定。
(5)煤层倾角大于12°的采煤工作面采用下行通风时,报矿总工程师批准,并须遵守下列规定:
①采煤工作面的风速,不得低于lm/s;
②机电设备设在回风巷时,其风流中瓦斯浓度不得超过1%,并应装有瓦斯自动检测报警断电装置;
②进、回风巷中,都必须设置消防供水管路。
有煤与瓦斯(二氧化碳)突出的采煤工作面严禁采用下行通风。
(6)采煤工作面和掘进工作面的进风和回风,都不得经过采空区或冒落区。水采工作面由采空区和冒落区回风时,必须使水采工作面有足够的新鲜风流,保证水采工作面及其回风巷的风流中的瓦斯和CO2浓度都必须符合《规程》规定。
(7)采空区须及时封闭。随着回采工作面的推进,通至采空区的风眼须逐一封闭,采区结束后,至多不超过一个月,必须设密闭全部封闭采区。
(8)机电硐室须设在进风流中。硐室深度不超过6m,入门宽度不小于1.5m者,可用扩散通风。个别机电硐室经矿总工程帅批准,可设在回风流中,但其中瓦斯浓度不得超过0.5%,并应安装瓦斯自动检测报警断电装置。
(9)改变采区通风系统时,应报矿总工程师批准。掘进巷道与其它巷道贯通前,通风部门必须做好调整通风系统的准备工作,贯通后须立即调整系统,防止瓦斯积聚,待风流稳定后,才可恢复工作。
(10)采掘工作面空气温度不得超过26℃;机电硐室不得超过30℃。 2、采区进、回风上山的选择
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