礦井通風與安全課程設計概述(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 塵濃度等因素，本次設計采用壓入式掘進通風。 煤巷掘進工作面需風量 各掘進工作面所需風量計算如下：1）按壓入式通風方式通風時 （） 式中： Qy—采用壓入式通風時，稀釋、排除掘進巷道炮煙所需風量，m3/min； A—為同時爆破的炸藥量，Kg，； S—掘進巷道的凈斷面積，m3,； L—從工作面至炮煙濃度稀釋至安全濃度的距離，可用下式計算： L=400A/S，則L=400 t—掘進巷道的通風時間，一般取2030min,取20min。 2）按瓦斯涌出量計算 因為是高瓦斯礦井，對瓦斯進行提前抽采，以達到《礦井安全規程》規定的按工作面回風風流中沼氣的濃度不得超過1%的要求。數值大概在1）中數值上下。 3)按人數計算 按每人每分鐘所需風量和掘進工作面的最多人數計算工作面所需風量。 （） 式中： 4—每人每分鐘供給4 m3的規定風量，m3/min； N—該掘進工作面同時工作的最多人數，取40人。 故連采機掘進工作面風量： 4）炸藥量計算 巖石大巷的掘進一般采用炮掘，所以風量計算要按照炸藥量計算。 （） 式中： 25—使用一克炸藥的供風量，m3/min； A—該掘進工作面一次爆破所使用的最大炸藥量。 由以上四中方法計算的掘進巷道所需風量最大值為： 5）按風速進行驗算 （1）按《煤礦安全規程》規定煤巷掘進工作面的風量滿足： 式中S為煤巷掘進巷道斷面積，； 由風速驗算可知，Q=360 m3/min符合風速要求。為保證風量的充足供應，根據配風經驗取200 m3/min，經風速驗算符合要求。 （2）按照《煤礦安全規程》規定巖巷掘進工作面的風量滿足： 式中S為巖巷掘進巷道斷面積， m2； 按照以上方法4（）可以計算出巖巷掘進最大需風量為393m3/min，滿足要求。對于巖巷掘進根據配風經驗取200 m3/min，經風速驗算符合要求。 掘進通風設備選型1）風筒的選擇 掘進通風使用的風筒有金屬風筒和帆布、膠布、人造革等柔性風筒，柔性風筒重量輕，易于存儲和搬運，連接和懸吊也較為方便，膠布和人造革風筒防水性能好，且適合于壓入式通風。考慮到本設計掘進頭距離較長，為經濟起見，決定使用膠片風筒。 風筒規格及接頭形式風筒類型風筒直徑（mm）接頭方法百米風阻（NS2/m8）節長（m）壁厚（mm）風筒質量（kg/m）膠片風筒1000雙反邊30 （1）風筒風阻 風筒的風阻包括摩擦風阻和局部風阻，風筒長度為1500m，由其百米風阻值得風筒總風阻為： （2）風筒的漏風率 柔性風筒的漏風率風風量備用系數ψ值可用下式計算： （） 式中： Φ—柔性風筒的漏風風量備用系數； Qf—局部通風機的供風量，m3/min； Q0—風筒末端的風量，m3/min； P—風筒100m長度的漏風率，%,； L—風筒總長度，m。 柔性風筒百米漏風率p風筒接頭類型風筒100m漏風率p/%膠接多反邊多層反邊插接 帶入數據，則柔性風筒的漏風風量備用系數為： 2）局部通風機選型 （1）局部通風機工作風量Qa： （） 式中： ψ—風筒的漏風風量備用系數，； Qk—煤巷掘進工作面所需風量，m3/min。 則局部通風機工作風量Qa=200=218 m3/min。 （2）局部通風機工作風壓 壓入式局部通風機工作全風壓Ht（Pa）為 （） 式中： Ht—局部通風機工作全風壓，Pa； R—風筒總風阻，NS2/m8； Qa—局部通風機工作風量，m3/s； Qk—掘進工作面所需風量，m3/s； ρ—空氣密度，kg/m3； 帶入已知數據得： （3）局部通風機的選擇 礦用局部通風機分為軸流式和離心式兩種，軸流式局部通風機具有體積小，便于安裝和串聯運轉，效率等優點。本設計根據局部通風機工作風量Qa和工作全風壓Ht選取FDNo5/15型軸流式風機。 局部通風機參數風機類型功率（KW）電壓（V）轉速（r/min）級數風量（m3/min）風壓（Pa）FDNo5/152380/660290021902502003200 掘進通風機技術管理和安全措施1）保證工作面有足夠的新鮮風流 （1）局部通風機通風時，無論是工作和交接班都不準停風或減少風量。 （2）提高有效風量。應減少導風設施的漏風，減低導風設施的風阻，要采用接頭嚴密漏風小的反邊接頭法，及時修補風筒和堵補風筒針眼，選用大直徑風筒，提高通風設備的安裝質量。2）保證局部通風機的安全運轉 （1）局部通風機必須有專人負責管理，局部通風機和啟動裝置必須裝在進風道中，距回風口不小于10m，局部通風機吸收風量必須小于全風壓供給該處的風量，以免發生循環風。（2）防止局部通風機電動機燒壞，采用QC8380型磁力啟動器。（3）局部通風機和機電設備必須配有延時風電閉鎖裝置。（4）安設瓦斯自動檢測報警斷電裝置，局部通風機應采用雙回路供電，以保證局部通風機連續運轉。3）局部通風機的管理工作 主要是保證局部通風機安全正常運轉，減少漏風，降低風筒阻力，提高工作面的有效風量，加強局部通風機管理及檢查。5 礦井風量計算與分配 礦井總風量是井下各個工作地點有效風量和各條風路上的漏風的總和。本設計采用按實際需要由里往外細致配風的計算方法。生產礦井總風量按以下要求風別計算，并取其中的最大值。1）按井下同時工作的最多人數計算 （） 式中： N—井下同時工作的最多人數，700人； Kt—礦井通風系數。 本礦井下同時作業的最多人數為700人，則 2）按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需風量的總和計算 （） 式中： —采煤工作面和備用工作面實際需要風量的總和，； —掘進工作面實際需要風量的總和，； —硐室實際需要風量的總和，； —除了采煤、掘進和硐室地點外其他需要通風地點風量總和。 Kt—采區風量備用系數，包括礦井內部漏風和配風不均勻等因素一般可取Kt=~，取Kt =； （1）綜采工作面實際需要風量計算 每個采煤工作面實際需要風量，應按瓦斯(或二氧化碳）涌出量、工作面氣溫、風速和人數等規定分別計算，然后取其中最大值。① 按瓦斯涌出量計算工作面布置有專用排瓦斯巷（俗稱尾巷，且符合《規程》第一百三十七條的規定）的采煤工作面風量計算： qa ——采煤工作面尾巷的風排瓦斯量；—第個采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數，絕對涌出量按下式計算： q采=q相對*A工日/1440 （33）其中 q相對—工作面瓦斯相對涌出量，m3/t。A工日—工作面日產量.礦井的瓦斯相對涌出量為14m3/t， q采=14* 因為： = = m3/min m3/min m3/min 綜上所述，回采工作面的風量： m3/min ②按工作面氣溫與風速的關系計算：采煤工作面應有良好的勞動氣候條件，溫度和風速應符合下列要求。 采煤工作面空氣溫度與風速對應表工作面溫度/℃1515~1818~2020~2323~2626~28工作面風速/ms1~~~~~~ 按下式計算： （）式中：Vai—第i個工作面風速，m/s； Sai—第i個采煤工作面的平均斷面積，m2。 對于綜采工作面，取溫度為25℃，采煤工作面面積為S=10m2，代入上式可得： ③按人數計算：按每人每分鐘所需風量和工作面的最多人數計算工作面所需風量。 （） 式中：4—每人每分鐘供給4m3的規定風量，m3/min Ni—第i個采煤工作面同時工作的最多人數，人 已知Ni=40，可得： 按照以上三種計算風量的方法，選擇計算的最大風量， m3/min。④按風速進行驗算： （） 式中： Sai—第i個采煤工作面的平均斷面積，m2 綜采工作面的面積為10m2，代入上式 m3/min，滿足風速要求。 （2）備用工作面需要風量計算 m3/min（3）掘進工作面需風量計算 每個獨立通風的掘進工作面實際需要風量，應按瓦斯或二氧化碳涌出量和人數等規定要求分別進行計算，并必須采取其中最大值。各掘進工作面所需風量計算如下：①按瓦斯涌出量計算：根據《煤礦安全規程》規定，按工作面回風風流中瓦斯的濃度不得超過1％的要求計算。即： （）式中：qbi—第i個掘進工作面的瓦斯絕對涌出量，m3/min； Kbi—第i個掘進工作面瓦斯涌出不均衡的風量系數，應根據實際觀測的結果確定，~2，~， Kbi取2。掘進工作面日出煤量按工作面日出煤量的10%計算，所以所以掘進工作面瓦斯涌出量可以計算為：②按人數計算：按每人每分鐘所需風量和工作面的最多人數計算工作面所需風量。 （） 式中： 4—每人每分鐘供給4m3的規定風量，m3/min； Ni——第i個采煤工作面同時工作的最多人數，取40人。由以上兩種方法計算的掘進工作面所需風量最大值為： （4）硐室需風量計算①井下火藥庫《煤礦安全規程》規定，大型爆破材料庫風量不得小于100 m3/min，中小型不得小于60m3/min，本設計中取100m3/min。②絞車房井下絞車房一般單獨供風，