煤礦礦井風量分配方案
為了合理分配礦井風量，以保證全礦的備用風量不能過大或過小，且要保證井下各用風地點有足夠的風量，根椐我礦實際情況，科學(xué)、合理的制定12月份風量分配方案。以達到科學(xué)、合理、經(jīng)濟，高效的目的。
一、礦井的通風方式及現(xiàn)狀
1、礦井通風方式
通風方式：中央并列式礦井選用抽出式通風方法，該通風方法適應(yīng)性較廣泛，與壓入式相比，具有利于瓦斯管理，安全性好;漏風小，通風管理較簡單;風阻小，風量調(diào)節(jié)容量等特點。
2、通風方法
通風方法：機械抽出式
3、通風系統(tǒng)的構(gòu)成
本礦按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計管理，礦井采用中央并列式通風，根據(jù)礦井采掘部署，礦井在一采區(qū)回采完前，不能施工二采區(qū)巷道。
開采一采區(qū)時，利用主、副斜井進風，回風斜井回風，在回風斜井相應(yīng)位置石門進入煤層，沿煤層走向布置回風巷，即為采面回風巷，進回風巷之間通過切眼連接，形成全負壓通風系統(tǒng)。
風井數(shù)目及服務(wù)年限根據(jù)礦井采掘部署，礦井開采過程中，共有二個進風井，即主斜井、副斜井;一個回風井。主、副、回風斜井服務(wù)于礦井全部資源開采的全過程。通風系統(tǒng)根據(jù)井田開拓布置，采區(qū)劃分為井筒位置，礦井采用分區(qū)式通風系統(tǒng)，主井、副井進風、風井回風。
(1)回采工作面采用“U”形通風系統(tǒng)，回采工作面掘進、回風巷，利用礦井總負壓通風。
(2)掘進工作面進風
掘進工作面利用礦井總負壓及局扇通風，回采工作面不串聯(lián)，實行獨立通風，局扇采用壓入式。
(3)硐室通風
井下獨立通風的硐室有：采區(qū)變電所，本設(shè)計配風2m3/S;
瓦斯抽采根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》及有關(guān)規(guī)定，參考礦井實際配風經(jīng)驗，滿足井下人員工作、稀釋瓦斯，風速等要求，并且使總回風流中瓦斯?jié)舛炔怀^0.7%，工作面采掘作業(yè)前必須將控制范圍內(nèi)煤層的瓦斯含量降到煤層始突深度的瓦斯含量以下或瓦斯壓力降到煤層始突深度的煤層瓦斯壓力以下。則必須將煤層瓦斯含量降到8m3/t以下,或?qū)⒚簩訅毫档?.74MPa(表壓)以下。由于我礦瓦斯涌出量較大，設(shè)計建設(shè)了瓦斯抽放系統(tǒng)，在2～12號煤層瓦斯，在16上～24號煤層開采前，在24號煤層底板布置底板瓦斯抽放巷，通過穿層鉆孔預(yù)抽16上～24號煤層瓦斯，為便于施工穿層鉆孔并保證預(yù)抽效果，設(shè)計還利用鄰近層順槽作為頂板抽放下鄰近層瓦斯。
二、礦井風量、風壓及等積孔
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》及有關(guān)規(guī)定，參考礦井實際配風經(jīng)驗，滿足井下人員工作、稀釋瓦斯、風速等要求，且使總回風流中瓦斯?jié)舛炔怀^0.7%，礦井總風量采用下列方法計算，并選取其中的最大值。由于我礦井瓦斯涌出量較大，礦井布置了專用瓦斯抽放系統(tǒng)，因此，工作面采掘作業(yè)必須將控制范圍內(nèi)煤層的瓦斯含量降到煤層始突深度的瓦斯含量以下或?qū)⑼咚箟毫档矫簩邮纪簧疃鹊拿簩油咚箟毫σ韵?。則必須將煤層瓦斯含量降到8m3/t以下,或?qū)⒚簩訅毫档?.74MPa(表壓)以下。
礦井配風量是在瓦斯抽放達到消突標準的基礎(chǔ)上計算得到的數(shù)據(jù)。因此，礦井的抽放系統(tǒng)達不到設(shè)計要求時，禁止一切采掘活動。
1、風量計算
A、容易時期
根據(jù)礦井瓦斯防治方案：礦井煤層在開采前，先通過穿層預(yù)抽及本煤層順槽預(yù)抽，達到抽放消突，且采煤工作面瓦斯可通過風排解決時，方能回采。再根據(jù)礦井開拓布置，設(shè)計開采一采區(qū)30上煤層第一采區(qū)段1301采面接近停采線時，此時30上煤層已通過24煤層順槽穿層預(yù)抽及本煤層順槽預(yù)抽，瓦斯涌出量及風排瓦斯含量均較小，通風線路短，風阻小，所以，以此為礦井通風容易時期配風并計算風阻。
(1)按井下同時工作最多人數(shù)礦井總風量。
Q礦進=4×N·K礦通
式中：Q礦進—礦井總供風量，m3/min;
N—井下同時工作的最多人數(shù)，按50人計算;
K礦通—礦井通風系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風和配風不均勻等因素，取K=1.25;
Q礦進=4×50×1.25=250m3/min=4.17m3/s。
按分別法計算各需風地點實際風量礦井風量：Q=(ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它)×K礦
式中：ΣQ采——采煤工作面所需風量之和，m3/S;
ΣQ掘——掘進作面所需風量之和，m3/S;
ΣQ硐——各獨立供風硐室所需風量之和;m3/S
ΣQ其它——其它行人和維護巷道所需風量之和，m3/S;
K礦———礦井通風系數(shù)(包括礦井內(nèi)部漏風和配風不均勻系數(shù))，取K礦=1.25。
1)采煤工作面風量計算
①按采煤工作面絕對瓦斯(或二氧化碳)涌出量計算：
采煤工作面按絕對瓦斯涌出量(或二氧化碳)計算風量的公式為：
Q采=125×q絕k
式中:Q采——采煤工作面所需風量，m3/min;
q絕——容易時期采面的相對瓦斯涌出量，根據(jù)《采礦工程設(shè)計手冊》及《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》(AQ1018—2006)預(yù)測礦井瓦斯涌出量，經(jīng)計算采煤工作面正常時絕對瓦斯涌出量為6.10m3/min(相對量13.5m3/t)，預(yù)抽消突達標后，采面最大風排風量為2.10m3/min(相對量4.06m3/t)
K—采煤工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，炮采工作面可取1.4～2.0，本設(shè)計取1.4。
Q采=125×q絕k=125×2.10×1.4=367.5m3/min=6.12m3/s
②按最大班出勤人數(shù)計算
Q=4N=4×30(m3/min)
式中:4—每人每分鐘應(yīng)供給的最低風量，m3/min;
N——采煤工作面最大班出勤人數(shù)，取30人。
故：Q=4N=4×30=120m3/min=2.0m3/s
③按工作面溫度計算
容易時期：Q采=Vc·Sc·Ki
式中:Vc——采煤工作面適宜風速，1.2m3/s;
Sc——回采工作面按最大和最小控頂距計算的平均斷面積(m2)，我礦井設(shè)計“三、四排”控頂，最小控頂距3.8m，最大控頂距5.0m，煤層采面采高1.2m，則Sc=(3.8+5.0)×1.2/2=5.28m2;
Ki—工作面長度系數(shù)，查《采礦設(shè)計手冊》取1.1。
故：Q采=Vc·Sc·Ki=1.2×5.28×1.1=6.97m3/s
④按風速驗算
容易時期：Qmin=15s=15×5.28=79.2m3/min=1.32m3/s
Qmax=240s=240×5.28=1267.2m3/min=21.12m3/s
式中:s——工作面平均斷面積，容易和困難時期取5.28m2;
綜合上述計算，回采工作面容易時期按Q采=6.97m3/s配風，困難時期按Q采=13.6m3/s配風。
2)掘進工作面風量計算
①按絕對瓦斯涌出量計算
掘進工作面按絕對瓦斯涌出量計算風量的公式為：
容易時期：Q=100q絕k=100×0.33×2.0=66m3/min=1.1m3/s
困難時期：Q=100q絕k=100×0.78×2.0=156m3/min=2.6m3/s
式中:q絕———掘進工作面絕對瓦斯涌出量，容易時期為0.33m3/min;困難時期為0.78m3/min;
②按最大炸藥消耗量計算
Q=25A=25×4
=100m3/min=1.67m3/s
式中：A——掘進工作面最大炸藥消耗量，約4Kg。
②按工作面最大班出勤人數(shù)計算
Q=4N=4×15
=60m3/min=1m3/s
式中：N——掘進工作最大班出勤人數(shù)，取15人
③按局部通風機實際風量計算
Q掘=Q扇×I+60×0.25S
式中:Q掘————掘進工作面實際需風量，m3/min
Q扇————局部通風機實際吸風量，m3/min
I————局部通風機臺數(shù)，臺
S————局扇安裝處斷面，容易時期取9.4m2;困難時期取12.88m2;
容易時期：Q掘=230×1+60×0.25×9.4=371m3/min=6.18m3/s
困難時期：Q掘=360×1+60×0.25×12.88=553.2m3/min=9.22m3/s
容易時期掘進工作面采用FBDNo.5/2×5.5型局部通風機壓入式供風，其風量為280～230m3/min;困難時期掘進工作面采用FBDN。5.6/2×11型局部通風機壓入式供風，其風量為360～230m3/min。
④按風速驗算
Qmin=15S=15×12.88
=193.2m3/min=3.22m3/s
Qmax=240S=240×12.88
=3091.2m3/min=51.52m3/s
式中:S——掘進工作面斷面，12.88m2
綜合上述計算，掘進工作面容易時期按Q=5.63m3/s配風;困難時期按Q=7.83m3/s配風。
3)硐室風量計算
①容易時期：
設(shè)計有三個獨立通風硐室，一個水泵房及變電所，配風2.0m3/s，一個為永久避難硐室，配風2.0m3/s，另一個主、副水倉，2.0m3/s共配風6.0m3/s。
②困難時期：
設(shè)計有三個獨立通風硐室，一個水泵房及變電所，配風3.0m3/s，一個為永久避難硐室，配風3.0m3/s，一個為主、副水倉，3.0m3/s，共配風9.0m3/s。
該礦一采區(qū)按突出礦井設(shè)計。礦井投產(chǎn)時期布置有主斜井、副斜井、回風斜井三個井筒，新鮮風流從主斜井、副斜井進入，分別經(jīng)1510運輸石門、1460機軌石門、井底車場、管子道、進入各掘工作面，乏風經(jīng)1510回風石門、1460回風石門進入回風大巷、回風斜井，然后通過主要通風機排至地面。各掘進工作面均采用獨立通風，掘進采用壓入式通風。掘進工作面的進風和回風不得經(jīng)過采空區(qū)或冒頂區(qū)。
掘進工作面通風路線：
主斜井→主斜井與1460運輸石門聯(lián)絡(luò)巷→1460運輸石門→局扇→12瓦斯抽放回風巷掘進工作面→1510回風石門→總回風斜井→引風道→地面。2、主斜井→主斜井底→1397軌道石門→局扇→12瓦斯抽放進風巷掘進工作面→1397回風石門→總回風斜井→引風道→地面。
井下硐室通風路線：
1、副斜井→管子道→水泵房→中央變電所→中央變電所專用回風巷→總回風平巷→總回風斜井→引風道→地面。
2、副斜井→井底車場→主、副水倉→回風斜井→回風斜井→引風道→地面。
3、主斜井→井底車場→永久避難硐室→總回風平巷→總回風斜井→引風道→地面。
4、風量分配：
礦井風量分配計劃情況

	

		

			
煤層編號
			
現(xiàn)進風量
			
巷道名稱
			
計劃風量分配 （m3/min）
			
合計風量
			
現(xiàn)差風量
		
		

			
主斜井
			
1580m3/min
			
1510運輸石門
			
350
			
1460m3/min
			
剩余120m3/min
		
		

			
1021采面
			
420
		
		

			
1460機軌石門
			
350
		
		

			
12瓦斯抽放進風巷
			
340
		
		

			
 
			
 
		
		

			
副斜井
			
1760m3/min
			
水泵房
			
250
			
1210m3/min
			
剩余550m3/min
		
		

			
永久避難硐室
			
220
		
		

			
中央變電所
			
250
		
		

			
水倉
			
150
		
		

			
11瓦斯抽放回風巷
			
340
		
		

			
合計
			
3340m3/min
			
 
			
2670m3/min
			
 
		
	
                

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