礦井在建設(shè)和生產(chǎn)過程中,都必須向井下各用風(fēng)地點(diǎn)供給足夠的新鮮空氣。礦井總風(fēng)量和井下各用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量的計(jì)算是選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)、調(diào)節(jié)井下風(fēng)流、改善井下氣候條件的主要依據(jù),確定風(fēng)量的原則是在滿足通風(fēng)任務(wù)的前提下,獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,礦井所需風(fēng)量按下列要求計(jì)算,并取其中最大值。
按井下同時工作的最多人數(shù)計(jì)算,每人每分鐘供給風(fēng)量不得低于4立方米。即:
Q礦進(jìn)=4NK礦;(m3/min)
式中??? Q礦進(jìn)----礦井總進(jìn)風(fēng)量;
N----井下同時工作的最多人數(shù);
K礦----通風(fēng)系數(shù),包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和分配不均等因素,一般可取1.20~1.25。
生產(chǎn)礦井按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的總和計(jì)算。即:
Q礦進(jìn)=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)×K礦
式中? ??∑Q采、∑Q掘、∑Q硐、∑Q其它----分別為各采煤和掘進(jìn)工作面、獨(dú)立通風(fēng)硐室、其它用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量之和。
K礦----通風(fēng)系數(shù),包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和分配不均等因素,一般可取1.20~1.25。
采煤工作面的風(fēng)量按四個方面計(jì)算,取其中最大值:
按瓦斯涌出量計(jì)算
Q采=100QCH4KCH4;(m3/min)
式中 :?? QCH4----采面的絕對瓦斯涌出量,(m3/min)
KCH4----瓦斯涌出不均衡系數(shù),取1.2~2.1;
按工作面適宜的風(fēng)速計(jì)算
Q采=60VS;(m3/min)
式中??? V----回采工作面適宜的風(fēng)速與溫度有關(guān),見表1,m/s;
S----回采工作面的平均斷面,m2;
按炸藥量計(jì)算
Q采=25A;(m3/min)
式中??? A----回采工作面一次放炮的最大炸藥量,千克
按人數(shù)計(jì)算
Q采=4N;(m3/min)
式中??? N----回采工作面同時工作的最多人數(shù)
見表1
按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算,用上述幾種公式計(jì)算出的風(fēng)量,選用其最大值,但此值還應(yīng)滿足大于回采工作面最低風(fēng)速和小于回采工作面最高風(fēng)速。即:
240×S平≥Q采≥15×S平??????? (m3/min)
式中??? S平----回采工作面平均斷面m2
240、15----允許的最高風(fēng)速和最低風(fēng)速(m/s)
經(jīng)驗(yàn)算后符合上式要求,則Q采可確定,否則進(jìn)行調(diào)整,如風(fēng)速過高,可擴(kuò)大S平,若風(fēng)速過低,可適當(dāng)增加風(fēng)量。
獨(dú)立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面的風(fēng)量計(jì)算與回采工作面按瓦斯涌出量、炸藥量、人數(shù)計(jì)算方法基本相同,但按瓦斯涌出量計(jì)算時,由于掘進(jìn)工作面初次切割煤體,瓦斯涌出量變化較回采工作面大,瓦斯涌出不均衡系數(shù)取KCH4=1.2~2.1。
此外還應(yīng)按所用局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算,同時要保證局部通風(fēng)機(jī)吸入口至工作面回風(fēng)口巷道之間,大于10米長的巷道內(nèi)最低風(fēng)速≥0.15m/s。
Q掘≥Q扇+0.15×60×S巷
式中?? Q掘----獨(dú)立通風(fēng)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量,(m3/min);
Q扇----所用局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量,(m3/min)
S巷----局扇吸入口至掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷道口之間巷道的斷面積(m2);
依照上述幾種方法計(jì)算出的風(fēng)量,選用其最大值。
硐室及其它用風(fēng)地點(diǎn)的需風(fēng)量計(jì)算,應(yīng)根據(jù)工作電動機(jī)的發(fā)熱量、有害氣體涌出情況、空氣溫度及其它要求進(jìn)行計(jì)算或取用經(jīng)驗(yàn)值確定。