礦井需要的風(fēng)量應(yīng)按下列要求分別計算,并選取其中的最大值:
礦井需要的風(fēng)量應(yīng)按下列要求分別計算,并選取其中的最大值:
(一)按井下同時工作的最多人數(shù)計算,每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3。
(二)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計算。各地點(diǎn)的實際需要風(fēng)量,必須使該地點(diǎn)的風(fēng)流中的瓦斯、二氧化碳、氫氣和其他有害氣體的濃度,風(fēng)速以及溫度,每人供風(fēng)量符合本規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。
按實際需要計算風(fēng)量時,應(yīng)避免備用風(fēng)量過大或過小。煤礦企業(yè)應(yīng)根據(jù)具體條件制定風(fēng)量計算方法,至少每5年修訂1次。
【解讀】本條是關(guān)于礦井風(fēng)量計算方法的規(guī)定。
1.按同時工作最多人數(shù)計算礦井風(fēng)量
保證井下人員呼吸有足夠的新鮮空氣,是礦井通風(fēng)的任務(wù)與目的之一。井下工人在勞動過程中需要呼吸大量氧氣,以保證人體內(nèi)一系列的生物氧化反應(yīng),補(bǔ)充能量消耗。據(jù)測算,勞動時一個人的耗氧量為1~3L/min,而礦井空氣中人的耗氧量約為2%~3%(其他為煤炭和有機(jī)物所消耗)。因此,世界大多產(chǎn)煤國家規(guī)定了每人4m3/min的需風(fēng)量。再根據(jù)同時工作的最多人數(shù),即可計算出礦井的需風(fēng)量。
2.按各個用風(fēng)地點(diǎn)總和計算礦井風(fēng)量
有效地稀釋和排出井下生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的瓦斯、煤塵和其他有害氣體,是礦井通風(fēng)的一項重要任務(wù)與目的。按照礦井實際布置的采面、掘面、硐室和用風(fēng)地點(diǎn),依據(jù)各個地點(diǎn)都能滿足將瓦斯、二氧化碳和其他有害氣體稀釋到《規(guī)程》規(guī)定濃度以下,并符合風(fēng)速規(guī)定的要求,分別逐個計算所需風(fēng)量,再"由里向外"計算出采區(qū)、礦井的需風(fēng)量。對上述兩種計算方法的結(jié)果,要進(jìn)行比較,取其最大值。這樣,礦井的需風(fēng)量既能滿足安全生產(chǎn)的要求,又能滿足人員呼吸新鮮空氣的要求。
3.礦井風(fēng)量計算方法
1)礦井總進(jìn)風(fēng)量按以下兩種方法分別計算,并且必須取其最大值
(1)按井下同時工作的最多人數(shù)計算礦井風(fēng)量:
Q礦井=4×N×K礦通
式中 Q礦井——礦井總時風(fēng)量,m3/min
N——井下同時工作最多人數(shù),人;
K礦通——礦井通風(fēng)系數(shù),包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)均勻的因素,一般可取1.2~1.25。
(2)按各個用風(fēng)地點(diǎn)總和計算礦井風(fēng)量:
按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實際需要風(fēng)量的總和計算:
Q礦井=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他)×K礦通
式中 Q礦井——礦井總時風(fēng)量,m3/min;
∑Q采——采煤工作面實際需要風(fēng)量的總和,m3/min;
∑Q掘——掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量的總和,m3/min;
∑Q硐——各種硐室實際需要風(fēng)量的總和,m3/min;
∑Q其他——除采煤、掘進(jìn)、硐室以外其他井巷實際需要風(fēng)量的總和,m3/min;
K礦通——礦井通風(fēng)系數(shù),一般取1.2~1.25。
2)采煤實際需風(fēng)量
應(yīng)按礦井各個采煤工作面實際需要風(fēng)量的總和計算:
式中 ∑Q采——各個采煤工作面實際需要風(fēng)量的總和,m3/min;
Q采i——第i個采煤工作面實際需要的風(fēng)量,m3/min;
Q采備i——第i個備用采煤工作實際需要的風(fēng)量,m3/min。
注意:
?、俑鱾€采煤工作面實際需要的風(fēng)量,應(yīng)按瓦斯、二氧化碳的涌出量,爆破后有害氣體產(chǎn)生量,工作面的空氣溫度和風(fēng)速以及人數(shù)等因素分別計算后,取其中的最大值。
?、诓擅汗ぷ髅嬗蟹弦?guī)定的串聯(lián)通風(fēng)時,應(yīng)按其中一個采煤工作面實際需要的最大風(fēng)量計算。
?、蹅溆貌擅汗ぷ髅娴男枰L(fēng)量也應(yīng)按滿足瓦斯、二氧化碳、空氣溫度和風(fēng)速等規(guī)定計算,且不得低于其采煤時實際風(fēng)量的50%。
(1)按瓦斯涌出量計算:
Q采i=100×q瓦采i×K采通i
式中 Q采i——第i個采煤工作面實際需要的風(fēng)量,m3/min;
q瓦采i——第i個采煤工作面的絕對瓦斯涌出量,m3/min;
K采通i——第i個采煤工作面瓦斯涌出不均勻系數(shù),也叫瓦斯涌出不均勻通風(fēng)備用系數(shù)。它是采面絕對瓦斯涌出量的最大值與其平均值之比,須在工作面正常生產(chǎn)條件下,至少進(jìn)行5晝夜的連續(xù)觀測,得出5個比值,取其最大值。通常機(jī)采面可取1.2~1.6,炮采面取1.4~2。
注:按二氧化碳涌出量計算風(fēng)量時,可參照按瓦斯涌出量的計算方法進(jìn)行。
(2)按工作面溫度計算:
長壁采煤工作面實際需要風(fēng)量按下式計算
Q采i=60×v采i×S采i
式中 Q采i——第i個采煤工作面實際需要的風(fēng)量,m3/min;
v采i——第i個采煤工作面風(fēng)速,m/s;
S采i——第i個采煤工作面平均斷面積,可按最大和最小控頂斷面積的平均值計算,㎡。
為使采煤工作面有一個良好的勞動氣候條件,在確定工作面風(fēng)速時,應(yīng)符合表2-2-3的要求。
(3)按炸藥量計算:
Q采i=25Ai
式中 Ai——第i個采煤工作面一次爆破的最大炸藥量,kg;
25——1kg炸藥爆破后需要供給的風(fēng)量,m3/(min·kg)
(4)按采煤工作面同時工作最多人數(shù)計算:
Q采i=4
式中 Ni——第i個采煤工作面同時工作的最多人數(shù);
4——每人每分鐘的供風(fēng)量不得少于4m3/min
(5)按風(fēng)速驗算:
按最低風(fēng)速驗算:
各個采煤工作面的最低風(fēng)量:
Q采i=15S采i
式中 Q采i——第i個采煤工作面的最低風(fēng)量,m3/min
S采i——第i個采煤工作面平均斷面積,㎡,
15——采煤工作面允許最低風(fēng)速,0.25×60=15m/min。
按最高風(fēng)速驗算:
各個采煤工作面的最高風(fēng)量:
Q采i=240S采i
式中 Q采i——第i個采煤工作面的最高風(fēng)量,m3/min
S采i——第i個采煤工作面平均斷面積,㎡,
240——采煤工作面允許最高風(fēng)速,4.0×60=240m/min。
3)掘進(jìn)實際需風(fēng)量
應(yīng)按礦井各個獨(dú)立通風(fēng)掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量的總和計算:
式中 Q掘——各個獨(dú)立通風(fēng)掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量的總和,m3/min
Q掘i——第i個掘進(jìn)工作面的實際需要風(fēng)量,m3/min
注:每個掘進(jìn)工作面的需要風(fēng)量都應(yīng)按瓦斯或二氧化碳涌出量、炸藥量、局部通風(fēng)機(jī)的實際吸風(fēng)量、同時作業(yè)最多人數(shù)和風(fēng)速分別計算,并取其中最大值。
(1)按瓦斯涌出量計算:
Q掘i=100×q瓦掘i×K掘瓦i
式中 Q掘i——第i個掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量,m3/min
q瓦其他i——第i個掘進(jìn)工作面平均絕對瓦斯涌出量,m3/min
K其他瓦i——第i個掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量系數(shù),應(yīng)根據(jù)實際觀測的結(jié)果確定,一般可取1.2~2.0。
注:按二氧化碳涌出量計算風(fēng)量時,可參照按瓦斯涌出量的計算方法進(jìn)行。
(2)按炸藥量計算:
Q掘i=25Ai
式中 Q掘i——第i個掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量,m3/min
Ai——第i個掘進(jìn)工作面一次爆破的量大炸藥量,kg
25——每千克炸藥爆炸后需要供給的風(fēng)量,m3/min
(3)按局部通風(fēng)機(jī)的實際吸風(fēng)量計算:
Q掘i=Q機(jī)吸i×Ii
式中 Q機(jī)吸i——第i個局部通風(fēng)機(jī)的實際吸風(fēng)量,應(yīng)根據(jù)不同型號的局部通風(fēng)機(jī),憑經(jīng)驗選取,如JBT—52(11kW)的局部通風(fēng)機(jī)實際風(fēng)量可取200m3/min;
Ii——第i個掘進(jìn)工作面同時通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)的臺數(shù),根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定,嚴(yán)禁3臺(含3臺)局部通風(fēng)機(jī)同時向一個掘進(jìn)工作面供風(fēng)。
必須注意:為了保證局部通風(fēng)機(jī)不發(fā)生循環(huán)風(fēng),防止局部通風(fēng)機(jī)吸入口至掘進(jìn)工作面回風(fēng)口之間的風(fēng)流處于停滯狀態(tài)而引起瓦斯積聚,除了保證該段巷道中的風(fēng)速不得小于0.15m/s外,還要保證安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)的巷道中的風(fēng)量,必須大于局部能風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量的1.34倍,其依據(jù)是:
因為Q巷風(fēng)×0.75%>Q機(jī)吸×1.0%
所以Q巷風(fēng)>(Q機(jī)吸×1.0%)/0.75%=1.34Q機(jī)吸
式中Q巷風(fēng)——安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)巷道的供風(fēng)量,m3/min;
0.75%——礦井總回風(fēng)巷或一翼回風(fēng)巷中風(fēng)流瓦斯?jié)舛?
Q機(jī)吸——局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量,m3/min;
1.0%——掘進(jìn)工作面風(fēng)流瓦斯?jié)舛取?/p>
(4)按人數(shù)計算:
Q掘i=4Ni
式中 Q掘i——第i個掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量,m3/min;
Ni——第i個掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù);
4——每人每分鐘的供風(fēng)量不得少于4m3/min。
(5)按風(fēng)速驗算:
按最低風(fēng)速驗算:
Q掘i=v掘×S掘i
式中 Q掘i——第i個掘進(jìn)工作面的最低風(fēng)量,m3/min;
S掘i——第i個掘進(jìn)工作面斷面積,㎡;
v掘——掘巷道中的允許最低風(fēng)速,煤巷和半煤巖巷取v掘=0.25×60=15m/min;
按最高風(fēng)速驗算:
Q掘i=240S掘i
式中 Q掘i——第i個掘進(jìn)工作面的最高風(fēng)量,m3/min;
S掘i——第i個掘進(jìn)工作面斷面積,㎡;
240——掘進(jìn)工作面允許最高風(fēng)速,4.0×60=240m/min。
4)硐室實際需要風(fēng)量
應(yīng)按礦井各個獨(dú)立通風(fēng)硐室(包括井下爆炸材料、發(fā)熱量較大的機(jī)電設(shè)備硐室和其他硐室等)實際需要風(fēng)量的總和計算:
式中 Q硐——各個獨(dú)立通風(fēng)硐室實際需要風(fēng)量的總和,m3/min;
Q硐i——各個獨(dú)立通風(fēng)硐室實際需要風(fēng)量,m3/min;
(1)井下爆炸材料實際需要風(fēng)量,應(yīng)保證每小時換4次庫內(nèi)空氣,即
Q炸=4V/50
式中 Q炸——井下爆炸材料庫所需要風(fēng)量,m3/min;
V——爆炸材料庫空積,m3。
大型爆炸材料庫一般配風(fēng)為100~150m3/min;中小型爆炸材料庫一般配風(fēng)為60~100m3/min。
(2)發(fā)熱量較大的機(jī)電硐室實際需要風(fēng)量,應(yīng)根據(jù)機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時的發(fā)熱量計算。
(3)其他硐室實際需要風(fēng)量,可按經(jīng)驗值給定風(fēng)量:
采區(qū)絞車房及變電硐室為60~80m3/min;
充電硐室應(yīng)按回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計算,但不得小于100m3/min;或按經(jīng)驗值給定100~200m3/min。
5)其他地點(diǎn)(巷道)實際需要風(fēng)量
應(yīng)按礦井其他各個巷道實際需要風(fēng)量的總和計算:
式中 Q其他——其他各個巷道實際需要風(fēng)量的總和,m3/min;
Q其他i——第i個其他巷道實際用負(fù)量,m3/min。
其他地點(diǎn)(巷道)實際需要風(fēng)量,應(yīng)按瓦斯涌出量和風(fēng)速分別進(jìn)行計算,采用其中最大值。
(1)按瓦斯涌出量計算:
Q其他i=100×q瓦其他i×K其他瓦i
式中 Q其他i——第i個其他巷道實際需要風(fēng)量,m3/min
q瓦其他i——第i個其他巷道的絕對瓦斯涌出量,m3/min
K其他瓦i——第i個其他巷道瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量系數(shù),一般可取1.2~1.3。
(2)按風(fēng)速驗算:
Q其他i=9S其他i
式中 Q其他i——第i個其他巷道的最低風(fēng)量,m3/min
S其他i——第i個其他巷道斷面積,㎡
9——其他巷道中的最低允許風(fēng)速,0.15×60,m/min。