主平硐局部通风机的选型.doc

主平硐局部通风机的选型一、主平硐掘进工作面风量计算：掘进工作面实际需要风量，根据同时工作的最多人数，矿井瓦斯、二氧化碳涌出量，炸药消耗量等因素分别计算，并选取其中最大值 1）按工作人员数量计算：Q=4×nk 式中：Q——掘进工作面实际需要风量，m3／min； 4——每人每分钟应供给的最低风量，m3／ min； n——掘进工作面同时工作的最多人数，n=39； k——风量备用系数，取1.2-1.25经计算：掘进工作面实际需要风量195m3／min 2）按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：Q=100×q×k 式中：Q——掘进工作面实际需要风量，m3／min； 100——单位瓦斯涌出量配风量，以回风流瓦斯 浓度不超过0.8%的换算值； q——掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量，0.3m3／min； k——掘进工作面因瓦斯涌出不均衡系数，取1.5经计算：掘进工作面实际需要风量70.31m3／min 3）按炸药使用量计算：Q=25×A/15 式中：Q——掘进工作面实际需要风量，m3／min； 25——每千克炸药爆炸不低于25m3的配风量； A——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药用量，A=83.1kg。

15——15分钟稀释爆破产生的有害气体；经计算：掘进工作面实际需要风量138.5m3／min 根据以上计算掘进工作面最大实际需要风量195m3／min 4）按风速验算 根据《煤矿安全规程》规定，岩巷掘进工作面最低风速0.15m/s，最高风速4m/s的要求进行验算即掘进工作面风量应满足：0.15×Sj≤Q掘≤4×Sj 则： 最低风速验算：0.15×Sj＝0.15×17.3＝2.595(m3/s)=155.7(m3/min)＜Q掘； 最高风速验算：4×Sj＝4×17.3＝69.2(m3/s)=4152(m3/min)＞Q掘； 式中：Sj——掘进工作面巷道断面，取17.3m2经验算，掘进工作面最大实际需要风量195m3／min，能满足通风要求，符合规定二、 通风现状现在我矿主平硐使用FBD№6.3/2×30Kw风机两台（一台备用）配一趟Φ800m×10m风筒供风 1.通风阻力计算： 由于该通风系统为非负压通风，通风阻力为巷道通风阻力与风筒通风阻力之和 1-1巷道通风阻力计算： =（0.003×2500×10.85/17.23）×1.2 = 0.0192 R——巷道的摩擦风阻，kg/m7； α——摩擦阻力系数 0.003 L——巷道长度 2500 m U——巷道周长 10.85 m S——巷道的净断面 17.2 m2 K——风压系数，包括局部阻力等因素，取1.2 1-2风筒通风阻力计算：1-2-1 局部通风机最大供风距离：L=2500m 根据现有情况，采用φ800mm×10m抗静电阻燃柔性风筒向工作面通风，工作面有效风量按195m3/min进行计算。

1-2-2风筒风阻计算： 风筒接头的采用钢圈捆扎、反压边接法风筒的风阻包括摩擦风阻与接头、拐弯等局部阻力 1）沿程摩檫阻力计算 =（6.5×0.0032×2500）/0.85=158.69 R摩——风筒的沿程摩擦阻力，kg/m7；α——风筒的摩擦阻力系数， 取 0.0032Kg.S2/m4 ；L－风筒全长，取2500m；d－风筒直径，取0.8 m；胶质风筒α、ξ接 选用范围参考表风筒直径（mm）摩擦阻力α（N.S2/m4）百米风阻R（Ns2•m-8）接头阻力系数ξ接备 注3000.005314120.15接头为插接、反边接头4000.00493145000.0045940.15～0.136000.0041347000.003814.70.13～0.098000.00326.510000.00292.0 （2）接头局部风阻计算 = 78 R接——风筒接头风阻，kg/m7； ξ接——与其相对应的局部阻力系数， 取0.13 ； n——接头个数，取250；ρ——空气相对密度，取1.2kg/m3； S——风筒断面积 取0.50m2（3）弯头局部阻力计算： =1.29 R弯——风筒弯头风阻 kg/m7 ξ弯——与其相对应的弯头局部阻力系数， 取1.55 Kg.S2/m4 ； n——弯头个数 2个； ρ——空气相对密度 1.2kg/m3 S——风筒断面 0.50m2 胶质风筒拐弯局部阻力系数参考表拐弯角度20°40°60°80°90°100°ξ弯0.180.40.621.01.251.55 （4）出口阻力计算: ＝2.4 R出—— 出口阻力 kg/m7 ξ弯——与其相对应的弯头局部阻力系数，压入式通风时取1Kg.S2/m4 ； ρ——空气相对密度 1.2 kg/m3 S——风筒断面 0.50m2风筒总阻力为： R风筒＝R摩＋R接＋R弯+R出 ＝158.69＋78＋1.29＋2.4 ＝240.38 kg/m7通风总阻力为：R总＝ R巷道＋R风筒 ＝0.0192＋240.38 ＝240.3992 kg/m7 2、局部通风机的实际需要风量计算： Q局==Q掘×θ，m3/min =195 ×2=390m3/min Q掘——掘进工作面需要的风量，取最大值，195m3/min； θ——局部通风机供风巷道风筒漏风系数。

柔性风筒应按下式计算： θ=1/（1-nηj） = 2 n——风筒接头数；n取250 ηj——一个接头漏风率，罗圈反压边连接时，ηj=0.0023、压入式局扇的工作风压计算 H局扇全压＝R总×Q局2 ＝240.3992×(390/60)2 ＝10156 Pa 由于根据现有条件、无设备满足需要的风压，风筒阻力过大，Φ800mm×10m的柔性风筒不能满足供风需要根据现有FBD№6.3/2×30Kw风机（全风压800-6000，全压效率≥80％）根据通风阻力定律则： =2.5m3/s=150m3/min＜195m3/min H扇--局部通风机的最大出口风压 取6000 θ--风筒Φ800mm×10m时的漏风系数 取2 R总--风筒Φ800mm×10m时的总阻力 取240kg/m7 掘进需风量为195m3/min，不能满足作业规程规定又： Q掘=v×S 则：v=2.5/17.2 =0.145m/s＜0.15m/s 根据煤矿安全规程规定掘进中的岩巷风速不得低于0.15m/s ，所以现有FBD№6.3/2×30Kw风机两台（一台备用）配一趟Φ800m×10m风筒供风不能达到符合规程要求，需更换局部通风设备 。

三、局部通风设备选型计算1、采用Φ1000mm×20m的抗静电柔性风筒，利用现有FBD№6.3/2×30Kw风机供风则风筒阻力为： 式中：其他同上 α-- 风筒的摩擦阻力系数， 取 0.0029Kg.S2/m4 d--风筒直径 取1m n--风筒接头个数 取125 S--风筒断面 取0.785则R风筒=47.125+（125×0.13+2×1.55+1）×1.2/(2×0.7852) =66.939 kg/m7通风总阻力为：R总＝ R巷道＋R风筒 ＝0.0192＋66.939 ＝66.920 kg/m7局部通风机的实际需要风量计算 Q局==Q掘×θ，m3/min =195 ×1.333 =259.935m3/min Q掘——掘进工作面需要的风量，取最大值，195m3/min； θ——局部通风机供风巷道风筒漏风系数。

柔性风筒应按下式计算： θ=1/（1-nηj） = 1.333n——风筒接头数；n取125ηj——一个接头漏风率，罗圈反压边连接时ηj=0.002压入式局扇的工作风压计算 H局扇全压＝R总×Q局2 ＝66.920×(259.935/60)2 ＝1255.980 Pa 根据现有FBD№6.3/2×30Kw风机（全风压800-6000，全压效率≥80％）根据通风阻力定律则： =4.79m3/s=287.4m3/min ＞195m3/min H扇--局部通风机的最大出口风压 取 {（6000+800）÷2}×80%=2720 Pa θ--风筒Φ1000mm×20m时的漏风系数 取1.333 R总--风筒Φ1000mm×20m时的总阻力 取67kg/m7 掘进需风量为195m3/min，能够满足作业规程规定又： Q掘=v×S 则：v=4.79/17.2 =0.28m/s＞0.15m/s 根据煤矿安全规程规定掘进中的岩巷风速不得低于0.15m/s ，所以现有FBD№6.3/2×30Kw风机两台（一台备用）配一趟Φ1000m×20m风筒供风符合煤矿安全规程要求，能够满足安全生产的需要 。

2、 选用FBD№8.0/2×45Kw风机（全风压770-6760，全压效率≥80％）配现有 Φ800m×10m 风筒供风则：R总--选用Φ800m×10m柔性抗静电风筒通风总阻力 R总取240 kg/m7根据通风阻力定律则： =2.37m3/s=142.2m3/min ＜195m3/min H扇--局部通风机的最大出口风压 取 6760×80%=5408 Pa θ--风筒Φ800mm×10m时。