主平硐局部通风机的选型

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资源描述
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=4nk 式中:Q掘进工作面实际需要风量,m3min; 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195m3min。 2)按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算:Q=100qk 式中:Q掘进工作面实际需要风量,m3min; 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,0.3m3min; 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70.31m3min。 3)按炸药使用量计算:Q=25A/15 式中:Q掘进工作面实际需要风量,m3min; 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。 1515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138.5m3min。 根据以上计算掘进工作面最大实际需要风量195m3min。 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:0.15SjQ掘4Sj 则: 最低风速验算:0.15Sj0.1517.32.595(m3/s)=155.7(m3/min)Q掘; 最高风速验算:4Sj417.369.2(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195m3min,能满足通风要求,符合规定。2、 通风现状现在我矿主平硐使用FBD6.3/230Kw风机两台(一台备用)配一趟800m10m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: =(0.003250010.85/17.23)1.2 = 0.0192 R巷道的摩擦风阻,kg/m7; 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800mm10m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 =(6.50.00322500)/0.85=158.69 R摩风筒的沿程摩擦阻力,kg/m7;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、接 选用范围参考表风筒直径(mm)摩擦阻力(N.S2/m4)百米风阻R(Ns2m-8)接头阻力系数接备 注3000.005314120.15接头为插接、反边接头4000.00493145000.0045940.150.136000.0041347000.003814.70.130.098000.00326.510000.00292.0 (2)接头局部风阻计算 = 78 R接风筒接头风阻,kg/m7; 接与其相对应的局部阻力系数, 取0.13 ; n接头个数,取250;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 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; 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2040608090100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 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 ; 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 158.69781.292.4 240.38 kg/m7通风总阻力为:R总 R巷道R风筒 0.0192240.38 240.3992 kg/m7 2、局部通风机的实际需要风量计算: Q局=Q掘,m3/min =195 2=390m3/min Q掘掘进工作面需要的风量,取最大值,195m3/min; 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: =1/(1-nj) = 2 n风筒接头数;n取250 j一个接头漏风率,罗圈反压边连接时,j=0.002。3、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,800mm10m的柔性风筒不能满足供风需要。根据现有FBD6.3/230Kw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/min195m3/min H扇-局部通风机的最大出口风压 取6000 -风筒800mm10m时的漏风系数 取2 R总-风筒800mm10m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=vS 则:v=2.5/17.2 =0.145m/s0.15m/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FBD6.3/230Kw风机两台(一台备用)配一趟800m10m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1000mm20m的抗静电柔性风筒,利用现有FBD6.3/230Kw风机供风。则风筒阻力为: 式中:其他同上 - 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+(1250.13+21.55+1)1.2/(20.7852) =66.939 kg/m7通风总阻力为:R总 R巷道R风筒 0.019266.939 66.920 kg/m7局部通风机的实际需要风量计算 Q局=Q掘,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; 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: =1/(1-nj) = 1.333n风筒接头数;n取125j一个接头漏风率,罗圈反压边连接时j=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FBD6.3/230Kw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)280%=2720 Pa -风筒1000mm20m时的漏风系数 取1.333 R总-风筒1000mm20m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=vS 则:v=4.79/17.2 =0.28m/s0.15m/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FBD6.3/230Kw风机两台(一台备用)配一趟1000m20m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FBD8.0/245Kw风机(全风压770-6760,全压效率80)配现有 800m10m 风筒供风则:R总-选用800m10m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 676080%=5408 Pa -风筒800mm10m时的漏风系数 取2 R总-风筒800mm10m时的总阻力 取240kg/m7 掘进需风量为195m3/min,不能够满足作业规程规定。又: Q掘=vS 则:v=2.37/17.2 =0.138m/s0.15m/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FBD8.0/245Kw风机两台(一台备用)配一趟800m10m风筒供风不能达到煤矿安全规程要求。四、局扇选择 根据工作风压、风量和局部通风机的性能曲线,选择合适的局部通风机部分局部通风机选型表型 号功 率(KW)风 量(m3/min) 风 压 Pa全压效率 比A声级/dBFBD5.6/211211287-200365-39508025FBD5.6/215215390-260510-50608025FBD6.0/215215370-250385-50808025FBD6/222222387-275440-50408025FBD6.3/222222510-345600-57008025FBD6.3/230230555-420800-60008025FBD7.1/230230625-340510-60708025FBD8.0/245245910-550770-67608025经查现有的2台FBDNo6.3 /230kw对旋局部通风机(一台备用),其全压范围是2000pa-5800pa,风量范围是600m3/min-430 m3/min,配1趟1000mm胶质风筒,能够满足施工要求。 综合考虑经济效益根据我矿主平硐现有情况无需更换风机,需更换为1000mm20风筒,能够满足施工需要,符合规程规定。
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