局部通风机选型计算示例

一、风量计算

1.按瓦斯涌出量计算:

根据进风立井揭4#煤实测瓦斯涌出量为0.4 m3/min进行计算,其公式如下:

Q掘=100×QCH4×K=100×0.4×2= 80m3/min

其中:Q-掘进工作面需风量,

        k-掘进工作面的通风系数,取2,

        QCH4-掘进工作面的瓦斯绝对涌出量,m3/min。

2.  按炸药量计算需风量:


式中    Q炸  ——按爆破炸药量计算的工作需风量,m3/min;

t——通风时间,取t=30min ;

A—— 一次爆破最大炸药量,kg;

S——巷道断面,m2;

L---掘进巷道通风长度;

P——局部通风机吸入风量和掘进工作面风筒出口风量比,取P=1.1;

k---井筒淋水修正系数,取0.6;

3.    按最多工作人数计算

Q掘=4×N=4×50=200m3/min                                       

式中 Q掘—掘进工作面实际需要的风量,m3/min ; 

N—掘进工作面同时工作的最多人数,取交接班时50人;

4—每人供给的最小风量,m3/min 。

4.   按最低风速进行计算:

           Q掘=60VminSmax=60×0.3×33=594m3/min

式中 Q掘—掘进工作面实际需要的风量,m3/min ; 

Vmin —最低风速,按煤巷掘进工作面进行计算取0.25m/s;

Smax—巷道最大断面,考虑到进风大巷联络巷配风量,断面计算取22+(22/2)=33m2

根据计算取以上1、2、3、4式中最大值进行计算,即:594m3/min。

二、 局扇选型计算

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:

   R巷道=R井筒+R进风大巷+R集中胶带上山

   R井筒=α×L×P/S3×K

          =(0.003×310×22/26.93×1.2

          = 0.0013

R井筒-风筒的阻力,N×s2÷m8

        α-摩擦阻力系数   0.003

         L-巷道长度   310m

         P-巷道周长    22m

         S-巷道的净断面  38.5-8.9=26.9 m2

         K-风压系数,包括局部阻力等因素,取1.2。

R进风大巷=α×L×P/S3×K

          =(0.011×900×19/213×1.2

          = 0.0244

R井筒-风筒的阻力,N×s2÷m8

        α-摩擦阻力系数   0.011

         L-巷道长度   900m

         P-巷道周长    19m

         S-巷道的净断面  21m2

         K-风压系数,包括局部阻力等因素,取1.2。

R集中胶带上山=α×L×P/S3×K

          =(0.011×350×19/213×1.2

          = 0.0095

R井筒-风筒的阻力,N×s2÷m8

        α-摩擦阻力系数   0.011

         L-巷道长度   350m

         P-巷道周长    19m

         S-巷道的净断面  21m2

         K-风压系数,包括局部阻力等因素,取1.2。

R巷道=R井筒+R进风大巷+R集中胶带上山

        = 0.0013+0.0244+0.0095

=0.0352  N×s2÷m8

1.2风筒通风阻力计算

1.2.1 局部通风机最大供风距离计算(按施工进风大巷2→集中胶带上山计算):

L=l地面+L井筒+L进风大巷+L集中胶带上山

=40+310+900+350

=1600m

采用φ1000*20m抗静电阻燃柔性风筒向工作面通风,工作面有效风量按594m3/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

       R摩=6.5×α×L/D5

=6.5×0.0029×1600/1

=30.16

      R摩-风筒的沿程摩擦阻力,N×s2÷m8

      α-风筒的摩擦阻力系数, 取 0.0029Kg.S2/m4 

      L-风筒全长,取1600m;

      D-风筒直径,取1 m;

2)接头局部风阻计算

        R接=n×ξ×γ/(2×g×S

= 88×0.09×1.2/(2×9.8×0.7852

= 0.79   N×s2÷m8

R接-风筒接头风阻,N×s2÷m8    

        ξ-与其相对应的局部阻力系数, 取0.09 Kg.S2/m4 

        n-接头个数,取27;

        γ-空气相对密度,取1.2kg/m3;  

        S-风筒断面,取0.785m2

        g-重力加速度 , 9.8m/s2;

3)弯头局部阻力计算

R=n×ξ×γ/(2×g×S2    

   =5×1.25×1.2/(2×9.8×0.7852

   =0.61 N×s2÷m8

        R-风筒弯头风阻     N×s2÷m8  

        ξ-与其相对应的弯头局部阻力系数, 取1.25 Kg.S2/m4 

         n-弯头个数   5个;

         γ-空气相对密度   1.2kg/m3

         S-风筒断面      0.785m2

g-重力加速度    9.8m/s2

4)出口阻力计算

        R0.818×γ/g×D4

           0.818×1.2/9.8×1

           0.1002 Kg.S2/m4

            R出-出口阻力      N.S2/m8 

        γ-空气相对密度    1.2 kg/m3

g-重力加速度    9.8m/s2

D-风筒直径    1m

    风筒总阻力为:

            R总风筒RRR+R 

30.16+0.79+0.61+0.1002

31.6602 N.S2/m8

通风总阻力为:

R R巷道R总风筒

     0.0352+31.6602

   31.6954 N.S2/m8

 

2.  局部通风机的实际需要风量计算

Q局=1.1 Q掘=1.4×594=832m3/min                                      

式中    Q掘—掘进工作面需要的风量,取最大值,485/min; 

1.4—风筒最大漏风率35%时的系统。

3.   压入式局扇的工作风压计算

          H局扇全压R×Q  

       31.6602×(832/60)2

6087Pa

4.   局扇选择

经查选用选用2台FBDNo7.5 2×45kw对旋局部通风机(一台备用),其全压范围是885pa-6800pa,风量范围是320m3/min-950 m3/min,配1趟φ1000mm胶质风筒,能够满足施工要求。