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局部通風(fēng)機(jī)選型計(jì)算示例

一、風(fēng)量計(jì)算

1.按瓦斯涌出量計(jì)算:

根據(jù)進(jìn)風(fēng)立井揭4#煤實(shí)測(cè)瓦斯涌出量為0.4 m3/min進(jìn)行計(jì)算,其公式如下:

Q掘=100×QCH4×K=100×0.4×2= 80m3/min

其中:Q-掘進(jìn)工作面需風(fēng)量,

        k-掘進(jìn)工作面的通風(fēng)系數(shù),取2,

        QCH4-掘進(jìn)工作面的瓦斯絕對(duì)涌出量,m3/min。

2.  按炸藥量計(jì)算需風(fēng)量:


式中    Q炸  ——按爆破炸藥量計(jì)算的工作需風(fēng)量,m3/min;

t——通風(fēng)時(shí)間,取t=30min ;

A—— 一次爆破最大炸藥量,kg;

S——巷道斷面,m2;

L---掘進(jìn)巷道通風(fēng)長(zhǎng)度;

P——局部通風(fēng)機(jī)吸入風(fēng)量和掘進(jìn)工作面風(fēng)筒出口風(fēng)量比,取P=1.1;

k---井筒淋水修正系數(shù),取0.6;

3.    按最多工作人數(shù)計(jì)算

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

式中 Q掘—掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量,m3/min ; 

N—掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù),取交接班時(shí)50人;

4—每人供給的最小風(fēng)量,m3/min 。

4.   按最低風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算:

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

式中 Q掘—掘進(jìn)工作面實(shí)際需要的風(fēng)量,m3/min ; 

Vmin —最低風(fēng)速,按煤巷掘進(jìn)工作面進(jìn)行計(jì)算取0.25m/s;

Smax—巷道最大斷面,考慮到進(jìn)風(fēng)大巷聯(lián)絡(luò)巷配風(fēng)量,斷面計(jì)算取22+(22/2)=33m2

根據(jù)計(jì)算取以上1、2、3、4式中最大值進(jìn)行計(jì)算,即:594m3/min。

二、 局扇選型計(jì)算

1.通風(fēng)阻力計(jì)算:

由于該通風(fēng)系統(tǒng)為非負(fù)壓通風(fēng),通風(fēng)阻力為巷道通風(fēng)阻力與風(fēng)筒通風(fēng)阻力之和。

1.1巷道通風(fēng)阻力計(jì)算:

   R巷道=R井筒+R進(jìn)風(fēng)大巷+R集中膠帶上山

   R井筒=α×L×P/S3×K

          =(0.003×310×22/26.93×1.2

          = 0.0013

R井筒-風(fēng)筒的阻力,N×s2÷m8;

        α-摩擦阻力系數(shù)   0.003

         L-巷道長(zhǎng)度   310m

         P-巷道周長(zhǎng)    22m

         S-巷道的凈斷面  38.5-8.9=26.9 m2

         K-風(fēng)壓系數(shù),包括局部阻力等因素,取1.2。

R進(jìn)風(fēng)大巷=α×L×P/S3×K

          =(0.011×900×19/213×1.2

          = 0.0244

R井筒-風(fēng)筒的阻力,N×s2÷m8;

        α-摩擦阻力系數(shù)   0.011

         L-巷道長(zhǎng)度   900m

         P-巷道周長(zhǎng)    19m

         S-巷道的凈斷面  21m2

         K-風(fēng)壓系數(shù),包括局部阻力等因素,取1.2。

R集中膠帶上山=α×L×P/S3×K

          =(0.011×350×19/213×1.2

          = 0.0095

R井筒-風(fēng)筒的阻力,N×s2÷m8

        α-摩擦阻力系數(shù)   0.011

         L-巷道長(zhǎng)度   350m

         P-巷道周長(zhǎng)    19m

         S-巷道的凈斷面  21m2

         K-風(fēng)壓系數(shù),包括局部阻力等因素,取1.2。

R巷道=R井筒+R進(jìn)風(fēng)大巷+R集中膠帶上山

        = 0.0013+0.0244+0.0095

=0.0352  N×s2÷m8

1.2風(fēng)筒通風(fēng)阻力計(jì)算

1.2.1 局部通風(fēng)機(jī)最大供風(fēng)距離計(jì)算(按施工進(jìn)風(fēng)大巷2→集中膠帶上山計(jì)算):

L=l地面+L井筒+L進(jìn)風(fēng)大巷+L集中膠帶上山

=40+310+900+350

=1600m

采用φ1000*20m抗靜電阻燃柔性風(fēng)筒向工作面通風(fēng),工作面有效風(fēng)量按594m3/min進(jìn)行計(jì)算。

1.2 .2    風(fēng)筒風(fēng)阻計(jì)算

風(fēng)筒接頭的采用鋼圈捆扎接法。風(fēng)筒的風(fēng)阻包括摩擦風(fēng)阻與接頭、拐彎等局部阻力。

1)沿程摩檫阻力計(jì)算

       R摩=6.5×α×L/D5

=6.5×0.0029×1600/1

=30.16

      R摩-風(fēng)筒的沿程摩擦阻力,N×s2÷m8;

      α-風(fēng)筒的摩擦阻力系數(shù), 取 0.0029Kg.S2/m4 ;

      L-風(fēng)筒全長(zhǎng),取1600m;

      D-風(fēng)筒直徑,取1 m;

2)接頭局部風(fēng)阻計(jì)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-風(fēng)筒接頭風(fēng)阻,N×s2÷m8;    

        ξ-與其相對(duì)應(yīng)的局部阻力系數(shù), 取0.09 Kg.S2/m4 

        n-接頭個(gè)數(shù),取27;

        γ-空氣相對(duì)密度,取1.2kg/m3;  

        S-風(fēng)筒斷面,取0.785m2;

        g-重力加速度 , 9.8m/s2;

3)彎頭局部阻力計(jì)算

R=n×ξ×γ/(2×g×S2    

   =5×1.25×1.2/(2×9.8×0.7852

   =0.61 N×s2÷m8

        R-風(fēng)筒彎頭風(fēng)阻     N×s2÷m8  

        ξ-與其相對(duì)應(yīng)的彎頭局部阻力系數(shù), 取1.25 Kg.S2/m4 ;

         n-彎頭個(gè)數(shù)   5個(gè);

         γ-空氣相對(duì)密度   1.2kg/m3

         S-風(fēng)筒斷面      0.785m2

g-重力加速度    9.8m/s2

4)出口阻力計(jì)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-空氣相對(duì)密度    1.2 kg/m3

g-重力加速度    9.8m/s2

D-風(fēng)筒直徑    1m

    風(fēng)筒總阻力為:

            R總風(fēng)筒RRR+R 

30.16+0.79+0.61+0.1002

31.6602 N.S2/m8

通風(fēng)總阻力為:

R R巷道R總風(fēng)筒

     0.0352+31.6602

   31.6954 N.S2/m8

 

2.  局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算

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

式中    Q掘—掘進(jìn)工作面需要的風(fēng)量,取最大值,485/min; 

1.4—風(fēng)筒最大漏風(fēng)率35%時(shí)的系統(tǒng)。

3.   壓入式局扇的工作風(fēng)壓計(jì)算

          H局扇全壓R×Q  

       31.6602×(832/60)2

6087Pa

4.   局扇選擇

經(jīng)查選用選用2臺(tái)FBDNo7.5 2×45kw對(duì)旋局部通風(fēng)機(jī)(一臺(tái)備用),其全壓范圍是885pa-6800pa,風(fēng)量范圍是320m3/min-950 m3/min,配1趟φ1000mm膠質(zhì)風(fēng)筒,能夠滿足施工要求。