煤礦井下供風設計

第一章 ZF204工作面壓風系統

一、需用風量統計

根據我礦實際情況，井下使用的風動工具主要有：

1、ZF204工作面用風設備

二、空壓機的選型

1、按井下同時工作的風動工具需風量計算

經計算，ZF204工作面風動設備用氣量為6m³/min、用風量設備工作系數取0.75計算，初步統計設備用風量為6×0.75=4.5m³/min。

計算空壓機必需的排氣量Q_排：

式中  Q——兩工作面總耗風量，m³/min；

      α——管路漏風系數，α=1.15；

      β——風動機械磨損使耗風量增加的系數，取1.1；

      r——高原修正系數，當海拔不大于1000m時應取1;

      ——用氣量最大班次內，同型號風動機具的臺數；

      ——風動機具的耗風量（參照統計表）m³/min；

      ——同型號機具的工作系數取0.75（查設計規范：小于10臺可取0.75）；

     Q_排＝1.15×1.1×1×4.5（所有設備投入） ＝5.693m³/min

     經計算，空壓機排氣量應為5.693 m³/min。

2、空壓機必需的排氣壓力

空壓機必需的排氣壓力按下式計算

  =0.5+0.035×4.45+0.1

  =0.756  Mpa

    ——風動工具的最大額定工作壓力，取0.5 MPa;

    ——壓氣管路中最遠一路的壓降，估算時可取每公里管長壓降為0.03-0.04Mpa，取0.035Mpa。

    L——最遠輸氣管路長度，4450km。

    0.1——《煤炭工業礦井設計規范》規定的用氣地點壓力高于風動工具額定壓力0.1Mpa。

   計算得空壓機的必須排氣壓力為0.756Mpa。

   3、空壓機的選擇

根據必需的排氣量和排氣壓力的計算結果，結合我礦目前使用的空壓機及《空壓機的優缺點對照表》所示，壓風站原有三臺空壓機：MLGF20/8三臺，一臺工作，一臺備用，一臺檢修；空氣壓縮站總排氣量為20m³/min  、排氣壓力為0.8Mpa，指標滿足供風系統要求。

MLGF20/8型空氣壓縮機主要技術參數表        

常用空氣壓縮機優缺點對照表           

三、、空壓機位置確定

 地面壓風站

四、壓風管路選型

1、 壓風管管徑的選擇

 按《煤炭工業礦井設計規范》規定，壓縮空氣管道干管管徑應按礦井服務年限內最遠采區供氣距離確定；采區管道管徑可按礦井達到設計生產能力時，采區內供氣最遠距離計算。對于本設計只考慮供風最遠距離至ZF204工作面為準。根據流體動力學的壓力損失，壓風管路內徑計算如下：

a、壓風站至ZF204工作面管徑計算

式中  Q—通過管路的供氣量，m³/min；

          =1.15×1.1×1×6×0.75=5.693m³/min

L—管路計算長度，取最遠長度，為4450m；

         所以=66.91mm

 根據計算的管徑，選取稍大于其值的標準管徑。根據井下壓風自救系統管路實際情況已敷設D133×6無縫管道，符合計算要求，

     故壓風站至ZF204工作面管道已選D133×6無縫鋼管，長4450m。  

2、校驗管路的壓力損失

   取最遠一路管道進行驗算，該管道中各段的壓力損失按下式計算：

式中    ——該管徑的標準管徑，m；

        ——考慮局部損失在內的該管段折算長度，=1.15，m；

         ——該管段實際管長，m；

        ——通過管段的空氣流量，m³/min；

總壓力損失為各管段壓力之和，即：

壓風站至ZF204工作面壓力損失計算（參考管路布置圖） 

=0.0032225 Mpa

 故  壓力損失符合要求。

五、、壓風自救系統管路安裝

 1、管路安裝路線

  空壓機站（DN219）--主立井（D219）--皮帶大巷大巷（DN150）--ZF204運輸順槽（DN133）--工作面

空壓機站（DN219）--主立井（D219）--軌道大巷大巷（DN219）--ZF204運輸順槽（DN133）--工作面

2、管路安裝要求：

     所有壓風管路每隔200m設置一處三通管件并接供氣閥門。壓風管路次干管接入救生艙、壓風自救裝置，并設置供氣閥門。在距各綜放工作面35m的兩側巷道內各設一組（3套）壓風自救裝置。

井下壓風管路應敷設牢固平直，采取保護措施，防止災變破壞。進入避難硐室和救生艙前20m的管路采取在底板埋管保護措施，所有壓縮空氣管路及管件均應進行防腐處理。