煤矿井下供风设计

第一章 ZF204工作面压风系统

一、需用风量统计

根据我矿实际情况，井下使用的风动工具主要有：

1、ZF204工作面用风设备

二、空压机的选型

1、按井下同时工作的风动工具需风量计算

经计算，ZF204工作面风动设备用气量为6m³/min、用风量设备工作系数取0.75计算，初步统计设备用风量为6×0.75=4.5m³/min。

计算空压机必需的排气量Q_排：

式中  Q——两工作面总耗风量，m³/min；

      α——管路漏风系数，α=1.15；

      β——风动机械磨损使耗风量增加的系数，取1.1；

      r——高原修正系数，当海拔不大于1000m时应取1;

      ——用气量最大班次内，同型号风动机具的台数；

      ——风动机具的耗风量（参照统计表）m³/min；

      ——同型号机具的工作系数取0.75（查设计规范：小于10台可取0.75）；

     Q_排＝1.15×1.1×1×4.5（所有设备投入） ＝5.693m³/min

     经计算，空压机排气量应为5.693 m³/min。

2、空压机必需的排气压力

空压机必需的排气压力按下式计算

  =0.5+0.035×4.45+0.1

  =0.756  Mpa

    ——风动工具的最大额定工作压力，取0.5 MPa;

    ——压气管路中最远一路的压降，估算时可取每公里管长压降为0.03-0.04Mpa，取0.035Mpa。

    L——最远输气管路长度，4450km。

    0.1——《煤炭工业矿井设计规范》规定的用气地点压力高于风动工具额定压力0.1Mpa。

   计算得空压机的必须排气压力为0.756Mpa。

   3、空压机的选择

根据必需的排气量和排气压力的计算结果，结合我矿目前使用的空压机及《空压机的优缺点对照表》所示，压风站原有三台空压机：MLGF20/8三台，一台工作，一台备用，一台检修；空气压缩站总排气量为20m³/min  、排气压力为0.8Mpa，指标满足供风系统要求。

MLGF20/8型空气压缩机主要技术参数表        

常用空气压缩机优缺点对照表           

三、、空压机位置确定

 地面压风站

四、压风管路选型

1、 压风管管径的选择

 按《煤炭工业矿井设计规范》规定，压缩空气管道干管管径应按矿井服务年限内最远采区供气距离确定；采区管道管径可按矿井达到设计生产能力时，采区内供气最远距离计算。对于本设计只考虑供风最远距离至ZF204工作面为准。根据流体动力学的压力损失，压风管路内径计算如下：

a、压风站至ZF204工作面管径计算

式中  Q—通过管路的供气量，m³/min；

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

L—管路计算长度，取最远长度，为4450m；

         所以=66.91mm

 根据计算的管径，选取稍大于其值的标准管径。根据井下压风自救系统管路实际情况已敷设D133×6无缝管道，符合计算要求，

     故压风站至ZF204工作面管道已选D133×6无缝钢管，长4450m。  

2、校验管路的压力损失

   取最远一路管道进行验算，该管道中各段的压力损失按下式计算：

式中    ——该管径的标准管径，m；

        ——考虑局部损失在内的该管段折算长度，=1.15，m；

         ——该管段实际管长，m；

        ——通过管段的空气流量，m³/min；

总压力损失为各管段压力之和，即：

压风站至ZF204工作面压力损失计算（参考管路布置图） 

=0.0032225 Mpa

 故  压力损失符合要求。

五、、压风自救系统管路安装

 1、管路安装路线

  空压机站（DN219）--主立井（D219）--皮带大巷大巷（DN150）--ZF204运输顺槽（DN133）--工作面

空压机站（DN219）--主立井（D219）--轨道大巷大巷（DN219）--ZF204运输顺槽（DN133）--工作面

2、管路安装要求：

     所有压风管路每隔200m设置一处三通管件并接供气阀门。压风管路次干管接入救生舱、压风自救装置，并设置供气阀门。在距各综放工作面35m的两侧巷道内各设一组（3套）压风自救装置。

井下压风管路应敷设牢固平直，采取保护措施，防止灾变破坏。进入避难硐室和救生舱前20m的管路采取在底板埋管保护措施，所有压缩空气管路及管件均应进行防腐处理。