(来学网)某煤矿瓦斯涌出量较大,自然发火严重,矿井通风总阻力h为2880Pa、矿井总风量Q为7200m3/min。进回风井口标高均为+50m,开采水平标高为-350m。2017年3月该矿进行改扩建,通风系统发生重大变化。为保证矿井安全生产,提高矿井的抗灾能力,该矿决定进行全面的通风系统优化改造。通风科编制了通风阻力测定方案,制定了相关安全措施,组织相关部门进行全矿井通风阻力测定。鉴于矿井通风系统线路长、坡度大、直角拐弯多、巷道内局部堆积物较多、有矿车滞留现象、盘区内设置有较多调节风窗,决定采用气压计法测定矿井通风阻力,迎面法进行测风。测量仪器有干温球温度计、精密气压计、机械式叶轮风表(高、中、低速)和巷道尺寸测量工具等。其中,风表启动初速度设定为0,校正系数为1.2。
经测定,矿井进风井空气密度为1.25kg/m3,回风井空气密度为1.20kg/m3;门测风站巷道净断面为10m2,风表的表风速为5m/s;二盘区下部的3211回采工作面的风量为1200m3/min,分三段测定了该回采工作面的通风阻力,其中进风巷通风阻力为44Pa,作业面通风阻力为60Pa,回风巷通风阻力为40Pa。
根据通风阻力测定结果,通风科等部门掌握了矿井风量和通风阻力分布情况,对矿井通风系统进行了分析评价,并针对部分高阻力巷道采取了降阻优化措施。
根据以上场景,回答下列问题:
1.计算该煤矿自然风压、石门测风站风量及矿井总风阻。
2.计算3211回采工作面(包括进风巷、作业面、回风巷)的通风阻力、风阻和等积孔。(保留小数点后两位)
3.列出降低该煤矿局部通风阻力的技术措施。
4.列出煤矿发生火灾时通常可采取的风流控制措施。
正确答案:
1.自然风压:HM=Zg(Pm1-Pm2)=(50+350)×9.8×(1.25-1.20)=198(Pa)。
石门测风站风量:Q石=ksv=1.2×10×5=60(m3/s)。
矿井总风阻:Q=7200/60=120(m3/s);R=h/Q^2=2880/120^2=0.2(N·s2/m3)。
故该矿自然风压为196Pa;石门测风站风量为60m3/s;矿井总风阻0.2N·s2/m3。
2.3211回采工作面通风阻力:h3211=44+60+40=144(Pa)。
3211回采工作面风阻:Q3211=1200/60=20(m3/s);R3211=h3211/Q^2 3211=144/20^2=0.36(N·s2/m3)。
3211回采工作面等积孔:
故通风阻力为144Pa;风阻为0.36N·s2/m3;等积孔1.98m2。
3.降低该煤矿局部通风阻力的技术措施:
(1)尽量避免直角拐弯。
(2)减少风流调控设施如风帘等。
(3)减少矿车停留时间。
(4)清理巷道堆积物。
理论降低局部阻力:
(1)当连接不同断面的巷道时,要把连接的边缘做成斜线或圆弧形。
(2)巷道拐弯时,转角δ越小越好。
(3)减少产生局部阻力地点的风速及巷道的粗糙度。
(4)在风筒或通风机的进口安装集风器,在出风口安装扩散器。
(5)及时清理巷道中的堆积物。
4.煤矿发生火灾时通常可采取的风流控制措施:
(1)正常通风。
(2)减少风量。
(3)增加风量。
(4)火烟短路。
(5)反风。
(6)停止主要通风机运转。