(来学网)某矿井井田走向长7800m,倾角18°~25°,矿井相对瓦斯涌出量为6.6m³/t,煤坐具有爆炸危险性,采用中央边界式通风。该矿井生产能力为0.9M/a,服务年限46a。井田内有一开采煤层k₁,在井田范围内,煤层赋存稳定。采用立井多水平上下山开拓,采区上山部分和下山部分各分为五个区段回采,每采区各布置一个综采工作面和一个高档普采工作面,工作面长度为150m,区段平巷及区段煤柱为15m,综采工作面煤层产量为1620va,高档普采工作面煤层产量为1080t/d,采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数为1.2。井下同时作业的最多人数为500人,综采工作面同时作业最多人数40人,高档普采工作面同时作业最多人数60人。综采工作面有效断面积为7.8m²,高档普采工作面有效断面积9.4m²,回采工作面有效通风断面面积按100%考虑。
根据以上场景,回答下列问题:
1.按瓦斯涌出量计算采煤工作面的需风量。
2.按工作人员数量计算采煤工作面的需风量。
3.按风速验算采煤工作面的需风量。
4.列出影响矿井瓦斯涌出量的主要因素。
正确答案:
1.工作面瓦斯绝对涌出量:
(1)综采工作面瓦斯绝对涌出量:
q=日产量×6.6/(24×60)=1620×6.6/(24×60)=7.425(m³/min)
(2)高档普采工作面瓦斯绝对涌出量:
q=日产量×6.6/(24×60)=1080×6.6/(24×60)=4.95(m³/min)
采煤工作面的需风量:
(1)综采工作面的需风量:
Q=100gk=100×7.425×1.2=891(m³/min)
(2)高档普采工作面的需风量:
Q=100gk=100×4.95×1.2=594(m³/min)
2.综采工作面的需风量:Q=4N=4×40=160(m³/min)。
高档普采工作面的需风量:Q=4N=4×60=240(m³/min)。
3.综采工作面的需风量:
(1)按最低风速(0.25m/s)验算:60×0.25×7.8=117(m³/min)。
(2)按最高风速(4m/s)验算:60×4×7.8=1872(m³/min)。
综采工作面的需风量891m³/min在117m³/min和1872m³/min之间,故符合要求。
高档普采工作面的需风量:
(1)按最低风速(0.25m/s)验算:60×0.25×9.4=141(m³/min)。
(2)按最高风速(4m/s)验算:60×4×9.4=2256(m³/min)。
高档普采工作面的需风量594m³/min在141m³/min和2256m³/min之间,故符合要求。
4.影响矿升瓦斯涌出量的囚素主要有自然因素和开采技术。
自然因素包括煤层及围岩的瓦斯含量、开采深度、地面大气压力变化。
开采技术因素包括开采顺序与回采方法、回采速度与产量、落煤工艺、基本顶来压步距、通风压力、采空区密闭质量、采场通风系统等。