煤矿空压机系统供风能力计算(1)

1一、煤矿压风系统现状：我矿现有空气压缩机四台,型号为UD110A-8型三台，排气量为20.6m³/min；型号为UD55A-8型一台,排气量为9.8m³/min,额定压力都为0.8Mpa.使用年限均在20年以上。压风主管路采用Ф159和Ф108的无缝钢管，其它管路采用Ф50的无缝钢管。二、矿井用风情况风动工具使用情况见下表：使用地点风动工具型号工作压力MPa额定压力MPa耗气量m³/min使用台数(台)总耗气量m³/min开拓巷道气动锚杆钻机MQT-1200.4-0.630.53.828.7混泥土喷射机PZC5I0.2-0.47-8215.2回采巷道气动锚杆钻机MQT-100/3.10.4-0.630.53.829.4采面手持气动钻机ZQS-50/3000.4-0.630.52.4617.8合计1051.12、矿井压缩空气消耗量：（计算结果见上表）Q=a1a2a3Σniqiki=(m³/min)式中,a1为沿管路全长的漏风系数,当全长1000m时,a1=1.1;当全长=1000～2000m时,a1=1.15;当全长2000m时候,a1=1.2;a2为风动工具磨损后,耗气量增加的系数,a2=1.1～1.15;a3为海拔修正系数,a3=1.05；ni-在一个工作班内,同型号风动工具的台数；qi-一台风动工具的耗气量；2ki-同时工作系数，查同时工作系数表,取ki=1。井下同时运行的风镐6台所必须的供风量Q=1.2×1.15×1×6×1×1=8.28m3/min井下同时运行的风钻6台所必须的供风量Q=1.2×1.15×1×6×2.5×1=20.7m3/min井下同时运行的喷浆机3台所必须的供风量Q=1.2×1.15×1×3×6×1=23.76m3/min3、确定空压机必须的排气压力根据公式:p=pg+ΣΔp+0.1=Pg+∮×L+1=0.4+35×4500/106+0.1=0.4+0.16+0.1=0.66式中,pg为风动工具的额定工作压力,MPa;ΣΔp为输气管路各部分压力损失之和,ΣΔp=λL;λ为单位长度的压力损失值,λ=30～40Pa/m;L为管路全长,m。压风管路系统：3根据安监总煤行（2007）167号文和《煤矿安全规程》规定，结合生产需要和灾害预防，井下有人作业的场所需铺设压风机管路；1、压风机管路一般选用无缝钢管；2、压风管路管径选择经查表《矿山固定机械手册》，选219×8寸，管壁厚度为8mm，管路的长度从矿井服务年限内最远的采掘工作面至压风机站的距离考虑；我矿对采区供风最远点为三段下延正常生产时，距离约为干线8寸管路4500米，分支段4寸管路2000米，末端2寸管路800米；3、压风管路在井口至井下管路最低处考虑，设置油水分离器，以解除管路内的油和凝结水、解污，在距离较远的地方可设置几点油水分离器；4、管路连接可采用焊接，安装和拆卸方便，可将几根无缝钢管先焊接，然后再用法兰连接，可以在井下焊接，主干线沿斜井进入，在集中运输巷铺设；5、管路铺设位置：干线：地面——一段风井——二段风井——三段风井——三段主井底，长度约为4500米。支线：由各片盘车场至采掘石门，长度约8000米。压风机站供风量计算：由于矿井使用的风动工具在工作中大多数是不连续的，根据采掘工作面使用风动工具的规律性，综合各单位使用风动工具台数、管道全长漏风系数，确定供风量。4Q=a1a2miqiki（m3/min）a1--管道全长的漏风系数a2--风动机具磨损后，耗气量增加的系数，一般选1.1～1.15--海拔高度修正系数mi--天中可能出现的最大需气量时，使用的同型号风动工具的台数qi--每台风动工具的耗气量ki--同型号风动工具，同时工作系数。漏风系数表：管路总长度在1000～2000M1.15管路总长度在2000M以上1.2风动设备同时使用系数风动设备11台以上0.85最大用气量班次为二班。最多同时使用风动机具的台数为：风镐2台、风煤钻8台、气腿式凿岩机10台、喷浆机2台。1台风镐耗气量为1.5m3/min，1台风煤钻耗气量为4.5m3/min，1台气腿式凿岩机耗气量为5.2m3/min，1台喷浆机耗气量8m3/min。因此2台风镐耗气量为：iiikqnyaaQ21=1.2×1.15×1×2×1.5×1=4.14m3/min8台风煤钻耗气量为：iiikqnyaaQ21=1.2×1.15×1×8×4.5×1=49.68m3/min10台凿岩机耗气量为：5iiikqnyaaQ21=1.2×1.15×1×10×5.2×1=70.76m3/min2台喷浆机耗气量为：iiikqnyaaQ21=1.2×1.15×1×2×8×1=22.08m3/min全矿总耗气量为：Q=4.14+49.68+70.76+22.08=146.66m3/min⑵估算压风机必须的出口压力：根据空压机到三段最远工作面的距离约为7.3千米，每千米管长压力损失为0.035MPa，四种风动机具中，最高额定工作压力为0.63MPa,空压机必须的出口压力为：1.0PPPe=0.63+7.3×0.035+0.1=0.986MPa故选择压风机出口压力应大于0.986MPa，应选择10MPa。