一种煤矿中央水仓全风压通风系统和设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107083984A(43)申请公布日2017.08.22(21)申请号201710445340.9(22)申请日2017.06.14(71)申请人陕西有色榆林煤业有限公司地址719099陕西省榆林市榆阳区金鸡滩镇陕西有色榆林新材料循环经济产业园陕西有色榆林煤业有限公司(72)发明人陈涛刘占飞姚纪凯潘建国韩鑫儒吴恩全郭可程传玉胡志华牛佳波(74)专利代理机构北京国林贸知识产权代理有限公司11001代理人李富华李桂玲(51)Int.Cl.E21F1/18(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种煤矿中央水仓全风压通风系统和设计方法(57)摘要本发明涉及一种煤矿中央水仓全风压通风系统和设计方法，包括：根据送风顺序而依次连接的主或副斜井、辅运大巷、水仓通道、主水仓和副水仓，主水仓和副水仓通过吸水井处调节风窗、水泵房、泵房通道、回风顺槽、回风大巷、回风斜井。本发明通过简单的在水泵房和水仓之间的隔墙上开调节风窗的方式，利用水泵房作为通风路径，解决了矿井传统中水仓不能自然通风的问题，将主副水仓由盲巷改为通风巷道，消除安全隐患。这种方式将中央水仓通风方式由机械式改为利用巷道风压差自然通风，可以为中央水仓提供新鲜风流，实现稳定通风，供风量更大，改造过程十分简单，基本没有土方量，使用中也无需增加任何动力设备，基本无需维护，大大节约了使用成本和人力资源。CN107083984ACN107083984A权利要求书1/2页1.一种煤矿中央水仓全风压通风系统，包括：根据送风顺序而依次连接的主或副斜井、辅运大巷、水仓通道、主水仓和副水仓，其特征在于，主水仓和副水仓通过吸水井处调节风窗、水泵房、泵房通道、回风顺槽、回风大巷、回风斜井。2.根据权利要求1所述的通风系统，其特征在于，所述的水仓通道与主水仓和副水仓的连接处分别设置风速传感器。3.根据权利要求1或2所述的通风系统，其特征在于，所述的调节风窗处设置二氧化碳传感器。4.根据权利要求3所述的通风系统，其特征在于，所述的调节风窗设置在主水仓或副水仓与水泵房隔墙的顶部。5.根据权利要求4所述的通风系统，其特征在于，所述的调节风窗形状为矩形，包括：框架、导轨及活动调节板。6.一种设计权利要求1所述通风系统的煤矿中央水仓全风压通风设计方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：通风量需求计算的步骤：包括人员需风量、二氧化碳涌出量、设备需风量、通风行人巷道需风量；人员需风量Q人员：Q人员=a×n其中：a为每人每分钟应供给的最低风量，n为水仓清仓同时工作的最多人数；二氧化碳涌出量Q二氧化碳：Q二氧化碳=100×q×K其中：q为平均绝对二氧化碳涌出量，K为因二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数；设备需风量Q设备：Q设备=Σm×d×W其中：m为同功率设备的数量，d为单位功率配风量，W为单台车辆功率；风行人巷道需风量Q通风行人：0.15SC≤Q通风行人式中，SC－通风行人巷道过风断面；选取人员需风量Q人员、二氧化碳涌出量Q二氧化碳、车辆废气需风量Q设备、通风行人巷道需风量Q通风行人中的最大值为水仓通风量Q需；计算通风窗总阻力的步骤：根据公式计算总阻力h：R=α·L·u/s3h=R×Q2其中：其中：R为巷道的摩擦风阻，α为摩擦阻力系数，L为巷道长度，u为巷道周长，s为巷道的净断面积，Q为巷道的风量；通风窗面积计算的步骤：根据公式计算通风窗通风面积：调节风窗开口断面积的计算：当Sc/S≤0.5时，，2CN107083984A权利要求书2/2页其中：Sc为调节风窗的断面积；S为巷道的断面积；Q为通过的风量；hc为调节风窗阻力。3CN107083984A说明书1/7页一种煤矿中央水仓全风压通风系统和设计方法技术领域[0001]本发明涉及一种煤矿中央水仓全风压通风系统和设计方法，是一种煤矿中的通风设施和设计方法，是一种煤矿中设备检修的安全设施和设计方法。背景技术[0002]煤矿中央水泵房系统是布置在煤矿开采主水平上、主副井筒底部、联接矿井大巷的主要硐室，包括水泵房、主水仓、副水仓、管子道、吸水井等，其中的主水仓和副水仓的组合称为中央水仓。中央水仓的作用是快速吸纳矿井中的涌水，等待被水泵排出矿井，以防止工作面及个主要巷道被水淹没，而无法正常工作。由于矿井中的涌水携带有大量的杂物和淤泥，进入中央水仓后，由于处于暂时的静止状态，这些杂物和泥沙便沉淀于主、副水仓中，尤其是涌水量大的矿井或采区水仓，致使中央水仓清理频繁。主水仓和副水仓通常为两条上下平行的巷道，人员一般不得进入中央水仓，只是在维护清理过程中需要人员进入，因此，主、副水仓在传统的设计中一般均没有通风，主、副水仓实际上以盲巷的状态存在。然而，数百米长的主副水仓，地势较低，容易积聚瓦斯、