煤矿通风系统改造设计方案王.doc

通风系统改造设计方案 编 制：王石卫 普安县地瓜镇宏发煤矿 二一五年五月二十日 通风系统改造设计方案一、 概况 1二、矿井通风系统概述1三、矿井通风系统改造设计方案2四、主要技术安全措施10五、其它说明13六、附图14 1、概 况 宏发煤矿位于贵州省普安南部地瓜镇，地瓜勘查区北部边界附近，隶属普安县地瓜镇管辖。 宏发煤矿于2007年由原普安县地瓜镇兴强联办煤矿、坳上联办煤矿整合形成，年核定生产能力30万t/a。井田面积约3.14km2。 目前矿井有两个回采工作面，分别为11701回采工作面（维护），12601回采工作面；2个掘进工作面，为11702切眼、11702回风巷。2、矿井通风系统 2.1现有通风方式矿井通风方式为分区式，目前的通风系统：主平硐、副平硐、进风斜井、进风平硐进风；配风井、回风平硐、回风斜井回风。11701采面风路：新鲜风1路从从副平硐轨道石门11701运输巷11701采面；2路从运输石门（17-1煤）运输下山、轨道下山11701运输巷。乏风从11701采面11701回风巷回风下山回风石门回风平硐地面。12601综采面风路：新鲜风1路从主平硐皮带运输大巷联络进风巷12601运输巷12601采面；2路从进风斜井（26号煤）运输下山12601运输巷。乏风从12601采面12601回风巷联络巷四平巷（26号煤）回风下山配风井地面。11702掘进工作面风路：新鲜风1路从副平硐轨道石门11702运掘进工作面；2路从运输石门（17-1煤）运输下山、轨道下山11702运输巷。乏风从11702掘进工作面联络巷（17-1煤）回风下山回风石门回风平硐地面。系统改造前的通风线路见附图6.1。进、回风井巷布置形式：四进三回；进、回风井巷与采掘面联接方式：并联（沿走向）；采区通风方式：分区通风；掘进通风方式：局扇压入式独立通风；机电峒室通风方式：独立通风；采煤工作面通风方式：U型上行通风方式。2.2通风方法 矿井采用机械抽出式通风方法，回采工作面采用U型上行通风方法，掘进工作面采用局部压入式通风方法。 2.3主扇风机及附属装置 矿井三个回风井均安装使用FBCDZNO-16型对旋轴流风机，其中回风平硐2台，一台使用，一台备用；配风井、回风斜井分别安装1台。 扇风机主要技术参数、附属装置：型号 ：FBCZN0-16数量： 6台风量： 1698m3/min风压：7022650Pa转数：980 r /min电流 ： 141/84.4A电压 ：380/660V功率： 275 KW电机 ：YBR2-315S-6厂家： 运城市宏节能防爆风机制造有限公司扩散塔 ：2套水柱计： 2支消音器 ：2套2.4矿井主要通风参数：矿井总进风量5045m3/min矿井总回风量5118m3/min矿井有效风量率 8590%矿井主扇负压 340980 Pa矿井通风等积孔 3.8m2矿井通风巷道总长度 5Km矿井外部漏风率 5%3、矿井通风系统改造设计方案 3.1编制通风系统改造设计方案的依据 3.1.1相关规定、技术规范及基本方法 煤矿安全规程（2010年2月第1版）之104条、107条； 煤矿井工开采通风技术条件，AQ1028-2006，国家安全生产监督管理局； 矿井通风技术之矿井通风设计，煤炭工业出版社2008年11月。 3.1.2宏发煤矿的自然、生产技术资料 3.1.2.1矿井自然资料 矿井地质图、地形图； 瓦斯及二氧化碳涌出量； 煤层自然倾向性及自然发火性鉴定报告； 煤尘爆炸危险性鉴定报告。 3.2改造后的矿井通风系统 3.2.1矿井通风方式改造后的矿井通风方式仍为分区式：主平硐、副平硐、进风斜井、进风平硐、配风井（由原回风井改为进风井）进风；回风平硐、回风斜井回风。由于配风井主扇和回风斜井主扇风机型号、功率相同，把配风井的主扇风机运到回风斜井安装使用，可实现“双风机、双电源”，能够自动切换。在以下地点打设2组（4道）防突风门： 26号煤）回风下山上口以西12601采面对应位置之间四平巷内。 3.2.2矿井通风方法 主要通风机的工作方法为对旋轴流风机抽出式。 3.2.3通风机主要参数同表一3.2.4矿井通风系统改造主要工程1、移装主扇1台；2、见防突风门2组（4道）； 3、在四平巷，采煤对应位置以西段新建测风站1座。3.2.5改造后的矿井通风系统11701采面风路、11702掘进工作面风路和改造前一样，路线不变。12601综采面风路：（1）新鲜风从主平硐一平巷联络进风巷12601运输巷12601采面；乏风从12601采面12601回风巷联络巷四平巷回风斜井地面。（2）新鲜风从进风斜井12601运输巷12601采面；乏风从12601采面12601回风巷联络巷四平巷回风斜井地面。 系统改造后的通风线路见附图6.2、6.3。 进、回风井巷布置形式：五进两回； 进、回风井巷与采掘面联接方式：并联（沿走向）；采区通风方式：分区通风；掘进通风方式：局扇压入式独立通风；机电峒室通风方式：独立通风； 工作面通风方式：U型上行通风方式； 预计矿井通风阻力：492.7Pa；预计矿井通风等积孔：3.83.5m2; 预计矿井主要进、回风井巷风速：1.99.6m/s。 3.3矿井总风量计算和风量分配 3.3.1风量计算 矿井的总需风量，按采、掘、硐及其它需风地点实际需要风量的总和计算，即 Q矿（Q采+Q掘+Q硐+Q其它）K矿通 Q采采面和备面所需风量之和，m3/min; Q掘掘面所需风量之和，m3/min;Q硐硐室所需风量之和，m3/min; Q其它其它用风地点所需风量之和，m3/min。K矿通矿井通风系数，取1.0（抽出式）。 3.3.1.1综采面需风量计算 A、按瓦斯涌出量计算 采煤工作面绝对瓦斯涌出量按5.42 m3/min，采面瓦斯涌出量不均匀和备用风量系数（K）取1.4则 Q采1005.421.4758.8m3/min。 B、按采煤工作面温度计算 Q采60V采S采K采 V采采煤工作面适宜风速，取1.2m/s。S采采煤工作面平均断面，取（5.45+4.85）2.5(1/2)12.88m2，计算按其80（10.3m2）。 K采风量备用系数，取1.1，则Q采601.2（12.8880）1.1816.08m3/min。 C、按工作面同时工作的最多人数计算Q采4N采 N采工作面同时工作的最多人数，取40人，则Q采440160m3/min。 D、按最低风速验算采面最小风量Q采V采S采600.2510.3 154.5m3/min。 V采工作面允许最小风速，取0.25m/s；S采工作面平均断面，取10.3m2。E、按最高风速验算采面最大风量 Q采V采S采24010.32472m3/min。 V采采煤工作面允许最大风速，取4m/s；S采采煤工作面平均断面，取10.3m2。12601综采面风量取816.08m3/min。 3.3.1.2普采面需风量计算 同理，经计算11701普采面需风量为704.4m3/min。 3.3.1.3掘进面风量计算 A、按瓦斯涌出量计算 Q掘=100q瓦掘K掘通 式中： Q掘掘进工作面实际需要的风量，m3/s； q瓦掘掘进工作面经瓦斯抽放以后的瓦斯涌出量，m3/min；K掘通掘进工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数，该数值应 经过观察实测后取得；一般取1.52.0，本设计取2.0； Q掘100q瓦掘K掘通/601000.62.0/602m3/min； B、按炸药使用量计算 Q掘25 A /60 式中：A掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，13kg； 25每千克炸药爆炸后需要供给的风量，m3/minkg； Q掘25 A /602513/605.4m3/s。 C、按工作面人员数量计算 Q掘4Nc42080m/min1.33m3/s 式中： Nc掘进工作面同时工作的最多人数，20人； D、按局部通风机的吸风量计算 Q掘Q吸IK38111.2 457.2m3/min7.62 m3/s 式中Q吸掘进工作面局部通风机的额定风量，本设计掘进工作面选用FBD-No5.6/211型局部通风机，其额定风量381208m3/min； I掘进工作面同时运转的局部通风机台数，取1台； K为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数。取K1.2。 经计算，设计煤巷普通钻爆法掘进工作面风量为7.62m3/s。 D、按风速验算 0.25SjQ掘4Sj， 则 0.25Sj0.256.51.63(m3/s)Q掘 4Sj146.526(m3/s)Q掘 式中：Sj顺槽掘进工作面巷道过风断面，6.5m2； 3.3.1.4硐室需风量计算 独立通风的硐室有： （1）容易时期： 采区变电所 1 m3/s33m3/s 水泵房 1m3/s 底板瓦斯抽采巷 5m3/s 一采区运输上山上段 1 m3/s 一采区轨道上山上段 1 m3/s （2）困难时期： 采区变电所 1 m3/s33m3/s 水泵房 1m3/s 底板瓦斯抽采巷 5m3/s 5、其它风量：结合本矿井的实际情况 矿井通风容易时期Q其它（Q采Q掘Q硐）5%（13.6011.740.5+7.622+11）5%2.29m3/s 矿井通风困难时期 Q其它（Q采Q掘Q硐）5%（13.6011.740.5+7.622+9）5%2.19m3/s 3.3.2矿井总需风量为3.3.2.1通风容易时期Q矿（Q采+Q掘+Q硐+Q其它）1.25 （13.60+11.740.5+7.622+11+2.29）1.2560m3/min取60m3/min。3.3.2.1通风困难时期Q矿（Q采+Q掘+Q硐+Q其它）1.25 （13.60+11.740.5+7.622+9+2.19）1.2557.38 m3/min取58m3/min。 3.3.3风量分配 矿井风量分配表名 称矿井通风容易时期配风量矿井通风困难时期配风量（m/s）（m/s）采煤工作面风量14+614+6预抽瓦斯工作面55掘进工作面风量1022010220硐室风量119其他44总配风量合计6058 4、主要技术安全措施 4.1通风机、附属设备设施 4.1.1主扇应满足开采水平各个时期的工程变化；并使通风设备长期高效率运行。 4.1.2风机能力应留有10%的余量。 4.1.3轴流式通风机应校验电动机正常启动参量还应校验反风时的参量。 4.1.4回风立井外部漏风率不得超过5%。 4.1.5主扇应有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路；主扇的控制回路和辅助设备，必须有与主扇同等可靠的备用电源。 4.1.6必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在10min内开动。 4.1.7完善主扇定期检修制度，至少每月检查1次主扇。 4.1.8改变通风机转数或叶片角度时，必须经矿技术负责人批准。 4.1.9主扇投入使用前，必须进行1次性能测试和试运行工作，以后每5年至少进行1次性能测试。 4.1.10矿井通风机房应按同类型矿井井口防洪标准采取防洪措施。 4.1.11通风机房周围20m以内不得布置有烟火作业的建筑物及设施，并应考虑噪音及排出的乏风对周围的影响。 4.1.12严禁主扇房兼做他用。其内必须安装水柱计、电流表、电压表、轴承温度计。设置直通电话，设置反向操作系统图及司机岗位责任制和操作规程。 4.1.13司机每小时记录1次主扇运行情况，发现异常，立即报告。 4.1.14主扇机房内，噪音必须达标，否则必须采取降噪措施。 4.1.15因检修、停电或其他原因停止主扇运转时，必须制定停风措施。 4.1.16主扇停运时，井下必须立即停止工作、切断电源，撤出人员。且必须打开井口防爆门和有关风门，尽量利用自然风压通风。 4.1.17主扇应设监测系统，以监测主扇及电机的运转情况。 4.1.18防爆门每半年检查维修1次。 4.1.19风硐内墙光滑，拐弯平缓，圆弧连接，严密不漏风。风硐和主扇相连一段巷道的长度应不小于1012倍的风机动轮直径。 4.1.20扩散塔应用金属板焊接，尽量减少阻力。 4.2矿井反风 4.2.1反风装置结构简单，坚固可靠。 4.2.2操作开关集中安设，灵敏可靠，一人操作。 4.2.3能在10min内改变井巷中的风流方向。 4.2.4反向风量不应小于正常风量的40%。 4.2.5必须制定明确的反风方法。 4.2.6每季检查1次反风设施，每年进行1次矿井反风演习，并撰写反风演习报告且报批、备查。 4.2.7反风演习持续时间，本矿应不少于2h。 4.2.8反讽演习时，反风出风井口附近20m范围之内及其相连通的井口建筑物内，必须切断电源，禁止一切火源存在，并禁止交通。 4.2.9反风时，应安排专人记录瓦斯、温度、风流反向时间、风量、大气压力、主扇正、负压等有关参数的记录。 4.3通风设施 4.3.1改风所需建造的通风设施，其设置位置、施工质量必须满足规定要求。 4.3.2今后设置永久性密闭必须同时安装观察孔、反水池、抽放管等设施。 4.3.3今后设置风桥，其有效断面积不应小于回风顺槽断面积。且其内不应设置风窗。 4.3.4大于6m的盲巷必须设置全风压借风风障。 4.3.5各种通风设施均应建立台账、记录、按相关规定进行检查。 4.4通风机构和仪器仪表 4.4.1必须增设专职测风员。 4.4.2强化通风机构，落实总工程师、通风科长、通风专业队伍责任制。 4.4.3配足备齐各类通风仪器仪表。 5、其它说明 本方案提供的矿井总进风量3600 m3/min，通风生产能力30万t/a，是在充分满足前文所述有关内容的前提下； 在生产条件允许的前提下，采掘面布置尽量东、西两翼平衡、兼顾； 6、附图 6.1系统改造前的矿井通风示意图 6.2系统改造后的矿井通风示意图 6.3系统改造后的矿井通风网络图12