礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)方案2017.

1、 資興市唐井煤業(yè)有限公司 通風(fēng)系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)方案 2016年4月26日 通風(fēng)系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)方案1、 概況12、礦井通風(fēng)系統(tǒng)概述13、礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)方案24、主要技術(shù)安全措施105、附圖14 1、礦井概況1.1、資興市唐井煤業(yè)唐一窿井位于資興市三都礦區(qū)唐一窿井田，隸屬于唐洞街道辦事處管轄。井田面積為2.8203平方公里，礦山保有儲(chǔ)量107萬(wàn)噸（截止2016年12月底），礦井生產(chǎn)能力為15萬(wàn)噸/年。1.2、礦井采用平硐開(kāi)拓，分區(qū)式通風(fēng)方式，礦井屬低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)性，煤層無(wú)自燃傾向，礦井水火條件屬簡(jiǎn)單型。1.3、采用上下方式聯(lián)合開(kāi)采，水平標(biāo)高+270m，現(xiàn)布有兩個(gè)下山采區(qū)，即23、24采

2、區(qū)，采煤方法為走向長(zhǎng)臂后退式，回采工藝為機(jī)械化采、裝煤，工作面和運(yùn)道均采用刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，單體液壓支柱配鉸接梁支護(hù)，全部垮落法管理頂板。2、礦井通風(fēng)系統(tǒng)概述 2.1礦井現(xiàn)有一主一副兩風(fēng)井四個(gè)井口。通風(fēng)方式為分區(qū)式，主井用于運(yùn)輸、進(jìn)風(fēng)；副井用于進(jìn)風(fēng)、輔助提升；兩風(fēng)井用于回風(fēng)。 2.2 礦井采用抽出式通風(fēng)方法，回采工作面采用U型上行通風(fēng)方法，掘進(jìn)工作面采用局部壓入式通風(fēng)方法。 2.3礦井東西風(fēng)井各使用兩臺(tái)主抽風(fēng)機(jī)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。東風(fēng)井工作和備用風(fēng)機(jī)型號(hào)均為FBCZ-N012/45型軸流式風(fēng)機(jī)，額定功率：45kw,額定風(fēng)量349.5m3/s，額定靜壓3521190Pa; 西風(fēng)井工作和備用風(fēng)機(jī)型

3、號(hào)均為FBCZ-N011/30型軸流式風(fēng)機(jī)，額定功率：30kw,額定購(gòu)銷風(fēng)量26.017.4m3/s，額定靜壓1611030Pa.2.4礦井總進(jìn)風(fēng)量 2621 m3/min,其中主平硐2421 m3/min, 副平硐209 m3/min；礦井總回風(fēng)量2760 m3/min,其中東風(fēng)井回風(fēng)量1860 m3/min, 西風(fēng)井回風(fēng)量900 m3/min。3.礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)方案鑒于我礦西風(fēng)井服務(wù)區(qū)域中近期均無(wú)安排采掘工作面計(jì)劃，經(jīng)礦務(wù)會(huì)決定暫停使用西風(fēng)井。3.1.改造后礦井通風(fēng)方式為中央分列式，即主井和副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)（東風(fēng)井）。3.2.主要通風(fēng)機(jī)工作方法仍然為軸流式風(fēng)機(jī)抽出式。3.3.主要通

4、風(fēng)機(jī)參數(shù)型號(hào) FBCZ-N012/45數(shù)量 兩臺(tái)風(fēng)量 5702040 m3/min靜壓 3521190 Pa電壓 660 V功率45 KW3.4.通風(fēng)系統(tǒng)改造主要工程3.4.1.在主平硐11采區(qū)運(yùn)輸大巷口子砌密閉一痤。在西風(fēng)井安全出口風(fēng)硐口子 處各砌密閉一痤，防爆風(fēng)門(mén)上鎖。3.4.2.拆除西風(fēng)井兩臺(tái)風(fēng)機(jī)電機(jī)并入庫(kù)。3.5.改造后的礦井通風(fēng)系統(tǒng)2334回采工作面：主平硐（進(jìn)風(fēng)）233軌道下山（進(jìn)風(fēng)）2334運(yùn)道（進(jìn)風(fēng)）2334采面（回風(fēng)）2334風(fēng)巷（回風(fēng)）東風(fēng)井總回風(fēng)巷；2331運(yùn)道掘進(jìn)：主平硐（進(jìn)風(fēng)）233軌道下山（進(jìn)風(fēng)）2331運(yùn)道工作面（回風(fēng)）東風(fēng)井總回風(fēng)巷；2331風(fēng)巷掘進(jìn)工作面：主平

5、硐（進(jìn)風(fēng)）233軌道下山（進(jìn)風(fēng)）2331風(fēng)巷掘進(jìn)工作面（回風(fēng)）東風(fēng)井總回風(fēng)巷；24采區(qū)掘進(jìn)工作面（繞道及回風(fēng)下山）：主平硐（進(jìn)風(fēng)）14運(yùn)輸大巷（進(jìn)風(fēng)）24回風(fēng)繞道掘進(jìn)工作面（回風(fēng)）14上山（回風(fēng)）東風(fēng)井。通風(fēng)系統(tǒng)圖（見(jiàn)附圖1） 采區(qū)通風(fēng)方式：分區(qū)通風(fēng)；工作面通風(fēng)方式：U型上行通風(fēng)方式；掘進(jìn)通風(fēng)方式：獨(dú)立通風(fēng)；機(jī)電峒室通風(fēng)方式：獨(dú)立通風(fēng)。預(yù)計(jì)礦井通風(fēng)阻力：417Pa;預(yù)計(jì)礦井通風(fēng)等積孔：1.01.19m2;預(yù)計(jì)礦井主要進(jìn)、回風(fēng)井巷風(fēng)速：1.073.2m/s。3.6.礦井總風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配3.6.1.礦井需風(fēng)量計(jì)算3.6.1.1生產(chǎn)礦井需要風(fēng)量，按各采掘工作面、硐及其它巷道等用風(fēng)地點(diǎn)分別計(jì)算，包

6、括按規(guī)定配備的備用工作面?，F(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)必須保證各用風(fēng)地點(diǎn)穩(wěn)定可靠供風(fēng)。Qra(QcfiQhfiQuriQsciQrli)kaq式中 Qra礦井需要風(fēng)量, m3 / min；Qcfi采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3 / min；Qhfi掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3 / min；Quri硐室實(shí)際需要風(fēng)量，m3 / min；Qsci備用工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3 / min；Qrli其他用風(fēng)巷道實(shí)際需要風(fēng)量，m3 / min；kaq礦井通風(fēng)需風(fēng)系數(shù)(抽出式kaq取1.151.20，壓入式kaq取1.251.30)。3.6.1.2采煤工作面需要風(fēng)量每個(gè)采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按工作面氣象條件、瓦斯涌出量、

7、二氧化碳涌出量、工作人員和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中最大值。3.6.1.2.1按氣象條件計(jì)算：Qcfi=6070%vcfiScfikchikcli（m3/min） =6070%1.54.81.01.0=302.4（m3/min）式中 vcfi采煤工作面的風(fēng)速，m/s。2334工作面進(jìn)風(fēng)流的實(shí)際最高溫度選??；取值為1.51.8，取1.5；Scfi采煤工作面的平均有效斷面積，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計(jì)算，m2；Scfi =1.2(5+3)2=4.8m2 kchi采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)，具體按表4-2取值，采高2m取值為1.0；kcli采煤工作面長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)，具體按

8、表4-3取值，采煤工作面長(zhǎng)度為80120m時(shí)，取1.0；70%有效通風(fēng)斷面系數(shù)；60單位換算產(chǎn)生的系數(shù)。表-1 采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫與對(duì)應(yīng)風(fēng)速采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫采煤工作面風(fēng)速（ms-1）201.020231.01.523261.51.826281.82.528302.53.0表-2 kch采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)采高m2.02.02.52.5及放頂煤工作面系數(shù)（kch）1.01.11.2表-3 kcl采煤工作面長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)采煤工作面長(zhǎng)度m系數(shù)（kcl）150.815800.80.9801201.01201501.11501801.21801.301.403.6.1.2.2按照瓦斯涌出量計(jì)算：Q

9、cfi=100qcgikcgi（m3/min） =1007.4190%12000090%/(2702460)1.5=277.875（m3/min）式中 qcgi采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min。該礦2015年度瓦斯鑒定礦井相對(duì)CH4涌出量為7.41m3/t ，回采工作面相對(duì)CH4涌出量應(yīng)按礦井相對(duì)CH4涌出量的90%計(jì)算，礦井2016年原煤產(chǎn)量為120000t，回采產(chǎn)量按礦井產(chǎn)量90%計(jì)，年生產(chǎn)天數(shù)為270天，則其絕對(duì)瓦斯涌出量為：7.4190%12000090%/(2702460) （m3/min）；kcgi采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù) 觀測(cè)1個(gè)月

10、，最大絕對(duì)瓦斯涌出量和月平均絕對(duì)瓦斯涌出量的比值；炮采面1.42.0，取1.5；100按采煤工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過(guò)1的換算系數(shù)。3.6.1.2.3按照二氧化碳涌出量計(jì)算： Qcfi=67qccikcci（m3/min） =679.5990%12000090%/(2702460)1.5=240.95（m3/min）式中 qcci采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對(duì)二氧化碳涌出量，m3/min。該礦2015年度瓦斯鑒定礦井相對(duì)二氧化碳涌出量為9.59m3/t ，回采工作面相對(duì)二氧化碳涌出量應(yīng)按礦井相對(duì)二氧化碳涌出量的90%計(jì)算，礦井2016年原煤產(chǎn)量為150000t，回采產(chǎn)量按礦井產(chǎn)量90%計(jì)

11、，年生產(chǎn)天數(shù)為270天，則其絕對(duì)二氧化碳涌出量為：9.5990%12000090%/(2702460) （m3/min）； kcci采煤工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)觀測(cè)1個(gè)月，最大絕對(duì)二氧化碳涌出量和月平均絕對(duì)二氧化碳涌出量的比值；炮采面1.42.0，取1.5。67按采煤工作面回風(fēng)流中二氧化碳的濃度不應(yīng)超過(guò)1.5的換算系數(shù)。3.6.1.2.4按炸藥量計(jì)算：該礦按使用二、三級(jí)煤礦許用炸藥計(jì)算：Qcfi=10Acfi（m3/min）=105=50（m3/min）；式中 Acfi采煤工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg；機(jī)采需刷兩端口，實(shí)測(cè)為5.0kg。10每千克二、三級(jí)煤

12、礦許用炸藥需風(fēng)量，m3/min。3.6.1.2.5按工作人員數(shù)量驗(yàn)算：Qcfi4Ncfi=422=88（m3/min）；式中 Ncfi采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)；取22人4每人需風(fēng)量，m3/min。3.6.1.2.6按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：3.6.1.2.6.1驗(yàn)算最小風(fēng)量：Qcfi600.25Scbi（m3/min）=600.254.2=63（m3/min）Scbi =lcbihcfi70%（m2）=5.01.270%=4.2（m2）3.6.1.2.6.2.驗(yàn)算最大風(fēng)量：Qcfi604.0Scsi（m3/min）=604.02.52=604.8（m3/min）Scsi=lcsihcfi70%（m2

13、）=3.01.270%=2.52（m2）式中 Scbi采煤工作面最大控頂有效斷面積，m2；lcbi采煤工作面最大控頂距， m；為5.0mhcfi采煤工作面實(shí)際采高， m；為1.2mScsi采煤工作面最小控頂有效斷面積，m2；lcsi采煤工作面最小控頂距，m；為3.0m0.25采煤工作面允許的最小風(fēng)速，m/s；70%有效通風(fēng)斷面系數(shù)；4.0采煤工作面允許的最大風(fēng)速，m/s；經(jīng)以上計(jì)算，取回采工作面風(fēng)量計(jì)算最大值302.4m3/min，加上一個(gè)備用回采工作面配風(fēng)需增50，故礦井采煤工作面總需要風(fēng)量為453.6 m3/min（或7.56m3/s）。3.6.1.3掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量.每個(gè)掘進(jìn)工作面實(shí)際

14、需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作人員、爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中最大值。3.6.1.3.1按照瓦斯涌出量計(jì)算：Qhfi=100qhgikhgi=1000.9210%1.5=13.8 m3/min式中 qhgi掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中平均絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min。抽放礦井的瓦斯涌出量，應(yīng)扣除瓦斯抽放量進(jìn)行計(jì)算；掘進(jìn)工作面絕對(duì)CH4涌出量按礦井平均風(fēng)排絕對(duì)CH4涌出量的10%計(jì)算，即0.9210%；khgi掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測(cè)1個(gè)月，最大絕對(duì)瓦斯涌出量與月平均絕對(duì)瓦斯涌出量的比值；炮采面1.

15、42.0，取1.5。100按掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過(guò)1的換算系數(shù)。3.6.1.3.2按照二氧化碳涌出量計(jì)算：Qhfi=67qhcikhci=679.5910%12120/(302460)1.5= 27.04（m3/min）；式中 qhci掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中平均絕對(duì)二氧化碳涌出量，m3/min；掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中平均絕對(duì)二氧化碳涌出量按礦井絕對(duì)二氧化碳涌出量的10%計(jì)算；礦井2016年月生產(chǎn)原煤平均為12120t，生產(chǎn)天數(shù)30天，其絕對(duì)二氧化碳涌出量為：9.5912120/(302460) （m3/min）;掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對(duì)二氧化碳涌出量按礦井平均絕對(duì)二氧化碳涌出量的1

16、0%計(jì)算，即9.5910%12120/(302460) （m3/min）；khci掘進(jìn)工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測(cè)1個(gè)月，最大絕對(duì)二氧化碳涌出量與月平均絕對(duì)二氧化碳涌出量的比值；炮采面1.42.0，取1.5。67按掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中二氧化碳的濃度不應(yīng)超過(guò)1.5的換算系數(shù)。3.6.1.3.3按炸藥量計(jì)算：該礦按使用二、三級(jí)煤礦許用炸藥計(jì)算煤巷：Qhfi=10Ahfi（m3/min）=1062個(gè)(頭)=120（m3/min）巖巷：Qhfi=10Ahfi（m3/min）=108.51個(gè)(頭)=85（m3/min）式中 Ahfi掘進(jìn)工作面1次爆破所用的最大炸藥量，k

17、g。根據(jù)實(shí)測(cè)為煤巷6.0kg，巖巷8.5kg；10每千克二、三級(jí)煤礦許用炸藥需風(fēng)量，m3/min。按上述計(jì)算需要的總風(fēng)量，即Qhfi=205 （m3/min）。3.6.1.3.4按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算：（1）無(wú)瓦斯涌出的巖巷：Qhfi=Qafi+600.15Shdi（m3/min）=1801+600.154.8=223.2（m3/min）（2）有瓦斯涌出的巖巷、半煤巖巷和煤巷：Qhfi=Qafi+600.25Shdi（m3/min）=1802+600.254.8=432.0（m3/min）式中 Qafi掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量的總和，m3/min；礦井實(shí)際安排2個(gè)煤巷掘進(jìn)工

18、作面和1個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面，掘進(jìn)工作面均采用11kw局部扇風(fēng)機(jī)送風(fēng)，該風(fēng)機(jī)正常情況下吸風(fēng)量為180m3/min；即Qafi=1802m3/min；0.15無(wú)瓦斯涌出巖巷的允許最低風(fēng)速；0.25有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷允許的最低風(fēng)速；Shdi局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間的巷道最大斷面積，m2。根據(jù)實(shí)測(cè)，為4.8m2；故掘進(jìn)所需總風(fēng)量為：223.2432.0655.2（m3/min）3.6.1.3.5按工作人員數(shù)量驗(yàn)算：Qafi4Nhfi（m3/min）=453=60（m3/min）式中 Nhfi掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)。該礦實(shí)際每個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)為5人。3.6.1.3.6

19、按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算：3.6.1.3.6.1驗(yàn)算最小風(fēng)量：無(wú)瓦斯涌出的巖巷：Qafi600.15Shfi（m3/min）223.2（m3/min）600.154.8=43.2（m3/min）有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷：Qafi600.25Shfi（m3/min）216.0（m3/min）600.254.8=72.0（m3/min）3.6.1.3.6.2驗(yàn)算最大風(fēng)量：Qafi604.0Shfi（m3/min）223.2（m3/min）6044.8=1152.0（m3/min）式中 Shfi掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m2。為4.8m2。經(jīng)以上計(jì)算，取最大值掘進(jìn)工作面需總風(fēng)量為655.2m3/min

20、。故 Q掘=655.2m3/min 或10.92m3/s。 3.6.1.4、硐室及其它巷道需風(fēng)量我礦現(xiàn)階段有233絞車房、23絞車房和23采區(qū)變電所、+50水泵房等4個(gè)硐室需配風(fēng)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)硐室配1.5m3/s/處，因此Q硐室=1.546.0m3/s；無(wú)其它需配風(fēng)巷道與地點(diǎn)，因此Q其它=0m3/s。3.6.1.5、全礦需風(fēng)量Q= (Q采+Q掘+Q硐室+Q其它)kaq =(7.56+10.92+6.0+0)1.15=28.15（ m3/s）(或1689m3/min).綜上所述，礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造后，東風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)抽出風(fēng)量完全能滿足礦井實(shí)際需風(fēng)量。4、主要技術(shù)安全措施 4.1通風(fēng)機(jī)、附屬設(shè)備設(shè)施 4

21、.1.1主扇應(yīng)滿足兩水平（包括23采區(qū)、24采區(qū)）各個(gè)時(shí)期的工程變化；并使通風(fēng)設(shè)備長(zhǎng)期高效率運(yùn)行。 4.1.2風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有10%的余量。 4.1.3軸流式通風(fēng)機(jī)應(yīng)校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)參量還應(yīng)校驗(yàn)反風(fēng)時(shí)的參量。 4.1.4回風(fēng)立井外部漏風(fēng)率不得超過(guò)5%。 4.1.5主扇應(yīng)有兩回路直接由變（配）電所饋出的供電線路；主扇的控制回路和輔助設(shè)備，必須有與主扇同等可靠的備用電源。 4.1.6必須安裝2套同等能力的主要通風(fēng)機(jī)裝置，其中1套作備用，備用通風(fēng)機(jī)必須能在10min內(nèi)開(kāi)動(dòng)。 4.1.7完善主扇定期檢修制度，至少每月檢查1次主扇。 4.1.8改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或葉片角度時(shí)，必須經(jīng)礦技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。 4.1.9主扇投入使用前，必須進(jìn)行1次性能測(cè)試和試運(yùn)行工作，以后每5年至少進(jìn)行1次性能測(cè)試。 4.1.10礦井通風(fēng)機(jī)房應(yīng)按同類型礦井井口防洪標(biāo)準(zhǔn)采取防洪措施。 4.1.11通風(fēng)機(jī)房周圍20m以內(nèi)不得布置有煙火作業(yè)的建筑物及設(shè)施，并應(yīng)考慮噪音及排出的乏風(fēng)對(duì)周圍的影響。 4.1.12嚴(yán)禁主扇房兼做他用。其內(nèi)必須安裝水柱計(jì)、電流表、電壓表、軸承溫度計(jì)。設(shè)置直通電話，設(shè)置反向操作系統(tǒng)圖及司機(jī)崗位責(zé)任制和操作規(guī)程。 4.1.13司機(jī)每小時(shí)記錄1次主扇運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)異常，立即報(bào)告。