礦井通風系統(tǒng)改造設計方案2017

1、 資興市唐井煤業(yè)有限公司 通風系統(tǒng)改造設計方案 2016年4月26日 通風系統(tǒng)改造設計方案1、 概況12、礦井通風系統(tǒng)概述13、礦井通風系統(tǒng)改造設計方案24、主要技術安全措施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，礦山保有儲量107萬噸（截止2016年12月底），礦井生產(chǎn)能力為15萬噸/年。1.2、礦井采用平硐開拓，分區(qū)式通風方式，礦井屬低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險性，煤層無自燃傾向，礦井水火條件屬簡單型。1.3、采用上下方式聯(lián)合開采，水平標高+270m，現(xiàn)布有兩個下山采區(qū)，即23、24采

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

3、號均為FBCZ-N011/30型軸流式風機，額定功率：30kw,額定購銷風量26.017.4m3/s，額定靜壓1611030Pa.2.4礦井總進風量 2621 m3/min,其中主平硐2421 m3/min, 副平硐209 m3/min；礦井總回風量2760 m3/min,其中東風井回風量1860 m3/min, 西風井回風量900 m3/min。3.礦井通風系統(tǒng)改造設計方案鑒于我礦西風井服務區(qū)域中近期均無安排采掘工作面計劃，經(jīng)礦務會決定暫停使用西風井。3.1.改造后礦井通風方式為中央分列式，即主井和副井進風，風井回風（東風井）。3.2.主要通風機工作方法仍然為軸流式風機抽出式。3.3.主要通

4、風機參數(shù)型號 FBCZ-N012/45數(shù)量 兩臺風量 5702040 m3/min靜壓 3521190 Pa電壓 660 V功率45 KW3.4.通風系統(tǒng)改造主要工程3.4.1.在主平硐11采區(qū)運輸大巷口子砌密閉一痤。在西風井安全出口風硐口子 處各砌密閉一痤，防爆風門上鎖。3.4.2.拆除西風井兩臺風機電機并入庫。3.5.改造后的礦井通風系統(tǒng)2334回采工作面：主平硐（進風）233軌道下山（進風）2334運道（進風）2334采面（回風）2334風巷（回風）東風井總回風巷；2331運道掘進：主平硐（進風）233軌道下山（進風）2331運道工作面（回風）東風井總回風巷；2331風巷掘進工作面：主平

5、硐（進風）233軌道下山（進風）2331風巷掘進工作面（回風）東風井總回風巷；24采區(qū)掘進工作面（繞道及回風下山）：主平硐（進風）14運輸大巷（進風）24回風繞道掘進工作面（回風）14上山（回風）東風井。通風系統(tǒng)圖（見附圖1） 采區(qū)通風方式：分區(qū)通風；工作面通風方式：U型上行通風方式；掘進通風方式：獨立通風；機電峒室通風方式：獨立通風。預計礦井通風阻力：417Pa;預計礦井通風等積孔：1.01.19m2;預計礦井主要進、回風井巷風速：1.073.2m/s。3.6.礦井總風量計算和風量分配3.6.1.礦井需風量計算3.6.1.1生產(chǎn)礦井需要風量，按各采掘工作面、硐及其它巷道等用風地點分別計算，包

6、括按規(guī)定配備的備用工作面?，F(xiàn)有通風系統(tǒng)必須保證各用風地點穩(wěn)定可靠供風。Qra(QcfiQhfiQuriQsciQrli)×kaq式中 Qra礦井需要風量, m3 / min；Qcfi采煤工作面實際需要風量，m3 / min；Qhfi掘進工作面實際需要風量，m3 / min；Quri硐室實際需要風量，m3 / min；Qsci備用工作面實際需要風量，m3 / min；Qrli其他用風巷道實際需要風量，m3 / min；kaq礦井通風需風系數(shù)(抽出式kaq取1.151.20，壓入式kaq取1.251.30)。3.6.1.2采煤工作面需要風量每個采煤工作面實際需要風量，應按工作面氣象條件、

7、瓦斯涌出量、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)定分別進行計算，然后取其中最大值。3.6.1.2.1按氣象條件計算：Qcfi=60×70%×vcfi×Scfi×kchi×kcli（m3/min） =60×70%×1.5×4.8×1.0×1.0=302.4（m3/min）式中 vcfi采煤工作面的風速，m/s。2334工作面進風流的實際最高溫度選取；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算，m2；Scfi =1.2

8、15;(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采煤工作面長度調(diào)整系數(shù)，具體按表4-3取值，采煤工作面長度為80120m時，取1.0；70%有效通風斷面系數(shù)；60單位換算產(chǎn)生的系數(shù)。表-1 采煤工作面進風流氣溫與對應風速采煤工作面進風流氣溫采煤工作面風速（m·s-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采煤工作面長度調(diào)整系數(shù)采煤工

9、作面長度m系數(shù)（kcl）150.815800.80.9801201.01201501.11501801.21801.301.403.6.1.2.2按照瓦斯涌出量計算：Qcfi=100×qcgi×kcgi（m3/min） =100×7.41×90%×120000×90%/(270×24×60)×1.5=277.875（m3/min）式中 qcgi采煤工作面回風巷風流中絕對瓦斯涌出量，m3/min。該礦2015年度瓦斯鑒定礦井相對CH4涌出量為7.41m3/t ，回采工作面相對CH4涌出量應按礦井相對CH4涌

10、出量的90%計算，礦井2016年原煤產(chǎn)量為120000t，回采產(chǎn)量按礦井產(chǎn)量90%計，年生產(chǎn)天數(shù)為270天，則其絕對瓦斯涌出量為：7.41×90%×120000×90%/(270×24×60) （m3/min）；kcgi采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)。正常生產(chǎn)時連續(xù) 觀測1個月，最大絕對瓦斯涌出量和月平均絕對瓦斯涌出量的比值；炮采面1.42.0，取1.5；100按采煤工作面回風流中瓦斯的濃度不應超過1的換算系數(shù)。3.6.1.2.3按照二氧化碳涌出量計算： Qcfi=67×qcci×kcci（m3/min） =67&#

11、215;9.59×90%×120000×90%/(270×24×60)×1.5=240.95（m3/min）式中 qcci采煤工作面回風巷風流中平均絕對二氧化碳涌出量，m3/min。該礦2015年度瓦斯鑒定礦井相對二氧化碳涌出量為9.59m3/t ，回采工作面相對二氧化碳涌出量應按礦井相對二氧化碳涌出量的90%計算，礦井2016年原煤產(chǎn)量為150000t，回采產(chǎn)量按礦井產(chǎn)量90%計，年生產(chǎn)天數(shù)為270天，則其絕對二氧化碳涌出量為：9.59×90%×120000×90%/(270×24×

12、60) （m3/min）； kcci采煤工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風量系數(shù)。正常生產(chǎn)時連續(xù)觀測1個月，最大絕對二氧化碳涌出量和月平均絕對二氧化碳涌出量的比值；炮采面1.42.0，取1.5。67按采煤工作面回風流中二氧化碳的濃度不應超過1.5的換算系數(shù)。3.6.1.2.4按炸藥量計算：該礦按使用二、三級煤礦許用炸藥計算：Qcfi=10Acfi（m3/min）=10×5=50（m3/min）；式中 Acfi采煤工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg；機采需刷兩端口，實測為5.0kg。10每千克二、三級煤礦許用炸藥需風量，m3/min。3.6.1.2.5按工作人員數(shù)量驗算：Qcfi4Nc

13、fi=4×22=88（m3/min）；式中 Ncfi采煤工作面同時工作的最多人數(shù)；取22人4每人需風量，m3/min。3.6.1.2.6按風速進行驗算：3.6.1.2.6.1驗算最小風量：Qcfi60×0.25×Scbi（m3/min）=60×0.25×4.2=63（m3/min）Scbi =lcbi×hcfi×70%（m2）=5.0×1.2×70%=4.2（m2）3.6.1.2.6.2.驗算最大風量：Qcfi60×4.0×Scsi（m3/min）=60×4.0×2

14、.52=604.8（m3/min）Scsi=lcsi×hcfi×70%（m2）=3.0×1.2×70%=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速，m/s；70%有效通風斷面系數(shù)；4.0采煤工作面允許的最大風速，m/s；經(jīng)以上計算，取回采工作面風量計算最大值302.4m3/min，加上一個備用回采工作面配風需增50，故礦井采

15、煤工作面總需要風量為453.6 m3/min（或7.56m3/s）。3.6.1.3掘進工作面需要風量.每個掘進工作面實際需要風量，應按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作人員、爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及局部通風機的實際吸風量等規(guī)定分別進行計算，然后取其中最大值。3.6.1.3.1按照瓦斯涌出量計算：Qhfi=100×qhgi×khgi=100×0.92×10%×1.5=13.8 m3/min式中 qhgi掘進工作面回風流中平均絕對瓦斯涌出量，m3/min。抽放礦井的瓦斯涌出量，應扣除瓦斯抽放量進行計算；掘進工作面絕對CH4涌出量按礦井平均風排絕對C

16、H4涌出量的10%計算，即0.92×10%；khgi掘進工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)。正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測1個月，最大絕對瓦斯涌出量與月平均絕對瓦斯涌出量的比值；炮采面1.42.0，取1.5。100按掘進工作面回風流中瓦斯的濃度不應超過1的換算系數(shù)。3.6.1.3.2按照二氧化碳涌出量計算：Qhfi=67×qhci×khci=67×9.59×10%×12120/(30×24×60)×1.5= 27.04（m3/min）；式中 qhci掘進工作面回風流中平均絕對二氧化碳涌出量，m3/min；掘進工

17、作面回風流中平均絕對二氧化碳涌出量按礦井絕對二氧化碳涌出量的10%計算；礦井2016年月生產(chǎn)原煤平均為12120t，生產(chǎn)天數(shù)30天，其絕對二氧化碳涌出量為：9.59×12120/(30×24×60) （m3/min）;掘進工作面回風巷風流中平均絕對二氧化碳涌出量按礦井平均絕對二氧化碳涌出量的10%計算，即9.59×10%×12120/(30×24×60) （m3/min）；khci掘進工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風量系數(shù)。正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測1個月，最大絕對二氧化碳涌出量與月平均絕對二氧化碳涌出量的比值；炮采面1.42

18、.0，取1.5。67按掘進工作面回風流中二氧化碳的濃度不應超過1.5的換算系數(shù)。3.6.1.3.3按炸藥量計算：該礦按使用二、三級煤礦許用炸藥計算煤巷：Qhfi=10Ahfi（m3/min）=10×6×2個(頭)=120（m3/min）巖巷：Qhfi=10Ahfi（m3/min）=10×8.5×1個(頭)=85（m3/min）式中 Ahfi掘進工作面1次爆破所用的最大炸藥量，kg。根據(jù)實測為煤巷6.0kg，巖巷8.5kg；10每千克二、三級煤礦許用炸藥需風量，m3/min。按上述計算需要的總風量，即Qhfi=205 （m3/min）。3.6.1.3.4按

19、局部通風機實際吸風量計算：（1）無瓦斯涌出的巖巷：Qhfi=Qafi+60×0.15Shdi（m3/min）=180×1+60×0.15×4.8=223.2（m3/min）（2）有瓦斯涌出的巖巷、半煤巖巷和煤巷：Qhfi=Qafi+60×0.25Shdi（m3/min）=180×2+60×0.25×4.8=432.0（m3/min）式中 Qafi掘進工作面同時運轉(zhuǎn)的局部通風機實際吸風量的總和，m3/min；礦井實際安排2個煤巷掘進工作面和1個巖巷掘進工作面，掘進工作面均采用11kw局部扇風機送風，該風機正常情況下吸

20、風量為180m3/min；即Qafi=180×2m3/min；0.15無瓦斯涌出巖巷的允許最低風速；0.25有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷允許的最低風速；Shdi局部通風機安裝地點到回風口間的巷道最大斷面積，m2。根據(jù)實測，為4.8m2；故掘進所需總風量為：223.2432.0655.2（m3/min）·3.6.1.3.5按工作人員數(shù)量驗算：Qafi4Nhfi（m3/min）=4×5×3=60（m3/min）式中 Nhfi掘進工作面同時工作的最多人數(shù)。該礦實際每個掘進工作面同時工作的最多人數(shù)為5人。3.6.1.3.6按風速進行驗算：3.6.1.3.6.

21、1驗算最小風量：無瓦斯涌出的巖巷：Qafi60×0.15×Shfi（m3/min）223.2（m3/min）60×0.15×4.8=43.2（m3/min）有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷：Qafi60×0.25×Shfi（m3/min）216.0（m3/min）60×0.25×4.8=72.0（m3/min）3.6.1.3.6.2驗算最大風量：Qafi60×4.0×Shfi（m3/min）223.2（m3/min）60×4×4.8=1152.0（m3/min）式中 Shfi

22、掘進工作面巷道的凈斷面積，m2。為4.8m2。經(jīng)以上計算，取最大值掘進工作面需總風量為655.2m3/min。故 Q掘=655.2m3/min 或10.92m3/s。 3.6.1.4、硐室及其它巷道需風量我礦現(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個硐室需配風，根據(jù)經(jīng)驗硐室配1.5m3/s/處，因此Q硐室=1.5×46.0m3/s；無其它需配風巷道與地點，因此Q其它=0m3/s。3.6.1.5、全礦需風量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

23、/min).綜上所述，礦井通風系統(tǒng)改造后，東風井主要通風機抽出風量完全能滿足礦井實際需風量。4、主要技術安全措施 4.1通風機、附屬設備設施 4.1.1主扇應滿足兩水平（包括23采區(qū)、24采區(qū)）各個時期的工程變化；并使通風設備長期高效率運行。 4.1.2風機能力應留有10%的余量。 4.1.3軸流式通風機應校驗電動機正常啟動參量還應校驗反風時的參量。 4.1.4回風立井外部漏風率不得超過5%。 4.1.5主扇應有兩回路直接由變（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機裝置，其中1套作備用，備用通風機必須能在10min內(nèi)開動。 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改變通風機轉(zhuǎn)數(shù)或葉片角度時，必須經(jīng)礦技術負責人批準。 4.1.9主扇投入使用前，必須進行1次性能測試和試運行工作，以后每5年至少進行1次性能測試。 4.1.10礦井通風機房應按同類型礦井井口防洪標準采取防洪措施。 4.1.11通風機房周圍20m以內(nèi)不得布置有煙火作業(yè)的建筑物及設施，并應考慮噪音及排出的乏風對周圍的影響。 4.1.12嚴禁主扇房兼做他用。其內(nèi)必須安裝水柱計、電流表、電壓表、軸承