白山坪磨田煤礦通風設計說明書

白山坪磨田煤礦通風設計說明書目錄一、編寫通風設計的依據二、指導思想三、說明第一章：礦井概況（一）、礦井交通（二）、自然地理概況（三）、井田面積（四）、小窯分布和開采情況（五）、礦井開拓方式（六）、設計開采深度及設計開采方法（七）、煤層層數、可采煤層層數、厚度、傾角（八）、礦井瓦斯等級、煤塵爆炸指數、煤層自燃傾向性、工程地質條件、水文地質條件第二章：礦井通風系統(tǒng)（一）、礦井進風井、回風井布置方式、支護形式、斷面、長度（二）、礦井現有巷道及支護方式（三）、礦井通風系統(tǒng)第三章：采掘工作面及硐室通風（一）、礦井總進風量第四章：礦井風量、風壓及等積孔（一）、風量分配（二）、礦井通風總阻力計算及通風網絡解算（三）、計算等積孔及通風難易程度評價第五章：通風設備及反風（一）、計算礦井通風容易、通風困難時期風量（二）、計算扇風機的風量、風壓（三）、選擇主扇風機、電動機（四）、反風方式、反風系統(tǒng)及設施第六章：礦井通風費用計算（一）、電費（二）、風機設備折舊維修費（三）、通風器材購置費、維護費（四）、通風人員工資第七章：礦井通風系統(tǒng)的合理性、可靠性和抗災能力分析（一）、通風系統(tǒng)、通風方式對礦井安全的保證程度及措施（二）、礦井風量和通風網絡對安全的保障程度及措施（三）、反風系統(tǒng)及可靠性分析（四）、主要通風設施設置要求及管理措施一、編寫通風設計的依據：1、《煤礦安全規(guī)程》2010版。2、《新疆新能源工貿有限公司寶山二煤礦初步設計》。3、新疆煤礦安全監(jiān)察局【2002】442號文《關于印發(fā)〖生產礦井通風設計編制內容（試行）〗》的通知。4、《磨田煤礦2009年度瓦斯等級及二氧化碳測定報告及批復》。5、礦井實測及收集整理的有關資料。二、指導思想：結合本礦的實際生產情況，在確保供給礦井充足風量的前提下，減少投資，節(jié)省電費，縮短工期、合理優(yōu)化通風網絡。三、說明：本礦屬于“十?五”規(guī)劃內的礦井。6煤層在-150水平和-300采掘工作面系統(tǒng)已經形成，并且和+27水平主回風巷溝通，通風設施也已經構筑完成-，為了礦井的安全生產，按照《煤礦安全規(guī)程》要求編制此《通風設計》。第一章：礦井概況一、 礦井交通：井田位于耒陽市北東方20km處，其地理位置坐標為東經113°，北緯26°30'。屬于白沙礦區(qū)北東收斂部位，其東南與石界區(qū)北段相毗鄰、西南與江頭井田以烏沖斷層分界，有公路從耒陽市直達井田內。從浪石坪與京廣鐵路接軌之專用鐵路線已通至龍?zhí)辆?，距磨田直線距離越14.5公里，故交通尚較方便。二、 自然地理概況：井田為一低山丘陵地區(qū)，山間溝谷發(fā)育?？偟牡貏菔菛|高西低，最高點為資家臺井田東部之坡箕龔395.5米，最低點為磨田西部敖河通過處94.0迷，一般此高為150米。距耒陽市氣象站1962~1972年資料，歷年平均溫度為攝氏17.9度，氣溫最低零下7.7度（1972年2月9日），最高40度（1971年7月21日）；最高降雨量1863.5毫米（1961年），雨季多在三至四月；平均現對濕度81％；最大蒸發(fā)量2021.5毫米（1963年）；最多風向為偏北風，在冬季以東北風為主，南風次之，夏季以南風為主，春秋兩季為偏南風和偏北風，最大風速12米/秒；降雪期在12月到次年3月，1969年降雪計13天，地震烈度5級。三、井田面積：礦井境界南西以F13斷層為界，北東以F12斷層為界，現淺部開采標高+150?-400m,走向長約4.5km,傾向寬約0.5km,面積3.5km2；深部開采標高-400?-800m,走向長約3.2km，傾向寬約0.7-1km，面積3km。四、 小窯分布和開采情況：煤層露頭處老窯遍布，開采歷史悠久，有些已經失傳?，F熟悉開采的周邊小煤窯有2~3個，主要有張自平煤礦和鳳形煤礦，個別煤礦已經越界開采，小煤窯的亂采嚴重浪費資源，而且給井田的安全生產帶來巨大的威脅。有些小煤窯已經達到-400水平左右。五、 礦井的開拓方式本礦井采用立井—多水平—分區(qū)式開采六、 設計開采深度及設計開采方法現已開采到-300水平，深部開采仍在勘探之中。采用走向長壁采煤法，全部垮落法管理頂板，后退式回采。5和6煤層現采用炮采，經改造后6煤層采用滾筒式采煤機采煤，條件具備時優(yōu)先采用綜合機械化開采，。七、 煤層層數、可采煤層層數、厚度、傾角：（一）含煤性：勘探煤層位于二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2L2）層位,，井田一般含煤7層，編號分別為1、2、3、4、5、6及7煤層。5煤層局部可采，6煤層是主采煤層，1、2、3、4、7煤為不可采。全區(qū)可采煤層總厚度約3.5?6.0米，平均厚約3.5米。（二）煤層特征：1、 1煤層：上距大隆組底部菱鐵質灰?guī)r0?5米，屬不可采煤層。結構簡單無夾矸，僅局部地段有夾矸一層，巖性為泥巖，厚度為0.8米。2、 2煤層：位于結核泥巖之底部，亦為局部可采煤層，一般不可采，僅在92?95線局部范圍內可采，在可采范圍內厚度約1.0米。3、 3煤層：煤厚由0?2.2米，平均厚度0.58米，在98?102線局部可采范圍內煤厚可達0.90米左右。煤層結構尚較簡單。4、 5煤層：位于龍?zhí)督M地層上段之中部，上距3煤層12?27米，井田內較發(fā)育且變化較大，但仍有規(guī)律可尋。5煤局部可采，煤厚0-5.37米，平均0.99米，傾角27-55°，平均35°，屬不穩(wěn)定煤層。5、 6煤層：位于龍?zhí)督M上段之中下部，為井田的主要可采煤層，，厚0-10.0米，平均1.89米，傾角24-52°，平均32°，屬較穩(wěn)定煤層；僅局部不可采，是井田發(fā)育最好的煤層且穩(wěn)定，為主采煤層。煤層結構方面亦較簡單，僅局部地段有夾矸1?2層，巖性為泥巖或炭質泥巖，厚約0.02?0.46米。6、 7煤層：位于龍?zhí)督M上段下部，不發(fā)育，一般不可采，除在82?86線一帶±0米到-200米水平局部范圍內較發(fā)育，可采外，其它一般均不連片可采。總體上講，由于井田范圍較小，煤層沿走向和傾向上厚度、層間距變化不大，屬較穩(wěn)定煤層。八、礦井瓦斯等級、煤塵爆炸指數、煤層自燃傾向性、工程地質條件、水文地質條件：1、瓦斯等級根據該礦井2009年所作的瓦斯等級鑒定結果可知：磨田煤礦相對瓦斯涌出量為8.46m3/t,相對二氧化碳涌出量8.0m3/t,.屬低瓦斯礦井。2、 煤塵無爆炸性，3、 煤層不易自燃。4、 礦井工程地質條件屬簡單類型。5、 礦井水文地質條件屬中等類型。第二章：礦井通風系統(tǒng)一、 礦井進風井、回風井布置方式、支護形式、斷面、長度：1、 礦井進風是主平硐，錨噴支護，斷面積6.40m?,長度640米。2、 礦井回風井是平硐，錨網支護，斷面積6.40m?,長度320米。二、 礦井現有巷道及支護方式：1、 C3-C10南石門：錨噴支護，斷面積6.40m?,長度208米；2、 C10-C3北石門：錨噴支護，斷面積6.40m?,長度60米；3、 C10-C12南石門：錨噴支護，斷面積6.40m?,長度65米；4、 C3運輸巷道：錨桿支護，斷面積4.40m?,長度32米；5、 C3通風和管子道上山：木支護，斷面積3.0m?,長度180米；6、 C3回風巷道：錨桿支護，斷面積4.40m?,長度32米；7、 C10運輸巷道：工字鋼支護，斷面積4.60m?,長度122米；8、 C10通風行人上山：工字鋼支護，斷面積4.60m?,長度183米；9、 C10回風巷道：錨網支護，斷面積5.0m?,長度39米；10、 C12車場巷道：工字鋼支護，斷面積4.60m?,長度126米；11、 軌道上山：工字鋼支護，斷面積4.60m?,長度96米；12、 溜煤上山：錨網支護，斷面積5.0m?,長度96米；13、 +1496運輸巷道：工字鋼支護，斷面積4.60m?,長度330米；14、 開切眼：液壓支架，，斷面積6.0m?,長度70米；15、 +1522回風巷道：工字鋼支護，斷面積4.60m?,長度330米；16、 軌道上山：工字鋼支護，斷面積4.60m，長度18米；17、 溜煤上山：錨網支護，斷面積5.0m?,長度40米；18、 C12-C10回風平硐：錨網支護，斷面積6.40m?,長度68米；19、 C10-C3回風平硐：錨網支護，斷面積6.40m?,長度563米；20、 C3到井口回風平硐：錨網支護，斷面積6.40m?,長度320米。三、礦井通風系統(tǒng)：1、通風方式：中央并列式通風。2、 通風方法：機械抽出式通風。3、 通風線路：北翼(以2464工作面為例)：立井井筒---150主石門一-150北大巷一-150暗主井--300北大巷f新24(1)軌道下山一新24(1)軌-230車場-2464(1)運道一工作面-2464(1)風巷-14軌道下山--22北總回風巷-+27北回風巷-風井-地面。南翼(以23(3)軌道下山為例)：立井井筒---150主石門--150南大巷-23(3)軌道下山f-248甩道上部（經局扇）一工作面=248車場一-200聯絡巷--200集中巷一23（1）軌道下山一13軌道下山一+27南回風巷一風井一地面。第三章：采掘工作面及硐室通風一、礦井總進風量：（一） 、按井下同時工作最多人數計算礦井總進風量：Q=4NKm3/min式中：K----漏風和配風系數，取1.2。N 井下同時工作最多人數，取42人。貝I」： Q=4X42X1.2=201.600m3/min（二） 、按采煤、掘進、獨立通風硐室及其它用風地點實際需風量總和的計算：礦井總進風量：Q總=（:EQ采+￡Q掘+￡Q硐+XQ其它）?K礦通，m3/min式中：EQ采 采煤實際需要風量總和，m3/minEQ掘 掘進實際需要風量總和，m3/minEQ硐 硐室實際需要風量總和，m3/minEQ其它 除采煤、掘進、硐室地點以外的其它井巷需要風量總和，m3/minK礦通----礦井通風系數，一般可取K礦通=1.2-1.51、采煤工作面所需風量：礦井按照一個回采工作面布置，風量計算內容如下：.按瓦斯（二氧化碳濃度）涌出量確定需要風量：按照瓦斯涌出量計算Q采=100XQ采XKgw=100x0.481x1.6=76.96m3/minQ采一為回采工作面需風量 （m3/min）；q采——為回采工作面回風巷風流中瓦斯平均絕對涌出量；Kgw——為采煤工作面瓦斯涌出不均勻的通風系數，取1.60。按照二氧化碳涌出量計算Q采=100Xq采XKco2=100x0.881x1.6=140.96m3/minQ采一為回采工作面需風量（m3/min）；采——為回采工作面回風巷風流中二氧化碳平均絕對涌出量；Kco2——為采煤工作面瓦斯涌出不均勻的通風系數，取1.60。.按工作面溫度選擇適宜的風速進行計算：Q采=60XV采XS采XKi=60x1x6.0x1=360m3/min式中：V采一按其進風流溫度采煤工作面的適宜風速，取1m/s；S采—采煤工作面平均斷面積，6.0m2；K—工作面長度系數，取1.0。?按炸藥用量：劈幫工作面最多一次用炸藥量為70米寧3X0.15X3=10.50婕 放頂煤最多一次用炸藥量為35米X0.60寧2=10.50婕Q=25A=25x10.50=262.50m3/minA—工作面爆破最多一次炸藥用量.按回采工作面同時作業(yè)最多人數計算需要風量，每人供風量卡4m3/min：Q=4xNw=4x28=112m3/min式中：4—為每人每分鐘應供給的最低風量 （m3/min）；Nw——為采煤工作面同時工作的最多人數，取28（個）；根據以上計算，工作面需風量取360m3/min。?按風速進行驗算按最低風速驗算Qmin=15XS綜采=15X6.0=90m3/min按最高風速驗算Qmax=240XS綜采=240X6.0=1440m3/minQminVQ采VQmax經驗算風量符合要求，本工作面風量不少于360m3/min。2、掘進工作面所需風量：礦井按照三個掘進工作面布置，C12煤層兩個，C10煤層一個，風量計算內容如下：（1）、按瓦斯涌出量計算Q1=100xQWCxKCT式中：QWC 工作面瓦斯或二氧化碳絕對涌出量，根據瓦斯等級鑒定結果為0.481m3/min。KCT 掘進工作面的備用系數；無實測資料時，取2.0則：Q1=100X0.481X2.0=96.20m3/min。按照二氧化碳涌出量計算Q采=100Xq采XKco2=100x0.881x2.0=176.20m3/minQ采一為回采工作面需風量（m3/min）；q采——為回采工作面回風巷風流中二氧化碳平均絕對涌出量；Kco2——為采煤工作面瓦斯涌出不均勻的通風系數，取2.0。（2） 、按炸藥使用量計算Q2=25A式中：25---稀釋每千克炸藥產生炮眼所需風量m3/min。A 掘進工作面一次性爆破使用最大炸藥量，按照巷道掘進取最大一次爆破用炸藥量為取2.70Kg。Q2=25x2.70=67.50m3/min。（3） 、按掘進工作面同時工作最多人數計算Q3=4NK式中：N---工作面同時工作最多人數，按照9人計算。K---礦井通風系數，取1.2Q3=4x9xl.2=43.20m3/min、按局部通風機的實際吸風量計算Q4=Q局I=180x1=l80m3/min式中：Q局 掘進工作面局部通風機的實際吸風量，m3/min。根據以上計算結果調整為180m3/min。I---掘進工作面同時通風的局部通風機臺數，本礦為1臺。根據以上計算，工作面需風量取180m3/min。、風筒采用抗靜電、阻燃風筒，直徑600mm,風筒必須吊掛平整，逢環(huán)必掛。緩慢拐彎，保證風流穩(wěn)定。、風量驗算：a、 按照掘進工作面的最低風量驗算：Q煤三15XS煤=15X5.40=81m3/minb、 按照掘進工作面的最高風量驗算：Q巖W240XS巖=240X5.40=1296m3/mi經驗算風量符合要求，每個掘進工作面風量不少于180m3/min。3、 獨立通風硐室：+1522水平C12絞車房需要風量暫時定：3m3/min,最后根據風量分配進行調整。4、 其它用風地點：在礦井C3煤層設抽水管道，需要風量暫時定：3m3/min，最后根據風量分配進行調整。5、 礦井總進風量：Q總=(:EQ采+￡Q掘+￡Q硐+XQ其它)?K礦通，m3/min=(360+180X3+3+3)X1.20=1087.20m3/min=18.12m3/s6、 礦井總進風量確定為18.50m3/s第四章：礦井風量、風壓及等積孔、風量分配：根據計算結果和礦井現狀風量分配如下：1、 回采工作面：Q采=462m3/min=7.7m3/s2、 掘進工作面：Q掘1=180m3/min=3.0m3/s3、 掘進工作面：Q掘2=180m3/min=3.0m3/s4、 掘進工作面：Q掘3=180m3/min=3.0m3/s5、 C12絞車房：Q=42m3/min=0.70m3/s6、 C3煤層抽水管道：Q=66m3/min=1.10m3/s7、合計：(1110m3/min)18.50m3/s二、礦井通風總阻力計算及通風網絡解算：1、根據礦井通風阻力計算公式(后通風阻力計算表)：Hf=RfQ2=xLxUxQ2/S32、進風由主平硐，到C3-C12石門，少部分向北到C3管子道排到主回風平硐；部分向南到CIO，通過C10運輸巷道，C10回風行人上山，，C10回風巷道到主回風平硐；大部分再向南到C12,通過軌道上山和溜煤上山，部分通過軌道上山到主回風平硐，部分進入回采工作面，存在串聯通風問題，對回采工作面加大配風量。三、 計算等積孔及通風難易程度評價：1、礦井通風容易時期的等積孔為：Amax=0.38XQ礦進/(hmin)0.5=0.38X18.50/(16.95)0.5=1.70式中：Amax為容易時期的等積孔Q礦進為礦井的進風量，取18.50m3/s。hmin為容易時期礦井的總阻力，單位mm水柱。2、 礦井通風困難時期的等積孔為：Amin=0.38XQ礦進/(hmax)0.5=0.38X18.50/(22.65)0.5=1.47tf式中：Amin為困難時期的等積孔。Q礦進為礦井總進風量，18.50m3/s。hmax為困難時期礦井的總阻力，單位mm水柱。3、 礦井通風容易時期的等積孔為1.70m?,通風難易程度為比較容易。通風困難時期的等積孔為1.47m?,通風難易程度也為比較容易。四、 根據計算結果、選擇礦井主要通風機：根據計算結果礦井主要通風機風量必須不少于18.50m3/s，負壓不低于221.0pa可以滿足需第五章：通風設備及反風一、 計算礦井通風容易、通風困難時期風量：由于條件限制，礦井無法測定計算自然風壓和開采期采區(qū)遠近對總風量的影響二、 計算扇風機的風量、風壓：1、 扇風機風量：Q主扇=KQ進=1.20x18.50=22.20m3/s=1332m3/min2、 最困難時風壓：h主扇=Khmax=1.20x22.65x9.8=267pa三、 選擇扇風機、電動機：礦井扇風機風量不低于1332m3/min，風壓不低于267pa?，F在使用的扇風機型號：礦用隔爆型軸流式FBCZN013  額定風量：1208—2820m3/min額定風壓：200—1200pa電機功率：55KW能夠滿足礦井安全生產需要。根據《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，應設兩臺同等能力的主扇，其中一臺工作，另一臺備用和檢修。四、反風方式、反風系統(tǒng)及設施：1、 反風方式：采用電動機反轉直接式反風。反風工作在10分鐘內進行，反風風量不低于正常進風量的40%。2、 反風系統(tǒng)及設施：根據現在情況礦井通風系統(tǒng)和設施基本完好，日常檢查存在問題要求及時處理。第六章：礦井通風費用計算一、 電費：1、 主扇電費：E1=55X24X365X0.50=240900元/年2、 局扇電費：E2=5.5X3X20X365X0.50=60225元/年4、噸煤電費：T=335325寧90000=3.73元/噸二、 風機設備折舊維修費：主扇服務年限按照20年計算，局扇三臺使用，一臺備用，服務年限按照10年計算，則風機折舊費用為：75000X2/20+3500X4/10=8900元/年則：噸煤折舊費用為：8900/90000=0.10元/噸。三、 通風器材購置費、維護費：預算為15000元/年則：噸煤費用為：15000/90000=0.17元/噸。四、 通風人員工資：測風工月工資2800元，2人；主扇工月工資1000元，3人。則：噸煤費用為：(2800X2+1000X3)/90000=0.10元/噸。綜合以上四項費用，則噸煤通風成本為：3.73+0.10+0.17+0.10=4.10元/噸。第七章：礦井通風系統(tǒng)的合理性、可靠性和抗災能力分析一、通風系統(tǒng)、通風方式對礦井安全的保證程度及措施：1、 目前礦井處在計劃生產階段，礦井已經形成全風壓通風，采用機械式、抽出式通風。礦井現在有4個回采工作面和5個掘進工作面，1個需要配風的井下炸藥庫和1個長期使用的管子道需要配風，通風系統(tǒng)簡單，風量能夠滿足安全生產的需要。但是，在安全生產過程中，必須嚴格管理各種通風設備和通風設施。配備齊全通風專職生產人員和管理人員。主扇風機必須執(zhí)行雙回路供電或者配備發(fā)電機。嚴格禁止隨意開停風機。保證風機24小時正常運轉。每10天對通風設備和設施進行安全檢查和維護。局扇禁止隨意停風。2、 風井口設防爆門，備用主扇有擋風門能夠滿足需要。3、 井下的風門安裝質量不可靠，在發(fā)生爆炸災害時風門可能會失去作用，要求加固。4、 礦井系統(tǒng)存在串聯通風問題，回工作面風量配風增大，掘進時嚴格按照煤礦安全規(guī)程要求，串聯通風不超過2次。二、 礦井風量和通風網絡對安全的保障程度及措施：1、嚴格按照要求施工巷道，保障巷道斷面，保障礦井風量充足。2、引風道、井下安裝必要的通風設施，保障風流暢通。3、安裝風速、風門開關傳感器。4、在主進風、主回風巷和工作面布置測風站。每十天對礦井定期進行一次全面測風。5、購買必要的測風設備和儀器儀表。6、新安裝主扇風機必須作性能鑒定，以后每5年做一次性能鑒定，并且有性能鑒定報告。7、每10天對通風設備、設施進行一次自查、維護。8、風機房必須24小時有人值班，配備齊全通風附屬設施（壓差計、皮托管、軸溫計、電流表，電壓表，電話、應急燈、控制柜等）。主扇工必須持證上崗。9、每年進行一次反風演習。10、主扇風機執(zhí)行雙回路供電。11、其它通風設施根據要求制定施工標準和管理辦法。三、 反風系統(tǒng)及可靠性分析：抽流式風機反風一般