305盘区通风设计.docx

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305盘区通风设计

焦煤矿4#层305盘区

通风设计

通风区

2011年8月20日

审批人员签字

总工程师：

生产副总经理：

安全副总经理：

机电副总经理：

开拓副总经理：

通风副总：

机电副总：

采煤副总：

调度室：

安监站：

通风区：

技术科：

机电科：

监理：

编制：

4#层305盘区通风设计

一、概况：

焦煤矿4#层305盘区位于1#井井田西翼，4#层设计共布置综采放顶煤工作面五个，盘区巷道采用两进一回，轨道巷、皮带巷两条进风巷沿煤层底板布置，回风巷沿煤层顶板布置。

根据山西省煤炭工业局综合测试中心，2011年12月对我矿瓦斯涌出量预测预报结果可知，该盘区瓦斯含量较小，属低瓦斯盘区，2010年9月对4#煤层进行化验分析，结果为：

4#煤层为自燃煤层，有爆炸性。

8501首采工作面位于盘区边界，工作面顺槽（走向）长1072米，工作面宽（倾向长）151米，同时布置有掘进工作面3个，其中2503掘进、5503掘进为机掘工作面，5505回风绕道为炮掘工作面。

盘区内设有注氮硐室、变电硐室、绞车房三个独立通风硐室。

二、通风系统：

1、盘区通风系统必须符合如下要求：

⑴生产水平和采区必须实行分区通风；准备采区必须在采区构成通风系统后，方可开掘其它巷道；采煤工作面必须在采区构成完整的通风系统、排水系统后、方可开采；采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷。

（2）采、掘工作面应实行独立通风。

（3）有煤（岩）与瓦斯（CO2）突出的采煤工作面不得采用下行风。

（4）采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区。

（5）机电硐室必须设在进风流中，硐室深度不超过6米，入口宽度不小于1.5米者，可用扩散通风。

（6）采掘工作面的空气温度不得超过26oC，机电硐室不得超过30oC。

（7）改变采区通风系统时，应报矿总工程师批准。

2、通风线路：

305集中轨道巷

305集中皮带巷提升暗斜井4#305盘区轨道巷、

303-305通道

皮带巷各采掘工作面4#305盘区回风巷

3、通风设施建设情况：

⑴在305通道尾部，4#305盘区轨道与回风联络巷处设置调节两道。

⑵在4#305盘区轨道回风第一联络巷设置永久密闭两道。

⑶在4#305盘区轨道巷尾部，与回风巷联络巷处设置正反向风门两道。

⑷在绞车绕道、变电硐室回风道、注氮硐室回风道各设置调节两道。

⑸在4#305盘区皮带巷尾部设置调节两道。

⑹在8501工艺巷、5501回风道、5503顺槽回风绕道、2503顺槽回风绕道各设置调节两道。

⑺在2501、8501工艺巷回风绕道各设置临时密闭两道。

三、配风计算：

矿井需要风量按各采煤工作面、备用工作、掘进工作面、硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算:

采煤工作面的需要风量

1、305盘区8501综采工作面

（1）、采煤面按气象条件计算风量

Q采＝Q基本×K采高×K采面长×K温。

（m3/min）

式中：

Q采——采煤工作面需要风量（m3/min）

Q基本——不同采煤方式工作面所需要的基本风量（m3/min）

Q基本＝60×工作面平均控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速（不小于1.0m/s）

对于综采面，平均控顶距×实际采高＝综采支架断面积

平均控顶距=（最大控顶距+最小控顶距）÷2

=（6.372+5.572）÷2

=5.97米

实际采高为3米。

K采面长-回采工作面长度调整系数

回采工作面长度（m）

80-150

150-200

〉200

长度调整系统（K采面长）

1.0

1.0-1.3

1.3-1.5

K采高-回采工作面采高调整系数

采高（m）

〈2.0

2.0-2.5

2.5-5.0及放顶煤面

系数（K采高）

1.0

1.1

1.5

K温-回采工作面温度与对应风速调整系数

回采工作面空气温度（℃）

采煤工作面风速（m/s）

配风调整系数（K温）

〈20

1.0

1.00

20-23

1.0-1.5

1.00-1.10

23-26

1.5-1.8

1.10-1.25

26-28

1.8-2.5

1.25-1.40

28-30

2.5-3.0

1.40-1.60

K采高——回采面采高调整系数K=1.5

K采面长——回采面长度调整系数K=1.0

K温——回采面温度与对应风速调整系数K=1.0

Q基本综采＝60×综采支架断面积×70%×1m/s

=60×平均控顶距×实际采高×70%×1m/s

＝60×（5.97×3）×70%×1

＝752.2m3/min

Q采＝752.2×1×1.5×1=1128.33m3/min

（2）按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算：

工作面瓦斯绝对涌出量为0.61m3/min,二氧化碳绝对涌出量为0.76m3/min

Q采=100×q采×KcH4（m3/min）

式中:

Q采——采煤工作面需要风量，m3/min；

q采——回采工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量，m3/min;

KcH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数，取2.5。

按瓦斯涌出量计算:

则:

Q采=100×0.61×2.5

=152.5m3/min

按二氧化碳涌出量计算:

则:

Q采=67×q采×KCO2

Q采=67×0.76×2.5

=127.3m3/min

（3）、按回采面同时作业人数计算需要风量

每人供风≮4m3/min

Q采＞4×N

式中：

N—工作面人数取40人

Q采＞4×40＝160m3/min

（4）、按工作面温度选择适量的风速进行风量计算

Q采＝60×V采×S采

式中：

V采—采煤面风速m/s

S采—采煤面的平均断面积m2

Q采＝60×1×（5.97×3）＝1074.6m3/min

按以上计算取其最大值：

即：

Q采＝1128m3/min

（5）、按风速进行验算：

60×0.25S

式中：

S—工作面平均断面积m2

60×0.25×17.91＜Q采＜60×4×17.91

628.65＜1128＜4298.4

经验算，回采工作面风量符合要求。

2、备用综采面：

备用回采面应满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量，且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。

Q备≥1/2Q采（m3/min）

回采备用面：

Q备≥1/2×1128

≥564m3/min

回采备用面按564m3/min进行配风。

掘进工作面的需要风量：

1、4#305盘区2503机掘工作面

2503机掘工作面巷道规格为，宽5.3m，高3m，使用2×18.5KW对旋式局扇。

（1）、按CH4涌出量计算：

Q掘=100×qCH4×km3/min

式中:

Q掘--掘进工作面实际需要风量，m3/min

100--单位瓦斯涌出量配风量，以回风流瓦斯浓度不超过1%的换算值。

qCH4--工作面的平均瓦斯绝对涌出量，m3/min；取0.19m3/min

k--掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取k=2.5。

Q掘=100×0.19×2.5=47.5m3/min。

（2）、按CO2涌出量计算：

Q掘=70×qCO2×km3/min

式中:

Q掘--掘进工作面实际需要风量，m3/min

70--单位二氧化碳涌出量配风量，以回风流二氧化碳浓度不超过1.5%的换算值。

qCO2--工作面的平均二氧化碳绝对涌出量，m3/min；取0.24m3/min；

k--掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取k=2.5。

Q掘=70×0.24×2.5=42m3/min。

（3）、按局部通风机实际吸风量计算需要风量：

Q掘=Q扇×Ii+60×0.25S（m3/min）

式中:

Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；

Q扇——局部通风机实际吸风量，取300m3/min；

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数。

则：

Q掘=300×1+15×3×4

=480m3/min

（4）、按同时工作的最多人数计算：

Q掘=4×Nm3/min。

式中:

Q掘--掘进工作面实际需要风量，m3/min。

4--每人每分钟不低于4m3/min的配风量。

N--掘进工作面同时工作的最多人数。

取13

Q掘=4×13=52m3/min。

（5）按风速进行验算：

60×0.25S掘＜Q掘＜60×4S掘（m3/min）

式中：

Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；

S掘——掘进工作面的断面积，取15.9m2。

则:

60×0.25×15.9＜442.8＜60×4×15.9

238.5＜442.8＜3816

经验算，掘进工作面风量符合要求。

通过上述计算,4#305盘区2503机掘工作面实际需风量应按局部通风机实际吸风量计算，其风量不低于480m3/min。

2、4#305盘区5503机掘工作面

该掘进工作面巷宽4m，高3m，使用2×18.5KW对旋局扇。

（1）、按CH4涌出量计算：

Q掘=100×qCH4×km3/min

式中:

Q掘--掘进工作面实际需要风量，m3/min

100--单位瓦斯涌出量配风量，以回风流瓦斯浓度不超过1%的换算值。

qCH4--工作面的平均瓦斯绝对涌出量，m3/min；取0.1m3/min

k--掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取k=2.5。

Q掘=100×0.1×2.5=25m3/min。

（2）、按CO2涌出量计算：

Q掘=70×qCO2×km3/min

式中:

Q掘--掘进工作面实际需要风量，m3/min

70--单位二氧化碳涌出量配风量，以回风流二氧化碳浓度不超过1.5%的换算值。

qCO2--工作面的平均二氧化碳绝对涌出量，m3/min；取0.13m3/min；

k--掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取k=2.5。

Q掘=70×0.13×2.5=22.8m3/min。

（3）按局部通风机实际吸风量计算需要风量：

Q掘=Q扇×Ii+60×0.25S（m3/min）

式中:

Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；

Q扇——局部通风机实际吸风量，取300m3/min；

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数。

则：

Q掘=300×1+15×3×4

=480m3/min

（4）按掘进工作面同时作业人数计算需要风量:

Q掘＞4N（m3/min）

式中：

Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；

N——掘进工作面最多人数,取20人。

则：

Q掘＞4×20

Q掘＞80m3/min

（5）按风速进行验算：

60×0.25S掘＜Q掘＜60×4S掘（m3/min）

式中：

Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；

S掘——掘进工作面的断面积，取12m2。

则:

60×0.25×12＜442.8＜60×4×12

180＜442.8＜2880

经验算，掘进工作面风量符合要求。

通过上述计算,该工作面实际需风量应按局部通风机实际吸风量计算，其风量不低于480m3/min。

3、4#305盘区5505系统炮掘工作面

该掘进工作面巷宽4m，高3m，使用2×18.5KW对旋局扇。

（1）、按CH4涌出量计算：

Q掘=100×qCH4×km3/min

式中:

Q掘--掘进工作面实际需要风量，m3/min

100--单位瓦斯涌出量配风量，以回风流瓦斯浓度不超过1%的换算值。

qCH4--工作面的平均瓦斯绝对涌出量，m3/min；取0.1m3/min

k--掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取k=2.5。

Q掘=100×0.1×2.5=25m3/min。

（2）、按CO2涌出量计算：

Q掘=70×qCO2×km3/min

式中:

Q掘--掘进工作面实际需要风量，m3/min

70--单位二氧化碳涌出量配风量，以回风流二氧化碳浓度不超过1.5%的换算值。

qCO2--工作面的平均二氧化碳绝对涌出量，m3/min；取0.13m3/min；

k--掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取k=2.5。

Q掘=70×0.13×2.5=22.8m3/min。

（3）按局部通风机实际吸风量计算需要风量：

Q掘=Q扇×Ii+60×0.25S（m3/min）

式中:

Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；

Q扇——局部通风机实际吸风量，取300m3/min；

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数。

则：

Q掘=300×1+15×3×4

=480m3/min

（4）按掘进工作面同时作业人数计算需要风量:

Q掘＞4N（m3/min）

式中：

Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；

N——掘进工作面最多人数,取20人。

则：

Q掘＞4×20

Q掘＞80m3/min

（5）按炸药量计算：

Q掘=（10～25）×Am3/min

式中：

A-掘进工作面一次爆破的最大炸药量，kg。

炸药系数取值，一般情况下一级硝酸铵炸药取25，二、三级硝酸铵炸药取10。

本矿使用为二级硝酸铵炸药，取10。

Q掘=10×24=240m3/min。

（6）按风速进行验算：

60×0.25S掘＜Q掘＜60×4S掘（m3/min）

式中：

Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；

S掘——掘进工作面的断面积，取10.8m2。

则:

60×0.25×10.8＜480＜60×4×10.8

162＜480＜2592

经验算，掘进工作面风量符合要求。

通过上述计算,该工作面实际需风量应按局部通风机实际吸风量计算，其风量不低于480m3/min。

井下硐室需要风量：

根据经验数据

⑴、绞车硐室按80m3/min供风

⑵、采区变电所、移变硐室各按150m3/min供风

⑶、水仓按60m3/min供风

⑷、井下制氮设备硐室按300m3/min供风

其它井巷实际需要风量：

1、按瓦斯涌出量计算：

Q其=133×qcH4×K其通（m3/min）

式中:

Q其——其它井巷实际用风量，m3/min；

qcH4——其它井巷最大瓦斯绝对涌出量，取0.16m3/min；

K其通——瓦斯涌出不均衡系数，取1.3；

133——其它井巷中风流瓦斯浓度不超过0.75%所换算的常数。

则:

Q其=133×0.16×1.3

=27.7m3/min

2、按其风速计算：

Q其＞60×0.15S其

式中:

Q其——其它井巷实际用风量，m3/min；

S其——其它井巷断面，取10m2。

则：

Q其＞60×0.15×10

Q其＞90m3/min

经计算，其它井巷配风量按90m3/min进行配风。

305盘区需要配风量：

Q305＝（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q备＋∑Q其它）×K（m3/min）

=（1128+1440+740+564+90）×1.15

=4556m3/min