矿井一采区通风系统设计样本Word下载.docx
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q采——采煤工作面回风巷风流中绝对瓦斯涌出量，m3/min；
K采通——采煤工作面为瓦斯涌出不均匀风量备用系数，取1.4；
则Q采=100×
2.69×
1.4=376.6m3/min=6.28m3/s。
b、按工作面温度计算
Q采＝60×
Vc×
Sc×
Ki
Q采——工作面需风量，m3/min；
Vc——工作面适当风速，根据《煤矿通风能力核定办法》回采工作面温度与风速相应关系取1.5m/s；
Sc——回采工作面平均有效断面，工作面取5.145m2；
Ki——工作面长度系数，取1.1。
1.5×
5.145×
1.1＝509.355m3/min＝8.49m3/s
c、按工作人员数量计算
Q采=4×
nc
Q采——工作面供风量，m3/min；
4——每人每分钟应供应最低风量，m3/min；
nc——采煤工作面同步工作最多人数，按交接班时24人考虑。
24=96m3/min=1.6m3/s
d、按风速验算
验算最小风量：
Qcf≥60×
0.25Scb
Scb=lcb×
hcf×
70%
70%=3.8×
1.47×
70%=3.91
0.25Scb=60×
0.25×
3.91=58.65
验算最大风量：
Qcf≤60×
4.0Scs
Scs=lcs×
70%=3.2×
70%=3.3
4.0Scs=60×
4.0×
3.3=792
Scb——回采工作面最大控顶距有效断面，m2；
lcb——回采工作面最大空顶距，取3.8m；
hcf——回采工作面实际采高，取1.47m；
Scs——回采工作面最小空顶距有效断面，m2；
lcs——回采工作面最小空顶距，取3.2m；
0.25——采煤工作面容许最小风速，m/s；
70%——有效通风断面系数；
4.0——采煤工作面容许最大风速，m/s。
e、按炸药使用量计算
Q普掘=25×
A普掘
Q普掘——普掘掘进工作面需要风量，m3/min；
A普掘——掘进工作面一次爆破最大炸药用量，A普掘=6kg。
6=150m3/min=2.5m3/s
即：
58.65≤Qcf≤792
58.65≤509.355≤792
综上所述，取最大计算值，并经风速校验，拟定采煤工作面需风量为8.49m3/s。
3、矿井掘进工作面风量计算
煤巷、半煤岩巷和岩巷独头通风掘进工作面风量，应按瓦斯（或CO2）涌出量、炸药用量、局部通风机吸风量、同步工作最多人数分别计算，取其中最大值，并用风速验算。
Q掘=100×
q掘×
K掘通
Q掘——掘进工作面实际需要风量，m3/s；
q掘——一种掘进工作面瓦斯绝对涌出量，m/min；
K掘通——掘进工作面瓦斯涌出不均衡风量系数，取1.8。
则Q普掘=100×
0.24×
1.8=43.2m3/min=0.72m3/s
b、按局部通风机吸风量计算
Q掘＝Qf×
I+60×
0.25S
Qf——掘进面局部通风机实际吸风量，m3/s。
普掘掘进工作面选用FBD№5.6/2×
15型对旋轴流式局部通风机，额定风量500m3/min；
I——掘进面同步运转局部通风机台数，取1台；
S——掘进工作面断面积，取7.04m2。
Q普掘=500×
1＋60×
7.04=605.6m3/min=10.1m3/s
c、按炸药使用量计算
d、计算按人数计算
Q掘＝4×
Nj
4——每人每分钟供应风量不得不大于4m3；
Nj——掘进工作面同步工作最多人数，取20人。
Q普掘＝4×
20=80m3/min=1.33m3/s
e、按风速进行验算
Q掘≥60×
0.25Shf
Qaf≥60×
0.25Shf=60×
7.04=105.6
Q掘≤60×
4.0Shf
4.0Shf=60×
7.04=1689.6
Shf——掘进工作面巷道净断面积，取7.04m2。
105.6≤Q掘≤1689.6
105.6≤605.6≤1689.6
综上所述，取最大计算值，并经风速校验，拟定掘进工作面需风量为10.1m3/s。
考虑两个掘进工作面，故掘进工作面需风量为20.2m3/s。
4、硐室及其他井巷需风量
采区水仓和采区变电所采用独立通风，按2m3/s配风，则∑Q硐=4m3/s。
其她巷道：
ΣQ其他=5m3/s
综上计算可知一采区总风量如下：
Q=（8.49+20.2+4+5）×
1.20=44.025×
1.20
=45.22m3/s
2.2风量分派
矿井移送生产时，风量分派如见表4-2-1。
矿井通风用风点风量分派表
表4-2-1
顺序
用风地点
数量（个）
单位配风量（m3/s）
总配风量（m3/s）
备注
1
2号煤一采区工作面
8.49
2
2号煤一采区普掘工作面
10.1
20.2
3
消防材料库
4
采区变电所
5
其她巷道
合计
40
2.3负压
矿井通风负压采用下式计算：
h=Σα·
L·
P·
Q2/S3+h局
h——矿井通风总阻力，Pa；
α——井巷摩擦阻力系数，kg·
s２/m4；
L——井巷长度，m；
P——井巷净断面周长，m；
S——井巷净断面面积，m2；
Q——通过井巷风量，m3/s；
h局——局部阻力，h局=15%·
h，Pa。
经计算，矿井通风容易时期负压798.24Pa，通风困难时期负压988.59Pa。
2.4等积孔
矿井等积孔采用下式计算：
A=1.19Q/h0.5
A——等积孔，m2；
Q——风量，m3/s；
h——风压，Pa。
经计算，矿井通风容易时期和困难时期等积孔分别为2.23m2和2.01m2，属通风小阻力矿井。
三、瓦斯防治办法
3.1回采工作面瓦斯防治办法
1、回采工作面采用长壁式采煤法，U型通风办法。
符合国家现行原则《煤
矿安全规程》关于规定。
2、回采工作面配风量为510m3/min，符合《规程》规定风速规定。
3、回采工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%
时，必要停止工作，撤出人员，采用办法，进行解决。
4、回采工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0%时，必要停止用电钻
打眼;
爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时，禁止爆破。
5、回采工作面及其他巷道内，体积不不大于0.5m3空间内积聚瓦斯浓度达到
2.0%时，附近20m内必要停止工作，撤出人员，切断电源，进行解决。
6、回采工作面及其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20m
以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必要停止工作，切断电源，撤出人员，进行处
理。
7、对因瓦斯浓度超过规定被切断电源电气设备，必要在瓦斯浓度降到
1.0%如下时方可通电开动。
8、回采工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必要停止工作，撤出人员，
查明因素，制定办法，进行解决。
9、回采工作面放炮必要执行“一炮三检”，即：
装药前、放炮前和放炮后，瓦斯员检查放炮地点及其先后20米范畴内瓦斯状况，当瓦斯浓度达到或超过1%时，不得装药放炮，每次检查成果必要填写在瓦斯日报、牌板、记录手册上。
10、回采工作面放炮都必要严格执行“三人连锁放炮制度”，由放炮员、瓦斯员和带班长三人连锁，换牌管理，任何一人不在，不得放炮。
如果瓦斯超限、顶板等存在隐患，必要及时停止发炮，进行解决。
放炮后，由三人对放炮地点进行检查，拟定无误后人员开始工作。
11、矿井必要从回采生产管理上采用办法，防止瓦斯积聚;
当发生瓦斯积聚时，必要及时解决。
3.2掘进工作面瓦斯防治办法
1、掘进工作面采用局部通风机通风，掘进工作面选用FBD№5.6/2×
15型对旋轴流式局部通风机，通风方式采用压入式。
2、巷道掘进局部通风方式采用压入式，并必要符合国家现行原则《煤矿安全规程》关于规定。
3、压入式局部通风机和启动装置，必要安装在距掘进巷道回风口不得不大于10m处。
全风压供应该处风量必要不不大于通风机吸入风量。
局部通风机安装地点到回风口巷道中最低风速必要符合《煤矿安全规程》关于规定。
4、掘进工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必要停止工作，撤出人员，采用办法，进行解决。
5、掘进工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0%时，必要停止用电钻打眼;
6、掘进工作面及其他巷道内，体积不不大于0.5m3空间内积聚瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内必要停止工作，撤出人员，切断电源，进行解决。
7、掘进工作面及其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必要停止工作，切断电源，撤出人员，进行解决。
8、对因瓦斯浓度超过规定被切断电源电气设备，必要在瓦斯浓度降到1.0%如下时方可通电开动。
9、掘进工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5%时，必要停止工作，撤出人员，查明因素，制定办法，进行解决。
10、掘进工作面放炮必要执行“一炮三检”，即：
11、掘进工作面放炮都必要严格执行“三人连锁放炮制度”，由放炮员、瓦斯员和带班长三人连锁，换牌管理，任何一人不在，不得放炮。
12、矿井必要从掘进生产管理上采用办法，防止瓦斯积聚;
3.3硐室瓦斯防治办法
1、硐室除消防材料库、采区变电所为独立通风外，别的均采用新风串联。
2、井下机电设备硐室应设在进风风流中。
如果硐室深度不超过6m、入口宽度不不大于1.5m而无瓦斯涌出，可采用扩散通风。
井下个别机电设备硐室，可设在回风流中，但此回风流中瓦斯浓度不得超过0.5%，并必要安装甲烷断电仪。
四、井下通风设施及构筑物
4.1井下通风设施及构筑物
设计采用通风设施及构筑物有风门、调节风门、密闭、风桥和风帘等。
对其构造和设计简述如下：
1、风门：
铁制，设在进、回风巷之间，用于隔绝风流和便于行人、检修等。
门先后5m内支架完好，门墙厚不不大于0.5m，四周掏槽深0.2～0.3m；
构造严密，漏风少，向关门方向倾向80°
～85°
；
风门迎风启动；
列车通过风门区域，设立声光信号。
2、调节风门：
铁制，用于调节通过巷道风流大小、安设在大巷、掘进工作面、独立通风硐室回风通道等需要调节风流巷道中。
3、密闭：
分为永久密闭和暂时密闭两种，用于隔绝风流。
暂时密闭用木板及黄泥建筑，永久密闭用砖、料石、水泥等建筑。
密闭墙两帮、顶、底需掏槽，槽深在煤中不得不大于1m，岩石中不得不大于0.5m；
用不燃性材料建筑，墙无裂缝、无漏风。
4、风帘：
采用不燃性材料制作，重要设在回采工作面上隅角，用于疏导风流。
5、挡风墙：
用以截断风流流动或防止瓦斯自采空区向工作区扩散。
暂时挡风墙用木板及黄泥建筑，永久挡风墙用料石、水泥等建筑。
挡风墙两帮、顶、底需掏槽，槽深在煤中不得不大于1m，岩石中不不大于0.5m；
用不燃性材料建筑，墙无裂缝，无漏风；
墙内外5m内支架完好。
6、测风站：
用以测量全矿井总进风量和回风量，以及采煤工作面、掘进工作面进风量和回风量。
测风站必要设在直线巷道中；
测风站自身长度不得不大于4m，附近至少要有10～15m断面没有变化；
测风站不得设在风流汇合处附近，站内不得有障碍。
测风站应设立记录牌，记录内容有巷道断面、风速、风量、瓦斯浓度、测风时间。
7、风硐：
重要通风机和井筒之间联系硐，井下污风流均通过此风硐排出地面，风硐内应安装风速和负压传感器。
断面不应不大于4m2，内壁光滑不漏风。
4.2通风设施安全可靠性
为保证井下风流按设计路线流动，在巷道布置了完善通风设施。
1、独立通风硐室，进、回风巷尽头联系处等设立有调节风门，以控制风流流量。
2、进、回风巷间废弃联系办法巷设立了密闭墙。
3、回风立井井口设立了防爆门，保证爆炸事故时主通风机不被冲击波冲毁，便于矿井救灾及恢复生产。
4、井下风门、调节风门等通风构筑物，布置在巷道水平段及直线段，安全、可靠性较强，当通风设施受采动影响后，应及时修复，以减少通风构筑物处漏风。
5、进、回风井之间和重要进、回风巷之间每个联系巷中，必要砌筑永久性挡风墙；
需要使用联系巷，必要设立2道联锁正向风门和2道反向风门。
6、控制风流风门、风桥、风墙、风窗等设施必要可靠。
不应在倾斜运送巷中设立风门；
如果必要设立风门，应安设自动风门或设专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门安全风门。
4.3通风设施施工
1、永久设施：
（涉及风门、密闭、风窗、风桥、防爆门、安全出口硐室）
（1）墙体用不燃性材料建筑，严密不漏风（手触无感觉、耳听无声音）。
（2）墙体平整（1m内凸凹不不不大于10mm，料石、砖砌勾缝除外）；
无裂缝（雷管线不能插入）、重缝和空缝。
（3）密闭周边，煤与软岩必要掏槽（硬岩见硬底、硬帮可不掏槽），沿密闭周边抹不少于0.1m宽裙边，其厚度不不大于0.01m。
（4）设施周边5m范畴内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥。
（5）密闭内有水，要设反水池或反水管；
密闭前无瓦斯积聚；
要设栅栏（符合扩散通风原则，可不设栅栏）、警标、阐明牌板。
（6）风门不少于2道，通车风门间距不不大于1列车长度，人行风门间距不不大于5m，进回风巷道之间风门至少设2道正向、2道反向联锁风门，风门能自动关闭，有闭锁装置，风门不能同步敞开。
（7）门框要包边沿口，有衬垫，四周接触严密（以不透光为准，通车门底坎除外），门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭，调节风窗调节位置要设在门墙上方，并能调节。
（8）防爆门施工
①、防爆门应布置在出风井同一轴线上；
②、出风井与风硐交叉点到防爆门距离，比该点到重要通风机吸风口距离至少要短10m。
③、防爆门构造，必要有足够强度，并有防腐和防抛出设施。
④、装有重要通风机出风井口安装防爆门，防爆门每6个月检查维修1次。
（9）安全出口硐室施工
本矿回风立井作为安全出口，肩负紧急状况下行人任务，因而该井筒设立了行人硐室（安全出口硐室），安全出口硐室距离井口3～5m，硐室通过斜巷与地面相通，斜巷中同步铺设台阶，安全出口硐室设两道联锁双向风门。
2、暂时设施（涉及暂时风门、暂时密闭）
（1）暂时密闭要设在顶、帮良好处，见硬底、硬帮，与煤岩体接实。
（2）设施周边5m范畴内巷道支护良好，无片帮，无杂物、积水、淤泥。
（3）设施四周接触严密。
木板设施要鱼鳞搭接，表面要用灰、泥满抹或勾缝。
（4）暂时密闭不漏风，密闭前要设栅栏、警标（符合扩散通风原则可不设栅栏）。
3、测风站
矿井每一进风和回风井都要建立永久测风站，测风站原则如下：
（1）建在进回风井口30m以内。
（2）测风站长度4m，测风站先后各10m范畴内巷道无分支、无拐弯。
（3）测风站所在4m巷道应砌墙，抹顶成光滑断面。
（4）特殊状况可以只在巷道两侧各砌1.3m高墙。
（5）测风站两端抹成流线型，以减少阻力。
（6）测风站应设立测风记录牌板，记录牌规定及内容如下：
测风站记录牌规定：
矿井必要建立测风制度，每10天进行1次全面测风。
对采掘工作面和其她用风地点，应依照实际需要随时测风。
测风牌内容有，测量人员、测量地点、测量时间、实测风量、CH4、CO2浓度，巷道断面和巷道风速。
依照测风成果采用办法，进行风量调节。
4.4防止漏风和减少风阻办法
为了使矿井通风系统稳定可靠，保证风流按拟定路线流动，依照开拓布置和井下用风规定，在必要地点设立通风构筑物，并规定加强管理和维护，以保证矿井安全生产。
1、对不容许风流通过，也不需要行人、行车进、回风巷道之间联系巷道，要设立永久挡风墙。
2、对采空区及废弃巷道要及时封闭，并应经常检查密闭效果。
3、在行人或行车而不容许风流通过巷道中，应设立风门，并对风门进行遥控和集中监视。
为避免风门启动时风流短路，在同一巷道内设立两道风门，并禁止两道风门同步打开。
4、为防止矿井在反风时风流短路，在重要风路之间增设2道双向联锁风门。
5、重要进、回风巷道砌壁表面应尽量平整光滑，并保持巷道整洁，不乱堆放杂物，以减少巷道风阻和减少局部阻力。
6、对于损坏或变形较大巷道要及时修复，清除堵塞巷道，以保证通过有效风量和减少通风阻力。
7、通风设施要完备，对于不合格地方要及时修补更换，以防风流短路等不良后果发生。
8、设立专职人员对矿井通风系统和通风设施准时进行检查和维修。
9、建立完善通风管理制度。
五、保障矿井通风安全、可靠运营安全办法
（1）回风立井主通风机选用FBCDZ-8-№19B型对旋式轴流风机2台作为矿井通风设备,为矿井正常通风、人员生命安全提供了可靠保障,当工作风机浮现故障时,备用风机可在10min内及时投入运营；
当矿井依照用风规定,需要反风时通风机可以反转反风。
（2）主通风机配电室为双回路供电，电源引自矿井两回380V电源分别引自地面10/0.4KV变电所0.4kV不同母线段。
一回工作，一回备用。
通风机值班室内设有风机性能在线检测装置1套，对风机运营工况（风压、风量、电流、电压、有功功率、风机功率、电机绕组温度及轴承温度）进行实况检测。
并可通过通讯接口将信号传至矿井安全检测监控系统。
（3）井下设立了各类通风设施。
（4）设计配备了与矿井井型协调通风安全仪器、仪表。
（5）采区进、回风巷间留设了30m隔离煤柱，防止了裂缝处短路漏风。
（6）采区运送巷、回风巷均采用半圆拱形断面，料石砌碹支护，顺槽巷道采用矩形断面，锚网索支护。
为减少巷道摩擦阻力系数，恰当加大了井巷净断面积，并在通风线路上，减少断面变化及弯道。
（7）矿井主通风机选用防爆通风机,工况点位于风机稳定运营区，该机具备性能良好、效率高、易于操作、噪音低等长处。
（8）在回采工作面上隅角附近设立一道木板墙或帆布风障，迫使一某些风流清洗上隅角，防止瓦斯积聚。
（9）在重要进回风巷中，均建立测风站。
每10d进行1次全矿井测风。
对采掘工作面和其他用风地点，应依照实际需要随时测风，每次测风成果应记录并写在测风地点记录牌上。
应依照测风成果采用办法，及时进行风量调节。
（10）扩散通风距离不能不不大于6m。
巷道及硐室必要以不燃性材料支护、并处在稳定岩层中，巷道宽度必要不不大于1.5m。
（11）串联通风时，进入串联工作面风流中，必要装有瓦斯自动检测报警断电装置。
瓦斯、二氧化碳浓度、其他有害气体浓度均应符合《煤矿安全规程》中规定。
（12）主通风机房内应有反风操作系统图。
通风机运营应有操作规程及设备运营记录，发现异常，应及时报告关于部门。
（13）压入式局部通风机和启动装置，必要安装在距掘进巷道回风口不得不大于10m。
（14）局部通风机风筒必要采用抗静电、阻燃风筒，风筒口到掘进工作面距离必要在作业规程中明确规定。
局部通风机采用三专（专用变压器、专用开关、专用线路）、“风电、瓦斯电”闭锁，双风机、双电源、自动切换供电方式。
（15）局部通风机因各种因素停风时，必要撤出人员，切断电源。
暂时停工地点，不得停风；
否则必要切断电源，设立栅栏，揭示警标，禁止人员进入，并向矿调度室报告。
停工区内瓦斯或二氧化碳浓度达到3.0%或其他有害气体浓度超过规定不能及时解决时，必要在24h内封闭完毕,封闭必要做到“三断”。
恢复已封闭停工区或采掘工作接近这些地点时，必要事先排除其中积聚瓦斯。
排除瓦斯工作必要制定安全技术办法,控制风流排放瓦斯,做到排出瓦斯与全风压风流混合处瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过1.5%,且采区回风系统必要停电撤人,只有恢复通风巷道风流瓦斯浓度不得超过1.0%和二氧化碳浓度不得超过1.5%时,方可人工恢复局部通风机供风巷道内电气设备供电和采区回风系统内供电。
2、矿井开拓、采掘布置、风井数目与井筒装备、设施对矿井安全影响
依照计算，矿井生产期间为通风容易矿井，各采区、各掘进工作面均设有独立进回风系统，且互相之间布置隔爆水棚，并配备了相应安全仪器仪表。
因此矿井开拓及采掘布置对矿井安全没有不利影响。
主斜井、副斜井、回风立井井筒装备、设施均采用阻燃、抗静电材料，不会因发生火灾而影响矿井通风安全。
3、矿井风量与通风网络对安全保证限度
矿井风量依照《煤矿安全规程》按实际需要量计算及分派，各用风地点与重要风路均为并联关系，有相对独立进、回风系统，因此是安全可靠。
在生产过程中要经常测量各用风地点风量及各种参数，及时调节风量。
矿井回风立井采用FBCDZ-8-№19B型对旋式轴流风机2台，配套电机为YBFe315L1-8，功率90KW×
2，380V。
一台工作，一台备用。
4、反风系统及可靠性
主通风机房内有反风操作系统图，FBCDZ-8-№19B型对旋式轴流
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