矿井通风设计.docx
《矿井通风设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井通风设计.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
矿井通风设计
第一节通风
一、通风方式及最大供风距
采区水仓采用局部通风机软质风筒压入式进行通风，最大供风距离145m。
二、采区水仓工作面
1、采区水仓基本情况：
在轨道大巷进行采区水仓掘进工作，该断面为拱型断面，断面设计为半圆拱形，净宽4.1m，净高3.25m，净断面积11.51㎡；毛宽4.34m，毛高3.37m，掘进断面12.598㎡,采用型号为：
FBD／NO5.62×11Kw局部通风机通风。
2、掘进工作面风量计算
计算依据:
AQ1056--2008煤矿通风能力核定标准，山西/太原华润煤业有限公司《矿井风量计算方法》掘进工作面迎头实际需要的风量，应按瓦斯涌出量、人数、风速、等规定分别进行计算，取其中最大值作为工作面迎头的需要风量。
（1）、按瓦斯涌出量计算
Ｑ掘面＝100q掘面·K掘面
＝100×0.36×2=72m3／min
式中：
Q掘面—掘进工作面实际需要风量m3/min；
100—按瓦斯（或二氧化碳）计算选取的常数。
q掘面—掘进工作面的瓦斯绝对涌出量m3／min
K掘面—掘进工作面瓦斯涌出不均衡的风量系数，炮掘工作面取2.0。
（2）、按炸药量计算
Q掘=10A掘=10×21.8=218m3/min
式中：
A掘——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量21.8kg
（3）、按人数计算
Q掘面＝4N掘面
＝4×40＝160m3／min
式中：
N掘面---工作面的最多人数，取40人。
（4）、按巷道风速进行计算
1）、工作面最低风速计算
Q煤掘≥60×0.25S掘maxm3/min
=60×0.25×12.598=189m3/min
2）、工作面最高风速计算
Q煤掘≥60×4S掘maxm3/min
=60×4×12.598=3024m3/min
备注：
按照最大风量要求取218m3/min。
（5）、按风速进行验算
15S掘大≤Q掘面≤240S掘小
15S掘大=15×12.598=189m3/min
240S掘小=240×7.68=1843m3/min
189m3/min≤218m3/min≤1843m3/min
式中：
15—掘进面的最低风速m3／min
240—掘进面的最高风速m3／min
S掘大、S掘小—分别对应掘进巷道最大、最小通风断面积m2
按
（1）
（2）（3）（4）以上计算，并在（5）验算范围内，采区水仓掘进工作面需风量应选取最大值218m3∕nim。
三、局部通风机风量、风压算取及风机、风筒选型
（一）风机风量及风筒直径计算
1、掘进用局部通风机所需风量
Q局机=K筒漏·Q掘面
=1.052×218
=240m3/min=4.0m3/s
式中：
Q局机—局部通风机所需要风量，m3/min；
K筒漏—导风筒漏风系数，局部通风机压入式通风软质导风筒的漏风系数为1.05n（n—掘进引风筒通风距离百米数，取2）。
2、风筒直径计算
按风筒内风速不超过20m/s要求来算取风筒内径。
即：
×103
×103
=505mm
式中：
D—算取的风筒最小直径，mm；
Q局机—局部通风机所需要风量，m3/min。
二、风机风压及风筒筛选计算
1、风机风压计算式
h局机=（nR100/1.05n）Q局机2
=（2×24/1.052）×4.02
=48/1.052×16=697Pa
式中：
h局机－风机的风压，Pa；
R100－风筒百米风阻，N·S2/m8,
Q局机—局部通风机所需要风量m3/s。
其值见表1。
表1 软质正压风筒的通风性能
风筒内径
Mm
百米风阻R100
N·S2/m8
耐风压
Pa
百米漏风率
%
说明
400
≤196.0
≥5000
≤4.0
1、指每条风筒长为10m的端圈接头风筒
2、风筒内经1200、1400、1600耐风压均不小于10000Pa
450
≤122.0
500
≤54.0
600
≤24.0
700
≤12.0
800
≤6.0
≥7000
1000
≤2.0
≥8000
2、风筒筛选计算
按算取风筒直径上靠标准风筒内径及大一个标准规格风筒进行风压计算，算取见表2。
表2风筒阻力（即风机风压）计算
风筒直
径/mm
百米风阻R100
/（N·S2/m8）
最大供风距
百米数n
漏风系数1.05n
风机最大风量
Q局机/（m3/s）
风机最大风压
h局机/Pa
800
6
2
1.1
4.0
174
700
12
2
1.1
4.0
348
600
24
2
1.1
4.0
697
（三）风机、风筒的选型
1、初选
按上述计算的风机风量和两个规格风筒算取的风机风压，组成两组风压、风量值，比照我矿现有局部通风机性能参数（风压、风量）或曲线进行选取，初选风机为FBD／NO5.6-2×11kw。
2、验算选定
按初选的一组值的风机风压（h局机）和选定风机的额定风压最大值、最小值（h大、h小）和额定风量的最小、最大值（Q小，Q大），按相似比例关系推导该风机在风压h局机下能输送的风量Q机X。
其计算式为：
（h大-h局机）／（h大-h小）﹦（Q机X-Q小）／（Q大-Q小）
则：
Q机X﹦Q小+〔（h大-h局机）／（h大-h小）〕（Q大-Q小）
Q机X﹦200+〔（3350-697）／（3350-540）〕（365-200）=356m3/min
∵Q机X＞Q局机
∴FBD／NO5.6-2×11kw的局部通风机，￠600mm的风筒可以满足该掘进工作面供风要求。
3、选取结果
局部通风机型号为：
FBD／NO5.6-2×11kw
风压范围：
3350-540PaPa风量范围：
200-3653/min
风筒直径：
600mm
4、掘进需要风量
Ｑ掘面＝Ｑ局部通风机·I
＝365×1
＝365m3/min
式中：
I—掘进工作面同时通风的局部通风机台数
说明：
因为我们二个掘进工作面的局部通风机都安设在集中胶带大巷，所以只取一个巷道风量。
四、风筒出口到工作面距离
压入式通风的风筒口到工作面的距离（L压）按下式确定：
≤13.57
式中S—掘进巷道的净断面积，m2。
按规程要求风筒口到工作面的距离应不超过10m。
五、局部通风机及风筒的安装和使用
1、采区水仓掘进工作面的局部通风机安装同等能力的备用局部通风机，实现双风机双电源自动切换，明确切换的交叉风筒接头的规格及安设标准。
正常工作的局部通风机必须采用三专（专用开关、专用电缆、专用变压器）供电。
2、掘进工作面必须实现“两闭锁”（即风电闭锁、甲烷电闭锁），当正常工作的局部通风机停止运转或掘进巷道内甲烷超限时，能立即自动切断局部通风机供风巷道内的一切非本质安全型电源。
3、使用单位要明确指定人员负责局部通风机管理，并设置管理牌板，说明安装地点、位置、安装时间、型号、风筒规格。
4、每天至少进行一次双风机自动切换试验和风电闭锁、甲烷电闭锁测试，并做好记录。
5、必须采用抗静电阻燃标准风筒。
风筒安设做到正接头、反压边、接口严密不漏风，逢环必挂，吊挂平、直、稳、紧，编号管理，风筒出口到工作面的距离要符合作业规程的要求，不准随便拆开风筒。
6、风筒在拐弯处要设弯头或缓慢拐弯，不准拐死弯；一列风筒的直径要一致；如果直径不一，要先大后小并有过渡节，严禁花接；斜巷和立井掘进时，风筒接头、风筒的绑扎要特别牢固。
第二节瓦斯防治
（一）瓦斯检查.
掘进工作面需要对以下地点进行瓦斯检查:
1、掘进工作面风流，指风筒出口到掘进工作面的一段风流；
2、掘进工作面回风流；
3、局部通风机前后各10米以内的风流；
4、机电设备硐室。
5、空巷密闭处。
掘进工作面瓦斯检查次数的规定,每班检查2次，其相隔时间不答应过大或过小.每次检查瓦斯后，必须填写瓦斯记录手册、黑板牌，并随时向调度站汇报。
瓦斯检查员必须严格执行现场交接班制度。
局部瓦斯积聚或临时停风的盲巷内积聚瓦斯时，在瓦斯浓度不超过3％的情况下，可按照制定的排放措施就地排放，但严禁一风吹；当积聚的瓦斯浓度超过3％时，排放瓦斯由矿方提出书面措施，由矿总工程师现场指挥，矿山辅助救护队进行排放。
。
（2）瓦斯浓度界定。
1、工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1%时，必须停止工作，由矿方总工程师负责采取措施进行处理；工作面风流瓦斯浓度达到1.5%时，停止作业，切断电源，进行处理；工作面电动机附近瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止运转，切断电源，进行处理，必须降到1%以下时，才能启动；工作面瓦斯积聚达到2%、体积达到0.5m³时，附近20m范围内，必须停止工作，切断电源，进行处理。
2、采掘工作面及其他巷道内，体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。
对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可通电开动。
3、停风区中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%，最高瓦斯浓度和二氧化碳浓度均不超过3.0%时，必须采取安全措施，控制风流排放瓦斯，严禁一风吹。
4、停风区中瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过3.0%时以及恢复已封闭的停工区或掘进工作接近这些地点时，必须事先排除其中积聚的瓦斯。
排除瓦斯工作必须制订安全排放瓦斯技术措施，并报矿上一级业务管理单位技术负责人审批后实施。
在排放瓦斯过程中，排出的瓦斯与全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过1.5%，且采区回风系统内必须停电撤人。
其他地点的停电撤人范围应在措施中明确规定。
只有恢复通风的巷道风流中瓦斯浓度不超过1.0%和二氧化碳浓度不超过1.5%时，方可人工恢复局部通风机供风巷道内电气设备的供电和采区回风系统内的供电。
5、临时停工的地点，不得停风；否则必须切断电源，设置栅栏，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%不能立即处理时，必须在24h内封闭完毕。
6、恢复已封闭的停工区或采掘工作接近这些地点时，必须事先排除其中积聚的瓦斯。
排除瓦斯工作必须制定安全技术措施。
严禁在停风或瓦斯超限的区域内作业。
7、局部通风机因故停止运转，在恢复通风前，必须首先检查瓦斯，只有停风区中最高瓦斯浓度不超过1.0%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%，局部通风机附近瓦斯浓度不超过0.5%方可人工开启局部通风机，恢复正常通风。
8、对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可通电开动。
第三节综合防尘
1、防尘供水水源采用地面600m3的水池的水经Φ103mm钢管至工作面。
2、工作面安设风流净化水幕，布置两组，第一组距巷道口10～15m范围内，安设一道；第二组距工作面30m范围内，安设一道；喷嘴迎风布置，开关设置于行人侧的上风侧，必须保证灵敏可靠，放炮、喷浆作业时必须开启。
3、爆破自动喷雾安设在距工作面15m处的巷道内，爆破时自动打开；
4、耙斗机上方安装转载喷雾，装碴时打开三通阀门即可使用。
5、喷浆机后配套安装湿式除尘风机一台，除尘风机吸风口距喷浆机≤500mm。
6、防尘管路和三通阀门及各防尘设施的管理，要做到挂牌定专人管理，做到随时使用良好。
7、迎头采取定期冲刷巷帮、装岩（煤）洒水、净化风流、潮料喷浆等综合防尘措施。
8、加强个人防护，放炮和出渣时工作人员必须佩戴粉尘防护用品，做好职业病预防。
9、加强管理，建立健全防尘、测尘机构和制度，定期对巷道内的粉尘浓度进行测定。
第四节防灭火
一、巷道掘进时防灭火规定。
1、入井人员必须遵守井口入井验身制度，严禁携带易燃、易爆物品及火种入井，严禁穿化纤衣服、戴电子表入井。
2、所有电器设备的选择、安装与使用除严格执行有关规定外，还应正确应用各类安全保护装置，防止电流过负荷和短路引起火灾。
3、加强机电管理，各机电设备保证完好无失爆，电缆吊挂整齐，坚持使用机电综合保护装置。
4、井下严禁明火作业。
5、巷道内的沉积浮尘要经常洒水灭尘和清除，禁止在巷道内堆积浮煤和易燃杂物。
6、如工作面或巷道内着火时，根据着火情况，应首先采取直接灭火法，如用灭火器、用水扑灭等。
直接灭火不能取得有效的灭火效果时，为防止火势发展，应采用封闭隔绝灭火。
二、消防器材配备。
1、消防器材：
工作面耙斗机上，配备2个8kg干粉灭火器；机电设备超过三台的硐室，配备2个8kg干粉灭火器；每旬对消防器材进行检查。
井下作业人员必须熟悉本区域消防器材的存放地点和使用方法。
2、灭火水源可用防尘水源。
防火用水由采用Φ51mm管径防尘管路供至掘进工作面。
管路距离工作面耙斗机不大于5m。
消防软管长度不小于20m。
第五节安全监控
一、固定监控设施
安装2台甲烷传感器。
工作面甲烷传感器T1挂在工作面风筒的另一帮，距工作面3～5m，并垂直悬挂，距顶板不大于300mm，距侧壁不小于200mm；回风流甲烷传感器T2挂在回风口10-15m范围的右帮，甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板不大于300mm，距巷帮不小于200mm；悬挂处必须确保支护完好、干燥、无淋水，传感应能实现瓦斯电闭锁。
断电、复电瓦斯浓度及断电范围
1、报警值：
T1≥0.8%CH4，T2≥0.8%CH4。
2、断电值：
T1≥1.2%CH4，T2≥0.8%CH4。
3、断电范围：
T1、T2——本工作面巷道及回风流中所有非本质安全型电气设备。
4、复电值：
T1＜0.8%CH4，T2＜0.8%CH4。
掘进工作面在距迎头10-15m总回风巷内安设1台一氧化碳传感器，其报警浓度为0.0024%。
二、便携式甲烷报警仪的配备和使用
矿领导、各科室管理人员、工程技术人员、班长、流动电钳工、安全员等入井时，必须携带便携式甲烷检测仪。
瓦斯检查工必须携带便携式光学甲烷检测仪和便携式甲烷检测仪。
安全监测工必须携带便携式甲烷检测报警仪。
施工期间，瓦斯浓度检查次数每班至少2次。
三、风量监控，1台KG5009风筒风量开关，安设在风筒末端10-15m处。
四、其它有毒有害气体检测
a、安装好安全监控设施，并保证其完好可用，并及时按要求对各监测装置进行调校，保证检测的准确性。
b、瓦斯电闭锁装置保证完好，工作面和井口回风处安设自动检测、报警的瓦斯探头，地面调度室有监控系统。
c、工作面每班必须安排专职瓦斯检查员进行瓦斯检查，并严格执行井下交接班制度。
d、瓦检员发现有害气体超过规定值时，立即将工作面人员撤至安全地点，并向矿调度室汇报。
五.人员定位
KJ301-N型井下人员定位系统，该系统主机设置在地面矿方调度室内，该系统能够及时、准确的将井下各个区域人员的动态情况反映到地面计算机系统。
使管理人员能够随时掌握人员入井情况、井下人员的分布状况和每个矿工入井、升井时间及运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。
当事故发生时，救援人员也可根据井下人员定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。
附图十五：
安全监测监控系统示意图。
升级会员 