宏阳煤矿通风系统设计530Word下载.docx
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二、地质条件
参照地测科宏阳煤矿专项地质说明书内容。
三、通风系统
（一）目前矿井通风系统
目前宏阳煤矿通风系统为：
新鲜风流经副井流入，通过副井东西马头门、等候室西通道处安设的风机直接供给掘进迎头，风机后设有控风风门。
根据近期对井下风量的检测，自然风量在1400—1600m3/min左右。
但矿井自然风量受地面空气温度变化影响，风量变化较大，目前能够满足井下掘进工作需风要求。
风机安设位置：
副井东西侧绕道、等候室西通道
风机风筒选型：
2×
30kw、2×
11kw；
轨道大巷采用Φ800mm风筒进行供风，其它巷道采用Φ600mm风筒供风。
目前由于井下安设风机处受巷道断面限制，各掘进工作面仍采用一台风机供风。
待现场条件符合后，增设备用风机，形成双风机双电源。
（二）通风系统改造设计
根据宏阳矿生产建设实际现状，为确保二期工程期间通风系统安全、可靠、节约，通风系统设计划分为三个阶段。
1、一阶段：
副井改绞结束前，主井担任提升任务阶段
方案：
将多台局部通风机安设在副井东、西侧绕道与等候室通道直接向各施工地点供风。
在安设风机前，通防工区必须在副井东西绕道、等候室通道，施工控风设施，防止局部通风机循环风的发生。
各掘进工作面的风机选型，必须考虑各掘进迎头的实际情况（断面、一次放炮炸药量、供风距离、巷道拐弯数量等），选择合理的风机，既要保证施工现场风量满足作业要求，亦要考虑节约运行。
也要考虑减少对运输工作的影响，风门施工时适当增加风门尺寸比例及风门间距，以利于人员、车辆、设备的通行，具体设计如附图1。
方案优点为通风比较可靠，不会出现循环风现象。
缺点是井底水仓贯通后风流控制困难，副井东西绕道风门过往车辆较为频繁、易损坏，增加通防工区日常维护工作量。
2、二阶段：
副井改绞完毕正常提升后
方案1：
同改绞前通风系统
副井改绞完工达到正常提升水平后，主井不在提升，进行永久改绞工作。
矿井生产上下井材料、人员，均由副井承担，副井空重车绕道循环车辆多，通风系统控风设施设置在空、重车绕道，影响空、重车辆循环，推车时开关风门频繁，不安全，此方案严重影响宏阳矿下一步提升运输，计划不采用此方案。
方案2：
副井改绞完毕，形成正常提升系统，主井不再担任提升任务后。
设计在主井东西侧绕道施工控风设施，安设抽出式FBCDZNO-132×
75kw辅助风机，各掘进迎头采用在副井东西绕道、等候室通道安设的局部风机向掘进工作面供风。
风机后原构筑的控风风门调整为常开状态，机车推车、拉车可以自由出入，不存在速度、安全影响；
矿井形成机械负压通风系统安全可靠。
考虑爆破材料库东、西通道贯通后回风实际情况，可根据实际情况在炸药东通道、回风通道构筑风门，在回风道安设2×
11kw风机，具体设计如附图2。
方案优点：
既避免了副井空、重车绕道风门对运输车辆、人员安全操作的影响；
同时形成机械辅助通风系统后，井下风流安全可靠，基本符合矿井建设规范。
缺点是单台辅助通风机运转，缺少备用风机，出现机电影响后无备用风机，各局部风机避免出现循环风需要及时关闭原施工安装的风门。
3、三阶段：
矿井总回风巷贯通后至主通风机安设前
将辅助风机挪移安设在矿井总回风巷
待总回风巷道与主井贯通后，在总回巷距主井较近位置构筑通风设施，将安设于主井东绕道的2×
75kw辅助风机挪移至回风巷，若煤仓胶带运输巷与主井贯通后，可在胶带运输巷距贯通点较近位置构筑通风设施，安设小型2x11kw风机，爆破材料库回风通道风机始终处于正常运行。
在此期间，必须及时在贯通的各联络巷之间按永久通风设施标准施工风门，以便控制通风系统，确保通风系统可靠，具体设计如附图3。
掘进工作面供风方式为：
将各自局部风机安设在轨道大巷，距离回风巷大于10米位置，可形成双风机双电源，安全可靠，通防工区根据井下巷道施工进度在各联络巷施工风门控风，改造时编制专项措施施工。
4、二期工程期间矿井通风管理
1、二期工程期间，由于井下局部供风距离较远，通风阻力大，掘进迎头风量很难保证。
因此，掘进区队每班必须安排专人对各范围内的风筒吊挂、破损、连接情况进行查看、维护，以降低风筒漏风率，提高迎头有效风量。
2、由于局部通风机供风巷道较长，粉尘浓度较大。
掘进区队必须严格按照防尘标准设置防尘设施，采取各项防尘措施，每班清理维护，确保有效降低矿井粉尘。
3、辅助通风机必须每班由运转工区检查维护，月检日进行检修。
日常操作管理由掘进一工区负责，确保风机不出现故障。
若辅助风机停止运转，由运输工区负责及时打开主、副井各绕道风门，主副井形成自然风流，各地点施工人员立即撤至自然风流区域，确保安全，当班值班科长、调度主任监督。
4、通防工区加强日常各控风设施的检查，出现漏风处必须及时处理，确保通风系统有效风量满足要求。
5、通防工区将加强风量检测，及时根据现场变化调整通风系统。
通防专业人员重点监督井下通风系统的运行情况，出现通风系统异常及时汇报，同时加强指导二期工程期间矿井通风工作。
5、二期工程局部风机与辅助风机选型
二期工程后期矿井按6个正常掘进工作面，1个爆破材料库，1采区变电所进行配风。
由于矿井掘进工作面断面各不相同，为了方便矿井总需风量的计算，掘进断面均选取所有断面中较大断面面积（14.4m2）。
（1）、按瓦斯涌出量计算：
Q掘=100×
q掘×
k掘通=0m3/min
式中:
Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；
q掘——掘进工作面回风流中瓦斯绝对涌出量，m3/min；
K掘通——瓦斯涌出不均衡的备用风量系数，取1.8。
（2）、按二氧化碳涌出量计算：
Q掘=67×
kCO2=67×
0.20×
1.8=24.1m3/min
67——掘进工作面回风流中二氧化碳浓度不能超过1.5%的换算系数；
q掘——掘进工作面回风流中二氧化碳绝对涌出量，m3/min；
KCO2——二氧化碳涌出不均衡备用风量系数，取1.8。
（3）按炸药量计算需要风量
每千克二级水胶炸药供风≮10m3/min：
Q掘>
10A（m3/min）
式中：
A——次爆破炸药最大用量，kg。
Q掘>
10A＝10×
22.8＝228m3/min
（4）、按掘进工作面同时作业人数计算需要风量：
Q掘≥4×
N=4×
12=48m3/min
4——每人需风量，m3/min·
人；
N——掘进工作面同时工作的最多人数，12人。
根据以上四种方法计算，可得掘进迎头的风量必须不低于228m3/min以满足炸药配风要求。
（5）、局部通风机吸风量的计算
Qaf=Ktl*Qjm
=228*1.045
=278m3/min
Qaf——局部通风机实际吸风量，m3/min；
Ktl——风筒漏风系数，根据通风距离、风筒直径、风筒管理状况等因素确定或测定。
可按MTT64-1995正压柔性风筒规定的百米漏风率不超过4%的最大值推算出Ktl=1.04n（n最大通风距离百米数）。
通风最大距离500m。
Qjm——掘进工作面风筒出风口实测风量，228m3/min。
（6）、按风速进行验算
①验算最小风量
Qaf≥60×
0.15Shf
≥9×
14.5=130.5m3/min
②验算最大风量
Qaf≤60×
4.0Shf
≤240×
14.5=13480m3/min
Shf—掘进工作面巷道的净断面积，14.4m2。
掘进工作面选取的FBD-№5.6（2×
11KW）局部通风机，额定风量为200-360m3/min。
能满足掘进工作需要。
为防止风机吸循环风，掘进工作面需配风量为1.34Qaf。
由于多台风机安设在同一段巷道，故风机循环风暂时按3个掘进迎头配备。
Q掘总=1.34QafxN=300x1.34x3+300x3=2106m3/min
爆破材料库需风量为100m3/min，采区变电所需风量为80m3/min。
Q总需=Q掘总+Q变电所+Q炸药库=2106+80+100=2286m3/min。
Q总=Q总需x1.15=2032x1.15=2629m3/min。
1.15为矿井通风需风系数（抽出式k矿通取1.15-1.20,压入式kaq取1.25-1.30）。
通过上述计算，井下各辅助风机总吸风量必须达到2629m3/min。
可选用Fbcdz-no-13，2×
75KW风机（吸风量在1200~2400m3/min）与2台2x11kw风机（吸风量在200~360m3/min），总吸风量在1600~3200m3/min。
四、瓦斯防治
根据地质报告资料，宏阳煤矿瓦斯（CH4）含量和成分最高分别为0.049cm3/g和1.76%，二氧化碳（CO2）最高含量为0.103cm3/g，最高成分为13%。
瓦斯含量较低，属瓦斯矿井。
各煤层瓦斯成分、含量一览表见表1。
但矿井16煤层局部区域受岩浆岩侵蚀影响，变质为天然焦，可能会由于岩浆岩侵蚀影响造成瓦斯局部含量增大，对开采造成一定影响。
表1：
各煤层瓦斯成分、含量一览表
项目
煤层
瓦斯成分（%）
瓦斯含量（cm3/g）
CH4
CO2
N2及其它
6
0.15
（1）
1.00
（1）
98.84
（1）
0.003
（1）
0.040
（1）
12下
0
（2）
0.73～2.64
1.69
（2）
97.36～99.27
98.32
（2）
0.011～0.103
0.057
（2）
16
0～1.76
0.47（5）
0.20～1.90
0.76（5）
97.31～99.65
98.77（5）
0～0.013
0.004（5）
0.004～0.038
0.018（5）
17
0～0.90
0.15（7）
0.37～13.00
2.75（7）
86.09～99.63
97.09（7）
0～0.015
0.003（7）
0.018～0.049
0.071（7）
在回采、掘进过岩浆岩侵蚀区域时，必须加强瓦斯监测及管理,掌握瓦斯涌出规律,及时采取有效的预防措施,防止瓦斯事故的发生,特制定以下防范措施。
1、检查瓦斯
（1）工作面设专职瓦斯检查员巡回检查,间隔3～5小时检查一次,主要瓦斯检查点每班检查2次，辅助瓦斯检查点每班至少检查1次。
（2）主要瓦斯检查点分别设在:
采煤工作面：
工作面进风流、工作面风流、工作面煤壁线10m以外的回风顺槽风流中、回风隅角；
掘进工作面：
工作面进风流、工作面回风流、局部风机。
（3）辅助瓦斯检查点分别设在：
可能涌出瓦斯的裂隙处、电器设备安装地点、栅栏。
（4）瓦斯检查牌板应设置在距掘进工作面不大于80m附近，检查结果要及时填写，发现瓦斯超限或瓦斯涌出异常，要立即通知施工单位停止作业、撤出人员，并汇报调度室和通风工区，制定专门措施进行处理，只有当瓦斯降至《煤矿安全规程》允许浓度后方可恢复生产。
（5）具体计划由通防科每月修订编制瓦斯检查点、检查路线。
2、防治瓦斯的安全技术措施
（1）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CH4浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。
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。
采煤工作面回风顺槽CH4浓度超过1.0%或CO2浓度超过1.5%时，均必须停止工作，切断电源，撤出人员，采取措施处理。
对因瓦斯超限被切断电源的电气设备，必须在CH4浓度降到1.0%以下时，方可通电开动。
工作面风流中CO2浓度达到1.5%时，必须停止工作，撤出人员，进行处理。
（2）加强机电设备管理，防止设备磨擦、撞击火花或电气设备漏电、失爆等现象产生电火花引爆瓦斯。
五、监测、监控系统
目前，宏阳矿已完成监测监控系统的招标工作，下一步将按照矿总体工作安排，逐步开展监控系统的安设工作。
六、综合防尘系统
1、防尘供水系统
防尘用水是由地面静压水池→副井→井底车场进入各巷道段的防尘供水管路，来供给顺槽和工作面的防尘用水。
供水主要用途是喷雾及净化水幕防尘用水、巷道冲刷用水、设备冷却用水、配制乳化液用水等。
在胶带机运输大巷每50m设置消防三通，在轨道运输大巷每100m设消防三通。
采区上下山、井下机电峒室、消防材料库附近设置消防三通，在主要运输巷、回风巷、掘进巷道的洒水管每50m设DN25洒水支管和阀门，在井下每个转载点设洒水器，采掘工作面设有喷雾降尘设施。
2、防尘措施
1）掘进工作面防尘
掘进工作面配备矿用高压远程强雾灭尘设备，可以根据放炮时的冲击波自动延时打开供水系统，产生大量强雾化水灭尘。
井下钻爆掘进工作面使用的凿岩机及煤电钻均应采用湿式钻眼，使用水炮泥，同时还可降低炮烟量及空气的有害气体。
现场在距迎头约20m范围内安设爆破喷雾，耙装机上方设一道水幕实现耙装喷雾。
掘进巷道距迎头约50m范围内设置一道净化水幕，除密集交接班及停产检修之外，不得关闭。
距锚喷作业地点下风流方向100m内应设置两道以上（含两道）风流净化水幕，且喷射混凝土时，工作地点应安设水射流除尘风机抽尘净化，拌料地点下风流方向约30m范围内设置一道风流净化水幕，各转载点设置洒水降尘水幕。
掘进工作面防尘系统应管理完善，三通阀门齐全（每隔100m安设一个三通阀门）。
现场作业必须采取湿式钻眼、冲洗巷帮、装药使用水炮泥、装岩（煤）时洒水降尘、煤层短壁注水、设置净化风流水幕，喷浆前将跟迎头水幕打开，井下拌料时将其回风侧水幕打开等措施。
以上相关水幕开启时，若人员需要在水幕下方作业或交接班时，可以暂时关闭，但交接工作完成后必须立即恢复。
根据矿井巷道开拓情况，将在各掘进半煤岩巷按要求设置辅助隔爆水棚。
待总回风巷贯通后再在主要进回巷道安设主要隔爆水棚。
2）粉尘浓度的测定
根据矿总体工作安排，由通防工区测尘员按规定进行粉尘浓度测定，并按时向矿有关领导及部门上报，由通防工区负责将资料存档。
七、矿井防火
具体防火规定，依据通防科汇编的2014年矿井防火安全技术措施执行。
八、避灾路线避灾路线及灾害预防
按照《煤矿安全规程》规定，本矿井在副井和主井内设有2个能行人的通达地面的梯子间。
井下每个水平到上一水平和各采区都至少有2个便于行人的安全出口，并与通达地面的安全出口相连接。
安全逃生的原则：
对于火灾、瓦斯或煤尘爆炸等事故，应向进风方向逃生；
对于水灾事故，应向地势较高处逃生。
当逃生人员达到井底车场后，可通过泵房、管子道进入副井梯子间，或从副井罐笼至地面。
从胶带大巷逃生人员到达井底车场，由主井梯子间逃生至地面。
1、副井改绞结束前：
所有逃生人员全部撤往主井，乘坐主井罐笼或由梯子间逃生至地面。
2、副井改绞结束后，主井改绞前：
所有逃生人员全部撤往副井，乘坐副井罐笼或由梯子间逃生至地面。
3、因二期工程期间主副井改绞等施工频繁，具体避险路线，按照通防科每月修订避灾路线执行，各单位措施中明确规定，月度根据生产实际修订。
4、通防工区根据井下生产现场实际，及时调整井下应急避险路线。
附：
副井改绞结束前，主井担任提升任务阶段期间通风示意图1。
副井改绞完毕正常提升期间通风示意图2。
矿井总回风巷贯通后至主通风机安设前通风示意图3。
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