矿井通风设计范例.docx

矿井通风设计范例.docx

《矿井通风设计范例.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井通风设计范例.docx（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

矿井通风设计范例

4矿井通风

4.1通风系统

4.1.1通风系统

4.1.1.1通风方式和通风方法

根据煤层赋存条件，矿井采用平硐开拓，根据矿井开拓方式，本矿井走向较短，只有一个采区的走向长度，采用分列式通风方式，抽出式通风方法，采煤工作面利用全矿井负压通风，采用“U”型通风方式，掘进工作面采用局部通风机压入式通风。

4.1.1.2通风系统

根据矿井开拓部署，该矿为平硐开拓方式，主平硐、副平硐和后期排水进风行人平硐进风，回风平硐回风。

矿井初期主要通风线路为：

主平硐/副平硐→+1690m水平运输巷/+1690m双龙炭运输巷/+1728m运输巷/+1728m双龙炭运输巷→+1690m运输石门/+1728m运输石门→一采区轨道上山/一采区行人上山→+1756m运输石门→11011工作面运输巷→11011采煤工作面→11011工作面回风巷→回风石门→+1798m正炭回风巷→总回风斜巷→+1788m总回风巷→回风平硐→地面。

矿井后期主要通风线路为：

主平硐/副平硐/排水进风行人平硐→+1690m水平运输大巷/+1728m运输巷和通风行人斜巷/+1630m排水行人巷→二采区轨道上山/二采区行人上山→+1548m水平运输巷→三采区轨道上山/三采区行人上山→区段运输石门→23013工作面运输巷→23013采煤工作面→23013工作面回风巷→区段回风石门→三采区回风上山→回风暗斜井→总回风斜巷→+1788m总回风巷→回风平硐→地面。

矿井初期开采一采区时为通风容易时期，后期二、三采区同采时为通风困难时期。

通风系统图（初、后期）和通风网络图（初、后期）详见图C1795-171-1（修改）、C1795-171-2（修改）。

4.1.1.3井筒数目、位置、服务范围及时间

矿井开采一采区时有3个井筒，即：

主平硐、副平硐和回风平硐，主平硐、副平硐进风，回风平硐回风。

矿井二、三采区开采时4个井筒，即主平硐、副平硐、排水进风行人平硐和回风平硐。

主平硐、副平硐和排水进风行人平硐进风，回风平硐回风。

各井筒均位于井田东部。

主平硐为改造利用原基地一号井主平硐；副平硐为改造利用原基地一号井副主平硐；回风平硐为改造利用原基地一号井回风平硐；排水进风行人平硐为改造利用原顺风煤矿主平硐。

矿井回风平硐井口坐标为：

X=3278284，Y=18267648，Z=+1788.867，服务于全矿井生产期间。

通风系统（初、后期）详见图4-1-1、4-1-2；

通风网络（初、后期）详见图4-1-3、4-1-4。

4.1.1.4矿井通风系统的合理性、可靠性和抗灾能力分析

4.1.1.4.1矿井通风方式及通风系统对矿井安全的保证程度和措施

矿井采用抽出式通风方式，此方式使井下风流处于负压状态，当主要通风机因故停止运转时，井下的风流压力提高可减少采空区瓦斯涌出量，对安全十分有利，漏风量小，通风管理较简单。

该通风系统不但可保证井下各用风地点正常通风，而且对抵御灾害具有很大的优越性：

1、矿井采用平硐开拓方式，主平硐、副平硐、后期排水进风行人平硐和回风平硐均可做为矿井安全出口，井口间距离大于30m，井下发生灾变时，人员可按避灾路线撤至地面。

前期、后期矿井安全出口均不少于两个。

2、矿井通风系统设置较合理，一旦井下发生灾变时，根据灾变地点的不同，既可采用全矿井反风来控制灾害扩大，也可对发生在回采工作面的灾变进行回采面反风来控制灾害扩大。

合理有效的反风系统可使矿井灾害减小到最低。

3、井下设置了风门、调节风门等通风构筑物，能够使风流按拟定的路线流动。

井下突出煤层工作面的风门、调节风门、风窗等均设在进风侧。

4、矿井主要通风机采用轴流式抽出式通风机，配备两台，一台工作一台备用，符合《煤矿安全规程》的规定。

5、矿井采掘工作面全部为独立通风，且装备有甲烷传感器及断电仪（分站），一旦瓦斯浓度超限，即实现超限报警断电。

6、井下风门、调节风门等通风构筑物的设置可以确保各条巷道的风速符合《煤矿安全规程》的规定。

矿井通风方式及通风系统对矿井安全有保障。

7、在措施方面主要有：

对主要进、回风巷，工作面进、回风巷，掘进头回风巷，独立通风硐室回风巷等进行风量、风速监测，保确风量满足设计要求，风速符合《煤矿安全规程》的规定；检查风门、调节风门的制作、安装质量和使用情况，对不符合要求的拆除重建，直至合格为止；在电气控制方面实施风电闭锁；在瓦斯预测预防方面实现工作面瓦斯超限报警断电等。

8、矿井采区回风上山为采区专用回风巷。

4.1.1.4.2矿井开拓、采掘布置、风井数目与井筒装备和设施对矿井安全的影响

矿井采用平硐开拓方式，布置有水平运输大巷、回风大巷；采区布置有采区轨道上山、行人上山、回风上山；回采工作面布置有工作面运输巷和工作面回风巷。

矿井、水平、采区、回采工作面均有至少两个安全出口，符合《煤矿安全规程》规定。

井下所有通风巷道中的风流速度均满足《煤矿安全规程》第101条的规定。

本矿井按煤与瓦斯突出矿井设计，采掘工作面均采用独立通风，其进风和回风均不经过采空区或冒顶区，任何2个工作面之间均无串联通风现象，符合《煤矿安全规程》第114、116条的规定。

4.1.1.4.3其它安全保证措施

1、回采及掘进工作面等局部通风的保证程度和措施

本矿井按煤与瓦斯突出矿井设计，回采工作面是以其回风巷中瓦斯浓度不超过1%的标准进行配风的。

经计算，双龙煤层采煤工作面投产初期配风为10.0m3/s，风速为1.69m/s，后期配风为12.0m3/s，风速为2.03m/s。

臭炭煤层采煤工作面配风为4.0m3/s，风速为1.67m/s。

回采面风速符合《煤矿安全规程》第101条的规定。

掘进工作面是以其回风巷中瓦斯浓度不超过1％为标准来进行配风的。

掘进工作面采用局部通风机压入式供风。

2、矿井风量与通风网络对安全的保证程度

设计按分别计算法计算矿井初、后期需风量分别为46.0m3/s、51.0m3/s，满足《煤矿安全规程》第135条的规定。

设计所配风量，可确保矿井安全生产。

各井巷中的风流速度均满足《煤矿安全规程》第101条的规定，设计通风网络能保证矿井安全生产。

通风网络图经解算，各并联网路风压平衡，只要生产中根据风压的动态变化，通过风门、调节风门的控制，能完全满足各用风地点的风量要求。

3、反风系统及其可靠性

根据《煤矿安全规程》的规定，矿井主要通风机必须装有反风设施，必须能在10min内改变矿井风流方向。

本矿井回风井所选风机均为轴流式风井，反风方式为主要通风机电机反转来实现反风，各回风井安全出口内设置两组双向风门，既满足安全行人需要也满足反风要求。

反风设施每季度检查一次，每年进行一次反风演习。

4、风机房检测仪器

风机房配有测定主要通风机性能参数的仪器仪表，按规定对主要通风机运行工况进行测试和调节。

另外，在风机房备用两个风门；当风门损坏时，可及时安装以满足通风需要。

5、保证风流稳定的措施

（1）为使风流按拟定线路流动和控制各用风地点的风量，在各并联的通风网络上设有风门、调节风门和密闭等通风构筑物。

并随生产进度进行调节，确保各用风地点的风量、风速符合《煤矿安全规程》的规定。

（2）清除巷道的杂物或障碍，尽量避免在主要巷道内停放矿车，堆放材料，确保风流通畅。

（3）巷道断面尺寸除满足运输的要求外，还应满足风量、风速要求，因为缩小断面会急剧增大巷道阻力，造成与之并联的通风线路被迫增阻，影响整个系统风量分配，而且运营不经济。

（4）巷道断面大小应保持相对稳定，避免忽大忽小。

巷道转弯处应呈弧形或斜线形，避免直角转弯。

6、防止漏风的措施

（1）检查、测试引风道，风硐的密封性，控制外部漏风。

（2）采空区密闭墙或巷旁充填带应用黄泥浆充实或用砂浆勾缝，尽可能减少漏风。

（3）风门、调节风门、风桥、密闭等通风构筑物砌筑应保证质量，加强通风构筑物的严密性。

（4）加强通风管理，设置专人负责通风构筑物的检查和维修。

在主要风流的分支或汇合地点，各用风地点的进出风侧均设测点，测出风量、风速等参数，从而得到主要漏风地点、漏风区段的漏风量数据，有针对性地进行处理。

（5）降低用风地点风阻，使漏风压差减小，能降低并联漏风风路的漏风量。

4.2矿井风量、风压及等级孔

4.2.1矿井风量计算

矿井需风量计算方法依据《煤矿安全规程》和《采矿工程设计手册》，矿井开拓方式平面图及采区巷道布置图，投产初期按1个采煤工作面（双龙煤层），1个抽采工作面（双龙煤层），2个掘进工作面；生产后期按2个采煤工作面（双龙煤层、臭炭煤层各1个），1个抽采工作面（双龙煤层），2个掘进工作面，生产能力150kt/a计算矿井风量、负压。

1、按整体法计算

按井下同时工作的最多人数需要风量计算

Q=4NK

式中：

N——井下同时工作的最多人数，人；

4——每人每分钟供风标准，m3/min.人；

K——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和分配不均匀因素，K取1.20；

Q=4×94×1.20

=451.2m3/min

=7.52m3/s

2、按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量进行计算

Q=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q它）K

式中：

∑Q采、∑Q掘、∑Q硐、∑Q它——分别为采煤工作面、掘进工作面、独立通风硐室及其它行人、维修巷道所需风量的总和，m3/min；

K——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和分配不均匀因素，取1.20。

（1）采煤工作面需风量计算

①按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算

Q采=100×q采×Kc

式中：

Q采——采煤工作面需风量，m3/min；

q采——采煤工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min。

预计初期双龙煤层回采工作面瓦斯涌出量为3.240m3/min，预计后期双龙煤层回采工作面瓦斯涌出量为4.796m3/min，双龙煤层回采工作面按40％的抽采率扣减，则双龙煤层回采工作面风排瓦斯量初期为1.95m3/min，后期为2.88m3/min。

臭炭煤层回采工作面瓦斯涌出量预计0.685m3/min，抽采率按15%扣减，则风排瓦斯量为0.583m3/min，抽采工作面瓦斯涌出量预计为0.685m3/min。

Kc——工作面瓦斯涌出不均衡系数，炮采取1.8；

经计算，双龙煤层采煤工作面初期Q采1为351m3/min，后期Q采2为519m3/min；后期臭炭煤层采煤工作面Q采3为105m3/min。

抽采工作面Q抽采为123.3m3/min。

②按炸药使用量计算

Q采=25Ac

式中：

Ac——采煤工作面一次使用最大炸药量，取4.6㎏；

经计算，采煤工作面Q采为115m3/min。

③按工作人员数量计算

Q采=4nc

式中：

4——每人每分钟供风标准，m3/min.人；

nc——采煤工作面同时工作的最多人数，双龙炭煤层取25人，臭炭和正炭煤层取10人。

经计算，双龙炭煤层采煤工作面Q采为100m3/min。

臭炭和正炭煤层采煤工作面Q采为40m3/min。

④按工作面温度计算

Q采=60×Vc×Sc×Ki

式中：

Vc——回采工作面适宜风速，取1.4m/s；

Sc——回采工作面平均有效断面，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，双龙炭煤层取5.9m2，臭炭和正炭煤层均取2.4m2。

Ki——工作面长度系数，取1.0。

经计算，双龙炭采煤工作面Q采为496m3/min，正炭和臭炭煤层为202m3/min。

⑤按风速验算

15×Sc≤Q采≤240×Sc

式中，Sc——回采工作面平均有效断面，双龙炭煤层取5.9m2，正炭和臭炭煤层取2.4m2，经验算，所配风量符合要求。

采煤工作面取以上计算风量的最大值，双龙炭采煤工作面初期Q采为496m3/min，后期Q采为519m3/min；正炭和臭炭煤层为202m3/min。

瓦斯抽采工作面按采煤工作面风量50%配风，双龙炭煤层抽采工作面配风初期为250m3/min，后期为260