度通风设计正文Word下载.docx
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从本地区及邻区调查情况看,开采过程中井下未见地温异常现象,本区应属地温正常区。
五、水文地质
矿井充水主要水源及充水方式有:
1、大气降水。
主要是通过浅部采空冒裂带直接充入矿井。
2、老窑积水。
一方面是通过岩层的孔隙和裂隙向矿井进行缓慢渗水,另一方面是当矿井由于缺乏水文资料而与各水平的老窑沟通时进行迅速充水。
3、非煤系地层岩溶裂隙水。
主要来源于煤系下履下石炭统大塘阶上司段(C1ds)裂隙岩溶中等含水层和下履下石炭统岩关组(Cly)岩溶裂隙强含水层,对矿井的充水方式主要是通过断层构造影响裂隙对矿井充水。
4、煤系地层顶板裂隙水。
主要来源于地层本身所含的裂隙水及其它水源对煤层的充水,汇集于煤层顶板,对矿井的充水方式主要是通过断层构造裂隙以及顶板冒裂对矿井充水。
根据矿山提供的资料,矿井正常涌水量为10m3/h;
最大涌水量为20m3/h。
六、煤与瓦斯突出危险性
本矿井无煤与瓦斯突出危险性。
第二节矿井煤层瓦斯涌出量预测
根据地质报告提供的瓦斯地质资料,对本矿井可采煤层的瓦斯涌出量进行预测。
瓦斯相对涌出量暂按4.61m3/t,瓦斯绝对涌出量暂按0.46m3/min计算。
第二章矿井通风设计
第一节通风方式及通风系统
采掘通风情况:
本矿井通风方式为抽出式通风,矿井的通风系统为中央并列式通风系统。
矿井新鲜风流由主平硐,经暗斜井、进入二水平车场、运输大巷,再到二水平回采工作面,回风流经工作面回风巷进入总回风上山、总回风巷、风井最后排出地面。
附图:
谭家湾煤矿通风系统图
第二节掘进通风及硐室通风方式
一、掘进碛头配备YBT-5.5型5.5KW局部通风机和400mm风筒进行通风。
二、硐室通风:
井下绞车房、水仓、避灾硐室,利用矿井负压有足够的新鲜风流通过,以确保安全,改善硐室工作环境。
第三节矿井风量、负压及等积孔计算
一、采掘工作面布置情况
谭家湾煤矿采掘布置为一采二掘及一备用工作面共四个工作面,根据采掘计划安排,当前工作面为2131采煤工作面、2231运输巷掘进工作面和C3煤总回风巷掘进工作面。
二、风量计算
(一)按同时下井人数需风量计算
Q=4NK
式中:
Q---矿井总供风量,m3/s
N---井下同时工作的最大班人数40人,考虑到交接班,最多人数取50人
4---每人每分钟供风标准,4m3/min.人
K---风量备用系数,K=1.2
Q=4x50x1.20=240m3/min
(二)按采、掘、硐室和其它独立通风巷道实际需风量计算
Q=(ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它)xK漏
ΣQ采---回采面需风量总和,m3/s
ΣQ掘---掘进面需风量总和,m3/s
ΣQ硐---硐室需风量总和,m3/s
ΣQ其它---其它巷道需风量总和,m3/s
K漏---漏风系数,取1.2
1、2131采煤工作面需风量:
(1)按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算:
Q采=100Q瓦K瓦=100x0.46x1.7=78m3/min
Q瓦–工作面瓦斯(二氧化碳)绝对涌出量,m3/min
K瓦-工作面瓦斯(二氧化碳)涌出不均匀备用风量系数。
炮采工作面取K=1.4~2.0,取值1.7。
(2)按工作面进风流温度计算:
Q采=60V采S采K采,m3/min
=60x0.6x(4.6+2.6)/2x1.2x0.9
=140m3/min
V采–采煤工作面适宜风速,进风流温度为15~18℃,风速取0.6m/s
S采–采煤工作面平均断面积,取3.6m2
K采–采煤工作面长度风量系数,取0.9,C3工作面倾向平均长50m。
(3)按炸药使用量计算:
Q采=25A采,m3/min
=25x3.0=75m3/min
25-每使用1Kg炸药的供风量,m3/min
A采-采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量,取3.0Kg
(4)按工作人员数量计算:
Q采=4N采,m3/min
=4x20=80m3/min
4–每人每分钟应供给的最低风量,m3/min
N采-采煤工作面同时工作的最多人数
采煤工作面最大需风量为140m3/min
(5)风速效验:
A、按最低风速≥0.25m/s验算:
V=Q/S大=101/(3.6x1.2x0.9)/60=0.43m/s
B、按最高风速≤4m/s验算:
V=Q/S小=101/(1.6x1.2x0.9)/60=0.97m/s
根据《煤矿安全规程》第101条规定采煤工作面最低风速允许风速为0.25m/s,最高允许风速为4m/s,经以上计算出的风速,符合《煤矿安全规程》规定。
(6)风量确定:
经以上计算和效验,取Q=140m3/min符合配风要求。
2、2231、C3总回风巷掘进工作面需风量:
Q掘=100Q瓦K掘=100x0.187x2=37.4m3/min
Q瓦–掘进工作面瓦斯绝对涌出量,m3/min
K掘—掘进工作面瓦斯涌出不均匀备用风量系数。
炮掘工作面取K=1.8~2.0,取值2。
(2)按炸药使用量计算:
Q=25A掘=25x3=75m3/min
A掘–掘进工作面一次使用最多炸药量,取3Kg。
(3)按最多工作人员计算:
Q=4xN=4x10=40m3/min
N—工作面同时工作的最多人数,取10人。
(4)按局部通风机的实际吸风量计算:
Q掘=QfxKp=150x1.2=180m3/min
Qf–掘进工作面局扇额定风量(本矿井一个掘进工作面配备一台YBT-5.5型局扇,风量范围90-150m3/min,额定风量取150m3/min)
Kp–为防止局扇吸循环风的风量备用系数,取1.2
A、按最低风速验算
Q>
0.25x60xS=15x4.66=69.9m3/min
式中:
S--巷道的平均断面积4.66m2
B、按最高风速验算
Q<
4x60xS=240x4.66=1118.4m3/min
通过验算可以看出,69.9<
180<
1118.4m3/min
所以掘进巷道中的风量180m3/min符合《煤矿安全规程》规定。
经以上计算和效验,取Q=120m3/min作为掘进工作面的平均配风量,符合配风要求。
3、硐室需风量
按国家《MT/T634通风设计标准》规定:
小型硐室,按经验值确定需风量取60-80m3/min,根据实际情况,绞车硐室需风量取60m3/min,硐室总计需风量取60m3/min。
(三)总需风量
1、风量确定
综上所述,计算矿井最大需风量为:
=[140+(180x2)+60]x1.2
=672m3/min
K漏---矿井通风系数,包括内部漏风和风量分配不均匀等因素,当采用中央并列式通风时K漏=1.20–1.25,因此,矿井最大需风量672m3/min,取值680m3/min。
2、风速效验
A、按最低风速验算
S–巷道的平均断面积
B、按最高风速验算
4x60xS=240x4.66=1118.4m3/min
通过验算69.9<
680<
1118.4m3/min,矿井进、回风巷道风速符合《煤矿安全规程》规定。
综上所述,矿井的总需风量为680m3/min。
三、矿井负压计算(H=а×
L×
P×
Q2/S3)
经计算,本矿井负压为475.1Pа
负压计算详见表2-1。
四、等积孔计算
A=
A–等孔积,m2
Q–矿井总风量,m3/s
H–矿井负压,mmH2O
A–1.19x11.3/(47.510.5)=1.95
以上结果计算表明,矿井生产期间,通风阻力等级为中等阻力矿井,通风难易程度中等。
第四节通风设施、防止漏风和降低风阻的措施
(一)通风设施
为保证采掘工作面及各用风地点风量,并使风流按规定路线流动,在各巷道的相应地点设置有风门、调节风门、密闭等通风设施。
矿井的回风平硐设有防爆门。
(二)防止漏风和降低风阻的措施
1.正常回采期间,进、回风井之间和主要进回巷之间的每个联络巷中,顷砌筑永久性密闭;
需使用的联络巷,须安设有联锁装置的正反向风门,防止漏风。
2.矿井开拓系统,开采顺序和回采方式有利于防止漏风。
本矿井开采顺序采用下行式,回采方式为后退式,有利于抑制内部漏风,提高有效风量率。
3.提高通风构筑物的质量,加强通风构筑物的严密性是防止矿井漏风的基本措施。
4.降低风阻,平衡风压是减少漏风的一个重要措施。
砼、料石砌碹支护的巷道周壁要尽可能光滑,金属棚子支护的巷道要刷背顶,架设整齐,锚喷支护要采用光面爆破技术,力求光滑平整,减少表面粗糙度,以降低摩擦风阻。
不同断面的巷道连接处,应采取逐渐扩大、逐渐缩小的形式连接,在巷道转弯时,以斜线或圆弧开联接,以减少局部阻力。
另外,应尽量避免在主要巷道内停放矿车,堆放器材、木材等杂物。
在生产中,从通风系统的安全性、经济性出发,根据实际情况,可酌情考虑安设辅助扇风机降低用风地点风阻。
5.加强风门、风墙和挡风帘等通风设施管理,防止人为因素损坏。
第三章供风标准
根据以上通风设计,确定本矿各采掘工作面及峒室供风标准为:
1、采煤工作面供风量为140m3/min。
2、每个掘进工作面供风量为180m3/min。
3、机电峒室供风量为60m3/min。
表2-1谭家湾煤矿通风的阻力计算表
序
号
巷道名称
断面形状
支护方式
阻力系数
净周长
巷道长
净断面
风量
风阻
风速
负压
a
P(m)
L(m)
S(m2)
Q(m3)
R(ku)
V(m/s)
1
主平硐
半圆拱
砌碹
0.0062
8.42
250
4.66
10.5
0.12897
2.25
11.10
2
内斜井
230
0.11865
10.10
3
运输大巷
70
0.0361
3.11
4
下车场
40
5.98
0.00976
0.83
5
2131工作面轨道巷
梯形
木支护
0.0196
8.11
170
1.7
0.267
0.36
0.77
6
2131工作面
矩形
9.20
4.50
0.1385
0.38
0.40
7
2131工作面回风巷
4.32
0.3351
0.39
0.97
8
总回风巷、总回风上山
0.1559
2.43
13.42
9
引风道
混凝土石
0.0039
7.2
10
3.40
0.00714
3.08
0.61
小计
41.31
11
加15%局部阻力
6.202
12
13
合计
1360
47.51