主扇试运行措施.doc
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山西煤炭运销集团三元宋村煤业有限公司矿井新主扇投运方案及安全技术措施
山西煤炭运销集团三元宋村煤业有限公司
矿井新主要通风机投运方案及安全技术措施
2012年6月30日
矿井新主要通风机投运方案
根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发[2009]66号文“关于长治市潞城市和屯留县煤矿企业兼并重组整合方案的批复”其预核准名称为山西煤炭运销集团三元宋村煤业有限公司，矿井生产能力为600kt/a。
矿井井田面积为2.5418km2，批准开采9号、15号煤层，其中9号煤局部可采，15号煤全区可采，矿井首采工作面布置在15号煤层。
矿井目前处于基建期间，新开凿主斜井、副斜井，原主立井改造为风井，井下运输大巷、轨道大巷等连接巷道已开拓完成，井下通风网络已形成。
矿井主要通风机及其附属工程已完成（包括防爆井盖、安全出口通道、风硐施工以及新主要通风机安装、调试等），现主要通风机已具备投运的条件。
随着矿井二期矿建工程的陆续开工，各掘进工作面供风距离的延长，为保证矿井安全生产建设，需立即投运地面新主要通风机。
为此，特编制矿井新主要通风机投运方案及安全技术措施。
一、矿井基本概况
1、矿井生产建设情况
矿井目前在井下布置有一个运输大巷综掘工作面和一个回风大巷炮掘工作面；同时，安排施工总回风大巷起底、轨道大巷及水仓硬化、永久设备安装等辅助工程。
根据生产建设计划，矿井计划新增两个掘进工作面，分别是轨道大巷和总回风联络巷，具体工作面布置详见附图一：
井下采掘工程平面图
2、矿井通风系统现状
目前矿井在地面副斜井井口安装两对FBDNo5.6型局部通风机（功率2X15KW）分别对井下运输大巷及回风大巷两个施工作业地点供风，矿井总进风量831m3/min。
受矿井自然风压影响，同时考虑到矿井二期建设工程的陆续开工，现有通风系统已不能满足矿井生产需求。
矿井通风系统现状详见附图二：
矿井主要通风机投运前通风系统图
3、矿井瓦斯、煤尘及煤层自燃发火情况
我矿主采15#煤层，2011年度由山西煤炭运销集团三元宋村煤业有限公司鉴定，矿井瓦斯和二氧化碳绝对涌出量分别为0.30m3/min和0.47m3/min，瓦斯和二氧化碳相对涌出量分别为2.17m3/t和3.4m3/t，其鉴定等级为低瓦斯矿井。
2011年8月由山西省煤炭检测技术服务中心鉴定，矿井煤尘有爆炸性。
2011年8月由山西省煤炭检测技术服务中心鉴定，矿井15#煤层自燃倾向性等级为Ⅱ级，属自燃煤层。
二、新主要通风机投运主要参数确定
1、主要通风机铭牌参数
根据矿井初步设计要求，我矿新安设主要通风机型号为FBCDZNo.27，电机额定功率2*220KW，额定风量3000-7200m3/min,额定风压900-3500Pa
2、新主要通风机安装及调试运行情况
矿井新主通风机于2012年4月开始安装，先后完成了主要通风机机械部分、电控部分、在线监测等系统的安装、调试工作，并于2012年6月25日至6月27日分别对1#、2#风机进行正常试运转，现主通风机及辅助设备、设施具备投运条件。
3、矿井总需风量及风量分配情况
新主要通风机投运后，矿井总需风量为2238m³/min，井下各主要供风巷道及工作面需风量计算如下：
副斜井进风：
941m³/min
主斜井进风：
1204m³/min
回风大巷掘进面需风：
559m³/min
运输大巷掘进面需风：
536m³/min
轨道大巷掘进面需风:
381m³/min
总回联巷掘进面需风:
389m³/min
回风立井回风：
2290m³/min
具体用风地点风量计算及分配详见附件1。
4、矿井新主要通风机性能测定情况
矿井新主通风机试运转正常后，我公司委托山西公信安全技术有限公司于2012年7月16日至7月20日对主通风机进行了性能测试（不带井下负荷）。
两台风机分别从风叶角度—6度、—3度、0度、+6度依次做了工频50Hz的性能测试。
其中在风叶角度为-6度时还做了30Hz的性能测试。
根据测试报告确定，最终选择主通风机在-6度、30Hz的状态下投入运行。
见表一“1#主通风机检验数据计算汇总表（-6°/30HZ）”、表二“2#主通风机检验数据计算汇总表（-6°/30HZ）”、图一“1#主通风机性能曲线图（-6°/30HZ）、图二“2#主通风机性能曲线图（-6°/30HZ）”。
附表一：
通风机检验数据计算汇总表（1＃/-6°/30HZ）
工况点
现场实测值
输入
功率
风量
静压
全压
轴功率
静压输出功率
主轴
转速
Pe
q
ps
pt
Pa
Ps
Ni
kW
m3/s
Pa
Pa
kW
kW
r/min
1
38.4
60.42
104.4
122.3
35.0
6.3
/
2
41.2
56.32
245.1
260.7
37.5
13.8
/
3
47.2
52.22
359.5
372.9
43.0
18.8
/
4
52.3
45.06
541.2
551.2
47.6
24.4
/
5
56.2
36.86
710.1
716.8
51.2
26.2
/
6
58.2
30.72
818.4
823.0
53.0
25.1
/
7
56.1
24.58
902.5
905.5
51.1
22.2
/
8
56.9
17.41
932.4
933.9
51.8
16.2
/
工况
41.2
56.32
245.1
260.7
37.5
13.8
/
工况点
换算到额定转速、标准通风状态下的性能参数值
风量
静压
全压
轴功率
静压输出功率
静压效率
扩散器噪声
qvf
psf
ptf
Paf
Psf
ηs
A
m3/s
Pa
Pa
kW
kW
%
dB
1
60.42
121.5
142.4
40.8
7.3
18.0
76.3
2
56.32
285.1
303.2
43.6
16.1
36.8
78.2
3
52.22
419.2
434.8
50.1
21.9
43.7
78.0
4
45.06
631.6
643.2
55.6
28.5
51.2
80.2
5
36.86
827.6
835.4
59.6
30.5
51.2
81.8
6
30.72
955.2
960.6
61.8
29.3
47.4
81.6
7
24.58
1051.2
1054.6
59.5
25.8
43.4
82.8
8
17.41
1086.8
1088.5
60.4
18.9
31.3
83.2
工况
56.32
285.1
303.2
43.6
16.1
36.8
78.4
附表二：
通风机检验数据计算汇总表（2＃/-6°/30HZ）
工况点
现场实测值
输入
功率
风量
静压
全压
轴功率
静压输出功率
主轴
转速
Pe
q
ps
pt
Pa
Ps
Ni
kW
m3/s
Pa
Pa
kW
kW
r/min
1
36.0
63.49
142.3
162.1
32.8
9.0
/
2
40.3
60.42
249.3
267.2
36.7
15.1
/
3
53.2
52.22
507.5
520.9
48.5
26.5
/
4
57.7
45.06
683.3
693.3
52.6
30.8
/
5
61.0
38.91
806.7
814.1
55.5
31.4
/
6
61.2
30.72
943.9
948.5
55.7
29.0
/
7
58.2
26.62
977.3
980.8
53.0
26.0
/
8
61.2
19.46
1021.9
1023.8
55.8
19.9
/
工况
40.3
60.42
249.3
267.2
36.7
15.1
/
工况点
换算到额定转速、标准通风状态下的性能参数值
风量
静压
全压
轴功率
静压输出功率
静压效率
扩散器噪声
qvf
psf
ptf
Paf
Psf
ηs
A
m3/s
Pa
Pa
kW
kW
%
dB
1
63.49
165.6
188.7
38.2
10.5
27.5
75.3
2
60.42
290.0
310.9
42.6
17.5
41.1
76.2
3
52.22
591.7
607.3
56.5
30.9
54.7
77.0
4
45.06
797.5
809.1
61.4
35.9
58.6
76.2
5
38.91
940.2
948.9
64.7
36.6
56.5
76.8
6
30.72
1101.6
1107.0
65.0
33.8
52.0
77.6
7
26.62
1138.3
1142.3
61.7
30.3
49.1
76.8
8
19.46
1191.1
1193.3
65.0
23.2
35.7
77.2
工况
60.42
290.0
310.9
42.6
17.5
41.1
76.2
图一：
通风机性能曲线图（1＃/-6°/30HZ）
图二：
通风机性能曲线图（2＃/-6°/30HZ）
5、矿井通风网络解算情况
根据矿井井下采掘工作面布置，我矿对矿井通风系统进行了网络结算，通过对矿井通风网络解算分析并结合主通风机性能测试报告，绘制矿井通风系统风阻（0.153898N·s²/m8）与新主扇性能曲线匹配图（图中红色曲线为1#风机实测性能曲线，蓝色曲线为2#风机实测性能曲线）见图三。
由图可知确定矿井主通风机投运时主扇叶片角度为-6度，控制频率为30Hz，主扇静压180Pa，排风量2448m3/min。
图三
6、新主要通风机投运参数确定
根据选定的FBCDZNo.27主通风机，结合主通风机性能测试报告、矿井通风网络解算结果和主通风机投运时矿井需风量，确定主通风机投运参数为：
主扇风叶角度-6度，控制频率30Hz，主要通风机排风量为40.8m3/s，风压180Pa,风阻为0.1081314N·s²/m8。
7、新主要通风机投运时可能出现的问题及应对措施
可能出现结果
应对措施
矿井实际进风量大于预测风量
下调主扇运行频率
矿井实际进风量小于预测风量
上调主扇运行频率
井下局部用风量不足
调节井
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