长才二井二区更换主要通风机设计资料.docx

长才二井二区更换主要通风机设计资料.docx

《长才二井二区更换主要通风机设计资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《长才二井二区更换主要通风机设计资料.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

长才二井二区更换主要通风机设计资料

和龙市庆兴煤业有限责任公司

长才二井二区（达里洞井）

更换主要通风机设计

设计单位：

公司技术处达理洞井技术科

设计负责人：

孙忠波

设计审批：

时间：

二0一二年七月二十六日

和龙市庆兴煤业有限责任公司

长才二井二区（达里洞井）更换主要通风机设计

和龙市庆兴煤业有限责任公司长才二井二区（达里洞井）以下简称达里洞井，该井始建于1997年4月，于2003年进行拭生产，2005年正式投入生产，设计生产能力为9万吨/年，2006年煤矿生产能力复核批复，核定生产能力为15万吨/a。

矿井开采到2012年7月，已经累计开采近10年时间。

现在该井使用的主要通风机型号为：

KBZ—15.7—45型轴流式通风机，额定风量1100～1850m3/min，负压158～119mmH2O，电机功率45kw，电压380V，一使一备,实行反转反风。

一、更换主要通风机的原因：

随着开采深度的加大，矿井巷道延长，矿井漏风率增大，通风阻力加大，该主扇的能力即将满足不了矿井通风系统的需要。

因此，决定更换目前使用的KBZ-15.7-45型主要通风机，为了减少由于更换主要通风机而加大矿井的开采成本，不易经常更换，因此，根据该井最长的开采深度、开采强度、生产能力等因素，综合考虑选择新的主要通风机。

二、矿井开采现状及今后开采设想

该井目前的生产状况是：

生产水平（开采）到+35水平，开拓水平为+0水平。

井下布置了二个采煤工作面，分别是：

+70右一层、+35左一层采煤工作面，分别为独立通风，（其中+35左一层采煤已接近收尾阶段，接替采煤工作面为+70左一层）；井下布置了三个掘进工作面，分别是：

±0右一层掘进工作面、暗绞主井下延、±0左一层掘进工作面，+35左一层采煤上尾巷维修至+70左一层开切上山（此面为临时工作面等其与+105左一层贯通后，+35左一层采煤工作面就采完了，采煤与掘进串联通风，总的风量还是一个采煤工作面的风量）。

井下现有的硐室为：

+220m水泵房及变电所、+220m暗绞绞车房、+140水泵硐室，+35m水平变电所及水泵房、±0水平配电点及临时水仓。

现在还存在的主副井联络巷有：

+400m水平、+300m水平、+220m水平、+195m水平、+105m水平、+70m水平、+35m水平、±0m水平。

矿井7月10日实测的总入风量为1345m3/min，总回风量为1421m3/min，矿井总排的负压为70mmH2O。

今后开采的规划或设想（计划）：

矿井的第一生产水平为地面到+195m，二段为暗绞，从+220水平到目前的±0水平，预计二段生产水平延深到-105m，斜长为858m，然后，再向矿井的南翼掘进集中运输大巷，长度为800米，布置三段暗绞。

三段暗绞预计延深到-250m水平，延深145米，但巷道倾角为15°，巷道长度为560米。

二段采区的工作面布置与现在的基本相同，为二采三掘。

三段采区的工作面布置也是二采三掘，硐室增加：

到最后时期为：

三个采煤工作面、三个掘进工作面、硐室为：

+220二段暗绞绞车房、+220变电所及水泵房、+35m水平变电所及水泵房，-105m二段井底水仓及风泵房，集中运输大巷皮带头（煤库）、三段暗绞绞车房、三段暗绞变电所、三段风泵房、三段紧急避险硐室等。

三、更换主要通风机依据

（一）矿井概况

本地区地形起伏较大，多为早期壮年山地，主要由较老的花岗岩和新期的喷出岩组成山峰和较低的丘陵，绝对高度海拔651米，山地多为晚侏罗系的煤系地层。

本区属大陆性亚寒带气候，年最高气温35℃，最低气温-26.9℃，平均气温5～7℃，年平均降雨量为491.4mm，平均地温为6.8℃，年平均气压为926.3mPa，冰冻期为每年11月至第二年4月，最大冻土层深度为1.6米，该区无滑坡泥石流等地质灾害现象。

本矿井2011年鉴定瓦斯绝对涌出量为1.77m3/min，相对涌出量为6.20m3/t，为低瓦斯矿井，煤尘有爆炸性危险，煤尘爆炸指数为42.96%，煤层自燃发火期为Ⅱ类（大于6个月）。

（二）矿井通风

1、矿井开采技术条件和矿井开拓方式

该井田与长才二井一区共同为一个采矿范围，井田总面积为4.147km2，地表最高海拔高度为+651米，最低基准面标高420米，相对高差231米，地形呈缓坡状，煤层埋藏较深，煤层开采上限标高为+370m，下限标高（最深开采预计）为-250米，煤层走向150°左右，倾向60°左右。

矿井现为双斜井片盘开拓，两条斜井分别是：

一条主井，担负着全井为主提升、运输材料，设备、上下人员，为入风井筒；一条副井，无提升设备，主要为回风井。

主井井口门标高为+556.503m，副井井口门标高为+557.761m，矿井现在的生产水平为+35m水平，开拓水平（已经贯通）为+0水平，现在暗绞主井正在下延掘进。

矿井现在为两段提升，暗绞的布置功能与一段主井副井相同。

矿井提升方式为单钩串车提升。

通风方式为中央并列抽出式。

2、通风方法

矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。

主井为入风井，副井为回风井。

3、通风系统

该井的通风路线为，初期：

当前的通风系统为：

新鲜风从主井进入，主井→+220m暗绞绞车房→+220m水泵房→+195m运输大巷→+195m暗绞主井井筒→+70右一层采煤工作面→+35左一层采煤工作面→±0右一层掘进工作面→±0左一层掘进工作面→暗绞主井下延掘进工作面→+35m变电所及水泵房→±0m水平配电点及临时水仓。

回风系统：

+220水平暗绞绞车房→+195暗绞副井→+195主副井联络巷→副井→地面

+220变电所及水泵房→+220副井石门→副井→地面

+70右一层采煤工作面→+105右一层回风巷→暗绞副井→+195回风石门→副井→地面

+35左一层采煤工作面→+70左一层回风巷→暗绞副井→+195回风石门→副井→地面

±0右一层掘进→±0副井石门→暗绞副井→+195回风石门→副井→地面

±0左一层掘进→±0副井石门→暗绞副井→+195回风石门→副井→地面

暗绞主井下延掘进工作面→±0水平主副井联络巷→±0回风石门→暗绞副井→+195回风石门→副井→地面

各硐室的回风直接进入副井回到地面，均为独立通风。

矿井回采后期：

主要增加了二条集中大巷，一条为运输大巷、长度为800m；一条为回风大巷，长度均为860米，增加第三段暗绞主、副井，最终斜长约560米。

工作面布置与二段采区相同，为二个采煤，三个掘进面。

（三）风井数目、位置、服务范围及时间

本井为双斜井开拓，主井入风，副井回风。

一段、二段井筒服务于整个矿井的中央采区，一段二段及集中回风巷服务于中央区及南翼采区结束为止。

（四）采、掘工作面及硐室通风

1、采煤工作面为全负压通风

2、本井三个掘进工作面均采用压入式局部通风机通风，每个掘进工作面均选用FBD-№4.5/2×5.5型的轴流对旋式局部通风机，功率为5.5×2kw，风量为210～145m3/min，风压为2800～500Pa。

3、水泵房、变电所、绞车房等为独立回风。

4、井上消防材料库设在生产水平的大巷中；

5、井下无火工品存放库房。

（五）2012年7月7日实际测量出的矿井风量数据

矿井总入1345m3/min，矿井总排1421m3/min。

+105右一层采煤回风182m3/min，+70右一层采煤入风154m3/min，+70左一层采煤回风188m3/min，+35左一层采煤入风170m3/min，暗绞绞车房入风116m3/min，+140硐室入风90m3/min，+35硐室入风52m3/min，±0硐室入风40m3/min，±0右一层局部通风机吸风量180m3/min，暗主绞下山局部通风机吸风量1800m3/min，+105左一层巷修风机吸风量180m3/min。

合计总入风量为1222m3/min，余123m3/min的风量为矿井漏风量。

（六）设计矿井风量、风压及等级孔

1、矿井风量计算

按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算

Qkj＝（∑Qcj+∑Qjj+∑Qdj+∑Qqj）×Kkt

式中Qkj—矿井总入风量；

∑Qcj—采煤工作面合计需风量；

∑Qjj—掘进工作面合计需风量；

∑Qdj—井下各硐室合计需风量；

∑Qqj—井下其他需风量，按矿井采煤、掘进、各硐室需风量总和的5％计算。

Kkt—矿井通风系数（取1.15-1.25），本井取1.2。

（1）采煤工作面需要风量

矿井设计二个炮采工作面和一个备用炮采工作面，保证矿井产量，备用工作面按采面风量的50％计算，由于用人数、瓦斯涌出、同时放炮的炸药消耗量计算的风量均小于用温度计算的风量，因此，本设计直接按温度来计算工作面的风量。

按工作面温度计算风量如下：

Qcj＝60×Vc×Sc×Ki

式中：

Vc---回采工作面适宜风速取0.8～1.0m/s，

Sc---回采工作面平均有效断面（3.6×1.25）取4.5m2

Ki---工作面长度系数取0.9

一个炮采工作面的风量：

Qcj＝60×1.0×4.5×0.9=243m3/min＝4.05m3/s

∑Qcj＝607.5m3/min＝10.125m3/s

回采工作面空气温度与风速

回采工作面空气温度（℃）

回采工作面风速V采（m/s）

＜15

0.3～0.5

15～18

0.5～0.8

18～20

0.8～1.0

20～23

1.0～1.5

23～26

1.5～2.0

（2）掘进工作面实际需要风量总和，∑Qjj按局部通风机实际供风量计算：

Q局＝Q局1×I×K

＝150×3×1.34=603m3/min＝10.05m3/s

式中：

Q局1—掘进工作面局部通风机的实际风量，取150m3/min；

I—掘进工作面同时通风的局部通风机台数，取3台；

K—风量备用系数，取1.34；

（3）各个独立硐室实际需要的风量，m3/min

∑Qdj＝∑dji，m3/min

式中：

∑dji—各个独立通风硐室需要的风量，m3/min

按矿井开拓布置井下共设4个独立通风的硐室，根据经验值给定风量：

初期：

+220水平绞车房90m3/min＝1.5m3/s

+220水泵房60m3/min＝1m3/s

+35硐室60m3/min＝1m3/s

±0硐室（有风泵）120m3/min＝2m3/s

+140硐室60m3/min＝1m3/s（二个月后可以取消），但风量应加到+35硐室内（有风泵）

后期：

+220水平绞车房90m3/min＝1.5m3/s

+220水泵房60m3/min＝1m3/s

+35水平主副井联络巷60m3/min＝1m3/s

-105二段井底水泵房及变电所：

90m3/min＝1.5m3/s

三段暗绞绞车房90m3/min＝1.5m3/s

硐室60m3/min＝1m3/s

-230硐室60m3/min＝1m3/s

（4）其他风量

按总风量的5％计算

初期：

Qqj＝（607.5+603+390）×5％＝80m3/min＝1.333m3/s

后期：

Qqj＝（607.5+603+450）×5％＝83m3/min＝1.383m3/s

（5）矿井通风系数

本井通风系数取1.2

矿井总进风量：

初期：

Qkj＝（∑Qcj+∑Qjj+∑Qdj+∑Qqj）×1.2

＝（607.5+603+390+80）×1.2

＝2016.6m3/min

＝33.61m3/s

后期：

Qkj＝（∑Qcj+∑Qjj+∑Qdj+∑Qqj）×1.2

＝（607.5+603+450+83）×1.2

＝2092.2m3/min

＝34.87m3/s

2、矿井风压计算

矿井当前时期风压为1492.69Pa，后期风压为2326Pa。

见初、后期通风负压计算表；

3、矿井等级孔

A＝0.38×Q÷√h或S＝1.19×Q÷√h

式中：

Q—矿井总风量m3/s

H—矿井通风负压mmH2O或Pa

当前时期：

A＝0.38×33.61÷√152.32＝1.04

或A＝1.19×33.61÷√1492.69＝1.04

后期（到三段暗绞后期）：

A＝1.19×34.87÷√2326＝0.86

矿井通风初期为中等程度的矿井，通风相对不是太难，但是从计算出的矿井通风总阻力分析，已经达到1492.69Pa，相当于152.32mmH2O。

而现在使用的主要通风机的负压为158～119mmH2O，与通风机的能力相当，说明现在使用的风机已经不能满足当前生产所需要的风量。

从现场实际分析，达里洞井也存在着风量不足的问题。

因此，应尽快更换现在使用的主要通风机。

后期为大阻力矿井，因此，在本井开拓三段暗绞时，或在三段暗绞没有进行正式开采前，应制定降低矿井通风阻力的计划，使矿井的通风等级孔，不能低于1以下。

只有这样才能保证三段暗绞开采时，有足够的风量，而且，可以减少主要通风机的电流功率消耗，降低通风成本。

（七）通风设备

该矿井采用中央并列抽出式通风方式，本次更换主要通风机计划选用对旋式轴流通风机，型号为BFCDZ―6―№17C风机二台，一台使用一台备用，配备电动机型号：

功率为110kw×2

选择依据：

1、矿井所需风量

初期即当前生产时期：

Q＝33.61m3/s；2016.6m3/min；

后期：

Q＝34.87m3/s；2092.2m3/min；

2、矿井通风阻力

初期即当前生产时期：

h＝1492.69Pa（152.32mmH2O）；

后期：

h＝2326Pa（237.35mmH2O）。

选择通风机：

1、通风机所需风量

初期即当前生产时期：

Qf＝KQ=1.15×33.61＝38.65m3/s（2319m3/min）

后期：

Qf＝KQ＝1.15×34.87＝40.10m3/S（24.06m3/min）

2、通风机所需负压

初期：

H初＝h初+h装＝1492.69+150＝1642.69（Pa）（167.62mmH2O）；

后期：

H初＝h初+h装＝2326+150＝2476（Pa）（252.65mmH2O）；

式中：

K—通风设备漏网系数，取1.15；

h装—通风装置的阻力，取150Pa。

3、选择风机

根据上述条件，选择本井所要更新的主要通风机，初选型号为BFCDZ―6―№17C，功率110kw×2，对旋式轴流通风机两台作为矿井今后至矿井结束时的主要通风机。

4、电动机功率计算

计算公式：

N1＝K×Qf×H1/102η1·η1

＝1.15×38.65×167.62/102×0.98×0.68＝109.61kw

N2＝K×Qf×H2/102η2·η2

＝1.15×40.1×252.65/102×0.98×0.72＝161.88kw

通过计算，选择110Kw电机两台，可以满足通风需要。

（八）其他

1、更换结束后，要对矿井通风阻力进行实际测量，对井下进行一次全面测量各工作面的风量。

对新安装的主要通风机运转前进行一次通风机性能检测，合格后方可进行运转。

2、矿井通风技术部门在更换完主要通风机后，对井下通风系统各通风设施进行一次全面检查，对通风设施进行一次完善，发现有漏风等不完好的设施立即进行处理。

3、根据井下所需风量调整主要通风机的变频频率，调整风量的大小，使其更好地满足矿井的需要。

4、公司机电部门要根据批准的更新计划，和选定的主要通风机的型号及电机功率，配备供电设备及线路。

附件：

主要通风机地面安装位置图

主要通风机安装平面图

和龙市庆兴煤业有限责任公司

2012年7月26日