矿井年度通风设计及标准.docx

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矿井年度通风设计及标准

宣威市志祥矿业

炉房沟煤矿2018年度

矿

井

供

风

标

准

编制单位：

宣威市志祥矿业炉房沟煤矿

编制日期：

2018年3月14日

修改日期：

2018年4月16日

宣威市志祥矿业

炉房沟煤矿2018年度供风标准

一、矿井根本情况

〔一〕、开拓开采情况

宣威市志祥矿业炉房沟煤矿属于证照齐全，合法有效的生产矿井，核定生产能力21万吨/年，矿区面积为1.8153km2，煤矿采用斜井开拓，共有三个井筒，一个主斜井、一个副斜井、一个回风斜井，主斜井担负运煤、进风，副斜井担负材料下放、人员运送、进风，回风斜井担负回风。

井下采用单水平开采布置，水平标高为+1745m水平，倾斜长壁布置工作面，年度采掘方案我矿井按照“一采两掘〞进展组织生产，煤层倾角4—8度，煤层平均厚度为1.5米，我矿井现有1个回采工作面1503，有两个掘进工作面分别是1504准备工作面回风巷巷掘进工作面、1504准备工作面开切眼掘进工作面。

〔二〕、矿井瓦斯涌出情况及煤尘爆炸性、煤层自燃倾向性情况

宣威市志祥矿业炉房沟煤矿于2017年9月进展了矿井瓦斯等级鉴定，经省煤炭工业局审批认定：

矿井最大相对瓦斯涌出量为4.25m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为1.52m3/min；最大相对二氧化碳涌出量为2.87m3/t，最大绝对二氧化碳涌出量为1.02m3/min，属于低瓦斯矿井。

煤矿对目前开采的k5煤层于2015年经煤矿平安技术中心煤尘爆炸性和自燃发火倾向性鉴定结果为：

煤层有煤尘爆炸性属、Ⅲ类不易自燃煤层。

（三）、矿井通风概况

宣威市志祥矿业炉房沟煤矿采用中央并列式通风方式，机械抽出式通风方法。

回风斜井安装了两台型号为FBCDZ№16对旋式轴流通风机，电机功率为2×75kw，额定风量为1698—3768m3/min，风压为702-2650pa。

二、拟定矿井总进风风量

矿井的总进风有两种确定方式，一种按照井下同时工作的最多人数计算，另一种是按照采煤、掘工作面、硐室及其他用风地点实际需要风量累加法计算而来的。

〔一〕、按照井下同时工作的最多人数需要风量计算：

Q矿=4NK=4×90×1.25=450m3/min

式中：

Q矿——指矿井的总进风量，单位：

m3/min

N——指井下同时工作最多人数，劳动定员标准为81人；

K矿通——指矿井的通风系数，〔包括矿井部漏风和配风不均匀等因素〕，宜取1.15——1.25，本矿属于小型煤矿，通风线路较长，取最大值1.15；

〔二〕、按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量累加计算：

Q矿进=〔∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他〕K矿通

式中：

Q矿进——指煤矿的总进风量，单位：

m3/min

∑Q采——指矿井回采工作面采用并联通风时，所有回采工作面的进风风量总和，现在有“一采两掘〞，

∑Q掘——指矿井掘进工作面采用并联通风时，所有掘进工作面的进风风量总和；

∑Q硐——指矿井所有专用机电硐室、避难硐室的进风量总和；

∑Q其他——指矿井其他用风地点〔如人行上、下山〕的总进风风量总和；

K矿通——指矿井风量备用系数，根据我矿的实际情况取1.1；

〔三〕按作业地点的需风量

按井下同时工作最多人数计算出来的风量，只能保证井下工作人员呼吸需要，但井下还存在其他用风，如瓦斯的稀释、机电设备散热降温、炮烟的稀释和较快的散尽等用风；按照井下各作业地点的需风量进展计算出来的风量较为实际，所有矿井的总进风风量就按照井下各作业地点需风量来确定。

从上式可以看出，要拟定矿井的总进风量，只需要把式中的各项拟定，下面依次拟订矿井各用风地点的需风量。

1、回采工作面风量的拟定

2017年煤矿前半年回采1503采煤工作面，1503采煤工作面为对拉工作面，分左右翼两块工作面，工作面布置有3条巷道，左右两翼回风巷，中间运输巷，采用中间运输巷进风，左右回风巷回风的“W〞型通风方式。

〔1〕、按照回采工作面绝对瓦斯涌出量稀释瓦斯计算

Q采=100·q采·k采=100×1.52m3/min×2.0=304m3/min

式中：

Q采——指回采工作面实际需要风量，单位m3/min；

qCH4——采煤工作面绝对瓦斯涌出量，按矿井瓦斯涌出量预测结果取值：

qCH4=1.52〔m3/min〕

K采——回采工作面瓦斯涌出不均衡系数，炮采为1.4～2.0，取2.0；

由于1503回采工作面为对拉工作面，按瓦斯涌出量计算左右两块工作面均需要304m3/min，所以按稀释工作面瓦斯计算1503左右两翼需风量为：

2x304=608m3/min

〔2〕、按回采工作面气候条件计算

根据我矿井的实际情况，测得井下常年温度在20——23℃之间，要保证井下温度在20—23℃时，工作面风速为1.0—1.5m/s，在此风速v取1.2m/s，工作面采用见四回一液压单体支柱支护顶板，最大控顶距4.4m，最小控顶距离为3.4m，煤厚为1.5米。

Q采=60·v采·s采·Kch·Kri=60×1.2×5.85×1×1=421m3/min；

式中：

v采——指通过回采工作面的风的风速,单位为m/s；

s采——指回采工作面的断面积，取最大最小空顶时候断面的平均值，1.5×〔4.4+3.4〕/2=5.85m2。

Kch——指回采工作面采高调整系数，采高小于2.0米的，Kch取1.0，我矿采高为1.5米，Kch取1.0。

Kri——指回采工作面面长调整系数，80——120米的Kri取1.0，我矿左右两块均为80米，Kri取1.0。

由于1503回采工作面为对拉工作面，按气候条件计算左右两块工作面均需要风量421m3/min，所以按工作面气候条件斯计算1503左右两翼需风量为：

2x421=842m3/min

〔3〕按人数计算

Q采=4×N

=4×55

=220.00〔m3/min〕

式中：

N——采煤工作面同时工作的最多人数，左右两块同时作业时取55人。

按工作面最大人数计算1503工作面需风量220m3/min。

〔4〕按一次爆破所需炸药量计算

Q采=25A=25×8×2=400m3/min

A——指1503采煤工作面一次爆破所需炸药量，1503采煤左右两块同时爆破时，左右两块分别爆破10个炮眼，每个炮眼装药量为0.8kg，左右两块同时爆破时的炸药量为16kg。

〔5〕按风速进展验算

按最低风速验算，采煤工作面的最低风量：

Q采≥60×0.25×S采=15×5.85=88m3/min〕

按最高风速验算，回采工作面的最高风量：

Q采≤60×4×S采=240×5.85=1404〔m3/min〕

通过以上计算，采煤工作面实际需风量取最大值为：

Q采=842〔m3/min〕

矿井同时回采的采煤工作面为一个，故矿井采煤工作面实际需风量为：

∑Q采=Q采=842〔m3/min〕

〔二〕、掘进工作面风量的拟定

根据采掘方案我矿井全年同时有三个掘进工作面，现就按照二个掘进工作面进展拟定矿井掘进工作面的风量。

〔1〕、按照掘进工作面绝对瓦斯涌出量进展计算

Q掘=100×q掘×Kd

=100×0.18×1.9

=34〔m3/min〕

式中：

100——指单位瓦斯涌出量配风量，以回风流瓦斯浓度不超过1%的换算值；

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min；

q掘——掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量，按矿井瓦斯涌出量预测结果取值,即：

q掘=

0.18〔m3/min〕

Kd——掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数，炮掘为1.8～2.0，取1.9。

〔2〕按局部通风机吸风量计算

我矿掘进工作面所用型号为：

FBYNO5.6/11，吸风量取在220—320m3/min；在此取280m3/min；

Q掘=Qf×I×kf

=280×1×1.2

=336〔m3/min〕

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min；

Qf——掘进工作面局部通风机额定风量，2×11kw局部通风机取280m3/min；

I——掘进工作面同时运转的局部通风机台数，台；

Kd——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般为1.2～1.3，取1.2。

〔3〕按人数计算

Q掘=4×nj

=4×15

=60〔m3/min〕

式中：

nj——掘进工作面同时工作的最多人数，取15人。

通过以上计算，单个掘进工作面实际需要风量按最大值选取，取336m3/min。

〔4〕按风速进展验算

按最低风速验算，每个掘进工作面的最小允许风量：

Q掘≥15×Sj=15×6.6=99〔m3/min〕

按最高风速验算，每个掘进工作面的最高允许风量：

Q掘≤240×Sj=240×6.6=1584〔m3/min〕

经历算掘进工作面配风量取336m3/min是适宜的。

矿井共安排2个掘进工作面同时作业，每个掘进工作面实行独立通风，矿井掘进工作面实际需要风量为：

∑Q掘=2×Q掘

=2×336

=672m3/min〕

〔三〕、硐室实际需风量

本矿井独立通风硐室为：

一个采区变电所，采区变电所主要是降温，硐室实际需风量取240m3/min。

那么：

∑Q硐=240〔m3/min〕

4、其它巷道的需风量

+1745m水平轨道运输大巷西段，此巷道长为600米左右，断面为7.0m2，此段巷道中无其他用风地点，但巷道长，取巷道中的风速为0.7/s，那么段巷道需要风量为：

Q通=60S×V

=60×6×0.65

=257（m3/min）

矿井其它巷道的需风量按采煤、掘进、硐室需风量的总和的3%～5%进展计算，取4%。

即：

∑Q它=〔∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐〕×5%

=〔842+672+260+257〕×5%

=101（m3/min）

通过以上分别计算法计算的各用风地点所需风量，那么矿井的总需风量为：

Q矿=〔∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q它〕×K

=〔842+672+260+257+101〕×1.06

=2152m3/min〕

从以上可知1503采煤工作面的需风量为842m3/min，1504准备工作面回风巷掘进、1504准备工作面开切眼掘进为336m3/min，采区变电硐室需风量为260m3/min，+1745水平西段需风量为257m3/min，其他地方需要风量为101m3/min，全矿井总需风量为2152m3/min。

风速验算：

因主、副斜井都是进风井，在此只能大概的估算风速，根据平时风量分配情况取主斜井风量为：

Q主=978m3/min，v主=Q主÷60S=982÷（60×6.6）=2.48m/s,副斜井风量为1184m3/min，v副=Q副÷60S=1184÷（60×6.6）=3.0m/s,主斜井安设带式输送机风速不超过6m/s，副斜井风速小于8m/s，符合?

煤矿平安规程?

的规定。

三、主要通风机

根据风量的计算我矿在用2台型号为：

FBCDZ№16，2×75kw对旋式主要通风机，其技术参数完全符合?

煤矿平安规程?

的需要满足我矿井下分区通风的需要。

FBCDZ№16型主扇的主要技术参数：

额定功率：

2×75kw

风量：

1698-3768m3/min。

风压：

702-2650pa

转速：

980r/min

从上可得，我矿在用主要通风机风量在1698—3768m3/min之间，能满足矿井需要的风量。

四、局部通风机

所以我矿在用4台局部通风机，两台为在用另两台为备用，我矿选用型号为：

FBD№5.6压入式供风，局扇的主要技术参数：

电机功率：

2×11kw

风量：

220—320m3/min。

局部通风机的吸风量为280m3/min，局部通风机前需要的风量为336m3/min。

需要风量大于局部通风机的吸风量，确保局部通风机不吸循环风。

五、综述

综上所述，取矿井总需风量Q矿为2152m3/min；能满足一采两掘的生产需要，在用FBCDZ№16，2×75KW的主要通风机和FBD№5.6/2×11KW压入式局部通风机能满足全矿井供风要求。