矿井通风知识概述.docx

1、矿井通风知识概述第二章矿井通风第一节概况一、 瓦斯根据内蒙古自治区煤田地质局117勘探队提供的内蒙古自治区准格尔煤田酸刺沟井 田勘探报告井田内钻孔测试瓦斯含量很低，甲烷（CH4）含量为O.OOml/g燃。自然瓦 斯成份中甲烷（CH4）0.00%,二氧化碳（CO2）11.91%77.69%,氮气（N2）22.31% 88.09%，瓦斯分带属二氧化碳一氮气带。本矿井暂按低瓦斯矿井考虑。二、 煤尘爆炸根据内蒙古自治区煤田地质局117勘探队提供的内蒙古自治区准格尔煤田酸刺沟井 田勘探报告井田内煤层煤尘爆炸指数在34.92%46.05%之间，煤尘有爆炸危险性。三、 煤的自燃根据内蒙古自治区煤田地质局11

2、7勘探队提供的内蒙古自治区准格尔煤田酸刺沟井 田勘探报告，井田内各可采煤层煤的变质程度低，挥发分高，丝炭含量高，吸氧性强， 且含有黄铁矿结核或薄膜，煤层易发生自燃。据近年来对部分电厂用煤调查结果，准格尔煤田各煤层的自然发火期一般为 4060天。四、 地温根据内蒙古自治区煤田地质局117勘探队提供的内蒙古自治区准格尔煤田酸刺沟井 田勘探报告矿井恒温带深度5080m,温度617C, 般为12C, 388m深度时温 度142C，本区属于地温正常区域，无地热危害。第二节矿井通风一、 通风方式和通风系统1、 煤层开采技术条件及开拓方式井田内断层、褶曲不发育，基本为一倾角小于10勺单斜构造，井田内无岩浆岩

3、侵入， 矿井瓦斯含量低，水文地质条件简单。本矿井的4号煤层位于二迭系下统山西组第二岩段上部，可采区煤层储量利用厚度 0.863.79m,平均2.44m,煤层结构复杂，含夹矸09层，一般为3层，夹矸大部分位 于煤层中部，煤层自然厚度05.65m,平均3.82m，夹矸岩性多为泥岩或炭质泥岩。顶 板岩性为灰黑色砂质泥岩、泥岩，其中粘土岩含量较高，底板岩性为砂质泥岩或砂质粘土 岩。6上煤层位于石炭系上统太原组第二岩段上部，煤层储量利用厚度为 5.73- 16.82m, 平均11.09m 煤层自然厚度7.0420.77m,平均12.70m 煤层厚度总体由东北向西南变 薄。煤层厚度巨大，结构较复杂，含01

4、2层夹矸，一般含5层夹矸，夹矸总厚平均1.58m, 岩性多为泥岩、炭质泥岩。煤层顶板多为粗粒砂岩、细粒砂岩，局部为泥岩；底板多为泥 岩、砂质粘土岩，局部为粗粒砂岩。设计4号煤层和6上号煤层均采用综采设备开采。矿井开拓方式为斜井开拓，主斜井为胶带机斜井，副斜井为胶轮车斜井，风井为立井。2、 通风方法矿井通风方法为抽出式。3、 通风方式矿井通风方式为中央分列式，其中主、畐I斜井进风，回风立井回风。二、 风井数目、位置、服务范围及时间根据生产系统以及通风需要，矿井初期共布置三个井筒，分别为主斜井、副斜井和回 风立井，后期二盘区开米时设置矿井后期风井。主斜井和副斜井为进风井，均位于矿井工业场地内，主斜

5、井净断面 21.2m2，副斜井 净断面21.2m2 ;回风立井布置在工业场地的东北方向，井筒净直径5.5m，井筒装备玻璃 钢梯子间，井筒净断面为23.8m2。三、 采掘工作面及硐室通风1采掘工作面通风回采工作面采用后退式开采，全负压U形通风。运输顺槽及辅运顺槽进风、回风顺 槽回风。掘进工作面采用局部压入式通风方式。连采掘进工作面采用 DSF-6.3/60型对旋风机 通风，普掘工作面采用JBT62-2型风机通风。局部通风机和掘进工作面中的电气设备能够实现风电闭锁。当局部通风机停止运转 时，能立即自动切断局部通风机供风巷道中的一切电源。掘进工作面局部通风机采用三专 （专用变压器、专用开关、专用线路

6、）供电。并能实现备用风机和使用风机的自动切换， 当使用风机故障时备用风机自动起动。2、硐室通风井下独立通风硐室为盘区变电所、井底装载硐室，配风量为4 m3/so四、 井下通风设施及构筑物布置井下通风设施主要有风门，调节风门、风墙、风桥、测风站。进、回风井之间和主要进、回风巷之间的每个联络巷中，对处于使用状态的，设置两 道连锁的正向和两道反向的风门，两组风门间距一般不小于10m，以满足运输需求，运输 频繁的巷道，风门采用自动控制；对不使用的，必须进行及时的封闭或砌筑永久性风墙。进、回风巷在平面交叉处应设置风桥。在需要控制风量的地点设置调节风门以调节风量。在主要进、回风巷，工作面进风顺槽及回风顺槽

7、附近设置测风站，观测矿井总风量、 回采工作面的进风量和回风量。风门不应设在倾斜巷道中；如确须在倾斜巷道内设置风门，应安设自动风门或设专门 管理人员，并有防止风门碰撞人员以及胶轮车碰坏风门的安全措施。五、 安全逃生途径1、 矿井安全出口及保证措施矿井的安全出口为主、副斜井和回风立井，主斜井倾角16副斜井倾角6两个斜 井作为安全出口均有保证；回风立井装备有玻璃钢梯子间。2、 风井井口设施风井井口部位由防爆门、风硐和安全出口等构筑物组成。3、 避灾路线井下巷道进出口和交岔点开阔处安装安全逃生方向指示牌，工作地点必须有避灾路线图，入井人员必须熟知矿井避灾路线。避灾路线应随盘区位置变化而调整。1）火、瓦

8、斯、煤尘灾害避灾路线火、瓦斯、煤尘灾害避灾原则是逆新风流而走。火、瓦斯、煤尘灾害避灾路线详见第四章有关内容。避灾路线见避灾路线示意图CA1609-175六、通风设备及反风1、矿井风量、负压及通风设备矿井总风量为200m3/s，通风容易时期：1354.8Pa通风困难时期：2197.5 Pa所选风机必需风量和负压：Q = 200X1.05 = 210m 3/sH 易=1354.8+250 = 1604.8PaH 难=2197.5+300 = 2497.5Pa设计选用FBCDZ-10-M29型对旋轴流通风机2套，一套工作，一套备用。配套电动机为YBF 型防爆电动机，2X400kW、10kV、580r

9、/min。通风机运行工况见表2-2-1。风机特性曲线见图2-2-1。表2-2-1通风机运行工况表通风时期风量(m3/s)负压(Pa)效率（%）叶片角（o电机轴功率（kW）容易时期2101604.880-1429.86困难时期2102497.585+4629.622、通风机设置及要求主要通风机设置满足以下要求：1） 通风机装在地面；风井井口封闭，并有可靠的防尘和防爆措施。2） 矿井安装两套同等能力的通风机，其中一套备用，备用通风机能在10min内启动3） 必须保证主要通风机连续运转。4） 至少每月检查一次主要通风机。5） 严禁主要通风机房兼作它用；6） 通风机投入使用前，必须进行通风机性能测定和

10、试运转工作；7）通风机房内安装气压计、电压表、轴承温度计等仪表，并配调度电话3、反风方式、设施Pst(Pc)图2-2-1通风机运行特性曲线图反风方式采用风机反转反风。能在10min内改变巷道内风流方向。且反风量不少于正常供风量的40%。井下反风设施采用在主要进、回风巷之间的每个联络巷内，设联锁的两道正向和两道 反向风门，以满足反风时的要求。七、矿井风量、负压及等积孔根据内蒙古自治区煤田地质局117勘探队提供的内蒙古自治区准格尔煤田酸刺沟井 田勘探报告井田内钻孔测试甲烷（CH4）含量为0.00ml/g燃。因此本次矿井风量计算 暂不考虑瓦斯因素。1、按井下同时工作的最多人数计算公式如下：Q =4N

11、K式中：Q 矿井供风量，m3/min ；N 井下同时工作的最多人数，173人；K 风量备用系数，取1.35;4每人每分钟供风标准，m3/min。贝U Q = 4X173X1.35=934.2 用/min=15.6m3/s2、按采煤、掘进、辅运、硐室等处实际需风量计算公式如下：Q = （XQ 采+XQ 掘+XQ 胶+XQ 硐+XQ 其它）XK 式中：Q 矿井的总进风量，m3/s；EQ采一矿井采煤工作面配风量之和，m3/s；EQ掘一矿井掘进工作面配风量之和，m3/s；EQ胶一稀释无轨胶轮车尾气配风量之和，m3/s；EQ硐一矿井独立通风硐室配风量之和，m3/s；EQ其它一考虑到矿井瓦斯涌出不均衡情况

12、，巷道维护以及巷道内最低风速的要求等 因素的配风量之和，m3/s；K 矿井通风系数（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素），取1.2。1）采煤工作面需风量（1）按工作面适宜风速计算Q 采=60X/XSXKV 工作面适宜风速，取1.5m3/s；S回采工作面平均有效断面，4煤取10.0m2, 6煤取12.0m2。K综采工作面长度系数，取14贝综采工作面所需风量为：Q4采=60X1.5 X0.0 X.4=1260 m?/min=21.0m3/sQ6 采=60 1.5 12.0 1.4=1512 m?/mi n=25.2m3/s（2）按工作面人员数量计算Q 采=4nn综采工作面同时工作的最多人数，取16

13、人。贝综采工作面所需风量为：Q 采=4 X16=64m3/min=1.07m3/s根据相近条件邻近矿区回采工作面的配风经验，考虑工作面风速等因素，确定 4煤 综采工作面的配风量为25m3/s, 6煤综采工作面的配风量为30m3/s。矿井实际生产时，回 采工作面尚未结束，而另一个接替工作面已经准备就绪，需要通风，因此设计考虑了备用 风量，备用风量取20mFs。采煤工作面的总风量为：EQ 采= 25+30+20= 75m3/s(4)按风速进行验算15 S/60三 Q 采三 240XS/60S:采煤工作面平均有效过风断面，4煤取10.0m2, 6煤取12.0m2。采煤工作面配风量符合煤矿安全规程要求

14、。2)连采掘进工作面需风量计算a.按局部通风机吸风量计算Q =QfXI *Qf：连采掘进工作面配用DSF-6.3/60型局部通风机额定风量，610m3/min;I :综掘工作面同时运转局部通风机台数，1台；K :风量备用系数，取1.3;Q 综=610* X1.3=793m3/min=13.2m3/sb.按工作人员数量计算Q 综=4nn：综掘工作面同时工作的最多人数，13人。Q =4X13=52m3/min=0.87m3/s由以上计算，并结合矿井生产实际情况，连采掘进工作面配风量取15.0 mP/s。c按风速进行验算15 S/60三 Q 综三 240XS/60S:连采掘进工作面过风断面，取9m2

15、;Q 综三 159/60=2.25 m/sQ 综三 240X9/60=36.0 用/s连采掘进工作面配风量取15.0 m3/s符合煤矿安全规程要求。矿井共有二个连采掘进工作面，则掘进工作面总风量为:XQ 掘=15.0+15.0= 30.0 irP/s3)普掘工作面需风量计算a.按局部通风机吸风量计算Q =QfXI *Qf：普掘工作面配用JBT62-2型局部通风机，额定风量，360m3/min;I :综掘工作面同时运转局部通风机台数，1台；K :风量备用系数，取1.3;Q 综=360* *.3=468 nf/min=7.8m3/sb.按工作人员数量计算Q 综=4nn：综掘工作面同时工作的最多人数

16、，13人。Q 综=4*13=52卅肝in=0.87m3/s由以上计算，并结合矿井生产实际情况，普掘工作面配风量取15.0 m/s。c按风速进行验算15 S/60三 Q 综三 240XS/60S:普掘工作面过风断面，取7m2;Q 综三 15X7/60=1.75 m/sQ 综三 240X7/60=28m5/s普掘工作面配风量取8.0 m3/s符合煤矿安全规程要求。矿井共有二个连采掘进工作面，则掘进工作面总风量为：XQ 掘=8.0+8.0= 16.0 irP/s4)稀释无轨胶轮车尾气所需风量设计选用的无轨胶轮车功率为45kW，本通风设计中全矿井按8辆胶轮车同时运行配 风，则：XQ 胶=45X5.2+

17、 455.2 *.7+455.2 X.5 *= 18.33r?/s，取 20m3/s。5)XQ的确定井下独立通风硐室有4、6煤盘区变电所、主斜井井底装载硐室，以上硐室配风量均 为 4m3/soXQ 硐=4X3= 12 m3/s6)XQ它的确定EQ其它按(HQ 采+EQ掘+EQ胶+EQ硐)的10%考虑。XQ 其它=(75+46+30+12 X10% = 16.3 mP/s7)矿井总风量计算Q 矿=(75+46+30+12+16.3 X1.1= 197.2 (m3/ 取整为 200m3/s2、 风量分配按各用风地点需风量进行矿井风量分配，首先按照各回采工作面、掘进工作面、硐室 等需风量对其进行风量

18、分配，然后从矿井总风量中减去各回采面、掘进面、硐室用风量， 余下的风量按一定比例分配到其它用风地点，用于维护巷道和保证行人安全。经验算，各用风地点的风量和风速均满足煤矿安全规程的要求，能保证井下各处 瓦斯浓度、有害气体浓度不超过煤矿安全规程的规定，各巷道风量及风速见表5-2-1、 表 5-2-2。3、 矿井通风风压矿井通风总阻力按矿井工作面接替安排，确定矿井初期和后期工作面布置位置，计算矿井各时期的通 风阻力。初期为4煤开采时期；后期为4煤和6上煤同时开采时期，后期分通风容易和困 难两个时期。矿井通风总阻力等于矿井通风摩擦阻力与局部阻力之和，矿井通风摩擦阻力等于矿井 最长通风线路中各井巷通风摩

19、擦阻力之和，矿井局部阻力设计取矿井通风摩擦阻力的 10%s各井巷的通风摩擦阻力采用下列公式计算：2.9.8 IRQhi 3S式中：hi各井巷的通风摩擦阻力，Pa；a 各井巷的通风摩擦阻力系数，kg /m4;Li 各井巷的巷道长度，m;Pi 各井巷的巷道净周长，m；Qi 通过各井巷的风量，m3/s；S 各井巷的巷道净断面积，m2。根据所选择的不同通风时期位置，绘出通风节点网络图分别见图2-22图22。经对通风网络进行解算，矿井各通风时期的井巷摩擦阻力:通风容易时期：1409.8 Pa通风困难时期：1978.3 Pa矿井通风负压电算结果分别见表2-2-2、表2-2-3。考虑10%的局部阻力，则矿井

20、不同时期的通风总阻力为：通风容易时期：1550.8 Pa通风困难时期：2176.1 Pa巷道 编号风量(m3/s)风速(m/s)净面积(m2)摩擦阻力(Pa)节点负压(Pa)巷道风阻(k卩)起点 编号末点 编号166.233.7721.10-406.750.000.006557412244.602.8615.60-4.05-406.750.000207423310.440.6715.60-2.88-410.790.00269563514-40.842.6215.6052.45-466.130.0032071451527.111.7415.60-7.47-473.600.001036845614

21、.110.9015.60-2.06-475.660.0010540567-2.490.1615.600.00-475.650.0004320678-3.890.2515.600.03-475.630.0001728789-10.890.7315.003.80-471.830.00326408910-27.161.8115.0039.56-432.260.005469991011-31.162.0815.0019.99-412.280.002099210111234.161.9717.30-1.49-691.220.000129831113-68.003.3820.1072.95-618.280

22、.0016088121314-38.001.8920.1016.70-601.580.0011792131415-25.001.2420.103.15-598.430.000513814151613.740.8815.60-25.69-473.340.01388754171716.271.0415.60-1.51-491.820.00058329161811.270.7215.60-18.48-591.280.014847416171912.450.8015.60-20.30-611.580.013362618192012.550.8015.60-20.65-611.930.013362618

23、202117.451.1215.60-0.35-482.280.0001166192022-30.001.9215.606.35-484.080.000719313202330.401.4421.10-1.28-484.170.000141645462434.931.6621.1074.89-533.450.00625942302516.680.7921.10-1.83-488.060.0006706303126-12.680.6021.100.71-500.500.0004471233127-18.250.8222.300.64-505.200.000194821302813.250.711

24、8.70-1.81-548.710.00104912122298.250.4418.70-0.09-557.540.000139222233020.931.1218.70-4.09-481.640.00095272335巷道 编号风量(m3/s)风速(m/s)净面积(m2)摩擦阻力(Pa)节点负压(Pa)巷道风阻(k卩)起点 编号末点 编号314.190.2218.70-0.21-483.470.0011946253532108.885.8218.70-12.44-678.490.000107025263366.883.5818.70-4.69-679.100.0001070262734-56

25、.883.2917.3028.25-677.130.000890724273539.882.3017.30-15.25-488.270.000978324283627.001.5617.30-8.83-620.110.0012352282937-113.075.3621.1075.67-606.490.0006036254538133.476.8021.10-412.39-484.210.002043214539-52.002.5920.1013.62-560.570.0005138363740-69.003.4320.1057.02-682.780.0012213343641-46.542.

26、3220.101.97-681.470.000092733344213.000.6520.10-0.61-667.140.000367232334325.121.4417.50-63.12-574.320.01019743540444.880.2618.90-2.10-549.280.009022239404512.880.6818.90-0.58-551.390.000355928394630.002.4012.50-100.33-651.720.011368440414714.920.8517.50-21.33-773.050.009769241424815.080.8617.50-21.

27、78-873.490.0097692414349-38.002.1717.503.64-892.320.000256934435022.921.3117.50-0.44-412.390.000085642435160.464.0614.90-15.19-413.680.000423734445265.005.0314.90-35.06-1026.280.000635612475359.544.0014.90-3.68-1409.800.000105933385487.545.0017.50-9.540.0001269384455135.006.6722.20-33.960.0001581444756200.0010.0522.20-451.840.00092664748巷道 编号风量(m3/s)风速(m/s)净面积(m2)摩擦阻力(Pa)节点负压(Pa)巷道风阻(k卩)起点 编号末点 编号162.022.9421.10-361.930.000.006557412211.750.5621.10-8.06-361.930.0059