矿井通风方案.docx

1、矿井通风方案重庆市永川区泸永桥煤业有限公司通风系统改造方案说明书重庆市永川区泸永桥煤业有限公司生技科二0一五年七月重庆市永川区泸永桥煤业有限公司通风系统改造方案说明书一矿井通风现状矿井通风方式为中央并列抽出式通风，南翼风井主扇型号 FBCDZ N021，电机功率2185KW，备用风机FBCDZ N021，电机功率2185KW。主要为矿井大龙K7、泡炭K2、大龙K7下煤层服务，目前通风机排风量为41.66m3/s ，负压为2000Pa。矿井主要由地面主斜井和副斜井进风，+200m水平以下是由主斜井和副斜井（暗）进风；+50m水平南、北底板运输巷作为进风大巷，由南向北划分为33、31、32、34共

2、4个采区，各采区的提升上山、人行下山为主要进风系统；采区回风上山、边界回风上山和各采区上部煤层巷道等作为矿井的回风系统。二、煤层瓦斯含量预测矿井开采至0标高时，大龙、泡炭煤层瓦斯含量分别为12.21 m3/t、12.73 m3/t，压力分别为0.76MPa、0.795MPa。预测矿井开采最低0m标高时矿井瓦斯涌出量为61.97（m3t），绝对瓦斯涌出量为11.74m3/min 。0m标高：大龙煤层回采工作面相对瓦斯涌出量为10.95m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.954m3/min；泡炭煤层回采工作面相对瓦斯涌出量为11.5m3/t，绝对瓦斯涌出量为1.0m3/min。3.设计采用的瓦斯资料根据

3、实测煤层瓦斯含量和压力预测矿井开采至0m标高时相对瓦斯涌出量为61.97m3/min，绝对瓦斯涌出量为11.74m3/min，大于矿井2011年瓦斯等级鉴定结果，可靠性较高，切合实际，本次设计采用预测的矿井开采至0m标高时相对瓦斯涌出量为61.97m3/min，绝对瓦斯涌出量为11.74m3/min作为通风设计的依据。三、通风路线前期通风路线：主、副斜井主、副斜井井底车场主、副暗斜井主、副暗斜井井底车场50m水平南底板运输巷50m水平南集中运输巷33采区石门33采区上部车场33采区提升下山3371采面3371回风巷南边界回风上山+200m水平南回风巷南风井下部车场南风井南风井引风道地面。后期通

4、风路线：主、副斜井主、副斜井井底车场主、副暗斜井主、副暗斜井井底车场50m水平南底板运输巷50m水平南集中运输巷33采区石门33采区上部车场33采区提升下山3377采面3375回风巷33采区回风上山南边界回风上山+200m水平南回风巷南风井下部车场南风井南风井引风道地面。详见矿井通风系统图。四、矿井风量、风压计算（一）计算依据1、经预测，泸永桥煤业开采至最低标高时矿井绝对瓦斯涌出量11.74m3/min，相对瓦斯涌出量61.97m3/t。2、矿井达产时布置3个机采工作面（K2煤层1个、K7煤层2个），5个炮采工作面（K7煤层4个、K7下煤层1个），备用采煤工作面2个（K2煤层和K7下煤层各1个

5、），掘进碛头8个。3、独立通风硐室、采区配电所10个。4、根据机械化改造采掘部署，通风困难时期为南北底板巷贯穿后，34、31、33、34采区南北两翼采面生产与采区延生掘进同时施工，布置8面8头；通风达产时期为：34、31、33、34采区各煤层工作面均已正规部署完毕，且各采区掘进巷道正常掘进，布置8面（2面为备采工作面）8头。（二）矿井风量计算根据煤矿安全规程、煤炭工业小型矿井设计规范和煤矿通风能力核定标准（AQ1056-2008），矿井需要风量按各采煤、掘进工作面、硐室及其他用风巷道等用风地点分别进行计算，包括按规定配备的备用工作面需要风量。现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。Q矿（Q

6、采+Q掘+Q硐 +Q其它）K矿通 式中：Q矿矿井需要风量，m3/minQ采采煤工作面实际需要风量总和，m3/min；Q掘掘进工作面实际需要风量总和，m3/min；Q硐硐室实际需要风量总和，m3/min；Q其他其它用风巷道实际总和，m3/min；K矿通矿井通风系数，取1.20；1.采煤工作面需风量1）按瓦斯涌出量计算Q采=100q采Kc式中：Q采采煤工作面需风量，m3/s；q采采煤工作面平均绝对瓦斯涌出量，m3/min；Q机采=1001.02.0=200m3/min ；Q炮采=1000.9542.0=190.8m3/min 。2）按工作面温度计算Q采60.Vc.Sc.Ki式中：Vc采煤工作面适宜

7、风速，取1.3m/s；Sc采煤工作面平均有效断面，m2； Ki工作面长度系数，工作面长度为80m，取1.0。Q采60VcScKi式中：Vc工作面适宜风速，工作面进风流气温约为2023、取1.3m/s；Sc采煤工作面平均有效断面，工作面选用单体液压支柱支护，经计算机采工作面3.2m2，炮采工作面2.4m2；Ki工作面长度系数，根据工作面长度80120m，取Ki1.0。Q机采601.33.21.0=249.6 m3/minQ炮采601.32.41.0=187.2 m3/min3）按工作面一次爆破消耗的炸药量计算布置5个放炮采工作面，3个机采工作面，机采工作面不按照此项计算风量。Q采=25A式中：Q

8、采工作面需风量，m3min；AC工作面一次起爆最大炸药量；AC=ULmd式中：U炸药消耗量综合指标，取0.3kg/m3；L采煤工作面的长度，m；按工作面长度每25m一段分次爆破计算；m工作面平均采高， 0.70m；d推进度，取1.0m。炮采工作面工作面需风量：A=0.3250.61.0=4.5kg；Q=254.5=113（m3/min）4）按工作人员数量计算 Q采4nc式中：4每人每分钟应供给的最低风量，m3/min；nc采煤工作面同时工作的最多人数，按22人计算；经计算得Q采42288m3/min采煤工作面需风量按上述方法计算后取其中最大值，机采工作面所需风量250 m3/min，炮采工作面

9、所需风量190m3/min, 并结合本矿井现有工作面实际配风情况机采工作面和炮采工作面都按照250 m3/min进行配风，无人作业的备用采煤工作面按照作业采面的50进行配风，则采煤工作面需风量和Q采=8250+（25022）=2250m3/min。5）按风速验算采煤工作面风量应满足：15ScQ采240Sc式中：Sc采煤工作面平均有效断面，m2；机采工作面：153.2=48Q机采=2502403.2=768炮采工作面：152.4=36Q机采=2502402.4=576根据风速验算结果，机采工作面风量250m3/min，炮采工作面风量250m3/min，符合要求。2.掘进工作面风量确定1）按瓦斯涌

10、出量计算Q掘=100q掘Kd式中：Q掘掘进工作面需风量，m3/s；q掘掘进工作面绝对瓦斯涌出量，0.82m3/min，Kd工作面瓦斯涌出不均衡系数，炮掘工作面取Kc=2.0。Q掘=1000.822=164m3/min2）按炸药使用量计算Q Q掘=25Aj式中：Q掘掘进工作面实际需风量，m3/minAj掘进面一次爆破所用的最大炸药量，kgAj=usdu炸药消耗量综合指标，取u=0.45kg/m3s巷道掘进断面（岩石），取5.86m2d循环进尺，1.5mAj =0.455.861.5=4.0kgQ掘=254.0100m3/min3）按局部通风机吸风量计算风机安装地点配风量岩巷：Q掘=Q扇Ii+0.

11、1560S（m3/min）煤巷、半煤巷：Q掘=Q扇Ii+0.2560S（m3/min）Q扇局部通风机实际吸风量，m3/min。矿井达产时共8个掘进工作面，每个掘进工作面配备FBDN05.025.5型局部通风机2台，一台工作，一台备用，吸风量130240m3/min，全压8002250Pa。根据我矿FBDN05.025.5型局部通风机实际吸入风量160 m3/min参与计算。Ii掘进工作面同时通风的局部通风机台数。S安设局部通风机巷道的净断面积,运输大巷安设局部通风机的巷道净断面积为5.77 m2，为岩巷；区段煤层运输平巷安设局部通风机的巷道净断面积为5.77m2，为煤巷。岩巷:Q掘1601+6

12、00.155.77=211.93m3/min。煤巷、半煤巷：Q掘1601+600.255.77=246.55m3/min。4）按工作人员数量计算。Q掘=4nj式中：掘进工作面同时工作的最多人数，人，掘进工作面同时工作的最多人数取7人，掘进工作面实际需风量即为：Q掘=28m3/min。根据以上数据结合我矿实际生产情况，掘进工作面配风均取250 m3/min。掘进工作面需风量取按掘进碛头瓦斯涌出量、炸药使用量和局部通风机吸风量计算后取其中最大值，掘进工作面需风量Q掘=2508=2000m3/s。5）掘进工作面风速验算根据煤矿安全规程规定，掘进工作面风速应满足：岩巷0.15m/sSVJ4m/s S=

13、51.93 m3/min250 m3/min1384.8 m3/min；半煤岩巷0.25m/sSVC4m/sS=86.55 m3/min250 m3/min1384.8 m3/min。根据风速验算结果，掘进工作面需风量取250m3/min符合要求。3、硐室需风量Q硐硐室需要风量按照经验取值，采区配电所配备100m3/min，则Q硐=100m3/min10=1000 m3/min。4、其它巷道需风量Q其它其他井巷需要通风风量的总和按采煤、掘进、硐室的总和的10%进行计，则：Q其它=（2250+20001000）10%=525m3/min5.矿井总需风量Q矿井 =（Q采+Q备+Q掘+Q硐室+Q车+

14、Q其它）K=(2000+250+2000+1000+525)1.2=6930m3/min=115.5m3/s。根据上述两种计算方法，取其中较大者，因此矿井总需风量取为6930m3/min（115.5m3/s）。（三）矿井风量的分配 表431矿井风量分配表名称数量每个工作配风标准（m3/min）配风量（m3/min）总风量（m3/min）炮采采煤工作面5187.22501250备用工作面2125125250机采工作面3249.6250750掘进工作面8246.552502000硐室101001001200其它巷道52514801480合计6930（四）矿井风压计算分别以矿井不同时期计算井巷通风摩

15、擦阻力，局部阻力按井巷通风摩擦阻力的15%计算。矿井摩擦阻力计算公式：h摩=aLUQ2/S3，Pa式中：h摩矿井通风阻力，Pa；a井巷通风摩擦阻力系数，据井巷的支护形式，查表取值，N.s2/m4；L井巷长度，m；U井巷净周长，m；Q通过各井巷的风量，m3/s；S井巷净断面积，m2。经计算，前期矿井通风阻力为4081.71Pa，后期矿井通风阻力为5030Pa。矿井通风阻力计算详见表4-3-2、3。表4-3-2矿井通风阻力计算表 （前 期）序号井巷名称支护方式LPSS3QQ2vH(Ns2/m4)(m)(m)(m2)(m2)3(m3/s)(m3/s)2(m/s)(Pa)l一级主斜井砌碹0.01004

16、469.956.09225.8746.58 2169.707.654262+200m车场砌碹0.010020013.5811.081360.2543.251870.563.9037.343二级主暗斜井砌碹0.01003559.565.85200.2043.251870.567.39317.41550m水平运输石门及车场锚喷0.01002601512.92146.6874.585562.675.78101.066+50南底板运输巷锚喷0.0100105010.718.18547.343512254.28251.687+50南底板运输巷锚喷0.010047510.718.18547.3416.67

17、277.892.0425.838+50南底板运输巷石门锚喷0.01008510.718.18547.3416.67277.892.044.629+50集中运输巷砌碹0.01003309.085.77192.1016.67277.892.8943.341033采区进风石门砌碹0.0100509.085.77192.1016.67277.892.896.571133采区上车场砌碹0.0100501512.92146.6816.67277.891.290.971233采区提升上山锚喷0.01201409.085.77192.1016.67277.892.8922.07133371中巷金支巷0.021

18、02809.085.77192.104.1717.390.724.83143371采面金支巷0.04201306.61.8 5.84.1717.392.32108.05153371回风巷金支巷0.01202509.085.77192.104.1717.390.722.4716南边界回风上山锚喷0.01206589.085.77192.1015.67245.552.7291.6417+200m水平南翼回风巷砌碹0.01003009.085.77192.1015.67245.552.7234.8218+200m水平南翼回风巷砌碹0.01005759.085.77192.1023.33544.294

19、.04147.9319+200m水平南翼回风巷砌碹0.01009007.714.2275.1533.331110.897.901025.7420+200m水平南翼回风巷砌碹0.01004907.714.2275.153512258.29615.8321南风井下车场锚喷0.0100801512.82097.1567.254522.565.2525.8822南风井锚喷0.012048613.0711.28 1435.2567.254522.565.96 240.1923引风道砌碹0.01001710.718.18547.3467.254522.568.2215.04最大阻力线路井巷摩擦阻力3549

20、.31局部阻力总阻力的15%532.40矿井通风阻力合计4081.71表4-3-3矿井通风阻力计算表 （后 期）序号井巷名称支护方式LPSS3QQ2vH(Ns2/m4)(m)(m)(m2)(m2)3(m3/s)(m3/s)2(m/s)(Pa)l一级主斜井砌碹0.01004469.956.09225.8757.583315.849.45651.472+200m车场砌碹0.010020013.5811.081360.2552.52756.254.7455.033二级主暗斜井砌碹0.01003559.565.85200.2052.52756.258.97467.24550m水平运输石门及车场锚喷0.

21、01002601512.92146.6852.52756.254.0750.076+50南底板运输巷锚喷0.0100105010.718.18547.3442.921842.135.25378.487+50南底板运输巷锚喷0.010047510.718.18547.34152251.8320.918+50南底板运输巷石门锚喷0.01008510.718.18547.34152251.833.749+50集中运输巷砌碹0.01003309.085.77192.10152252.6035.091033采区进风石门砌碹0.0100509.085.77192.10152252.605.321133采区

22、上车场砌碹0.0100501512.92146.68152251.160.791233采区提升上山锚喷0.012011009.085.77192.10152252.60140.381333719中巷金支巷0.02103609.085.77192.104.1717.390.725.921433719采面金支巷0.04201106.61.85.84.1717.392.3291.421533717中巷金支巷0.01203609.085.77192.104.1717.390.723.551633采区回风上山锚喷0.01209909.085.77192.10152252.60126.3417南边界回风上

23、山锚喷0.01206589.085.77192.10162562.7795.5418+200m水平南翼回风巷砌碹0.01003009.085.77192.10162562.7736.3019+200m水平南翼回风巷砌碹0.01005759.085.77192.1019.5380.253.38103.3520+200m水平南翼回风巷砌碹0.01009007.714.2275.1532.581061.467.72982.0621+200m水平南翼回风巷砌碹0.01004907.714.2275.1538.251463.069.06735.5022南风井下车场锚喷0.0100801512.82097

24、.1578.836214.176.1635.5623南风井锚喷0.012048613.0711.281435.2578.836214.176.99330.0324引风道砌碹0.01001710.718.18547.3478.836214.179.6420.67最大阻力线路井巷摩擦阻力4374.76局部阻力总阻力的15%656.21矿井通风阻力合计5030.97五、矿井等积孔式中：A等积孔，m2；Q矿井总风量，m3/s； H矿井计算负压，Pa。矿井通风前期的等积孔为：A=A1.60m2矿井通风后期的等积孔为：A1.66以上计算结果表明，矿井通风前期、后期均为中阻力矿井。通风难易程度在前、后期为中等。六、通风设施、防止漏风及降低风阻的措施根据通风阻力计算，我矿井主、副井进风巷、+200m回风巷巷道断面不足，是造成矿井通风阻力超限的主要因素。为降低矿井通风主力：1、启动北翼风井掘进施工，形成南北两翼通风系统；2、矿井主、副斜井断面不能满足通风要求，须补掘主提升上山。3、+200m南翼回风巷风量大、断面狭小，矿井通风阻力大，风速超煤矿安全规程规定，+50m水平南底板运输巷须延生至33采区提升运输巷，使+50m、+200m水平巷作为南翼采区的回风巷道，以此降低矿井通风阻力及风速。