宏阳煤矿通风.docx

1、宏阳煤矿通风第三节 矿井通风一、通风方式和通风系统的选择及其依据（一）通风方式根据开拓部署，矿井采用中央并列抽出通风方式。副井进风，主井回风。（二）通风系统矿井开采前期新鲜风流由副井进入井底车场，经-435m水平轨道大巷、中部车场、轨道运输顺槽、清洗工作面。乏风从回采工作面经胶带机顺槽、-435m胶带大巷、总回风巷至主井排出地面。矿井通风容易及通风困难时期通风系统图见图6-3-1、6-3-2。二、矿井风量、风压、及等级孔的计算（一）矿井风量计算根据煤矿安全规程及安监总煤矿字（2005）42号“关于印发煤矿井工开采通风技术条件（AQ1028-2006）”的有关规定，矿井需要的风量，按下列要求分别

2、计算，并取其最大值。1、按井下同时工作的最多人数计算Q矿井4NK矿通式中：N井下同时工作的最多人数，人，本矿井井下同时工作最多人数为104人；K矿通矿井通风系数，包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素，取K矿通1.25Q矿井41041.25520（m3/min），即8.67m3/s。2、按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算Q矿井（Q采Q掘Q硐Q其它）K矿通式中：Q采采煤工作面实际需要风量总和，m3/s；Q掘掘进工作面实际需要风量总和，m3/s；Q硐硐室实际需要风量的总和，m3/s；Q其它矿井除了采煤、掘进和硐室地点外的其它通风点风量的总和，m3/s。K矿通矿井通风系数，包括矿井内部漏

3、风和配风不均匀等因素(抽出式K矿通取1.151.2，压入式K矿通取1.251.3）。（1）采煤实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量确定需要风量，其计算公式为：Q采=Q基本K采高K采面长K温 式中：Q采采煤工作面需要风量，m3/s；Q基本不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/s。Q基本工作面控顶距工作面实际采高工作面有效断面70%适宜风速（不小于1m/s）； K采高 回采工作面采高调整系数（见表6-3-1），设计采高0.851.55m，取1.0；K采面长回采工作

4、面长度调整系数，取1.2（见表6-3-2）；K温 回采工作面温度调整系数，1.25（见表6-3-3）。Q采（3.571.00.72.0）1.01.21.257.5m3/S；表6-3-1 回采工作面采高调整系数表表6-3-2 回采工作面长度调整系数表表6-3-3 回采工作面温度与对应风速调整系数表按工作面温度计算Q采i=60V采iS采iK长i（m3/min）式中：Q采i第i个采煤工作面实际需要的风量，m3/min；V采i 第i个采煤工作面风速，m/s，本矿井为综合机械化采煤，系数适当取大，取值1.7；S采i第i个采煤工作面的净断面积，m2，估算为5.5 m2；K长i第i个采煤工作面面长调整系数，

5、取值1.2；Q采i=601.75.51.2=673 m3/min11.2m3/s。按人数计算实际需要风量Q采i=4Ni m3/min式中：Ni第i个采煤工作面同时工作的最多人数，人；Q采i=420=80 m3/min，即1.33m3/ s。按煤矿安全规程的规定采煤工作面需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量、工作面的气温和风速及人数等因素分别进行计算后，采取其中最大值，参照邻近兖州、济宁等矿区同类薄煤层综采工作面的实际风量，回采工作面风量推荐为12 m3/s，实际生产过程中可根据瓦斯涌出和井下气温条件进行合理调整。按风速验算：15SQ采240S （m3/min）式中：S 工作面平均断面积，本设计取

6、6m2；经计算1.5Q采4N m3/min式中：N掘进工作面最多人数；Q掘41248 m3/min0.8 m3/s按炸药量计算需要风量每千克炸药供风25 m3/min：Q掘25A （m3/min）式中：A次爆破炸药最大用量，kg。Q掘25A256150 m3/min2.5m3/s按局部通风机吸风量计算岩巷掘进Q掘=Q扇Ii+0.15S（ m3/s）煤巷掘进Q掘=Q扇Ii+0.25S（ m3/s）式中：Q扇局部通风机额定风量；Ii 掘进面同时运转的通风机台数。掘进局部通风机选型：按矿井部署安排，全矿井共设置4个掘进工作面，2个岩巷掘进面，2个半煤岩巷掘进面。其中，综掘面1个，普掘面3个。岩巷道风

7、量9S掘Q掘240S掘，即，0.9m3/s Q掘24 m3/s式中：S掘掘进工作面掘进断面积，m2；经计算，按炸药和最高风速计算的通风机供风量为选择局部通风机条件；2.5 m3/s Q掘9S掘 （ m3/min）岩石巷道风量9S掘Q掘914.6131.4m3/min2.19 m3/s；半煤岩巷：Q掘157.2108 m3/min 1.8 m3/sQ掘24014.63504 m3/min58.4m3/s经计算，掘进面配风量按局部通风机吸风量计算最大，经风量验算符合要求，即掘进面总需风量为30m3/s。（3）硐室实际需要风量 井下爆破材料库：4m3/s； 胶带机头硐室：4m3/s； 采区变电所：2

8、m3/s； 清理撒煤硐室：2 m3/s；Q硐=4+4+2+2=12m3/s。（4）其它地点供风量本矿井为新建矿井，根据我国大多数机械化矿井的统计资料，其他用风巷道所需风量可按以下公式计算：Q其它=（Q采Q掘Q硐）5%=(18+30+12) 5%=3.0m3/s综合上述计算全矿井初期风量为：Q矿=(18+30+12+3) 1.2=75.6m3/s，取值为76m3/s。矿井投产时期风量分配表见6-3-4。开采后期，随着采深加大，开采范围扩大，通风路线加长，漏风增大，深部采掘工作面温度升高，为降温需要风量应适当预留富余。经过计算矿井风量最大为95m3/s。（二）矿井通风负压计算矿井通风负压采用下列公

9、式进行计算：表6-3-4 风量分配表用风类别用风地点配风量（m3/s）备注采煤回采工作面12备用回采工作面6小计18掘进普掘工作面22.2包含保证最低风速风量综掘工作面7.8包含保证最低风速风量小计30.0包含保证最低风速风量硐室井下爆破材料库4胶带机头硐室4采区变电所2清理撒煤硐室2小计12其它小计3.0取采、掘、硐室的5合 计76取1.2系数h9.8pLQ2/s3 式中：通风阻力系数；p 巷道净周长，m；L 巷道长度， m；S 巷道净断面，m2；Q 通过巷道的风量，m3/s。经过计算机网络解算，容易时期的通风负压1168.7Pa，通风困难时期负压为2433.5Pa。矿井负压计算表见表6-3

10、-5、6-3-6。（三）矿井等积孔计算矿井等积孔采用下式计算： 式中：A矿井等积孔，m2；Q矿井风量，m3/s；表6-3-5 矿井通风容易时期负压计算表序号巷 道 名 称支护方式Q(m3/s)S(m2)P(m)L(m)h(Pa)V(m/s)h=9.8PLQ2/s31副井砼7619.60.00415.7474223.83.92井底车场巷道锚网喷3617.60.00116.31335.12.03井底车场巷道锚网喷4012.60.00113.513013.83.24井底车场巷道锚网喷6417.60.00116.310012.03.65机头联络巷锚网喷147.30.00110.225012.61.96

11、东翼轨道大巷锚网喷5014.50.00113.542045.63.47一中车场锚网喷148.30.00110.9702.61.7812煤轨道顺槽锚网127.20.001711104073.51.79回采工作面锚网124.50.0059.4160116.52.71012煤胶带顺槽锚网127.20.001711104073.51.711东翼轨道大巷锚网喷3214.50.00113.531814.12.212三中车场锚网喷88.30.00110.9700.81.013东翼轨道大巷锚网喷2214.50.00113.51102.31.514东翼轨道大巷锚网喷1414.50.00113.51301.11.

12、015四中车场锚网喷68.40.00110.71100.70.716东翼胶带大巷锚网喷1416.60.00113.2820.50.817东翼胶带大巷锚网喷2216.60.00113.21842.51.318东翼胶带大巷锚网喷3216.60.00113.251314.91.919东翼胶带大巷锚网喷5016.60.00113.247033.23.020东翼总回风巷锚网喷5817.60.00116.3807.93.321主井砼7619.60.00415.7474223.83.922小 计880.623加10局部阻力88.124自然风压200.025合 计1168.7表6-3-6 矿井通风困难时期负压

13、计算表序号巷 道 名 称支护方式Q(m3/s)S(m2)P(m)L(m)h(Pa)V(m/s)h=9.8PLQ2/s31副井砼9519.60.00415.7474349.74.82井底车场巷道锚网喷4517.60.00116.31337.92.63井底车场巷道锚网喷5012.60.00113.513021.54.04井底车场巷道锚网喷8317.60.00116.310020.24.75机头联络巷锚网喷147.30.00110.230015.11.96东翼轨道大巷锚网喷6914.50.00113.53320685.94.8716煤轨道顺槽锚网127.20.001711104073.51.78回采

14、工作面锚网124.50.0059.4160116.52.7916煤胶带顺槽锚网127.20.001711104073.51.710东翼轨道大巷锚网喷2214.50.00113.51102.31.511东翼轨道大巷锚网喷1414.50.00113.51301.11.012四中车场锚网喷68.40.00110.71100.70.713东翼胶带大巷锚网喷2816.60.00113.21022.31.714东翼胶带大巷锚网喷4216.60.00113.245022.42.515东翼胶带大巷锚网喷5116.60.00113.280058.83.116东翼胶带大巷锚网喷6916.60.00113.2160

15、0215.44.217东翼总回风巷锚网喷7717.60.00116.38013.94.418主井砼9519.60.00415.7474349.74.819小 计2030.520加10局部阻力203.021自然风压200.022合 计2433.5h矿井通风负压， Pa；经过计算，矿井初期通风等积孔为2.64m2，困难时等积孔为2.29m2，均大于2m2，属通风容易矿井，见表6-3-7。表6-3-7 矿井通风难易程度表前 期后 期等积孔（m2）通风阻力等级通风难易程度等积孔（m2）通风阻力等级通风难易程度2.64小阻力矿易2.29小阻力矿易三、通风设施、防止漏风和降低风阻的措施（一）通风设施风门：

16、在有人、车通行，但需隔断风流的巷道中，必须安设风门。根据使用条件不同，风门的建造材料有木板或木材与金属材料的混合结构物，也有完全用金属材料制成的。按风门的启动方式，分为普通风门和自动风门。风桥：在进、回风巷道交叉地点，为了避免风流短路，应设置风桥，使进、回风隔开。风桥前后支架应加固。其通风阻力应不大于147Pa。控制风流的风门、调节风门、挡风墙、风桥等设施的质量标准和管理制度，由矿统一制定。（二）防止漏风的措施1、 安设风门地点的选择，要求前后5m内支架完好，无空帮空顶。尽量避免在煤巷中设置风门。2、 门垛四周均要掏槽，槽深在煤中宜不小于0.3m；在岩石中不小于0.2m；门垛厚不小于0.45m

17、。门垛上的电缆和管道孔要堵紧。如有水沟，要在水沟中设反水池。木门板厚不小于30mm，门板要错口接缝。3、 风门应迎风开启，使风扇与门框紧密贴合。门扇与门框接触处应做成沿口，并设衬垫。4、 风门要求设两道以上，在有机车运输通过处，两道风门间距应大于一列车长度。5、 进、回风井之间和主要进、回风巷之间，需要使用的联络巷中，必须安设两道正向和两道反向的风门，防止在反风时风流短路。6、 倾斜运输巷中，不应设置风门。如果必须设置风门，应安设自动风门或设专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的安全措施。（三）降低风阻的措施1、避免采用风桥。2、在主要巷道内不长期存放矿车。3、减少风路中的物料

18、堆积。4、巷道断面变化处尽量做成弧形形成斜线形。5、巷道拐弯处尽量转成圆弧形。6、迎风面的设备外型尽量做成流线型。7、及时清除总回风巷或风硐中的堆积物。8、风硐与井巷交接处做成圆滑的壁面。9、在风速高、风量大的巷道中可在拐弯处设置导风板。第二节 通风设备一、通风系统（一）矿井的瓦斯等级本矿井为低瓦斯矿井。（二）通风形式采用中央并列式通风方式，抽出式通风方法，副井进风，主井回风。二、通风设备选型（一）设计依据 进出风井井口标高：+41.000m矿井容易时期：风量76m3/s，负压1168.7Pa；矿井困难时期：风量95m3/s，负压2433.5Pa。（二）通风设备选型根据矿井各期的风量和负压及变

19、化情况，以及目前国内通风设备的技术特征，对通风设备做了两个方案的技术经济比选，详见通风设备方案比较表表7-2-1。 表7-2-1 通风机方案比较表 方案内 容容易期困难期容易期困难期1风机型号FBCDZ 26GAF22.4-11.8-12电动机型号YBF355M-10YBF450-8Y5003-8Y5007-6电动机 功率（kW）213222502806303转数（r/min）5907407409914计算风量（m3/s）87.4109.387.4109.35计算负压（Pa）1368.72633.51368.72633.56工况点Qi(m3/s)87.4109.387.4109.3Hi(Pa)

20、1368.72633.51368.72633.5(%)828582847计算电机轴功率(kW)153.6356.3153.63618kWh/106m3Pa0.4040.3900.4040.3959年电费(万元)76.34177.0276.34179.310总投资 （万元）375396.9其中：设备费295266.9土建费8013011主要优缺点装置效率高，结构简单紧凑，安装维修方便，不受地基下沉影响，反风操作简单。 电机散热性能稍差。结构设计和运行性能好，装置效率高，噪音低，反风操作简单，总投资高。方案：选用两台FBCDZ 26型防爆对旋式轴流通风机。该风机为机电一体化，结构简单，性能优良；两

21、台防爆电机安装在风机内部，分别与一、二级叶轮直联，其两级叶轮既是工作轮又互为导叶，传动效率高；噪音低，采用电机直接反转反风，反风时间较短，反风量大；不需建反风道及风机房，风机安装方便、底部装有行走脚轮， 可在轨道上移动，土建工程量小，施工周期短，安装简单，维护工作量小。但风机内置电机存在散热效果欠佳的缺点。方案：选用两台GAF22.4-11.8-1型轴流式通风机。该风机结构设计和运行性能均达到世界上同类产品先进水平。风机装置效率高，噪音低，反风采用停车动叶集中同步调节，操作简单等诸多优点。该风机的缺点是主电机安装在出风侧，传动轴需穿过扩散塔后与风机叶轮连接，长轴式结构使整机尺寸长，安装对中困难

22、，因扩散塔较高，为避免基础的不均匀下沉，需加大基础工程量，风机房面积也较大，土建费用及总投资高。 经综合比较，设计认为方案所选对旋防爆轴流式风机，虽然风机内置电机散热效果欠佳，但优点较方案II突出，故设计确定方案I为推荐方案。即选用FBCDZ 26型对旋式轴流通风机两台，一台工作，一台备用。容易时期与困难时期的电动机功率比小于0.6，因此设计采用分期选电动机。为保证风机容易时期与困难时期均在高效区运行，容易时期每台风机配防爆电机2132kW 660V 590r/min；困难时期更换电动机，每台风机配防爆电机2250kW 660V 740r/min；容易时期选用的电机加底座，保证与困难时期电机中

23、心高和安装尺寸相同。该风机完全可以达到煤矿安全规程规定风机能在10min内实现反风，并且反风量不小于正常风量的40%的要求。 （三）推荐方案的选型计算1、通风机设备需要产生的风量和负压（1）风量计算容易期 Q容易 =KLQ=1.1576=87.4m3/s 困难期 Q困难=1.1595=109.25 m3/s 式中： KL通风设备的漏风系数，箕斗井回风取1.15 Q 矿井需要的风量m3/s （3）负压计算容易期 H容易 =1168.7+200=1368.7Pa 困难期 H困难 =2433.5+200=2633.5Pa 选FBCDZ 26对旋轴流风机两台，一台工作，一台备用。2、管网阻力系数的计算

24、通风容易期等效网络风阻：R容易 =0.1792通风困难期等效网络风阻：R困难 =0.22063、通风网络特性方程式通风容易期 h=0.1792Q2通风困难期 h=0.2206Q2根据通风机特性曲线及通风网络特性曲线，得风机运行工况点M1、M2。管网数据表，见表7-2-2； 表7-2-2 管网数据表Q(m3/s)708090100110120H容易(Pa)878114714521792H困难(Pa)1787220626693177风机运行工况点的参数，见表7-2-3。表7-2-3 风机运行工况点的参数表项目风量(m3/s)负压(Pa)叶片安装角度效率容易期M187.41368.7-1 82%困难期M2109.32633.51 85%4、电动机选型计算容易期：N11.2587.41368.7/1000/0.82=182.4kW困难期： N21.25109.32633.5/1000/0.85=423.3kW容易期选用YBF355M-10 132kW2 590r/min 660V防爆异步电动机。困难