第4章 矿井通风.docx

1、第4章 矿井通风第四章 矿 井 通 风第一节 矿 井 通 风一、通风方式及通风系统初期5-2煤层系统共有四条井筒，分别为主斜井、副斜井、回风立井和管子井。后期在井田中部另开凿一条后期回风立井。主斜井、管子井及副斜井为进风井，回风立井回风。初期通风系统为：主斜井/管子井、副斜井5-2煤带式输送机煤门/辅助运输煤门5-2煤西翼带式输送机大巷/西翼辅助运输大巷工作面辅助运输巷/带式输送机巷工作面工作面回风巷5-2煤西翼回风大巷5-2煤回风煤门回风立井。后期通风系统为：主斜井/管子井、副斜井、管子井5-2煤带式输送机煤门/辅助运输煤门5-2煤西翼带式输送机大巷/西翼辅助运输大巷5-2煤中央辅助运输大巷

2、/5-2煤中央带式输送机大巷工作面辅助运输巷/带式输送机巷工作面工作面回风巷5-2煤中央回风大巷后期回风立井。初期通风系统为中央并列式，后期为分列式。通风方式均为机械抽出式。矿井通风系统容易时期和困难时期示意图见图4-1-1、图4-1-2。二、井筒数目及位置、服务范围及时间矿井移交时利用工业场地内主斜井、副斜井及管子井为进风井，回风立井回风，通风系统简单。四条井筒服务于51、52盘区，回风立井服务年限13.3年；后期开采53盘区时在井田中部另开凿一条后期回风立井回风，服务年限为7.7年。三、矿井风量、风压及等积孔本矿井井下布置一个综采工作面、一个综掘工作面和一个炮掘工作面，以保证矿井1.20M

3、t/a的生产能力。矿井井下用风地点较多，根据现行煤矿安全规程的规定，设计分别按井下同时工作的最多人数和按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需风量的总和进行风量计算。图4-1-1 矿井通风系统容易时期示意图图4-1-2 矿井通风系统困难时期示意图按井下最大班人员计算风量Q4NK备4651.25325m3/min5.4m3/s式中：Q矿井总风量，m3/min；4每人每分钟供风标准，m3/min人；N最大班下井人数，人；K备风量备用系数，取1.25。按井下采煤、掘进、硐室及其他地点实际需风量的总和计算Q矿（Q采Q掘Q硐Q胶轮车Q其他）K通式中：Q采回采工作面风量之和，m3/min；Q掘掘进工作面需风量之

4、和，m3/min；Q硐独立回风硐室需风量之和，m3/min；Q胶轮车井下无轨胶轮车所需风量之和，m3/min；Q其他除了采煤、掘进和硐室外其他井巷需风量之和，m3/min；K通矿井通风系数，取1.25。5-2煤层系统装备了一个综采面、一个综掘面和一个炮掘工作面。采用独立通风的硐室有盘区变电所。1. 采煤工作面风量计算 按回风巷瓦斯浓度CH41计算风量Q采（100Tq1k1k2）/（2460）式中：T 综采工作面平均日产量，1.20106/3303636t；q1 沼气相对涌出量，取q10.48m3/t（2010年鉴定数据）；k1 工作面瓦斯涌出系数，取k1取1.0；k2 工作面瓦斯涌出不均衡系数

5、，1.21.6，取k2取1.6。Qcj（10036360.481.01.6）/（2460） 193.9（m3/min） 按回风巷瓦斯浓度CO21.5计算风量Q采（100Tq2k1k2）/（24601.5）式中：q2 CO2相对涌出量，取q21.08m3/t（2010年鉴定数据）；式中其它符号的意义同上。Qcj采（10036361.081.01.6）/（24601.5） 290.9（m3/min） 按工作面温度计算工作面需风量Q采60VCSCki式中：Q采采煤工作面需风量，m3/min；VC回采工作面适宜风速，按1.51.8m/s，取1.6m/s；SC回采工作面平均有效断面，按最大和最小控顶断面

6、的平均值计算，取10.5m2；ki工作面长度系数，取1.3。Q采601.610.51.31310（m3/min） 按工作面最多人员数量计算采煤工作面的需风量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。Q采41976m3/min按、项中取最大值原则，取Q采22（m3/s） 按风速验算根据现行煤矿安全规程的规定，综采工作面的最低风速不得小于0.25m3/s，最大风速不得大于4m/s的要求进行验算，即综采工作面风量应满足。0.25ScQ采4.0Sc式中：Sc回采工作面平均有效面积，m20.259.0Q采4.09.0即Q采2.25，36根据以上计算结果

7、，工作面风量取22m3/s。2. 掘进工作面风量计算 按局部通风机吸风量计算根据现行煤矿安全规程，为保证局部扇风机不发生循环风，按局部扇风机地点（巷道）的供风量必须大于局部扇风机吸风量的1.34倍，即Q巷1.34Q局。综掘工作面局部通风机额定风量为300m3/min；炮掘工作面局部通风机额定风量为260m3/min。按局部通风机吸风量计算，综掘工作面需要的风量为：Q掘1.34300402（m3/min）即6.7m3/s，取7.0m3/s炮掘工作面需要的风量为：Q掘1.34260348.4（m3/min），即5.8 m3/s，取6.0 m3/s 按掘进工作面最大人员数量计算Q掘4nj式中：Q掘掘

8、进工作面实际需风量，m3/min；nj 掘进工作面同时工作的最多人数，综掘工作面13人，炮掘工作面13人；按工作人员数量计算，综掘工作面与炮掘工作面需要的风量均为：Q掘4nj41352（m3/min） 按炸药使用量计算Q掘Abt C90.1/（250.02%）180（m3/min）=3.0m3/s式中：A掘进面一次使用最大炸药量，取6kg；b每公斤炸药爆破后生成的当量CO的量，取b=0.1 m3/kg；t 爆破后通风时间，一般2030min，取25 min；C爆破通风后允许工人进入工作面的CO浓度，一般C0.02%。 按风速进行验算根据现行煤矿安全规程的规定，煤巷、半煤巷掘进工作面的风量应满足

9、：0.25SjQ掘4.0Sj式中，Sj掘进工作面巷道过风断面积，m20.2512Q掘4.012即Q采3.0,48根据以上计算结果炮掘工作面风量取6.0m3/s；综掘工作面风量取7.0m3/s。3. 井下硐室配风井下需独立通风的硐室有盘区变电所配风3m3/s。Q硐3m3/s4. 稀释柴油机车尾气配风量根据煤矿用防爆柴油机无轨胶轮车安全使用规范规定：行驶车辆的巷道，应按同时运行的最多车辆数增加巷道配风，配风量应不小于4m3/minkW。 柴油机车型号及数量 运送井下工人：WC24RE型运人胶轮车3台，功率50kW； 运送井下零散工作地点人员及管理人员：WC2J运人胶轮车2台，功率45kW； 运送设

10、备，材料（包括水泥、砂、石及少量掘进煤）WC3E防爆无轨胶轮车3台，功率50 kW。 风量计算根据机车运行实际情况，柴油机车配风量按以下2种组合方式计算。 上下班时间3台WC24RE型运人胶轮车同时运行Q柴5034600 m3/min10（m3/s） 其它时间段3台WC3E型无轨胶轮车和2台WC2J（A）型生产指挥车同时运行Q柴50344524960m3/min16（m3/s）5. 接续工作面配风量接续工作面配风量按综采工作面配风量的50考虑，取11m3/s。6. 其它配风按以上各项配风总量的5考虑。经过上述计算，风量应按井下采煤、掘进、硐室、稀释无轨胶轮车（柴油机车）废气及其他地点实际需要风

11、量计算，矿井总风量：Q矿（Q采Q掘Q硐Q胶轮车）K通Q矿（2211）（76）+3161.051.2585.3（m3/s），取86（m3/s）。负压及等积孔计算根据开采计划及工业场地回风立井的服务年限，设计利用计算机通风网络解算软件，分别计算出工业场地回风立井服务年限内开采区容易时期和困难时期各类巷道的风量及负压。容易时期为5-2煤系统移交时，回采工作面及掘进工作面均位于51盘区；困难时期为回采工作面及掘进工作面均位于52盘区。局部通风阻力按矿井负压的10计算，矿井通风容易时期和困难时期示意图分别见图4-1-1、4-1-2，网络原始数据及计算结果分别见表4-1-1、表4-1-2、表4-1-3和表

12、4-1-4。风量、负压及等积孔见表4-1-5。从上表4-1-5可以看出，容易时期等积孔为3.4m2，属于通风容易矿井；困难时期等积孔为2.0m2，通风难易程度属容易。表4-1-1网 络 原 始 数 据 表5-2煤通风：容易时期巷道编号名 称支护方式始节点号末节点号摩擦阻力（N.s2/m4）周长（m）长度（m）断面积（m2）有效断面系数巷道类型固定风量(m3/s）1主斜井砌碹120.001214.312414.20.85一般巷道25-2煤带式输送机煤门锚喷230.00121375100.85一般巷道35-2煤带式输送机煤门锚喷360.00121335100.85一般巷道4主变电所、主泵房通道锚喷

13、340.00146204.40.85一般巷道5主变电所、主泵房砌碹450.001410.83510.51一般巷道6主变电所、主泵房通道锚喷560.00146204.40.85一般巷道75-2煤带式输送机煤门锚喷670.00141325100.85一般巷道85-2煤带式输送机煤门锚喷780.0014131168100.85一般巷道95-2煤西翼带式输送机大巷锚喷890.001213100100.85一般巷道105-2煤西翼带式输送机大巷锚喷9100.001413409100.85一般巷道115-2煤西翼带式输送机大巷锚喷10110.001213125100.85一般巷道125-2煤西翼带式输送机

14、大巷锚喷11120.001213105100.85一般巷道135-2煤西翼带式输送机大巷锚喷12130.001213100100.85一般巷道14管子井砌碹1140.001210.720181固定风量巷5.015联络巷锚喷1440.001210.74581一般巷道续表4-1-1网 络 原 始 数 据 表5-2煤通风：容易时期巷道编号名 称支护方式始节点号末节点号摩擦阻力（N.s2/m4）周长（m）长度（m）断面积（m2）有效断面系数巷道类型固定风量(m3/s）16副斜井砌碹1150.000917.1264200.95一般巷道175-2煤辅助运输煤门锚喷15160.000916.47415.10

15、.95一般巷道18联络巷锚喷7160.00128.6924.61一般巷道195-2煤辅助运输煤门锚喷16180.000916.4110315.10.95一般巷道205-2煤西翼辅助运输大巷锚喷18190.000916.49615.10.95一般巷道21联络巷锚喷1980.0012124610.11固定风量巷3.0225-2煤西翼辅助运输大巷锚喷19200.000916.48415.10.95一般巷道23消防材料库锚喷9200.0012126010.11固定风量巷3.0245-2煤西翼辅助运输大巷锚喷20210.000916.443515.10.95一般巷道255-2煤西翼辅助运输大巷锚喷212

16、20.000916.47515.10.95一般巷道265-2煤西翼辅助运输大巷锚喷22230.000916.420515.10.95一般巷道275101工作面带式输送机巷锚杆10250.001414.61623120.85一般巷道285101工作面辅助运输巷锚杆21240.001216.4168315.10.85一般巷道295101工作面联络巷锚杆24250.00116.62515.71一般巷道305101工作面开切眼锚喷25260.00419.4200181固定风量巷22.0315101工作面回风巷锚杆26320.001151723101一般巷道32盘区水泵房锚喷22110.00149608

17、.81一般巷道33盘区变电所锚喷22310.001410.84010.51固定风量巷3.0345103工作面辅助运输巷锚杆12270.001216.610015.70.85一般巷道355103工作面锚杆27280.001216.62515.70.85一般巷道365103工作面带式输送机巷锚杆28300.00114.6200121固定风量巷7.037横川1锚喷13230.001215.86013.51一般巷道38横川2锚喷23290.001215.84013.51一般巷道395-2煤西翼回风大巷锚喷29300.0008155012.51一般巷道405-2煤西翼回风大巷锚喷30310.000815

18、11512.51一般巷道415-2煤西翼回风大巷锚喷31320.00081537012.51一般巷道425-2煤西翼回风大巷锚喷32330.00081521212.51一般巷道43永久避难硐室砌碹20330.0012126010.11固定风量巷3.0445-2煤西翼回风大巷锚喷33340.00081513812.51一般巷道455-2煤2号回风煤门锚喷34390.000815144612.51一般巷道46回风立井砌碹39400.0008253412.61一般巷道47风硐砌碹4010.00089.12510.21固定风量巷86.0表4-1-2 网 络 计 算 结 果 表 5-2煤通风：容易时期巷

19、道编号名 称支护方式始节点号末节点号巷道风阻(N.s2/m8)巷道风量(m3/s)巷道负压（mmH20）巷道风速(m/s)调整后风 阻(N.s2/m8)备 注1主斜井砌碹120.000727.40.62.325-2煤带式输送机煤门锚喷230.001227.40.93.235-2煤带式输送机煤门锚喷360.000522.60.32.74主变电所、主泵房通道锚喷340.0024.801.35主变电所、主泵房砌碹450.00059.800.96主变电所、主泵房通道锚喷560.0029.80.22.675-2煤带式输送机煤门锚喷670.000532.40.53.885-2煤带式输送机煤门锚喷780.0

20、2132816.73.395-2煤西翼带式输送机大巷锚喷890.0011311.13.6105-2煤西翼带式输送机大巷锚喷9100.0081286.43.3115-2煤西翼带式输送机大巷锚喷10110.001918.70.72.2125-2煤西翼带式输送机大巷锚喷11120.001621.40.72.5135-2煤西翼带式输送机大巷锚喷12130.001614.40.31.714管子井砌碹1140.00551.40.6.058015联络巷锚喷1440.000727.40.62.3续表4-1-2 网 络 计 算 结 果 表 5-2煤通风：容易时期巷道编号名 称支护方式始节点号末节点号巷道风阻(N

21、.s2/m8)巷道风量(m3/s)巷道负压（mmH20）巷道风速(m/s)调整后风 阻(N.s2/m8)备 注16副斜井砌碹1150.000553.61.52.8175-2煤辅助运输煤门锚喷15160.000353.60.93.718联络巷锚喷7160.00984.40.20.9195-2煤辅助运输煤门锚喷16180.00475815.94205-2煤西翼辅助运输大巷锚喷18190.0004581.4421联络巷锚喷1980.00063-0.80.3-0.0911225-2煤西翼辅助运输大巷锚喷19200.0002550.63.823消防材料库锚喷9200.000830.30.30.03752

22、45-2煤西翼辅助运输大巷锚喷20210.002556.13.8255-2煤西翼辅助运输大巷锚喷21220.000342.30.62.9265-2煤西翼辅助运输大巷锚喷22230.000936.61.22.6275101工作面带式输送机巷锚杆10250.01929.31.70.9285101工作面辅助运输巷锚杆21240.009612.71.51295101工作面联络巷锚杆24250.000112.700.8305101工作面开切眼锚喷25260.0027220.11.20.002315101工作面回风巷锚杆26320.02582212.52.232盘区水泵房锚喷22110.00112.700.333盘区变电所锚喷22310.000535.20.30.5728345103工作面辅助运输巷锚杆12270.0005700.5355103工作面锚杆27280.0001700.5365103工作面带式输送机巷锚杆28300.0017720.60.040637横川1锚喷13230.000514.40.11.138横川2锚喷23290.0003510.83.8395-2煤西翼回风大巷锚喷29300.0003510.84.1405-2煤西翼回风大巷锚喷30310.0007582.44.6415-2煤西翼回风大巷