矿井通风系统调整方案及安全技术措施.docx

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矿井通风系统调整方案及安全技术措施

矿井通风系统调整方案及安全技术措施

第一节矿井概况

一、矿井采掘概况

根据2009年11月29日山西省国土资源厅为该矿最新下发的采矿许可证，批准开采15-3号煤层，批准生产规模为900kt/a，批准井田面积6.5071km2。

矿井采用主斜井副立井及回风立井开拓方式。

井下现有一个生产采区：

即151采区。

其中布置一个15103回采工作面，一个15105备采面，两个工作面均采用U型全风压通风方式，一个掘进工作面，15106运输顺槽。

二、矿井通风系统情况

矿井采用中央并列式通风方式，主扇工作方法为机械抽出式，全矿井有两个进风井（主斜井和副立井）和一个回风立井。

地面回风井安装有两台FBCDZ-8-No23（2×250KW）型主要通风机，一台运转，一台备用。

叶片安装角度为0°，配用YBF2450－8型电机（功率250kW×2，电压660V，转数740r/min）。

目前矿井总进风量为4021m3/min，矿井总回风量为4065m3/min。

第二节通风系统调整方案

由于矿井停产、冬季井下供暖要求及通风管理需要，为确保矿井通风系统安全可靠，需要对井下各用风地点风量进行重新分配和调整。

通过调节矿井主要通风机的性能参数，使矿井总进风量减少。

为了确保风量调整工作顺利进行特制订此方案。

一、责任单位

此次通风系统调整由通风科负责，机电科、机运队配合。

二、通风系统调整方案

通过调整主要通风机运行的频率，来控制主通风机的风量，使风量减少，满足矿井通风要求；通过调整井下通风设施，使各用风地点风量满足要求。

三、工作安排

1）系统调整前准备工作

①系统调整前提前完善工作面各地点通风设施。

②井下人员必须撤离至进风巷，不得在工作面逗留。

③地面风机房操作人员到位，井下测风人员和瓦斯检查人员到位。

2）系统调整工作安排

①调风前风机房操作人员记录好变频功率及风机碟阀角度，通风科测风人员对主斜井和集中轨道巷测点1、15103运输顺槽和回风顺槽、15105运输顺槽和回风顺槽、中央变电室，总回风巷等用风地点进行一次测风。

②一切准备工作就绪后，电话通知调度室，由调度室指挥人员通知风机房逐步调整主通风机频率至工频，在主通风机频率每下调1HZ期间，通知井下测风人员对各测风地点进行一次测风并及时上报数据。

如果在主通风机频率下调期间，各用风地点风量减少较大，将对主通风机频率进行适当上调。

③调风结束后各用风地点风量为主斜井进风2103m3/min左右，集中轨道巷测点1风量1714m3/min左右，15103运输顺槽风量1389m3/min左右，15103回风顺槽风量1413m3/min左右，15105运输顺槽风量688m3/min左右，15105回风顺槽703m3/min左右，总回风巷风量3856m3/min左右。

④调风工作全部完成后，对矿井进行一次全面测风和瓦斯检查。

四、风量调整方案

现矿井开采布局，即15103回采，15105备采，15106运输顺槽掘进。

风量分配计划如下：

按照《煤矿安全规程》第一百零三条规定，全矿井需风量按下列要求分别计算，并选取最大值。

（一）按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3，即：

Q=4×N×Kaq=4×120×1.2=576m3/min；

Q--下井总人数需要风量的总和，m3/min；

N--井下最多人数,120人（交接班）；

Kaq--矿井通风备用系数，取1.2。

（二）按采煤、掘进、硐室实际需要风量的总和计算.

Q进=（∑Q采+∑Q备+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其）×K矿通m3/min；

式中：

Q进--矿井总进风量，m3/min；

∑Q采--采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min；

∑Q备--备采工作面实际需要风量的总和，m3/min；

∑Q掘--掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min；

∑Q硐--硐室实际需要风量的总和，m3/min；

∑Q其--其他地点实际需要风量的总和，m3/min；

K矿通--矿井通风系数取1.2；

1、15103回采工作面实际需要风量的计算

（1）按瓦斯涌出量计算：

Q采=100×q采×KCH4=100×1.2×1.5=180m3/min；

式中：

Q采--采煤工作面需要风量，m3/min；

q采--回采工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的最大风排量，m3/min；（按正常回采期间实测15103工作面回风巷风排瓦斯量，取1.2m3/min）

KCH4--采面瓦斯涌出不均衡系数，即：

1.5；

按回采工作面温度计算：

由于本矿井无高温热害，故按工作面适宜风速计算。

Qcf=60×70%×Vcf×Scf×Kch×Kcl

式中：

Vcf--回采工作面适宜风速，取1.3m/s；

Scf--回采工作面平均有效断面，取15.21m2；

Kcl--工作面长度系数，取1.2；

Kch--工作面采高系数，取1.2；

70%--有效通风断面系数。

则：

Qcf=60×70%×1.3×15.21×1.2×1.2=1195.87m3/min

（3）按人数计算：

Q采=4×Nm3/min=4×58=232m3/min；

N--采煤工作面同时工作的最多人数，取58人；

因此经计算，按回采工作面温度计算的风量最大，故回采工作面风量为：

∑Q采=1195.87m3/min；

（4）按风速进行验算：

采用最低风速验算：

Q采=1195.87m3/min≥15×S采=15×16.22=243.3m3/min；

采用最高风速验算：

Q采=1195.87m3/min≤240×S采=240×14.20=3408.0m3/min；

经计算15103工作面回采期间正常配风量为1195.87m3/min，为确保工作面瓦斯浓度不影响工作面正常回采，故15103工作面实际配风量不得小于1195.87m3/min。

2、15105备采工作面实际需要风量的计算

（1）按瓦斯涌出量计算：

Q采=100×q采×KCH4=100×1.2×1.5=180m3/min；

式中：

Q采--采煤工作面需要风量，m3/min；

q采--回采工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的最大风排量，m3/min；（预测15105工作面回风巷风排瓦斯量，取1.2m3/min）

KCH4--采面瓦斯涌出不均衡系数，即：

1.5；

（2）按回采工作面温度计算：

由于本矿井无高温热害，故按工作面适宜风速计算。

Qcf=60×70%×Vcf×Scf×Kch×Kcl

式中：

Vcf--回采工作面适宜风速，取0.8m/s；

Scf--回采工作面平均有效断面，取10.5m2；

Kcl--工作面长度系数，取1.2；

Kch--工作面采高系数，取1.2；

70%--有效通风断面系数。

则：

Qcf=60×70%×0.8×10.5×1.2×1.2=508m3/min。

因此经计算，按回采工作面温度计算的风量最大，故回采工作面风量为：

∑Q采=508m3/min；

（3）按风速进行验算：

采用最低风速验算：

Q采=508m3/min≥15×S采=157.5m3/min；

采用最高风速验算：

Q采=508m3/min≤240×S采=2520m3/min；

经计算15105备采工作面备采配风量为508m3/min，满足要求。

3、掘进工作面实际需要风量的计算

（1）按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：

Q掘=100×q掘×K；

式中：

Q掘--掘进工作面正头实际需要的风量，m3/min；

Q掘--15106运输顺槽掘进工作面瓦斯（二氧化碳）绝对涌出量，预测掘进期间瓦斯涌出量为0.44m3/min，取0.5m3/min；

K--掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数1.8-2，取系数2；

Q掘=100×0.5×2=100m3/min；

（2）按人数计算：

Q掘=4×N=4×18=72m3/min；

式中：

Q掘--掘进工作面正头实际需要的风量，m3/min；

N--掘进工作面同时工作的最多人数，取18人；

（3）按局扇的供风量计算：

Q局=K×Q掘；

式中：

Q局--掘进工作面（风机）的需风量，m3/min；

K--按掘进工作面漏风系数反算出的系数，即取1.2；

Q局=K×Q掘=1.2×100=120m3/min；

因此掘进配风量为120m3/min。

（4）按掘进工作面最小全压需风量计算：

Q全=Q局+36S；

式中：

Q全--掘进工作面全压供风量，m3/min；

Q局--掘进工作面局扇的额定风量，m3/min；

S--局部通风至掘进工作面回风口之间巷道的净断面积，10.26m2；

36--局部通风机至掘进工作面回风口之间的风速，m/min；

Q掘=Q局+36S=120+36×10.26=489.36m3/min；

经计算，按掘进工作面最小全压需风量计算的风量最大，故掘进工作面风量确定为：

∑Q掘=489.36m3/min。

（5）按风速进行验算：

采用最低风速验算：

Q采=489.36m3/min≥15×S采=153.9m3/min；

采用最高风速验算：

Q采=489.36m3/min≤240×S采=2462.4m3/min；

经计算15106运输顺槽掘进工作面风量为489.36m3/min，满足要求。

4、各硐室实际需要风量计算

Q硐=3600×∑W×Φ/（1.2×1.005×60×△t）；

式中：

Q硐--硐室实际需要的风量m3/min；

∑W--硐室中运转的电动机总功率，Kw；

△t--硐室室进回风的气温差℃，根据本矿实测温度差；

Φ--硐室的发热系数，中央变电室取0.23，水仓取0.04；

水仓：

Q水=3600×Φ×∑W/（1.2×1.005×60×△t）m3/min；

=3600×0.04×225/（1.2×1.005×60×3）=149m3/min；

机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风，采区小型机电硐室，需要风量取60-80m3/min；选取硐室风量，应保证机电硐室温度不超过30℃，其他硐室温度不超过26℃。

中央变电室按200m3/min考虑；

∑Q硐=349m3/min；

5、其他用风地点风量计算

采区大巷正头和其他用风地点配风300m3/min。

故矿井实际需要风量为：

Q进=（∑Q采+∑Q备+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其）K

=（1195.87+508+489.36+349+300）×1.2m3/min=3411m3/min。

6、矿井风量分配计划

目前，矿井总进风量为3817m3/min，能够满足生产需要，且风机性能工况合理。

风量分配如下：

（1）回采工作面配风为1300m3/min；

（2）备采工作面配风为550m3/min；

（3）掘进工作面配风为500m3/min；

（4）中央变电配风为220m3/min，水仓配风为200m3/min；

（5）大巷正头配风为300m3/min；

（6）其余为无效风量。

第三节安全技术措施

1、调风期间通风科要加强局扇、风门、调节风窗和临时风障等通风设施和通风构筑物的管理，局扇禁止随意开停，严格执行专人负责、挂牌管理制度。

2、调风过程中若出现风量异常，风流紊乱，则立即恢复风机原始状态。

3、测风保证主斜井和集中轨道巷的进风量，时刻观察风机房负压变化情况。

4、调风前准备工作要充分，人员安排到位，把每个人员的职责分工进行进一步明确。

5、系统调整前，监测中心要对井下各地点的安全监控系统设备进行一次全面检查，发现问题及时处理，确保调整系统期间监控设备运行正常，数据真实可靠。

6、机电科要保证主要通风机用电安全，保证其可靠性。

保证风机不能出现电气故障，具体操作按照相关操作规程和作业规程规定进行。

7、监控室（调度室）要保证对通风安全设施实行24小时监测和监控，对风速、温度、一氧化碳、风机开停等传感器保证其数据显示正常、准确，具体操作按照作业规程和操作规程的规定的程序执行。

调度指挥和协调处理相关事宜，并及时向有关领导汇报异常情况。

8、主通风机调风后，对矿井内进行调风，主要调风方法为适当调节调节风门的调节风窗大小，使风量合理分配，各地点均在规定范围内。

非通风科允许，禁止其他人员随意开关风门和调整窗口大小。

9、调风期间，井下人员必须撤离至进风巷，不得在工作面逗留，并由瓦检员每15分钟检查瓦斯，发现有异常情况必须立即升井，并汇报调度室。

10、系统调整期间，井下各相关队组的岗位人员必须坚守工作岗位发现问题及时汇报，并采取措施进行处理。

11、系统调整工作由矿总工程师统一指挥，各部室协助指挥，通风、安全部门派专人现场跟班指挥调整工作。

12、改变通风系统时，各地点通风设施的调整必须同时进行，确保在10分钟内将系统设施调整完毕，避免工作面因长时间风流不稳定造成瓦斯积聚或影响其他工作面风量。

13、系统调整后要对主斜井、集中轨道巷测点1、15103运输顺槽风量及15103回风顺槽风量、15105运输顺槽风量及15105回风顺槽、总回风巷风量进行测定，确保各地点供风量。

14、系统调整后要对通风设施进行检查，联络风门必须同时设置正反向风门，风门闭锁装置必须完善可靠。

15、系统调整结束后要向相关部门进行汇报，得到指令后方可结束全部系统调整工作。

16、调风结束后，待矿井风量稳定后，由跟班领导带头，瓦检员检查瓦斯，安全员监视安全情况，对全矿井气体情况进行一次全面检查。

确认安全后，工作人员方可进入工作面作业。

17、入井前所有参加调风人员必须学习本措施。

本措施由通风科负责人负责贯彻执行。