大林煤矿采区通风设计.docx

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大林煤矿采区通风设计

遵义县平正乡大林煤矿

一采区通风设计

编制单位：

通防科

编制人：

审核：

编制时间：

2017年2月

前言编制依据

第一章一采区概况

第二章选择矿井通风系统

第三章计算和分配采区总风量

第一节采煤工作面需风量的计算掘进工作面需风量的计算第二节硐室需风量的计算第三节第四节其它用风巷道需风量的计算

第五节一采区总风量的计算第四章计算一采区通风阻力和等积孔一采区通风总阻力计算第一节第二节一采区通风等积孔计算第五章通风机选型

第一节矿井通风设备选型第二节主要通风机选型计算第六章一采区通风系统、设施管理及措施

通风系统管理第一节

第二节通风设施管理及措施

编制依据

1、《煤矿安全规程》（2016版）

2、《煤炭工业矿井设计规范》

3、《大林煤矿2014年矿井瓦斯等级鉴定报告》

4.《大林煤矿2017年采掘方案设计》

5.《大林煤矿安全设施设计》

6、《大林煤矿开采设计》

第一章一采区概况

一采区为双翼工作面布置,采区轨道上山、行人上山位于M14煤层中，回风上山位于M14煤层底板，首采工作面布置在M7号煤层。

根据2017年采掘方案布局，对10701、10702两个工作面回采，四个掘进工作面掘进作业：

11402回风顺槽、11402运输顺槽、11401回风顺槽及11041运输顺槽。

1、10701采煤工作面以形成，走向200m、斜长110m、煤厚2.5m,剩余可采量8万吨。

2、10702采煤工作面以形成，走向250m、斜长110m、煤厚1.5m,剩余可采量7.8万吨

3、11402回风顺槽剩余进尺440m,11402下运输顺槽剩余进尺720m,11402采煤工作面走向800m、斜长175m、煤厚1.5m,可采储量30万吨。

4、11401回风顺槽设计长度1500m，11401运输顺槽设计长度1600m，11401采面走向1420m、斜长175m、煤厚1.5m,可采储量53.1万吨。

第二章矿井通风系统

一、通风方式

通风方式：

矿井为分区式通风。

通风方法：

矿井主要通风机采用抽出式。

回采工作面采用U型通风方式，掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风。

二、通风线路

回采工作面，其通风线路为：

10701回采工作面为

新鲜风流经主平硐、行人平硐→轨道上山、行人上山→运输石门→工作面运输顺槽→工作面。

泛风：

工作面→工作面回风顺槽→回风平硐→引风道（风机）→地面。

10702回采工作面，其通风线路为：

新鲜风流经主平硐、行人平硐→轨道上山、行人上山→掘进回风石门、→工作面运输顺槽→工作面。

泛风：

工作面→工作面回风顺槽→回风平硐→引风道（风机）→地面。

掘1（11402回风顺槽掘进头）：

局部通风机（安设于11402运输顺槽防突风门外新鲜风流中）→11402运输顺槽→掘进头。

泛风：

11402运输顺槽工作面→11402运输顺槽→11402溜煤斜巷→11402回风措巷→一采区回风上山（上段）→回风平硐→引风道（风机）→地面。

掘2（11402下运输顺槽掘进头）：

局部通风机（安设于主平硐下部车场新鲜风流中）→11402下运输顺槽→掘进头。

泛风：

11402下运输顺槽工作面→一采区回风上山（下段）→一采区回风上山（上段）→回风平硐→引风道（风机）→地面。

掘3（11401回风顺槽掘进头）：

局部通风机（安设于11401回风顺槽防突风门外新鲜风流外中）→11401回风顺槽→掘进头

泛风：

11401回风顺槽工作面→11401回风措巷→一采区回风上山（上段）→回风平硐→引风道（风机）→地面。

掘4（11401运输顺槽掘进头）：

局部通风机（安设于11401运输顺槽防突风门外新鲜风流外中）→11401运输顺槽→掘进头

泛风：

11401运输顺槽工作面→西翼瓦斯抽放巷回风措施巷→一采区回风上山（下段）→一采区回风上山（上段）→回风平硐→引风道（风机）→地面。

本设计各个掘进工作面以及回采工作面均为独立通风，有各自独立的进回风系统。

井下中央变电所为独立通风；绞车房、消防材料库、避难硐室为通过式通风（设在进风流中）。

第三章计算和分配采区总风量

回10702回采工作面、10701目前布置采掘格局如下：

我矿属于生产矿井，

采工作面、11402回风顺槽、11402运输顺槽、11401回风顺槽、11401运输顺槽。

一、一采区需要总风量计算

一采区需要总风量按以下两式分别计算，取其最大值。

（1）按井下同时工作的最多人数计算：

3/min

，m=4×N×KQ采通采3/min；一采区需要总风量，m式中：

Q——采N——井下同时工作最多人数；根据我矿现有情况，目前有2个采煤工作面及4个掘进工作面，取N=140人（包括2个采煤工作面及4个掘进工作面总作业人数、电工、特种作业人员及其井下检查人员）。

K——采区通风系数（包括内部漏风和配风不均匀等因素），K采通采通。

取1.253/min

140×1.25=700m由上可得：

Q=4×采）按各采掘工作面、硐室及其它巷道等用风地点实际需要风量的总和计（2算（现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风）。

3）+∑Q×K（m）/minQQ=（∑Q+∑+∑Q采通采采区其它掘硐3∑Q——采煤工作面实际需要风量的总和，/min；m式中：

采3Q∑/min；——掘进工作面实际需要风量的总和，m掘3Q∑/min硐室实际需要风量的总和，m；——硐Q∑——矿井除了采掘、硐室地点以外的其它巷道需风量的总和，其它3/min；m

K——采区通风系数（我矿属抽出式通风，K取1.25）；采通采通二、采煤工作面需要风量的计算方法

采煤工作面实际需要风量，应按矿井采煤工作面实际需要风量的总和计算：

3m+……QQ，+……+∑/min+QQ++=QQ23121采备采采采采采备采煤工作面实际需要风量，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、和人数等规定分别计算，然后取其中最大值。

1、按瓦斯涌出量计算;

根据《煤矿安全规程》及地方规定，按回采工作面中瓦斯（或二氧化碳）的％的要求计算：

0.8浓度不超过．

3m/min=125×Ｑｑ×K，CH4采采3/min式中：

Ｑ一采煤工作面实际需要的风量，m；采的平均绝对涌出量，或二氧化碳（）ｑ一采煤工作面回风巷风流中瓦斯采3；m/min个在正常生产条件下进行1K一采煤工作面瓦斯涌出不均衡通风系数（CH4。

如无月的观测，采面日最大绝对瓦斯涌出量和月平均绝对瓦斯涌出量的比值），生产矿井可～1.62.0，综采工作面取1.2实测数据可参考：

炮采工作面取1.4～（二个月，取日最大绝对瓦斯根据各个采煤工作面日常生产条件时，连续观测1氧化碳）涌出量和月平均绝对瓦斯（二氧化碳）涌出量的比值，具体由通风副总和总工程师根据具体情况确定。

;2、按工作面温度计算风量采煤工作面应有良好的气候条件，其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。

其气温与风速应符合下表要求。

采煤工作面长度风量系数

工作面长度风量系数m/采煤工作面长度

0.8500.98051.012081.1150121.2180151.31.40

180

＞采煤工作面空气温度与风速对应表

）m/s采煤工作面风速（采煤工作面进风流气温（℃）0.50.315＜－0.8－1518－0.51.02018－0.8－1.5－2023－1.01.8

2326

－－1.5

3/min

mSV×K×Ｑ=60×采采采其中：

V—采煤工作面风速，m/s；（取1.0m/s）采S一采煤工作面的平均断面积，可按最大和最小控顶断面积的平均值2；计算，mK—采煤工作面长度风量系数；（取1.4m/s）采3、按采煤工作面同时作业的最多人数计算需要风量;

3/min

mＱ>4N采式中：

N一采煤工作面同时作业的最多人数，人。

4、按使用炸药量计算需要风量;

3/min每千克炸药供风不小于25m

3/minＱ>25A,m采式中：

A一次爆破炸药最大用量，Kg。

5、按风速进行验算;

3/min,m≤60×4S60×0.25S≤Ｑ采2m式中：

S一采煤工作面的平均断面积，

经上述瓦斯、气温、人数、同时爆破炸药量计算得出的采煤工作面实际需风量取其最大值。

三、掘进工作面需要风量的计算方法

3Q+……+∑Q/min，Q+Qm=2n1掘掘掘掘——分别为每个独立通风的掘进工作面（包括备用掘进工Q、式中QQ、n21掘掘掘3/min。

作面）局部通风机安装地点实际需要风量，m1、按照瓦斯涌出量计算；

Ｋ×Q=125×q掘通掘掘3/min；——:

Q单个掘进工作面需要风量，m式中掘q——掘进工作面回风流中瓦斯或二氧化碳的绝对涌出量，CH4掘3。

m/minK——瓦斯涌出不均衡通风系数，应根据实际观测的结果确定，一掘通般可取1.2-2.0。

、按掘进工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量；2．

3/min4m每人供风≮

3）（mQ>4N/min掘3/min：

m每千克炸药供风≮25

3）（Q>25A/minm掘式中：

N——掘进工作面最多人数

A——一次爆破炸药最大消耗量Kg

3、按局部通风机实际吸风量计算需要风量；

岩巷掘进：

Q=Q×I+9Si扇掘煤巷掘进：

Q=Q×I+15Si扇掘3/min。

安设局部通风机的巷道中——局部通风机实际吸风量，m式中：

Q扇的风量，除了满足局部通风机的吸风量以外，还应保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风流之间的风速岩巷不小于0.15m/s、煤巷和半煤巷不小于0.25m/s,以防止局部通风机吸入循环风和这段距离内风流停滞，造成瓦斯积聚；

——掘进工作面同时通风的局部通风机台数。

Ii4、按风速进行验算:

3/min）60>0.15×S（m岩巷掘进最低风量，Q掘岩掘3/min）（mQ>0.25×60S煤巷掘进最低风量，掘煤掘3/min）m（Q<4.0×60S岩、煤巷道最高风量，掘掘2。

掘进工作面的断面积，m式中：

S——掘四、硐室需要风量的计算方法

按矿井各个独立通风硐室需要风量的总和确定：

3∑Q/min）（m+Q=Q+Q+...+Qn123硐硐硐硐硐3/min；Q、——所有独立通风硐室需要风量总和，mQ、式中：

∑Q21硐硐硐——不同独立通风硐室需要风量，按硐室配风原则计算，并与采Q?

Q、、n3硐硐3/min。

区实际配风情况相比，取其最大值，m

1、井下不同硐室配风原则：

次换气量：

4井下材料库配风必须保证每小时．

3/min）Q=4V/60=0.07V（m式中：

库3/min；Q——井下材料库需要风量，m库3。

m井下材料库的体积（包括联络巷在内的材料库的空间总体积），V——

井下充电室，应按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算风量。

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。

选取硐室风量，须保证机电硐室温度不超过30℃，其它硐室温度不超过26℃。

2、根据经验和实际配风情况，井下硐室供风量应为：

①绞车房

3/min；≮80m直径2.0m及以上绞车房的：

Q3/min；≮60m直径1.6m以上绞车房的：

Q3/min；≮50m直径1.2m以上绞车房的：

Q3/min；30m直径1.2m以下绞车房的：

Q≮②变电所

3/min；70m中央变电所：

Q≮3/min；50m采区变电所：

Q≮3/min。

③其它机电硐室Q≮30m五、其它巷道需要风量计算

其它用风地点风量一般取采煤、掘进及硐室风量的3%～5%

则：

∑Q＝（∑Q+∑Q+∑Q）×（3%～5%）硐掘其它采第一节采煤工作面需风量的计算

1、10701采煤工作面风量计算

1、按瓦斯涌出量计算;

3/minK=510mＱ=125×ｑ×CH411采采3m—采煤工作面实际需要的风量，/min

式中：

Ｑ1采—采煤工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量，ｑ1采33/min）2.4mm/min（根据瓦斯日报表及日产采煤量分析ｑ取采—采煤工作面瓦斯涌出不均衡通风系数取1.7KCH42、按工作面温度计算风量;

3/min

S=487.2m×K=60×VＱ×11采采采．

其中：

V—采煤工作面风速取1.0m/s；采S—采煤工作面的平均断面积，可按最大和最小控顶断面积的平均值2；计算取5.8mK—采煤工作面长度风量系数；（取1.4m/s）采3、按采煤工作面同时作业的最多人数计算需要风量;

3/min

Ｑ>4N>120m1采式中：

N—采煤工作面同时作业的最多人数取30人。

4、按一次起爆长度10米时的最大炸药量来计算风量；

3/min25m每千克炸药供风不小于3/min>25A>150mＱ1采式中：

A一次爆破炸药最大用量取6Kg。

5、按风速进行验算;

3,m≤60x4S/min60x0.25S≤Ｑ1采33≤1392mＱ/min≤/min

87m1采3/min，满足要求。

=510m所取风量为Q1采2采煤工作面的平均断面积取5.8m式中：

S—

经上述瓦斯、气温、人数、同时爆破炸药量计算得出的采煤工作面实际需风3/min。

量取其最大值510m2、10702采煤工作面风量计算

1、按瓦斯涌出量计算;

3/min=467.5mｑ×KＱ=125×CH422采采3m采煤工作面实际需要的风量，—/min

式中：

Ｑ2采—采煤工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出ｑ2采33/min）/min（ｑ取m量，2.2m2采—采煤工作面瓦斯涌出不均衡通风系数取1.7KCH42、按工作面温度计算风量;

3/min

×S=403.2m=60×ＱV×K12采采采其中：

V—采煤工作面风速取1.0m/s；采可按最大和最小控顶断面积的平均值一采煤工作面的平均断面积，S

2；计算取4.8mK—采煤工作面长度风量系数；（取1.4m/s）采3、按采煤工作面同时作业的最多人数计算需要风量;

3/min

Ｑ>4N>120m2采式中：

N—采煤工作面同时作业的最多人数取30人。

4、按一次起爆长度10米时的最大炸药量来计算风量；

3/min每千克炸药供风不小于25m

3/minＱ>25A>150m2采式中：

A—次爆破炸药最大用量取6Kg。

5、按风速进行验算;

3,m≤60x4SＱ60x0.25S≤/min2采331152mＱ≤/min≤/min

72m2采3/min，满足要求。

所取风量为Q=467.5m2采2—S采煤工作面的平均断面积取4.8m式中：

经上述瓦斯、气温、人数、同时爆破炸药量计算得出的采煤工作面实际需风3/min。

量取其最大值467.5m

第二节掘进工作面需风量的计算

1、11402下运输顺槽风量计算

（1）按照瓦斯涌出量计算：

根据《煤矿安全规程》及地方规定，按掘进工作面中瓦斯的浓度不超过0.8％的要求计算：

3/min

0.41×2.0=102.5m×K=125×=125×Ｑq1掘通掘绝3/min。

m（根据CH4式中：

q—回风流中瓦斯（）或二氧化碳的绝对涌出量绝目前我矿的瓦斯日报表分析，11402下运输顺槽的绝对瓦斯涌出量取0.41

3/min）mK—瓦斯涌出不均衡通风系数取2.0。

掘通

（2）按掘进工作面同时作业人数计算风量：

3/min）＜Ｑ（m20=804N=4×掘20采煤工作面同时作业的最多人数，人（工作面最多作业人数取—N式中：

3/min）。

人，每人供风≮4m

（3）按最大炸药量计算需要风量:

3/min）＞Ｑ（m25A=25×11.4=285掘式中：

A—每次爆破炸药最大用量，Kg（工作面每次放炮最大下药量为11.4Kg,

3/min）25m。

每千克炸药供风≮3/min=285m由上可取该工作面需要风量为Ｑ1掘（4）按风速进行验算:

煤巷掘进工作面的风量应满足：

3≤60×4S,mＱ60×0.25S≤/min1掘15×12<Ｑ<240×12即：

180<Ｑ<288011掘掘2m—掘进工作面的平均断面积，式中：

S3/min，满足要求。

所取风量为Ｑ=285m掘（5）局部通风机选型：

根据风量计算，工作面需风量285m3/min，最长通风距离950m，故风机送风量为：

Q=Q÷（1-Hη%）=285÷（1-950%×1%）≈315m3/min掘扇式中：

η—风筒百米漏风率（取1%）；

H—风筒送风距离（最长送风距离950m）。

所以选用风机吸风量即Q扇为315m3/min，故选用FBD-NO6.0/2×15KW对旋式风机（送风量：

256～469m3/min）。

（6）、局部通风机安装地点风量计算:

Q=Q×Ii+60×0.15S=315×1+9×12≈423m3/min

扇安装式中：

Q—掘进工作面FBD-NO6.0（15KW）局部通风机的实际吸风量为扇315m3/min；

Ii—局部通风机台数，取1台。

所以11402运输顺槽局部通风机安装地点需风量取423m3/min。

（7）、进风巷风量计算：

按局扇的吸风量计算进风量，选FBD-NO6.0（2×15KW）对旋式风机，供抗静电、阻燃风筒。

600mmФ，配min／469m3～256风量

巷道供风量为：

Q=nIiQ=315×1×1.34≈422m3/min机吸机吸式中：

Q—安设局部通风机巷道的供量（m3/min）；巷风Ii—局部通风机台数，取1台。

Q—局部通风机的吸风量m3/min；即Q：

315m3/min扇机吸n—进风巷道中风量大于局扇吸风量系数（取1.34倍）

由上可得：

11402下运输顺槽风机安装地点进风巷风量为423m3/min。

2、11402回风顺槽风量计算

（1）按照瓦斯涌出量计算：

根据《煤矿安全规程》及地方规定，按掘进工作面中瓦斯的浓度不超过0.8％的要求计算：

3/min）m=125×0.37×2.0=92.5（Ｑ=125×q×K2掘通掘绝3/min。

（根据回风流中瓦斯（CH4）或二氧化碳的绝对涌出量m式中：

q—绝3/min）目前我矿的瓦斯日报表分析，11402回风顺槽的绝对瓦斯涌出量取0.37mK—瓦斯涌出不均衡通风系数取2.0。

掘通

（2）按掘进工作面同时作业人数计算风量：

3/min）＜Ｑ（m4N=4×20=80掘式中：

N—掘进工作面同时作业的最多人数，人（工作面最多作业人数取203/min）。

人，每人供风≮4m（3）按最大炸药量计算需要风量:

3/min）m25A=25×9.5=237.5（式中：

A—每次爆破炸药最大用量，Kg（工作面每次放炮最大下药量为9.5Kg,

3/min）。

每千克炸药供风≮25m

3/min=237.5m由上可取该工作面需要风量为Ｑ掘（4）按风速进行验算:

煤巷掘进工作面的风量应满足：

3≤60×4S,mＱ60×0.25S≤/min2掘15×10<Ｑ<240×10即：

150<Ｑ<240022掘掘2m—式中：

S掘进工作面的平均断面积，3，满足要求。

/min所取风量为Ｑ=237.5m2掘．

（5）局部通风机选型：

根据风量计算，工作面需风量237.5m3/min，最长通风距离750m，故风机送风量为：

Q=Q÷（1-Hη%）=237.5÷（1-750%×2%）≈280m3/min掘扇式中：

η—风筒百米漏风率（取2%）；

H—风筒送风距离（最长送风距离750m）。

所以选用风机吸风量即Q扇为280m3/min，故选用FBD-NO6.0/2×15KW对旋式风机（送风量：

256～469m3/min）。

（6）、局部通风机安装地点风量计算:

Q=Q×Ii+60×0.15S=280×1+9×10≈370m3/min

扇安装式中：

Q扇—掘进工作面FBD-NO6.0（15KW）局部通风机的实际吸风量为280m3/min；

Ii—局部通风机台数，取1台。

所以11402回风顺槽局部通风机安装地点需风量取370m3/min。

（7）、进风巷风量计算：

按局扇的吸风量计算进风量，选FBD-NO6.0（2×15KW）对旋式风机，供风量256～469m3／min，配Ф600mm抗静电、阻燃风筒。

巷道供风量为：

Q巷风=nIiQ机吸=280×1×1.34≈376m3/min

式中：

Q—安设局部通风机巷道的供量（m3/min）；巷风Ii—局部通风机台数，取1台。

Q—局部通风机的吸风量m3/min；即Q：

280m3/min扇机吸n—进风巷道中风量大于局扇吸风量系数（取1.34倍）

由上可得：

11402回风顺槽风机安装地点进风巷风量为376m3/min。

3、11401回风顺槽风量计算

（1）按照瓦斯涌出量计算：

根据《煤矿安全规程》及地方规定，按掘进工作面中瓦斯的浓度不超过0.8％的要求计算：

3/min）m=125××=125×ＱqK0.35×2.0=87.5（3掘通掘绝3（根据。

/minmq式中：

）或二氧化碳的绝对涌出量CH4回风流中瓦斯（—绝

3/min）0.35m11401回风顺槽的绝对瓦斯涌出量取目前我矿的瓦斯日报表分析，K—瓦斯涌出不均衡通风系数取2.0。

掘通

（2）按掘进工作面同时作业人数计算风量：

3/min）＜Ｑ（m4N=4×20=80掘式中：

N—掘进工作面同时作业的最多人数，人（工作面最多作业人数取203/min）4m。

人，每人供风≮（3）按最大炸药量计算需要风量:

3/min）m25A=25×11.4=285（式中：

A—每次爆破炸药最大用量，Kg（工作面每次放炮最大下药量为9Kg,

3/min）。

每千克炸药供风≮25m3/min=285m由上可取该工作面需要风量为Ｑ3掘（4）按风速进行验算:

煤巷掘进工作面的风量应满足：

3Ｑ60×0.25S≤/min≤60×4S,m掘15×12<Ｑ<240×12即：

180<Ｑ<288033掘掘2mS式中：

—掘进工作面的平均断面积，3/min，满足要求。

所取风量为Ｑ=285m3掘（5）局部通风机选型：

根据风量计算，工作面需风量285m3/min，最长通风距离1500m，故风机送风量为：

Q=Q÷（1-Hη%）=285÷（1-1500%×1%）≈335.3m3/min掘扇式中：

η—风筒百米漏风率（取1%）；

H—风筒送风距离（最长送风距离1500m）。

所以选用风机吸风量即Q扇为335.3m3/min，故选用FBD-NO6.0/2×15KW对旋式风机（送风量：

256～469m3/min）。

（6）、局部通风机安装地点风量计算:

Q=Q×Ii+60×0.15S=335.3×1+9×12=443.3m3/min

扇安装式中：

Q—掘进工作面FBD-NO6.0（15KW）局部通风机的实际吸风量为扇；335.3m3/min

Ii—局部通风机台数，取1台。

所以11402回风顺槽局部通风机安装地点需风量取44