东周窑通风设计.docx

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东周窑通风设计

同发东周窑矿井建设二期工程通风设计

第一节通风系统概述

一、矿井开凿简述

同发东周窑矿井建设二期工程由我处施工项目部自副立井下井口南、北马头门处开始进行开凿施工，副立井落底后首先施工井底相关巷道，实现副立井、回风立井短路贯通。

副立井、回风立井贯通后，副立井进行临时改绞，回风立井地面安装临时抽风机。

改绞结束，开始开凿施工副立井井底车场、主排水泵房及主变电所、井底水仓等工程，井底车场、硐室等施工完毕，开始开凿施工集中辅助运输大巷、两个回风斜巷及火药库等工程，并相继开凿施工盘区回风巷、盘区皮带巷、盘区轨道巷，并实现三巷间联络巷凿通，最后施工各顺槽等工程。

二、矿井开凿通风方式的选择及通风系统的确定

同发东周窑矿井建设二期工程井下巷道开凿，通风方式采用机械抽出式通风，采用中央并列式通风系统。

副立井进风，回风立井出风，井下乏风通过回风立井、风硐由回风立井地面的轴流式通风机排至大气中。

各掘进工作面采用独立通风，选用局部扇风机压入式供风。

根据矿井开凿井巷工程先后顺序，将矿井开凿时期通风系统划分为以下三个时期：

（一）通风容易时期

副立井、回风立井短路贯通后，井下将主要施工副立井井底车场、主排水泵房及主变电所、等候室、医务室、井底水仓等工程，并相继开凿施工集中辅助运输大巷、两个回风斜巷等工程。

回风立井井口地面已安装临时抽风机，采用抽出式通风，副立井进风，回风立井出风。

各掘进工作面供风局扇均安装在井下进风侧新鲜风流中适当位置，局扇距巷道回风口（或入口）不小于10m。

主风流路线：

副立井→南侧马头门→井底车场联巷→无轨胶轮车加油维修硐室→回风立井→临时抽风机→地面

炮掘工作面供风局扇均选择 BDJNo6.0型矿用防爆对旋轴流通风机，性能参数：

额定功率：

2×15kw，风量：

200~500m3/min，全压：

540~5900pa，效率：

≥86%，噪声：

≤84dB。

频率：

50hz，电压：

380/660v，

通过Φ700mm或Φ800mm胶质风筒导风。

综掘工作面供风局扇均选择功率为2×30KW，型号规格：

BSDF-2-No7.1型煤矿用防爆对旋轴流通风机，配用电机：

YBF200L1-2，导风风筒直径为1000mm胶质风筒，确保工作面输入新鲜风量。

 BSDF型煤矿用防爆对旋轴流通风机主要技术参数

序号

型号规格

功率

kW

风量

m3/min

全压

Pa

电压

V

最高

全压效率%

噪声

dBa

1

 BSDF-2-No7.1

2×30

480～650

1200～6000

380/660

≥80

≤84

详见通风容易时期通风系统示意图，图1，图2。

（二）通风困难前期

通风困难前期，集中辅助运输大巷、两个回风斜巷、火药库等工程已施工完毕，井下将主要开凿施工盘区回风巷、盘区皮带巷、盘区轨道巷，此时三巷间的措施联巷已凿通。

通风系统进行调整，采取以下两种通风方案：

1、通风方案一

通风构筑物安设位置：

在无轨胶轮车加油维修硐室前后处适当位置砌两道双向风门，防止风流短路，即隔断副立井与回风立井之间的短路风流，两道风门之间的距离不少于5m；火药库回风道处砌一道调节风窗。

供风局扇安装位置：

在盘区轨道巷处距措施联巷口不少于10m位置，安装三台防爆对旋轴流式局部通风机，分别为开凿盘区回风巷，盘区皮带巷，盘区轨道巷供风。

主风流路线：

副立井→井底车场→集中辅助运输大巷→盘区轨道巷一段→措施联巷→盘区回风巷一段→两回风斜巷→回风立井→临时抽风机→地面

井下巷道采用一进两回通风路线。

各掘进工作面供风局扇均安装在进风侧新鲜风流中适当位置。

供风距离0~2000m，综掘工作面供风局扇均采用功率为2×30KW，型号规格：

 BSDF-2-No7.1型煤矿用防爆对旋轴流通风机，配用电机：

YBF200L1-2；当供风距离超过2000m时，综掘工作面供风局扇均采用功率为2×45KW，型号规格：

 BSDF-2-No8型煤矿用防爆对旋轴流通风机，配用电机：

YBF225M-2。

导风风筒直径为1000mm胶质风筒，确保工作面输入新鲜风量。

BSDF型煤矿用防爆对旋轴流通风机主要技术参数

序号

型号规格

功率

kW

风量

m3/min

全压

Pa

电压

V

最高

全压效率%

噪声

dBa

1

 BSDF-2-No8

2×45

500～800

1300～7500

380/660

≥80

≤84

详见通风困难前期通风系统示意图（方案一），图3。

2、通风方案二

通风构筑物安设位置：

在回风立井东侧马头门处适当位置砌两道双向风门或一道调节风窗，防止风流短路，即隔断副立井与回风立井之间的短路风流，两道风门之间的距离不少于5m；两回风斜巷间联巷处砌一道调节风窗；火药库回风道处砌一道调节风窗。

供风局扇安装位置：

在盘区轨道巷处距措施联巷口不少于10m位置，安装两台防爆对旋轴流式局部通风机，分别为开凿盘区皮带巷，盘区轨道巷供风；在回风斜巷2处距盘区回风巷口不少于10m位置，安装一台防爆对旋轴流式局部通风机，为开凿盘区回风巷供风。

主风流路线：

↗集中辅助运输大巷→盘区轨道巷一段→措施联巷→盘区回风巷一段↘

副立井→井底车场

↘无轨胶轮车加油维修硐室→回风斜巷2↗

回风斜巷2一段→回风斜巷1→回风立井→临时抽风机→地面

井下巷道采用两进一回通风路线。

各掘进工作面供风局扇均安装在进风侧新鲜风流中适当位置。

供风距离0~2000m，综掘工作面供风局扇均采用功率为2×30KW，型号规格：

 BSDF-2-No7.1型煤矿用防爆对旋轴流通风机，配用电机：

YBF200L1-2；当供风距离超过2000m时，综掘工作面供风局扇均采用功率为2×45KW，型号规格：

 BSDF-2-No8型煤矿用防爆对旋轴流通风机，配用电机：

YBF225M-2。

导风风筒直径为1000mm胶质风筒，确保工作面输入新鲜风量。

详见通风困难前期通风系统示意图（方案二），图3。

经两种方案相比较，通风方案一比较适应通风困难后期的条件要求，到通风困难后期，通风困难前期原有的通风构筑物不需改动。

（三）通风困难后期

通风困难后期，盘区回风巷、盘区皮带巷、盘区轨道巷等工程已施工完毕，三巷间的西侧联巷已凿通。

井下将主要开凿施工首采8101工作面和8103工作面的各顺槽。

通风系统进行调整，在无轨胶轮车加油维修硐室前后处适当位置砌两道双向风门，两道风门之间的距离不少于5m；火药库回风道处砌一道调节风窗；在盘区回风巷和盘区皮带巷间的措施联巷处砌两道双向风门；在盘区皮带巷适当位置设临时风障，设置临时风障目的：

确保绝大多数的风量流经盘区轨道巷，盘区皮带巷流经少许风量。

主风流路线：

副立井→井底车场→集中辅助运输大巷→盘区轨道巷一段

↗盘区轨道巷→盘区皮带巷和盘区轨道巷间的西侧联巷↘

盘区回风巷和盘区皮带

↘盘区皮带巷和盘区轨道巷间的措施联巷→盘区皮带巷↗

巷间的西侧联巷→盘区回风巷→两回风斜巷→回风立井→临时抽风机→地面

各顺槽掘进工作面供风局扇均安装在进风侧新鲜风流中适当位置。

供风距离0~2000m，综掘工作面供风局扇均采用功率为2×30KW，型号规格：

 BSDF-2-No7.1型煤矿用防爆对旋轴流通风机，配用电机：

YBF200L1-2；当供风距离超过2000m时，综掘工作面供风局扇均采用功率为2×45KW，型号规格：

 BSDF-2-No8型煤矿用防爆对旋轴流通风机，配用电机：

YBF225M-2。

导风风筒直径为1000mm胶质风筒，确保工作面输入新鲜风量。

详见通风困难后期通风系统示意图，图4。

第二节矿井开凿风量分配

一、矿井开凿总风量

矿井开凿总风量，应按各掘进工作面地点实际需风量的总和计算。

Q=KL∑Qei

式中：

Q——矿井开凿总风量，m3/s；

Qei——各掘进工作面所需风量总和，m3/s；

KL——矿井通风系数，即矿井内部漏风系数。

通风困难后期，根据矿井开凿井下最多掘进工作面数量及井下巷道风量分配情况，矿井开凿总需风量确定为139m3/s。

此风量数据由甲方提供，为满足甲方要求，矿井开凿总需风量暂确定为139m3/s。

二、风量分配

每个顺槽掘进工作面风量分配为13m3/s，其它每个巷道风量分配为不低于6—9m3/s（巷道风速：

煤巷不低于0.25m/s，岩巷不低于0.15m/s）。

副立井总进风量为139m3/s。

第三节计算井巷通风总阻力

一、摩擦风阻计算

Rfr=

式中：

Rfr———井巷的摩擦风阻，N·S2·m-8；

a——井巷通风摩擦阻力系数，N·S2·m-4；

L——井巷长度，m；

U——井巷周长，m；

S——井巷的净断面面积，m2。

二、摩擦阻力计算

hfri=Rfri·Qi2

式中：

hfri——各段巷道的摩擦阻力，Pa；

Qi——各段巷道风量，m3/s。

三、井巷总阻力计算

（一）井巷摩擦总阻力计算

沿着风路，将各区段摩擦阻力累加并考虑适当的局部阻力系数，算出通风容易时期及通风困难后期的井巷通风总阻力。

容易时期：

∑hfrmin

困难后期：

∑hfrmax

（二）井巷通风总阻力计算

容易时期井巷总阻力

hrmin=1.20∑hfrmin

式中：

1.20——考虑到风路上有局部阻力系数。

困难后期井巷总阻力

hrmax=1.20∑hfrmax

式中：

1.20——考虑到风路上有局部阻力系数。

同煤同发东周窑煤业公司提供的C5煤层采区布置图未提供巷道断面，暂无法计算井巷总阻力。

估计通风困难后期井巷总阻力hrmax=2000~3000Pa

第四节选择矿井通风设备

一、扇风机的风量

由于回风立井井口存在着外部漏风，通过扇风机的风量Qf大于通过出风井的矿井总风量Q

Qf=kQ

式中：

k——抽出式通风矿井外部漏风系数，回风井有提升运输任务时，k=1.2；无提升运输任务时，k=1.15；

Q——矿井要求的总风量，m3/s。

Qf=1.2×Q

通风困难后期：

Qf=1.2×139=166.8m3/s

二、扇风机的风压

扇风机抽出式工作

通风困难后期扇风机风压hfsmax

hfsmax=hrmax+hn+△h

式中：

hrmax——通风困难后期矿井通风总阻力，Pa；

hn——矿井自然风压，hn=50Pa；

△h——扇风机装置阻力，轴流式，△h=150—200Pa，此取△h=200Pa。

hfsmax=2000~3000+50+200=2250~3250Pa

根据以上所得的通风困难后期（hfsmax，Qf）数据，查轴流式主要通风机个体特性曲线图表，判别所选的主要通风机是否合适，要看上面一组数据所构成的通风困难后期的工况点是否落在通风机的合理工作范围内。

三、选择轴流式扇风机

通风困难后期主扇的设计工况值见表1

表1

通风困难后期

Qf（m3/s）

hfsmax（Pa）

166.8

2250~3250

由此选择扇风机型号为FBCDZ-8-NO26B型防爆对旋式轴流通风机（n=740r/min），通风机个体特性曲线见图5。

FBCDZ-8-NO26B型防爆对旋式轴流通风机性能参数见表2

表2

系列

机号

配用电机型号

功率

（KW）

风量范围

（m3/s）

风压范围

（Pa）

FBCDZ-8-NO

n=740r/min

26B

YBFe560S2-8

355×2

90-200

1060-3990