通风设计与安全技术措施.docx
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通风设计与安全技术措施
富源县竹园镇云发煤矿
通
风
设
计
及
安
全
措
施
竹园镇云发煤矿
二0一七年十月
云发煤矿通风设计及安全技术措施会审意见表
会审时间
主持人
会审地点
会审容
会审人员
职务
姓名
个人意见
会审时间
矿长
技术副矿长
安全副矿长
机电副矿长
生产副矿长
技术科
机电科
生产科
调度室
安全科
会审意见：
云发煤矿需要风量计算及通风能力核定
为了保证我矿正常采掘生产，根据《煤矿安全规程》，要求改变全矿井通风系统时，应编制通风设计，现将我矿风量核定如下：
将目前矿井采掘生产情况介绍如下,现有一个110816采煤工作面、1101912运输巷（全煤）、11912回风巷（全煤）。
全矿井所需风量按上述布置工作面进行计算。
一、全矿井各地点风量计算
（一）、采煤工作面风量计算依据。
根据瓦斯涌出量、工作面温度、一次起爆最多用药量、工作面作业人数及局部通风机吸风量来计算需要风量，取其中最大值。
我矿110816采煤工作面未使用炮采，使用风镐落煤，无需要炸药。
1.110816采面需风量：
488m3/min（全煤）。
（一）按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算
Q=100×q×km3/min，
Q＝100×3.62×1.35＝488m3/min
式中Q——工作面实际需要风量，m3/min；
100——单位瓦斯涌出量配风量，以回风流瓦斯浓度不超过1%或二氧化碳不超过1.5%的换算值。
Q——工作面瓦斯（二氧化碳）绝对涌出量，m3/min；
K——工作面瓦斯（二氧化碳）涌出不均匀备用风量系数，取1.35.
（二）按工作面温度计算
Q=60×V×Sm3/min
Q＝60×1×5.2＝3123/min
式中：
V——工作面平均风速，m/s；可选取气温条件与风速对应表中的相关数值。
S——工作面的平均断面。
可按最大和最小控顶断面积和平均值计算，m2。
k——工作面支架断面及工作面长短的调整系数。
可从表中选取。
（三）按工作面每班工作最多人数计算
Q＝4×nm3/min
Q＝4×38＝152m3/min
式中：
n——工作面同时工作的最多人数，人
（四）按风速进行验算
1、按最低风速验算，工作面的最小风量
Q＞60×0.25×Sm3/min
Q＝15×5.2＝78m3/min
2、按最高风速验算，工作面的最大风量
Q＜60×4×Sm3/min
Q＝240×5.2＝1248/min
（五）根据上述计算，确定工作面实际需风量。
根据上述计算结果，工作面实际需风量取最大值488m3/min。
式中Q—掘进工作面实际需要风量取最大值488m3/min，满足要求。
经上述计算云发煤矿110816采煤工作面需风量取值为488m3/min，其风速符合《煤矿安全规程》规定。
（4）根据《煤矿安全规程》中第一百三十六条规定，掘进中的煤巷、半煤巷最低允许风速为0.25m/s，最高允许风速为4m/s，以上计算出的110816采煤工作面1.56m/s，符合《煤矿安全规程》规定。
风流线路：
副斜井→1850运输石门→110816运输巷→110860采煤工作面→110816回风巷→总回风巷→地面。
壁式工作面采用全负压通风。
（二）、掘进工作面风量计算依据。
根据瓦斯涌出量、工作面温度、一次起爆最多用药量、工作面作业人数及局部通风机吸风量来计算需要风量，取其中最大值。
１、110912运输巷工作面：
490m3/min（全煤）
１、按瓦斯涌出量计算：
（1）Ｑ＝100×q×k＝100×0.52×1.6＝83.2m3/min
式中Q—掘进工作面实际需要风量，m3/min；
100—单位瓦斯涌出量，以回风流瓦斯浓度不超过1.0％的换算值；
K—掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，应根据实际观测的结果确定，一般可取1.5—2.0。
2、按炸药量计算：
110912运输巷不涉及炸药。
3、按人数计算：
（3）Q=4×n=4×18=72m3/min
式中Q—掘进工作面实际需要风量，m3/min；
4—每人每分钟不低于4m³/min；
n—掘进工作面同时工作的最多人数；
4、按局部通风机的实际吸风量计算：
（4）Q=Q局×I+60×0.25Shd=415×1+60×0.25×5.0=490m³/min
式中Q—掘进工作面实际需要风量，m3/min；
Q局—掘进工作面局部通风机的实际吸风量，m3/min；110912运输巷工作面使用的风机为FBDNO5.6/2×15型通风机，额定吸风量270—415m³/min。
1—掘进工作面同时通风的局部通风机台数。
一台运行，一台备用。
0.25—有瓦斯涌出的煤巷允许最低风速；
Shd—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积m²。
5、确定掘进工作面实际需要风量：
确定掘进工作面实际需要风量Q=490m³/min。
6、掘进工作面风量、风速验算：
（1）验算最小风量—有瓦斯涌出的半煤岩和煤巷
Q≥60×0.25S掘=60×0.25×6.2=93m³/min
式中Q—掘进工作面实际需要风量，m3/min；
S掘—掘进工作面的断面积，m²；
（2）最大风量验算：
Q≥60×4.0S掘=60×4.0×6.2=1488m³/min
式中Q—掘进工作面实际需要风量，m3/min；
S掘—掘进工作面的断面积，m²；
4.0—煤巷或半煤巷掘进工作面的最高风速
（3）经验算云发煤矿110912运输巷掘进工作面需风量应满足下式要求：
93m³/min≤Q≤1488m³/min
式中Q—掘进工作面实际需要风量取最大值490m3/min，满足要求。
经上述计算云发煤矿110912运输巷掘进工作面需风量取值为490m3/min，其风速符合《煤矿安全规程》规定。
（4）根据《煤矿安全规程》中第一百三十六条规定，掘进中的煤巷、半煤巷最低允许风速为0.25m/s，最高允许风速为4m/s，以上计算出的110912运输巷掘进工作面1.32m/s，符合《煤矿安全规程》规定。
2、110912回风巷工作面：
490m3/min
１、按瓦斯涌出量计算：
（1）Ｑ＝100×q×k＝100×0.52×1.6＝83.2m3/min
式中Q—掘进工作面实际需要风量，m3/min；
100—单位瓦斯涌出量，以回风流瓦斯浓度不超过1.0％的换算值；
K—掘进工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，应根据实际观测的结果确定，一般可取1.5—2.0。
2、按炸药量计算：
110912回风巷不涉及炸药。
3、按人数计算：
（3）Q=4×n=4×18=72m3/min
式中Q—掘进工作面实际需要风量，m3/min；
4—每人每分钟不低于4m³/min；
n—掘进工作面同时工作的最多人数；
4、按局部通风机的实际吸风量计算：
（4）Q=Q局×I+60×0.25Shd=415×1+60×0.25×5.0=490m³/min
式中Q—掘进工作面实际需要风量，m3/min；
Q局—掘进工作面局部通风机的实际吸风量，m3/min；110912回风巷工作面使用的风机为FBDNO5.6/2×15型通风机，额定吸风量270—415m³/min。
1—掘进工作面同时通风的局部通风机台数。
一台运行，一台备用。
0.25—有瓦斯涌出的煤巷允许最低风速；
Shd—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积m²。
5、确定掘进工作面实际需要风量：
确定掘进工作面实际需要风量Q=490m³/min。
6、掘进工作面风量、风速验算：
（1）验算最小风量—有瓦斯涌出的半煤岩和煤巷
Q≥60×0.25S掘=60×0.25×5.5=82.5m³/min
式中Q—掘进工作面实际需要风量，m3/min；
S掘—掘进工作面的断面积，m²；
（2）最大风量验算：
Q≥60×4.0S掘=60×4.0×5.5=1320m³/min
式中Q—掘进工作面实际需要风量，m3/min；
S掘—掘进工作面的断面积，m²；
4.0—煤巷或半煤巷掘进工作面的最高风速
（3）经验算云发煤矿110912回风巷掘进工作面需风量应满足下式要求：
82.5m³/min≤Q≤1320m³/min
式中Q—掘进工作面实际需要风量取最大值490m3/min，满足要求。
经上述计算云发煤矿110912回风巷掘进工作面需风量取值为490m3/min，其风速符合《煤矿安全规程》规定。
（4）根据《煤矿安全规程》中第一百三十六条规定，掘进中的煤巷、半煤巷最低允许风速为0.25m/s，最高允许风速为4m/s，以上计算出的110912回风巷掘进工作面1.32m/s，符合《煤矿安全规程》规定。
（三）、硐室风量计算
根据各硐室支护方式、瓦斯涌出量及温度来确定其所需风量，取其中最大值，也可取经验值。
１、井下避险硐室：
井下避险硐室所使用的支护形式为砌碹巷道，在新风流中瓦斯涌出量较小每分钟均在0.4m3/min，通风的目的是为了排除瓦斯积聚，巷道配置在煤巷中，断面为6m2为满足<规程》规定风速不低于0.25m/s，故避险硐室所需风量计算取经验值：
90m3/min;
2、井下水仓使用的支护形式为砌碹支护，在新风流中瓦斯涌出量较小每分钟均在0.3m3/min，通风的目的是为了排除瓦斯积聚，巷道布置在全岩巷，断面为5.2m2为满足<规程》规定风速不低于0.25m/s，故消防材料库所需风量计算取经验值：
90m3/min;
3、中央变电所使用的支护形式为U型棚架棚，在新风流中瓦斯涌出量较小每分钟均在0.3m3/min，通风的目的是为了排除瓦斯积聚和降低硐室温度为目的，巷道配置在煤巷中，断面为6m2为满足<规程》规定风速不低于0.25m/s，乳化泵所需风量计算取经验值：
120m3/min;
（四）、其它地点用风计算：
其它地点用风均取经验值60m3/min;目前只有两个联巷使用。
二、全矿井各地点用风量结论：
用风地点名称
所需风量（m3/min）
备注
110816采面
488
全煤
110912运输巷
490
全煤
110912回风巷
490
全煤
井下避险硐室
90
硐室
中央变电所
90
硐室
井底水仓
90
硐室
合计
1648
三、全矿井需风量：
根据矿井生产现状，不考虑通风阻力损耗风量的情况下需风量为1190×1.21（矿井通风系数）＝1889m3/min。
目前，矿井总进风量为1889m3/min＞1439m3/min，实际进风能满足需要风量要求。
四、2017年10月矿井通风能力核定：
（一）可供岩巷掘进工作面及硐室加其它地点等使用的风量：
Q进－（∑Q岩+∑Q硐+∑Q备+∑Q其它）×1.21（矿井通风系数）＝2200－（90+90+90+120）×1.21＝2200—390=1810m3/min
Q进：
矿井总进风量，m3/min；∑Q岩：
岩巷掘进工作面总用风量，m3/min；
∑Q硐：
硐室总用风量，m3/min；∑Q备：
备采面总用风量，m3/min；
∑Q其它：
其它巷道总用风量，m3/min；
（二）可供掘进工作面使用的风量
∑Q掘=掘8#煤×1.21=260×2×1.21=629.2＜1810m3/min；
（三）可供110816采煤工作面使用的风量
∑Q采=采9#煤×1.21=490×1.21=592.9＜1180m3/min；
（四）矿井目前所需用风量为629+592+390=1611m3/min；
因此，矿实际供风量能满足110816采煤工作面、110912运输巷、110912回风巷需风要求。
（五）矿井通风能力核定结果
1）云发矿井通风量能够满足井下现在110816采煤工作面、110912回风巷及110912运输巷工作面的需风要求；矿井回风井及老巷回风主要通风机工作在合理的围；矿井下各主要巷道、用风地点的风流速度、温度、瓦斯、二氧化碳浓度符合《规程》有关规定，没有不符合有关规定的扩散通风地点。
2）.矿井通风安全管理规，安全措施健全，落实到位，矿井进风巷道断面规整，状况优良，继续保持。
3）.矿井加强瓦斯治理，提高抽放率，其通风能力还有提高余地
4）.云发煤矿回风斜井主要通风机叶片安装角度为30度，其最大角度为45度，还有15度上调围，矿井通风能力有提高余地。
五、结论
1、2017年10月份云发矿井通风核定需风量为1889m3/min。
2、矿井通风风量能够满足井下所有采掘进工作面的需风要求；矿井回风主要通风机工作在合理的围，符合《规程》规定，能够满足2个掘进工作面和1个采煤工作面正常生产。
六、主要通风机的选择
根据以上计算：
煤矿通风方式采用中央并列式通风，采用机械抽出式通风，回风井安装有FBCDZ№15／55×2对旋轴流式通风机两台，电机型号YBF280-6，电机功率55×2KW，通风机风量围1398～3102m3/min，风压围617～2340Pa。
七、井下通风安全措施
为了确保煤矿安全生产认真执行“安全第一，预防为主、综合治理、总体推进、以风定产、监测监控、先抽后采”特制定如下安全技术措施：
一）防止漏风措施
1、正确选择通风构筑物的安设位置，保证安设质量，降低漏风巷道两端的压差，加强对漏风的检查和管理。
2、对采空区和废弃的巷道要及时封闭，并应经常检查密闭效果。
各种风门和密闭必须规化、系列化，保证构筑质量。
3、对不允许风流通过，也不需要行人、行车的进、回风巷道之间的联络巷道，要设置永久挡风墙。
4、风井井口通道必须密封严实。
5、在行人或行车而又不允许风流通过的巷道中，应设置风门。
为避免风门开启时风路短路，各类风门均采用双道双向风门，禁止两道风门同时打开。
6、为防止风流短路，煤仓和溜煤眼不能放空。
7、应设置专职人员对矿井通风系统和通风设施按时进行检查和维修。
8、为防止相邻工作面巷道之间及回采工作面与采空区之间漏风，设计留设的工作面区段隔离煤柱不得回采，必要时可对巷道煤壁采取注凝胶或喷浆措施进行堵漏。
二）减少风阻措施
1、为减少巷道风阻，主要进、回风巷均应采用半圆拱形砌碹支护。
2、主要进、回风巷道不得随意停放车辆、堆积木料等，巷堆积物要及时清除或排列整齐，确保设计巷道通风断面。
3、要加强矿井主要进、回风道的维护和管理，对冒顶、片帮和积水处要及时处理。
对于损坏或变形较大的巷道要及时修复，清除堵塞，以保证通过的有效风量和减少通风阻力。
三）防止产生循环风的安全措施
1、局部通风机必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不小于10m，以免产生循环风。
2、供给局部通风机所在风路的风量必须大于局部通风机的吸入风量，局部通风机安装地点至回风口之间的巷道最低风速必须符合《煤矿安全规程》要求。
四）掘进通风
1、井下掘进工作面通风方式采用局部通风机压入式通风，掘进头回风进入回风上山。
2、掘进工作面局部扇风机选用YBT52-2型局部通风机；功率11KW，还应布置湿式除尘风机降低掘进面粉尘，创造一个较好的工作环境。
3、局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于10m。
4、新掘进工作面开始时，未形成独立通风系统前可能有串联风情况，应按《煤矿安全规程》等有关规定采取安全措施。
5、全风压供给局部通风机吸风处的风量必须大于局部通风机的吸入风量，局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速不小于0.25m/s。
6、局部通风机必须由指定人员负责管理，保证正常运转。
7、煤矿相对瓦斯涌出量25.14m³/t已经进入高瓦斯矿井围，按照《煤矿安全规程》有关规定，正常工作的局部通风机必须采用三专供电；或正常工作的局部通风机配备安装一台同等能力的备用局部通风机，并能自动切换。
正常工作的局部通风机和备用局部通风机的电源必须取自同时带电的不同母线段的相互独立的电源，保证正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机正常工作。
8、必须采用抗静电、阻燃风筒。
风筒口到掘进工作面的距离、正常工作的局部通风机和备用局部通风机自动切换的交叉风筒接头的规格和安设标准，应在作业规程中明确规定。
9、使用局部通风机通风的掘进工作面，不得停风；因检修、停电、故障等原因停风时，必须将人员全部撤至全风压进风流处，并切断电源。
恢复通风前，必须由专职瓦斯检查员检查瓦斯。
只有在局部通风机及其开关附近10m以风流中的瓦斯浓度都不超过0.5％时，方可由指定人员开启局部通风机。
10、使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁，保证当正常工作的局部通风机停止运转或停风后能切断停风区全部非本质安全型电气设备的电源。
11、正常工作的局部通风机故障，切换到备用局部通风机工作时，该局部通风机通风围应停止工作，排除故障；待故障被排除，恢复到正常工作的局部通风后方可恢复工作。
12、使用2台局部通风机同时供风的，2台局部通风机都必须同时实现风电闭锁。
13、每10天至少进行一次甲烷风电闭锁试验，每天应进行一次正常工作的局部通风机与备用局部通风机自动切换试验，试验期间不得影响局部通风，试验记录要存档备查。
五）调风安全技术措施
1、随着矿井生产工作的进行，矿井生产水平及采区的更替，采掘工作面的推进和搬迁，通风网络结构，各分支的风阻及所需风量均在不断变化。
因此要求及时的对矿井通风系统进行风量调节。
2、风量调节按影响围分为矿井总风量调节和局部风量调节。
矿井需要进行风量调节时，可根据实际情况选择合适的调节围。
3、当矿井的总风量不足或过剩时，需要进行矿井总风量调节。
分为增风调节和减风调节两种情况。
（1）由于矿井产量增加或瓦斯涌出量增大，导致矿井需风量增多时，需要进行增风调节。
增风调节主要措施如下：
1）通过实施并联通风、缩短风路、扩大巷道断面等措施，降低矿井的通风阻力，从而改善主要通风机的工况点，实现增风。
2）在主要通风机电机能力允许围，增大通风机的叶片安装角度，提高通风机的风量。
3）对安装质量下降、以及磨损严重的主要通风机及时进行维修，提高运行效率。
4）严格控制和减少井上下漏风，增加井下有效风量。
（2）当主要通风机的能力过大时，为减少主要通风机电耗和避免井巷风速超限，需要进行减风调节。
减风调节主要措施如下：
1）轴流式主要通风机采用增加地面漏风的方法，使风机的工作风阻降低，减少井下风量，降低风机电耗，但此方法不适用于离心式通风机。
2）采用更换电机、使用双速电机、或变频调速等方法降低主要通风机的转速，实现减风。
3）减小通风机的叶片安装角度，降低通风机能力，减少电耗，实现减风。
4）对于两级轴流式主要通风机可采用单机运转、拆除一段叶轮等方式，降低通风机能力，实现减风。
5）单级轴流式主要通风机可采用拆除部分叶片的方式，降低通风机能力，实现减风。
6）当矿井总风量满足要求，但需要在水平与水平之间、采区与采区之间、采面与采面之间进行的风量调节称作局部风量调节，局部风量调节分为增阻调节、降阻调节和增压调节。
主要措施如下：
①在主干风路中进行增阻调节时，应注意矿井总风量的变化，以免引起总风量的不足。
②调节风门应尽量设置在回风风流中，以免妨碍运输。
③当必须安设在运输巷道中时，可采用多个较大风窗进行多段调节。
④当调节风门设在煤巷中时，风门两侧的煤壁应进行封闭处理（如进行喷浆等），以免因煤壁裂隙漏风引起自燃。
⑤有条件时，应优先采用扩大断面、并联巷道、改善支护以及清除堆积物等降阻调节，但降阻调节时应注意矿井总风量增加引起个别巷道风速超限。
⑥采用辅助风机增压调节时，辅助风机及风门安设地点要求围岩完好，尽量避免设在煤巷中。
⑦当主要通风机停止运转或反风时，要立即停用辅助风机，同时打开风门，以免产生风流逆转和循环风。
⑧辅助风机应按设在进风风流中，其吸入的风流的瓦斯浓度不得超过0.5%。
⑨辅助风机房设有通达矿调度室的专用。
⑩配备专职司机，负责辅助风机的运转和风门的控制，并做好运行记录。
六）测风安全技术措施
1、测风员测风时必须经专业培训并考核合格方可上岗。
2、测风工必须着装整齐，带全测风时所需的一切工具和计算仪器。
根据巷道风速的大小选择风表。
3、有测风站的巷道一定要在测风站进行测风，临时地点测风要选择巷道规整，且前、后10m无分支、无堵塞物的地点进行测风。
4、测风时测风工要认真观察测风地点的支护安全状况、顶底板情况，以及车辆通行情况，以防发生意外事故。
5、斜巷测风时要保持风表与巷道断面垂直。
6、在每个测风点测风时，必须先检查瓦斯，在瓦斯不超限时进行测风工作。
7、每一个测风地点测风必须不少于3次，并以3次平均值为所测定的巷道通风风量。
8、每10天进行1次全面测风，采掘工作面和其他用风地点，应根据实际需要随时测风。
9、如所测定的风量与配风计划或正常情况下的风量相差较大时，必须认真查找原因，并及时处理。
不能解决的要及时汇报。
10、测风结束后，认真填写测风记录薄及测风牌板。
11、测风员所有的测风工具必须妥善保管，严禁挤压。
七）主扇因停电、检修或故障停风处理措施
1、主扇需检修保养，必须提前三天制定专项安全措施报矿总工程师批准，相关准备工作做好后（指备用主扇运行前准备工作），方可实施主扇检修工作；
2、主扇停运时准备工作
（1）人员全部撤离升井，井口待命；
（2）检查备用风机一切正常后，方可实施主扇切换工作；
（3）所有参与施工人员必须认真学习此措施，并签字认可。
3、操作程序
先打开井口防爆门旁侧风门，利用自然风压通风；停运行主扇，关闭运行主扇风道，随后打开备用主扇风道，关闭防爆门旁侧风门，最后启动备用主扇。
4、安全措施
（1）主扇停止运转时，受停风影响的地点，必须立即停止工作、切断电源，井下所有人员全部撤出；
（2）主扇停止运转期间，必须及时打开井口防爆门和有关风门，利用自然风压通风；
（3）主扇恢复正常通风30分钟后，所有受到停风影响的地点，都必须经过通风、瓦斯检查人员检查，证实各地点瓦斯、二氧化碳等气体浓度符合《煤矿安全规程》有关规定后，方可恢复工作。
所有安装电动机及其开关的地点附近20m的巷道，都必须检查瓦斯，只有瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》规定时，方可开启；
（4）排放瓦斯必须严格执行瓦斯排放“三原则”，即断电（切断排放瓦斯所有流经线路电源）、撤人（撤出排放瓦斯线路所有人员）、限量（严禁一风吹）；
（5）瓦斯排放工作必须严格执行《规程》第140—141条规定；
（6）局扇开启前，首先应由瓦检员检查风机开关附近20米围的瓦斯，停工区瓦斯符合要求后（瓦斯浓度0.5％以下），方可由专人启动局扇；
（7）各掘进面排放瓦斯期间（由外向里对各掘进面排放瓦斯），必须确保全风压汇合处风流CH4不超过1.5%；
（8）瓦斯排放期间，井口、主扇机房周围20米，禁止烟火、用电和火炉取暖。
同时撤出井口附近所有无关人员；
（9）当班监测工对监测系统相关参数进行详细了解，随时掌握气体的变化情况；
（10）主扇恢复正常后，必须全井测风，并确保各地点风量符合设计要求。
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