煤矿通风系统改造设计方案.docx

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煤矿通风系统改造设计方案

郑新三洋煤业有限公司

通风系统改造设计方案

郑新三洋通风科

2012年4月19日

通风系统改造设计方案

1、概况……………………………………………………………1

2、矿井通风系统概述……………………………………………1

3、矿井通风系统改造设计方案…………………………………2

4、主要技术安全措施……………………………………………10

5、其它说明………………………………………………………13

6、附图……………………………………………………………14

1、概述

三洋煤矿位于河南省新密市牛店镇境内，行政上隶属于郑新公司管辖。

矿井始建于1995年，2010年兼并重组，年核定生产能力15万t/a。

目前井田面积约0.2014km2，矿井有两个回采工作面，分别为11051回采工作面（备采面），11011A回采工作面；两个掘进工作面，分别为12011上付巷，12011下付巷。

2、矿井通风系统概述

2.1通风方式

矿井通风方式为中央并列式，提升出煤主井（进风井筒）、副井（进风、提升井筒）和回风立井均布置于工业广场之内。

2.2通风方法

矿井采用抽出式通风方法，回采工作面采用U型上行通风方法，掘进工作面采用局部压入式通风方法。

2.3主扇风机及附属装置

矿井使用两台FBCZ-N015型对旋轴流风机，一台使用，一台备用。

人工停送。

扇风机主要技术参数、附属装置见表一。

表一扇风机主要技术参数、附属装置表

型号FBCZ-N019

数量两台

风量1160～3850m3/min

风压340～980Pa

转数980γ/min

电流65A

电压660V

功率2×45KW

电机YBF315-6

出品运城市安运风机有限公司

扩散塔两套

水柱计2支

消音器2套

2.4矿井主要通风参数见表二

表二矿井主要通风参数表

矿井总进风量998～3200m3/min

矿井总回风量1010～3400m3/min

矿井有效风量率85～90%

矿井主扇负压340～980Pa

矿井通风等积孔1.0m2

矿井通风巷道总长度3Km

矿井外部漏风率＜3.4%

风门7组

3、矿井通风系统改造设计方案

3.1编制通风系统改造设计方案的依据

3.1.1相关规定、技术规范及基本方法

《煤矿安全规程》（2010年2月第1版）之104条、107条；

《煤矿井工开采通风技术条件》，AQ1028-2006，国家安全生产监督管理局；

《矿井通风技术》之矿井通风设计，煤炭工业出版社2008年11月。

3.1.2三洋煤矿提供的自然、生产技术资料

3.1.2.1矿井自然资料

矿井地质图、地形图；

瓦斯及二氧化碳涌出量；

煤层自然倾向性及自然发火性；

煤尘爆炸危险性；

3.2改造后的矿井通风系统

3.2.1矿井通风方式

改造后的矿井通风方式为中央分列式，即主井、副井进风，风井出风。

3.2.2矿井通风方法

主要通风机的工作方法为对旋轴流风机抽出式。

3.2.3通风机主要参数见表三

型号FBCZ-N019

数量两台

风量1160～3850m3/min

风压340～980Pa

转数980γ/min

电流65A

电压660V

功率2×45KW

电机YBF315-6

出品运城市安运风机有限公司

3.2.4矿井通风系统改造主要工程

1、新安装双向风门2组；

2、扩修原进、回风巷道断面积100m；

3、新建测风站3座。

3.2.5改造后的矿井通风系统

11051回采面：

主副井进风--11运输下山--11轨道下山--11051下付巷--工作面--11051上付巷--总回风巷

11011A回采面：

主副井进风--11运输下山--辅助进风下山--11011A下付巷--工作面--11011A上付巷--11轨道下山--11051下付巷--工作面--11051上付巷--总回风巷

12011上付巷掘进:

副井进风--主副井运输巷--12011上付巷--回风绕巷--总回风巷

12011下付巷掘进:

副井进风--主副井运输巷--12011下付巷--回风绕巷--总回风巷

主要通风线路见下图（附图1）

进、回风流方向：

西入东回；进、回风井巷布置形式：

两入一回；

进、回风井巷与采掘面联接方式：

并联（沿走向）；采区通风方式：

分区通风；掘进通风方式：

独立通风；机电峒室通风方式：

独立通风；工作面通风方式：

U型上行通风方式；

预计矿井通风阻力：

＜452.65Pa;预计矿井通风等积孔：

1.0～1.3m2;

预计矿井主要进、回风井巷风速：

1.12～3.85m/s。

3.3矿井总风量计算和风量分配

3.3.1风量计算

矿井的总需风量，按采、掘、硐及其它需风地点实际需要风量的总和计算，即

Q矿（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它）×K矿通

ΣQ采─采面和备面所需风量之和，m3/min;

ΣQ掘─掘面所需风量之和，m3/min;ΣQ硐─硐室所需风量之和，m3/min;

ΣQ其它─其它用风地点所需风量之和，m3/min;K矿通─矿井通风系数，取1.0（抽出式）。

3.3.1.1采面需风量计算

A、按瓦斯涌出量计算

对11011A回采工作面连续1个月风排绝对瓦斯涌出量实测为0.20～0.24m3/min，取0.24m3/min，采面瓦斯涌出量不均匀和备用风量系数（K）取10.则

Q采＝100×0.24×10＝240m3/min。

B、按采煤工作面温度计算

Q采＝60V采S采K采

V采─采煤工作面风速，取1.1m/s;S采─采煤工作面平均断面，取6.0m2；

K采─风量备用系数，取1.1则Q采＝40×1.1×6.0×1.1＝264m3/min。

C、按工作面同时工作的最多人数计算Q采＝4N采

N采─工作面同时工作的最多人数，取50人，则Q采＝4×50＝200m3/min。

D、按最低风速验算采面最小风量Q采≥V采S采=60×0.25×9＝135m3/min。

V采─工作面允许最小风速，取0.25m/s；

S采─工作面最大断面，取7.0m2。

E、按最高风速验算采面最大风量

Q采≤V′采S′采=240×6.5＝1560m3/min。

V′采─采煤工作面允许最大风速，取240m/min（4m/s）；

S′采─采煤工作面最小断面，取6.5m2。

3.3.1.2掘进面风量计算

A、按瓦斯涌出量计算

Q掘＝100q瓦K掘通

3.3.1.3硐室需风量计算

Q机＝3600θΣN/60ρCp△t

ΣN─机电峒室中运转的电机水泵、变电器等总功率2500KW；

θ─机电峒室的发热系数，取0.03；

ρ─空气密度，取1.2kg/m3;

Cp─空气的定压比热，取1.0KJ/（Kg·K）；

△t─机电硐室进、回风流温差，取10℃。

则

Q机＝3600×0.03×2500/60×1.2×1×10=375m3/min。

3.3.1.4其它需风巷道风量计算

A、按瓦斯涌出量计算

Q其它=∑QCH4

∑QCH4─其它用风巷道所需风量和，m3/min；

∑QCH4=Q22运+Q23+Q33

Q22运─22运输下山巷道所需风量，m3/min；

Q22运=100q22运K22运=100×1.0×1.2=132m3/min。

q22运─22运输下山巷道瓦斯绝对涌出量，取1.0m3/min；

K22运─22运输下山巷道瓦斯涌出不均衡系数，取1.2。

Q23─23运输下山巷道所需风量，m3/min；

Q23=100q23K23=100×1.3×1.2=156m3/min。

Q33─33运输下山巷道所需风量，m3/min；

Q33=100q33K33=100×3.2×1.2=384m3/min。

q23、K23、q33、K33─符号含义累同。

∑QCH4=Q22运+Q23+Q33=132+156+384=672m3/min

Q其它=∑QCH4=672m3/min

B、按最低风速验算

Q其它≥V其他S其他=60×0.25×8.4=126m3/min（煤巷）。

V其他─其他巷道最低风速，取0.25m/s；

S其他─其他巷道最大断面，取7.0m2

3.3.2风量分配

3.3.2.1采面风量分配

正常生产时，矿井东、西各配备一个生产面和备用面。

则

ΣQ采=（2×350）+（2×350×50%）=1050m3/min。

3.3.2.2硐室风量分配

ΣQ硐=80m3/min。

3.3.2.3其它地点风量分配

ΣQ其它=100m3/min。

3.3.2.4矿井总需风量为

Q矿=（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它）×1.2

=（1000+50+60）×1.2

=1320m3/min

4、主要技术安全措施

4.1通风机、附属设备设施

4.1.1主扇应满足首采水平（一水平）各个时期的工程变化；并使通风设备长期高效率运行。

4.1.2风机能力应留有10%的余量。

4.1.3轴流式通风机应校验电动机正常启动参量还应校验反风时的参量。

4.1.4回风立井外部漏风率不得超过5%。

4.1.5主扇应有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路；主扇的控制回路和辅助设备，必须有与主扇同等可靠的备用电源。

4.1.6必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在10min内开动。

4.1.7完善主扇定期检修制度，至少每月检查1次主扇。

4.1.8改变通风机转数或叶片角度时，必须经矿技术负责人批准。

4.1.9主扇投入使用前，必须进行1次性能测试和试运行工作，以后每5年至少进行1次性能测试。

4.1.10矿井通风机房应按同类型矿井井口防洪标准采取防洪措施。

4.1.11通风机房周围20m以内不得布置有烟火作业的建筑物及设施，并应考虑噪音及排出的乏风对周围的影响。

4.1.12严禁主扇房兼做他用。

其内必须安装水柱计、电流表、电压表、轴承温度计。

设置直通电话，设置反向操作系统图及司机岗位责任制和操作规程。

4.1.13司机每小时记录1次主扇运行情况，发现异常，立即报告。

4.1.14主扇机房内，噪音必须达标，否则必须采取降噪措施。

4.1.15因检修、停电或其他原因停止主扇运转时，必须制定停风措施。

4.1.16主扇停运时，井下必须立即停止工作、切断电源，撤出人员。

且必须打开井口防爆门和有关风门，尽量利用自然风压通风。

4.1.17主扇应设监测系统，以监测主扇及电机的运转情况。

4.1.18防爆门每半年检查维修1次。

4.1.19风硐内墙光滑，拐弯平缓，圆弧连接，严密不漏风。

风硐和主扇相连一段巷道的长度应不小于10～12倍的风机动轮直径。

4.1.20扩散塔应用金属板焊接，尽量减少阻力。

4.1.21暖风道必须用不然性材料砌筑，且应至少设2道防火门。

4.2矿井反风

4.2.1反风装置结构简单，坚固可靠。

4.2.2操作开关集中安设，灵敏可靠，一人操作。

4.2.3能在10min内改变井巷中的风流方向。

4.2.4反向风量不应小于正常风量的40%。

4.2.5必须制定明确的反风方法（

4.2.6每季检查1次反风设施，每年进行1次矿井反风演习，并撰写反风演习报告且报批、备查。

4.2.7反风演习持续时间，本矿应不少于2h。

4.2.8反讽演习时，反风出风井口附近20m范围之内及其相连通的井口建筑物内，必须切断电源，禁止一切火源存在，并禁止交通。

4.2.9反风时，应安排专人记录瓦斯、温度、风流反向时间、风量、大气压力、主扇正、负压等有关参数的记录。

4.3通风设施

4.3.1改风所需设备的3组风门，其设置位置、施工时间必须满足规定要求。

4.3.2今后设置永久性密闭必须同时安装观察孔、反水池、抽放管等设施。

4.3.3今后设置枫桥，其有效断面积不应小于回风顺槽断面积。

且其内不应设置风窗。

4.3.4大于6m的盲巷必须设置全风压借风风障。

4.3.5各种通风设施均应建立台账、记录、按相关规定进行检查。

4.4通风机构和仪器仪表

4.4.1必须增设专职测风员。

4.4.2强化通风机构，落实总工程师、通风科长、通风专业队伍责任制。

4.4.3配足备齐各类通风仪器仪表。

4.5矿井通风系统技术管理图、表、记录清单

矿井通风系统图通风系统立体示意图矿井通风网络图采区通风网络图主扇检查记录主扇测试报告主要通风参数测算记录矿井通风旬报、月报测风记录矿井风量计算办法配风计划巷道失修记录、维修计划及报表通风阻力测定报告反讽演习计划反风演习报告反风设施检查记录反风设施布置示意图反风操作规程通风设施检修记录矿井、工作面通风生产能力核定报告矿井、采区产量表通风设计巷道贯通记录、措施调、改风措施局部通风申请记录局部通风计划停风申请书

主扇开停记录仪器仪表登记管理台帐、管理制度仪表校验证明

局部通风管理牌版通风设施管理牌板通风仪器仪表管理牌板

每月通风工作例会记录通风区、队长值班记录通风隐患排查记录

5、其它说明

本方案提供的矿井总进风量1320m3/min，通风生产能力15万t/a，是在充分满足前文所述有关内容的前提下；

在生产条件允许的前提下，采掘面布置尽量东、西两翼平衡、兼顾；

本改风方案仍为临时方案，待12011上下付巷贯通后，对本方案作补充与修改，形成永久性改风方案。

6、附图

6.1矿井通风系统改风示意图

6.2矿井通风网络图