矿井通风设计及供风标准.docx
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矿井通风设计及供风标准
x县x实业有限公司x煤矿
矿井通风设计供风标准及通风安全技术措施
二0一九年一月
x县x实业有限公司
x煤矿会审记录
名单
签名
会审意见
矿长
安全副矿长
生产副矿长
机电副矿长
技术副矿长
掘进技术员
地测技术员
机电技术员
通风技术员
会审意见
学习贯彻记录
贯彻人：
学习时间：
年月日
姓名
工种
姓名
工种
姓名
工种
x县x有限公司x煤矿通风设计
一、矿井概况
1、x县x煤矿位于x县城东南100°方向，直距12km，地处x县石龙坝乡境内。
矿区距x县城18公里，距x至永胜、丽江公路从矿区南部通过。
县城距昆明366公里，距丽江216公里，距成昆铁路格里坪火车站54公里，交通较为方便。
地理坐标（54北京坐标系，极值）：
东经101°20′10″～101°21′26″；北纬26°36′25″～26°37′39″。
2、矿井生产建设
本区的生产矿井为x煤矿，始建于2000年，2001年投产至今，主要开采C1煤层；2015年6月25日，云南省国土资源厅为x煤矿办理换发了采矿证，生产规模9万吨/年。
2014年机械化改造升级为15万吨。
二、设计依据
1、矿井采用平硐开拓，主平硐标高+1165.97m,东翼风井标高+1192.5m,西翼风井标高+1460.29m，主采煤层C1，平均厚度1.3米，采煤方法为壁式采煤，回采工艺为炮采。
2、矿井瓦斯等级鉴定
根据x县x煤矿2017年度矿井瓦斯等级鉴定证书，鉴定结果为：
x县x煤矿最大相对瓦斯涌出量7.313/t，最大绝对瓦斯涌出量2.33m³/min，任一掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量为0.10m³/min，任一采煤工作面最大绝对瓦斯涌出量为0.67m³/min，根据《煤矿安全规程》第133条，x县x煤矿为低瓦斯矿井。
二、矿井各供风地点所需风量计算
（一）通风慨况
1、矿井通风方式及通风系统
矿并通风方式为对角式，通风方法为机械抽出式，有完整独
立的通风系统，主平硐进风，东翼风井和西翼风井回风，东翼风
井安装了2台FCDZN016型轴流式主要通风机，西翼风井安装了2台FCDZN016型轴流式主要通风机，矿井按要求开展了测风工作，主要通风机经云南煤矿安全技术中心检验合格，主要通风机通风能力能满足矿井目前通风需要。
井下采煤工作面全负压通风，未布置掘进工作面，原布置的掘进工作面采用局部通风机压入式供风。
2、矿井采区通风
矿井井下目前布置有1个生产采区（东二下山采区），一个准备采区，在生产采区内布置了采煤工作面（12107采煤工作面），在准备采区布置了掘进工作面（三采区轨道上山）。
矿井配备了测风仪表3台，测风仪表配备能满足风需，测风仪表按规定进行了检定，矿井按规定进行了测风，调风、有记录和报表。
3主要通风机运行状况
矿井通风方式为对角式。
通风方法为机械抽出式，有完整独立的通风系统。
主平硐进风，东翼风井和西翼风井回风。
东翼风井安装了2台。
BCDZN№16型轴流式主要通风机,主要通风机配套电机功率2x75kW.西翼风井安装了2台FBCDZN16型轴流式主要通风机,主要通风机配套电机功率2×75kW。
根据x煤矿提供的矿井主要通风机安全检测报告,矿井
4台主要通风机于2018年11月经云南煤矿安全技术中心进行检
测,检测结论为:
通风机合格。
现场核定时矿井主要通风机采用了双回路电源供电,安装了
电流表、电压表、水柱计,安设了开停传感器、风门开闭传感器、
负压传感等安全监测监控传感器,矿井主要通风机配备了反风装置,采用反转反风,控制设备有调相功能;风井设有防爆门、人行风门。
2018年x煤矿进行了年度矿并反风演习,反风率大于40%,符合煤矿安全规程的要求。
2017年6月,昆明煤炭科学研究所对出具了x煤矿的
矿井通风阻力测定报告,其测定结果为矿井通风阻力942.1IPa,
矿井等积孔1.05㎡。
（二）矿井所需风量计算
（一）回采工作面实际所需风量计算
1、按瓦斯涌出量计算
Q采=100×qch4×Km³/min
式中：
100—《规程》规定瓦斯（qch4）的浓度不得超过1%
qch4为回采工作面的瓦斯绝对涌出量m³/min，根据报表实际瓦斯涌出量为0.67m³/min。
K为采煤工作面通风不均平衡和备用系数取（1.15-1.2）
则：
Q采=100×0.67×1.2=80.4m³/min
2、按工作面温度计算
QES=60×V采×S采
式中：
V采为采煤工作面的风速M/S，按工作面空气湿度与风速对应表取1.0。
S采为回采工作面平均断面积㎡，根据作业规程要求，按4—1排管理，即：
S采=（3.2×1.3+4.2×1.3）÷2=4.8㎡
则：
Q=60×1.0×4.8=288m³/min
3、按炸药消耗量计算
Q采=25×A
式中：
25为每公斤炸药爆炸后需要供给的风量m³/min
A为采煤工作面一次爆破的最大长度25米，最大炸药用量kg，取6kg。
则：
Q采=25×6=150m³/min
4、按人数计算
Q采=4×N
式中：
4为每个工作人员每分钟需风量m³/min
N为回采工作同时工作的最多人数，按30人
即：
回采=4×30=120m³/min
5、按风速进行验算
将前四种风量计算法得出的最大值代入式进行验算。
V=
m/s
式中：
Q采—采煤工作面的供风量m³/min
S采为采煤工作面最大面积或最小面积，最大控顶面积为4.2m³，最小空顶面积为3.2m³。
即：
V小=288÷（60×3.2）=1.5m/s
V大=288÷（60×4.2）=1.14m/s
验算结果：
回采工作面的风速最大为1.5m/s，最小1.14m/s，符号《规程》第101条规定。
（二）掘进工作面实际所需风量计算
1、按瓦斯涌出量计算：
Q=100×q（最大瓦斯涌出量）×k（通风系数1.2—2.0）
100×0.10×2=20m³/min
2、按一次爆破的最多装药量计算：
Q=25×A（一次爆破的最多炸药量）
25×7.5≈188m³/min
3、按掘进工作面最多人数计算：
Q=4（每人每分钟所需风量）×N（工作面人数）
4×10=40m³/min
4、按局部通风机的实际吸风量计算
据公式，
式中：
I-掘进工作面同时通风的局部通风机台数1；
t-掘进工作面所需风量188m³/min；
Q＝188m³/min
通过以上计算，拟选用（FBY50-11-20）型局部通风机，局部通风机有效风量为175-276m³/min，最长供风距离220m。
5、掘进工作面风量验算
（1）、V=Q/60S=188/60×6=0.5m/s
（2）、根据《煤矿安全规程》中规定：
半煤岩巷道最低允许风速为0.25m/s，最高允许风速为4m/s，根据以上计算该巷风速为0.5m/s，符合《煤矿安全规程》规定。
（三）备用工作面需风量
x煤矿当前实际有1个采煤工作面，一个备用采煤工作
面，按相关技术要求，需计算备用工作面需风量。
备用工作面按采煤工作面的50%计算，备用工作面需风量按下计算：
Qsc=Qcfx50%
=288X50%
=144（m³/imin）
式中
Qsc—备用工作面需风量，m³/min
Qcf—采煤工作面需风量，m³/min；
50%—备用工作面备用系数
经计算，备用工作面需风量：
Qsc=144（m³/min）
（四）各类硐室供风量
1、皮带下山水仓（风量180m³/min）
2、变电室（风量150m³/min）
3、绞车硐室（100m³/min）
4、三号机电硐室（150m³/min）
（五）其它用风巷道需风量
其它用风巷道的需要风量,应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算,采用其最大值。
根据x煤矿生产实际情况,井下材料下山和五下山巷道需要独立通风,材料下山绝对瓦斯涌出量为0.4m³/min,断面为5.2㎡;五下山绝对瓦斯涌出量为0.5m³/min,断面为5.0㎡;故
井下材料下山和五下山巷道需风量如下:
1按瓦斯涌出量计算:
Qr1=133qrgxKrg
式中:
Qrg——其他用风巷道平均绝对瓦斯涌出量,m/min;
Krg——其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用系数,取
1.2-1.3;
133其他用风巷道中风流瓦斯浓度不超过0.75%
所换算的常数
按以上原则计算,矿井材料下山和五下山需风量最大值为
材料下山:
Qr1=133qrg×Krg=133×0.4×1.2=63.84（m³/min）
五下山:
Qr1=133qrg×Krg=133×0.5×1.2=79.8（m³/min
2按风速验算:
（1）一般巷道
Qrc≥60×0.15Src
（2）架线电机车巷道
有瓦斯涌出的架线电机车巷道
Qre≥60x1.0Sre
无瓦斯涌出的架线电机车巷道
Qre≥60×0.5Sre
式中:
Qrc—用风巷道实际需要风量,m³/min;
Src—用风巷道净断面积,㎡
Qre—架线电机车用风巷道实际需要风量,m³/min
Sre—架线电机车用风巷道净断面积,㎡
0.15—巷道允许的最低风速,m/s;
1.0—有瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速,m/s;
0.5—无瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速,m/s
材料下山:
Qrc≥60×0.15rc=60×0.15×5.2=46.8（m³/min）
五下山:
Qrc≥60×0.15rc=60×0.15×5.0=45（m³/min）
因为63.84>46.8（m³/min）,79.8>45（m³/min）,所以计算
风量符合巷道需风量要求
经以上计算及验算,矿井材料下山需风量确定为
63.84m³/min;五下山需风量确定为79.8m³/min,其符合《煤矿
安全规程》的规定。
三、矿井所需风量的计算
根据矿井实际生产现状，矿井采用机械抽出式通风，本次计算工作kaq取1.15:
综合上述各计算结果数据，按式（4-1）进行
计算，x煤矿总需风量为：
Qra=（
+
+
+
+
）×K
=（288+188+164+144+580）×1.15
=1569（m³/min）
经计算，x煤矿矿井需风量1569m³/min
四、矿井总需风量计算结果得1569m³/min，矿井东翼排放量
1372m³/min西翼排风量905m³/min，矿井通风方式为分区对角式，我矿初步设计选用主扇4台，东翼西翼各一台备用，主扇型号：
FBCDZ-NO16-2×75,风量1482—3480m³/min，主扇工作方法：
抽出式。
设备安装使用后测定矿井总进风量为2203m³/min，能满足安全生产要求。
但必须加强通风系统及瓦斯管理工作，确保安全正常有序的开展。
x县x实业有限公司x煤矿
2019年1月6日
x县x有限公司x煤矿供风标准
矿井供风是为了满足井下所以人员呼吸到足量的新鲜空气，降低矿井温度，排除有害气体，矿尘，给工人在井下良好的工作环境，提高劳动效率，保证工人的安全，根据《煤矿安全规程》及我矿实际情况制定供风标准。
1、矿井总供风量不能低于1569m³/分。
2、矿井井下工人的供风量每人不能低于4m³/分。
3、矿井漏风率必须低于总供风量的5%。
4、采掘工作面的进风流中，按体积计算，氧气不得低于20%，二氧化碳不得超过0.5%。
5、主要进回风巷道中的最大允许风速不得超过8m/S。
6、掘进工作面巷道中的风速不得低于0.25m/S，最大风速不得超过4m/s。
7、采煤工作面的风速不得低于0.25m/s最大风速不得超过4m/s。
8、其它通风人行巷道风速不得低于0.15m/s。
9、串联通风时，应使进入串联工作面的风流中的沼气积极二氧化碳浓度均不得超过0.5%，氧气含量按体积计算不低于20%。
10、风门的漏风率不得超过2%。
11、根据各工作面实际供风量，随时调节供风量。
12、各用风地点供风标准：
（1）总进风量不能低于：
1569m³/min，
①回采工作面供风量：
288m³/min
②掘进工作面供风量：
188m³/min
③皮带下山水仓：
180m³/min
④中央变电室：
150m³/min
⑤三号机电硐室：
150m³/min
⑥绞车硐室（100m³/min）
⑦其它用风巷风量（144m³/min）
⑧备采工作面风量（164m³/min）
x县x实业有限公司x煤矿
2019年1月6日
x县x有限公司x煤矿井下通风安全措施
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范化、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、回风巷道内不得随意停放车辆、堆积木料等，巷内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FBY50-11-20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7.31m³/t已经进入高瓦斯矿井范围，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、风量调节按影响范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范围。
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范围内，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电话。
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内进行测风，临时地点测风要选择巷道规整，且前、后10m内无分支、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的巷道内，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米范围内的瓦斯，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米内，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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