12采区通风设计Word下载.docx
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井下各采煤工作面均利用矿井主要通风机全负压通风，各回采工作面均设有独立的进回风系统，无串联通风。
掘进通风采用局部通风机，硐室通风采用通风设施调节风量供风或采用扩散通风方式。
二、矿井风量、风压及等积孔
（一）矿井风量
根据《煤矿安全规程》及有关规定，参考本矿井实际配风经验，满足井下人员需求、稀释瓦斯、风速等要求，且使每翼总回风流中瓦斯浓度不超过0.7%，矿井总风量采用以下两种方法计算，并选取其中的最大值。
1、按井下同时工作的最大班下井人数计算。
Q矿进＝4N·
K矿通
式中：
Q矿进—矿井总供风量，m3/s；
N—井下同时工作的最多人数，按100人计算；
K矿通—矿井通风系数，包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素，取1.20。
Q矿进＝4×
100×
1.20=480m3/min=8m3/s。
2、按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算。
Q矿进＝（ΣQ采＋ΣQ掘＋ΣQ硐＋Q其它）·
ΣQ采—采煤实际需要风量的总和，m3/s；
ΣQ掘—掘进实际需要风量的总和，m3/s；
ΣQ硐—独立回风的硐室实际需要风量的总和，m3/s；
ΣQ其它—矿井除了采煤、掘进和硐室地点外的其它井巷需要进行通风的风量总和，m3/s。
K矿通——矿井通风系数，取1.20；
⑴采煤工作面需风量
①按瓦斯涌出量计算：
Q采＝100×
q瓦采×
K采通，m3/min
Q采——采煤工作面实际需要的风量，m3/min；
q瓦采——采煤工作面的瓦斯绝对涌出量，设计按采煤工作面相对瓦斯涌出量占全矿井瓦斯涌出量的80%计算回采工作面的瓦斯绝对涌出量为（9.72×
0.8×
289000）/（330×
24×
60）=4.73m3/min；
K采通——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.5；
4.73×
1.5＝709.5m3/min=11.85m3/s；
②按工作面温度：
Q采＝60×
V采×
S采×
Ki，m3/min
V采——采煤工作面风，按20～23º
C时，工作面风速应在1.0～1.5m/s之间，取1.3
Ki——工作面长度风量系数；
L=100m，Ki＝1.0
S采——采煤工作面平均有效断面积，取6.4m2
1.3×
6.4×
1.0＝499.2m3/min=8.32m3/s
③按工作面人员数量计算：
Q采=4×
Nc
4——每人每分钟的供风量不得小于4m3/min；
Nc——采煤工作面同时工作的最多人数，40人。
经计算，工作面风量为4×
40=160m³
/min=2.7m³
/s。
④按风速进行验算：
15×
S采≤Q采≤240×
S采
式中S采——采煤工作面的平均断面积，取6.4m2
96m3/min≤Q采≤1536m3/min
综合以上计算结果，炮采工作面配风量定为12m3/s。
⑵掘进工作面所需风量
Q掘＝100×
q瓦掘×
K掘通，m3/min
Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min；
q瓦掘——掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，设计按掘进工作面相对瓦斯涌出量占全矿井瓦斯涌出量的10%计算掘进工作面的瓦斯绝对涌出量为（9.72×
0.1×
23120）/（330×
60）=0.047m3/min；
K掘通——掘进工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数，取1.9。
二1煤Q掘＝100×
0.047×
1.9＝8.93m3/min=0.15m3/s
②按人数计算掘进工作面实际需要的风量：
Q掘＞4×
N，m3/min
N——掘进工作面同时工作的最多人数，取10人。
则Q掘＞4×
10＝40m3/min=0.7m3/s
③按局部通风机吸风量计算
Q掘＝Qf×
I×
kf（m3/min）
Qf──局部通风机额定风量，其额定风量为200m3/min；
I──掘进工作面同时通风的局部通风机台数；
kf──为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，取1.3。
Q煤掘=200×
1×
1.3=260m3/min=4.3m3/s
④按掘进工作面（岩巷）一次爆破的炸药量计算：
Q掘＝25×
A
A——掘进工作面一次爆破的最大炸药量，经计算取8.5kg
则Q掘＝25×
8.5＝212.5m3/min=3.5m3/s
⑤按风速进行验算：
S煤掘≤Q煤掘≤240×
S
式中S煤掘——煤巷掘进工作面的断面积，取7.4m2。
111m3/min≤Q煤掘≤1776m3/min
综合以上分析，煤巷掘进工作面配风5m3/s。
⑶硐室风量
根据《规程》要求和生产矿井的实际配风情况，矿井硐室的实际需风量如下：
12采区变电所、水泵房（1个）配风量：
4m3/s
⑷∑Q其它的确定
其他地点所需风量：
按采煤、掘进、硐室总和的3～5％考虑，取2m3/s。
综合以上计算，二1煤层考虑1个回采工作面（炮采），2个煤巷掘进头。
则全矿井总风量为
Q矿井=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×
K漏
=（12+10+4+2）×
1.2=30m3/s。
矿井配风量计算表详见表4-2-1
表4-2-1矿井配风量计算表
序号
用风点
风量（m3/s）
个数
小计（m3/s）
备注
1
炮采工作面
11
12
2
煤巷掘进工作面
5
10
3
12采区水泵房及变电所
4
小计
26
其它3~5%
通风系数1.2
合计
33.6
取34
（二）矿井通风阻力计算
矿井通风负压计算公式为h通＝h摩+h局
h摩=αLPQ2/S2
h通——矿井通风总阻力，Pa
h局——局部阻力，Pah局=0.15h摩
h摩——摩擦阻力Pa
α——摩擦阻力系数，N.S2/m4
L——井巷长度，m
P——巷道净断面周长m
Q——通过井巷的风量，m2/s
S——井巷净断面积m2
根据通风系统及风量分配，经计算矿井风井通风容易时期负压为268Pa，通风困难时期负压为415Pa。
矿井负压计算见表4-2-2～3。
（三）矿井通风等积孔
矿井通风等积孔按下列公式计算
A＝
A——矿井通风容易时期或通风困难时期等积孔m2
Q——矿井总风量m3/s
h——矿井通风容易时期或通风困难时期负压，Pa
立回风井回风为34m3/s，最小负压268Pa和最大负压415Pa代入上式计算，通风容易时期等积孔2.47m2，通风困难时期等积孔1.99m2。
通风容易通风难易程度属容易矿井，通风困难时期通风难易程度属中等矿井。
三、通风设施、防止漏风和降低风阻的措施
1、通风设施
为了使矿井通风系统稳定可靠，保证风流按拟定路线流动，根据开拓布置和井下用风的要求，必须在巷道中设置相应的通风设施以用于引导风流、截断风流或控制风流。
本矿井的主要通风设施有风门、风窗、测风站、风桥及密闭墙等。
各通风设施布置应满足以下要求：
（1）进、回风井之间和主要进、回风巷之间的每个联络巷中，必须砌筑永久性风墙；
需要使用的联络巷，必须安设2道连锁的正向风门和2道反向风门。
（2）避免在弯道或倾斜运输巷中设置风门。
（3）风门应迎风开启，结构严密，漏风少。
（4）从运输角度考虑，调节风门应尽量设置在回风巷道中。
（5）在主要风巷中，均应建立测风站，测风站长度不应小于4m，并且应设在平直巷道中，其前后10m范围内不得有障碍物和拐弯等局部阻力。
（6）风墙、风桥都应采用不燃性材料砌筑，风墙应无裂缝、无漏风。
（7）控制风流的风门、风桥、风墙、风窗等设施必须可靠，并有可靠的检测、监控设备，保证设施经常处于完好状态，确保风路畅通和通风系统安全可靠。
根据矿井开拓、开采系统和巷道布置，设计在必要位置设置相应通风设施，用于井下风量调节。
井下各通风设施及构筑物详见矿井通风系统附图。
2、防止漏风的措施
（1）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，要设置永久挡风墙。
（2）对采空区及废弃巷道要及时封闭，并应经常检查密闭效果。
（3）在行人或行车又不允许风流通过的巷道中，应设置风门，并对风门进行遥控和集中监视。
为避免风门开启时风流短路，在同一巷道内应设置两道风门，并禁止两道风门同时打开，应安设风门联动装置。
（4）为防止矿井反风风流短路，在主要风路之间的风门应安设一道反向风门。
（5）设置专职人员对井下通风设施进行按时检查和维修。
（6）做好回风井的密闭工作，对于该风井的安全出口，应对风门进行遥控和集中监视。
为避免风门开启时风流短路，应设置两道风门和两道反风风门，并禁止两道风门同时打开，应安设风门联动装置，确保该风井漏风率小于5%。
（7）所有与进回风巷道相连的巷道均设有两道正向及两道反向风门，以保证反风需要，风门设自动闭锁，可以保证通风系统的稳定。
3、降低风阻的措施
（1）主要进、回风巷道，砌壁或锚喷表面应尽量光滑，并保持巷道整洁，不乱堆放杂物，以降低巷道风阻和减小局部阻力。
（2）巷道弯曲时要转成圆弧形；
断面变化处做成圆弧形或斜线形。
（3）当巷道压缩量超过规定时，要对巷道进行返修，刷大。
（4）在主要巷道中不长期存大型备品备件，及时清理回风巷道的堆积物。
（5）合理安排采掘接续，合理分配风量
第二节采区瓦斯灾害防治
一、防止瓦斯积聚的措施
所谓瓦斯积存是指体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2.0%的现象。
矿井必须从采掘工作、生产管理上采取措施，防止瓦斯积存，瓦斯积存时必须及时处理。
通风异常与瓦斯涌出异常是造成瓦斯积存的根本原因。
因此，防止瓦斯积存的根本措施是避免这些异常的发生，或者一旦出现异常，必须及时采取措施，在未造成事故或灾害之前，使其恢复正常；
如果经处理仍不能恢复正常，应将其控制在局部地点，使异常局部化，并在异常区采取措施杜绝一切可能产生的火源或撤人，以策安全。
1、开拓、开采的保障措施
矿井采用立井开拓方式，布置有主井、副井和回风井。
为中央分列式通风。
矿井投产采区12采区，布置一个炮采放顶煤工作面、两个煤巷掘进头。
采煤方法采用走向长壁采煤法，全部陷落法管理顶板。
为了保证有充足的风量，采用运输下山和轨道下山进风，回风下山回风。
矿井开拓、开采的巷道布置和巷道断面的选择均考虑到矿井通风安全、有利瓦斯排放和防止瓦斯聚积等布置形式。
采煤工作面回采结束后，必须在45天内对工作面进行封闭。
2、矿井通风系统的保障措施
（1）矿井采用中央分列式通风系统，主井、副井进风，专用风井回风，形成中央分列式通风系统。
（2）保证矿井有稳定、可靠的通风系统，风流要稳定连续，且通风系统尽量简单，保证各作业点有足够的风量和合理的风速，矿井配备的两台BDK638-№18轴流风机，一台工作、一台备用。
可保证井下各作业点有足够的风量。
（3）井上、下通风设施齐全，在主要进、回风巷的联络巷中设置两道联锁的正向、反向风门，确保通风系统的可靠性。
采区绞车房、采区变电所、采区水泵房等硐室设置了调节风窗，通过各种通风设施可保证井下各作业点有足够的风量和合适的风速。
（4）加强通风管理，健全通风管理制度，通风设施和设备做到完好无损，保证各作业点的风量和风速，防止局部聚积瓦斯，做到临时停止工地点不得停风或切断电源，撤出人员，外面设立警标。
3、及时安全地处理积存瓦斯
矿井必须从采掘生产管理上采取措施，防止瓦斯积存；
当发生瓦斯积存时，必须及时处理。
处理积存的瓦斯采取的措施有：
（1）在生产过程中，巷道连同采空区的风眼应做到随采随闭，杜绝漏风。
采区结束后，至多不超过一个月必须把所有通向采空区的巷道封闭起来。
所有通风构筑物严格按质量标准筑好，维护好。
（2）局部通风机因故停止运转，引起其供风的掘进头无风，可能会造成瓦斯积存。
在恢复通风前，必须检查瓦斯浓度，证实停风区中瓦斯浓度不超过1%或CO2不超过1.5%，且局部通风机及开关附近10m内瓦斯浓度不超过0.5%时，方可人工开动局部通风机，恢复正常通风。
当巷道内瓦斯浓度超过1％，但不超过3％时，由矿制定安全措施，实施瓦斯排放，可采用风筒增阻排放法：
可用绳子把柔性风筒捆结，缩小其断面或在风机的吸风口用木板阻挡部分通风断面进行增阻，随着混入矿井主通风风流的瓦斯浓度的下降逐渐增大风筒断面，直到全断面通风。
当巷道内瓦斯浓度超过3％时，必须由专职救护队实施瓦斯排放。
（3）独头巷道排放瓦斯可采用逐段通风排放法：
排放由外向内逐段分段进行，先准备一节5m长的短风筒，先冲淡独头巷道最外边瓦斯。
冲淡时应控制风筒的排风量，使冲淡后的瓦斯浓度低于1.5%，正常后再分段接长风筒逐段排放巷道积存瓦斯，直到全独头积存瓦斯排放完转入正常通风时止。
（4）矿井回风巷井中瓦斯或CO2浓度超过0.75%时，必须立即查明原因，进行处理。
采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0%时或CO2浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。
（5）切实加强瓦斯排放、巷道贯通和盲巷管理工作，排放瓦斯和巷道贯通要认真编制安全措施并执行有关规定，井下盲巷和临时停风地点必须设置密封和栅栏，定期检测瓦斯和氧气浓度，并严禁任何人违章进入。
（6）在生产中，要组织专职人员及时封闭废弃的盲巷及采空区，对暂不利用巷道应封闭或挂危险牌，加强对这些地方的瓦斯监测，防止瓦斯聚集。
（7）井下严禁出现瓦斯超限作业现象。
4、严格瓦斯检查制度
（1）矿井必须建立严格的瓦斯及其它有害气体的检查制度，配齐瓦检员和配足瓦检器。
瓦检员必须经过煤矿安全监察机构授权的有资质的单位培训合格，取得资格证，持证上岗。
（2）矿井必须建立安全仪表计量检验制度。
建立矿井安全监测监控系统，具体设计实施见第六章，按照要求在采掘工作面配备瓦斯探头、瓦斯断电仪和悬挂便携式瓦斯仪。
（3）矿长、矿技术负责人、爆破工、采掘区队长、通风区队长、工程技术人员、班长、流动电钳工、安全监测工下井时，必须携带便携式甲烷检测报警仪或数字式瓦斯检测报警矿灯。
瓦斯检查工必须携带便携式甲烷检测报警仪和光学甲烷检测仪。
（4）建立完备的通风设施和通风系统的检查制度。
配备足够数量的通风安全检测仪表，仪表必须由国家授权的安全仪表计量检验单位进行检验。
（5）所有采掘工作面、硐室、使用中的机电设备的设置地点、有人员作业的地点都应纳入检查范围。
（6）瓦斯检查人员执行瓦斯巡回检查制度和请示报告制度，并认真填写瓦斯检查班报。
每次检查结果必须记入瓦斯检查班报手册和检查地点的记录牌上，并通知现场工作人员。
瓦斯浓度超过《煤矿安全规程》有关条文的规定时，瓦斯检查工有权责令现场人员停止工作，并撤到安全地点。
通风值班人员必须审阅瓦斯班报，掌握瓦斯变化情况，发现问题，及时处理，并向矿调度室汇报。
通风瓦斯日报必须送矿长、矿技术负责人审查并签字。
（7）采、掘工作面当班班长必须携带便携式瓦斯监测报警仪，将其悬挂在采煤工作面回风上隅角或掘进迎头不大于5m处，一旦出现瓦斯涌出现象，立即停止作业、撤出人员、切断电源，汇报矿领导，制定专门措施处理。
（8）井下停风地点栅栏外风流中的瓦斯浓度每天至少检查1次，挡风墙外的瓦斯浓度每周至少检查1次。
采掘工作面定期检查一氧化碳浓度，气体温度的变化等。
（9）采掘工作面二氧化碳浓度应每班至少检查3次；
有煤（岩）与二氧化碳突出危险的采掘工作面，二氧化碳涌出量较大、变化异常的采掘工作面，必须有专人经常检查二氧化碳浓度。
本班未进行工作的采掘工作面，瓦斯和二氧化碳应每班至少检查1次；
可能涌出或积聚瓦斯或二氧化碳的硐室和巷道的瓦斯或二氧化碳应每班至少检查1次。
（10）井下所有地点的爆破都必须实行“一炮三检”（装药前、爆破前和爆破后）和“三人连锁”（爆破员、班组长、瓦斯检查员或安全员）爆破制度。
5、排除瓦斯的措施及方法
（1）排除瓦斯的措施
1）掘进工作面因停风、停电，巷道内瓦斯浓度不超过1％时，可由矿制定专人立即启动局部通风机，恢复正常通风；
2）掘进工作面因停风、停电，巷道内瓦斯浓度超过1％，但不超过3％时，由矿制定安全措施，实施瓦斯排放；
3）掘进工作面因停风、停电，巷道内瓦斯浓度超过3％时，必须由专职救护队实施瓦斯排放；
4）启封密闭的工作，必须专职救护队实施。
（2）排除瓦斯的方法
排放瓦斯前，凡是排出瓦斯流经的巷道和被排放瓦斯风流切断安全出口的采掘工作面、硐室等地点必须切断电源，撤出人员，并设专人进行警戒。
1）盲巷外断开风筒接头调节法
排瓦斯时在盲巷口外全风压供风的新鲜风流中，把风筒接头断开，利用改变风筒对合面的间隙大小，调节送入盲巷的风量，以达到有节制地排放巷道积聚瓦斯之目的。
在缓缓排放瓦斯过程中，随着两个风筒接头由错开而逐渐对合，直至全部接合，送入盲巷的风量亦由小到大，直至局部通风机排出的全部风量。
最后经检查确认安全可靠时即可恢复送电送风。
2）利用风筒预留的三通调节法
该调风方法是在风机出口与导风筒之间接一段三通风筒短节，此短节是在原风筒上选一合适位置，开一圆口，把另外的短节风筒缝在开口的风筒上，用胶水粘好接口。
掘进巷道正常通风时，先把三通风筒转几圈，再用绳子捆死出风口，此时风机的全部风量都送入掘进工作面。
当需排除巷道积聚的瓦斯时，提前打开三通的出风口，同时用绳子捆住导风筒，捆的程度要根据巷道内积聚的瓦斯浓度来确定，然后启动风机，这时风机的大部分风量经三通出风口排至巷道，来稀释排出的高浓度瓦斯，少量风进入盲巷。
3）开启局部通风机附近的风门调节法
局部通风机大都安设在采区进风巷内，风筒（掘进面）回风直接进入采区回风巷中，两巷之间留有通车、行人的风门。
掘进巷道正常通风时，风门全部处于关闭状态，当需排放巷道中积聚的瓦斯时，通过门扇的开启状态（半开或全开）调节风量，稀释盲巷内排出的高浓度瓦斯，使其在回风口处不超限，并逐步关住门扇，直至全关。
二、防止瓦斯爆炸措施
1、防止爆破引燃瓦斯事故
井下爆破作业，必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。
煤矿许用炸药的选用应遵守下列规定：
严禁使用黑火药和冻结或半冻结的硝化甘油类炸药。
同一工作面不得使用2种不同品种的炸药。
在采掘工作面，必须使用煤矿许用瞬发电雷管或煤矿许用毫秒延期电雷管。
使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得超过130ms。
不同厂家生产的或不同品种的电雷管，不得掺混使用。
不得使用导爆管或普通导爆索，严禁使用火雷管。
在有瓦斯爆炸危险的采掘工作面，应采用毫秒爆破。
在掘进工作面应全断面一次起爆，不能全断面一次起爆的，必须采取安全措施；
在采煤工作面，可分组装药，但一组装药必须一次起爆。
严禁在1个采煤工作面使用2台发爆器同时进行爆破。
爆破工必须把炸药、电雷管分开存放在专用的爆炸材料箱内，并加锁；
严禁乱扔、乱放。
爆炸材料箱必须放在顶板完好、支架完整，避开机械、电气设备的地点；
爆破时必须把爆炸材料箱放到警戒线以外的安全地点。
采掘工作面及其他作业地点风流中瓦斯浓度达到1.0％时，必须停止用电钻打眼；
爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0％时，严禁爆破。
矿井在建设和生产期间必须严格执行《煤矿安全规程》有关瓦斯浓度的要求，矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯浓度超过0.75%时，必须立即查明原因，进行处理；
采煤工作面及其它作业地点风流瓦斯浓度达到1.0%时，必须停止工作，采取措施进行处理；
爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时，严禁爆破；
采掘工作面和其它作业地点风流中，电动机和其它开关安设地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。
坚持瓦斯浓度按0.8%的断电管理制度。
矿井配备有安全监测系统和多种检测和报警设备，配有专职瓦斯检查员，一旦瓦斯超限能够及时监测和发现，做到及时处理。
2、防治自燃措施
该矿煤层属不易自燃煤层，但为防止浮煤自燃，首先要加强管理，提高回采率，减少老塘丢煤。
其次要及时封闭采空区，必要时，喷洒阻化剂，防止采空区煤层自燃。
根据《煤矿安全规程》要求，采煤工作面回采结束后，必须在45天内进行永久性封闭。
3、电气防爆措施
（1）全矿井下所有电气设备的选择均符合《煤矿安全规程》第444条中的规定。
（2）防止电火花事故的措施
矿井为了预防电火花一方面正确选择和安装使用电气设备及供电线路，严格遵守《煤矿安全规程》第444条之规定，并在运行中加强维护、检修，防止短路故障和过负荷情况发生。
另一方面，装设了必要的继电保护装置，（短路保护、过负荷保护、断相保护等）进行合理整定，起到应有的保护作用。
采煤及掘进工作面均配备有瓦斯断电传感器。
掘进工作面局部通风机按《煤矿安全规程》专用变压器、专用线路、专用开关、风电闭锁、瓦斯电闭锁方式供电。
所有开关设备的分断能力和动、热稳定性、电缆的热稳定性均能满足最大三相短路的要求。
井下照明和信号装置，由具有短路、过载和漏电保护的照明信号综保装置配电。
（3）防止井下电气着火事故
井下电缆选用非延燃型电缆，电缆着火后，分解出氯化氢气体使火焰与空气隔绝，达到不延燃的目的；
同时在对采掘设备供电时选用屏蔽电缆，当其受到机械损伤或砸压时，在短路发生之前，首先出现导线与地线之间的绝缘降低，使漏电继电器在短路发生之前动作，切断电源，防止短路电弧的发生与外露，提高供电的安全性。
为防止火灾，井下电气设备均选用矿用一般型及隔爆型。
采区变电所及工作面变压器选用干式隔爆变压器。
另外，在可能发生火灾的地点，采取相应的防火措施。
4、防止撞击产生火花的措施
井下运输设备、辅助设备及配套设备在选型时，按有关规程、规范、规定执行，选型合理、正确。
5、防止火源进入井下、控制瓦斯浓度的措施
瓦斯爆炸的基本条件是瓦斯浓度在爆炸的界限内（5～16％），低于下限浓度，瓦斯只能燃烧，不能爆炸，高于上限浓度也不会爆炸。
另外必须有火源，因此，防止瓦斯爆炸，就要控制瓦斯浓度，并严禁火源。
设计在副井井口设置了防火门，打开时不妨碍提升、通风和运输，井口和风机房附近20m内，不得有烟火或火炉取暖，在井下和井口房严禁采用可燃性材料设临时操作间和休息间，井下和井口房附近一般不得从事焊接作业，以上这些措施，可防止地面各种火源进入井下。
矿井生产时应制定严格的管理制度和采掘工作面的作业规程，严禁地面各种火种进入井下，严格控制火源的
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