永丰采区通风系统完善方案G1.docx
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永丰采区通风系统完善方案G1
柯坑煤矿永丰采区通风系统优化方案
一、采区概况
二、存在问题
三、改造目的
四、方案选择
（一）改造方案一
1、方案
2、改造工程量
3、概算
（二）改造方案二
1、方案
2、改造工程量
3、概算
五、方案对比
1、方案一优缺点
2、方案二优缺点
3、对比后方案选择
六、风机选型
1、采区通风方法选择
2、采区需用风量计算
3、计算采区通风负压
4、风机选型
七、安全技术措施
附：
1、井巷摩擦阻力计算表
2、柯坑煤矿永丰采区通风系统网络图
3、柯坑煤矿永丰采区通风系统图一
4、柯坑煤矿永丰采区通风系统图二
柯坑煤矿永丰采区通风系统优化方案
一、采区概况
永丰采区于1998年10月份完成基本建设并投产，该采区为柯坑矿的主要生产采区，年设计生产能力6万吨，主要开采39#、41#、43#等煤层，根据历年瓦斯等级鉴定结果表明：
永丰采区瓦斯含量低，其煤层无爆炸倾向性及自燃倾向性。
采区开采范围：
北以F3断层为界，西以F5断为界，南以F2断层为界，东以永丰+660车场及石门为界。
采区储量：
保有地质储量148.7万吨,工业储量74.5万吨，远景储量74.2万吨。
采区开采年限：
74.5×70%/6=8年。
采区通风系统：
进风流：
柯坑矿+740主平峒→一九主山→+660北石门→永丰采区主山→永丰采区+620、+580石门→永丰采区+620、+580各工作面。
回风流:
+580、+620各工作面→永丰采区+580、+62041#运巷→永丰采区+580～+620～+660回风眼→永丰采区+660回风石门→+660主要通风机抽出→永丰采区+660～+740回风斜巷→地面。
永丰采区现开采情况及通风情况：
+620为收作区段开采36#、39#、42#、43#煤层，现有作业点4个；+580为主要生产区段，现有作业点5个，其中采煤面2个，掘进面3个。
永丰采区采用轴流式通风机通风，风机型号：
BK40功率：
11kW，各掘进工作面及掘眼工作面均采用局部通风机通风。
采区主要进风巷为+660北石门，风量达453.5m3/min，近期基本可以满足安全生产的要求，各工作面回风流经+62041#S至+66041#S回风眼，至永丰采区+660回风石门、回风上山通过主要通风机抽至西北沟+740大巷到地面。
二、存在问题
1、目前靠+660回风上山安装的单台通风机通风，无实行双风机、双回路供电，不符合《煤矿安全规程》第一百二十一条、第四百四十二条规定。
2、矿井边角开采逐渐收作，永丰采区作为矿井主要采区，其开采力度必将加强，随着采区的开拓延深，生产通风阻力必将增大，采区的风量难以达到要求。
3、主要原因：
采区+660回风石门及回风斜巷位于上京联办开采范围内，永丰采区回风线路维护难度大、通风设施及构筑物难以管理，通风系统无法完善。
三、改造目的
为了满足永丰采区后期生产时的通风需要，减少回风巷道的维护量和通风设施的管理难度，按照《煤矿安全规程》第一百二十一条、第四百四十二条规定要求，在地面安装主要通风机并实行双风机、双回路供电。
四、方案选择
（一）、改造方案一
1、方案：
将安装于+660回风巷的通风机拆除，在永丰回风上山+660~+740段+740变坡点，（即A点位置：
X=2848917，Y=20568745，H=750.1）新掘一条回风斜巷至地表（即B点位置：
X=2848755,Y=20568750，H=+835）,在地面设立采区风机房,安装双风机双回路。
具体风路为：
进风流：
柯坑矿+740主平峒→一九主山→+660北石门→永丰采区主山→永丰采区+580石门→永丰采区+580各工作面。
回风流:
各工作面→永丰采区+58041#运巷→永丰采区+580～+620～+660回风眼→永丰采区+660回风石门→永丰采区+660～+740回风斜巷→地面（详见《永丰采区通风系统图一》）。
2、改造工程量
1）设备、电缆
（1）、通风机YBK56－Ⅱ－6№132台;
（2）、75mm2电缆：
100米；
（3）、通风机配套设施：
2套；
2）井巷、土建
（1）、地面风机房：
20m2；
（2）、回风斜巷：
182m；
（3）、新设置风门：
4组（其中+853风门1组、+580风门1组、+740大巷风门2组）；
（4）、密闭：
75m3（25道×３m3/道）；
（5）、风道砼砌碹：
10米。
3、概算单位：
元
序号
项目名称
单位
工程量
单价
金额
一
设备、电缆
1
风机
台
2
15420
30840
2
电缆
m
100
50
5000
3
风机配套设施及安装
套
2
3000
6000
二
井巷、土建
1
风机房
m2
20
400
8000
2
回风斜巷
m
182
300
54600
3
风门
组
4
2000
8000
4
密闭
道
25
500
12500
5
风道砼砌碹
m
10
1000
10000
合计
134940
（二）、改造方案二
1、方案：
将安装于+660回风巷的通风机拆除，在永丰+62036#S运巷，（即A点位置：
X=2849070，Y=20568580，H=625.47）新掘一条回风石门贯通七区+62036#S运巷，（即B点位置：
X=2848960,Y=20568780，H=+625）,在地面七区+745硐口设立采区风机房,安装双风机双回路。
具体风路为：
进风流：
柯坑矿+740主平峒→一九主山→+660北石门→永丰采区主山→永丰采区+580石门→永丰采区+580各工作面。
回风流：
各工作面→永丰采区+620回风巷→永丰采区+620石门→永丰采区+620回风石门（新掘）→七采区+620通道→七采区回风斜巷→地面（详见《永丰采区通风系统图二》）。
2、改造工程量
1）设备、电缆
（1）、通风机BKY60－№1022kW2台;
（2）、通风机配套设施：
2套；
2）井巷、土建
（1）、地面风机房：
20m2；
（2）、+620回风石门：
300m；
（3）、新设置风门：
6组（永丰采区+620车场风门1组；七采区+540、+580、+620、+660、+745通道风门5组）；
（4）、密闭：
90m3（按30道×３m3/道计算，其中永丰采区+620老巷口及各眼口密闭25道；七采区副山+540下段及+660、+700密闭5道）；
（5）、风道及砼砌碹：
20m。
后期设想：
在永丰采区副山+610m标高掘一小眼与永丰采区+62036#煤巷贯通，可以减少通风构筑物等设施管理，改善通风效果。
3、概算单位：
元
序号
项目名称
单位
工程量
单价
金额
一
设备、电缆
1
风机
台
2
15420
30840
2
风机配套设施及安装
套
2
3000
6000
二
井巷、土建
1
风机房
m2
20
400
8000
2
回风石门
m
260
300
78000
3
风门
组
6
2000
12000
4
密闭
道
30
500
15000
5
风道及砼砌碹
m
20
1000
20000
合计
169840
五、方案对比
1、方案一优缺点
（1）、优点：
可利用原+660～+740回风斜巷，改造工程量较少，投入资金较省，改造时间较短。
（2）、缺点：
回风石门及回风斜巷位于地方联办开采范围内，难以管理、维护，回风斜巷施工时因西北沟+740以上区段的采空区情况不明，施工不安全且漏风率大，回风流不稳定，通风设施管理难度大，难以保证采区正常生产的通风要求。
2、方案二优缺点
（1）、优点：
利用七采区独立的回风斜巷,管理难度较小，回风道维修量小，漏风率小，通风设施易于管理，能满足采区生产的通风要求，保证回风流稳定且系统较为完善。
（2）、缺点：
新掘回风石门，并设置较多的风门，改造工程量较大，投入资金较大，改造时间较长。
综上所述，方案一投入资金少，改造时间短，但维护管理难度大，且风流不稳定，漏风大，随着永丰采区的开拓延深，方案一难以满足风量要求；若采用方案二进风流较为稳定，形成独立的通风系统，漏风小，进风量能满足生产及延深的需要，且回风巷维护量小，虽然投入资金较第一方案多，但从长远的生产布局及系统维护管理等方面对比，方案二优于方案一，故选择方案二。
六、风机选型
根据通风系统改造方案，依此进行计算及选型如下:
1、采区通风方法选择
采用轴流式风机抽出式通风。
2、设计采区需风量
该采区设计年产6万吨，平均日产量260吨，按2个掘进面5个回采面进行配置。
公式：
Q=T×q×Km3/min。
式中：
T——矿井平均日产量。
K——风量备用系数，取1.5～2.1。
q——吨煤需风量，根据历年瓦斯等级鉴定结果表明，永丰采区瓦斯相对涌出量qg≤10m3/t·时，故q=1～1.25m3/（min·t/d）
Q=260×2.1×1.25=682.5m3/min。
3、计算采区通风负压
根据后附的矿井最困难时期《井巷摩擦阻力计算表》计算结果，设计采区需风量为682.5m3/min，即11.4m3/s时，通风总阻力为71.198mmH2O，考虑矿井20%的内部阻力，因此矿井最困难时期的通风负压为854.38Pa；。
4、风机选型
风机需风量计算
公式：
Qf=Pl·Q
式中：
Pl——外部漏风系数，取1.1～1.2
Q——矿井需风量。
Qf=1.1×682.5=751m3/min=12.5m3/s。
计算主要通风机的输出功率：
公式：
N出=hQf/1000
式中：
N出——电机输出功率，kW；
h——通风负压，Pa；
Qf——通风机需风量，m3/s。
N出=854.38×12.5/1000=10.7kW
计算电机的输入功率：
公式：
N入=KeN出/（η扇η传η电）kW；
式中：
N入——电机输入功率，kW；
N出——电机输出功率，kW；
η扇——通风机工作效率，取0.7；
η传——电机效率，取0.9；
η电——传动效率，取0.95；
Ke——电机备用系数，取1.15；
N入=1.15×10.7/（0.7×0.9×0.95）=20.6kW
根据以上计算结果，地面主要通风机可选择两台功率为22kW轴流式通风机，保证主要通风机一台正常运转，一台备用。
七、安全技术措施
1、回风石门要按既定的测量方位、坡度等要求进行施工，贯通前20米应做好放炮警戒工作，所有作业人员都必须经过三大规程的培训，并经过考核合格后方可下井作业。
2、严格按设计断面进行施工，不得超欠挖，确保工程质量达标，保证通风效果。
3、系统转换过渡时期通风要求及技术措施：
1）应特别做好永丰+620车场处的风门管理，空、重车经过风门时，不得将正、反向风门同时打开，同时还应确保七区+540、+580、+620、+660、+745通道风门严密不漏风，必须做到责任到人，防止风流短路；
2）经常性组织通风设施管理专项检查，及时排除隐患并提出整改措施，确保系统正常；
3）加强局部通风管理，严禁无风、微风作业；
4）各作业点若出现停电或无风、微风时，人员应立即撤出工作面到区段石门通风畅通处；
5）坚持每旬一次测风与每班两次测气工作，并要做到及时把微风或有毒有害气体浓度超限处的人员带到安全地点。
4、系统转换后要保证系统正常运转的措施：
1）完善“一通三防”管理制度，做好工作面的测风测气工作，加强通风设施管理，加大永丰+620车场、七区+540、+580、+620、+660、+745通道的6组风门及回风巷沿途密闭检查力度，从严管理做到严密不漏风，划分责任区做到责任到人，同时定期检查其它通风设施的完好情况，及时调整采区风量，保证工作面有足够的新鲜风流；
2）组织一次全矿性测风测气工作，并针对有害气体超限的工作面采取有效措施加以排除；
3）主要通风机安装后应进行一次风机性能试验，进行调试和采区风量合理配置，使采区进、回风风流处于稳定状态；
4）主要通风机安装后应进行一次矿井反风演习，并对反风演习过程中存在的问题进行整改，保证反风率要求；
5）完善抽风机房岗位责任制、通风机操作规程和安全技术操作规程，对岗位人员进行定期或不定期的培训考核；
6）当出现紧急情况时，主要通风机应能保证在15分钟内改变风流方向并使反风风流稳定，防止井下事态扩大，确保矿井的安全生产；
7）定期做好主要通风机的检修工作，保证主要通风机一台正常运转，一台备用，保证矿井反风演习和瓦斯等级鉴定的顺利进行；
8）加强局部通风管理，局部通风机的安设位置和风筒出口风量符合《煤矿安全规程》要求；
9）做好回风石门及区段石门等相关煤柱的留设与管理，以防漏风；
10）组织三大员、队长、班长进行通风知识和灾害预防计划中的有关通风应急预案学习与培训，增强各级管理人员的责任心与自主保安意识，当现场出现负压偏低时各级管理人员应立即组织相关人员撤离工作面并及时电话通知矿调度室，以便及时采取措施处理。
5、重新组织一次《矿井灾害预防与处理计划》学习、培训，重申各级管理人员的责任制并按规定要求进行严格的考核，确保矿井通风安全。
永安煤业公司柯坑矿
二○○三年九月三日
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