04--第四章矿井通风

内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-1第四章矿井通风第一节通风系统一、通风方式及通风系统1、通风方法为便于对通风系统的管理，矿井采用机械抽出式通风方法。2、通风系统根据矿井的开拓、开采接替安排，矿井通风初期由主斜井、一号副斜井进风，东翼斜风井回风，形成中央分列式通风系统；矿井通风后期由主斜井、一号副斜井、二号副斜井进风，东翼斜风井、西翼斜风井回风，形成混合式通风系统。井下根据通风需要设置有风门、调节风门等，并在适当井巷地点设有测风站，以便有效地控制、调节风流。二、风井数目、服务范围及时间移交生产时，矿井有3个井筒进、回风，其中，主斜井、一号副斜井进风，东翼斜风井回风；生产后期，矿井有5个井筒进、回风，其中，主斜井、一号副斜井、二号副斜井进风，东翼斜风井、西翼斜风井回风。主斜井、一号副斜井和东翼斜风井服务范围均为整个矿井，服务时间与矿井的服务年限相同；二号副斜井和西翼斜风井服务于矿井的生产后期。主斜井、一号副斜井、二号副斜井、东翼斜风井、西翼斜风井均为本矿井的安全出口。第二节矿井风量、负压及等积孔长沟煤矿初期和后期均设两个炮采工作面和四个掘进工作面。一、采区风量计算内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-2按照《煤矿安全规程》和《煤炭工业矿井设计规范》的有关规定，矿井总风量按井下同时工作的最多人数以及采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和进行计算。各地点的实际需要风量应使该地点风流中的瓦斯、CO2、H2及其它有害气体的浓度、风速以及温度都符合《煤矿安全规程》的规定，每一工作地点每人每分钟供给风量都不少于4m3。矿井风量、各用风点风量的计算结果：按以下计算方法计算矿井风量、各用风点风量，取其中最大值。1、按井下同时工作的最多人数计算矿井总进风量Q矿通=4×N×K矿通m3/min式中：N——井下同时工作的最多人数；K矿通——矿井通风系数，通风初、后期矿井通风系统分别为中央分列式和混合式，均取K矿通=1.20；Q矿通=4×65×1.20=312m3／min=5.2m3/s2、依照《煤矿安全规程》(2011年版)，矿井需要的风量按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和进行计算。Q总=(∑Q采十∑Q掘十∑Q硐+∑Q其它)×K矿通m3/s式中：∑Q采——采煤工作面实际需要风量的总和，m3/s；∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和，m3/s；∑Q硐——硐室实际需风量的总和，m3/s；∑Q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，矿井通风系数取1.20；（1）炮采工作面实际需要的风量①按瓦斯涌出量计算Q采=100×q采×Kc/60内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-3式中：Q采——回采工作面供风量，m3/s；q采——回采工作面绝对瓦斯涌出量，q采=7.06m3/min，根据本矿井瓦斯抽采设计，全矿井瓦斯绝对涌出量经抽采后为17.646m3/min，通过单个工作面计算而来；Kc——回采工作面瓦斯涌出不均衡系数，取1.4。Q采=100×7.06×1.4/60=16.47m3/s；②按工作面温度计算Q采=V采×S采×Ki，m3/s式中：V采——采煤工作面适宜风速，m/s；S采——采煤工作面的平均有效断面积，m2；Ki——采煤工作面长度系数，取1.0。Q采=1.2×4.18×1.0=5.02m3/s；③按人数计算实际需风量Q采=4×N/60，m3/s式中：N——工作面同时工作的最多人数（按交接班时的最多人数计算为30人）。Q采=4×30/60=2m3/s；④按风速进行验算15×S采≤Q采≤240×S采式中：S采—采煤工作面的平均有效断面积，m2。Q采≥15×4.18=62.7m3/min=1.05m3/s；内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-4Q采≤240×4.18=1003.2m3/min=16.72m3/s；经验算，上述各回采面的风量均在允许的最低风速和最高风速范围之内。根据以上计算，采煤工作面的配风量为Q采=16.47m3/s；2）掘进工作面①按瓦斯涌出量计算Q掘=100×q掘×Kd/60，m3/s式中：Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/sq掘——掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，m3/min，煤巷掘进面按最大瓦斯涌出量计算，即q掘＝0.88m3/min。Kd——掘进工作面瓦斯涌出不均衡的风量系数，取1.8。Q掘=100×0.88×1.8/60=2.64m3/s；②按DSF-6.3型局部通风机吸风量计算煤巷掘进面需要的风量Q掘=Qf×I×kf式中：Qf——掘进面局部通风机额定风量，m3/min；I——掘进面同时运转的局部通风机台数，台；kf——为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.2～1.3，进风巷无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3。Q掘=Qf×I×kf=300×1×1.3=390m3/min＝6.5m3/s③按炸药量计算Q掘=25×A/60=25×3/60=1.25m3/s。式中：A——掘进工作面一次爆破的最大炸药量，kg，取3kg。内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-5④按人数计算掘进工作面实际需要的风量Q掘=4×N/60，m3/s式中：N——掘进工作面同时工作的最多人数；Q掘=4×8/60=0.53m3/s；⑤按风速进行验算15×S掘≤Q掘≤240×S掘式中：S掘——煤巷掘进工作面断面积，最大为8.03m2；Q掘小≥15×8.03=120.45m3/min=2.01m3/s；Q掘大≤240×8.03=1927.2m3/min=32.12m3/s；经验算，上述各掘进面的风量均在允许的最低风速和最高风速范围之内。根据以上计算，计算矿井风量时，掘进工作面的配风量为6.5m3/s。（3）硐室需风量井下需要独立通风的硐室为+1618m水平电机车充电硐室等，根据国内类似矿井和生产矿井的经验，每处硐室的配风量均按3m3／s考虑。（4）其它地点需风量本矿井为新建矿井，其它地点需风量初期、后期均按6m3／s计算。（5）矿井总风量本矿井通风初、后期均配备两个炮采工作面、四个炮掘面，故根据以上计算结果，矿井的总进风量如下：Q总=(16.47×2+6.5×4+3×2+6)×1.2=85.13m3／s由上计算，矿井通风初期/后期总进风量均为86m3/s。二、通风负压内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-6长沟煤矿通风初期和通风后期的通风系统见图《矿井通风系统图》。其相对应矿井通风负压计算见表4-2-1～2。经计算，矿井通风初期总进风量为86m3/s，通风初期矿井通风阻力为1730.02Pa；后期矿井总进风量为86m3/s，东翼斜风井抽风量为56m3/s，东翼斜风井风机通风阻力为1083.70Pa，西翼斜风井抽风量为30m3/s，西翼斜风井风机通风阻力为831.90Pa。三、矿井通风等积孔及通风难易程度评价矿井等积孔按下式计算：A=1.19Q/h式中：Q——矿井总风量，m3/s；h——矿井总风压，Pa。则矿井等积孔为：A初期=3.24m2，矿井通风难易程度属容易；A后期=2.46m2，矿井通风难易程度属容易。内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-7内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-8内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-9内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-10内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-11内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-12内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-13内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-14第三节掘进通风1、通风方法长沟煤矿正常生产时共设有4个炮掘面。掘进工作面配备局部通风机和风筒，采用压入式通风。2、局部通风机选择本矿井选配局部通风机为DSF-6.3/30型，电机功率15×2kW。风量和风压均能满足设计要求。3、防止循环风的措施（1）将掘进工作面的局部通风机置于新鲜风流中；（2）掘进工作面回风需直接引入回风巷中；（3）局部通风机设置位置与掘进的进、回风巷交叉点最小距离不得小于30m。（4）局部通风机和启动装置必须安装在进风巷道内，距掘进巷道口不得小于10m，局部通风机的安装高度距地面应大于0.3m。（5）全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸风量。（6）井下风量不足则不能开掘工作面，井下各局部通风机的吸风量之和不能等于或大于采区主要通风机供给井下的风量，要严格“以风定产”。（7）采区主要通风机停运要撤出井下人员、停止作业，更不能在主要通风机停运时在井下运行局部通风机。第四节硐室通风井下主要硐室有变电所、主排水泵房、消防材料库等。根据《煤矿安全规程》要求，变电所等必须采用独立通风，其它硐室如主排水泵房、消防材料库等可采用串联通风也可采用独立通风。根据本矿井通风系统的设计，变电所、主排水泵房、避难硐室等均采用独立通风；内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-15消防材料库采用串联通风。其中采用扩散通风的硐室净深度不超过5m。井下独立通风硐室的通风安全措施：1、独立通风硐室的回风必须直接引入回风巷中；2、在合适的位置设置安全可靠的通风设施，对独立通风的硐室进行稳定可靠的风流供给；3、独立通风硐室的回风巷中不能放置任何物料，以保持硐室风流正常稳定。第五节井下通风设施及构筑物为保证矿井通风系统的正常运转，保证各用风地点的配风量，设计中考虑了风门、调节风门、挡风墙（密闭）以及测风站等通风设施。对废弃巷道应按《煤矿安全规程》的规定进行密闭。同时，为了保证矿井出现灾害时能实现有控制反风，设计考虑了反风系统所需要的反风风门。1、风门：按风门的用途，分为正向、反向两种风门。一般正常关闭的风门均为两道连锁的风门，常开的一般为反风风门。独立通风的硐室或需要调节风量的巷道设有调节风门。风门的安设应满足以下要求：（1）进、回风井之间和主要进、回风巷之间的需应用的联络巷中，必须安设2道联锁的正向风门和2道反向风门，防止在反风时风流短路。（2）安设风门地点的选择，要求前后5m内支护完好，无空帮空顶。（3）门垛四周均要掏槽，槽深在煤中不小于0.3m，在岩石中不小于0.2m；门垛厚不小于0.45m。门垛上的电缆和管道封堵严密。如有水沟，要在水沟中设小门。木门板厚不小于30mm。门板要错口接缝。（4）风门应迎风开启，使门扇与门框紧密贴合，门扇与门框接触处应做成沿口，并设衬垫。（5）风门要求设两道以上，在有机车运输通过处，两道风门间距离内蒙古太西煤集团兰山煤业公司长沟煤矿技术改造初步设计安全专篇第四章矿井通风宁夏煤矿设计研究院有限责任公司4-16应大于一列车长度。（6）不应在倾斜运输巷中设置风门；如果必须设置风门，应安设自动风门或设专人管理，并有防止风门碰撞人员以及车辆碰坏风门的安全措施。（7）在正常通风情况下，常开风门都要用挂钩将风门牢固的挂在巷道壁上，将门开启以保证通风顺畅。（8）在全矿井断电停风时，必须打开