礦井通風(fēng)方案

重慶市永川區(qū)瀘永橋煤業(yè)有限公司通風(fēng)系統(tǒng)改造方案說明書重慶市永川區(qū)瀘永橋煤業(yè)有限公司生技科二0一五年七月重慶市永川區(qū)瀘永橋煤業(yè)有限公司通風(fēng)系統(tǒng)改造方案說明書一．礦井通風(fēng)現(xiàn)狀礦井通風(fēng)方式為中央并列抽出式通風(fēng)，南翼風(fēng)井主扇型號FBCDZN021，電機(jī)功率2×185KW，備用風(fēng)機(jī)FBCDZN021，電機(jī)功率2×185KW。主要為礦井大龍K7、泡炭K2、大龍K7下煤層服務(wù)，目前通風(fēng)機(jī)排風(fēng)量為41.66m3/s，負(fù)壓為2000Pa。礦井主要由地面主斜井和副斜井進(jìn)風(fēng)，+200m水平以下是由主斜井和副斜井（暗）進(jìn)風(fēng)；+50m水平南、北底板運(yùn)輸巷作為進(jìn)風(fēng)大巷，由南向北劃分為33、31、32、34共4個采區(qū)，各采區(qū)的提升上山、人行下山為主要進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)；采區(qū)回風(fēng)上山、邊界回風(fēng)上山和各采區(qū)上部煤層巷道等作為礦井的回風(fēng)系統(tǒng)。二、煤層瓦斯含量預(yù)測礦井開采至±0標(biāo)高時，大龍、泡炭煤層瓦斯含量分別為12.21m3/t、12.73m3/t，壓力分別為0.76MPa、0.795MPa。預(yù)測礦井開采最低±0m標(biāo)高時礦井瓦斯涌出量為61.97（m3／t），絕對瓦斯涌出量為11.74m3/min?！?m標(biāo)高：大龍煤層回采工作面相對瓦斯涌出量為10.95m3/t，絕對瓦斯涌出量為0.954m3/min；泡炭煤層回采工作面相對瓦斯涌出量為11.5m3/t，絕對瓦斯涌出量為1.0m3/min。3.設(shè)計采用的瓦斯資料根據(jù)實(shí)測煤層瓦斯含量和壓力預(yù)測礦井開采至±0m標(biāo)高時相對瓦斯涌出量為61.97m3/min，絕對瓦斯涌出量為11.74m3/min，大于礦井2011年瓦斯等級鑒定結(jié)果，可靠性較高，切合實(shí)際，本次設(shè)計采用預(yù)測的礦井開采至±0m標(biāo)高時相對瓦斯涌出量為61.97m3/min，絕對瓦斯涌出量為11.74m3/min作為通風(fēng)設(shè)計的依據(jù)。三、通風(fēng)路線前期通風(fēng)路線：主、副斜井→主、副斜井井底車場→主、副暗斜井→主、副暗斜井井底車場→＋50m水平南底板運(yùn)輸巷→＋50m水平南集中運(yùn)輸巷→33采區(qū)石門→33采區(qū)上部車場→33采區(qū)提升下山→3371采面→3371回風(fēng)巷→南邊界回風(fēng)上山→+200m水平南回風(fēng)巷→南風(fēng)井下部車場→南風(fēng)井→南風(fēng)井引風(fēng)道→地面。后期通風(fēng)路線：主、副斜井→主、副斜井井底車場→主、副暗斜井→主、副暗斜井井底車場→＋50m水平南底板運(yùn)輸巷→＋50m水平南集中運(yùn)輸巷→33采區(qū)石門→33采區(qū)上部車場→33采區(qū)提升下山→3377采面→3375回風(fēng)巷→33采區(qū)回風(fēng)上山→南邊界回風(fēng)上山→+200m水平南回風(fēng)巷→南風(fēng)井下部車場→南風(fēng)井→南風(fēng)井引風(fēng)道→地面。詳見礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖。四、礦井風(fēng)量、風(fēng)壓計算（一）計算依據(jù)1、經(jīng)預(yù)測，瀘永橋煤業(yè)開采至最低標(biāo)高時礦井絕對瓦斯涌出量11.74m3/min，相對瓦斯涌出量61.97m3/t。2、礦井達(dá)產(chǎn)時布置3個機(jī)采工作面（K2煤層1個、K7煤層2個），5個炮采工作面（K7煤層4個、K7下煤層1個），備用采煤工作面2個（K2煤層和K7下煤層各1個），掘進(jìn)磧頭8個。3、獨(dú)立通風(fēng)硐室、采區(qū)配電所10個。4、根據(jù)機(jī)械化改造采掘部署，通風(fēng)困難時期為南北底板巷貫穿后，34、31、33、34采區(qū)南北兩翼采面生產(chǎn)與采區(qū)延生掘進(jìn)同時施工，布置8面8頭；通風(fēng)達(dá)產(chǎn)時期為：34、31、33、34采區(qū)各煤層工作面均已正規(guī)部署完畢，且各采區(qū)掘進(jìn)巷道正常掘進(jìn)，布置8面（2面為備采工作面）8頭。（二）礦井風(fēng)量計算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計規(guī)范》和《煤礦通風(fēng)能力核定標(biāo)準(zhǔn)》（AQ1056-2008），礦井需要風(fēng)量按各采煤、掘進(jìn)工作面、硐室及其他用風(fēng)巷道等用風(fēng)地點(diǎn)分別進(jìn)行計算，包括按規(guī)定配備的備用工作面需要風(fēng)量?，F(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)必須保證各用風(fēng)地點(diǎn)穩(wěn)定可靠供風(fēng)。Q礦≥（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K礦通式中：∑Q礦—礦井需要風(fēng)量，m3/min∑Q采—采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量總和，m3/min；∑Q掘—掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量總和，m3/min；∑Q硐—硐室實(shí)際需要風(fēng)量總和，m3/min；∑Q其他—其它用風(fēng)巷道實(shí)際總和，m3/min；K礦通—礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.20；1.采煤工作面需風(fēng)量1）按瓦斯涌出量計算Q采=100×q采×Kc式中：Q采——采煤工作面需風(fēng)量，m3/s；q采——采煤工作面平均絕對瓦斯涌出量，m3/min；Q機(jī)采=100×1.0×2.0=200m3/min；Q炮采=100×0.954×2.0=190.8m3/min。2）按工作面溫度計算Q采＝60.Vc.Sc.Ki式中：Vc—采煤工作面適宜風(fēng)速，取1.3m/s；Sc—采煤工作面平均有效斷面，m2；Ki—工作面長度系數(shù)，工作面長度為80m，取1.0。Q采＝60×Vc×Sc×Ki式中：Vc——工作面適宜風(fēng)速，工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫約為20～23℃、取1.3m/s；Sc——采煤工作面平均有效斷面，工作面選用單體液壓支柱支護(hù)，經(jīng)計算機(jī)采工作面＝3.2m2，炮采工作面＝2.4m2；Ki——工作面長度系數(shù)，根據(jù)工作面長度80～120m，取Ki＝1.0。Q機(jī)采＝60×1.3×3.2×1.0=249.6m3/minQ炮采＝60×1.3×2.4×1.0=187.2m3/min3）按工作面一次爆破消耗的炸藥量計算布置5個放炮采工作面，3個機(jī)采工作面，機(jī)采工作面不按照此項(xiàng)計算風(fēng)量。Q采=25×A式中：Q采—工作面需風(fēng)量，m3／min；AC—工作面一次起爆最大炸藥量；AC=U×L×m×d式中：U—炸藥消耗量綜合指標(biāo)，取0.3kg/m3；L—采煤工作面的長度，m；按工作面長度每25m一段分次爆破計算；m—工作面平均采高，0.70m；d—推進(jìn)度，取1.0m。炮采工作面工作面需風(fēng)量：A=0.3×25×0.6×1.0=4.5kg；Q=25×4.5=113（m3/min）4）按工作人員數(shù)量計算Q采＝4nc式中：4—每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min；nc—采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，按22人計算；經(jīng)計算得Q采＝4×22＝88m3/min采煤工作面需風(fēng)量按上述方法計算后取其中最大值，機(jī)采工作面所需風(fēng)量250m3/min，炮采工作面所需風(fēng)量190m3/min,并結(jié)合本礦井現(xiàn)有工作面實(shí)際配風(fēng)情況機(jī)采工作面和炮采工作面都按照250m3/min進(jìn)行配風(fēng)，無人作業(yè)的備用采煤工作面按照作業(yè)采面的50﹪進(jìn)行配風(fēng)，則采煤工作面需風(fēng)量和∑Q采=8×250+（250÷2×2）=2250m3/min。5）按風(fēng)速驗(yàn)算采煤工作面風(fēng)量應(yīng)滿足：15×Sc≤Q采≤240×Sc式中：Sc—采煤工作面平均有效斷面，m2；機(jī)采工作面：15×3.2=48≤Q機(jī)采=250≤240×3.2=768炮采工作面：15×2.4=36≤Q機(jī)采=250≤240×2.4=576根據(jù)風(fēng)速驗(yàn)算結(jié)果，機(jī)采工作面風(fēng)量250m3/min，炮采工作面風(fēng)量250m3/min，符合要求。2.掘進(jìn)工作面風(fēng)量確定1）按瓦斯涌出量計算Q掘=100×q掘×Kd式中：Q掘——掘進(jìn)工作面需風(fēng)量，m3/s；q掘——掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量，0.82m3/min，Kd——工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，炮掘工作面取Kc=2.0。Q掘=100×0.82×2=164m3/min2）按炸藥使用量計算QQ掘=25Aj式中：Q掘——掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量，m3/minAj——掘進(jìn)面一次爆破所用的最大炸藥量，kgAj=u×s×du—炸藥消耗量綜合指標(biāo)，取u=0.45kg/m3s—巷道掘進(jìn)斷面（巖石），取5.86m2d—循環(huán)進(jìn)尺，1.5mAj=0.45×5.86×1.5=4.0kgQ掘=25×4.0＝100m3/min3）按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計算風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)配風(fēng)量巖巷：Q掘=Q扇×Ii+0.15×60×S（m3/min）煤巷、半煤巷：Q掘=Q扇×Ii+0.25×60×S（m3/min）Q扇——局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量，m3/min。礦井達(dá)產(chǎn)時共8個掘進(jìn)工作面，每個掘進(jìn)工作面配備FBDN05.02×5.5型局部通風(fēng)機(jī)2臺，一臺工作，一臺備用，吸風(fēng)量130～240m3/min，全壓800～2250Pa。根據(jù)我礦FBDN05.02×5.5型局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸入風(fēng)量160m3/min參與計算。Ii——掘進(jìn)工作面同時通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺數(shù)。S——安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)巷道的凈斷面積,運(yùn)輸大巷安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)的巷道凈斷面積為5.77m2，為巖巷；區(qū)段煤層運(yùn)輸平巷安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)的巷道凈斷面積為5.77m2，為煤巷。巖巷:Q掘＝160×1+60×0.15×5.77=211.93m3/min。煤巷、半煤巷：Q掘＝160×1+60×0.25×5.77=246.55m3/min。4）按工作人員數(shù)量計算。Q掘=4×nj式中：——掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)，人，掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)取7人，掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量即為：Q掘=28m3/min。根據(jù)以上數(shù)據(jù)結(jié)合我礦實(shí)際生產(chǎn)情況，掘進(jìn)工作面配風(fēng)均取250m3/min。掘進(jìn)工作面需風(fēng)量取按掘進(jìn)磧頭瓦斯涌出量、炸藥使用量和局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計算后取其中最大值，掘進(jìn)工作面需風(fēng)量∑Q掘=250×8=2000m3/s。5）掘進(jìn)工作面風(fēng)速驗(yàn)算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，掘進(jìn)工作面風(fēng)速應(yīng)滿足：巖巷0.15m/s×S≤VJ≤4m/s×S=51.93m3/min≤250m3/min≤1384.8m3/min；半煤巖巷0.25m/s×S≤VC≤4m/s×S=86.55m3/min≤250m3/min≤1384.8m3/min。根據(jù)風(fēng)速驗(yàn)算結(jié)果，掘進(jìn)工作面需風(fēng)量取250m3/min符合要求。3、硐室需風(fēng)量Q硐硐室需要風(fēng)量按照經(jīng)驗(yàn)取值，采區(qū)配電所配備100m3/min，則∑Q硐=100m3/min×10=1000m3/min。4、其它巷道需風(fēng)量∑Q其它其他井巷需要通風(fēng)風(fēng)量的總和按采煤、掘進(jìn)、硐室的總和的10%進(jìn)行計，則：Q其它=（2250+2000＋1000）×10%=525m3/min5.礦井總需風(fēng)量Q礦井=（ΣQ采+ΣQ備+ΣQ掘+ΣQ硐室+ΣQ車+ΣQ其它）×K=(2000+250+2000+1000+525)×1.2=6930m3/min=115.5m3/s。根據(jù)上述兩種計算方法，取其中較大者，因此礦井總需風(fēng)量取為6930m3/min（115.5m3/s）。（三）礦井風(fēng)量的分配 表4－3－1礦井風(fēng)量分配表名稱數(shù)量每個工作配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)（m3/min）配風(fēng)量（m3/min）總風(fēng)量（m3/min）炮采采煤工作面5187.22501250備用工作面2125125250機(jī)采工作面3249.6250750掘進(jìn)工作面8246.552502000硐室101001001200其它巷道52514801480合計6930（四）礦井風(fēng)壓計算分別以礦井不同時期計算井巷通風(fēng)摩擦阻力，局部阻力按井巷通風(fēng)摩擦阻力的15%計算。礦井摩擦阻力計算公式：h摩=a×L×U×Q2/S3，Pa式中：h摩——礦井通風(fēng)阻力，Pa；a——井巷通風(fēng)摩擦阻力系數(shù)，據(jù)井巷的支護(hù)形式，查表取值，N.s2/m4；L——井巷長度，m；U——井巷凈周長，m；Q——通過各井巷的風(fēng)量，m3/s；S——井巷凈斷面積，m2。經(jīng)計算，前期礦井通風(fēng)阻力為4081.71Pa，后期礦井通風(fēng)阻力為5030Pa。礦井通風(fēng)阻力計算詳見表4-3-2、3。表4-3-2礦井通風(fēng)阻力計算表（前期）序號井巷名稱支護(hù)

方式αLPSS3QQ2vH(N．s2/m4)(m)(m)(m2)(m2)3(m3/s)(m3/s)2(m/s)(Pa)l一級主斜井砌碹0.01004469.956.09225.8746.582169.707.654262+200m車場砌碹0.010020013.5811.081360.2543.251870.563.9037.343二級主暗斜井砌碹0.01003559.565.85200.2043.251870.567.39317.415＋50m水平運(yùn)輸石門及車場錨噴0.01002601512.92146.6874.585562.675.78101.066+50南底板運(yùn)輸巷錨噴0.0100105010.718.18547.343512254.28251.687+50南底板運(yùn)輸巷錨噴0.010047510.718.18547.3416.67277.892.0425.838+50南底板運(yùn)輸巷石門錨噴0.01008510.718.18547.3416.67277.892.044.629+50集中運(yùn)輸巷砌碹0.01003309.085.77192.1016.67277.892.8943.341033采區(qū)進(jìn)風(fēng)石門砌碹0.0100509.085.77192.1016.67277.892.896.571133采區(qū)上車場砌碹0.0100501512.92146.6816.67277.891.290.971233采區(qū)提升上山錨噴0.01201409.085.77192.1016.67277.892.8922.07133371中巷金支巷0.02102809.085.77192.104.1717.390.724.83143371采面金支巷0.04201306.61.85.84.1717.392.32108.05153371回風(fēng)巷金支巷0.01202509.085.77192.104.1717.390.722.4716南邊界回風(fēng)上山錨噴0.01206589.085.77192.1015.67245.552.7291.6417+200m水平南翼回風(fēng)巷砌碹0.01003009.085.77192.1015.67245.552.7234.8218+200m水平南翼回風(fēng)巷砌碹0.01005759.085.77192.1023.33544.294.04147.9319+200m水平南翼回風(fēng)巷砌碹0.01009007.714.2275.1533.331110.897.901025.7420+200m水平南翼回風(fēng)巷砌碹0.01004907.714.2275.153512258.29615.8321南風(fēng)井下車場錨噴0.0100801512.82097.1567.254522.565.2525.8822南風(fēng)井錨噴0.012048613.0711.281435.2567.254522.565.96240.1923引風(fēng)道砌碹0.01001710.718.18547.3467.254522.568.2215.04最大阻力線路井巷摩擦阻力3549.31局部阻力總阻力的15%532.40礦井通風(fēng)阻力合計4081.71表4-3-3礦井通風(fēng)阻力計算表（后期）序號井巷名稱支護(hù)

方式αLPSS3QQ2vH(N．s2/m4)(m)(m)(m2)(m2)3(m3/s)(m3/s)2(m/s)(Pa)l一級主斜井砌碹0.01004469.956.09225.8757.583315.849.45651.472+200m車場砌碹0.010020013.5811.081360.2552.52756.254.7455.033二級主暗斜井砌碹0.01003559.565.85200.2052.52756.258.97467.245＋50m水平運(yùn)輸石門及車場錨噴0.01002601512.92146.6852.52756.254.0750.076+50南底板運(yùn)輸巷錨噴0.0100105010.718.18547.3442.921842.135.25378.487+50南底板運(yùn)輸巷錨噴0.010047510.718.18547.34152251.8320.918+50南底板運(yùn)輸巷石門錨噴0.01008510.718.18547.34152251.833.749+50集中運(yùn)輸巷砌碹0.01003309.085.77192.10152252.6035.091033采區(qū)進(jìn)風(fēng)石門砌碹0.0100509.085.77192.10152252.605.321133采區(qū)上車場砌碹0.0100501512.92146.68152251.160.791233采區(qū)提升上山錨噴0.012011009.085.77192.10152252.60140.381333719中巷金支巷0.02103609.085.77192.104.1717.390.725.921433719采面金支巷0.04201106.61.85.84.1717.392.3291.421533717中巷金支巷0.01203609.085.77192.104.1717.390.723.551633采區(qū)回風(fēng)上山錨噴0.01209909.085.77192.10152252.60126.3417南邊界回風(fēng)上山錨噴0.01206589.085.77192.10162562.7795.5418+200m水平南翼回風(fēng)巷砌碹0.01003009.085.77192.10162562.7736.3019+200m水平南翼回風(fēng)巷砌碹0.01005759.085.77192.1019.5380.253.38103.3520+200m水平南翼回風(fēng)巷砌碹0.01009007.714.2275.1532.581061.467.72982.0621+200m水平南翼回風(fēng)巷砌碹0.01004907.714.2275.1538.251463.069.06735.5022南風(fēng)井下車場錨噴0.0100801512.82097.1578.836214.176.1635.5623南風(fēng)井錨噴0.012048613.0711.281435.2578.836214.176.99330.0324引風(fēng)道砌碹0.01001710.718.18547.3478.836214.179.6420.67最大阻力線路井巷摩擦阻力4374.76局部阻力總阻力的15%656.21礦井通風(fēng)阻力合計503