1-8第八章通风与安全

沙巴台煤矿施工组织设计第八章通风与安全宁夏英力特煤业有限公司-106-第八章通风与安全第一节概况根据《宁夏石嘴山市沙巴台煤矿矿区煤炭资源补充勘探报告》，本矿井各煤层中，各煤层自然瓦斯成分为N2、CO2、CH4和C2-4，其中以N2和CH4为主，五煤层自然瓦斯含量为3.86—7.69m3/t，瓦斯分带属N2带—N2—CH4带；七煤层自然瓦斯含量为2.33—4.15m3/t，瓦斯分带属N2带—N2—CH4带；九煤层自然瓦斯含量为1.73—3.77m3/t，大部属N2—CH4带，局部属N2带；十煤层自然瓦斯含量为4.73—4.94m3/t，瓦斯分带均属N2—CH4带；十四煤层自然瓦斯含量为2.51—4.42m3/t，瓦斯分带均属N2—CH4带；十七煤层自然瓦斯含量为1.55—5.39m3/t，瓦斯分带均属N2—CH4带。井田范围内各煤层均处于瓦斯风化带内。瓦斯对煤矿生产建设不具威胁性。属低瓦斯矿井，但也要加强施工时期的瓦斯管理工作，防止瓦斯事故的发生。勘探工作对各主要可采煤层进行了煤尘爆炸性试验，经过对试验结果的统计，所有煤层均有燃烧火苗，且火焰长度均大于30mm，抑止煤尘爆炸所需的最低岩粉量多为70%—85%，煤尘爆炸指数12—16，各煤层煤尘均有爆炸性危险。本矿井煤层采用综掘机施工，机械化程度高，施工速度快，因此，矿井建设必须考虑通风设计，加强井下通风，采取有效的综合防尘、降尘措施，并建立完善的防尘、喷雾、洒水管路系统，安置防火设施，严防井下明火，以确保安全生产。各煤层原煤着火点温度均较低，多在338℃—394℃之间；氧化煤样着火点温度多在328℃—383℃之间，着火点降低值T3（T3=T1-T2）10℃—11℃，各煤层的自燃倾向性属不易自燃煤沙巴台煤矿施工组织设计第八章通风与安全宁夏英力特煤业有限公司-107-层，但在掘进过程中也要做好煤层自燃预测预报和防灭火工作。第二节各施工作业线的通风系统一、通风方式在主斜井、副斜井、斜风井掘进施工阶段，通风方式为压入式通风。所以主斜井、副斜井、斜风井掘进面供风的局扇均设于地面，待副斜井掘到位，与主斜井、斜风井通风的联络巷贯通以后，立即启用地面主扇，在各个联络巷构筑通风设施，形成全矿井的通风系统。在首采工作面形成后，矿井新鲜风流经主、副斜井→+1148m车场→运输顺槽→综采工作面→回风顺槽→+1238m回风石门及车场→回风斜井→地面。在二采区轨道上山、回风上山掘进施工阶段，通风方式为压入式通风。轨道上山、回风上山掘进工作面供风的局扇均设置地面，待轨道上山、回风上山掘到位，回风上山作业线的井巷工程完毕，轨道上山与回风上山通风联络巷贯通以后，在各个联络巷构筑通风设施，立即启用地面主扇，形成二采区的通风系统。在二采区首采工作面形成后，新鲜空气经轨道上山与+1238m运输大巷→+1148m车场→运输顺槽→综采工作面→回风顺槽→+1238m回风石门→回风上山→地面。二、主扇运转前各个作业线通风方式1.主斜井井筒采用压入式通风，局扇设在距主斜井口10m外的地点，通过沙巴台煤矿施工组织设计第八章通风与安全宁夏英力特煤业有限公司-108-φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于10m；污风由工作面经主斜井井筒排至地面。2.主斜井+1030m清理撒煤平巷采用压入式通风，局扇设在距主斜井口10m外的地点，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于10m；污风由工作面经主斜井井筒排至地面。3.副斜井井筒采用压入式通风，局扇设在距副斜井口10m外的地点，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于10m；污风由工作面经副斜井井筒排至地面。4.副斜井+1238m中部车场采用压入式通风，局扇设在距副斜井口10m外的地点，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于10m；污风由工作面经副斜井井筒排至地面。5.副斜井+1238m集中运输通路及集中运输巷（南段）采用压入式通风，局扇设在距副斜井口10m外的地点，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于10m；污风由工作面经副斜井井筒排至地面。6.副斜井+1066m井底车场采用压入式通风，局扇设在距副斜井口10m外的地点，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于10m；污风由工作面经副斜井井筒排至地面。沙巴台煤矿施工组织设计第八章通风与安全宁夏英力特煤业有限公司-109-7.斜风井井筒采用压入式通风，局扇设在距斜风井井口10m外的地点，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于10m；污风由工作面经斜风井井筒排至地面。8.+1238m回风车场及石门采用压入式通风，局扇设在距斜风井井口10m外的地点，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于10m；污风由工作面经斜风井井筒排至地面。9.二采区轨道上山采用压入式通风，局扇设在距轨道上山井口10m外的地点，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于10m；污风由工作面经轨道上山井筒排至地面。10.二采区轨道上山+1238m车场采用压入式通风，局扇设在距轨道上山井口10m外的地点，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于10m；污风由工作面经轨道上山井筒排至地面。11.二采区回风上山采用压入式通风，局扇设在距回风上山井口10m外的地点，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于10m；污风由工作面经回风上山井筒排至地面。12.二采区+1238m回风石门采用压入式通风，局扇设在距回风上山井口10m外的地点，沙巴台煤矿施工组织设计第八章通风与安全宁夏英力特煤业有限公司-110-通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于10m；污风由工作面经回风上山井筒排至地面。三、主扇运转后各个作业线通风方式1.10501运输顺槽采用压入式通风，局扇设在运输石门中，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于8m;污风由掘进工作面经斜风井井筒排至地面。2.10501回风顺槽采用压入式通风，局扇设在副斜井+1238m车场中，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于8m;污风由掘进工作面经斜风井井筒排至地面。3.副斜井+1148m中部车场采用压入式通风，局扇设在+1154m联络巷中距副斜井10m处的地点，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，风筒出口至掘进工作面距离不大于10m;污风由掘进工作面由+1148m回风石门经斜风井井筒排至地面。4.副斜井+1066m水泵房施工通风方式采用压入式通风，局扇设在副斜井+1080m联络巷中，通过φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，污风由掘进工作面经一采区+1066m回风通路，到斜风井井筒排至地面。5.副斜井+1066m变电所施工通风方式采用压入式通风，局扇设在副斜井+1080m联络巷中，通过沙巴台煤矿施工组织设计第八章通风与安全宁夏英力特煤业有限公司-111-φ600mm柔性风筒引导风流至掘进工作面，污风由掘进工作面经一采区+1066m回风通路，到斜风井井筒排至地面。四、主扇运转时通风系统概况主扇运转后，矿井通风方式为中央并列抽出式，通风系统为主、副斜井进风，回风斜井回风。回风斜井选用BDK-8-No20C型矿用防爆对旋轴流式通风机两台。其中1台工作，1台备用。每台通风机配用YBFe355M2-8型专用防爆电动机2台，电机容量为2x160kW，电压为10KV，转速740r/min。二采区采用中央并列抽出式，通风系统为轨道上山和+1238m集中运输巷进风，回风上山回风。回风上山选用BDK-8-No20B型矿用防爆对旋轴流式通风机两台。其中1台工作，1台备用。每台通风机配用YBFe355M2-8型专用防爆电动机2台，电机容量为2x132kW，电压为10KV，转速740r/min。主排水泵房、井下爆炸材料库、变电所、消防材料库等硐室均采取独立通风，其回风流直接进入回风斜井或回风上山。五、矿井首采工作面形成后风量、负压及等积孔的计算一）、风量计算结果及分配按照《煤矿安全规程》及《煤炭工业矿井设计规范》的规定，矿井所需风量应按下列要求分别计算，并取其中最大值：A．按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供风量不少于4m3。沙巴台煤矿施工组织设计第八章通风与安全宁夏英力特煤业有限公司-112-Q=4×N×K，m3／min；=4×130×1.25=650m3／min=10.83m3／s式中：N——井下同时工作的最多人数，N=130人；K——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素，K=1.15～1.25，取K=1.25。Q——矿井设计总供风量，m3／min；考虑到矿井通风困难时期通风、机电及运输人员增加，故通风容易、困难期间井下同时工作最多人数都确定为130人。则矿井通风容易、困难时期总进风量均为10.83m3／s。B．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，各地点的实际需要风量应使该地点的风流中的瓦斯、CO2、H2和其它有害气体的浓度、风速以及温度都必须符合规程中有关各项要求。每一工作地点每人每分钟供给风量都不得少于4m3。Q=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q它)·K式中：∑Q采——采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min；∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min；∑Q硐——硐室实际需要风量的总和，m3/min；∑Q它——矿井除了采煤、掘进、硐室地点外的其他井巷需要进行通风的风量总和，m3/min。（一）首采面形成后实际需要的风量总和矿井采煤工作面实际需要风量计算如下：1．综采工作面实际需要的风量沙巴台煤矿施工组织设计第八章通风与安全宁夏英力特煤业有限公司-113-(1)按瓦斯绝对涌出量计算Q采=100×q采×kc=100×6.58×1.4=921.2m3/min=15.35m3/s式中：q采——采煤工作面的瓦斯绝对涌出量，q采=6.58m3/min，根据矿井的相对瓦斯涌出量3.86m3/t计算而来；kc——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取kc=1.4。(2)按工作面温度计算Q采=60·Vc·Sc·KiQ采5=60×1.20×8.5×1.35=826.2m3/min=13.77m3/sQ采7=60×1.20×11×1.35=1069.2m3/min=17.82m3/s式中：Vc——采煤工作面风速，采煤工作面空气温度按18～23℃考虑，取Vc=1.20m/s；Sc——采煤工作面的平均通风断面积，5煤工作面平均Sc=8.5m2，7煤工作面平均Sc=11m2；Ki——工作面长度系数。(3)按人数计算实际需要风量Q采=4Nc=4×40沙巴台煤矿施工组织设计第八章通风与安全宁夏英力特煤业有限公司-114-=160m3/min=2.67m3/s式中：Nc——采煤工作面同时工作的最多人数，取Nc=40人。（4）风量确定及风速验算：根据以上采煤工作面配风量的计算结果，采煤工作面风量应取其最大值，现分别取Q采5=16m3/s、Q采7=18m3/s。按最低风速进行验算：Q采5小=0.25×8.5=2.13m3/sQ采7小=0.25×11=2.75m3/s按最高风速进行验算：Q采5大=4×8.5=34m3/sQ采7大=4×11=44m3/s由以上验算可知:Q采5小Q采5Q采5大、Q采7小Q采7Q采7大，符合规程规定，故采煤工作面风量最终确定为Q采5=16m3/s、Q采7=18m3/s。根据本矿井正常生产接续的需要，在矿井通风前期二采区设置一个备用采煤工作面，矿井通风后期设置一个备用采煤工作面，备用采煤工作面风量按正常采煤工作面风量的一半考虑。（二）掘进工作面实际需要的风量总和1)单个综合机械化掘进工