煤矿通风设计及供风标准11月

华坪县焱光实业有限公司油米塘煤矿矿井通风设计供风标准及通风安全技术措施二0一九年十一月华坪县焱光实业有限公司油米塘煤矿会审记录名单签名会审意见矿长安全副矿长生产副矿长机电副矿长技术副矿长掘进技术员地测技术员机电技术员通风技术员采煤技术员会审意见1学习贯彻记录贯彻人：学习时间：年月日姓名工种姓名工种姓名工种2华坪县焱光有限公司油米塘煤矿通风设计一、矿井概况1、华坪县油米塘煤矿位于华坪县城东南100°方向，直距12km，地处华坪县石龙坝乡境内。矿区距华坪县城18公里，距华坪至永胜、丽江公路从矿区南部通过。县城距昆明366公里，距丽江216公里，距成昆铁路格里坪火车站54公里，交通较为方便。地理坐标（54北京坐标系，极值）：东经101°20′10″～101°21′26″；北纬26°36′25″～26°37′39″。2、矿井生产建设本区的生产矿井为油米塘煤矿，始建于2000年，2001年投产至今，主要开采C1煤层；2015年6月25日，云南省国土资源厅为油米塘煤矿办理换发了采矿证，生产规模9万吨/年。2014年机械化改造升级为15万吨。二、设计依据1、矿井采用平硐开拓，主平硐标高+1165.97m,东翼风井标高+1192.5m,西翼风井标高+1460.29m，主采煤层C1，平均厚度1.3米，采煤方法为壁式采煤，回采工艺为炮采。2、矿井瓦斯等级鉴定根据华坪县油米塘煤矿2018年度矿井瓦斯等级鉴定报告，鉴定结果为：华坪县油米塘煤矿最大相对瓦斯涌出量7.313/t，最大绝对瓦斯涌出量2.33m³/min，任一掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量为0.10m³/min，任一采煤工作面最大绝对瓦斯涌出量为0.67m³/min，根据《煤矿安全规程》第133条，华坪县焱光3实业公司油米塘煤矿为低瓦斯矿井。二、矿井各供风地点所需风量计算（一）通风慨况1、矿井通风方式及通风系统矿并通风方式为对角式，通风方法为机械抽出式，有完整独立的通风系统，主平硐进风，东翼风井和西翼风井回风，东翼风井安装了2台FCDZN016型轴流式主要通风机，西翼风井安装了2台FCDZN016型轴流式主要通风机，矿井按要求开展了测风工作，主要通风机经云南煤矿安全技术中心检验合格，主要通风机通风能力能满足矿井目前通风需要。井下12107回采工作面全负压通风，目前进入收尾阶段，预计11月10日12107工作面完成收尾工作；12107工作面收尾结束后转入12108工作面安装布置，预计11月月底进入12108工作面正常回采，12108回采工作面采用全负压通风。原三采区轨道上山掘进工作面停工停风，进行密闭，目前增设五下山绞车硐室掘进工作面，采用局部通风机压入式供风。2、矿井采区通风矿井井下目前布置有1个生产采区(二采区)，一个开拓采区，在生产采区内布置了采煤工作面(12108采煤工作面)，在开拓采区布置了掘进工作面（绞车硐室掘进工作面）。矿井配备了测风仪表6台（高速、中速、低速各2台），测风仪表配备能满足风需，测风仪表按规定进行了检定，矿井按规定进行了测风，调风、有记录和报表。3主要通风机运行状况4矿井通风方式为对角式。通风方法为机械抽出式，有完整独立的通风系统。主平硐进风，东翼风井和西翼风井回风。东翼风井安装了2台。BCDZN№16型轴流式主要通风机,主要通风机配套电机功率2x75kW。西翼风井安装了2台FBCDZN16型轴流式主要通风机,主要通风机配套电机功率2×75kW。根据油米塘煤矿提供的矿井主要通风机安全检测报告,矿井4台主要通风机于2018年11月经云南煤矿安全技术中心进行检测,检测结论为:通风机合格。现场核定时矿井主要通风机采用了双回路电源供电,安装了电流表、电压表、水柱计,安设了开停传感器、风门开闭传感器、负压传感等安全监测监控传感器,矿井主要通风机配备了反风装置,采用反转反风,控制设备有调相功能;风井设有防爆门、人行风门。2019年油米塘煤矿进行了年度矿并反风演习,反风率大于40%,符合煤矿安全规程的要求。2018年6月,昆明煤炭科学研究所对出具了油米塘煤矿的矿井通风阻力测定报告,其测定结果为矿井通风阻力942.1IPa,矿井等积孔1.05㎡，矿井通风难易程度为中等。（二）矿井所需风量计算（一）回采工作面实际所需风量计算1、按瓦斯涌出量计算Q采=100×qch4×Km³/min式中：100—《规程》规定瓦斯（qch4）的浓度不得超过1%qch4为回采工作面的瓦斯绝对涌出量m³/min，根据报表实5际瓦斯涌出量为0.67m³/min。K为采煤工作面通风不均平衡和备用系数取（1.15-1.2）则：Q采=100×0.67×1.2=80.4m³/min2、按工作面温度计算QES=60×V采×S采式中：V采为采煤工作面的风速m/s，按工作面空气湿度与风速对应表取1.0。S采为回采工作面平均断面积㎡，根据作业规程要求，按“三、四”排管理，最大控顶距4.2米，最小控顶距3.2米，即：S采=（3.2×1.3+4.2×1.3）÷2=4.8㎡则：Q=60×1.0×4.8=288m³/min3、按炸药消耗量计算Q采=25×A式中：25为每公斤炸药爆炸后需要供给的风量m³/minA为采煤工作面一次爆破的最大炸药用量kg，取6kg。则：Q采=25×6=150m³/min4、按人数计算Q采=4×N式中：4为每个工作人员每分钟需风量m³/minN为回采工作同时工作的最多人数，按30人即：Q采=4×30=120m³/min5、按风速进行验算将前四种风量计算法得出的最大值代入式进行验算。6V=采采xS60Qm/s式中：Q采—采煤工作面的供风量m³/minS采为采煤工作面最大面积或最小面积，最大控顶面积为4.2m³，最小空顶面积为3.2m³。即：V小=288÷(60×3.2)=1.5m/sV大=288÷(60×4.2)=1.14m/s验算结果：回采工作面的风速最大为1.5m/s，最小1.14m/s，符号《规程》第101条规定。（二）掘进工作面实际所需风量计算1、按瓦斯涌出量计算：Q=100×q（最大瓦斯涌出量）×k（通风系数1.2—2.0）Q=100×0.10×2=20m³/min2、按一次爆破的最多装药量计算：Q=25×A（一次爆破的最多炸药量）Q=25×10.2=255m³/min3、按掘进工作面最多人数计算：Q=4（每人每分钟所需风量）×N（工作面人数）Q=4×10=40m³/min4、按局部通风机的实际吸风量计算岩巷，据公式，Q掘=Qf×I+60×V最低×ShdQ掘=255×1+60×0.15×4.8=298.2m³/min7式中：Qaf─局部通风机实际吸风量，m³/min；I-掘进工作面同时通风的局部通风机台数1；V最低─岩要求的允许最低风速，0.15m/s；Shd─安设局部通风机的巷道断面积，按最大取6.64.8㎡。通过以上计算，拟选用（FBY50-11-20）型局部通风机，局部通风机有效风量为175-276m³/min，最长供风距离220m。5、掘进工作面风量验算（1）、V=Q/60S=298.2/60×4.8=1.03m/s（2）、根据《煤矿安全规程》中规定：岩巷道最低允许风速为0.15m/s，最高允许风速为4m/s，根据以上计算该巷风速为1.03m/s，符合《煤矿安全规程》规定。（三）备用工作面需风量油米塘煤矿当前实际有1个采煤工作面，一个备用采煤工作面，按相关技术要求，需计算备用工作面需风量。备用工作面按采煤工作面的50%计算，备用工作面需风量按下计算：Qsc=Qcfx50%=288X50%=144(m³/imin)式中Qsc—备用工作面需风量，m³/minQcf—采煤工作面需风量，m³/min；50%—备用工作面备用系数8经计算，备用工作面需风量：Qsc=144(m³/min)（四）各类硐室供风量1、发热量大的机电硐室，应按照硐室中运行的机电设备发热量运行计算：tDPWmrCQ△60*3600式中：mrQ机电硐室需要的风量，m³/min；WQ机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率（按全年中最大值计算），kW；机电硐室发热系数，见表；空气密度，一般=1.20kg/m³；CP空气的定压比热，一般可取CP=1.0006KJ/（kg/K）△t机电硐室进、回风流的温度差；机电硐室发热系数表机电硐室名称发热系数水泵房0.01－0.03变电所（室）0.02－0.04绞车房0.02－0.04三号机电硐室0.01－0.03机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风，井下各硐室按照经验值确定风量获取100－200m³/min;选取风量时，应保证矿井机电硐室温度不超过30℃，其他硐室温度不超过26℃。根据以上原则，油米塘煤矿井下各硐室的配风量如下：91、皮带下山水仓（风量150m³/min）2、变电室（风量150m³/min）3、绞车硐室（100m³/min）4、三号机电硐室（150m³/min）2、矿井避难硐室正常情况下需风量：根据矿井避难硐室实际情况，结合避难硐室温度、湿度、氧气、一氧化碳、二氧化碳浓度及压差等监控数据，正常情况下供风150m³/min。（五）其它用风巷道需风量其它用风巷道的需要风量,应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算,采用其最大值。根据油米塘煤矿生产实际情况,井下材料下山和五下山巷道需要独立通风,材料下山绝对瓦斯涌出量为0.4m³/min,断面为5.2㎡;五下山绝对瓦斯涌出量为0.5m³/min,断面为5.0㎡;故井下材料下山和五下山巷道需风量如下:1、按瓦斯涌出量计算:Qr1=133qrgxKrg式中:Qrg——其他用风巷道平均绝对瓦斯涌出量,m/min;Krg——其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用系数,取1.2-1.3;133其他用风巷道中风流瓦斯浓度不超过0.75%所换算的常数按以上原则计算,矿井材料下山和五下山需风量最大值为10材料下山:Qr1=133qrg×Krg=133×0.4×1.2=63.84(m³/min)五下山:Qr1=133qrg×Krg=133×0.5×1.2=79.8(m³/min2、按风速验算:(1)一般巷道Qrc≥60×0.15Src(2)架线电机车巷道有瓦斯涌出的架线电机车巷道Qre≥60x1.0Sre无瓦斯涌出的架线电机车巷道Qre≥60×0.5Sre式中:Qrc—用风巷道实际需要风量,m³/min;Src—用风巷道净断面积,㎡Qre—架线电机车用风巷道实际需要风量,m³/minSre—架线电机车用风巷道净断面积,㎡0.15—巷道允许的最低风速,m/s;1.0—有瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速,m/s;0.5—无瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速,m/s材料下山:Qrc≥60×0.15rc=60×0.15×5.2=46.8(m³/min)五下山:Qrc≥60×0.15rc=60×0.15×5.0=45(m³/min)因为63.8446.8(m³/min),79.845(m³/min),所以计算风量符合巷道需风量要求经以上计算及验算,矿井材料下山需风量确定为63.84m³11/min;五下山需风量确定为79.8m³/min,其符合《煤矿安全规程》的规定。三、矿井所需风量的计算根据矿井实际生产现状，矿井采用机械抽出式通风，本次计算工作kaq取1.15:综合上述各计算结果数据，按式(4-1)进行计算，油米塘煤矿总需风量为：Qra=（采Q+掘Q+备Q+硐Q+其它Q）×K=(288+255+144+700+144)×1.15=1760.65(m³/min)经计算，油米塘煤矿矿井需风量1760m³/min。四、矿井总需风量计算结果得1760m³/min，矿井东翼排放量1372m³/min西翼排风量905m³/min，矿井通风方式为分区对角式，我矿初步设计选用主扇4台，东翼西翼各一台备用，主扇型号：FBCDZ-NO16-2×75,风量1482—3480m³/min，主扇工作方法：抽出式。设备安装使用后测定矿井总进风量为2203m³/min，能满足安全生产要求。但必须加强通风系统及瓦斯管理工作，确保安全正常有