矿井煤矿45万吨年新矿井通风设计(编辑修改稿)

矿井煤矿45万吨年新矿井通风设计(编辑修改稿)内容摘要：

工作面都应采取上行通风，如采用下行通风时，必须报矿总工程师批准，并遵守下列规定： （ 1） 回采工作面的风速不得低于 1m/s； （ 2） 机电设备设在风道时，回采工作面回风道风流中瓦斯浓度不得超过 1%，并应装瓦斯自动检测报警断电器； （ 3） 应有能够控制逆转风流、防止火灾气体涌入风流的安全措施。 在有煤和瓦斯突出的危险的、倾角大于 12186。 的煤层中，严禁采用下行通风； （ 4） 开采有煤尘爆炸危险的矿井，在井下的两翼、相邻的采区和相邻的煤层，都必须用水棚 隔开，在所有运输巷道和回风巷道中，必须散布岩粉或冲洗巷道。 （ 5）必须保证通风设施规格质量要求。 序号 设备名称 规格型号 单位 数量 1 采煤机 MG2179。 300 台 1 2 液压支架 ZFSB3600/16/28 个 80 3 刮板输送机 SGZ－ 764/400 台 1 4 转载机 SZB－ 730/132 台 1 5 乳化液泵 XRB2B－ 80/35 台 2 6 水泵 200D65179。 8 台 1 7 单体液压支柱 QDZ－ 20/35 个 100 8 胶带输送机 DSP1080/1000 台 1 9 喷雾泵 XPB－ 250/55 台 2 10 运料绞车 JD－ 25 个 2 11 煤电钻 GMZ－ 12 台 2 12 移动变电站 KSGZY－ 500/600 台 1 （ 6）要保证风量按需分配，尽量使用通风阻力小而且风流畅通。 （ 7）机电硐室必须在进风流中。 （ 8）采空区必须及时封闭。 （ 9）要设置管线、避灾路线、避灾硐室和局部反风系统。 采区 上 山通风系统选择 结合本矿的地质条件、煤层赋存情况及矿井生产能力等具体因素， 根据技术条件做如下布置， 轨道上山回风 运输上山进风。 采区通风方式主要有三种：输送机下山进风，轨道下山回风。 轨道下山进风，输送机下山回风。 轨道下山、运 输机下山进风，回风上山回风。 采区通风方式的比较见表 44。 回采工作面通风系统 1. 回采工作面通风系统的基本要求 （ 1） 回采工作面与掘进工作面都应独立通风； （ 2） 风流稳定。 回采工作面分支应尽量避免处在角联分支或复杂网络的内联分支上； （ 3） 当无法避免时，应有保证风流稳定的措施 ； （ 4） 漏风小。 应尽量减小回采工作面的内部及外部漏风，特别应避免从外部向回采工作面的漏风 ； （ 5） 回采工作面的调风设施可靠 ； （ 6） 保证风流畅通。 2. 回采工作面的通风系统选择 按回采工作面的回风方向 进行 选择，对上 、下 行通风 的 优缺点 进行 比较。 上、下行风比较见表 45。 表 44 采区上山通风系统比较 通风系统 下山数目 适用条件及优缺点 输送机上山进风，轨道上山回风 2 条 ，其风流与运煤路线相同而方向相反，所以风门较少 .比较容易控制风流； ，风流与煤的相对速度增 2 条加，造成大量的煤尘飞扬。 同时，煤在运输过程中不断涌出瓦斯 .使进风中是煤尘和瓦斯浓度增加； ，使进 表 45 回采工作面上、下行 通风适用条件及优缺点 通风系统 适用条件及优缺点 上行通风 在煤层倾角大于 12186。 回采工作面，都应采用上行通风。 优缺点如下： ，有利于较快的降低工作面的瓦斯浓度； ，引起煤尘飞扬，增加了回采工作面进风流中煤尘的浓度；同时，煤炭在运输中放出的瓦斯又随风流带到回采工作面，增加了工作面的瓦斯浓度； 面，使工作面气温升高。 下行通风 在没有煤 (岩 )与瓦斯 (二氧化碳 )突出危险的、倾角小于12186。 的煤层中，可考 虑采用下行通风；工作面下行通风，除了风温度增高； 门，不易管理。 轨道上山进风，输送机上山 回风 2 条 门、车辆通过方便； ； 染，含煤尘较少； ，作为回风、运料用的各区段中部车场、上山下部车场内均须设置风门，不易管理，漏风大。 轨道上山、输送机上山进风，回风上山回风 3 条 采区生产能力大，所需风量多，瓦斯涌出量大，上、下阶段同时生产。 是目前大中型矿井普遍采用的通风系统；避免了上述两种系统的缺点，同时具备两者的优点，但需增加一条上山，工程量较大。 可以降低瓦斯浓度和工作面温度外，还可以减少煤尘含量，降低水砂充填工作面的空气温度，有利于提高工作面的产量，但运输设备处于回风流中，不太安全。 根据本采区的实际情况， 为了使 瓦斯自然流动方向和风流方向一致，有利于较快的降低工作面的瓦斯浓度 ,因此 采用上行通风。 掘进通风 根据开拓、开采 巷道 布置、掘进区域煤岩层的自然条件以及掘进工艺，确定合理的局部通风方法及其布置方式，选择风筒类型和直径，计算风筒出入口风量，计算风筒通风阻力，选择局部通风机。 局部通风系统的 设计原则 局部通风机是矿井通风系统的一个重要组成部分，其新风取自矿井主风流，其污风又排入矿井主风流。 其设计原则可以归纳如下： (1) 矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件； (2) 局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进； (3) 尽量采用先进技术先进的低噪、高效型局部通风机； (4) 压入式通风易采用柔性风筒，抽出式通风易采用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。 风筒材质应选择阻燃、抗静电型； (5) 当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行 [5]。 局部通风方 法 掘进通风方法分为利用矿井总风压通风和利用局部动力设备通风的方法。 当总风压不能满足掘进通风的要求时，必须借助专门的动力设备对掘进巷道进行局部通风，其中按动力源分为引射器和局部通风机通风。 局部通风机通风是矿井广泛采用的掘进通风方法，是由局部通风机和风筒组成一体进行通风。 按工作方式分为，压入式通风与抽出式通风。 压入式通风的局部通风机和启动装置都位于新鲜风流中，运转较为安全。 风筒出口风速和有效射程大，排烟能力强，工作面通风时间短，有利于巷道排烟。 抽出式有效吸程短，通风效果差，且局部通风及布置在回风流中。 所以本 采区掘进通风采用压入式。 第 五 章 矿井通风系统 矿井通风系统的选择 选择矿井通风系统的原则 1 必须符合《煤矿安全规程》和《煤炭工业矿井设计规范》的有关规定： （ 1） 每个矿井必须有完整的独立通风系统。 （ 2） 应根据矿井的灾害类型及等级选择适宜的通风系统。 （ 3） 箕斗提升井或胶带运输井不应兼作进风井，如果兼作进风井使用时，必须遵守《煤矿安全规程》的有关规定：当箕斗或胶带运输井兼作进风井时，箕斗井风速不得大于 6m/s、胶带井风速不得大于 4m/s，应有可靠的降尘措施，保证粉尘浓度符合 卫生标准，胶带井还应设有消防设施。 当采用箕斗井回风时，井上、下卸载装置和井塔必须有完善的封闭设施，其漏风率不得大于 15%，应有可靠的降尘设施 ， 胶带井不得兼作回风井。 2 通风系统的选择应有利于加快矿井建设速度，有利于矿井高产高效、安全生产，整个系统技术经济合理。 3 还应综合考虑以下因素： （ 1） 风井位置要在洪水位标高以上 (大中型矿井考虑百年一遇、小型矿井考虑 50 年一遇 )，进风井口须避免污染空气进入，距有害气体源的地点不得小于 500m。 （ 2） 井口工程地质及井筒施工地质条件简单。 （ 3） 占地少，压煤少，交通方便 ，便于施工。 （ 4） 通风系统简单，风流稳定，易于管理。 （ 5） 发生事故时，风流易于控制，井下每一水平到上一水平和每个采区至少要有两个通往地面的安全出口，以便于人员撤出。 （ 6） 使专用通风巷道的数目最少，风路最短，贯通距离短，井巷工程量省。 （ 7） 尽可能使每个采区的产量均衡，阻力接近，避免过多的风量调节，尽量少设置通风构筑物，以免引起大量漏风。 （ 8） 多风机抽出式通风时，为了保证风机联合运转的稳定性，应尽量降低总进风道公共风路段的风阻 (一般要求公共区段的负压不超过任何一个通风机负压的 30%)。 （ 9） 新设计矿 井不宜在同一井口采用多台主要通风机串、并联运转。 （ 10） 井下爆破材料库必须有单独的进风流，回风必须直接引入矿井主要回风道。 井下充电硐室必须独立通风，回风可引入采区回风道； （ 11） 应满足防治瓦斯、煤层自燃、煤尘爆炸及火灾对矿井通风系统的特殊要求。 （ 12） 后期通风合理。 矿井通风系统的选择 按进、回风井的相对位置分为中央式 (包括中央并列与中央分列 )、对角式、混合式 (包括中央并列与对角、中央分列与对角、中央并列与分列式等 )，以及分区式 (分区进风和回风的独立通风系统 ) 【 9】。 1 选择通分系统主 要考虑因素： （ 1） 自然因素：煤层赋存状态、埋藏深度、冲积层厚度、矿井瓦斯等级、煤层爆炸性、煤层自然发火性、矿井地形条件、井田尺寸及矿井年生产能力等。 （ 2） 经济因素：井巷工程量大、通风运营费、设备运转、维修和管理条件等。 另外根据开采技术条件，要考虑灌浆、注水以及瓦斯抽放等要求。 （ 3） 各种通风系统的适用条件及优缺点分析见表 51。 表 51 各种通风系统的适用条件及优缺点分析 分类 通风系统 适用条件及优缺点 中 央 式 中 央 并 列 式 出风井与进风 井大致并列于 井田中央 适用于煤层倾角较大，走 向不长 (一般小于 4km 左右 )，投产初期暂未设置边界安全出口。 且自然发火不严重的矿井 1．初期投资少，采区生产集中，并便于管理； 2．节省风井工业场地，占地少，比在井田内打边界风 井压煤少； ，风路较长，阻力较大 中 央 分 列 式 进风井与出风 井大致位于井田走向的中央，沿井田倾斜方向有一定的距离 适用于煤层倾角小，走向长不大的矿井 ； ，内部漏风少，有利于对瓦斯、 自然发火的管理； 影响； 、压煤较多 对角式 进风井大致位 于井田走向的中央出风井位 于沿倾 斜 浅 部走向的两翼 一般适用于煤走向长 (超过 4km)、井田面积大，产量较大的矿井。 其优缺点与中央并列式相反，不中央分列式安全性要好，但初期投资大，建井期较长 对于瓦斯喷出或有煤与瓦斯突出的矿井，应采用对角式的通风系统 混合式 进风井与出风井由三个以上井筒按中央式与对角式混合组成。 其中有中央分列与对角混合式 ， 中央并列与对角混合以及中央并列与中央分列混合等 混合式是前几种的发展，适用于： 距离很长以及老矿井的改扩建和深部开采；。 有利于矿井分区分期投产； ，产量大或采用分区开拓的 矿 井 分 区 式 分 区 回 风 进风井大致位 于井田走向的中央 ， 在采区开掘回风井，并分别安设通风 机分区抽出 适用于煤层距地表较浅，或因地表高低起伏较大，无法开凿浅部的总回风道。 在开采第一水平时，能采用这种分区回风方式。 另外矿井走向长，多煤层开采 ， 高温矿井，亦有采用次方式对有瓦斯瓦斯喷出或有煤与瓦斯突出的矿井应采用分区通风系统，除适用于上述条件外，还适用于高瓦斯矿井和具 备一定条件的大型矿井 分区通风 各分区有独立的进回风系统。 但与中央进风系统大巷没有通风设施隔绝 ，互不影响是此方法的优点，便于管理； ； ； ，需增加风井场地，通风机管理分散 经对 表 51中的各种 通风系统的对比，结合本设计矿井实际情况，根据本矿地质报告，并参照相邻矿井实际资料，同时结合矿井开拓布置及首采区位置， 本矿井 采用中央分裂式通风。 矿井通风方式的选择 主要通风机的工作方法有压入式、抽出式和压抽混合式三种，三种通 风方法的优缺点比较见表 52。 表 52 三种通风方式的比较 通风 方式 适用条件及优缺点 抽出式 是当前通风方式中的主要形式 ,适应性较广泛 ,尤其对高瓦斯矿井 ,更有利于对瓦斯的管理 ,也适用于矿井走向长 ,开采面积大的矿井 优点 : ① 井下风流处于负压状态，一旦主扇因故停止运转时，井下风流的压力提高，有可能使采空区瓦斯涌出量减少，比较安全； ② 漏风量小，通风管理较简单； ③ 与压入式比，不存在过渡到下水平时期通风系统和风量变化的困难。 缺点 : 当地面有小窖塌陷区分布较广，并和采区相沟通的条件下，会把小窖积存的有害气 体抽到井下，同时使通过主扇的一部分风流短路，总进风量和工作面有效风量都会减少 压入式 低瓦斯矿井的第一水平 ,矿井地面地形复杂高差起伏，无法在高山上设置通风机。 总回风巷无法连通或维护困难的条件下。