景阳煤矿初步设计修改(编辑修改稿)

景阳煤矿初步设计修改(编辑修改稿)内容摘要：

巷 半圆拱 砌碹 20 11 7 1131 运输巷 梯形 工字钢 495 7 8 1131 采面 矩形 液压支柱 80 7 9 1131 回风巷 梯形 工字钢 525 7 10 +525m回风石门 半圆拱 砌碹 20 24 11 +525m南总回风巷 1 半圆拱 砌碹 60 24 12 +525m南总回风巷 2 半圆拱 砌碹 400 24 13 +525m回风石门 半圆拱 砌碹 62 24 14 +610m回风斜井 半圆拱 砌碹 201 24 15 引风道 半圆拱 砌碹 20 小计 局部阻力按摩擦阻力 15％计 总阻力 17 (二 )通风设备选型 设计依据 （ 1）矿井通风容易时期总进风量： 22m3/s （ 2）矿井通风困难时期总进风量： 24m3/s （ 3）通风容易时期矿井通风负压： （ 4）通风困难时期矿井通风负压： 矿井通风机主要参数的确定 考虑外部漏风及空气膨胀等因素，矿井主要通风机风量 1）计算主要通风机需要风量 （ 1)通风容易时期 Qf1 =K 外 Q1 (21) 式中 Qf1 －通风容易时期主要通风机需要风量， (m3/s) Q1－矿井通风容易时期总风量， 22m3/s； K 外 －外部漏风系数，取 K 外 =。 将上述各参数值代入式 (21)计算通风容易时期主要通风机需要风量： Qf1= 22=（ 2)通风困难时期 Qf2 =K 外 Q2 (22) 式中 Q f2 －通风困难时期主要通风机需要风量， (m3/s) Q2－矿井通风困时期总风量， 24m3/s； K 外 －外部漏风系数，取 K 外 =。 将上述各参数值代入式 (22)计算通风困难时期主要通风机需要风量： Qf2= 24= 18 2）计算主要通风机需要风压 hfs1=h 1+hr1he1 hfs2=h 2+hr2+he2 式中 hfs hfs2―分别为通风容易时期和通风困难时期的主要通风机需要静风压， Pa； h h2―分别为通风容易时期和通风困难时期的矿井通风总阻力，（该阻力已计算了引风硐阻力） Pa； hr hr2－主要通风机装置阻力之和，取 200 Pa； he he2 分别为矿井通风容易时期和通风困难时期的自然风压， Pa。 矿井自然风压计算： 根据《中华人民共和国安全生产行业标准》（ AQ 10552020） 条 “ 进、出风井井口的标高差在 150m 以上，或进、出风井井口标高相同但井深 400m 以上，宜计算矿井 的自然风压 ” 之规定，本 矿井进风井口最低标高为 +545m，回风斜井井口标高为 +610m，进风井和风井最高、最低点间的垂距为 55m。 不需计算自然风压。 故： hfs1=h 1+hr1he1=+2000= hfs2=h 2+hr2+he2=+200+0= 3）计算各时期的主要通风机工作风阻 矿井采用抽出式通风，两个时期的主要通风机工作风阻 Rf Rf2分别为： Rf1= h fs1/ Q2f1=247。 = S2/m8 Rf2= h fs2/ Q2f2=247。 = S2/m8 式中 Rf Rf2－分别为通风容易时期和通风困难时期主要通风机的工作风阻， 19 N S2/m8； h fs h fs2―分别为通风容易时期和通风困难时期主要通风机静风压，Pa； Qf Qf 2－分别为通风容易时期和通风困难时期主要通风机排风量， m3/s。 矿井通风设备选型 经计算，矿井主要通风机两个时期需要静风压和需要风量如下： 通风容易时期： hfs1= Qf1=通 风困难时期： hfs2= Qf2=根据以上参数及主要通风机在两个时期的需要静风压和需要风量，设计选用 FBCDZ№ 15/2 45 型煤矿地面用防爆抽出式对旋轴流通风机二台，一台运转，一台备用，风机风量为 ～ ，风压为 463～ 2029Pa，功率为 2 45kW。 1）主要通风机工况点 （ 1)风阻曲线方程 通风容易时期主要通风机工作风阻： Rf1=通风容易时期风阻曲线方程： H= 通风困难时期主要通 风机工作风阻： Rf2=通风困难时期风阻曲线方程： H= （ 2）主要通风机个体特性曲线修正 因设计所选用的主要通风机个体特性曲线是标准状态下 (空气密度为)的模拟特性曲线，使用该曲线时按风井井口空气实际密度（ ）进行了修正（曲线中纵坐标括号内数值为修正前标准状态主要通风机的风压值，而括号外数值为修正后实际状态主要通风机的风压 20 值）。 （ 3)主要通风机工况点： 如图 21 所示，图中纵坐标括号内的数字表示标准状态下的主要通风机静压值，括号外的 数字为经密度修正后实际状态下的主要通风机运转时的静压值。 作主要通风机工作风阻特性曲线 Rf Rf2与个体风压特性曲线 P P2相交，确定主要通风机在通风容易时期、通风困难时期的工况点 M M2。 图 21 主要通风机性能曲线及工况点图 矿井通风容易时期主要通风机工况点： Q 1=， H 1=770Pa， η 1=75%， N1=，θ =39/27176。 矿井通风困难时期主要通风机工况点： 21 Q 2=32m3/s， H 2=880Pa，η 2=78%， N2=，θ =39/27176。 2） 通风机电机运行功率计算： （ 1）矿井通风容易时期电机功率 N1 = 770/1000 = （ 2）矿井通风困难时期电机功率 N2= 32 880/1000 = 风机配套电机为 YBF2280S6 型电动机二台，功率 2 45kW。 （ 3）电动机容量的确定 因 N1== =,故在整个服务年限内均选用YBF2280S6型电动机二台，功率 2 45kW。 通风容易时期和困难 时期电动机轴功率之比 123 9 .2 0 .9 24 2 .4NN N   3）通风机运行分析 通风机运转全压为 770Pa～ 880Pa，通风机的运转效率为 75%～ 78%，主要通风机工况点处于合理范围内，主要通风机工作稳定、安全、经济，能满足矿井安全生产的需要。 主要通风机设置及要求 利用矿井已安装的 2 台 FBCDZ№ 15/2 45 型煤矿地面用防爆抽出式对旋轴流通风机 2 台，作为矿井主要通风设备，风机 1 台工作， 1 台备用。 风机风量为 ～ ，风压为 463～ 2029Pa，功率为 2 45kW。 当工作风机 出现故障时，通风机房值班人员须在 10min 内及时将备用风机投入运行，为矿井正常通风，保障井下工作人员的生命安全，提供可靠的安全保障。 为了保证主要通风机供电电源的可靠性，主要通风机采用双回电源线路供电。 22 地面消防、防尘水池调整 原设计 在 +618m 副平硐 上方 +650m 标高处设置有 350m3消防、防尘水池，池底标高 +650m。 调整为在 +545m 主平硐 附近 +545m 标高处设置有 350m3消防、防尘水池，池底标高 +545m，在水池出水管处安装 100SG7040 型增压泵，满足地面消防用水水压。 23 安全监控系统调整 变更原因 根据 《煤矿井下安全避险 :“六大系统”建设完善基本规范 (试行 )》的通知 安监总煤装 [2020]33 号和 国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知安监总煤装〔 2020〕 15号文件要求，投产时 井下 设置一个 避难硐室。 变更内容 增加井下避难硐室生存舱内安设氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、温度、湿度各一台，避险设施外安设氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳传感器各一台，增加避难硐室视频传感器一台。 另外增加掘进工作面备用局部通 风机开停传感器一台。 24 排水设备调整 一、 变更原因 由于矿井现已购买，本次调整利用现有设备。 并重新校核排水能力和时间。 二、 原设计内容 在副暗斜井下车场 +450m 水平设置主副水仓、泵房及排水设备。 +450m水泵房排水设备选用 3 台 MD4630 4 型水泵。 该水泵电机功率为 30kW，额定流量为 46m3/h，额定扬程为 120m，额定效率 70%。 符合矿井排水要求。 三、调整内容 在副暗斜井下车场 +450m 水平设置主副水仓、泵房及排水设备。 +450m水泵房排水设备选用 3 台 80D30 6 型水泵。 该水泵电机功率为 37kW，额定流量为 43m3/h，额定扬程为 180m，额定效率 70%。 符合矿井排水要求。 （一）设计依据 1）排水方式：采用机械抽排水； 2）副暗斜井上车场标高 +545m，水泵房标高 +450m，排水高度为 95m； 3）根据储量核实报告，矿井 +450m 水平正常涌水量 32m3/h，最大涌水量 67m3/h； 4） 倾角： 25176。 ,斜长： 225m； 5）矿井水性为中性； （二）副暗斜井（ +450m）水泵房排水设备校核： 1）校核水泵 （ 1）工作水泵必须的流量 ○ 1正常涌水 时，投入工作的水泵的排水能力，能在 20 小时内排完 24 25 小时的正常涌水量，即： QB=2420 qz=2420 32=式中 qz— 正常涌水量， 32m3/h； QB— 工作水泵必须的排水能力， m3/h。 ○ 2最大涌水时，工作水泵与备用水泵的总能力，能在 20 小时内排完 24小时的最大涌水量，即： QBmax=2420 qmax=2420 67=式中 qmax— 最大涌水量， 67m3/h； QBmax— 工作与备用水泵必须的排水总能力， m3/h。 通过以上计算，初步选用 80D30 6 型水泵。 该水泵电机功率为 37kW，额定流量为 43m3/h，额定扬程为 180m，额定效率 70%。 2）管径校核 （ 1）排水管内径 439 0 0 9 0 0 3 . 1 4 1 . 7ep pQd v  = 式中 dp— 排水管内径， m； eQ — 水 泵的额定流量， 43m3/h； pv — 排水管 的经济速度 ， 一般取 pv =～ ；取 pv =。 自采矿工程设计手册 GB81628 GB816387 查得外径 Dp=108mm 的无缝管，取壁厚为 4mm，此时 dp=108－ 2 4=100mm。 （ 2）吸水管内径 26 0 . 0 2 5 0 . 0 9 5 0 . 0 2 5 0 . 1 2 0xpd d m     自采矿工程设计手册 GB81628 GB816387 查得外径 Dx=133mm 的无缝管，取壁厚为 4mm，此时 dx=133－ 2 4=125m。 (3)排水管中实际水流速 224 4 4 33 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 1d gQv d    =(m/s) (4)吸水管中的实际流速 224 4 4 33 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 1 2 5s gQv d    ＝ (m/s) 3）管壁厚度的验算 1. 66 1 10 .8 . 3 ( [ ] 6. 4) 2. 3 ( 85 1 6. 4) 1. 66 1wpD cmP             = +c=+= 式中： — 计入附加厚度后的管壁计算厚度， cm；  — 管子计算管壁厚度， cm； c— 附加厚度，无缝钢管 c=( +1)=  (+1)=； p— 水管内。