城郊煤矿年产500万吨采区扩大采区设计说明书

城郊煤矿年产500万吨采区扩大采区设计说明书内容摘要：

需 风量 ， m3/min A次爆破炸药最大用量 ， b1kg 炸药产生的 CO 当量 ， 煤巷爆破取 S巷道断面积， L巷道通风长度， 300m P 漏 漏风系数， C 碳 巷道内 CO 浓度的允许值， C 碳 =% （ 4） 按工作面同时工作的最多人数计算： Q 掘 =4N=421=84(m3/min) 其中： Q 掘 — 掘进工作面所需风量 ， m3/min N— 工作面最多同时作业人数 ， 21 人 （ 5） 按风速验算 最低风速验算 ： Q 掘 ＞ 15S=15=162(m3/min) 城郊煤矿一采区扩大采区设计说明书 22 最高风速验算 ： Q 掘 ＜ 240S=240=2592(m3/min) 其中 ： Q 掘 — 掘进工作面所需风量 ， m3/min S掘进巷道平均断面积 ， 取 178。 （ 6） 由工作面实际用风量来确定风机的实际工作风量 : 根据计算取最大值 ，工作面所需风量（迎头）为 162m3/min，局部通风机的工作风量： Q 局 =P 漏 Q 掘 =162 =185(m3/min) 其中： Q 局 — 局部通风机工作风量 ， m3/min P 漏 — 漏风系数为 Q 掘 — 掘进工作面所需风量 选择 FBD№11kW 型局部通风机，功率为 211kW，风量为 200～380m3/min， 风筒选择 Φ600mm胶质抗静电、阻燃风筒，能够满足要求。 （ 7） 按局部通风机实际吸风量计算： Q 掘煤 =Q 扇吸 I 掘 +60S=2601+60=422m3/min 其中： Q 掘煤 煤巷掘进工作面所需风量， m3/min Q 扇吸 局部通风机实际吸入风量， 300m3/min I 掘 掘进工作面同时通风的局部通风机台数， 1 台 S 安设局部通风机的巷道断面积， 根据以上计算取最大值，煤巷掘进工 作面所需风量为 422m3/min。 （ 1） 漏风系数 城郊煤矿一采区扩大采区设计说明书 23 P 漏 =1247。 {1（ L247。 100） P100} =1247。 [1（ 600247。 100） ] = 其中： P 漏 — 漏风系数。 P100— 百米风筒漏风率，取 ； L— 掘进巷道实际送风长度，取 600m； （ 2） 按瓦斯涌出量计算 Q 掘 =125q 掘 K 掘通 =125 =38（ m3/min） 其中： Q 掘 — 掘进工作面所需风量， m3/min； q 掘 — 掘进工作面回风流中瓦斯的平均绝对涌出量，根据 2020 年度瓦斯 等级鉴定结果，取 ； K 掘通 — 瓦斯涌出不均衡通风系数，取 ； （ 3） 按掘进工作面最多同时作业人数计算 Q 掘 =4N=417=68（ m3/min） 其中： Q 掘 — 掘进工作面所需风量， m3/min； N— 工作面最多同时作业人数， 17 人。 （ 4） 按炸药量计算（使用水胶炸药） Q 掘 =（ AbS2L 2247。 P 漏 2247。 C 碳 ） 1/3247。 t =（ 11002247。 247。 ） 1/3247。 25 =166（ m3/min） 城郊煤矿一采区扩大采区设计说明书 24 其中 ： Q 掘 — 掘进工作面所需风量 ， m3/min； A— 一次爆破炸药最大用量 ， ； b— 1kg 炸药产生的 CO 当量 ， 岩巷爆破取 40L/kg（ 179。 /㎏ ）； S— 巷道断面积， ； L— 巷道通风长度， 600m； P 漏 — 漏风系数，风筒始、末端风量之比 ,取 ； C 碳 — 巷道内 CO 浓度的允许值， C 碳 =%； t— 爆破后稀释炮烟的通风时间，取 25min。 （ 5） 按风速进行验算 岩巷掘进最低风量 Q 岩掘 ＞ 60S =9=99m3/min 岩巷掘进最高风量 Q 岩掘 ＜ 604S==240=2619m3/min 其中： Q 岩掘 — 岩巷掘进工作面所需风量， m3/min S— 掘进巷道的平均断面积， （ 6） 风机选型 根据计算取最大值，岩巷掘进工作面所需风量（迎头）为 166 m3/min，局部通风机的工作风量： Q 局 =P 漏 Q 掘 =166 =190（ m3/min） 其中： Q 局 — 局部通风机工作风量， m3/min P 漏 — 漏风系数为 ； Q 掘 — 掘进工作面所需 风量（迎头）。 按风机工作风量计算值选择风机，根据以上计算，选用 11型隔爆对旋式通风机，功率为 211kW，其吸风量为 200～ 380m3/min。 城郊煤矿一采区扩大采区设计说明书 25 （ 7） 按局部通风机实际吸风量计算 Q 掘岩 =Q 扇吸 I 掘 +60S = 2601+60=388（ m3/min） 其中： Q 掘岩 —— 岩巷掘进工作面所需风量， m3/min； Q 扇吸 —— 局部通风机实际吸入风量，取 300m3/min； I 掘 —— 掘进工作面同时通风的局部通风机台数，取 1； S —— 安设局部通风机的巷道断面积，。 根据以上计算取最大值，岩巷炮掘所需风量为 388m3/min。 三、 风量计算 （一） 东风井系统需风量为 一采区扩大采区安排 2 个煤巷综掘工作面；五采区安排 1 个综采工作面；七采区安排 2 个煤巷综掘工作面；九采区安排 1 个综采工作面； 二 水平南翼轨道运输大巷、 二 水平南翼胶带运输大巷、 二 水平 3联巷、南翼回风绕道共 4 个岩巷掘进工作面；另有 6 个硐室（东翼爆炸材料库、东翼充电硐室、东翼 1变电所、东南翼压风机硐室、东风井井底泵房、 二 水平东翼泵房）。 一采区扩大采区需风量 : Q9=∑Q 掘 K = 4222 = 971 (m3/min) 式中： ∑Q 掘 —— 为一采区扩大采区掘进工作面需风量，为 918m3/min； K—— 为漏风系数取 城郊煤矿一采区扩大采区设计说明书 26 五采区需风量 ： Q5=∑Q 采 K = 1094 = 1259(m3/min) 式中： ∑Q 采 —— 为五采区采煤工作面需风量，为 1094m3/min； K—— 为漏风系数取 七采区需风量 ： Q7=∑Q 掘 K = 2422 = 971(m3/min) 式中： ∑Q 掘 —— 为七采区掘进工作面需风量，为 941m3/min； K—— 为漏风系数取 九采区需风量 ： Q5=∑Q 采 K = 1094 = 1259(m3/min) 式中： ∑Q 采 —— 为九采区采煤工作面需风量，为 1094m3/min； K—— 为漏风系数取 二 水平南翼需风量 : Q 其它 =∑Q 掘 K = 4388 =1788(m3/min) 城郊煤矿一采区扩大采区设计说明书 27 式中： K—— 为漏风系数取 东风井井底硐室需风量 : Q 硐 =∑Q K = 680 =552(m3/min) 东风井系统需风量为： Q 东 =（ ∑Q 采 +∑Q 备 +∑Q 掘 +∑Q 硐 ） K =（ 2188+3240+480） =7090m3/min)=式中： ∑Q 采 —— 为东风井系统综采工作面需风量，为 2 个综采工作面需风量之和， 2188m3/min； ∑Q掘 —— 为东风井系统 4煤巷掘进工作面与 4个岩巷掘进工作面需风量之和， 3240m3/min； ∑Q 硐 —— 东风井系统 6 个硐室需风量之和， 480m3/min（ 8m3/s）； K—— 为漏风系数取 （二） 主要通风机能力验证 一采区扩大采区由东风井担负通风任务，东风井主要通风机为两台FBCDZ№30/2560 对旋轴流式通风机。 流量为 :70～ 250m3/s，静压： 400～5000Pa，电机功率 2560kW,电压 6kV，转速 740 转 /分。 叶片角度调整范围6176。 ～ +6176。 矿井通风阻力计算（参照 2020 年 10 月河南理工大学为我矿进行的通城郊煤矿一采区扩大采区设计说明书 28 风阻力测定的有关数据及矿井设计手册有关资料），先计算出矿井摩擦阻力，矿井通风摩擦阻力占矿井总通风阻力的 85%，取通风流程最长一个通风路线 2902 工作面进行通风阻力计 算，然后计算矿井通风总阻力 ,另考虑自然风压的因素，矿井通风机应提供的压力还会降低，即将计算的通风总阻力减去自然风压就是风机应提供的风压，按 2020 年 10 月河南理工大学为我矿进行的通风阻力测定的自然风压数据，再考虑综合因素，东风井自然风压定为 300 Pa。 通风阻力计算（见附表）： 根据一采区扩大采区设计，东风井系统通风流程最大的一个路线是：2902 综采面。 矿井系统总阻力为： 2792(Pa) 风机应提供的风压为： 2792－ 300≈2492（ Pa） 通风等积孔：hQA  A=(m2) 风阻：2QhRns2/m8 2 R ns2/m8 根据上述计算和东风井主要通风机性能曲线，东风井主通风机选择 3度运行，工况为：风量为 m3/s，静压为 2492 Pa。 城郊煤矿一采区扩大采区设计说明书 29 东风井系统通风阻力计算基础表（东翼 9 采区） 井巷名称 断面 形状 支护 形式 巷道尺寸 Δh 阻 AB (Pa) Q (m3/s) R (NS2/m8) α (NS2/m4) S (m2) U (m) L(m) 副（主）井 圆 砼 530 205 井底车场 半圆拱 锚 喷 95 东翼轨道运输巷 半圆拱 锚 喷 219 30 东翼轨道运输巷 半圆拱 锚 喷 392 29 东翼轨道运输巷 半圆拱 锚 喷 306 59 东翼轨道运输巷 半圆拱 锚 喷 301 59 东南翼轨道运输巷 半圆拱 锚 喷 399 东南翼轨道运输巷 半圆拱 锚 喷 570 东南翼轨道运输巷 半圆拱 锚 喷 276 东南翼轨道运输巷 半圆拱 锚 喷 451 东南翼轨道运输下山 半圆拱 锚 喷 521 东南翼轨道运输下山 半圆拱 锚 喷 137 东南翼轨道运输下山 半圆 拱 锚 喷 36 东翼轨道暗斜井 半圆拱 锚 喷 1400 城郊煤矿一采区扩大采区设计说明书 30 九采区轨道集中巷 矩形 锚 网 14 132 2902 轨道顺槽 矩形 锚 网 14 1084 2902 综采面 矩形 支架 181 2902 胶带顺槽 矩形 锚 网 14 九采区胶带巷 矩形 锚 网 14 450 东翼胶带暗斜井 半圆拱 锚 喷 1100 东南翼胶带运输下山 半圆拱 锚 喷 203 56 东南翼胶带运输下山 半圆拱 锚 喷 249 56 东风井回风石门 半圆拱 锚 喷 71 138 东风井回风石门 半圆拱 锚 喷 406 138 东风井 圆 砼 498 138 城郊煤矿一采区扩大采区 设计说明书 31 第五节 供电系统 一、 采区基本情况 （一） 该采区利用东翼轨道 大 巷和 东翼胶带大巷 布置系统 ，原煤运输系统采用 东翼胶带 大巷胶带机运输；辅助运输系统 采用防爆型蓄电池电机车牵引矿车进行运输。 （二） 采区不设采区变电所， 由 就近的东翼 1变电所 承担一采区扩大采区所有采掘、运输等用电设备的供电任务。 （三） 一采区扩大采区共设计 2 个采煤工作面，采掘设备布局接替按照 1 个综采工作面工作、 2 个综掘工作面的机电设备装备计算供电容量。 （四） 根据 采区工作面布置状况，由于综采、综掘工作面等装机负荷容量较大，且供电距离较远，均采用移动变电站进行供电，其它机电设备采用变电所低压直接供电的方式进行供电。 （五） 东翼 1变电所为两回路供电，平时为两回路分列运行，电源引自城郊 110kV 变电站和中央变电所高压开关。 详见《一采区扩大采区供电系统图》。 二、 一采区扩大采区供电负荷统计表。