第二节矿井通风

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1、第二节 矿井通风一、通风方式及通风系统1、通风方式根据矿井开拓布置，矿井采用中央并列式通风方式。2、通风措施矿井与邻矿留设有40m以上的隔离煤柱，互相间无风路联系，为利于矿井通风管理和安全生产，设计选用抽出式通风措施。3、通风系统投入生产时，主斜井、副斜井为进风井，东翼风井为回风井。回采工作面采用“U”型后退式全负压通风，掘进工作面采用局部通风机压入式通风。首采1152工作面通风路线：回采工作面采用“U”型后退式全负压通风。新鲜风流：主斜井（副斜井）+1190机轨石门1151运送巷1151采面（乏风）1151回风巷+1215回风石门东翼风井地面。(详见通风系统及网络图)。掘进工作面运用局部通风

2、机压入式通风，使用长距离通风的抗静电、阻燃性能风筒。局部通风机采用“双风机，双电源” 运营方式，并对掘进工作面的低压供电设备实行三专两闭锁。即“风电、瓦斯电闭锁”。局扇采用专用变压器、专用开关、专用电缆供电。掘进工作面通风路线：（1）、1152回风巷掘进工作面新鲜风流：主斜井（副斜井）+1215轨道石门（局扇）1152回风巷掘进面（乏风）1152掘进巷+1215联系平巷+1215回风石门东翼风井地面。(详见通风系统及网络图)。（2）、1152运送巷掘进工作面新鲜风流：主斜井（副斜井）+1190机轨石门（局扇）1152运送巷掘进面（乏风）1152运送巷掘进巷+1195回风绕道1190回风石门东翼

3、风井地面。 (详见通风系统及网络图)。二、风井数目、位置、服务范畴根据矿井开拓部署，矿井共设二个回风井。前期开采东翼煤层时设一种回风井，即东翼风井。后期开采西翼煤层时设一种回风井，即西翼风井。东翼风井（前期）位于矿区中部，风井井口坐标：X=2924643，Y=35507850，Z=+1233m，330，16，为矿井矿井开采东翼煤层的11、13采区服务。西翼风井位于矿区中部，西翼风井井口坐标：X=2924656，Y=35507672，Z=+1270m，94，29，为矿井开采西翼煤层的12、14采区服务。三、掘进通风及硐室通风1、掘进通风掘进工作面选用KDF-6.3型211kW局部通风机配阻燃、抗

4、静电胶质风筒压入式通风。2、硐室通风井下硐室重要有中央变电所、水泵房，变电所与水泵房联合布置，位于进风风流中，采用全风压并联通风，无需独立配风。三、矿井风量、负压计算（一）、按井下同步工作的最大班下井人数计算。Q4NK 式中：Q矿井总供风量，m3/s；N井下同步工作的最多人数，按72人计算；K矿井通风系数，涉及矿井内部漏风和配风不均匀等因素，采用中央分列式通风，取K1.2。Q4721.2345.6（m3/min）5.76m3/s。（二）、按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算。Q总（Q采Q掘Q硐+Q其他）K 式中：Q采采煤实际需要风量的总和，m3/s；Q掘掘进实际需要风量的总和，m

5、3/s；Q硐独立回风的硐室实际需要风量的总和，m3/s；Q其他除采煤、掘进和硐室地点外的其他井巷需要进行通风的风量总和，m3/s。K矿井通风系数，采用中央并列式通风，取K1.2。1、炮采工作面的风量拟定炮采工作面的实际需要风量，应按稀释和冲淡工作面瓦斯涌出量规定，并考虑工作面气温、风速以及人数等因素分别进行计算后，采用其中最大值。经分析和计算觉得，本矿地温不高，炮采工作面人数配备40人，因此，影响工作面风量拟定的重要因素是瓦斯涌出量和风速。（1）、按瓦斯涌出量计算：Q采100q采K采1006.71.61072m3/min17.87m3/s式中：Q采采煤工作面实际需要的风量，m3/s；q瓦采经预

6、测计算矿井设计投产时采煤工作面预测相对瓦斯涌出量分别为19.88m3/t、计算绝对瓦斯涌出量为11.2m3/min。考虑40的抽放瓦斯率，则需风排瓦斯量为6.7 m3/min；K采采煤工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，即该工作面瓦斯涌出量的最大值与平均值之比。炮采工作面取1.21.6。本设计取1.6。经计算，Q采17.87m3/s。 （2）、按工作面风温计算Q采VCScKi1.55.851.19.65m3/s式中：VC采煤工作面合适的风速，按2023风温取1.5m/s；SC采煤工作面平均有效断面，按最大控顶距4.2m、最小控顶距3.2m，采高1.58m，平均断面为：5.85m2；Ki采煤工

7、作面长度系数，工作面长度120m，选用为1.1；经计算，Q采9.65m3/s。（3）、按工作面人员数量计算Q采4Nc440160m3/min2.67m3/s式中：Nc采煤工作面同步工作的最多人数，40人；经计算，Q采2.67m3/s。（4）按风速进行验算：0.25S采Q采4S采1.46Q采23.4(m3/s)根据以上计算取最大值：Q采17.87m3/s， 采煤工作面S采5.85m2，经验算，Q采17.87m3/s符合规定。2、掘进工作面需风量拟定掘进工作面的实际需要风量，应按照冲淡掘进工作面涌出的瓦斯，并考虑局部通风机实际吸风量、工作面温度、炸药用量、风速和人数等规定规定分别进行计算，并取其中

8、最大值。该矿地温不高，掘进工作面人数8人，掘进工作面一次起爆的炸药用量8.0kg，影响掘进工作面的实际需要风量的重要因素是瓦斯涌出量和局部通风机吸入风量。（1）按瓦斯涌出量计算：Q掘100q掘K掘1000.761.9144.4m3/min2.41m3/s式中：Q掘掘进工作面实际需要的风量，m3/s；q掘掘进工作面的瓦斯涌出量，m3/min；K掘掘进工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数，该数值应通过观测实测后获得；一般，炮掘工作面一般取1.82.0，取1.9；经预测计算煤层掘进工作面瓦斯涌出量为0.76m3/min，掘进工作面的瓦斯涌出重要依托加强通风来解决。但当瓦斯涌出量不小于（3m3/min）

9、时，应采用先抽后掘，打超前钻孔预抽掘进工作面前方煤体内的瓦斯。经计算，Q掘2.41m3/s。（2）按局部通风机吸入风量计算Q掘Qf+0.25S式中：Qf掘进面局部通风机吸入风量，设计掘进面选用KDF-6.3型211kW局部通风机，其吸入风量取3.15.5m3/s，取5.5m3/s；I掘进面同步运转的局部通风机台数，设计每个掘进面使用1台局部通风机，I1台；0.25S为避免局部通风机吸循环风的风量，S，局部通风机安设处断面，按工作面运送巷为5.2m2。Q掘1Q掘25.5+0.255.26.8(m3/s)（3）按炸药使用量计算Q掘25Ac258200 m3/min3.3m3/s式中： AC掘进工作

10、面一次爆破所用的最大炸药量，8kg；经计算，Q掘3.3m3/s。（4）按工作面人员数量计算：Q掘4Nc4832 m3/min0.53m3/s式中：Nc掘进工作面同步工作的最多人数，8人；经计算，Q掘0.53m3/s。（5）按风速验算：根据煤矿安全规程规定岩巷掘进工作面的风量应满足：9SjQ掘240Sj煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足：15SjQ掘240Sj式中： Sj掘进工作面巷道过风断面，5.2m2；根据上述计算取其最大值，即Q掘6.8m3/s,按风速验算均满足规定。3、硐室需风量拟定中央变电所、水泵房位于进风风流中，采用全风压并联通风，无需单独配风，投产初期矿井无独立配风的硐室,故Q硐

11、0 m3/s。4、瓦斯抽放巷，底板瓦斯抽放巷，其配风按5 m3/s配风。5、其他需风量按采掘工作面的最大风量的3%5%进行配风，即投产初期，+1190回风石门、+1145回风石门，经计算为Q其他=（17.87+6.82）5=1.6m3/s。 矿井总需风量拟定Q总(Q采+Q掘+Q硐+Q其他)K矿（17.87+13.6+1.6+42）1.2551.34m3/s表3-2-1 矿井需风量计算表用风地点前期需风量（m3/s）后期需风量（m3/s）采煤风量1151采煤工作面17.8717.87掘进风量1152运送巷掘进工作面6.86.81152回风巷掘进工作面6.86.8小计13.613.6硐室风量00底

12、板瓦斯抽放巷风量其他风量按51.61.6矿井K矿通1.2551.3439.68据计算，矿井总需风量为51.34m3/s，矿井投产初期按54m3/s配风，矿井通风困难时期按56m3/s配风。根椐矿井开拓系统及采掘布置状况，该矿井在移送生产后各个生产时期均为1个回采工作面，以此达到设计生产能力。因此，矿井东翼投产初期首采工作面为11采区5煤层第一种区段（1151工作面）；通风困难时期在13采区开采20煤层第5个区段（13工作面）。投产初期和困难时期为1个回采工作面，2个掘进工作面， 2条其他通风巷道。通风困难时期为1个回采工作面，2个掘进工作面， 4条其他通风巷道。通风容易时期和困难时期配风见表3

13、-2-2。表3-2-2 矿井东翼投产初期/困难时期风量分派表配风地点前期配风量（m3/s）后期配风量（m3/s）投产初期/困难时期采煤风量1151/13采煤工作面2222小计2222掘进风量1151/13209运送掘进巷881111/13209回风掘进巷88小计1616硐室抽放巷5252其她68矿井总风量合计5456按各配风地点断面对配风量进行校核，岩脚田煤矿各用风地点风速均符合煤矿安全规程规定。2）通风阻力矿井通风摩擦阻力采用下式计算： （Pa）式中：通风阻力系数，（NS2/m8）；l巷道长度，（m）；q通过巷道的风量，（m3/s）；s巷道净断面，（m2）；p巷道净周长，（m）；其通风局部阻

14、力按摩擦阻力10计算，通过计算：矿井东翼投产初期所需风量为44m3/s，投产初期通风阻力为492.8Pa，矿井通风困难时期所需风量为56m3/s，困难时期通风阻力为652.7Pa。矿井东翼投产初期、困难时期通风阻力计算（详见表3-2-3, 表3-2-4）。表3-2-3 矿井东翼投产初期通风阻力计算序号巷道名称断面形状支护方式摩擦阻力系数净周长巷道长断面风速风量通风(NS2/m4)P(m)L(m)S()V(m/s)Q(m3/s)阻力h(Pa)1主斜井半园锚喷0.00711.94 1669.30 2.90 2712.6 2+1190机轨石门半园锚喷0.00714.13 9813.88 2.16 3

15、03.3 31151运送巷梯形金支0.01211.16157.13.10 22110.8 41151工作面长方单体0.035101205.44.07 22129.1 51151回风巷梯形金支0.01211.16207.13.10 22111.7 6+1215回风石门半园锚喷0.00710.00 1057.00 4.29 3019.3 7东翼风井半园锚喷0.00712.46510.5 5.14 5414.2 8风硐半园锚喷0.018.57255.110.59 5447.1 小计448.0 局部阻力按10%44.8 合计492.8 表3-2-4 矿井东翼通风困难时期通风阻力计算序号巷道名称断面形状

16、支护方式摩擦阻力系数净周长巷道长断面风速风量通风(NS2/m4)P(m)L(m)S()V(m/s)Q(m3/s)阻力h(Pa)1主斜井半园锚喷0.00711.94 3199.30 3.01 2826.0 2+1145运送反石门半园锚喷0.00710.00 4927.00 3.71 2667.9 313运送下山半园锚喷0.00711.02 3668.50 2.82 2426.5 4+1020运送石门半园锚喷0.00710.00 1607.00 2.71 1911.8 513运送巷梯形金支0.01211.16007.13.10 22108.1 613工作面长方单体0.03510905.44.07

17、2296.8 713回风巷梯形金支0.01211.16207.13.10 22111.7 8+1050回风绕道半园锚喷0.00710.00 807.00 3.29 238.6 9+1045回风石门半园锚喷0.00710.00 407.00 4.29 307.3 10西风井半园锚喷0.00712.433210.5 5.33 5678.1 11风硐半园锚喷0.018.57255.110.98 5650.7 小计593.4 局部阻力按10%59.3 合计652.7 3）矿井通风等积孔 （m2）式中：A等积孔，（m2）；Q总需风量，（m3/s）；h通风阻力，（Pa）；经计算，矿井东翼投产初期等积孔2.

18、89m2，通风困难时期为2.61m2。因此，矿井东翼投产初期与困难时期均属于小阻力通风矿井。四、通风设施、避免漏风和减少风阻的措施(一) 、通风设施1、为避免瓦斯、煤尘爆炸时损坏风机，回风井设防爆门。2、为避免运送大巷、井底车场或采区上山附近发生火灾时事故的扩大，有时需要反风，矿井反风通过重要通风机反转实现。3、为使风流按规定路线流动，控制各用风地点的风量，井下有关巷道中设立正反向风门、调节风门、密闭墙等通风构筑物。(二)、 避免漏风的措施1、采煤工作面设计采用后退式开采，减少采空区漏风。2、回采后的采区、采面、废弃的巷道及时设立密闭墙，减少采空区漏风量。3、系统发生变化后，及时调节通风系统，

19、避免矿井各地点压差发生变化而导致漏风量增长。4、重要风门设立两道连锁的风门，避免风流短路或漏风。对设在运送线上的通风调节风门应设专人管理。风墙、风门等通风构筑物设立在围岩结实、地压稳定的地点，并进行掏槽(深度不不不小于20cm)。5、生产时设专人负责通风构筑物的检查与维修。(三) 、减少风阻的措施1、严格按设计断面及支护形式施工。2、新掘巷道周壁尽量光滑，金属支架巷道刹帮背顶、架设整洁，锚喷巷道采用光面爆破。巷道转弯处应呈圆弧形或使之呈钝角，避免直拐弯。3、避免在重要通风巷道中堆积杂物，设专人检查井巷状况，发现问题及时维修，保证巷道的有效通风断面达到设计规定。五、通风机设立及规定1、重要通风机

20、必须安装在地面，装有通风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率不得超过5%。2、必须保证重要通风机持续运转。3、必须安装2套同等能力的重要通风机装置，其中1套运转，另一套作备用，备用通风机必须能在10min内开动。在建井期间可安装1套通风机和1部备用电动机。4、严禁采用局部通风机或风机群作为重要通风机使用。5、装有重要通风机的风井井口应安装防爆门，防爆门每6个月检查维修1次。6、至少每月检查1次重要通风机，变化通风机转数或叶片角度时，必须经矿技术负责人批准。7、新安装的重要通风机投入使用前，必须进行1次通风机性能测定和试运转工作，后来每5年至少进行1次性能测定。8、通风机电源必须设立备用电源，以保

21、证主电源浮现故障时，备用电源能及时投入运营，以保证安全生产。9、按风机规格解决好安装场地，场地要有足够的空间，能使抽出的风能顺畅地排入大气。用于安装的地面须经硬化平整解决。10、根据煤矿通风需要，选择合适的叶片安装角，并检查各部位螺栓的松紧限度和叶顶和保护环的间隙（间隙不得不不小于2.5mm）。在调节范畴内，一般叶片安装角度增大时，风量增大，电动机功率也随之增大，反之亦然。叶片调节时，须打开轮毂盖板，松开叶柄上的双螺母即可进行。叶片必须对号入座，调节后的叶片角度必须一致，然后紧固螺栓，按标记上好盖板，盘车应轻松无卡滞现象。11、安装和检修中，盖板、叶片不得任意调换。检查叶片时用硬刷清除掉叶片上

22、的煤尘，用手摇动叶片看叶柄有无松动。叶片因腐蚀有小孔时必须更换，更换后的叶轮应进行静平衡。12、按规定接地，并检查控制设备及保护装置，使之达到规定。通过长途运送或长期搁置不用的电机，在使用前必须测量定子绝缘电阻（绝缘电阻不得不不小于0.5M），经检查合格后方可接通电源，试运营10分钟，若无异声即可投入正常运营。运营中要常常观测电压、电流，如不正常应立即停机检查。检修电动机时须认真保护防爆面和隔流腔的密封胶垫，一旦损坏应进行更换。13、新安装的风机运营一小时后，应停机检查各结实件与否松动和所有焊缝有无开裂，当确认无问题后，再投入运营。风机必须常常运转，因故停机时应打开防爆门，再重新使用时，应先开风机，当确认回风斜井中瓦斯浓度不超过0.75%时才关闭防爆门