上良煤矿通风系统改造设计方案.doc
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1、1、概况12、矿井通风系统概述23、矿井通风系统改造设计方案24、通风系统生产能力核定95、主要技术安全措施106、其它说明137、附图14 1、概述上良煤矿位于山西省长治市襄垣县下良镇境内,行政上隶属于襄矿集团管辖。矿井始建于1979年,1983年投入生产,年核定生产能力60万t/a,2009年采矿许可证许可生产能力120万t/a。井田面积约4.3616km2,被批准开采煤层为3号煤层和15号煤层。目前矿井开拓、开采3号煤层,为第一水平;距3号煤层115m为15号煤层,为第二水平。目前,矿井有两个综采工作面,分别为2203综采工作面(备采面),3303综采工作面;两个综掘工作面,分别为230
2、2回风顺槽,33回风联络巷。2、矿井通风系统概述2.1通风方式矿井通风方式为中央并列式,皮带运输斜井(进风井筒)、副井(进风、提升井筒)和回风斜井均布置于工业广场之内。2.2通风方法矿井采用抽出式通风方法,综采工作面采用U型上行通风方法,综掘工作面采用局部压入式通风方法。每个综采面为一个独立采区,实行分区通风;掘进面实行独立回风;主要机电峒室实行独立回风。2.3主扇风机及附属装置矿井使用两台FBCDZN019型对旋轴流风机,一台使用,一台备用。人工停送。扇风机主要技术参数、附属装置见表一。表一 扇风机主要技术参数、附属装置表型号FBCDZN019数量两台风量21605040m3/min风压82
3、03400 Pa转数980/min电流237.5/137 A电压380/660 V功率2132 KW电机YBF315-6出品运城市安运风机有限公司扩散塔两套水柱计1支消音器2套2.4矿井主要通风参数见表二表二 矿井主要通风参数表矿井总进风量40004300m3/min矿井总回风量41004400m3/min矿井有效风量率8590%矿井主扇负压28502900 Pa矿井通风等积孔1.6m2矿井通风巷道总长度9 Km矿井外部漏风率5%风桥8座风门20座矿井总进风量1.1局部通风机台数10台3、矿井通风系统改造设计方案3.1编制通风系统改造设计方案的依据3.1.1相关规定、技术规范及基本方法煤矿安全
4、规程(2010年2月第1版)之104条、107条;煤矿井工开采通风技术条件,AQ1028-2006,国家安全生产监督管理局;矿井通风技术之矿井通风设计,煤炭工业出版社2008年11月。3.1.2上良煤矿提供的自然、生产技术资料3.1.2.1矿井自然资料矿井地质图、地形图;煤层瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯及二氧化碳涌出量、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险性;煤的自然倾向性及自然发火期;煤尘爆炸危险性;矿区地面气候条件(年最高、最低及平均气温),地温及地温增深率。3.1.2.2矿井生产技术资料矿井年产量及服务年限;矿井开拓、开采系统、运输系统;采区储量、采面位置及产量;同时开采煤层数、采面数、掘面数
5、;井下同时工作的最多人数、采掘爆炸的炸药量最大消耗量、井巷支护方式和断面;通风设备产品目录、价格、矿区电费。3.2改造后的矿井通风系统3.2.1矿井通风方式改造后的矿井通风方式为中央分列式,即3条进风井(巷)位于井田南翼工业广场内,出风井位于井田北翼。3.2.2矿井通风方法主要通风机的工作方法为对旋轴流风机抽出式。3.2.3通风机主要参数见表三表三 通风机主要参数表型号FBCDZN026数量两台风量540012000m3/min风压10603900 Pa转数740r/min电流26.8 A电压10000 V频率50 HZ电机YBF630-8功率2355KW编号D309ZJ093、D309ZJ0
6、94出品运城市安运风机有限公司日期2009年1月3.2.4矿井通风系统改造主要工程新掘回风立井断面积23.74m2,井深465m;新安装扇风机两台;新安装无压隔绝风门4组;新掘主要回风巷道900m;新掘主要排水井巷300m;扩大原进、回风巷道断面积300m;拆除风门5组;新建密门2座;新建测风站3座。3.2.5改造后的矿井通风系统主要通风线路见下图。进、回风流方向:南入北回;进、回风井巷布置形式:两入一回;进、回风井巷之间联接方式:串联(沿倾向);进、回风井巷与采掘面联接方式:并联(沿走向);采区通风方式:分区通风;掘进通风方式:独立通风;机电峒室通风方式:独立通风;其它地点通风方式:串联、扩
7、散通风;工作面通风方式:U型上行通风方式;预计矿井通风阻力:2500Pa;预计矿井通风等积孔:2.383.18m2;预计矿井主要进、回风井巷风速:57.4m/s。3.3矿井总风量计算和风量分配3.3.1风量计算矿井的总需风量,按采、掘、硐及其它需风地点实际需要风量的总和计算,即Q矿(Q采+Q掘+Q硐+Q其它)K矿通Q采采面和备面所需风量之和,m3/min;Q掘掘面所需风量之和,m3/min;Q硐硐室所需风量之和,m3/min;Q其它其它用风地点所需风量之和,m3/min;K矿通矿井通风系数,取1.2(抽出式)。3.3.1.1采面需风量计算A、按瓦斯涌出量计算对3303综采工作面连续1个月风排绝
8、对瓦斯涌出量实测为6.010.8 m3/min,取10m3/min,采面瓦斯涌出量不均匀和备用风量系数(K)取1.2.则Q采100101.21200 m3/min。B、按采煤工作面温度计算Q采60V采S采K采V采采煤工作面风速,取1.5m/s;S采采煤工作面平均断面,取7m2;K采风量备用系数,取1.1 则Q采601.571.1693m3/min。C、按工作面同时工作的最多人数计算Q采4N采N采工作面同时工作的最多人数,取50人,则Q采450200m3/min。D、按最低风速验算采面最小风量Q采V采S采=600.259135 m3/min。V采工作面允许最小风速,取0.25m/s;S采工作面最
9、大断面,取9m2。E、按最高风速验算采面最大风量Q采V采S采=2406.51560m3/min。V采采煤工作面允许最大风速,取240m/min(4m/s);S采采煤工作面最小断面,取6.5m2。3.3.1.2掘进面风量计算A、按瓦斯涌出量计算Q掘100q瓦K掘通q瓦掘进工作面瓦斯绝对涌出量,实测为22.6 m3/min,取2.6 m3/min;K掘通掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数, 取1.5。则Q采1002.61.5390 m3/min。B、按局部通风机实际吸风量计算Q掘Q通K掘通Q通 取4台局部通风机(两台215KW对旋风机,风量800 m3/min,两台230KW对旋风机,风量1200 m3
10、/min)需风量。K掘通 取1.2。则Q掘(2400+2600)1.2=2400 m3/min。C、按工作面同时工作的最多人数计算Q掘4N=415=60 m3/min。D、按最小风速验算Q掘V掘S掘=600.259=135m3/min。V掘工作面允许最小风速,取0.25m/s;S掘工作面最大断面,取9m2。E、按最大风速验算Q掘V掘S掘=2408.4=2016 m3/min。V掘掘进工作面允许最大风速,取240m/min(4m/s);S掘掘进工作面最小断面,取8.4m2。3.3.1.3硐室需风量计算Q机3600N/60CptN机电峒室中运转的电机水泵、变电器等总功率2500KW;机电峒室的发热
11、系数,取0.03;空气密度,取1.2kg/m3;Cp空气的定压比热,取1.0KJ/(KgK);t机电硐室进、回风流温差,取10。则Q机36000.032500/601.2110=375m3/min。3.3.1.4其它需风巷道风量计算A、按瓦斯涌出量计算Q其它=QCH4QCH4其它用风巷道所需风量和,m3/min;QCH4= Q22运+Q23+Q33Q22运22运输下山巷道所需风量,m3/min;Q22运=100q22运K22运=1001.01.2=132 m3/min。q22运22运输下山巷道瓦斯绝对涌出量,取1.0m3/min;K22运22运输下山巷道瓦斯涌出不均衡系数,取1.2。Q2323
12、运输下山巷道所需风量,m3/min;Q23=100q23K23=1001.31.2=156m3/min。Q3333运输下山巷道所需风量,m3/min;Q33=100q33K33=1003.21.2=384m3/min。q23、K23、 q33、K33符号含义累同。QCH4= Q22运+Q23+Q33=132+156+384=672m3/minQ其它=QCH4=672m3/min B、按最低风速验算Q其它V其他S其他=600.258.4=126m3/min(煤巷)。V其他其他巷道最低风速,取0.25m/s;S其他其他巷道最大断面,取8.4m23.3.2风量分配3.3.2.1采面风量分配正常生产时
13、,矿井东、西各配备一个生产面和备用面。则Q采=(21200)+(2120050%)=3600m3/min。3.3.2.2掘进工作面风量分配正常掘进按照4个掘进面进行配风,其中两个掘进工作面使用215KW局扇,两个掘进工作面使用230KW局扇,则Q掘=(2400+2600)1.2=2400m3/min。3.3.2.3硐室风量分配Q硐=375 m3/min。3.3.2.4其它地点风量分配Q其它=672 m3/min。3.3.3矿井总需风量为Q矿=(Q采+Q掘+Q硐+Q其它)1.2 =(3600+2400+375+672)1.2 =8456 m3/min3.4计算矿井通风总阻力从改造后的矿井通风系统
14、分析,井田南翼有3条进风井巷,即主斜井、副立井和进风斜井(原回风斜井),其中,主、副井于+858m处与进风斜井和主斜井联接后,矿井主要进风巷为2条,即东翼的沿3#-3煤层走向的北翼运输大巷;西翼的沿3#-3煤层倾向的进风下山(原回风下山)。东翼运输大巷与33运输下山构成东翼进风巷道;西翼进风下山与23运输下山和22运输下山构成并联风路形成西翼进风巷道。与33运输下山、23运输下山和22运输下山构成并联风路的33回风下山和22回风下山组成井田东翼和西翼的回风巷道。计算矿井通风总阻力时应先分别计算东、西两翼的通风阻力,后通过并联网路公式计算矿井通风总阻力。原则上从东、西两翼系统中各选取一条通风路线
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