压风自救系统设计2014.7.30.doc

萍乡市略下崇福煤矿压风自救系统设计矿 长 ：罗政舒技术负责人：黄瑞根编 制 人：黄瑞根 二0一五年一月一、前言根据国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿安全井下安全避险“六大系统”的通知要求，结合我矿实际，为提高矿井安全管理水平，特编制压风自救系统设计方案，以便在灾害急救时，能够供给足够的风量和氧气，达到抢险救灾，自救的目的。 二、矿井概况 萍乡市略下崇福煤矿现主采煤III12层倾角25-35，平均煤厚2m，属倾斜中厚煤层，为瓦斯矿井，煤层无自燃发火倾向，煤尘不具有爆炸危险性。矿井设计生产能力6万t/a，为三改六扩能技改矿井。采用主立井.副斜井联合开拓方式，长壁式采煤方法，全部垮落法管理顶板，目前为+150WN11131采煤工作面及+150WN11131顺槽掘进工作面。三、压风自救系统设计编制依据1、煤矿安全规程。2、国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于印发煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）的通知（安监总煤装201133号）文件。3、压缩空气站设计规范（GB50029-2003）；4、金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范（AQ2034-2011）。5、江西省萍乡市煤矿井下安全避险“六大系统”验收标准及评分办法文件。四、压风机供气量1、按风动工具用气量计算矿井共有1个正常回采工作面和一个备用工作面，1个煤巷掘进工作面，本次计算按煤巷掘进工作面使用风镐一部，1个工作面使用风镐4部，最大供气长度为1500m，压风机房位置于地面主井口20m处。井下风动工具及耗气量表设备名称单位每班使用台数每分钟空气消耗量（m3/min）同时使用系数工作压力(Mpa)备注G10型风镐台51.20.850.5常用风动工具型号及耗气量表名称及型号工作压力（Mpa）耗气量（m/min）风 镐G100.51.2凿岩机 YT230.52.8喷浆机 PC710.57.0压缩空气耗气量Q=12 rm1q1k1=1.151.151(91.20.85)=12.14(m3/min)式中：a1沿管路全长漏风系数 a2机械磨损耗风量增加系数 r海拔高度修正系数 m1同型号风动工具同时使用系数 qi每台风动工具耗气量 Ki风动工具同时使用系数2、按班次最多下井人数计算气量单班下井人数最大时为29人（根据初步设计定员），供气量根据压风自救系统设计要求，每人不小于0.3m3/min的气量，则所需总气量：Q=290.3=8.7m3/min。五、压缩机出口压力计算1、根据压风自救装置要求，压风源压力为0.30.7Mpa，设计压力值取0.4Mpa。式中：P压缩机出口压力，Mpa Pp压气源压力， Mpa 最远一路管道各段损失之和（按每千米压力损失0.030.06 Mpa，取0.04 Mpa，最远一管路长度为1500m） 0.1橡胶管和其它管子连接不良及旧管内粗糙度增加的压力损失，取0.1 Mpa。2、按井下风动工具计算出口压力式中： P压缩机出口压力， Mpa Pp起动工具用气压力，Mpa 最远一路管道各段损失之和（按每千米压力损失0.030.06 Mpa，取0.04 Mpa，最远一管路长度为1500m） 0.1橡胶管和其他管子连接不良及旧管内粗糙度增加的压力损失，取0.1 Mpa。五、压缩机的选型根据计算压缩空气耗气量为8.7m3/min，因此选用供气量Q=13m3/minG75SCF-8F型螺杆式空压机二台可以满足要求，(其中1台工作，1台备用)。 空压机技术参数表空压机型号台数流量（m3/min）电机功率(kW)电机转速(r/min)排气压力(MPa)备注FHOGD-110F2137529800.8冷却方式：风冷空气压缩应有以下保护装置：（1）必须有压力表和安全阀，安全阀的动作压力不得超过额定压力的1.1倍；（2）使用油润滑的空气压缩机必须装设断油保护装或断油信号显示装置；（3）必须装设温度保护装置，在超温时能自动切断电源；（4）空气压缩机吸气口必须设置过滤装置；（5）风包上必须装动作可靠的安全阀和放水阀，并设有检查孔；压风机房布置在主井地面东北方向距主平硐口20m处，压风气管路沿主井井筒敷设。六、压风气管路内径确定压风管管径计算：D=20式中：d压风管内径（mm）Q通过各管路的压风量（m3/mm）根据通过各压风管的压风量，计算出各压风管直径，结果如下表：压风管路计算结果一览表主要巷道名称流量（m3/min）管道规格材料主副井及运输大巷13DN805焊接钢管（Q235B）回风上山8.9DN654.5焊接钢管（Q235B）采煤、掘进工作面3.3DN504焊接钢管（Q235B）压风管路采用焊接钢管，法兰盘连接，采用枝状布置，管径计算保证地面空压机房至井下最远处用风点压降不超过0.1MPa,管网布置。见压风自救系统设计图。八、压风自救系统安装方案（一）安装标准和要求1、压风自救系统由地面压缩机、井下压风管路、阀门、汽水分离器以及固定式自救装置（闸阀、面罩）等部件组成。压风自救装置安装在+150WN11釆区避难硐室内，压风出口压力在0.10.3mpa之间，每人供气量不小于0.3 m3/min。2、压风管路上安装集水放水器，在压气管路进入与自救系统连接处加装阀门，装油水分离器，以免自救系统内有水。3、井下压风管路敷设牢固平直，采取保护措施，防止灾变破坏，并采取保护措施。4、所有矿井采取避灾路线上均应敷设压风管路，并设供气阀门，间隔不大于200m，采区和上山巷道最高处敷设压风管路，并设置供气阀。5、压风管路每隔6m吊挂或垫高固定一下，若巷道采用金属托架固定，煤巷可采用钢丝绳吊挂，压风自救系统每支管不少于一处固定，压风自救系统阀门扳手要在同一方向，且平行于巷道方向。6、压风自救系统阀门安装齐全，操作简单，快捷可靠，以保证系统正常使用。进入采掘工作面巷道的进风侧装设总阀门。7、空压机安装在地面，距主井口20m，空压机的供气量应能满足井下人员使用，并能在10min内投入工作。（二）设备的安装与使用1、设备安装（1）根据本矿实际，井下压风管路安装地点有：主井、副井、运输大巷、采区石门和上山、采煤工作面、掘进工作面。（2）安装须知a.安装符合煤矿安全规程相关规定b.安装时法兰必须焊接完好，不漏气，要严把质量关c.安装时，管路每隔200m留设一只三通（带阀门）（3）使用压风自救