主扇改造请示.doc

石港公司通风能力改造方案说明山西石港煤业有限责任公司位于左权县寒王乡石港村，距左权县城13公里。矿井井田面积7.479平方公里，矿井保有储量51.45Mt，可采储量33.60Mt,剩余储量14.56Mt。矿井采用立井、斜井混合开拓，综合机械采煤法。矿井年设计生产能力90万吨/年，为煤与瓦斯突出矿井，煤层具有爆炸危险性，煤层自燃倾向性为类（自燃）。近年随开采深度加深采掘面瓦斯涌出量增大，工作面需风量增大。现矿井总量8900 m3/min，2013年通风系统能力核定矿井产能仅为95万吨。根据阳煤发2012416号文件关于印发阳煤集团煤炭产业“十二五”亿吨建设工作安排的通知的精神，“十二五”末矿井产能必须达到1.5Mt/a。矿井现有通风能力难以满足集团公司产能提升的要求，而且又严重制约矿井后续发展，为此必须进行矿井通风系统改造。一、矿井生产现状1.开采范围井田走向3.6Km，倾斜宽3.0 Km，面积7.479平方公里，开采15#煤层。2.储量根据公司地质部门提供资料可得，矿井剩余可采储量为14.56 Mt。3.生产能力确定根据阳煤发2012416号文件关于印发阳煤集团煤炭产业“十二五”亿吨建设工作安排的通知的精神，“十二五”末矿井产能将达到1.5Mt/a。4、矿井服务年限矿井服务年限T=1456/（150*1.4）=6.9年5.井田开拓（1）井筒矿井采用斜井开拓，共布置有4个井筒，即在新区工业场地内布置有混合提升斜井，担负矿井主提升、除人员运送之外的全部辅助提升任务，同时兼作进风井和安全出口；旧区工业场地内布置有运人斜井，担负全矿井人员的运送任务，兼作进风井和安全出口；瓦斯管路斜井铺设瓦斯抽放管路，兼作矿井安全出口；风井工业场地内布置专用回风立井，担负矿井回风任务、兼安全出口。（2）开采水平全井田布置1个水平开采15#煤层，水平标高为+913m。（3）采区划分及巷道布置全井田划分为两个采区，一采区倾斜长1517m，走向长1850m，面积2.8km2；二采区倾斜长1390m，走向长1578m, 面积2.19km2。混合提升斜井井底布置井底车场，井底车场巷道及硐室均位于15号煤层底板下的岩巷中。矿井布置两条东、西回风大巷通过回风石门与回风立井相连，目前二采区回风巷通过石门也与回风立井连通。（4）采煤方法矿井采用综合机械采煤法采煤。二、矿井通风现状1.通风方式矿井采用中央分列式通风2.通风方法矿井采用抽出式通风方法。3.井筒情况矿井采用三进一回系统通风：即混合斜井、猴车斜井、瓦斯管路斜井进风，三个井筒净断面分别为：17.57、11.96、7.13；回风立井回风，井筒净断面为：11。4.主要通风机运行情况回风立井现安装两台FBCDZ-No28轴流式通风机，一台运行，一台备用，主要通风机直径2.8m，功率2*560kW担负全矿井的通风任务。主要通风机现运行角度为51/39（最大角度），负压23002400Pa，总风量8900 m3/min。三、矿井抽放现状矿井地面建有固定高低负压瓦斯抽采双系统。高负压抽采本煤层瓦斯、低负压抽采邻近层瓦斯。公司瓦斯泵站安装4台水循环式真空泵，抽放系统总抽放能力为2000 m3/min。2台流量600m3/min的2BEC72型水环式真空泵，电机功率1000kw一台，900 kw一台；2台电机功率500kw，流量400m3/min的2BEC67型水环式真空泵。1000kw和900kw的水环泵共同负担矿井本煤层瓦斯抽放。500kw的水环泵一台负担矿井邻近层瓦斯抽放，一台备用。井下共敷设三趟抽放主管路，直径 700mm钢管1趟、 630mmPE管1趟、 600mm钢管1趟。700mm瓦斯管路负担矿井掘进本煤层及备用面本煤层瓦斯抽放； 600mm瓦斯管路负担邻近层瓦斯抽采； 630mm瓦斯管路负担回采面本煤层瓦斯抽放。四、矿井产能提升需风量计算根据矿井通风能力核定知：矿井产能达到150万吨/年，矿井需布置1个回采面，1个备用面，7个掘进工作面（5个煤巷综掘工作面，2个岩巷普掘工作面），矿井总需风量为16800 m3/min。风量分配如下表：序号用风地点个数（个）单位配风量总配风量m3/minm3/sm3/minm3/s1回采工作面12520422520422备用回采面11260211260213煤巷掘进面（单）11140191140194煤巷掘进面（双）21800303600605岩巷掘进面2960161920326主变电室140044087爆炸材料库1300630068其它300630069备用1.5倍备用系数86合 计16800280五、矿井现通风能力核定1.进风井通风能力核算（1）进风井筒石港公司现有三个进风井筒，分别为混合提升斜井、瓦斯管路斜井和运人斜井，三个井筒净断面分别为：17.57m2、7.13m2、11.96m2，根据井筒允许的最大风速核算，进风井总通风能力为：17.574+7.138+11.968=223m3/s=13380m3/min（2）采区巷道矿井共划分为两个采区，矿井生产在两采区内交替衔接，每个采区均布置两条进风巷，分别为采区轨道巷、胶带巷，断面分别为15m2 、12.60m2，根据采区进风巷允许的最大风速核算，每个采区进风巷通风能力为：156+12.606=165.6m3/s=9936m3/min，则两个采区巷道总进风能力为19872 m3/min。2.回风井通风能力核算（1）回风井筒矿井现有一个回风立井，井筒直径为4.0m，有效断面为11，井筒设封闭梯子间，风速按15m/s计算，则回风井最大通风能力为：1115=165m3/s=9900m3/min（2）回风大巷矿井现有东、西回风两条回风大巷，巷道断面均为12.60m2；二采区回风巷与回风立井筒通过石门连接，可兼做回风大巷，巷道断面均为15m2，其最大通风能力为：12.6028+156=291.6m3/s=17496m3/min3.主要通风机能力核定现主要通风机已经调到最大角度，总风量为8900m3/min，通风能力严重不足。六、通风系统分析1.井筒通风系统分析从计算可以看出，3个进风井总进风能力为13380 m3/min，回风井的回风能力为9900 m3/min，均不能满足矿井所需风量16800 m3/min的要求，现有进、回风井均不能满足通风的要求。2.大巷通风系统分析回风大巷最大回风能力为17496 m3/min16800 m3/min，因此现有回风大巷回风能力满足要求。3.主要通风机能力分析现主要通风机已经调到最大角度，总风量为8900m3/min，而矿井所需总风量为16800 m3/min，满足不了生产需要。通过以上分析，若产能提升到1.5Mt/a，必须对矿井通风系统进行改造，方可满足要求。七、通风系统改造方案通过通风能力核算，矿井现有通风系统不满足生产需求，进、回风井风量达不到要求。根据集团公司要求，“十二五”末矿井产能必须达到1.5Mt/a，随着矿井生产能力规模增加，矿井瓦斯涌出量也随着增大，仅靠目前矿井通风系统远远不能满足生产。因此，我们提出了切合石港公司实际的通风系统改造方案：第一步：更换现有主要通风机，使矿井风量达到1300014000 m3/min。主要通风机更换后，回风井风速为19.7 m/s15 m/s，回风井风速超速，回风井不可做安全出口。因此需要补打回风立井，降低回风井风速，虽然补打回风立井能够解决立井超速问题，但仍然满足不了“十二五”末矿井产能达到1.5Mt/a，所需的16800 m3/min风量（受进风井风速限制）。故综合考虑，后期需要进行第二步通风系统改造，即：第二步：在原回风立井西部约140m处新建一直径为7.0m的回风立井，将现有回风井改为进风井，使矿井风量达到16800 m3/min，从而满足“十二五”末生产要求。八、主要通风机选型1.通风阻力测算主要通风机更换后排风量可达1300014000 m3/min，结合矿井进风井最大通风能力13380 m3/min，矿井以需风量13000m3/min为基础，对矿井通风阻力进行测算。（1）主要井巷概况井巷断面特征表序 号井巷名称支护性质U(m)S(m2)1一部猴车巷锚喷13.1911.962二部猴车巷锚喷13.1911.963东轨道巷锚喷14.7613.114二区轨道巷锚喷16.11155下料巷锚喷15.414.76进风顺槽锚网14.4012.327工作面液压支架16.814.48回风顺槽锚网14.4012.329回风系统巷锚网14.1111.510二区回风巷锚喷161511旧回风立井砼12.5611（2）井巷阻力系数根据目前矿井主要通风阻力线路测算出各类型巷道阻力系数如下：序 号井巷名称支护性质（N/s2/m4）1一部猴车巷锚喷712二部猴车巷锚喷713东轨道巷锚喷774二区轨道巷锚喷775下料巷锚喷806进风顺槽锚网1007工作面液压支架3308回风顺槽锚网1009回风系统巷锚网10010回风大巷锚喷8011旧回风立井砼170（3）通风容易时期的通风阻力计算根据矿井采掘工作面设计布置知：工作面靠近立井最近时，矿井通风阻力最小，此时属通风容易时期。通风容易时期的通风阻力计算表井 巷支架104PLSQHV名 称性质N/s2/m4(m)(m)(m2)(m3/s)(Pa)(m/s)一部猴车巷锚喷7180013.1911.9683.3303.87 6.96 二部猴车巷锚喷7198013.1911.9683.3372.24 6.96 东轨道巷锚喷778514.7613.1133.34.75 2.54 二区轨道巷锚喷7795016.111566.7155.34 4.45 15205下料巷锚喷8013015.414.741.78.77 2.84 15205进风巷锚网10085014.412.3241.7113.82 3.38 15205工作面液压支架33015016.814.441.748.43 2.90 15205回风巷锚网10085014.412.322540.91 2.03 15205回风系统巷锚网10012014.1111.5256.96 2.17 二区回风巷锚喷8010016157521.33 5.00 回风立井砼17035012.5611216.72636.61 19.70 小计摩擦阻力3713.04 附加风阻局部阻力按摩擦阻力的15计算556.96 合 计矿井总阻力4270.00 （4）通风困难时期的通风阻力计算根据矿井采掘工作面设计布置知：工作面距离立井最远时、在矿井边界处，通风阻力最大，此时属通风困难时期。通风困难时期的通风阻力计算表井 巷支架104PLSQHV名 称性质N/s2/m4(m)(m)(m2)(m3/s)(Pa)(m/s)一部猴车巷锚喷7180013.1911.9683.3303.87 6.96 二部猴车巷锚喷7198013.1911.9683.3372.24 6.96 东轨道巷锚喷778514.7613.1133.34.75 2.54 二区轨道巷锚喷77200016.111566.7327.03 4.45 15110下料巷锚喷8013015.414.741.78.77 2.84 15110进风巷锚网10085014.412.3241.7113.82 3.38 15110工作面液压支架33015016.814.441.748.43 2.90 15110回风巷锚网10085014.412.322540.91 2.03 15110回风系统巷锚网10012014.1111.5256.96 2.17 二区回风巷锚喷801100161575234.67 5.00 回风立井砼17035012.5611216.72636.61 19.70 小计摩擦阻力4098.07 附加风阻局部阻力按摩擦阻力的15计算614.71 合 计矿井总阻力4712.78 根据上述计算，根据困难时期风压，考虑自然风压200Pa，4712.78+200=4912.785000Pa。进行主要通风机选型，新选主要通风机在工况点为（13000m3/min，5000Pa）的状态下能平稳运转。2.主要通风机的技术参数：风量：Q=13000 m3/min=217m3/s 负压：H=5000 Pa3.主要通风机选型功率计算根据工况点参数计算所需功率 (标准状态下的参数计算)：NKHQ/（1000 效）式中：K-功率储备系数 ，K取1.2N-轴功率H-压力Q-风量效效率N容易1.25000217/(100080%)1627.5kW根据以上计算特选取电机装机功率为2900kW。4.风机型号确定根据流量计算选型，并根据无因次性能曲线对照，以确保准确选型，并且保证风机高效运行。按照流量公式D24.32Q/（n）1/3计算：式中：n-叶轮转速 ，n=580 r/minQ-风量 Q=217 m3/s-流量系数 =0.22D24.32217/(5800.22) 1/33.6综上所述：选用主要通风机型号为36，装机功率2900kW（附2*900KW性能曲线图）根据性能曲线图知：进行第二步通风系统改造后，若矿井扩区，现选的2*900kW主通风机也能满足风量要求，不需再更换主通风机。九、矿井通风系统改造工程及投资概算（一）更换主要通风机及附属装置改造工程