煤矿采区通风系统优化方案.doc

煤矿通风系统优化方案煤矿通风系统优化方案通风防突办二一二年二月二十九日1通风系统现状分析*煤矿此次通风系统改造时间紧迫、任务重，为保证矿井正常生产，对于矿井通风风量进行调整，同时为保证整体优化方案与局部整改措施的统一，必须以矿井阻力测定（详细内容见阻力测定报告）数据为基础，准确获取全矿井的总阻力。1.1 矿井通风现状参数1.1.1 通风系统矿井通风方式采用分区抽出式通风，现有2个采区，通风方法为机械抽出式。矿井主要由*平硐、*平硐排水巷、一采区回风井、二采区回风井。矿井主要通风机型号：一采区BDK54-6-15-04型对旋轴流式通风机两套，功率552kw，额定风压：1470Pa，额定风量：2021.6m3/min，一台工作，一台备用。一采区配风量2400 m3/min（见风量分配表），实测风量2673 m3/min；二采区：FBCDZ-6-19型对旋轴流式通风机两套，功率1852kw，额定风压：987-3737Pa，额定风量： 6300m3/min，一台工作，一台备用。二采区配风量2580 m3/min（见风量分配表），实测风量2881 m3/min；矿井通风系统布置合理，所有工作面、采区均为独立通风，井下局部通风机采用FBDY6.0/30型对旋风机，并实现了双风机双电源自动切换和风电、瓦斯电闭锁。通风路线：矿井新鲜风流经*主平硐、8#排水巷分别进入一采区、二采区。一采区新鲜风流经*主平硐分别进入两条支路后汇至*m水平7#联络巷：一条经一采区7#车场通风道（+*m水平7#联络巷）一采区材料道*m水平7#联络巷；一条经一采区石门皮带巷7#石门皮带巷（中段）+*m水平7#联络巷；+*m水平7#联络巷7#主运输下山*运输巷*综采面*回风巷*上山17121上山17121回风巷一采区回风石门、一采区总回风巷风井经一采区主通抽出地面；+1935m水平7#联络巷7#材料下山+1830m水平石门绕道37122回风巷27121上山17121上山17121回风巷一采区回风石门、一采区总回风巷风井经一采区主通抽出地面；+1890m水平7#联络巷7#主运输下山由局部通风机压至37123开切眼（已停掘）37123运输巷37123上山37122上山37121上山27121上山17121上山17121回风巷一采区回风石门、一采区总回风巷风井经一采区主通抽出地面；+1890m水平7#联络巷由局部通风机压至36123行人下山掘进工作面（另一局部通风机压至36123回风巷掘进工作面）6#回风上山17121上山17121回风巷一采区回风石门、一采区总回风巷风井经一采区主通抽出地面；+1890m水平7#联络巷7#主运输下山37123运输联络巷37123下山37122上山27121上山17121上山17121回风巷一采区回风石门一采区回风石门一采区总回风巷风井经一采区主通抽出地面；+1890m水平7#联络巷7#材料道一采区7#水仓37123运输联络巷37123上山37122上山27121上山17121上山17121回风巷一采区回风石门一采区回风石门一采区总回风巷风井经一采区主通抽出地面；+1890m水平7#联络巷一采区下部变电所下部变电所回风下山一采区上部变电所16121下山16121回风巷一采区回风石门一采区总回风巷风井经一采区主通抽出地面；二采区新鲜风流经*主平硐、二采区主大巷、二采区斜石门、二采区集中运输上山、二采区集中运输石门分别进入各支路；一条经+1870m水平运输石门4#猴车道中部联络巷4#猴车道4#人行上山及4#材料上山七一平峒二采区风井经二采区主通抽出地面；一条经6#运输下山36211运输联络巷36211行人上山36211回风联络巷26221轨道下山26221回风巷*回风石门4#人行上山及4#材料上山七一平峒二采区风井经二采区主通抽出地面；一条经6#运输下山36211运输联络巷36211运输巷36211中部运煤下山36211回风巷36211回风联络巷26221轨道下山26221回风巷*回风石门4#人行上山及4#材料上山七一平峒二采区风井经二采区主通抽出地面；一条经6#运输下山36211运输联络巷36211运输巷36211综采工作面36211回风巷36211架子通道36211回风联络巷26221轨道下山26221回风巷*回风石门4#人行上山及4#材料上山七一平峒二采区风井经二采区主通抽出地面；一条经6#运输下山36211运输联络巷36211运输巷36211综采工作面36211中间巷36211回风联络巷26221轨道下山26221回风巷*回风石门4#人行上山及4#材料上山七一平峒二采区风井经二采区主通抽出地面；一条经6#运输下山由局部通风机压至二采区6#主运输大巷掘进工作面（另一局部通风机压至6#排水巷掘进工作面）二采区6#主运输大巷36221上山36221回风联络巷26221轨道下山26221回风巷*回风石门4#人行上山及4#材料上山七一平峒二采区风井经二采区主通抽出地面；一条经6#运输下山+1800m水平集中运输石门+1800m水平5#联络巷5#副水仓5#轨道下山*回风石门4#人行上山及4#材料上山七一平峒二采区风井经二采区主通抽出地面；一条经6#运输下山+1800m水平集中运输石门+1800m水平4#联络巷4#猴车道4#人行上山及4#材料上山七一平峒二采区风井经二采区主通抽出地面；另一条经*回风石门4#人行上山及4#材料上山七一平峒、二采区风井经二采区主通抽出地面。1.1.2 矿井3月份风量分配计划表1 一九三煤矿2012年3月份风量分配计划 日期：2012年2月22日序号供 风 地 点沼气二氧 化碳温度同时工作最多人数同时爆炸最多炸药量最低风速风路 长度通风 断面风 量风 速备 注()()(人)(kg)(m/s)(m)(m2)(m3/min)(m/s)一九三平峒30014.4一矿井总进风49801主平峒(测风站)进风 85014.1 46205.46最高允许风速8(m/s)2*平峒排水巷进风29003.4 3601.76此风由南山排水巷口进入二二采区运输大巷2110三一采区总进风25101一采区炸药库2005.6 800.24216121运输巷1005.5 900.2731935m水平7#联络巷0.15608.0 1800.3841935m水平上部车场通风巷608.0 11502.4057#石门皮带巷0.25406.0 8602.396一采区上部变电硐室0.152010.0 900.15717121运输巷506.8 600.158一采区7#-8#石门排水下山606.0 600.17此风进入二采区97#排水巷1005.7 500.15此风进入二采区一采区风量分配24001+*水平6#-7#石门1205.5 3401.03216121行人上山1604.0 3201.33最低允许风速0.15(m/s)3一采区7#运输下山（中段）1206.0 9202.56最高允许风速6(m/s)4一采区7#材料道（上段）12010.0 13302.2251890m水平联络巷5010.0 9501.586一采区下部变电硐室15014.0 1300.157一采区6#运输下山4308.3 1300.26827121运输巷 306.5 600.1597#主运输下山46010.0 12202.03最高允许风速6(m/s)1037122回风巷(东) 507.6 700.151137122运输巷0.2582010.3 5300.861237122综采面0.2515014.0 6500.77最高允许风速4(m/s)1337122上山1208.3 8801.771437123回风巷(东) 506.5 600.151537123开切眼到位停掘工作面65010.0 1600.27161830m水平材料绕道9510.0 1200.20最低允许风速0.15(m/s)177#主水仓通风道606.0 800.22187#水泵房6011.0 1000.151937123下山1208.3 8201.652036123行人下山掘进面5010.0 1600.27211836联络巷506.8 600.15221795联络巷506.8 600.15237#皮带下山(下段)13010.0 2800.4724一采区回风巷0.020.041007.6 24005.26最高允许风速8(m/s)四二采区总进风25801二采区煤仓303.0 3001.672二采区斜石门(测风站)508.5 16303.20最高允许风速4(m/s)37#-8#排水石门806.8 4701.15此风由一采区进入二采区风量分配25801150皮带上山1008.0 3000.63225211运输巷208.0 700.1536#水仓下山674.4 3601.3746#水泵房7010.0 3000.5056#主水仓706.8 600.1565#副水仓406.0 700.1974#猴车道中部联络巷208.0 800.1784#猴车道下部联络巷1208.0 1200.25925221运输巷306.8 800.201035221下山1208.0 800.171126221运输巷206.5 600.151226211运输巷206.5 600.151336221行人上山1208.0 5501.15最低允许风速0.15(m/s)1436211行人上山1408.0 800.17最低允许风速0.15(m/s)1536211回风联络巷808.0 10502.191636211运输巷0.2578010.1 9101.501736211回风巷61010.1 6501.071836211中间巷(东)50010.1 2000.331936211中部下山1504.0 600.252036211综采面0.2520012.6 8501.12最高允许风速4(m/s)2136221运输联络巷3016.0 2500.2622三采区6#集中运输巷掘进面0.25160016.0 3000.31到位停掘236#水仓扩容掘进面5507.6 1600.3524二采区下部变电所0.152010.0 1400.2325*回风石门0.155010.0 1000.1726二采区回风巷0.020.042008.0 25805.38最高允许风速8(m/s)1.1.3矿井2月中旬实测风量1.1.3.1一采区表2 一 九 三 煤 矿 测 风 报 旬 表（2月中旬）测定日期：2012年2月15日序号测风地点断面(m2)CH4 (%)CO2 (%)风速(m/s)风量(m3/min)温度()备注说明1*煤矿主大巷测风站14.1 0.00 0.00 5.70 4825 212*平峒排水巷进风3.0 0.02 0.04 2.15 387 143一采区炸药库5.6 0.02 0.04 0.24 81 144一采区上部变电所10.0 0.02 0.04 0.20 122 1456#7#石门6.2 0.04 0.14 0.93 346 14616121行人上山7.6 0.04 0.14 0.76 345 14717121运输巷6.8 0.02 0.04 0.20 81 14816121运输巷6.8 0.02 0.04 0.20 81 1496#运输下山8.0 0.02 0.04 0.55 264 14101935车场5.7 0.02 0.04 3.60 1232 14111935联络巷8.0 0.02 0.04 0.43 206 14121890联络巷8.0 0.02 0.04 1.84 884 1413一采区皮带下山6.5 0.02 0.04 2.39 933 141427121运输巷7.6 0.02 0.02 0.18 80 14157#8#排水下山5.6 0.02 0.04 0.20 66 14167#运输下山10.0 0.02 0.04 2.06 1238 1417一采区下部变电所14.0 0.02 0.04 0.20 168 141837122回风巷（东）7.6 0.02 0.04 0.26 120 141937122回风巷（西）8.6 0.04 0.14 1.15 592 142037122运输巷8.6 0.02 0.04 1.15 592 142137122综采面11.0 0.04 0.14 0.90 591 142237123上山8.0 0.04 0.14 1.51 727 142337123开切眼8.6 0.04 0.14 0.33 170 142437122上山8.0 0.04 0.14 1.97 946 14257#材料道（上段）10.0 0.02 0.04 2.40 1437 14267#材料道（下段）10.0 0.02 0.04 0.75 452 14271836联络巷7.6 0.02 0.04 0.20 89 14281795联络巷7.6 0.02 0.04 0.20 89 14297#材料绕道7.4 0.02 0.04 0.40 176 14307#水泵房10.0 0.02 0.04 0.29 172 14317#水仓通风道5.2 0.02 0.04 0.20 61 14327#水仓运煤道7.0 0.02 0.04 0.20 84 14337#水仓运煤道（东）10.0 0.02 0.04 0.23 138 14347#水仓运煤道（西）10.0 0.02 0.04 0.37 222 14357#排水巷3.0 0.02 0.04 0.31 56 1436一采区总回风巷7.6 0.04 0.14 5.78 2637 111.1.3.2二采区表3 一 九 三 煤 矿 测 风 旬 报 表（2月中旬）测定日期：2012年2月14日序号测风地点断面(m2)CH4 (%)CO2 (%)风速(m/s)风量(m3/min)温度()备注说明1一至二采区主大巷测风站12.5 0.02 0.04 2.76 2072 142二采区煤仓上山3.0 0.02 0.04 2.06 370 143二采区斜石门测风站8.5 0.02 0.04 3.34 1701 144*回风石门10.0 0.02 0.04 0.29 173 14526211运输巷7.6 0.02 0.04 0.20 89 14626221运输巷7.6 0.04 0.04 0.20 89 14725211运输巷7.6 0.02 0.04 0.20 89 14825221运输巷7.6 0.02 0.04 0.20 89 14936221回风巷（东）8.6 0.04 0.14 2.14 1102 141036221回风巷（西）8.6 0.04 0.14 1.32 681 141136211中间巷（东）8.6 0.04 0.14 1.92 991 141236211中间巷（西）8.6 0.04 0.14 2.14 1102 141336211上山7.0 0.02 0.04 0.26 108 141436211中部运煤上山4.2 0.02 0.04 0.24 60 141536211运输巷8.6 0.02 0.04 1.92 991 141636211综采面11.0 0.02 0.04 1.41 930 141736211回风巷8.6 0.04 0.14 1.37 705 1418二采区6#运输下山8.6 0.02 0.04 3.31 1708 1419二采区下部变电所14.0 0.02 0.04 0.19 161 14207#8#排水石门5.6 0.02 0.04 1.51 509 14214#猴车道（上段）8.0 0.02 0.04 0.51 247 14224#猴车道中部联络巷7.6 0.02 0.04 0.24 109 14234#猴车道下部平巷8.0 0.02 0.04 0.30 142 14246#水仓通风道4.4 0.02 0.04 1.35 357 14256#水仓泵房10.0 0.02 0.04 0.48 287 14266#水仓7.0 0.02 0.04 0.19 79 14275#水仓7.0 0.02 0.04 0.19 79 1428二采区6#水仓扩容掘进面7.6 0.04 0.14 0.35 161 142936211上山7.6 0.04 0.14 1.51 689 1430三采区6#运输巷掘进面14.0 0.04 0.14 0.40 337 1431二采区总回风巷8.0 0.04 0.14 6.00 2881 111.1.4 阻力测定结果（1）一采区总阻力 Ht=hs +hN=1086.4表4 风机房水柱计记录表时间静压Pa速压Pa全压Pa10:005903429812:005903429813:005903429814:005903429815:0059034298进行全矿阻力测定的过程中，同时记录了矿井主要通风机入风口相对静压hs=590Pa，平均值为590Pa，以及速压为342 Pa 从以上计算中可知矿井自然风压约为6.4Pa，忽略掉通风机扩散器出口处的风速，根据以上数据矿井通风总阻力为： ht=590+342+6.4=938.4Pa一采区等级孔为1.79 m2，可见为通风中等时期。（2）二采区总阻力 Ht=hs +hN=1035 Pa表5 风机房水柱计记录表时间静压Pa速压Pa全压Pa10：00860150101011：00860150101012：00860150101013：00860150101014：008601501010进行全矿阻力测定的过程中，同时记录了矿井主要通风机入风口相对静压hs=860Pa，平均值为860Pa，以及速压为150Pa。从以上计算中可知矿井自然风压约为25Pa，忽略掉通风机扩散器出口处的风速，根据以上数据矿井通风总阻力为： ht=860+150+25=1035 Pa目前矿井有三套反映矿井总阻力的数据：1）风机房水柱计：静压1600Pa，速压200Pa；2）风机在线监控数据：2100-2300Pa（负压）；3）KJ66监控系统：2500-2800Pa（负压）；由于反映矿井总阻力的三组数据之间存在较大的差别，因此对于矿井总阻力究竟是多少，需要阻力测定来确认。经过对测定数据的分析，实测总阻力为1350.5Pa、自然风压6.8Pa，因此确认风机房水柱计的数值是准确的，并按以下公式计算出矿井总阻力：ht = hr-hv+HN=1615.5 215.5 +6.8 =1406.8 Pa二采区通风等级孔为1.58 m2，可见为通风中等时期。1.2当前系统存在的主要问题*煤矿属于老矿井，基础条件较差、井巷系统复杂、通风设施杂多、采空区多，难以管理、巷道维护困难。存在以下问题：1.2.1回风段通风阻力大*煤矿一直被鉴定为低瓦斯矿井，矿井目前采用分区抽出式通风系统。矿井有一、二采区总回风井，均为通风断面小，阻力大，风速超标。2优化方案2.1 优化目标基本参数：产量：2012年原煤产量47万吨；回采工作面数：2个综采工作面，一、二采区各一个；掘进工作面数：4个，一、二采区各两个；开采煤层：6、7；拟解决的主要问题：（1）简化通风系统，提升通风能力，增加通风系统的合理性、可靠性和抗灾变能力；（2）充分减少一、二采区总回风量，以达到一、二采区总回风巷的通风标准；（3）有效降低矿井总回风段通风阻力。2.2方案选择方案一、调整局部通风巷道2.2.1优化方案基本思路2.2.1.1 采区通风系统优化方案（1）一采区通风优化现7#材料下山与7#运输下山、7#运输下山与7#回风下山之间的统联络巷较多，造成总回风量超额，在遵循煤矿安全规程的前提下，需对局部用风地点进行降风，对一些联络巷进行密闭。即降低风量与封闭的巷道如下：建密闭巷道：27121运输巷、1836联络巷、1795联络巷、7#水仓通风道、37123回风巷（东）、26121运输巷；风量调整巷道：6#运输下山。（2）二采区通风优化建筑密闭巷道：36211人行上山；风量调整巷道：6#主运输大巷（东）。（3）矿井优化后风量分配计划表6 风量分配计划序号供 风 地 点最低风速风路 长度通风 断面风 量风 速备 注(m/s)(m)(m2)(m3/min)(m/s)一九三平峒一矿井总进风45501主平峒(测风站)进风85014.1 41904.95最高允许风速8(m/s)2*平峒排水巷进风29003.4 3601.76此风由南山排水巷口进入二二采区运输大巷2020三一采区总进风21301一采区炸药库2005.6 800.24216121运输巷1005.5 900.2731935m水平7#联络巷0.15608.0 1800.3841935m水平上部车场通风巷608.0 8701.8157#石门皮带巷0.25406.0 8602.396一采区上部变电硐室0.152010.0 900.15717121运输巷506.8 600.158一采区7#-8#石门排水下山606.0 600.17此风进入二采区97#排水巷1005.7 500.15此风进入二采区一采区风量分配21301+*水平6#-7#石门1205.5 3401.03216121行人上山1604.0 3201.33最低允许风速0.15(m/s)3一采区7#运输下山（中段）1206.0 6901.92最高允许风速6(m/s)4一采区7#材料道（上段）12010.0 10501.755一采区下部变电硐室15014.0 1300.156一采区6#运输下山4308.3 1300.2677#主运输下山46010.0 9201.53最高允许风速6(m/s)837122回风巷(东) 507.6 700.15937122运输巷0.2582010.3 5300.861037122综采面0.2515014.0 6500.77最高允许风速4(m/s)1137122上山1208.3 6501.311237123回风巷(东) 506.5 600.151337123开切眼到位停掘工作面65010.0 1600.27141830m水平材料绕道9510.0 1200.20最低允许风速0.15(m/s)157#水泵房6011.0 800.151637123下山1208.3 5601.121736123行人下山掘进面5010.0 1600.271836123回风巷掘进面5010.0 1600.27197#皮带下山(下段)13010.0 1600.2720一采区总回风巷1007.6 21204.65最高允许风速8(m/s)二采区总进风24901二采区煤仓303.0 3001.672二采区斜石门(测风站)508.5 15403.02最高允许风速4(m/s)37#-8#排水石门806.8 4701.15此风由一采区进入4二采区风量分配24905150皮带上山1008.0 3000.63625211运输巷208.0 700.1576#水仓下山674.4 3601.3786#水泵房7010.0 3000.5096#主水仓706.8 600.15105#副水仓406.0 700.19114#猴车道中部联络巷208.0 800.17124#猴车道下部联络巷1208.0 1200.251325221运输巷306.8 800.201426221运输巷206.5 600.151526211运输巷206.5 600.151636221行人上山1208.0 5401.13最低允许风速0.15(m/s)1736211回风联络巷808.0 10702.231836211运输巷0.2578010.1 10701.771936211回风巷61010.1 6501.072036211中部下山1504.0 600.252136211综采面0.2520012.6 10101.34最高允许风速4(m/s)2236221运输联络巷3016.0 2400.2523三采区6#集中运输巷掘进面0.25160016.0 3000.31到位停掘246#水仓扩容掘进面5