双阳磷矿通风设计.doc

贵州开阳双阳磷矿有限公司贵州开阳双阳磷矿有限公司 矿井通风设计矿井通风设计 项目负责 审 核 设 计 贵州创新矿冶工程开发有限责任公司 二 七年四月 目目 录录 一 概 述2 二 通风系统的选择15 三 矿井需风量计算15 四 风量分配18 五 矿山通风阻力及等级孔18 六 矿井通风设备的选择 20 七 矿井通风管理 22 八 矿井通风经济概算30 附附 表 综合技术经济指标表表 综合技术经济指标表 附图 附图 附图 1 通风系统图 附件 附件 1 贵州省国土资源厅 2003 年 2 月颁发的 采矿许可证 副本 证号 5200000320006 2 贵州开阳双阳磷矿有限公司提交的设计委托书 一 概一 概 述述 一 设计依据 一 设计依据 1 设计依据 1 贵州开阳双阳磷矿有限公司提供的设计委托书 2 贵州省国土资源厅 2003 年 2 月颁发的 采矿许可证 副本 证号 5200000320006 3 开采方案设计 4 国家安全生产监督管理局 国家煤矿安全监察局令 第 9 号 非煤 矿矿山企业安全生产许可证实施办法 5 金属非金属地下矿山安全规程 GBl6424 1996 6 有色金属采矿设计规范 YSJ019 92 7 有色金属矿山井巷工程设计规范 YSJ021 93 试行 8 爆破安全规程 GB6722 2003 9 金属非金属矿山安全质量标准化企业考评办法及标准 安监总 管一字 2005 27 号 10 化工矿山地下开采设计规范 11 化工矿山安全规程 12 我公司设计人员到矿山现场实地收集的的资料 二二 交通位置及气候交通位置及气候 矿区距金钟镇 3 公里 运距 距开阳县城城关镇 17 公里 距川黔线支 线 小寨坝 中心站 中心火车站运距约 6km 矿区地理坐标为 东经 106 49 07 106 49 55 北纬 27 03 23 27 04 14 交通十 分方便 本区属亚热带温和湿润气候区 据气象资料统计 最高气温 35 4 C 7 月份 最低气温 10 1 C 1 月份 年平均气温 10 6 15 3 C 年 平均降雨量 1205 0mm 年平均蒸发量 1385 1mm 年均无霜期 270 天 春夏季 以东南风为主 秋冬季以西北风为主 平均风最大风速 3 33 10 67m s 最 大风速 22m s 气温总体具有冬无严寒 夏无酷署的特点 三 矿山供电情况 三 矿山供电情况 本矿电源引至当地变电所 10kv 供地面用电变压器 500kv A 一台 供井 下用电的变压器 250kv A 一台 下井电缆 70m2一趟 四 开采范围及开采规模 四 开采范围及开采规模 1 开采范围 贵州省国土资源厅 2003 年 2 月颁发的 采矿许可证 副本 证号 5200000320006 该矿区本次开采设计范围由 10 个拐点坐标控制 开采深度 1140m 660m 标高 2 矿山规模 根据 采矿许可证 副本 证号 5200000320006 矿山设计规模为 15 万吨 年 矿区范围拐点坐标表矿区范围拐点坐标表 表 1 1 拐点编号 XY 1299542036382820 2299571536383060 3299548436383350 4299606036383842 5299582036384150 6299448036383030 7299473636382726 8299533036383160 9299538036383090 10299528036382990 矿区面积 0 8275km2 开采深度由 1140 米至 660 米标高 五五 矿床地质及构造特征矿床地质及构造特征 1 地层 矿区范围内主要出露第四系 Q 寒武系下统清虚洞组 1q 金顶山 组 1j 明心寺组 1m 震旦系上统灯影组 Zbdn 陡山沱组 Zbd 震旦系下统南沱组 Zann 现从新到老叙述如下 第四系 Q 主要为黄色 褐色 褐红色等砂土 亚砂土及粘土 亚粘土等残坡积物 组成 常分布于地势低洼或缓坡地带 与下伏地层为角度不整合接触 厚 0 31 49 m 平均厚 7 00m 寒武系 矿区出露寒武系中统及下统 分布于区内东侧 寒武系中统高台组及及石冷水组 2g s 分布于矿区东部 呈带状分布 高台组主要由黄绿 灰色薄含粉砂白云 质粘土岩及白云岩 粘土质白云岩 石冷水组由浅灰 灰色薄 厚层微晶白 云岩 粘土质泥晶白云岩 顶部为石英粉砂岩组成 矿区未见顶 厚大于 160 米 寒武系下统 1 清虚洞组 1q 为深灰色厚层 中厚层细晶灰岩 泥灰岩 下部泥灰岩夹灰岩团块 矿 段内出露不全 未见顶 常形成中低山溶蚀地貌 整合 金顶山组 1j 上部为灰绿 黄灰色钙质页岩夹薄层粉砂岩及团块状灰岩 中上部为一 层灰色 深灰色生物灰岩 鲕状灰岩与泥晶块状灰岩互层 灰岩厚 40 60 米 中下部为灰绿色 灰色含云母细砂岩夹薄层细砂岩 底部为深灰色 灰色页 岩 本层受断层破坏 出露不全 厚度大于 203 10 米 地形特征为陡坡或陡 崖 整合 明心寺组 1m 为灰绿 深灰色含粉砂质页岩 上部夹少量薄层细砂岩或粉砂岩条带 下部偶夹鲕状灰岩透镜体 矿段内受断层破坏 出露不全厚度大于 194 18 米 为缓坡侵蚀地形 整合 牛蹄塘组 1n 为黑色炭质页 泥 岩 底部为深灰色 黑灰色硅质磷块岩 称上磷矿 厚 0 1 米左右 呈透镜状连续分布 厚度和品位不稳定 该层厚 23 44 63 16m 形成缓坡地形 假整合 震旦系 Z 灯影组 Z2dn 分五个岩性段 由于第一和第二岩性段在本矿段内间无稳定可供对比的 分层标志 而两段厚度之和仅 100 21 147 66m 作为一个岩性段也是适宜的 为了保持全矿区地层划分的统一性 将一段合并为一加二段 第五段 Z2dn5 灰色 黄灰色薄层硅质 泥质白云岩夹兰灰色页岩及 黑色硅质岩透镜体 厚 5 72 20 23m 第四段 Z2dn4 浅灰色厚层细晶白云岩 底部为一层厚 0 50 1 50m 的灰黑色中厚层花斑状白云岩 分层标志 厚 71 69 93 84m 第三段 Z2dn3 灰色 深灰色中厚层碎花状及条带状细晶白云岩 含 薄壁相迭层石和核形石 底部为 1 2 层 厚 0 30 1 28m 的稳定深灰色 浅灰色内碎屑谷壳状白云岩 分层标志 厚 20 09 28 36m 第一加第二段 Z2dn1 2 上部浅灰色厚层 中厚层条带状 碎花状细 晶白云岩 富含核形石和小型迭层石 中下部浅灰色厚层细晶白云岩 具晶 洞构造 含层纹石 底部为 0 3 1 5m 厚的灰 黄灰色中厚层鲕状细晶白云 岩 同心园状的鲕粒粒径一般 0 5 1mm 在岩石中分布均匀 该层在全矿段 稳定 为良好的见矿标志层 厚 84 10 129 68m 假整合 陡山沱组 Z1d 上部 乳白色硅质岩 含磷砂砾岩 灰绿色含磷页岩 灰色微带蔷薇红 色含锰白云岩 该层多为矿层直接顶板 厚 0 7 35mm 假整合 中部 深灰 蓝灰色 茶色致密状 碎屑状 条带状磷块岩 中下部夹 1 3 层 单层厚 2 10cm 的灰绿色含磷页岩 厚度 0 7 13 73 m 平均厚 5 88m 间断 下部 灰绿色细至中粒石英砂岩 普遍含星点状自形晶黄铁矿颗粒 与 下伏地层南沱组 Zann 为不整合或假整合接触 厚 2 97 13 84m 平均厚 7 43m 间断 南华系 Nh 南沱组 Nh2n 为紫红色页岩 偶夹灰绿色页岩 顶部为紫红色冰碛砾岩厚 2 3m 本 层在矿段范围 内未见底 出露厚度大于 21m 2 构造 矿区构造较发育 褶皱构造除洋水复背斜外 还发育有次级小褶曲构造 在所有构造中尤以断裂构造最为发育 它破坏了岩矿层连续性及完整性 使 矿层被错切变薄和重复 发育于区内和近旁的断裂主要呈南北向 北北东向 展布 其中主要有 F41 F103 F21 和 F66等 这四条断裂均为走向纵断层 F41和 F103断层对磷矿层的出露和展布起控制作用 现将主要断层特征叙述如 下 1 F41 逆断层 地表上在矿段外围西北部出露 在勘查内为隐伏断层 倾向 100 130 倾角 35 60 其变化特征是南陡北缓 上部和深 部较陡 垂直断距 135 320m 斜断距 165 500m F41断层将磷矿层错切破坏 将磷矿层切割为下盘部份的矿称为下盘矿 断层上盘部份称上盘矿 下盘矿受断层的牵引产生挠曲和次级断裂 致使矿 层空间形态复杂化 2 F103逆断层 属 F41的分枝纵断层 地表上在矿区外围西北部出露 在矿段内为隐伏断层 地表上在 E70线至 E72线以南与 F41断层重合为一条断 层 F103断层产状 倾向 120 130 倾角 35 42 断层面较平直 垂直 断距 50 100m 斜断距 350 400m F103断层将矿区上盘矿错切分割为为两个矿体 即断层上盘磷矿为二号 矿体 断层下盘磷矿为一号矿体 由于后期的近于南北向应力作用 F103断 层面成为部分一号矿体的直接顶板和二号矿体的直接底板 使部分矿石产生 角砾岩化 3 F21断层 地表上在矿区西北部出露 断层产状 倾向 110 130 倾角 30 38 垂直断距 30m 左右 斜断距 60m 左右 从区域资料分析 F21断层延伸较长 深部控制较少 推测将对将二矿体 错切破坏 将二矿体深部造成成平距约 350 400 米的无矿空白带 4 F66正断层 地表上在矿段西北部出露 本断层在 地表露头明显 断层 产状倾向120 130 倾角 60 左右 有北陡南缓的规律 断层垂直断距 180m 斜断距 280m 矿区范围内未切割矿层 六六 矿体特征及矿石矿体特征及矿石特征特征 1 矿层产状与特征 一矿体 分布于 F41 断层上盘和 F103 断层下盘之间 在矿段内为隐伏矿体 北 起矿区北边界 南止于 E76 勘探线附近 东边界线为 F103 断层与矿体的切 线 西边界以矿界范围西边界为界 一矿体通过 15 个工程揭露 厚度极值 1 02 9 38m 平均厚度 3 13m 厚度变化系数 98 厚度变化属较稳定类型 二矿体 分布于 F103 逆断层上盘 为隐伏矿体 矿层北 西 南为矿区范围为 界 东部以 F21 断层切割矿层点为界 上盘矿二号矿体产状与地层一致 倾向 110 135 度 倾角 24 35 度 在 1050m 标高以上的部分矿体 由于受 F103 断层的牵引作用 矿层产状与 F103 一致 F103 断层倾角比地层大 所以矿层有上 西 陡下 东 缓的 特征 远离断层的矿层产状稳定 在 23 28 度范围内变化 二矿体通过 18 个工程揭露 厚度极值 0 70 8 43m 平均厚度 4 45m 厚度变化系数 56 厚度变化属较稳定类型 下盘矿 分布于 F41 断层下盘 在矿段内为隐伏矿体 北起矿区北边界 南止于 E72 勘探线附近 东边界线为 F103 断层与矿体的切线 西边界以矿界范围西 边界为界 下盘矿产状与地层产状一致 倾向 110 140 度 倾角 21 度 矿层深部 因受 F41 断层逆推作用影响 形成一轴向与 F41 断层走向一致的宽缓牵引向 斜 见剖面图 E72 勘探线 二矿体通过 9 个工程揭露 厚度极值 3 95 8 34m 平均厚度 4 99m 厚度变化系数 34 属矿层厚度变化稳定型矿层 矿层产于震旦系下统陡山沱组上部含磷岩系中 矿层呈层状 似层状产 出 因 F41 F103 F21及 F66断层将矿区磷矿层错切破坏为相对独立的三个矿 体 据矿体与断层的相对位置将矿块命名为下盘矿 一矿体和二矿体 下盘矿分布于 F41断层下盘 矿区范围内矿体长约 380 1007 米 宽约 0 370 米 保有资源 储量为 158 0 万吨 为小型规模 一矿体为分布于 F41 与 F103逆断层之间的磷矿 矿区范围内矿体长约 380 1670 米 宽约 0 480 米 保有资源 储量为 224 9 万吨 为小型规模 二矿体为分布于 F103 断层 上盘的磷矿 矿区范围内矿体长约 380 2160 米 宽约 516 1086 米 保有 资源 储量为 1039 4 万吨 为中型规模 2 矿石质量 矿石呈深灰色 灰色 体重 2 87g cm3 矿石具凝胶结构 内碎屑结构 矿石有致密块状构造 条带状构造及角砾状构造 3 矿物成份 矿石矿物成份单一 以低碳氟磷灰石为主 次为碳磷灰石 磷灰石 脉 石矿物主要有白云石 石英及水云母等 4 矿石的化学成份 矿石化学组分有 P2O5 MgO F SiO2 其中有益组分为 P2O5 有害组分 为 MgO F SiO2 5 有益成份 P205 一矿体 P205含量极值 26 53 31 95 平均 29 41 二矿体 P205 含量极值 27 07 32 09 平均 29 86 下盘矿 P205含量极值 31 15 33 76 平均 32 59 七 矿床开采技术条件 七 矿床开采技术条件 1 水文地质条件 矿区位于洋水磷矿区南部的牛赶矿段北部 处于区域水文地质单元中处 于补给区位置 灯影组白云岩为矿层主要充水含水层 分布在洋水背斜东 西两冀 面积约 6 平方公里 出露地势南高北低 洋水河是区内主要地表水 体 在洋水背斜核部由南向北流动 灯影组地层为矿区主要充水含水层 呈环状分布于洋水背斜东 西两翼 近核部地段 由南向北标高逐渐降低 厚 200 296m 水位埋深一般 50 200m 局部地段小于 50m 和 200m 含水层富水性弱至中等 地下水化学 类型为 HCO3 Ca Mg 型 含水层为磷矿层直接顶板 对矿层充水影响较大 陡山沱组含磷岩系富水性较弱 对矿层充水基本无影响 位于矿区边缘 与磷矿层及主要充水含水层间隔有巨厚隔水层 对矿床充水无影响 隔水层为寒武系下统牛蹄塘 明心寺 金顶山组 1n j 泥岩 页岩 及砂岩 呈环状分布于洋水背斜两翼 厚 636 767m 为矿层主要充水含水 层的上覆地层 板溪群清水江组 Ptbhbq 页岩 砂质板岩 南沱组页岩 泥岩 为陡 山沱组含磷岩系下伏地层 厚度大而稳定 灯影组白云岩含水层地下水主要补给来源为大气降水 据牛赶冲矿段的 水文地质资料反映 地下水动态季节性变化非常明显 雨季地下水位明显升 高 泉 老硐等排水量增大 旱季地下水位下降 流量减少 甚至个别泉点 干枯 灯影组含水层在接受大气降水补给后 地下水主要运移和赋存于溶蚀裂 隙和小型管道中 因受地貌和构造的制约 地下水经洋水背斜两翼由南向北 流动 至北倾伏端锰汞厂地段排入洋水河 也有小部分地下水流经背斜两翼 冲沟时出露成泉而排入洋水河 水文地层边界条件 灯影组含水层之上和陡山沱组磷矿层之下均为巨厚 隔水层 隔水性能良好 矿区南倾伏端以南 E82 线 W1 线 至狼鸡岭一带为 地下水分水岭 北倾伏端为排泄边界 这样完全隔绝了区域地下水和矿区地 下水的水力联系 使矿区成为一完整 封闭 独立的水文地质单元 1 含 隔水层特征 矿区内出露地层分析 区内相对含水层寒武系高台组及石冷水组 清虚 洞组及震旦系灯影组白云岩 高台组及石冷水组 清虚洞组含水层与磷矿层 之间有具厚的隔水层相隔 未来矿山开采磷矿层影响甚微 对磷矿层开采有 影响含矿层仅震旦系灯影组含水层 分布在矿区外围西北部 呈北东 南西 向延利出矿区 厚 230 250m 富水性弱至中等 水位埋深变化较大一般 28 26 286 41m 据牛赶冲矿段抽水试验资料 渗透系数 K 0 00903 1 0659m d 米 昼夜 单位涌水量 q 0 0094 0 8340L s m 升 秒 米 地表灯影组出露泉点分布标高比较高 水动态不很稳定 泉水一般流量 0 10 4 39l s 综上所述 矿段主要充水含水层为灯影组白云岩 对矿床充水有较大影 响 该含水层为不均一溶蚀裂隙含水层 地下水类型为溶蚀裂隙潜水 2 隔水层 寒武系下统牛蹄塘组 明心寺组 金顶山组泥 页 粉砂岩 为灯影 组含水层之盖层 在矿区内分布广 厚度大于 400m 与灯影组地层呈假整合 接触 板溪群清水江组 震旦系南沱组 陡山沱组页岩 砂岩 是磷矿层下 伏地层 位于矿段西部 厚度大于 200m 为良好的隔水层 矿区水文地质条件属简单的岩溶充水矿床 2 矿区工程地质特征 1 矿层的顶板主要为硅质岩 含锰白云岩 粘土岩 硅质岩厚 0 5 91m 为矿层的直接顶板 含锰白云岩厚 0 51 3 89 m 为矿层的直接或间接顶板 其稳固性能较好 粘土岩及含磷砂质砾岩呈 透镜状产于含锰白云岩与角砾状白云岩之间 为矿层的间接顶板 厚 0 1 12 m 遇水软化 崩解 易与上伏岩层脱离产生垮塌 稳固性能差 开采时对于粘土岩及含磷砂质砾岩出露地段要采取必要的处理措施 防止小 规模垮塌或掉块现象 矿层底板 为灰绿色厚层状石英砂岩 坚硬 属较稳固岩层 矿段地形切割深 相对高差一般 100 200m 地貌为中山 中低山山 地地貌 地层岩性单一 地质构造较发育 岩溶不太发育 岩体结构以层状 结构为主 岩石强度高 矿床为坚硬半坚硬层状矿床 矿层顶板中含有透镜 状软弱夹层 坑道顶板局部地段易发生小规模失稳现象 矿段局部地段易发 生矿山工程地质问题 矿段工程地质类型为简单偏中等型 环境地质条件 矿区地形切割深 相对高差一般 100 200m 磷矿层顶板为巨厚层灯影 组坚硬工程地质岩组 矿层底板为陡山沱和南沱组软弱工程地质岩组 故在 矿区东部形成高约 150 米的灯影组陡崖 易形成崩塌 滑坡 地裂缝 地面 塌陷等地质灾害 近年来双阳磷矿东侧的洋水河上流修筑公路或矿山及附近的采矿活动 导致地下水位下降 附近井泉干涸 水环境污染 发生滑坡 崩塌 流石流 地面塌陷 地裂缝等地质灾害 八八 矿床开采矿床开采 1 储量及矿山服务年限 矿区内地质储量为 1297 3 万 t 设计利用储量 991 万 t 可采储量 734 25 万 t 按 15 万吨 年计算 矿山服务年限 40 年 按 50 万吨 年计 算 矿山服务年限 16 3 年 2 开拓与采区布置 1 矿山开采现状 根据中化地质矿山总局贵州地质勘查院提交的地质报告和地矿部武汉劳 动保护科学研究所提交的矿山现状安全评价报告 业主提交的采掘工程平面 图 井上 下对照图等有关资料 矿山目前现有井筒 主平硐 回风平硐 1080m 以上为采空 现采场和坑道布置在 1080m 以下 井下坑道无通风设施 设备 地面未安装主要通风机 井下未安装局部通风机 现采用自然通风 极不规范 原有生产设备有 7655 凿岩机 6 台 142 汽车 85kw 3 台 MvF 4 7 型空压机 电机功率 22kw 4 台 矿山采用平硐 斜坡道联合开拓方案 井下采用 142 汽车运输 2 主要井筒情况 主平硐 利用原 1000 平硐作为本次设计主平硐 井筒净断面 15 23m2 三心 拱 锚喷网支护 维护加固现有井巷 封闭未利用井巷 作为矿石运输和进 风用 回风平硐 利用原有的 1110 水平平硐作为矿区南翼开拓的回风井和安全出口 解 人员安全出口运输用 井筒净断面 15 23m2 三心拱 锚喷网支护 回风平 硐作为本次设计的回风 和行人井筒 井筒特征表 表 1 2 井口标高 井筒 名称XYZ 方位角 坡度 主平硐 299593236382837 1000 3215 回风平硐 299560336382854 1110 3125 3 巷道断面情况 斜坡道断面 三心拱断面 宽 4 2m 高 3 6m 净断面 13 88m2 掘进 断面 15 81m2 一般采用锚网支护型式 若遇地质构造复杂地段 节理发育 地段和破碎地段 则须喷射 70 100mm 厚的混凝土加强支护 分段平巷断面 宽 4 5m 高 1 7 2 2m 低帮 净断面 11 34m2 掘进 断面 11 34m2 一般采用锚网支护型式 若遇地质构造复杂地段 节理发育 地段和破碎地段 则须喷射 70 100mm 厚的混凝土加强支护 回风上山 回风平巷 联络道 矩型断面 一般宽 2 5m 高 2 5m 净 断面 6 25m2 掘进断面 7 29m2 一般采用锚网支护型式 若遇地质构造复杂 地段 节理发育地段和破碎地段 则须喷射 70 100mm 厚的混凝土加强支护 九 采矿方法 九 采矿方法 1 采矿方法的确定 根据矿体赋存条件及开采技术条件 矿区范围内岩层的出露地层露头良 好 均为硬质岩类工程地质岩组 岩石抗压强度高 抗风化力强 岩土工程 地质良好 从总体上看是稳定的 在已有工程中均有出露 但矿层厚度不稳 定 因此可选用分段法和留矿法两种方案 而由于该矿区矿脉厚度较小 所 留设矿柱 或岩柱 不规则 其数量 形状 间距与尺寸要求比较灵活 针 对本矿山而言分段采矿法较为适宜 资源回收率可达到 75 左右 矿块参数 为 走向长 50m 中段垂高 40m 分段高度 8 10m 漏斗间距 5 7m 护巷矿 柱尺寸 5 5m 2 采场支护及顶板管理 采场内留规则矿柱或长条形支撑顶板 矿房回采完毕后进行矿柱回收 让顶板自然垮落 释放应力 以达到顶板管理的目的 主要运输巷道和斜坡 道须留设保安矿柱 保证生产安全 3 落矿及运输方式 每个采场内配置 3 台 7655 凿岩机钻孔爆破法落矿 采场中采用铲车装 矿 汽车在分段平巷中装矿经分段平巷 斜坡道 主平硐运至地面堆场或直 接外销 十 劳动组织 十 劳动组织 一 劳动定员及劳动生产率 1 年工作制度 矿山年工作天数 330 天 日工作制度 三 八 制 每天三班作业 2 全员效率 根据矿山设计生产能力 开拓方式 采矿方法 机械化设备配置水平 确定矿山全员效率 4 5t 工 二 劳动定员估算原则 根据矿山设计生产能力 年工作日天数 全员效率 按照 设计规范 规定进行估算 劳动定员估算 按设计改革精神 并结合本矿山管理制度 只估算生产 出勤人数 不考虑在藉系数 三 劳动定员估算结果 经估算 矿山职工总人数为 113 人 劳动定员估算结果详见表 1 3 劳动定员配备表劳动定员配备表 表 1 3 各班出勤人数序 号 人 员 类 别 一班二班三班合 计 生产工人 383837373737113113 一 其中 井下工人 30292988 二地面工人 55515 管理人员 3 33 33 39 9 矿长 1113 通风工 1113 三 电工 兼排水工 1113 生产人员合计生产人员合计 383837373737113113 二 通风系统的选择二 通风系统的选择 一 通风系统的选择一 通风系统的选择 一 通风方式的选择 根据矿床的开拓系统确定矿井的通风方式为中央并列式通风 详见通风 系统图 二 通风方法的选择 抽出式 二 通风线路二 通风线路 主平硐 斜坡道 分段平巷 回采工作面 回风平巷 回风上山 回风 平硐 三 矿井需风量计算三 矿井需风量计算 一 矿井所需风量计算 1 分别法 根据矿井生产的特点 矿井所需风量为各工作面需要的最大风量与独立 通风的硐室的风量总和 rdSSt QQQQkQ 式中 Qt 矿井总风量 m3 s Qs 回采工作面所需风量 m3 s Qs 备用回采工作面所需的风量 m3 s Qs 0 5 Qs Qd 掘进工作面所需风量 m3 s Qr 硐室所需的风量 m3 s k 矿井风量备用系 如果地段没有崩落区 k 1 25 1 40 地表有崩落区 k 1 35 1 50 1 回采工作面风量计算 回采工作面爆破所需风量的计算 回采工作面二个 回采工作面所面需风量为 式中 Q 巷道型回采工作面风量 m3 s A 一次爆破的炸药量 kg L0 采场长度的一半 m S 回采工作面横断面面积 m2 t 通风时间 s 回采工作面按排除粉尘所需的风量计算 0 5 10 8 5 4 m3 s SQ 式中 回采工作面要求排尘风速 m s 对于巷道型回采工作面 可取 0 15 0 5m s 断面小且凿岩机多时取大值 反之取小值 但必须 保证一个工作面的风量不能低于 1m3 s 耙矿巷道取 0 5m s 对于无底柱 崩落采矿法的进路通风取 0 3 0 4m s 其他巷道可取 0 25m s S 采场内作业地点的过风断面 m2 所以 回采工作面所需风量取最大风量 Q 2 6 m3 s 12 m3 s 2 掘进工作面风量计算 按排出炮烟计算风量 s m6 41502550 2400 5 25 5 25 3 0 SAL t Q 式中 Q 压入式通风风量 m3 s t 通风时间 1800s A 一次爆破炸药消耗量 21 6kg La 独头巷道长度 400m S 巷道断面积 m2 按排尘风速计算风量 0 25 10 8 2 7 m3 s SQ 式中 排尘风速 一般取 0 15 0 25m s S 巷道断面 m2 根据以上计算 各掘进工作面所需风量取最值 4m3 s 矿山配备二个 采准掘进工作面同时作业 因此掘进工作面所需风量为 2 4 8m3 s 3 硐室风量计算 矿山井下硐室有 空压机硐室 水泵硐室 均布置在进风流巷道中 无 需进行独立通风 不进行风量计算 本矿井所需的总风量 Qt 1 3 12 8 26m3 s 2 按最大班下井人数计算 矿井风量 Q 4NK 其中 4 每人需风量 m3 min N 最大班下井人数 38 人 K 矿井通风系数 取 1 25 计算得 Q 4 38 1 25 190m3 min 3 2m3 s 3 按井下汽车同时作业计算 根据 冶金矿山安全规程 井下部分 规定 有柴油机设备运行的矿 井 所需风量按同时作业机台数每马力每分钟供风量 立方米计算 22 3 8 10400 6 21 1800 1919 3 smSAL t Q a 有柴油设备运行的矿井 按同时作业机台数每千瓦每分钟供风量 4m3计 算 Q 4NW 4 3 85 1020 m3 min 17 m3 s 其中 4 每千瓦每分钟需风量 m3 min N 同时作业车辆数量 3 台 W 车辆功率 85kw 4 矿井总风量确定 根据以上计算 取最大值 确定矿井总风量为 26m3 s 四 风量分配四 风量分配 根据以上计算 矿井总风量确定为26m3 s 按井下各作业点实际供风地 点进行风量分配见表4 1 风量分配表 表4 1 供风地点需风量 m3 s 回采工作面9 2 掘进工作面4 2 合 计26 五 矿山通风阻力及等级孔五 矿山通风阻力及等级孔 1 根据上述各用风点风量分配及采区服务范围 计算出各采区阻力 通 过计算 矿井困难时期h 101 9Pa 容易时期 h 72 2Pa 详见通风阻力计算表5 1 5 2 2 等级孔计算 计算公式 A 1 19Q h0 5 通风容易时期A 1 19 26 72 20 5 3 64 为小阻力矿井 通风困难时期A 1 19 26 101 90 5 3 06 为小阻力矿井 矿井通风困难时期表 表5 1 序 号 巷道名称 支护 形式 巷道 长度 m 净断面 m2 净周长 m 摩擦系数 N s2 m4 风 阻 N s2 m8 风速 m s 风量 m3 s 负压 pa 1 主平硐 锚喷 69915 2 180 0120 0431 7126 028 89 2 下山进风巷 锚喷 34015 2 180 0120 0211 7126 014 05 3 分段平巷锚喷 55415 2 180 0120 0340 599 02 74 4 采 场锚喷 908 010 80 0120 0231 139 01 85 5 回风平巷锚喷 55415 2 180 0120 0340 599 02 74 6 回风上山锚喷 51315 2 180 0120 0311 7126 021 20 7 回风平硐锚喷 29515 2 180 0120 0181 7126 012 19 8 引风道砌 碹 3015 2 180 0120 0021 7126 01 24 9 小 计 84 9 局部阻力 16 98 总阻力 101 9 矿井通风容易时期表 表5 2 序 号 巷道名称 支护 形式 巷道 长度 m 净断面 m2 净周 长 m 摩擦系数 N s2 m4 风 阻 N s2 m8 风速 m s 风量 m3 s 负压 pa 1 主平硐 锚喷 69915 2 180 0120 0431 7126 028 89 2 上山进风巷 锚喷 19215 2 180 0120 0121 7126 07 94 3 分段平巷锚喷 21815 2 180 0120 0130 599 01 08 4 采 场锚喷 508 010 80 0120 0131 139 01 03 5 回风平巷锚喷 21815 2 180 0120 0130 599 01 08 6 回风上山锚喷 16315 2 180 0120 0101 7126 06 74 7 回风平硐锚喷 29515 2 180 0120 0181 7126 012 19 8 引风道砌碹 3015 2 180 0120 0021 7126 01 24 9 小 计 60 2 局部阻力 12 04 总阻力 72 2 六 六 矿井通风设备的选择矿井通风设备的选择 一一 矿井主要通风机选择矿井主要通风机选择 1 扇风机的风量 1 1 26 28 6 m3 s 1716m3 min tf QQ 式中 扇风机装置的风量备用系数 一般取 1 1 Qt 矿井总风量 m3 s 2 扇风机的全压 Ht A 容易时期 72 2 50 200 40 362 2Pa B 困难时期 101 9 50 200 40 391 9Pa 式中 矿井总阻力 Pa t h 自然风压 Pa n H 扇风机装置阻力之和 一般 设计中取 150 200Pa r h 风流流到大气的出口动压损失 Pa u h 3 电动机的功率选择 A 容易时期 B 困难时期 kw QkH N et ft e 16 95 0 75 0 1000 6 28 2 3621 1 1000 urntt hhHhH urntt hhHhH 式中 电动机的功率 kw Ne k 电动机的备用系数 轴流式取 k 1 1 1 2 电动机效率 取 0 9 0 95 e 对应于通风困难时期的工况点的风压 风量 效 tft QH 率 4 主要通风机的选择 根据上述计算风量及负压 选用 KZT60 型 A 11 系列矿用轴流式二 台 一台工作 一台备用 主要通风机技术参数见表 6 1 KZT60KZT60 型型 A 11 11 技术参数表技术参数表 表 6 1 叶片安装角 风压 pa 效率 电动机功率 kw 机 号 设计值 安装 标志 风量 m3 min 静压全压 静 压 全 压 输出 功率 配套 电机 1148 6701761 904351 1638370 17258337 2737 二二 局扇的选择计算局扇的选择计算 1 局扇供风量 smQQf 5425 1 3 0 式中 风筒漏风风量备用系数 查表计算得 1 25 选择每节 10m 长的柔 性风筒 直径为 400mm 2 局扇风压 式中 局扇风压 ahfP R 风筒阻力 N s2 m8 S 风筒或局扇出口的面积 m2 g 重力加速度 m s2 kw QkH N et ft e 3 17 95 0 75 0 1000 6 28 9 3911 1 1000 2 2 2 0 2gS Q RQhhh e mdf 空气重率 12 9N m3 Qm 流经风筒的平均风量 m3 s Qe 风机或风筒出口流出风量 m3 s 压入式时 0 QQQ fm 0 QQe 675Pa 3 根据以上计算的风量和风压选择 YBT 11KW 局部通风机 3 台 2 台工 作 备用 1 台 YBT 11KWYBT 11KW 局部通风机性能参数局部通风机性能参数表 表 6 3 叶轮 级数 风量全风压外形尺寸 电动 机功 率 额定电压额定电流 效 率 风扇 外径 质量 型号 级 m3 minPamm mmKWVA mm kg YBT 11KW2145 2252400 500 596 74511380 66021 8 12 670 500180 七 七 矿井通风管理矿井通风管理 一 矿井通风组织管理 一 矿井通风组织管理 1 矿山企业应建立健全各级领导安全生产责任制 职能机构安全生产责 任制和岗位人员安全生产责任制 2 矿山企业应建立健全安全活动日制度 安全目标管理制度 安全奖惩 制度 安全技术审批制度 危险源监控和安全隐患排查制度 安全检查制度 安全教育培训制度 安全办公会议制度等 严格执行值班制和交接班制 3 矿山企业应设置安全生产管理机构或配备专职安全生产管理人员 4 专职安全生产管理人员 应由不低于中等专业学校毕业 或具有同等 学历 具有必要的安全生产专业知识和安全生产工作经验 从事矿山专业 工作五年以上并能适应现场工作环境的人员担任 5 矿山企业应认真执行安全检查制度 企业安全生产管理人员应根据本 单位的生产经营特点 对安全生产状况进行经常性检查 对检查中发现的事 4 125 0 8 92 9 12 4 10125 1 2 2 2 0 2 Q gS Rhf 故隐患 应立即处理 不能立即处理的 应及时报告本单位有关负责人 检 查及处理的情况应记录在案 6 矿山企业应对职工进行安全生产教育和培训 保证其具备必要的安全 生产知识 熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程 掌握本岗位的安 全操作技能 未经安全生产教育和培训合格的 不应上岗作业 7 矿长应具备安全专业知识 具有领导安全生产和处理矿山事故的能力 并经依法培训合格 取得安全任职资格证书 8 特种作业人员 应按照国家有关规定 经专门的安全作业培训 取得 特种作业操作资格证书 方可上岗作业 9 作业人员的安全教育培训情况和考核结果 应记录存档 二 通风设备及反风 二 通风设备及反风 1 矿井通风设备管理 所有矿井均应采用机械通风 矿井必须建立完善的通风系统 矿山通风工程师应根据生产的变化和发展 及时调整通风系统 调节风量 并绘制全矿通风系统图 井下大量爆破时 必须专门编制通风设计和安全措施计划 由矿总工程师 批准执行 主要通风机的安装和使用应符合下列要求 1 主要通风机安装设在风井地面 必须有双电源供电和监测装置 主 扇房必须有专人值班 值班的人员要做好各种记录 2 两台同型号风机应能保证在一台风机因故停止运转进 另一台风机 在10分钟内能启动正常运行 3 主要通风机安装在风井地面 引风道里外要用水泥砂浆抹面 防止 漏风 人行道风门和防爆门关闭要严密 其外部漏风率不得超过5 4 两台主扇均要完好 包括电气设备 由矿区变电站至主扇房架设双 回线路供电 保证主要通风机连续运转 5 至少每月检查1次主要通风机的完好状况 并作好检查记录 改变通 风机叶片角度调整风量时 必须经矿技术负责人批准 6 新安装的主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 以后每5年进行1次性能测定 7 严禁主要通风机房兼作他用 主要通风机房内必须安装水柱计 电 流表 电压表 轴承温度计等仪表 还必须有直通调度室的电话 并有反风 操作系统图 2 反风方式 反风系统及设施 1 反风方式采用风机反转反风 风机在安装时要同时安装正反转电控 装置 2 风井人行出口和井下各处风门均要设正反向两道风门 保证反风时 系统能正常运转 3 反风系统和反风设施必须可靠 并能在10min内改变巷道中的风流方 向 当风流方向改变后 主要通风机的供给风量不应小于正常供风量的 40 三 局部通风机管理 三 局部通风机管理 1 掘进巷道贯通在相距20m前 必须停止一个工作面作业 做好调整通 风系的准备工作 贯通时 必须由专人在现场统一指挥 停掘的工作面必须 保持正常通风 设置栅栏及警标 经常检查风筒的完好状况必须立即处理 2 掘进巷道必须采用局部通风机通风 长距离掘进由于阻力加大 会出 现通风困难 可采用两同型号 同功率局部通风机串联 以增加风压克服阻 力 保证风量供给 3 局部通风机必须由指定人员负责管理 保证正常运转 压入式局部通 风机和启动装置 必须安装在进风巷道中 离掘进巷道回风口不得小于 10m 全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量 4 使用局部通风机通风的掘进工作面不得停风 因检修 停电等原因停 风时 必须撤出人员 切断电源 5 掘进工作面和通风不良的采场 应安装局部通风设备 局扇应有完善 的保护装置 6 局部通风的风筒口与工作面的距离 压入式通风应不超过lOm 抽出 式通风应不超过5m 混合式通风 压入风筒的出口应不超过lOm 抽出风筒 的人口应滞后压人风筒的出口5m以上 7 人员进入独头工作面之前 应开动局部通风设备通风 确保空气质量 满足作业要求 独头工作面有人作业时 局扇应连续运转 8 停止作业并己撤除通风设备而又无贯穿风流通风的采场 独头上山或 较长的独头巷道 应设栅栏和警示标志 防止人员进入 若需要重新进入 应进行通风和分析空气成分 确认安全方准进入 9 风筒应吊挂平直 牢固 接头严密 避免车碰和炮崩 并应经常维护 以减少漏风 降低阻力 四 井下通风设施及构筑物布置 四 井下通风设施及构筑物布置 根据矿井开拓 开采系统和巷道布置的要求 设计在必要位置设置相应 的通风设施 为保证各采掘工作面和硐室的风量 并使风流按规定方向流动 在风流流动线路中设置有双向风门 调节风门 密闭等构筑物 1 避免在弯道和缓倾斜巷道中设置风门 2 结构严密 漏风小 向关门方向缓倾斜800 850 3 正向风门应迎风流开启 4 风门等通风构筑物的设置应坚固稳定 并加强通风管理 及时进行 检查和维修 需要调节风量的绞车房回风道安设了调节风门 其技术要求与 风门相同 五 减少漏风的措施 五 减少漏风的措施 1 矿井开拓系统 开采顺序 开拓方法等因素对矿井漏风有很大的影响 2 采用抽出式通风的矿井 特别注意地表塌陷区和采空区漏风 3 提高通风构筑物的的质量 加强通风构筑物的严密性 4 降低风阻 六六 通通风风 防防尘尘 检检测测规规定定 1 井下采掘工作面进风流中的空气成分 按体积计算 氧气应不低于 20 二氧化碳应不高于O 5 2 入井巷和采掘工作面的风源含尘量 应不超过O 5mg m3 3 井下作业地点的空气中 有害物质的接触限值应不超过GBZ2的规定 4 矿井所需风量 按下列要求分别计算 并取其中最大值 5 按井下同时工作的最多人数计算 供风量应不少于每人4m3 min 6 按排尘风速计算 硐室型采场最低风速应不小于0 15m s 巷道型采 场和掘进巷道应不小于0 25m s 电耙道和二次破碎巷道应不小于 0 5m s 箕斗硐室 破碎硐室等作业地点 可根据具体条件 在保证作业 地点空气中有害物质的接触限值符合GBZ2规定的前提下 分别采用计算风量 的排尘风速 7 有柴油设备运行的矿井 按同时作业机台数每千瓦每分钟供风量4m3 计算 8 正常生产情况下 主扇应连续运转 当井下无污染作业时 主扇可适 当减少风量运转 当井下完全无人作业时 允许暂时停止机械通风 当主扇 发生故障或需要停机检查时 应立即向调度室和主管矿长报告 并通知所有 井下作业人员 9 每台主扇应具有相同型号和规格的备用电动机 并有能迅速调换电动 机的设施 10 主扇应有使矿井风流在lOmin内反向的措施 当利用轴流式风机反转 反风时 其反风量应达到正常运转时风量的60 以上 11 每年至少进行一次反风试验 并测定主要风路反风后的风量 12 采用多级机站通风系统的矿山 主通风系统的每一台通风机都应满 足反风要求 以保证整个系统可以反风 13 采场形成通风系统之前 不应进行回采作业 14 矿井主要进风风流 不得通过采空区和塌陷区 需要通过时 应砌 筑严密的通风假巷引流 15 主要进风巷和回风巷 应经常维护 保持清洁和风流畅通 不应堆 放材料和设备 16 应根据生产变化 及时调整矿井通风系统 并绘制全矿通风系统图 通风系统图应标明风流的方向和风量 与通风系统分离的区域 所有风机和 通风构筑物的位置等 17 矿井应建立机械通风系统 对于自然风压较大的矿井 当风量 风 速和作业场所空气质量能够达到规定时 允许暂时用自然通风替代机械通风 18 主扇或通风系统反风 应按照事故应急预案执行 19 主扇风机房 应设有测量风压 风量 电流 电压和轴承温度等的 仪表 每班都应对扇风机运转情况进行检查 并填写运转记录 20 矿山企业应按国家规定对生产性粉尘进行监测 并遵守下列规定 总粉尘 定期测定作业场所的空气含尘浓度 凿岩工作面应每月测定一次 并逐月进行统计分析 上报和向职工公布 21 呼吸性粉尘 采 掘 剥 工作面接尘人员每三个月测定两次 每个 采样工种分两个班次连续采样 一个班次内至少采集两个有效样品 先后采 集的有效样品不应少于四个 定点呼吸性粉尘监测每月测定一次 22 作业地点粉尘中游离二氧化硅的含量 应每年至少测定一次 每次 测定的有效样品数应不少于三个 23 开采深度大于200m的露天矿山企业 在气压较低的季节应适当增加 测定次数 24 凿岩应采取湿式作业 缺水或湿式作业有困难的地点 应采取干式 捕尘或其他有效防尘措施 25 湿式凿岩时 凿岩机的最小供水量 应满足凿岩除尘的要求 26 爆破后和装卸矿 岩 时 应进行喷雾洒水 凿岩 出碴前 应清洗 工作面10m内的巷壁 进风道 人行道及运输巷道的岩壁 应每季至少清洗 一次 27 防尘用水 应采用集中供水方式 水质应符合卫生标准要求 水中 固体悬浮物应不大于150mg L pH值应为6 5 8 5 贮水池容量 应不小于 一个班的耗水量 28 接尘作业人员应佩戴防尘口罩 防尘口罩的阻尘率应达到 级标准 要求 即对粒径不大于5 m的粉尘 阻尘率大于99 安全检测仪器仪表 表7 1 序 号名 称型 号单 位数 量 1高速风表EYIIB数字式个2 2高中速风表APC 121个2 3微风表DFA 3个2 4风速表管校验仪SPY 2台1 5通风干湿表DHM1个2 6空盒气压计DYJ1 1个2 7空盒气压计DYM3 2个2 8双管水银气压表FYB3个1 9微压计KY1个2 10倾斜式微压计U型个1 11秒表个2 12矿井通风多参数检测仪JFY台1 13氧气测量仪CY 87A台6 14 呼吸性粉尘采样器 AOH 1 台 2 15 呼吸性粉尘测定仪 ACH 1 台 2 七七 职职业业卫卫生生 1 矿山企业应加强职业危害的防治与管理 做好作业场所的职业卫 生和劳动保护工作 采取有效措施控制职业危害 保证作业场所符合国家职 业卫生标准 2 矿山企业应配备足够数量的测尘仪器 气体测定分析仪器 水质 测定分析仪器和其它有关职业健康方面的仪器等 并应按国家规定进行校准 3 矿山企业应经常检查防尘设施 发现问题及时处理 保证防尘设 施正常运转 4 矿山企业应对作业地点的气象条件 温度 湿度和风速等 每月 至少测定一次 5 矿井空气中有害气体的浓度 应每月测定一次 井下空气成分的 取样分析 应每半