矿井两井贯通系统调整通风设计及安全技术措施

矿井两井贯通系统调整通风设计及矿井两井贯通系统调整通风设计及 安全技术措施安全技术措施 由于采掘的延伸与 1611 3 备采面的即将回采 经利用 矿井通风网络模拟 软件 对单独开启北区或西风井风机时均无法满足矿井通风需求 2012 年 3 月 28 日对北区与西风井风机进行了通风性能测试 进一步验证了单独运行任何一 台风机均不能满足通风需求 通过 矿井通风网络模拟软件 的模拟 需同时 开启北区风机与西风井风机进行通风 方可满足矿井生产需求 为顺利完成此 次通风系统的调整 特制定本安全技术措施 张集矿 北区 工业广场内布置有副井 主井和中央风井 采用中央并列式通 风 抽出式通风方法 地面主要通风机为上海鼓风机厂生产的 gaf37 5 22 4 1 型轴流式通风机两台 一台运行 一台备用 配备电机为 td3200 8 型同步电机 额定功率为 3200kw 额定转速为 750r min 西风井工业广场内布置有副井和回风井 地面安装两台主要通风机为毫顿华工 程有限公司制造的 ann 3900 2000n 型轴流式风机 配备电机为异步电动机 额 定功率为 3300kw 额定转速为 745r min 目前西风井风机尚未开启 目前矿井运行北区 1 风机 叶片角度 3 风机负压 3160pa 北区 2 风机 叶片角度 3 及西风井 2 台风机 风机叶片角度在运转过程中能随时调整 备用 矿井总回风量 31341m3 min 最大通风流程为 11 2km 等积孔为 11 06m2 西翼轨道大巷由西风井向北区进风 3341m3 min 西翼胶带机巷由西 风井向北区进风 908m3 min 北区通过西翼 6 煤两条回风巷为西风井带风 8303m3 min 其中西翼 6 煤第一回风巷 3523m3 min 西翼 6 煤第二回风巷 4780m3 min 三通风网络解算的确定三通风网络解算的确定 选择 风丸 软件对矿井通风网络进行解算 该网络解算 风丸 软件为中日 合作项目 项目开发成功后 多次结合现场实际进行了大量的模拟试验 2011 年 9 月 北区停产检修期间 北区风机停运 西风井风机开启 40 进行 了运转 模拟值与实测值情况如表 1 表表 1 1 西风井风机开启西风井风机开启 40 40 北区风机停止运转模拟值与实测值 北区风机停止运转模拟值与实测值 对比表对比表 矿井总回风 m3 min西风井风机负压 pa 西风井为北区带风 m3 min 西风井风 机 北区 风机 模拟值实测值模拟值实测值模拟值实测值 40 停止 运转 2920031840361736261523217657 2012 年 3 月 北区停产检修期间 北区风机停止运转 西风井风机开启 40 进行了运转 模拟值与实测值情况如表 2 表表 2 2 西风井风机开启西风井风机开启 40 40 北区风机停止运转模拟值与实测值 北区风机停止运转模拟值与实测值 对比表对比表 矿井总回风 m3 min西风井风机负压 pa 西风井为北区带风 m3 min 西风井风 机 北区 风机 模拟值实测值模拟值实测值模拟值实测值 40 停止 运转 29994320423357 532981648217825 根据数次的网络模拟和实际操作 张集矿在利用该软件进行网络解算方面已十 分成熟 解算结果准确 可靠 因此 利用该软件对两区风机同时开启进行运 转的网络模拟结果对矿井通风系统的调整具有指导作用 矿井预计需风量 矿井预计需风量 1611 3 面预计于 2012 年 6 月份回采 初采期间 工作面配风量 2500m3 min 此时 北一采区预计回风量约为 17333m3 min 西二采区预计 回风量为 7763m3 min 西三采区预计回风量为 11379 m3 min 全矿合计预计 回风量为 36475m3 min 16111611 3 3 面回采期间具体风量分配情况见表 面回采期间具体风量分配情况见表 3 3 20122012 年年 6 6 月张月张 集矿北区采掘分布及风量情况表 集矿北区采掘分布及风量情况表 2 2 系统调整方案 系统调整方案 1 单独运行北区风机 2 单独运行西风井风机 3 在北一 西二 西三采区内部通风系统不变的基础上 在西二 1 号回风石门 西二 2 号回风石门 西翼 6 煤回风巷东段及北一至西二施工联巷施工通风设施 同时开启北区风机与西风井风机 形成 3 个井筒进风 2 个井筒回风 实现由北 区风机担负北一采区的通风 由西风井风机担负西二采区与西三采区的通风 4 在西翼 6 煤第一回风巷 西翼 6 煤第二回风巷施工 2 处通风设施 隔断北区 与西风井间的回风联巷 开启北区风机与西风井风机 实现由北区风机担负北 区的通风 西风井风机担负西三采区与西二 1 煤采区的通风 3 3 风机开启方案的选择 风机开启方案的选择 方案方案 1 1 北区风机 北区风机 3 3 运转 西风井风机不运转 运转 西风井风机不运转 当北区风机 3 运转 西风井风机不运转时 对矿井通风系统进行了模拟 模 拟结果如表 4 表表 4 4 北区风机北区风机 3 3 运转 西风井风机不运转时模拟结果运转 西风井风机不运转时模拟结果 序号地点 m3 min 序号地点 m3 min 1 西翼轨道大巷 392411 480m 430m 第一回风斜巷 3474 2 西翼胶带机巷 123012 17266 工作面 3762 3 西翼 6 煤第一回风巷 490813 1410 1 工作面 1962 4 西翼 6 煤第二回风巷 622214 1611 3 工作面 1956 5 西区往北区回风 1113015 北区风井回风量 38095 6 北一 1 回风石门 851416 北区风机静压 pa 2331 6 7 北一 2 回风石门 689417 北区风机动压 pa 1984 8 8 北一 3 回风石门 1211418 北区风机全压 pa 4316 4 9 西二 1 回风石门 967219 风机月度耗电量 kwh225 5 万 10 西二 2 回风石门 1023620 目前月度耗电量 kwh152 万 从表 4 中看出 北区风机 3 运行时 矿井总回风量及西三采区风量基本满足 生产 但 1611 3 工作面风量仍在 2000 m3 min 以下 矿井风机负压达到了 4316 4pa 超过了 3920pa 由此可见 单独运行北区风机方案是不可行的 方案方案 2 2 西风井风机开启运转 北区风机停止运转 西风井风机开启运转 北区风机停止运转 西风井安装的两台主要通风机为毫顿华工程有限公司制造的 ann 3900 2000n 型 轴流式风机 理论运转角度范围 10 53 2012 年 3 月 北区风机停止运转 西风井风机叶片调至 45 在该情况下运 转时 西风井风机通过西翼 6 煤两条回风巷为北区带风 18507 m3 min 西风井 风机总回风量为 33690m3 min 西风井风机负压为 4488 6pa 表表 5 5 西风井风机开启西风井风机开启 45 45 北区风机停止运转时主要参数表 北区风机停止运转时主要参数表 西风井风机 北区 风机 矿井总回风 m3 min 西风井风机负压 pa 西翼 6 煤第一回风巷 m3 min 西翼 6 煤第二回风巷 m3 min 45 停止 运转 336904488 688429665 风机月度耗电量 kwh目前月度耗电量 kwh 278 5 万152 万 从表 5 中看出 北区风机停止运转 西风井风机开启 45 运转时 北区回风量 为 18507 m3 min 而该时期北区实际回风量为 23038 m3 min 由此可见 单 独运行西风井风机方案是不可行的 方案方案 3 3 西二 西二 1 1 号回风石门 西二号回风石门 西二 2 2 号回风石门 西翼号回风石门 西翼 6 6 煤回煤回 风巷东段及北一至西二施工联巷风巷东段及北一至西二施工联巷 4 4 处巷道施工处巷道施工 4 4 处通风设施 处通风设施 实现北区风机担负北一采区的通风 西风井风机担负西二采区实现北区风机担负北一采区的通风 西风井风机担负西二采区 与西三采区的通风 与西三采区的通风 当西风井风机 33 运转 北区风机开启 14 运转时 对矿井通风系统进行了 模拟 模拟结果如表 6 表表 6 6 西风井西风井 2 2 风机开风机开 33 33 北区 北区 2 2 风机开风机开 14 14 时模拟结果时模拟结果 序号地点 m3 min 序号地点 m3 min 1 西翼轨道大巷 242413 1410 1 工作面 1242 2 西翼胶带机巷 69014 1611 3 工作面 3930 3 西翼 6 煤第一回风巷 354615 北区风井回风量 18076 4 西翼 6 煤第二回风巷 446416 西区风井回风量 22612 5 西二往西区回风 801017 矿井总回风量 40688 6 北一 1 回风石门 5226 7 北一 2 回风石门 471618 北区风机静压 pa 1142 2 8 北一 3 回风石门 640219 北区风机动压 pa 446 8 9 西二 1 回风石门 96020 北区风机全压 pa 1589 10 西二 2 回风石门 309621 西区风机静压 pa 1533 1 11 480m 430m 第一回风斜巷 945022 西区风机动压 pa 597 6 12 17266 工作面 262223 西区风机全压 pa 2130 7 西风井风机月度耗电量 kwh h 141 万北区风机月度耗电量 kwh100 万 全矿风机合计月度耗电量 kwh241 万目前月度耗电量 kwh152 万 说明 西风井风机开启 33 33 回风量为 22612 m3 min 比实际需风量 19142 m3 min 大 3470m3 min 主要原因是由于西风井风机担负西二采区通 风时 西二 11 2 的 1410 1 工作面通风流程长 达 10km 通风阻力大 只有 上调风机叶片角度 提高矿井负压 才能满足该工作面及该区域其它巷道冲巷 风需风量要求 因此选择此角度 从表 6 中看出 两区风机在该方案下运转时 北区北一采区的模拟风量及西三 采区与西二采区的模拟风量均能够满足生产需求 在该方案下运转时 每月耗 电量比目前单运行北区风机多耗 89 万 kwh 方案方案 4 4 西翼 西翼 6 6 煤第一回风巷 西翼煤第一回风巷 西翼 6 6 煤第二回风巷煤第二回风巷 2 2 处巷道处巷道 施工施工 2 2 处通风设施 隔断北区与西风井间的回风巷道 开启北处通风设施 隔断北区与西风井间的回风巷道 开启北 区风机与西风井风机 实现北区风机担负北区的通风 西风井区风机与西风井风机 实现北区风机担负北区的通风 西风井 风机担负西三采区与西二风机担负西三采区与西二 1 1 煤采区的通风 煤采区的通风 当西风井风机 23 运转 北区风机开启 10 运转时 对矿井通风系统进行了 模拟 模拟结果如表 7 表表 7 7 西风井西风井 2 2 风机开风机开 23 23 北区 北区 2 2 风机开风机开 10 10 时模拟结果时模拟结果 序号地点 m3 min 序号地点 m3 min 1 西翼轨道大巷 294013 1410 1 工作面 1662 2 西翼胶带机巷 84014 1611 3 工作面 2958 3 西翼 6 煤第一回风巷 28815 北区风井回风量 25943 4 西翼 6 煤第二回风巷 33016 西区风井回风量 12000 5 西三往北区回风 61817 矿井总回风量 37943 6 北一 1 回风石门 6264 7 北一 2 回风石门 498618 北区风机静压 pa 1195 9 8 北一 3 回风石门 849019 北区风机动压 pa 920 57 9 西二 1 回风石门 543020 北区风机全压 pa 2116 5 10 西二 2 回风石门 486021 西区风机静压 pa 645 11 480m 430m 第一回风斜巷 341422 西区风机动压 pa 168 34 12 17266 工作面 261023 西区风机全压 pa 813 34 西风井风机月度耗电量 kwh101 万万北区风机月度耗电量 kwh114 万 全矿风机合计月度耗电量 kwh215 万目前月度耗电量 kwh152 万 从表 7 中看出 两区风机在该方案下运转时 各采区的需风量及矿井总需风量 均能够满足生产需求 在该方案下运转时 每月耗电量比目前单运行北区风机 多耗 63 万 kwh 结论结论 从表 4 表 5 表 6 表 7 中得出 单独运行北区或西风井的任何一台风机担负 矿井的通风时 均不能满足矿井的通风需求 为满足矿井的通风需求 需两区 风机同时开启 方案 3 与方案 4 均能满足需求 但从经济技术一体化及节支降 耗 施工设施数量等综合因素考虑 方案 4 比方案 3 更加经济 合理 4 4 系统调整时间 系统调整时间 预计调整时间在 5 月下旬 具体时间待定 风机启动顺序 风机启动顺序 根据风机开启方案选择得出的结论 当两区风机运转时 两区风机的启动顺序 如附图 1 附图附图 1 1 两区风机启动顺序两区风机启动顺序 通风系统调整工作安排通风系统调整工作安排 成立通风系统调整指挥部 成立通风系统调整指挥部 1 为了保证本次系统调整安全顺利进行 矿成立以矿长为总指挥 总工程师 机电矿长为副总指挥的系统调整指挥部 指挥部设在调度二所 具体组织与分 工如下 总 指 挥 胡少银 副总指挥 孙月庚 郗传峰 指挥中心 调度二所 2 系统调整指挥部下设北区风机房小组 西风井风机房小组 系统调整小组 通讯组 救护组 系统调整小组组长 李秀山 副组长 蒋光勇 范孝军 苏祖来 组员 通风防突科及通风二队管理人员 负责井下系统调整及调整后的系统检 查工作 北区风机房小组组长 郗传峰 副组长 张永青 组 员 机电二科及保运二队管理人员 负责确保北区风机供电系统正常及确保 风机正常运转 西风井风机房小组组长 杨玉杰 副组长 刘长生 组 员 机电二科及风井工区管理人员 负责确保西风井风机供电系统正常及确 保风机正常运转 通讯组组长 张厚祥 救护组组长 孙永年 副组长 胡玮 成员由救护队组成 救护基地设在副井下口等候室 主要负责发生事故时井下 人员的营救工作及需要排瓦斯地点的巷道探查工作 救护组组长孙永年在矿调 度 副组长胡玮在井下救护基地 通风系统调整前准备工作 通风系统调整前准备工作 1 通风准备工作 通风队必须在通风系统调整前建好通风设施 2 处 合计 4 道 西翼 6 煤第一回风巷施工两道过车风门 西翼 6 煤第二回风巷施工两道过车风门 2 通讯准备工作 系统调整前 必须在以下地点附近安设调度电话 西翼 6 煤第一回风巷新建风 门电话 1 西翼 6 煤第二回风巷新建风门电话 2 安设的电话要直通矿调度 且 不得与其他电话串联 3 风井工区准备工作 风井工区提前对主要通风机及供电系统进行全面检查 确保风机运转后将风机 叶片角度调整至预定的 23 确保风机一台运转 一台备用 责任单位及责任 人 风井工区刘长生 4 保运二队准备工作 保运二队提前将备用风机叶片角度调整至 10 并对备用风机供电系统进行全 面检查 确保备用风机能够正常运转 责任单位及责任人 保运二队张永青 5 监控中心准备工作 风机开启前 监控二队负责在两区矿井主要进回风巷内安装风速传感器 随时 关注风机开启后 巷道风速变化情况 责任单位及责任人 监控二队武金宝 6 准备工作验收 系统调整前 由矿总工程师对以上所有工作进行检查验收 确保所有准备工作 按期保质保量完成 对于检查的问题责任单位必须在系统调整前整改完毕并汇 报矿调度做好记录 系统调整流程 系统调整流程 1 两区风机调整前 由通风防突科提前一天在调度会进行通知 系统调整当 班 井下停止一切作业活动 2 两区风机调整前 1 小时 各局扇司机及电工按照通风部门的要求对掘进巷 道局扇运转级数及台数进行调整 调整完毕后立即汇报调度二所 并在现场待 命 3 风机调整半小时前 井下 2 处风门关闭人员及参与井下通风系统调整人员 与各小组组长必须到达现场 并及时汇报调度二所 表表 8 8 风门关闭人员分工表风门关闭人员分工表 地点人员地点人员 西翼 6 煤第一回风巷 梁守伦 带 2 人 西翼 6 煤第二回风巷 邓武继 带 2 人 4 上述 1 3 工作完成后 各小组负责人必须向矿调度汇报 矿调度做好记 录 一切准备工作就绪后 总指挥下达风机调整命令 由调度二所通知北区风 机房小组组长 停止北区 1 风机 3 运转 开启北区 2 风机 10 5 北区 2 风机开启稳定后 系统调整组组长立即通知负责 2 处风门关闭人 员按要求关闭风门 6 当系统调整小组组长向调度二所汇报通风系统稳定后 总指挥下达开启西 风井 2 风机的命令 由调度二所通知西风井风机房小组组长 开启西风井 2 风 机 并逐步将风机叶片角度由 0 调至 23 7 两区风机均开启稳定后 由系统调整小组组长安排人员对对矿井通风系统 检查及风量测定 并将调查情况与结果及时汇报调度二所 表表 9 两区风机运转时测点布置及测定人员安排表两区风机运转时测点布置及测定人员安排表 1 通风系统调整前 必须提前通知淮南矿业集团安全开采总院 2 通风系统调整前 1 小时 井下除掘进头面局扇 采掘面需定时泵水的水泵 监控及通信本质安全型电器设备除外 监控机房手控切断井下所有采掘工作面 巷道及其回风系统内所有非本质安全型电气设备电源 并由供电二队从采区变 编号测定人员测定地点 1 周云 西翼轨道大巷 西翼 6 煤胶带机巷 西翼 6 煤第一回风巷 西翼 6 煤第二 回风巷 2 叶文涛副井南车场 5 岔以南车场 北一采区南翼 380m 492m 胶带机斜巷 3 高云北一采区 492m 轨道石门 492m 液压支架硐室 492m 第二液压支架硐室 4 冯军北一采区东翼 380m 皮带机巷 北一采区东翼 380m 430m 皮带机巷 5 时虎 北一 1 回风石门 北一 2 回风石门 北一 3 回风石门 西二 1 回风石门 清理斜巷 风副联巷 轨回 1 联巷 充电房 6 谢忠领 北一采区南翼 8 煤第一回风巷 北一采区南翼 9 煤回风巷 北一 8 6 煤回 风联巷 17266 工作面 7 陈大伟 北一采区北翼 8 煤第一回风巷 北一采区北翼 8 煤第二回风巷 北一采区 东翼回风下山 8 甘辉 西二 11 2 8 煤回风反下山 北一至西二回风巷 西二 8 煤回风下山 1410 1 工作面 9 单祥龙西三 483m 回风大巷 430m 483m 第一回风斜巷 1611 3 工作面 电所切断所有采掘头面的非本质安全型电气设备及电缆电源 局扇 水泵 监 控及通信本质安全型电器设备除外 每处停电责任人切断负责范围内的开关 后 立即汇报矿调度 矿调度做好记录 具体见表 10 张集矿北区 西风井 通风系统调整期间采掘头面断电范围及人员分布表 3 通风系统调整前 1 小时 停止井下所有采掘活动 与调风无关人员撤至矿井 主要进风大巷中 各施工单位跟班队长在确定本单位人员全部进入主要进风大 巷后 立即汇报矿调度 矿调度做好记录 4 两区风机运转前 通风二队提前对通风设施进行检查 确保通风设施完好 两区风机运转后 通风二队加强通风设施的堵漏工作 减少设施漏风 提高风 量利用率 5 两区风机运转时 井下所有重点岗位必须安设专人值班 局扇附近必须有专 职局扇司机与电工在岗 6 通风系统调整前 对所有采空区密闭墙 高冒及其他有防火隐患地点进行排 查 7 两区风机运转前 根据井下实际情况对掘进巷道局扇运转级数及台数进行调 控 具体见表表11 两区风机运转前及运转时掘进工作面局扇运转情况 当两台 风机运转正常 且矿井通风系统稳定后 方可将局扇调至原工作状态 8 两区风机运转前 抽采二队需将所有未封孔的抽采钻孔进行封孔合茬抽采 9 两区风机运转前 调度二所负责对北区及风井区井下所有电话进行全面巡检 确保各采掘头面及井下重要场所通讯畅通 10 两区风机启动时 井下停止所有作业 当系统稳定正常后 方可恢复生产 11 两区风机运行期间 掘进工作面测气员随时检查局扇是否有循环风 微风 现象 并及时将现场情况反馈给调度二所 若掘进头面局扇循环风 现场测气 员立即通知局扇司机停止局扇运转 并由现场专职电工 局扇司机 风筒工 测气员等负责在掘进工作面回风第一汇合处向里 5m 处设置临时栅栏并揭示警标 若停风区瓦斯或二氧化碳浓度达到 3 0 或其他有害气体浓度超过 规程 规定 不能立即处理的 必须在 24 小时内封闭完毕 12 两区风机运行期间 不得随意改变局扇级数或运转局扇台数 因特殊原因 需要改变的 必须提出书面申请经审批后方可实施 13 两区风机开启正常后 测风人员立即对矿井总进 回风及工作面风量进行 测定 并及时将测定结果反馈调度二所 然后由调度二所将风量情况及时反馈 给现场指挥小组 以便指挥中心分析通风系统状况 通过分析及与网络模拟数 据进行比较 若主要巷道的风量与模拟值误差较大 但矿井总风量达到模拟 值风量 立即对矿井通风系统进行调查 并对通风系统进行优化 若仍未能达 到预计效果 及时恢复原通风系统 两区风机开启正常后 若矿井总风