矿井通风系统调整方案及安全技术措施

矿井通风系统调整方案及安全技术矿井通风系统调整方案及安全技术 措施措施 第一节 矿井概况 一 矿井采掘概况 根据 2009 年 11 月 29 日山西省国土资源厅为该矿最新下 发的采矿许可证 批准开采 15 3 号煤层 批准生产规模为 900kt a 批准井田面积 6 5071km2 矿井采用主斜井副立井及 回风立井开拓方式 井下现有一个生产采区 即 151 采区 其 中布置一个 15103 回采工作面 一个 15105 备采面 两个工作 面均采用 u 型全风压通风方式 一个掘进工作面 15106 运输 顺槽 二 矿井通风系统情况 矿井采用中央并列式通风方式 主扇工作方法为机械抽出 式 全矿井有两个进风井 主斜井和副立井 和一个回风立井 地面回风井安装有两台 fbcdz 8 no23 2 250kw 型主要通风 机 一台运转 一台备用 叶片安装角度为 0 配用 ybf2450 8 型电机 功率 250kw 2 电压 660v 转数 740r min 目前矿井总进风量为 4021m3 min 矿井总回风量 为 4065m3 min 第二节 通风系统调整方案 由于矿井停产 冬季井下供暖要求及通风管理需要 为确 保矿井通风系统安全可靠 需要对井下各用风地点风量进行重 新分配和调整 通过调节矿井主要通风机的性能参数 使矿井 总进风量减少 为了确保风量调整工作顺利进行特制订此方案 一 责任单位 此次通风系统调整由通风科负责 机电科 机运队配合 二 通风系统调整方案 通过调整主要通风机运行的频率 来控制主通风机的风量 使风量减少 满足矿井通风要求 通过调整井下通风设施 使 各用风地点风量满足要求 三 工作安排 1 系统调整前准备工作 系统调整前提前完善工作面各地点通风设施 井下人员必须撤离至进风巷 不得在工作面逗留 地面风机房操作人员到位 井下测风人员和瓦斯检查人 员到位 2 系统调整工作安排 调风前风机房操作人员记录好变频功率及风机碟阀角度 通风科测风人员对主斜井和集中轨道巷测点 1 15103 运输顺槽 和回风顺槽 15105 运输顺槽和回风顺槽 中央变电室 总回 风巷等用风地点进行一次测风 一切准备工作就绪后 电话通知调度室 由调度室指挥 人员通知风机房逐步调整主通风机频率至工频 在主通风机频 率每下调 1hz 期间 通知井下测风人员对各测风地点进行一次 测风并及时上报数据 如果在主通风机频率下调期间 各用风 地点风量减少较大 将对主通风机频率进行适当上调 调风结束后各用风地点风量为主斜井进风 2103m3 min 左右 集中轨道巷测点 1 风量 1714m3 min 左右 15103 运输顺 槽风量 1389m3 min 左右 15103 回风顺槽风量 1413m3 min 左 右 15105 运输顺槽风量 688m3 min 左右 15105 回风顺槽 703m3 min 左右 总回风巷风量 3856m3 min 左右 调风工作全部完成后 对矿井进行一次全面测风和瓦斯 检查 四 风量调整方案 现矿井开采布局 即 15103 回采 15105 备采 15106 运 输顺槽掘进 风量分配计划如下 按照 煤矿安全规程 第一百零三条规定 全矿井需风量 按下列要求分别计算 并选取最大值 一 按井下同时工作的最多人数计算 每人每分钟供给 风量不得少于 4m3 即 q 4 n kaq 4 120 1 2 576m3 min q 下井总人数需要风量的总和 m3 min n 井下最多人数 120 人 交接班 kaq 矿井通风备用系数 取 1 2 二 按采煤 掘进 硐室实际需要风量的总和计算 q 进 q 采 q 备 q 掘 q 硐 q 其 k 矿通 m3 min 式中 q 进 矿井总进风量 m3 min q 采 采煤工作面实际需要风量的总和 m3 min q 备 备采工作面实际需要风量的总和 m3 min q 掘 掘进工作面实际需要风量的总和 m3 min q 硐 硐室实际需要风量的总和 m3 min q 其 其他地点实际需要风量的总和 m3 min k 矿通 矿井通风系数取 1 2 1 15103 回采工作面实际需要风量的计算 1 按瓦斯涌出量计算 q 采 100 q 采 kch4 100 1 2 1 5 180m3 min 式中 q 采 采煤工作面需要风量 m3 min q 采 回采工作面回风巷风流中瓦斯 或二氧化碳 的最大 风排量 m3 min 按正常回采期间实测 15103 工作面回风巷 风排瓦斯量 取 1 2m3 min kch4 采面瓦斯涌出不均衡系数 即 1 5 按回采工作面温度计算 由于本矿井无高温热害 故按工作面适宜风速计算 qcf 60 70 vcf scf kch kcl 式中 vcf 回采工作面适宜风速 取 1 3m s scf 回采工作面平均有效断面 取 15 21m2 kcl 工作面长度系数 取 1 2 kch 工作面采高系数 取 1 2 70 有效通风断面系数 则 qcf 60 70 1 3 15 21 1 2 1 2 1195 87m3 min 3 按人数计算 q 采 4 nm3 min 4 58 232m3 min n 采煤工作面同时工作的最多人数 取 58 人 因此经计算 按回采工作面温度计算的风量最大 故回采 工作面风量为 q 采 1195 87m3 min 4 按风速进行验算 采用最低风速验算 q 采 1195 87m3 min 15 s 采 15 16 22 243 3m3 min 采用最高风速验算 q 采 1195 87m3 min 240 s 采 240 14 20 3408 0m3 min 经计算 15103 工作面回采期间正常配风量为 1195 87m3 min 为确保工作面瓦斯浓度不影响工作面正常回采 故 15103 工作面实际配风量不得小于 1195 87m3 min 2 15105 备采工作面实际需要风量的计算 1 按瓦斯涌出量计算 q 采 100 q 采 kch4 100 1 2 1 5 180m3 min 式中 q 采 采煤工作面需要风量 m3 min q 采 回采工作面回风巷风流中瓦斯 或二氧化碳 的最大 风排量 m3 min 预测 15105 工作面回风巷风排瓦斯量 取 1 2m3 min kch4 采面瓦斯涌出不均衡系数 即 1 5 2 按回采工作面温度计算 由于本矿井无高温热害 故按工作面适宜风速计算 qcf 60 70 vcf scf kch kcl 式中 vcf 回采工作面适宜风速 取 0 8m s scf 回采工作面平均有效断面 取 10 5m2 kcl 工作面长度系数 取 1 2 kch 工作面采高系数 取 1 2 70 有效通风断面系数 则 qcf 60 70 0 8 10 5 1 2 1 2 508m3 min 因此经计算 按回采工作面温度计算的风量最大 故回采 工作面风量为 q 采 508m3 min 3 按风速进行验算 采用最低风速验算 q 采 508m3 min 15 s 采 157 5m3 min 采用最高风速验算 q 采 508m3 min 240 s 采 2520m3 min 经计算 15105 备采工作面备采配风量为 508m3 min 满足 要求 3 掘进工作面实际需要风量的计算 1 按瓦斯 二氧化碳 涌出量计算 q 掘 100 q 掘 k 式中 q 掘 掘进工作面正头实际需要的风量 m3 min q 掘 15106 运输顺槽掘进工作面瓦斯 二氧化碳 绝对涌 出量 预测掘进期间瓦斯涌出量为 0 44m3 min 取 0 5m3 min k 掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数 1 8 2 取系数 2 q 掘 100 0 5 2 100m3 min 2 按人数计算 q 掘 4 n 4 18 72m3 min 式中 q 掘 掘进工作面正头实际需要的风量 m3 min n 掘进工作面同时工作的最多人数 取 18 人 3 按局扇的供风量计算 q 局 k q 掘 式中 q 局 掘进工作面 风机 的需风量 m3 min k 按掘进工作面漏风系数反算出的系数 即取 1 2 q 局 k q 掘 1 2 100 120m3 min 因此掘进配风量为 120m3 min 4 按掘进工作面最小全压需风量计算 q 全 q 局 36s 式中 q 全 掘进工作面全压供风量 m3 min q 局 掘进工作面局扇的额定风量 m3 min s 局部通风至掘进工作面回风口之间巷道的净断面积 10 26m2 36 局部通风机至掘进工作面回风口之间的风速 m min q 掘 q 局 36s 120 36 10 26 489 36m3 min 经计算 按掘进工作面最小全压需风量计算的风量最大 故掘进工作面风量确定为 q 掘 489 36m3 min 5 按风速进行验算 采用最低风速验算 q 采 489 36m3 min 15 s 采 153 9m3 min 采用最高风速验算 q 采 489 36m3 min 240 s 采 2462 4m3 min 经计算 15106 运输顺槽掘进工作面风量为 489 36m3 min 满足要求 4 各硐室实际需要风量计算 q 硐 3600 w 1 2 1 005 60 t 式中 q 硐 硐室实际需要的风量 m3 min w 硐室中运转的电动机总功率 kw t 硐室室进回风的气温差 根据本矿实测温度差 硐室的发热系数 中央变电室取 0 23 水仓取 0 04 水仓 q 水 3600 w 1 2 1 005 60 t m3 min 3600 0 04 225 1 2 1 005 60 3 149m3 min 机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行 配风 采区小型机电硐室 需要风量取 60 80m3 min 选取硐 室风量 应保证机电硐室温度不超过 30 其他硐室温度不超 过 26 中央变电室按 200m3 min 考虑 q 硐 349m3 min 5 其他用风地点风量计算 采区大巷正头和其他用风地点配风 300m3 min 故矿井实际需要风量为 q 进 q 采 q 备 q 掘 q 硐 q 其 k 1195 87 508 489 36 349 300 1 2m3 min 3411m3 min 6 矿井风量分配计划 目前 矿井总进风量为 3817m3 min 能够满足生产需要 且风机性能工况合理 风量分配如下 1 回采工作面配风为 1300m3 min 2 备采工作面配风为 550m3 min 3 掘进工作面配风为 500m3 min 4 中央变电配风为 220m3 min 水仓配风为 200m3 min 5 大巷正头配风为 300m3 min 6 其余为无效风量 第三节 安全技术措施 1 调风期间通风科要加强局扇 风门 调节风窗和临时 风障等通风设施和通风构筑物的管理 局扇禁止随意开停 严 格执行专人负责 挂牌管理制度 2 调风过程中若出现风量异常 风流紊乱 则立即恢复 风机原始状态 3 测风保证主斜井和集中轨道巷的进风量 时刻观察风 机房负压变化情况 4 调风前准备工作要充分 人员安排到位 把每个人员 的职责分工进行进一步明确 5 系统调整前 监测中心要对井下各地点的安全监控系 统设备进行一次全面检查 发现问题及时处理 确保调整系统 期间监控设备运行正常 数据真实可靠 6 机电科要保证主要通风机用电安全 保证其可靠性 保证风机不能出现电气故障 具体操作按照相关操作规程和作 业规程规定进行 7 监控室 调度室 要保证对通风安全设施实行 24 小时 监测和监控 对风速 温度 一氧化碳 风机开停等传感器保 证其数据显示正常 准确 具体操作按照作业规程和操作规程 的规定的程序执行 调度指挥和协调处理相关事宜 并及时向 有关领导汇报异常情况 8 主通风机调风后 对矿井内进行调风 主要调风方法 为适当调节调节风门的调节风窗大小 使风量合理分配 各地 点均在规定范围内 非通风科允许 禁止其他人员随意开关风 门和调整窗口大小 9 调风期间 井下人员必须撤离至进风巷 不得在工作 面逗留 并由瓦检员每 15 分钟检查瓦斯 发现有异常情况必须 立即升井 并汇报调度室 10 系统调整期间 井下各相关队组的岗位人员必须坚守 工作岗位发现问题及时汇报 并采取措施进行处理 11 系统调整工作由矿总工程师统一指挥 各部室协助指 挥 通风 安全部门派专人现场跟班指挥调整工作 12 改变通风系统时 各地点通风设施的调整必须同时进 行 确保在 10 分钟内将系统设施调整完毕 避免工作面因长时 间风流不稳定造成瓦斯积聚或影响其他工作面风量 13 系统调整后要对主斜井 集中轨道巷测点 1 15103