林场煤矿通风系统改造方案

林场煤矿

通风系统改造设计方案编与（签字）：审核（签字）：矿井技术负责人（签字）:矿长（签字）：编制日期：2017年6月10日TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1、矿井概况41.1、矿井所在位置41.2矿井通风系统概况1.2.2通风基本参数（矿井总进风量、总回风量、矿井风压、电机转速、风机转速、频率等）A\o"CurrentDocument"1.2.3矿井通风系统现状5\o"CurrentDocument"1.2.4矿井通风系统存在的问题.6\o"CurrentDocument"1.2.5矿井通风系统改造的必须性.6\o"CurrentDocument"矿井技改对通风系统的影响.63.根据矿井技改方案选择矿井通风系统的改造方案63.1矿井通风系统的改造方案详述介绍.6矿井技改时，矿井主要巷道通风系统没有变化，主要是目前矿井主扇风机风量不能满足技改后矿井总需风量的需求，所以要对主扇风机进行改造，更换现在风机的电机，提高风机和电机的转数。6TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"3.2主要井筒通风功能定位介绍.6\o"CurrentDocument"3.3主要巷道或采区主要巷道的通风功能定位介绍73.4根据技改后的矿井采、掘布局及采用的采掘工艺和硐室重新进行矿井风量计算73.4.1矿井需要风量计算73.4.2矿井需要风量计算原则.73.5根据矿井风量计算和分风方案计算矿井通风阻力83.5.1摩擦阻力的计算:8\o"CurrentDocument"3.5.2局部阻力的计算9\o"CurrentDocument"3.5.3通风阻力的计算9\o"CurrentDocument"3.5.4等积孔的计算93.6.1工况点计算11\o"CurrentDocument"3.6.2电机功率计算12通风系统改造方案1、矿井概况1.1、矿井所在位置林场煤矿井田位于百色煤田中部南地理位置位于田阳县百育镇境内，隶属百色市田阳县百育镇管辖。南（宁）〜百（色）二级公路从井田东北部通过，西距百色市区约50km东至南宁210km矿井距南（宁）昆（明）铁路线约南宁〜百色高速公路从右江南岸通过。右江河流经井田南面（距井田边界2km）,一年四季可通汽轮，逆水上行可达百色，顺流而下可至南宁、广州，水陆交通相当方便。1.2矿井通风系统概况1.2.1矿井通风方式、通风方法、风机等概述本矿井采用中央并列抽出式通风方式，采用抽出式通风方法，主斜井进风，副斜井出风，主斜井井口标高为+131m，副斜井井口标高为+131m，选择4-72-12-NO20B型离心式风机两台，一台工作，一台备用。1.2.2通风基本参数（矿井总进风量、总回风量、矿井风压、电机转速、风机转速、频率等）主■风机参数主麝主电机供电线反风各编号型号松tr/min编号型号（皿｝实际功率㈣稳速r/min路趟方式注1#4-72-12-20B3601#Y2S0S-&5555710双4-72-12-20B粕0Y28OS-R5555710双g矿井总进风量为1380m3/min，总回风量为1475ma/min,电机转速为710r/min，风机转速为360r/min，负压为0.93kpa。1.2.3矿井通风系统现状矿井采用中央并列抽出式通风；有主副井筒一对，主井筒进风，副井筒回风。有两台同等能力的主要通风机，风机型号为4-72-12No20B，一台使用，一台备用，风机转速为360r/min，配套电机两台，型号相同为Y280S-8，功率为55KW，电机转速为710r/min。风机叶片安装角度25度，额定风量23.3m3/s、负压930pa、电压380V。实际运行参数电流75A、电压400V、电机温度34°C，总排风量1450m3/min。目前我矿矿井现需要风量见下表：地点名称需要风量m3/min备注3402准备工作面470采煤面3402副巷巷190掘进面-28运输轨道巷250掘进面-20皮带巷250掘进面炸药库60桐室中央变电所及中央泵房90桐室消防材料库（东三联络巷）60桐室西充电桐室118桐室3403联络巷配电点60桐室五采区变电所90桐室东一联络巷48其他巷道东四联络巷49其他巷道避难桐室60其他巷道备用采面无备用采面1.2.4矿井通风系统存在的问题矿井生产能力15万吨/年。主要存在的问题：机械化改造后，井下采区要布置1个综采面、3个综掘工作面，所需风量增加，通风距离增大，通风阻力增大，现运行的主要通风机难以满足井下安全生产需要。1.2.5矿井通风系统改造的必须性根据2017年通风能力核定报告计算，矿井主要通风机不能满足机械化开采的要求，现在对东总回风巷和副井进行皮带机安装后，这两巷断面变小，风阻变大，更不能满足机械化开采的需要。矿井技改对通风系统的影响现在矿井对副井和东总回风巷进行皮带安装，使这两条巷道的风阻和摩擦阻力增大，导致矿井通风困难，是目前矿井技改对通风系统的最大影响。根据矿井技改方案选择矿井通风系统的改造方案3.1矿井通风系统的改造方案详述介绍矿井技改时，矿井主要巷道通风系统没有变化，主要是目前矿井主扇风机风量不能满足技改后矿井总需风量的需求，所以要对主扇风机进行改造，更换现在风机的电机，提高风机和电机的转数。3.2主要井筒通风功能定位介绍主斜井井筒采用单钩串车提升。装备架空人车用来升降人员，主要担负提升原煤、矸石、下放材料、设备和矿井进风用。装备GKT1.6X1.2-20型单滚筒绞车，采用1吨U型固定箱式矿车。副井铺设排水管路、洒水管路、下井电缆及黄泥灌浆管路，同时作为矿井初期回风井。主、副井筒均作为矿井的安全出口。3.3主要巷道或采区主要巷道的通风功能定位介绍3402进风巷主要担负工作面的进风和运料；-20皮带巷今后将安装皮带运输机，主要用于矿井第二、四、五采区煤炭运输、回风；-28轨道运输巷主要用于矿井第二、三、四、五采区材料运输及提供新鲜风流。3.4根据技改后的矿井采、掘布局及采用的采掘工艺和硐室重新进行矿井风量计算3.4.1矿井需要风量计算3.4.2矿井需要风量计算原则按《煤矿安全规程》及《右江矿务局有限公司风量计算办法》对我矿采煤工作面、掘进工作面、桐室及其他巷道等用风地点分别计算，包括按规定配备的备用工作面，现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。经计算后的需要风量见下表：地点名称需要风量m3/min备注3402准备工作面945采煤面3402副巷巷190掘进面-28运输轨道巷250掘进面-20皮带巷250掘进面炸药库60桐室中央变电所及中央泵房90桐室消防材料库（东三联络巷）60桐室西充电桐室118桐室3403联络巷配电点60硐室五采区变电所90硐室东一联络巷48其他巷道东四联络巷49其他巷道避难硐室60其他巷道备用采面无备用采面合计2270矿井总需风量的确定因此本矿矿井下实际需要风量：Qa=(SQcf+SQhf+SQur+SQsc+£Qri)XK=(945+690+478+0+157)X1.15=2610m3/min式中：SQcf一采煤工作面实际需要风量的总和m，/min；SQhf一掘进工作面实际需要风量的总和m3/min；】Qur—硐室实际需要风量的总和m3/min；SQsc一备用工作面实际需要风量的总和，m3/min；SQr]—其他用风巷道实际需要风量，m3/min；K一矿井通风需风系数(抽出式取1.15〜1.20,压入式取1.25〜1.30)。我矿为抽出式通风，因此K=1.153.5根据矿井风量计算和分风方案计算矿井通风阻力3.5.1摩擦阻力的计算：hf二RfQ2pa式中：hf——井巷的摩擦阻力，pa；Rf——井巷的摩擦风阻，Kn；Q井巷风量，ma/s其中：R=aLU/Sa

f式中：a——井巷的摩擦阻力系数；L井巷的长度；mU井巷周边长度，mS井巷的断面积，m2通风阻力的计算，如表1、2所示。3.5.2局部阻力的计算根据《煤炭工业设计规范》的规定，局部阻力不单独计算，取摩擦阻力的15%作为局部阻力，即：he=hfX15%（如表1、2所示）式中：he——井巷的局部阻力,pa3.5.3通风阻力的计算h=h+hf（如表1、2所示）式中：h井巷的通风阻力，pahf——井巷的摩擦阻力，pa3.5.4等积孔的计算A=1.1896XQ/Jh（如表1、2所示）式中：A通风等积孔，m2Q——主扇风量h井巷的通风阻力，pa

通风困难期表1序号井巷名称摩擦阻力系数a（N.S2/m4）长度L(m)周长U（m）净断面（m2）风量（m3/S）井巷风阻摩擦阻力h（Pa）风速V(m/s)风压（Pa）1主井0.002943609.645.8437.80.0573.196.4773.192运输石门0.002942609.285.3736.60.0561.366.8161.363东运大巷0.0029423409.485.6432.70.36388.715.8388.7143402进风巷0.0078446011.888.8570.063.030.793.0353402工作面0.03212014.1212.438.10.031.850.381.8563402回风巷0.012740011.488.267.20.105.360.875.367东总回风巷0.0117609.045.13331.181283.386.451283.388回风石门0.012008.84.8637.40.15214.467.69214.469副井0.013209.485.6139.60.17269.447.05269.4410风硐0.0038208.724.7540.10.019.948.459.94总计总计62402310.742310.74局部阻力按矿井阻力的15%计算346.61总阻力2657.35等积孔0.99通风容易期表2序号井巷名称摩擦阻力系数a（N.S2/m4）长度L(m)周长U（m）净断面（m2）风量（m3/S）井巷风阻摩擦阻力h（Pa）风速V(m/s)风压（Pa）1主井0.002943609.645.84440.0599.176.4799.172运输石门0.002942609.285.3736.60.0561.366.8161.363东运大巷0.0029416409.485.6432.70.25272.435.8272.433402进风

巷3402工作

面0.007840.0323402回风

巷东总回风

巷0.01270.01回风石门0.01副井0.0110风桐0.003846012040010602003202011.8814.1211.489.048.89.488.728.8512.438.265.134.865.614.758.17.23337.439.6440.060.030.100.710.150.170.013.031.855.36772.95214.46269.4411.970.790.380.876.457.697.058.453.031.855.36772.95214.46269.4411.97总计局部阻力总计48401712.031712.03总阻力等积孔按矿井阻力的15%计算256.801968.841.193.6根据计算的矿井风量和矿井通风阻力与现有的风机或改造后选用的风机进行验证，看现有的风机或改造后选用的风机是否能满足改造后的通风需要，工况点是否合理。如不能满足应重新进行风机选型。3.6.1工况点计算根据以上计算，风机工况点为：工作风量Q=3305.5m3/min=55ma/sH静=Hf+hdHf--工作风压hd---风机及附属装置阻力，一般取150—200Pa，我矿取150Pa通风容易时期的风机工况点为：H静小=Hf+h「945.38+150=1095.38Pa通风困难时期的风机工况点为：H静小=Hf+h「2822.11+150=2972.11Pa经过以上计算，矿井总需要风量为3355ms/min。根据煤矿在用主通风机系统安全检验报告，我矿现用的风机风量为(说明书范围)44ma/s(2640m’/m