白山坪磨田煤矿通风设计说明书

白山坪磨田煤矿通风设计说明书目录一、编写通风设计的依据二、指导思想三、说明第一章：矿井概况（一）、矿井交通（二）、自然地理概况（三）、井田面积（四）、小窑分布和开采情况（五）、矿井开拓方式（六）、设计开采深度及设计开采方法（七）、煤层层数、可采煤层层数、厚度、倾角（八）、矿井瓦斯等级、煤尘爆炸指数、煤层自燃倾向性、工程地质条件、水文地质条件第二章：矿井通风系统（一）、矿井进风井、回风井布置方式、支护形式、断面、长度（二）、矿井现有巷道及支护方式（三）、矿井通风系统第三章：采掘工作面及硐室通风（一）、矿井总进风量第四章：矿井风量、风压及等积孔（一）、风量分配（二）、矿井通风总阻力计算及通风网络解算（三）、计算等积孔及通风难易程度评价第五章：通风设备及反风（一）、计算矿井通风容易、通风困难时期风量（二）、计算扇风机的风量、风压（三）、选择主扇风机、电动机（四）、反风方式、反风系统及设施第六章：矿井通风费用计算（一）、电费（二）、风机设备折旧维修费（三）、通风器材购置费、维护费（四）、通风人员工资第七章：矿井通风系统的合理性、可靠性和抗灾能力分析（一）、通风系统、通风方式对矿井安全的保证程度及措施（二）、矿井风量和通风网络对安全的保障程度及措施（三）、反风系统及可靠性分析（四）、主要通风设施设置要求及管理措施一、编写通风设计的依据：1、《煤矿安全规程》2010版。2、《新疆新能源工贸有限公司宝山二煤矿初步设计》。3、新疆煤矿安全监察局【2002】442号文《关于印发〖生产矿井通风设计编制内容（试行）〗》的通知。4、《磨田煤矿2009年度瓦斯等级及二氧化碳测定报告及批复》。5、矿井实测及收集整理的有关资料。二、指导思想：结合本矿的实际生产情况，在确保供给矿井充足风量的前提下，减少投资，节省电费，缩短工期、合理优化通风网络。三、说明：本矿属于“十•五”规划内的矿井。6煤层在-150水平和-300采掘工作面系统已经形成，并且和+27水平主回风巷沟通，通风设施也已经构筑完成-，为了矿井的安全生产，按照《煤矿安全规程》要求编制此《通风设计》。第一章：矿井概况一、 矿井交通：井田位于耒阳市北东方20km处，其地理位置坐标为东经113°，北纬26°30'。属于白沙矿区北东收敛部位，其东南与石界区北段相毗邻、西南与江头井田以乌冲断层分界，有公路从耒阳市直达井田内。从浪石坪与京广铁路接轨之专用铁路线已通至龙塘井田，距磨田直线距离越14.5公里，故交通尚较方便。二、 自然地理概况：井田为一低山丘陵地区，山间沟谷发育。总的地势是东高西低，最高点为资家台井田东部之坡箕龚395.5米，最低点为磨田西部敖河通过处94.0迷，一般此高为150米。距耒阳市气象站1962~1972年资料，历年平均温度为摄氏17.9度，气温最低零下7.7度（1972年2月9日），最高40度（1971年7月21日）；最高降雨量1863.5毫米（1961年），雨季多在三至四月；平均现对湿度81％；最大蒸发量2021.5毫米（1963年）；最多风向为偏北风，在冬季以东北风为主，南风次之，夏季以南风为主，春秋两季为偏南风和偏北风，最大风速12米/秒；降雪期在12月到次年3月，1969年降雪计13天，地震烈度5级。三、井田面积：矿井境界南西以F13断层为界，北东以F12断层为界，现浅部开采标高+150〜-400m,走向长约4.5km,倾向宽约0.5km,面积3.5km2；深部开采标高-400〜-800m,走向长约3.2km，倾向宽约0.7-1km，面积3km。四、 小窑分布和开采情况：煤层露头处老窑遍布，开采历史悠久，有些已经失传。现熟悉开采的周边小煤窑有2~3个，主要有张自平煤矿和凤形煤矿，个别煤矿已经越界开采，小煤窑的乱采严重浪费资源，而且给井田的安全生产带来巨大的威胁。有些小煤窑已经达到-400水平左右。五、 矿井的开拓方式本矿井采用立井—多水平—分区式开采六、 设计开采深度及设计开采方法现已开采到-300水平，深部开采仍在勘探之中。采用走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板，后退式回采。5和6煤层现采用炮采，经改造后6煤层采用滚筒式采煤机采煤，条件具备时优先采用综合机械化开采，。七、 煤层层数、可采煤层层数、厚度、倾角：（一）含煤性：勘探煤层位于二叠系上统龙潭组（P2L2）层位,，井田一般含煤7层，编号分别为1、2、3、4、5、6及7煤层。5煤层局部可采，6煤层是主采煤层，1、2、3、4、7煤为不可采。全区可采煤层总厚度约3.5〜6.0米，平均厚约3.5米。（二）煤层特征：1、 1煤层：上距大隆组底部菱铁质灰岩0〜5米，属不可采煤层。结构简单无夹矸，仅局部地段有夹矸一层，岩性为泥岩，厚度为0.8米。2、 2煤层：位于结核泥岩之底部，亦为局部可采煤层，一般不可采，仅在92〜95线局部范围内可采，在可采范围内厚度约1.0米。3、 3煤层：煤厚由0〜2.2米，平均厚度0.58米，在98〜102线局部可采范围内煤厚可达0.90米左右。煤层结构尚较简单。4、 5煤层：位于龙潭组地层上段之中部，上距3煤层12〜27米，井田内较发育且变化较大，但仍有规律可寻。5煤局部可采，煤厚0-5.37米，平均0.99米，倾角27-55°，平均35°，属不稳定煤层。5、 6煤层：位于龙潭组上段之中下部，为井田的主要可采煤层，，厚0-10.0米，平均1.89米，倾角24-52°，平均32°，属较稳定煤层；仅局部不可采，是井田发育最好的煤层且稳定，为主采煤层。煤层结构方面亦较简单，仅局部地段有夹矸1〜2层，岩性为泥岩或炭质泥岩，厚约0.02〜0.46米。6、 7煤层：位于龙潭组上段下部，不发育，一般不可采，除在82〜86线一带±0米到-200米水平局部范围内较发育，可采外，其它一般均不连片可采。总体上讲，由于井田范围较小，煤层沿走向和倾向上厚度、层间距变化不大，属较稳定煤层。八、矿井瓦斯等级、煤尘爆炸指数、煤层自燃倾向性、工程地质条件、水文地质条件：1、瓦斯等级根据该矿井2009年所作的瓦斯等级鉴定结果可知：磨田煤矿相对瓦斯涌出量为8.46m3/t,相对二氧化碳涌出量8.0m3/t,.属低瓦斯矿井。2、 煤尘无爆炸性，3、 煤层不易自燃。4、 矿井工程地质条件属简单类型。5、 矿井水文地质条件属中等类型。第二章：矿井通风系统一、 矿井进风井、回风井布置方式、支护形式、断面、长度：1、 矿井进风是主平硐，锚喷支护，断面积6.40m?,长度640米。2、 矿井回风井是平硐，锚网支护，断面积6.40m?,长度320米。二、 矿井现有巷道及支护方式：1、 C3-C10南石门：锚喷支护，断面积6.40m?,长度208米；2、 C10-C3北石门：锚喷支护，断面积6.40m?,长度60米；3、 C10-C12南石门：锚喷支护，断面积6.40m?,长度65米；4、 C3运输巷道：锚杆支护，断面积4.40m?,长度32米；5、 C3通风和管子道上山：木支护，断面积3.0m?,长度180米；6、 C3回风巷道：锚杆支护，断面积4.40m?,长度32米；7、 C10运输巷道：工字钢支护，断面积4.60m?,长度122米；8、 C10通风行人上山：工字钢支护，断面积4.60m?,长度183米；9、 C10回风巷道：锚网支护，断面积5.0m?,长度39米；10、 C12车场巷道：工字钢支护，断面积4.60m?,长度126米；11、 轨道上山：工字钢支护，断面积4.60m?,长度96米；12、 溜煤上山：锚网支护，断面积5.0m?,长度96米；13、 +1496运输巷道：工字钢支护，断面积4.60m?,长度330米；14、 开切眼：液压支架，，断面积6.0m?,长度70米；15、 +1522回风巷道：工字钢支护，断面积4.60m?,长度330米；16、 轨道上山：工字钢支护，断面积4.60m，长度18米；17、 溜煤上山：锚网支护，断面积5.0m?,长度40米；18、 C12-C10回风平硐：锚网支护，断面积6.40m?,长度68米；19、 C10-C3回风平硐：锚网支护，断面积6.40m?,长度563米；20、 C3到井口回风平硐：锚网支护，断面积6.40m?,长度320米。三、矿井通风系统：1、通风方式：中央并列式通风。2、 通风方法：机械抽出式通风。3、 通风线路：北翼(以2464工作面为例)：立井井筒---150主石门一-150北大巷一-150暗主井--300北大巷f新24(1)轨道下山一新24(1)轨-230车场-2464(1)运道一工作面-2464(1)风巷-14轨道下山--22北总回风巷-+27北回风巷-风井-地面。南翼(以23(3)轨道下山为例)：立井井筒---150主石门--150南大巷-23(3)轨道下山f-248甩道上部（经局扇）一工作面=248车场一-200联络巷--200集中巷一23（1）轨道下山一13轨道下山一+27南回风巷一风井一地面。第三章：采掘工作面及硐室通风一、矿井总进风量：（一） 、按井下同时工作最多人数计算矿井总进风量：Q=4NKm3/min式中：K----漏风和配风系数，取1.2。N 井下同时工作最多人数，取42人。贝I」： Q=4X42X1.2=201.600m3/min（二） 、按采煤、掘进、独立通风硐室及其它用风地点实际需风量总和的计算：矿井总进风量：Q总=（:EQ采+£Q掘+£Q硐+XQ其它）・K矿通，m3/min式中：EQ采 采煤实际需要风量总和，m3/minEQ掘 掘进实际需要风量总和，m3/minEQ硐 硐室实际需要风量总和，m3/minEQ其它 除采煤、掘进、硐室地点以外的其它井巷需要风量总和，m3/minK矿通----矿井通风系数，一般可取K矿通=1.2-1.51、采煤工作面所需风量：矿井按照一个回采工作面布置，风量计算内容如下：.按瓦斯（二氧化碳浓度）涌出量确定需要风量：按照瓦斯涌出量计算Q采=100XQ采XKgw=100x0.481x1.6=76.96m3/minQ采一为回采工作面需风量 （m3/min）；q采——为回采工作面回风巷风流中瓦斯平均绝对涌出量；Kgw——为采煤工作面瓦斯涌出不均匀的通风系数，取1.60。按照二氧化碳涌出量计算Q采=100Xq采XKco2=100x0.881x1.6=140.96m3/minQ采一为回采工作面需风量（m3/min）；采——为回采工作面回风巷风流中二氧化碳平均绝对涌出量；Kco2——为采煤工作面瓦斯涌出不均匀的通风系数，取1.60。.按工作面温度选择适宜的风速进行计算：Q采=60XV采XS采XKi=60x1x6.0x1=360m3/min式中：V采一按其进风流温度采煤工作面的适宜风速，取1m/s；S采—采煤工作面平均断面积，6.0m2；K—工作面长度系数，取1.0。•按炸药用量：劈帮工作面最多一次用炸药量为70米宁3X0.15X3=10.50婕 放顶煤最多一次用炸药量为35米X0.60宁2=10.50婕Q=25A=25x10.50=262.50m3/minA—工作面爆破最多一次炸药用量.按回采工作面同时作业最多人数计算需要风量，每人供风量卡4m3/min：Q=4xNw=4x28=112m3/min式中：4—为每人每分钟应供给的最低风量 （m3/min）；Nw——为采煤工作面同时工作的最多人数，取28（个）；根据以上计算，工作面需风量取360m3/min。•按风速进行验算按最低风速验算Qmin=15XS综采=15X6.0=90m3/min按最高风速验算Qmax=240XS综采=240X6.0=1440m3/minQminVQ采VQmax经验算风量符合要求，本工作面风量不少于360m3/min。2、掘进工作面所需风量：矿井按照三个掘进工作面布置，C12煤层两个，C10煤层一个，风量计算内容如下：（1）、按瓦斯涌出量计算Q1=100xQWCxKCT式中：QWC 工作面瓦斯或二氧化碳绝对涌出量，根据瓦斯等级鉴定结果为0.481m3/min。KCT 掘进工作面的备用系数；无实测资料时，取2.0则：Q1=100X0.481X2.0=96.20m3/min。按照二氧化碳涌出量计算Q采=100Xq采XKco2=100x0.881x2.0=176.20m3/minQ采一为回采工作面需风量（m3/min）；q采——为回采工作面回风巷风流中二氧化碳平均绝对涌出量；Kco2——为采煤工作面瓦斯涌出不均匀的通风系数，取2.0。（2） 、按炸药使用量计算Q2=25A式中：25---稀释每千克炸药产生炮眼所需风量m3/min。A 掘进工作面一次性爆破使用最大炸药量，按照巷道掘进取最大一次爆破用炸药量为取2.70Kg。Q2=25x2.70=67.50m3/min。（3） 、按掘进工作面同时工作最多人数计算Q3=4NK式中：N---工作面同时工作最多人数，按照9人计算。K---矿井通风系数，取1.2Q3=4x9xl.2=43.20m3/min、按局部通风机的实际吸风量计算Q4=Q局I=180x1=l80m3/min式中：Q局 掘进工作面局部通风机的实际吸风量，m3/min。根据以上计算结果调整为180m3/min。I---掘进工作面同时通风的局部通风机台数，本矿为1台。根据以上计算，工作面需风量取180m3/min。、风筒采用抗静电、阻燃风筒，直径600mm,风筒必须吊挂平整，逢环必挂。缓慢拐弯，保证风流稳定。、风量验算：a、 按照掘进工作面的最低风量验算：Q煤三15XS煤=15X5.40=81m3/minb、 按照掘进工作面的最高风量验算：Q岩W240XS岩=240X5.40=1296m3/mi经验算风量符合要求，每个掘进工作面风量不少于180m3/min。3、 独立通风硐室：+1522水平C12绞车房需要风量暂时定：3m3/min,最后根据风量分配进行调整。4、 其它用风地点：在矿井C3煤层设抽水管道，需要风量暂时定：3m3/min，最后根据风量分配进行调整。5、 矿井总进风量：Q总=(:EQ采+£Q掘+£Q硐+XQ其它)・K矿通，m3/min=(360+180X3+3+3)X1.20=1087.20m3/min=18.12m3/s6、 矿井总进风量确定为18.50m3/s第四章：矿井风量、风压及等积孔、风量分配：根据计算结果和矿井现状风量分配如下：1、 回采工作面：Q采=462m3/min=7.7m3/s2、 掘进工作面：Q掘1=180m3/min=3.0m3/s3、 掘进工作面：Q掘2=180m3/min=3.0m3/s4、 掘进工作面：Q掘3=180m3/min=3.0m3/s5、 C12绞车房：Q=42m3/min=0.70m3/s6、 C3煤层抽水管道：Q=66m3/min=1.10m3/s7、合计：(1110m3/min)18.50m3/s二、矿井通风总阻力计算及通风网络解算：1、根据矿井通风阻力计算公式(后通风阻力计算表)：Hf=RfQ2=xLxUxQ2/S32、进风由主平硐，到C3-C12石门，少部分向北到C3管子道排到主回风平硐；部分向南到CIO，通过C10运输巷道，C10回风行人上山，，C10回风巷道到主回风平硐；大部分再向南到C12,通过轨道上山和溜煤上山，部分通过轨道上山到主回风平硐，部分进入回采工作面，存在串联通风问题，对回采工作面加大配风量。三、 计算等积孔及通风难易程度评价：1、矿井通风容易时期的等积孔为：Amax=0.38XQ矿进/(hmin)0.5=0.38X18.50/(16.95)0.5=1.70式中：Amax为容易时期的等积孔Q矿进为矿井的进风量，取18.50m3/s。hmin为容易时期矿井的总阻力，单位mm水柱。2、 矿井通风困难时期的等积孔为：Amin=0.38XQ矿进/(hmax)0.5=0.38X18.50/(22.65)0.5=1.47tf式中：Amin为困难时期的等积孔。Q矿进为矿井总进风量，18.50m3/s。hmax为困难时期矿井的总阻力，单位mm水柱。3、 矿井通风容易时期的等积孔为1.70m?,通风难易程度为比较容易。通风困难时期的等积孔为1.47m?,通风难易程度也为比较容易。四、 根据计算结果、选择矿井主要通风机：根据计算结果矿井主要通风机风量必须不少于18.50m3/s，负压不低于221.0pa可以满足需第五章：通风设备及反风一、 计算矿井通风容易、通风困难时期风量：由于条件限制，矿井无法测定计算自然风压和开采期采区远近对总风量的影响二、 计算扇风机的风量、风压：1、 扇风机风量：Q主扇=KQ进=1.20x18.50=22.20m3/s=1332m3/min2、 最困难时风压：h主扇=Khmax=1.20x22.65x9.8=267pa三、 选择扇风机、电动机：矿井扇风机风量不低于1332m3/min，风压不低于267pa。现在使用的扇风机型号：矿用隔爆型轴流式FBCZN013  额定风量：1208—2820m3/min额定风压：200—1200pa电机功率：55KW能够满足矿井安全生产需要。根据《煤矿安全规程》规定，应设两台同等能力的主扇，其中一台工作，另一台备用和检修。四、反风方式、反风系统及设施：1、 反风方式：采用电动机反转直接式反风。反风工作在10分钟内进行，反风风量不低于正常进风量的40%。2、 反风系统及设施：根据现在情况矿井通风系统和设施基本完好，日常检查存在问题要求及时处理。第六章：矿井通风费用计算一、 电费：1、 主扇电费：E1=55X24X365X0.50=240900元/年2、 局扇电费：E2=5.5X3X20X365X0.50=60225元/年4、吨煤电费：T=335325宁90000=3.73元/吨二、 风机设备折旧维修费：主扇服务年限按照20年计算，局扇三台使用，一台备用，服务年限按照10年计算，则风机折旧费用为：75000X2/20+3500X4/10=8900元/年则：吨煤折旧费用为：8900/90000=0.10元/吨。三、 通风器材购置费、维护费：预算为15000元/年则：吨煤费用为：15000/90000=0.17元/吨。四、 通风人员工资：测风工月工资2800元，2人；主扇工月工资1000元，3人。则：吨煤费用为：(2800X2+1000X3)/90000=0.10元/吨。综合以上四项费用，则吨煤通风成本为：3.73+0.10+0.17+0.10=4.10元/吨。第七章：矿井通风系统的合理性、可靠性和抗灾能力分析一、通风系统、通风方式对矿井安全的保证程度及措施：1、 目前矿井处在计划生产阶段，矿井已经形成全风压通风，采用机械式、抽出式通风。矿井现在有4个回采工作面和5个掘进工作面，1个需要配风的井下炸药库和1个长期使用的管子道需要配风，通风系统简单，风量能够满足安全生产的需要。但是，在安全生产过程中，必须严格管理各种通风设备和通风设施。配备齐全通风专职生产人员和管理人员。主扇风机必须执行双回路供电或者配备发电机。严格禁止随意开停风机。保证风机24小时正常运转。每10天对通风设备和设施进行安全检查和维护。局扇禁止随意停风。2、 风井口设防爆门，备用主扇有挡风门能够满足需要。3、 井下的风门安装质量不可靠，在发生爆炸灾害时风门可能会失去作用，要求加固。4、 矿井系统存在串联通风问题，回工作面风量配风增大，掘进时严格按照煤矿安全规程要求，串联通风不超过2次。二、 矿井风量和通风网络对安全的保障程度及措施：1、严格按照要求施工巷道，保障巷道断面，保障矿井风量充足。2、引风道、井下安装必要的通风设施，保障风流畅通。3、安装风速、风门开关传感器。4、在主进风、主回风巷和工作面布置测风站。每十天对矿井定期进行一次全面测风。5、购买必要的测风设备和仪器仪表。6、新安装主扇风机必须作性能鉴定，以后每5年做一次性能鉴定，并且有性能鉴定报告。7、每10天对通风设备、设施进行一次自查、维护。8、风机房必须24小时有人值班，配备齐全通风附属设施（压差计、皮托管、轴温计、电流表，电压表，电话、应急灯、控制柜等）。主扇工必须持证上岗。9、每年进行一次反风演习。10、主扇风机执行双回路供电。11、其它通风设施根据要求制定施工标准和管理办法。三、 反风系统及可靠性分析：抽流式风机反风一般