义兴矿矿井通风系统设计

义兴矿矿井通风系统设计前 言 3第一章 矿井差不多概况 5第一节矿井概况 4一、井田概况 4二、煤层地质概况 4三、瓦斯概况 5四、水文概况 5五、煤尘、煤炭自燃概况 5六、通风概况 5其次章 通风系统设计可行性论证 8第一节矿井通风系统优化背景 8一、矿井目前通风及生产力量情形 8二、矿井生产力量进展前景 8其次节通风系统改造的必要性分析、论证 9第三节通风系统改造的要紧手段 10\l“_TOC_250004“第四节通风系统改造总体方案的选择 10\l“_TOC_250003“第三章 矿井通风参数运算 14\l“_TOC_250002“第一节通风系统改造后矿井需要风量的运算 14一、矿井风量运算原则 14二、矿井需风量的运算 14其次节通风系统改造后矿井通风阻力的运算 19一、矿井通风总阻力运算原则 19二、矿井通风总阻力运算 19第三节通风系统改造方案比较 33\l“_TOC_250001“第四章 矿井通风设备的选择 35\l“_TOC_250000“第一节要紧通风机选型 35一、设计依据 35二、通风设备选型 35其次节矿井要紧通风设备的配置要求 38第五章通风费用概算.............................................40第六章矿井安全技术措施.........................................43第一节粉尘灾难防治 43一、防尘措施 43二、防爆措施 43三、隔爆措施 43其次节瓦斯灾难防治 44第三节防灭火 44一、煤的自燃预防措施 44二、外因火灾防治 44第四节矿井防治水 45第五节井下其它灾难预防 45一、顶板灾难防治 45二、机电运输事故防治 45前 言矿井通风是一个运用多种技术手段输送、调度空气在井下流淌，疼惜矿井正常生产和劳动安全的动态过程。在生产期间其任务是利用通风动力，以最经济的方式，向井下各用风地点供给质优量足的颖空气，保证工作人员的呼吸，稀释并排解瓦斯、粉尘等各种有害物质，降低热害，给井下制造良好的劳动环境；在发生灾变时，能有效、准时地操纵风向及风量，并与其它措施结合，防止灾难的扩大，最大限度地削减事故缺失。剖析历次煤矿重大灾难事故发生及扩大的原因，无不与矿井通风系统有着严密的关系。因此，建立一个既能满足日常生产需风，保证风向稳固、风质合格，在灾难时期又能保持通风设备运行牢靠、稳固、能快速实现风流操纵的通风系统是至关重要的。本设计基于郑兴义兴〔密〕煤矿的现状，本着为矿井的长期进展，提高矿井生产力量进展的矿井通风系统并通过矿井通风设施改造。通过风量、风阻等运算，选择出要紧通风机以及配套的电机型号。通过各种论证，本设计牢靠可行，提高矿井的抗灾力量，提高了矿井的经济效益。郑兴义兴〔密〕煤业通风系统优化设计第一章 矿井差不多概况第一节矿井概况一、井田概况1、交通位置及隶属关系3.0km，在密市城关镇东瓦店村境内，行政区划隶属密市城关镇东瓦店村管辖。区域上位于密煤田米村—牛店勘探区王庄井田东段。本村有乡村大路与郑〔州〕—〔〕密大路相连，可至郑州、郑、登封等地，矿区南部有〔密〕—〔郑〕铁路与京广铁路接轨。各乡镇及村庄间的简易大路纵横1-1。其地理坐标为：东经：113°20′31.8″-113°21′24.4″北纬：34°29′22.2″-34°29′51.8″1360m940m，0.7751km21-1。点号平面坐标点号平面坐标XY1381913738439600238189803843960033818980384395804381886038439580538187733843984063818531384398407381842038439660838182203849366093818220384403201038184203844032011381842039440920123818620384409201338187503844074514381900538440400矿井生产力量

1-2交通位置示意图郑兴义兴〔密〕煤业井田位于密煤田米村—牛店勘探区王庄井田东段，井田含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组、上下石河子组。矿井通风方式为中心分列式，通风方法为抽出式。矿井通风系统为主、副斜井进风，风井回风。15t/a。矿井目前为资源整合矿井。矿井内有一个采煤工作面(即：二

11041〕1和一个掘进工作面〔即：二二、煤层地质概况

11081。11煤层为本区要紧开采对象，区内一1煤层未揭露，区内仅有一个钻孔，二16.509点揭露的煤层可开采，无夹矸构造简洁，煤层走向106-110°，倾向220°，倾角6-9°，总体表现为单斜构造，属1煤层稳固程度可定为较稳固煤层。三、瓦斯概况〔密〕煤业要紧开采二

煤层，据密煤字[2004]119[2009]12812004年矿井瓦斯平均相对涌出量为2.19m/0.21m/mi2009〔

4.12m3/t，确定瓦斯涌出量为,1.21m3/min、CO1

1.3m3/min，1-2。瓦斯二氧化碳确定瓦斯二氧化碳确定相对确定相对年度 鉴定批复 批复文号涌出量涌出量 涌出量涌出量等级等级m3/minm3/t m3/minm3/t20040.212.19低低密煤字200920091.214.12低低1.34.77河南省工业和信息化厅号文件四、水文概况本矿区位于密煤田中西部，地势呈缓坡状，西南高东北低，处于三面环山的箕形盆地之中，矿区北、西部有奥陶系、寒武系灰岩等地层出露，区内以中奥陶系马家沟组石灰岩、太原组L第四系所掩盖。

1-4

7-8

灰岩为要紧含水层，区内多被岭深部，则以地板金水为主的岩溶充水矿床，本区水文地质类型属第三类其次亚类第一型，即以地板进水为主的岩溶充水、水文地质条件简洁的矿床。六、通风概况矿井承受中心并列抽出式通风，主副井进风，风井回风。使用FBCDZ№14其次章通风系统设计可行性论证第一节矿井通风系统优化背景一、矿井目前通风及生产力量情形矿井为独立的通风系统，通风方式为中心并列式，通风方法为全负压抽出式，即主、副井进风，风井回风。要紧通风机为两台同型号轴流式通风机，型号为FBDCZ№.14，配套电动机型号YBFe250M-6-372×37Kw，额980r/min。3001348pa1656m3/min，一台正常运转另一台检修备1240.2m3/min1480.8m3/min576.99pa1.02m2，矿井通风15.2/年。矿井井下分东、西两翼分区通风，采区内为采区轨道下山进风、皮带下山回风，采煤工作面为U〔已停2通风尤显困难，给通风系统的稳固造成特地大阻碍。二、矿井生产力量进展前景本次方案设计是为矿井的长期进展，提高矿井生产力量而进展的矿井通风系统改造。依照郑兴义兴〔密〕煤15/年以上。其次节通风系统改造的必要性分析、论证通过对现有通风系统的分析，存在以下问题：1〔达9组，巷道通风断面小〔一样在42~6m2〕支护，矿井有效风量低，通风阻力大，致使矿井通风难易程度难。2、井下采煤工作面的进回风布置在角联风路中，降低了矿井局部抗灾力量。3、煤仓到上仓绕巷之间的巷道因通风问题有显现盲巷的危急。4、现有井下要紧进、回风巷断面过小、回风巷道拐弯多，致使局部阻力加大，矿井阻力分布不合理，局部区域通风系统需调整。515.2/年，现属于隐患整改矿井，生产后矿井通风力量不能满足需要。为此，必需对矿井的通风系统进展改造，从全然上解决矿井通风力量制约后期生产的问题。第三节通风系统改造的要紧手段总结国内外通风系统改造的方法、手段，归纳可分为三种：1、转变矿井通风方法：既转变进、回风井筒的相对位置，从而，到达缩短通风线路、降低通风阻力、提高矿井风量的目的。2、转变矿井的通风方法，即抽改压或压改抽，此方法多用于受周边老空阻碍严峻且自燃发火严峻的矿井。3、转变矿井通风网络：即通过调整矿井要紧通风机的有关参数或通风网络中分支的参数，如增阻调剂、降阻调剂、调整要紧通风机扇叶角度、更换电机提高转速等，从而实现提高通风力量的目的。此方法为生产矿井通风系统调整的常用方法。第四节通风系统改造总体方案的选择依照通风系统改造的差不多手段，结合义兴煤矿的地表地理条件及井下现有通风系统的实际情形，经技术比较承受转变矿井通风网络的方法，对矿井通风系统进展改造。并提出以下方案：总体方案：为充分利用现有巷道，考虑矿井通风、运输等因素，经技术论证，最终确定改造方案为：扩修矿井东回风大4m2左右、木支护巷道现变为U11m2，回收报废矿井西回风大巷并密闭防止漏风，扩修皮带下山：由原先的小断面木支护变更为工字钢支护大断面，以及局部巷道由弯变直掘巷道。通风系统改造需做巷道、改造巷道及通风设施1、掘巷道工程量：煤仓绕巷、井下局部拐弯巷道。2、改造巷道付井底绕巷、东回风巷、一、二部皮带巷及其他联巷。3、通风设施改造：14〔43。四、改造前、后通风系统风路流程说明：1、改造前：〔颖风流〕主、副井→轨道运输巷→用风地点〔乏风流〕→皮带运输巷→西总回风巷。2、改造后：〔颖风流〕主、副井→轨道运输巷→用风地点〔乏风流〕→皮带运输巷→东总回风巷。第三章 矿井通风参数运算第一节通风系统改造后矿井需要风量的运算一、矿井风量运算原则矿井需风量，按以下要求分别运算，并实行其中最大值。按井下同时工作最多人数运算，每人每分钟供给风量不得少于4m3。(2)按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进展运算。二、矿井需风量的运算1、采煤工作面的需风量：①按瓦斯涌出量运算式中：Qm3/min；q1.13m3/min；K1.4；则Q＝100×1.13×1.4＝158.2m3/min=2.64m3/s。②按工作面温度运算Q=V采

×S×K采 采

，m3/si式中：V23-26℃适宜风速，m/s1.5；采S——采煤工作面的平均有效断面积，5.0m2；采K70-850.9。iQ=1.5×5.0×0.9=6.75m3/s；采③按人数运算实际需风量Q＞4×N/60，m3/s采式中：N——工作面同时工作的最多人数〔按交接班时的最多人数运算为40。Q＞4×40/60=2.67m3/s；采④按风速进展验算15×S

≤Q≤240×S采 采 采式中：S—采煤工作面的平均有效断面积，m2。采Q≥15×5=75m3/min=1.25m3/s；采小Q≤240×5=1200m3/min=20.0m3/s；采大体会算，上述运算风量均在承诺的最低风速和最高风速范畴之内。依照以上运算，考虑生产力量的不均衡性及初、后期上下组煤厚度变化导致的工作面面积不同，采煤工作面的配风量为：Q=6.75m3/s；采ΣQ=6.75m3/s。采依据煤层的瓦斯涌出量、工作面温度、人、风速等配风标准，并参照《矿井通风力量核定方法》中采煤工作面405m3/min，全矿采煤工作面的需风量∑Q2、掘进工作面的需风量：

=405m3/min。采①按瓦斯涌出量运算Q＝100×q×K掘 瓦掘

，m3/min掘通式中：Q—掘进工作面实际需要的风量，m3/min；掘q0.17m3/min；瓦掘K1.2；掘通20.4m3/min。②按人数运算掘进工作面实际需要的风量Q=4×N/60，m3/s掘式中：N——掘进工作面同时工作的最多人数〔按交接班时的最多人数运算，为20人。Q=4×20/60=1.4m3/s。普掘④按局部通风机吸风量运算Q=Q掘

×I＋15sf 式中：Q180m3/min；fI——掘进工作面同时运转的风机台数，1s4.2m²。tQ=180×1+15×4.2=243m3/min=4.05m3/s；掘⑤按风速进展验算15×S

≤Q≤240×S掘 掘 掘式中：S5.5m2；掘Q＜15×5.5=82.5m3/min=1.37m3/s；掘小Q≤240×5.5=1320m3/min=22m3/s；掘大依据煤层的瓦斯涌出量、工作面温度、人、风速等配风标准及局部通风的最大供风距离，己选用JBT52-2Q3、独立通风硐室的需风量：依照《规程》要求和本地区邻近生产矿井的实际情形，通过计算，矿井独立通风硐室的需风量：副井泵房60m3/min60m3/min60m3/min3Q4、矿井配风系数的选取：

=2×243=486m3/min。掘=60×2+62=180m3/min。硐依照矿井通风系统改造后的通风系统情形，结合矿井内部风量安排的不均衡性及矿井内、外部的漏风，矿井配风系数k

1.15。矿通5、全矿井风量确实定：依照以上运算，依据公式Q=(∑Q矿

＋∑Q采

＋∑Q掘

)×k硐 矿通则Q矿

1.15=123/min其次节通风系统改造后矿井通风阻力的运算一、矿井通风总阻力运算原则12940Pa。210％运算，扩建矿15％运算。二、矿井通风总阻力运算依据矿井用风地点及通风网络的巷道情形，以能量方程为根底，依据矿井通风阻力定律、风量平稳固律、风压平稳固律，通过运算机自动分风解算，运算出矿井通风网络在不同条件下的各分支的参数〔见矿井不同时期的风量安排情形见矿井分风解算结果。摩擦阻力沿着上述两个时期通风阻力最大的风路，分别用下式运算出各段风路井巷的磨擦阻力：h=aLUQ2/S3frh

——巷道摩擦阻力；frL、U、S——分别是巷的长度、周长、净断面积；Q——安排给井巷的风量；α——各巷道的摩擦阻力系数。2、局部阻力风流通过井巷的一些局部地点，如弯曲、突然增大或缩小、穿插等，使风流发生变化，形成极为紊乱等涡流，导致能量的缺失。造成这种冲击或涡流的阻力称为局部阻力。这种阻力所产生的风压缺失称为局部阻力缺失。10％左右。在通风设计中，不在单独运算每一局10％参加摩擦阻力中，即为矿井通风总阻力。3、巷道通风总阻力运算方法当风量按各个用风地点的需要或自然安排后，选择到达设计产量时，通风最简洁和最困难的两个时期通风阻力最大的风路，然后分别运算两条风路中各段的通风阻力，分别累加后便的所要运算的阻力。运算公式:h

aLPS3

Q2h H局 e=576.99Pa式中：h 矿井通风阻力，毫米水银柱a 井巷摩擦阻力系数，N*s2/m4L 井巷长度，mS 井巷净断面积，m2P 井巷周长，mQ 通过的风量，m3/sh 局部阻力，pa局H 自然风压，pae运算通风简洁时期和困难时期矿井总阻力时的矿井总需风量一样，但由于通风系统内部巷道情形不同将直截了当阻碍矿井的总阻力，因此制定以下方案：随着矿井通风系统优化后各，采区进回风巷的断面和支护方式差不多不变；各区段回采，采面上下巷的断面在简洁和困难时期的断面不变，支护为工字钢对棚支护，运算如下：11-2力系数/N.s2.m-4/m面积/m2frmin2巷巷32-5U5-66-77-14钢钢井巷支护 摩擦阻 巷道 巷道断 断面周断面立井巷风阻风量风量平方最小阻力风速名称形式U/m方/m6R/N.s2.m-8Q/m3.s-1Q/m6.s-2h/Pav/m.s-1456789101112140.595812513.8513.18922656.740.36972677111.4174.2448.040.953070.0151009.612.0837884.7360.02048697211.4174.242.661.3750.01341207.511.3926421.8750.04342363920.9436.8118.967882.786670.01341407.511.3926421.8750.05066091219.2368.6418.675642.560.015995.910.1046205.3790.0730616977.251.843.7875181.22034付巷 钢0.099603.380.099603.387.6480738.61451.1764894177.251.8460.989212.130180.015305.910.1046205.3790.0221399087.251.841.1477331.220340.0209707.511.3926421.8750.0395079519.2368.6414.564212.560.0209607.511.3926421.8750.03386395720.9436.8114.792122.786670.02092207.511.3926421.8750.12416784420.9436.8154.237762.786670.01351658.512.1284614.1250.04399098920.9436.8119.21572.458820.0151609.612.0837884.7360.03277915620.9436.8114.318262.177080.01359047.088026409436.8158.777855.225钢15-1616-1717-1818-1919-20

41上 工字付巷 钢皮带 工字巷 钢皮带 工字巷 钢皮带 工字巷 钢回风 工型巷 钢20-2121-22力

回风巷风井 全圆

1473

576.99备注26备注26风井地面设施〔包括风道、风硐、反风设施等〕5627要紧通风机〔包括电气局部〕450序巷道支护断面解算断实际断工程量工作量号12名称形式外形〔m3〕m3〕〔米〕〔万元〕17181924252828工作量合计1801.5第三节通风系统改造方案比较优点：充分利用现在的生产系统，使掘巷道工程量较小。3.优化后削减矿井通风距离，削减通风阻力，能够削减漏风，提高矿井抗灾力量。缺点：因在改造中需扩修东回风巷和皮带下山以及其他巷道工程量大。井下风门承压大，易损坏，使通风设施的治理、疼惜难度增大。第一节要紧通风机选型一、设计依据1、矿井所需风量矿井所需风量为： 1231m3/min=20.5m3/s。2、矿井所需负压通风最大负压为：576.99Pa；二、通风设备选型依照通风简洁时期和困难时期的矿井风量、阻力，参照要紧通风机的性能曲线，选择FBCDZ№14机，通风机在通风时期的运行工况点为Q=25.79m/s,h=576.99Pa=3η=63×37K依照矿井所需的风量和负压，通风机的运算风量和风机负压分别为：Ｑ＝S×V=25.79m3/shv2Hn=576.99PaHs 风机装置静压，PaHn Pahs2--550Pahv2=-16.99Pa三、主通风机运行工况风量 25.79m3/s负压 576.99Pa效率 63%叶片角 30º轴功率 2×37kW2FBCDZ№1411YBFe250M-6-372×37KW2两套风机的切换方式是通过风门，协作与之配套的两台风机进展转换工作。其次节矿井要紧通风设备的配置及要求1、要紧通风机必需安装在地面，装有通风机的井口必需严格封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得5%，15%；2、要紧通风机必需保持运转；3、要紧通风机必需装置两套同等力量的通风机，其中一套作备用。在建井期间可装置一套通风机和一台备用电动机。备用通风机、备用电动机、和配套通风机，必需在104、矿井不得承受局部通风机群作为要紧通风机使用。在特地情形下作临时用时，必需对要紧通风机治理，制定措施，报省〔区〕煤炭局批准；5、装有要紧通风机的出风井口，应安装防爆门；6、要紧通风机至少每月由矿井机电部门检查一次。转变通风机转数或风叶角度时，必需报矿总工程师批准；7、进风口必需布置在不受粉尘、灰土、有害和高温气体侵入的地点；进风井筒冬季结冰，对工人安康和提升设施有肯定的危害，必需设暖风装备；8117规定；9、完善矿井通风系统，合理安排风量，降低并操纵负压，以削减漏风，每个面回采终止，要将其量顺槽就近连通并准时加以密闭，使采空区分别运算通风简洁和通风困难两个时期的矿井自然风压，附属装置阻力，要紧通风机风量和风压。利用通风机特性曲线选择要紧通风机。将选出的要紧通风机技术特点列表，并绘出所选通风机特性曲线和工作风阻曲线，注明工况点第五章通风费用概算吨煤通风本钱是通风设计和治理的重要经济指标。统计分析本钱的构成，则是探求降低本钱，提高经济效益不行少的根底资料。吨煤通风本钱要紧包括以下费用：1、电费(W1)吨煤的通风电费为要紧通风机年耗电费及井下关心通风机,局部通风机电费之和除以年产量,可用如下公式运算:E=74×24×365/ηv·ηw=648240/0.95×0.9=758175KWhEA=22×24×365/ηv·ηw=192720/0.95×0.9=225403KWhW=〔E+EA〕×D/T1=(758175+225403)×0.6/150000=3.94元/吨E——D——电价,元/KWh;T——矿井年产量,吨;0.95;EA——局部通风机和关心通风机的年耗电量;ηw——0.9—0.95通风本钱运算表运通风本钱运算表运总本钱每年的折旧费设备算效劳备序号 数量单位本钱 运输 差不多投大修理折名称单 设备费 总计 年限 注安装费 资折旧费 旧费位轴流式118000001000600080700010807005000通风机异步电21700008002000728001072802000动机局部通3 4风机20000040003000207000102070024004电动机 4150035003000800010800200吨煤的通风设备折旧费W2W=G1+G2/T2=27.2/60=0.45元/吨3、材料消消耗用包括各种通风构筑物的材料费，通风机和电动机润滑油料费，防尘等设施费用。每吨煤的通风材料费用，依据100W=100/603=2.5/吨4、通风工作人职员资费用08200020则通风工作人员每年总工资W=A/T4=2000×20×12/T=480000/600000=0.8/吨5、专为通风效劳的井巷工程折旧费和疼惜费折算至吨煤的费用.40001010%运算W=3000×10%/605=5元/吨6、每吨煤的通风外表的购置费和修理费用.10W=10/606=0.17/吨7、矿井每采一吨煤的通风总费用WW=W+W+W+W+W+W1 2 3 4 5 6=3.94+0.45+2.5+0.8+5+0.17=12.86第六章矿井安全技术措施第一节粉尘灾难防治一、防尘