【《山西曹村煤矿矿井通风及安全技术案例分析》4600字】

第页共77页山西曹村煤矿矿井通风及安全技术案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u13242山西曹村煤矿矿井通风及安全技术案例分析 170751.1矿井通风系统选择 1284471.1.1通风方法 1244331.1.2通风方式 3268381.2盘区及全矿所需风量 3116531.2.1矿井总风量设计 3115341.2.2确定总风量 7136041.2.3风速校核 8313591.3全矿通风阻力 9318771.3.2容易时期 10326081.3.3困难时期 1077981.3.4计算等积孔 12171381.4通风机选型 1297831.4.1风压计算 12185401.4.2电动机的选择 148211.5防止特殊灾害的安全措施 1577611.5.1矿井瓦斯 1670461.5.2矿井火灾 16259781.5.3矿尘防治 17315731.5.4矿井水灾 17300351.5.5顶板防治 181.1矿井通风系统选择1.1.1通风方法通风作为矿井安全范围内考虑的首要因素之一十分重要。通风系统的正常的运作，为井下的各个工作面输送风流。使井下作业人员可以呼吸到新鲜的空气，改善生产工作环境，有利于提高井下人员的工作效率。同时可以及时排出有危险危害的有毒气体，保证矿井的安全生产。对几种通风方式比较如下表9-1.表9-1通风方法比较压入式和抽出式通风的比较如表9-2所示：表9-2通风方法特征表根据以上前面章节矿井开拓方式及井筒的布置格局，可得主斜井需要负责矿井一部分整个矿井的通风任务，通过主要运输巷道进行传风。副竖井也需要负责矿井剩下的需风量，通过辅助运输巷道进行传风。最后通过回风巷道，一并将污风传入回风井，通风系统为中央并列式，服务于整个矿井生产期间。根据以往实地经验，抽出式通风方式适应性较为广泛，在大部分矿井中均采用这种该种通风方法。综合考虑，结合实际情况，针对单层煤开采。其漏风量小，通风管理比较简单，加之本井田煤层赋存较深，地面无小窑塌陷区。故设计通风方式采用抽出式。1.1.2通风方式根据这些种种客观条件，中央并列式通风被设计选用。根据所掌握煤层实际的地质资料显示，瓦斯含量极少。故可以设计通风方式为U形通风。1.2盘区及全矿所需风量1.2.1矿井总风量设计1、回采工作面需风量回采工作面在日常生产中，会排放出大量的煤尘、一氧化碳等有害气体。其设计矿井的总风量，需要分别通过实际数据和理论公式，计算气象条件等几个方面需风量，取其中最大值，最终还要通过查表将所计算风速进行验算，验算通过方可达标，确定方案。具体参数参照表9-3到表9-5所示：（1）气象条件确定需风量：Q采1＝60×v采×S采×K采高×K采面长=60×1.7×12×1.2×1.2=1756m3/min式中：表9-3工作面的进风流气温与风速表9-4工作面采高调整系数（2）按CH4涌出量计算：由于总瓦斯量只有不到0.19ml/g，故其在回风巷中很低，基本无瓦斯涌出，所以可以忽略对其计算。（3）按工作人员数量验算：Q采2≥4N（m3/min）式中：N—同时工作面的最多人，30人；4—个人需风量，4m3/minQ采2≥4N（m3/min）=4×30=120m3/min（4）按风速验算：工作面风速：式中：S—在工作面有效的通风断面积。参照标准计算，在Q采1、Q采2符合风速要求时，取最大值为采面的实际需风量。在矿井的实际生产中，结合采区巷道等位置的瓦斯涌出量等因素，调配风时候可以适当调整不同位置的风量。2、备用采面的风量计算备采面气象等诸多条件下风量也要满足，并且至少拥有回采面50%的需风量：Q备=50%×1756=878m3/min3、掘进工作面需风量计算同理也应根据巷道的风速人员及局部通风机的吸风量等进行计算，然后取最大值。（1）按巷道最低风速进行计算按局扇的实际吸入风量计算：Q掘=∑Qfi×Kfi=300×1.3=390m3/min式中：Q（2）按照CH4涌出量计算：同理，由于总瓦斯量只有不到0.19ml/g，故其在回风巷中很低，基本无瓦斯涌出，所以可以忽略对其计算。（3）按工作人员数量验算：Q掘2≥4NQ掘2≥4×20=80（立方米每分钟）式中：（4）风速验算：在矿井的设计中，通过计算分析得出的总体风量应该通过理论知识再次进行检验，防止出现风量过多或者过少，风速过快或者过慢的情况发生，风量按规程应满足：=1\*GB3①无瓦斯涌出的岩巷：Q=2\*GB3②有瓦斯涌出的岩巷：Q通过验算得到最大风量：Q式中：S—掘进工作面的净断面积，12平方米∑4、硐室需风量计算有关该段计算，应该根据所查找的理论公式，结合设计矿井的实际情况，将式子带入，便可以轻易计算出各个的需风量，具体风量的计算：（1）充电硐室：充电硐室应该根据供风量不应小于100m3/min，回风流中氢气浓度小于0.5%计算；或按经验值给定100～200m3/min。（2）机电硐室：式中：（3）中央变电所：Q硐=3600×1180×0.03/(1.20×1.0006×60×9)=196.55m3/min（4）水泵房：Q硐=3600×900×0.02/(1.20×1.0006×60×9)=91.94m3/min本矿可根据机电硐室实际配风经验进行配风，最低风速机电硐室不小于0.15m/s，温度不大于30℃，其他硐室温度不大于26℃。配电点按小型机电硐室经验配风80～150m3/min。5、其它巷道的需要风量根据经验，其他矿井所需风量一般估算为采煤工作面、掘进工作面、硐室总风量的3%~5%。此处系数为5%，其他矿井所需风量为:Q其他=＝（1756+1950＋296.49）×5％＝205.5m3/s1.2.2确定总风量按照规程，分别计算矿井的需风量，选取其中的最大值：1、按井下同时工作的最多人数计算式中：Q2、按采面、掘进工作面、硐室等地点的需风量进行计算：Q=（1756+1960+878+296.5+205.5）×1.15=5850m3／min式中：1.2.3风速校核矿井所需总风量通过上述计算为97.5m3／s，依据井下最多100人工作人数对其进行验证。则矿井所需风量为：Q=4NKm

通过按人数所需分量对计算风量进行校核，满足要求。因此，此次设计所需总风量为97.5m3/s。其它巷道风速校核结果如表9-5所示：表9-6主要巷道风速验算表1.3全矿通风阻力本次设计矿井采用后退式开采。运算阻力可以得知不同巷道不同位置的通风难易，因此，根据矿山不同时期的运作体系，计算其通风阻力。1、矿井通风阻力计算计算矿井通风总阻力，只计算其中一条阻力最大的风路即可。计算过程如下：式中：；式中：——各段井巷之摩擦阻力Pa；——总摩擦阻力。1.3.2容易时期1、摩擦阻力具体参数如表9-6所示：表9-7容易时期各巷道摩擦阻力容易时期总阻力为：=1108.9Pa总阻力：Hme=1108.9×1.1=1211.8Pa1.3.3困难时期1、摩擦阻力具体参数如表9-7所示：表9-8困难时期各巷道摩擦阻力可得：困难时期总阻力为：=1706.677Pa总阻力：Hmh=1706.67×1.1=1877.3Pa1.3.4计算等积孔通风容易时期：A==1.19×92.5=3.30（平方米）通风困难时期：A==1.19×92.5=2.54（平方米）通过计算，容易和困难时期，符合通风的要求。QUOTEm21.4通风机选型1.4.1风压计算1、风机风量的计算Qj＝K×Q＝1.1×88＝96.8m3/s。式中：Qj—风机风量，m3/s；K—外部漏风系数，取1.1。Q—矿井所需的总风量，96.8m3/s。2、风机风压的计算式中：所以通过以上的理论公式，将实际数据带入可得风压：容易时：Hmin=1074.67困难时：HmaxH=1751.62+150+108+100=2101.3、初选通风机据以上得出的数据，再通过查找目前所广泛使用的通风机，在个体特征曲线符合的情况下，选择机型见表9-9所示：根据表9-15的数据，结合当前计算出的条件，选择的通风机2K60矿用轴流式NO.24型，在特性曲线上绘制风阻线，求出容易和困难时期的实际工况点A、B，如图9-4-2所示：图9-112K60矿用轴流式通风机№.24型实际工况点1.4.2电动机的选择由特性曲线可知，在容易和困难时期的输出功率为：因240450×0.6=270KW，符合Nfmin设备在容易时期的输出功率为：式中：Ne——电动机功率，kWNmax——困难时期输入功率，kWKe——容量备用系数ηη根据电动机的输出和输入功率。选择电动机细参数如表9-12所示：表9-12电动机参数1.5防止特殊灾害的安全措施人是从事一切事务活动的根本，生命十分宝贵，所以矿井生产中安全才是第一要义。由于煤炭资源深处地下，因此存在着许多隐藏的未知风险，在矿井生产中，这些隐患无时无刻不严重影响人的生命安全。因为防害措施不完善不到位而导致的事故时有发生。因此，对于发现的安全隐患不能马马虎虎心不在焉，要采取及时到位的措施去消除，对于有可能发生的安全事故，应当做到防微杜渐，避免事故的发生。如果想实现矿井高效生产就必须先解决落实各类安全措施，实现真正的安全生产。1.5.1矿井瓦斯防止瓦斯喷出和突出（1）局部防突措施：①在进行石门揭煤、工作面等相关工作，采用打钻孔技术措施时，应该在前方煤体进行突出危险预测；②石门尽可能避开地质条件复杂的地区，并在开石门时采用预抽气，钻孔放气和先进的金属骨架等措施来进行防突；③进行煤巷掘进工作中，在工作面前方用一系列相关措施进行瓦斯释放工作；=4\*GB3④为了防止人员伤亡，为了安全保护，增设挡栏构筑物、佩戴自求器材进行安全防护。（2）区域防突措施：①在进行矿井勘探、开拓设计建设初期，判定所采煤层是否为突出危险煤层；②在进行煤炭开采过程中，采用瓦斯预抽等措施进行区域防突；③采用技术措施对检验所采用的区域防突方法是否有效；④只要有突出预兆，则以后的采煤和掘进工作都应按照局部防突来处理。1.5.2矿井火灾1、外因火灾的预防：（1）绝对禁止携明火进入井下，严禁使用各种设备取暖；（2）严禁胶带输送机跑偏，各类电气设备超负荷运转；（3）井下必须配备灭火设施及用具；（4）安设烟雾传感器，加强火灾的监测。2、内因火灾的预防：（1）回采煤炭工作过程中，尽可能减少煤柱留设；（2）利用涂抹砂浆等进行采空区密闭，防止漏风；（3）通过设施调节风压，进行均压防灭火；（4）进行灌浆，利用其进行灭火；（5）采用阻燃剂进行灭火。1.5.3矿尘防治1、减少矿尘产生：（1）采煤机截割煤炭的过程中，打开喷雾装置，对煤尘进行沉降；（2）在斜巷运煤的过程中，间隔一定距离增加了喷水幕墙；（3）在煤层扬起地方，必须增设降尘装置，减少矿尘产生；（4）在进行巷道掘进过程中，对即将作业的煤体进行打钻孔、注水，采用湿式作业。2、降低矿尘浓度：（1）在井下巷道及硐室中，以确保矿山空气中的尘埃浓度处于低位；（2）在进行煤炭转运过程中，对煤炭进行预湿处理；（3）根据井下巷道中矿尘浓度，适时进行风量、风压的调节；（4）在井下使用的设备，必须具有防尘喷雾装置；（5）通过静电除尘装置加快矿井中粉尘的沉降。3、聚集矿尘清理：（1）在井下不时进行喷浆操作，以防止落下的灰尘再次飞扬；（2）将水喷在地面上以沉积矿石灰尘，然后将其带走。4、个体预防: （1）井下工作的人员，需要佩戴防尘口罩，要注意尘肺病的危害，要重视自己的身体健康；（2）进行爆破作业的人员，可在炮烟、矿尘降低到安全范围内，在进入作业。1.5.4矿井水灾1、地表防治水：（1）矿井在生产建设时要加强排水沟、挡水坝等构筑物工程的修筑，并且要经常进行检查与维修；（2）工业场地、井筒位置应该选择标高高的地方；（3）对地表河流进行渗水监测，避免有突发的事件发生。2、井下防治水：（1）在进行采煤、掘进作业时，必须按照“先探后掘”的原则对顶底板、两帮、前方等进行探水操作；（2）充分进行地质勘探，判断工作处是否具有老巷积水等；（3）在含水层附近要留设一定尺寸的防水煤柱，实行保水开采；（4）在井下巷道掘进施工中，要设置用来堵水的闸门；（5）在矿井巷