矿井压风自救系统方案

附件1

双龙煤业矿井压风自救系统

初步设计方案

双龙煤业公司

2023年10月5日

双龙煤业公司矿井压风自救系统初步设计方案

依据陕西煤炭工业局（2023《93号》〕关于建设完善煤

矿井下安全避险“六大系统”的文件精神，为尽快落实安装

矿井压风自救系统，进一步提升煤矿安全保障水平，现结合

我司实际状况，设计方案如下：

第一章根本概况

双龙煤矿于1993年11月开头建设，于2023年2月正式

投产，设计生产力量为30万吨/年，经2023年和2023年技

术改造后，至今矿井核定生产力量为60万吨/年，矿井井下

生产布局为“一个综合机械化采煤工作面、二个综合机械化

掘进工作面、一个炮掘工作面”，生产运输系统全部实现胶

带输送机连续运输。

其次章依据资料

1、风开工具的台数、型号、使用地点和距离；

2、双龙煤业巷道布置图；

3、地面工业广场布置图；

4、井口及各开采水平标高；

5、最远采区距离；

6、井下工作人员数量；

7、其它相关资料。

第三章设备选型

第一节依据我司井下实际风动设备用量选择

一.使用风开工具的型号和台数：

我司使用风开工具的总体原则为：井下风开工具使用03

-11型风镐，7655型风钻及ZPCVII型喷浆机，最大同时

使用台数为＜10台，所取同时系数为0.3

二.确定空压机站必需的排气量：

1.所选风开工具的型号、台数及压气消耗量的计算:

风动工作压力耗气量总台数同时使用qnk

iii

工具p(105N/m2)q(m3/min)n系数k

gii

03-11

3.942130.30.9

型风镐

7655型

4.9053.660.510.8

风钻

ZPC-V

II型

2—4830.512

喷浆

机

2.因管路全长超过2Km,所以取a=1.2,按海拔

标高+1101m查表得@3=1.11,则空压站必需的排气量为：

Q=aia2a30那

=1.2X1.15X1.HX(0.9+10.8+12)

=36.3(mVmin)

三、估算空压机必需的出口压力:

因我司管路0-1-2-3-5-6-10-9-14-17-F-H-J-L-N-N'标段为

最远输送距离，大约长度为4.722Km,则最大压力损失必定

发生在此趟管路上，假设按阅历取每IKm压降为0.5X

105N/m2,则压力损失为：

SAp=Ap+Ap+Ap+Ap+Ap+Ap+Ap+

i0-11-22-35-66-1010-99-14

△p+Ap+Ap+Ap+Ap+Ap+Ap=0.5X

14-1717-FF-HHH-JKJ-LHL-NHN-NJ

105(0.05+0.47+0.025+0.63+0.12+0.017+0.835+0.425+0.17+0.1

7+0.17+0.17+0.17+1.3)

=2.361X105N/m2

空压机必需的出口压力为

P=p+EAp,+0.981X105

二(4.905+2.361+0.981)X10、

=8.247X10Wm2=0.8247MPa

依据我司井下风动设备用量及井巷实际布置状况，经以

上计算，应选取的空压机排气量必需236.3m3/min,出口压

力必需20.9MPa

其次节依据井下作业人数需要风量设计选型

依据陕西煤炭工业局(2023《93号口关于建设完善煤

矿井下安全避险“六大系统”文件要求及公司意见，按每班

入井100人，每人0.3m3/min颖空气核算，共计所需100

X0.3=30m3/min,则应选取的空压机排气量必需330m3/min。

综上所述，我司地面压风自救系统主压风机应选取的空

压机排气量必需236.3m3/min,出口压力必需20.9MPa。在

正常状况时，地面压风机只运行一台，当消灭矿井灾难时两

台压风机同时运行，以满足自救需求。

1、确定空压机的台数和型号：

依据以上计算所得的Q、P值，所选空压机的台数和型

号如下：

名称：矿用单螺杆式移动空气压缩机

型号：OGFD-250—39/1.0

数量：二台/套（一台工作，一台备用）

电机功率：250KW

电压等级：6KV

排气压力：1.OMPa

容积流量：39m3/min

机组尺寸：3150mmX2050mmX2510mm

保护装置：依据《煤矿安全规程》和国家标准配置

2、压气管路的直径选择；

由公式q=20眄

以段为例，有上述公式得

1-24I-Z/126.49mm

查表知1・2段管路选用电159X5无缝钢管。

其它各段管路的计算直径、选用管路规格及通过的压气

量见表1

3、最终确定空压机的出口压力：

各段管路压力损失计算，以1-2段管路计算为例，其计

算如下：

△P=10-6LQ.1.85/d.

1111

=10-6X470X401-85/0.126=0.00003432X105N/M2

其它各段管路压力损失见下表1

附表1：

段号长度通过压计算管径选用管径压力损失

m气量mmmm105N/m2

mVmin

1-247040126.49(p159X50.00003419

2-3252089.44(p108X50.00000072

2-4252089.44(p108X50.00000072

3-56302089.44(p108X50.00001798

4-76302089.44(p108X50.00001798

5-6252089.44(p108X50.00000072

6-101202089.44(P108X50.00000343

7-8302089.44(p108X50.00000086

8-111602089.44(p108X50.0000457

9-10172089.44(p108X50.00000049

11-12302089.44(p108X50.00000086

12-A4752089.44(P108X50.00001356

A-A'1501063.25(p89X40.00000168

A-131352089.44(p108X50.00000386

13-B302089.44(p108X50.00000086

B・B'1401063.25(p89X40.00000157

9-148352089.44(p108X50.00002383

14-16302089.44(p108X50.00000086

13-151602089.44(p108X50.00000457

16-C202089.44(p108X50.00000058

CC9601063.25(p89X40.00001075

C-D1202089.44(p108X50.00000343

D-D'9601063.25(p89X40.00001075

14-174251577.46(p89X40.00000823

15-183822089.44(p108X50.00001091

18-E202089.44(p108X50.00000058

17-F1902089.44(p108X50.00000543

E・E'10001063.25(p89X40.00001120

FF12001063.25q)89X40.00001344

压风管路系统图和管路布置走向图：（见附图1）

4、空气压缩机房位置

地面空压机房设置在矿工业区主斜井广场东南角，距主

斜井井口30余米，建筑面积108平方。

压风机房设备布置平面图［见附图2）

5、地面压风管路敷设安装方案：

地面压风机管路承受地埋式敷设，干管承受钢质法兰联

接，管路出机房后进入风包，经缓冲之后入地进展埋设，埋

设深度0.8m,沿最近路线敷设至主斜井入口处。

6、井下管路敷设安装方案：

因我司进风巷道为23。斜井，考虑安装及安全因素，应选

取入井干管为聚乙烯PE管，管路承受钢质法兰联接，（p

159X5PE管从主斜井入井，到达井底后在主斜井与副井通

路处分支两路，一路①108X5无缝钢管路沿+836总回风大

巷逆风流方向右帮供水管路上方300mm敷设至井下回风巷

道内；一路（p108X5无缝钢管连续沿+820运输大巷供水管

路上方300mm敷设至井下进风巷道内；安装时依据附表1

及压风管路系统图管路布置走向图进展管路选择。

管路吊挂均承受（P50扁铁加工管卡协作中12.5钢丝绳

每隔3米吊挂，吊挂点打眼注锚，锚杆L=750mm。压风管

路每隔100米设置一个闸阀、一个压风自救装置，压风自救

装置承受相应直径管路分出，同时在各机电胴室、井下避灾

碉室等场所各设置一个减压阀、一个闸阀、四个压风自救装

置，紧急取风装置承受相应直径管路分出，便于消灭灾难时

紧急取风。

压风自救系统管路布置图1见附图3）

7、压风自救装置安装

矿井选用ZYJ（A〕型压风自救装置，主要技术参数如下:

名称规格

系统供气压力：0.3-0.7%

呼吸器调节压力范围：0.05-0.lMPa（手动式调压）

呼吸器供气量范围：3O-55L/»»in

供气方式：境面系隹供气或单语至训供气

消音能力：<85dB(A)

操作方式：手动

3&:13k(

防护方法：自吸过浦式口罡

陆出压力：有压力表显示

结构：挂制式

外形尺寸：800x385x180（单位：加）

矿井一旦发生矿难后，井下工人可承受轻型呼吸面罩直接

带在嘴上进展呼吸，可通过调整压力、手动调整流量、三级安

装消音、过滤、排水、防尘等六种功能，还能在弹簧管范围内

自由活动。通过该装置输送颖空气，使避灾人员能长时间呼吸

轻松，到达安全避灾，稳定工作心情的目的。

具体安装要求见下：

⑴在井下各个紧急避难胴室安装4组。

⑵在各采掘工作面人员工作地点依据人数确定安装数

量。

⑶在井底大巷及下乘车点各安装4组。

⑷在井下主要设备胴室各安装2组。

8、管路附属设备的设置

⑴在采区和风开工具使用集中的地点设置风量表和压

力表。

⑵在干管入井前设置气水分别器及风包各一个，并依据

现场实际状况预留风口一处，便于地面用风时所需。

⑶主管路每隔100m,支管路每隔50m设置一组阀门，以

利于风开工具用风。

⑷施工井下紧急避灾胴室时必需预留压风管路入口，且

压风管路必需进入碉室内。

9、空气压缩机供电设计：

因空气压缩机装机容量为500kw,最大工作容量为

500kw,结合我司先地面供电状况，依据供电牢靠、安全、

经济要求，其供电电压等级宜承受6KV。

故其长时电流为

I=PKe/U^3cos（p=500/0.8X6X&=60A

所以选用YJVV?<6000-3X35矿用聚氯乙烯绝缘高压电

缆，长度为400米。

在地面35KV变电所高压室安装一台KYGG-（I）A矿

用一般型高压开关柜（额定电流200A）作为馈出柜，在地面压

缩机房内设置KYGG-（I）A矿用一般型高压开关柜5台，其

中总进线柜一台（额定电流200A）,PT柜一台，其余2台

均为启动柜（额定电流100A）,各台压缩机电源取自各出线

柜，电缆选用YJVV-6000.3X35矿用聚氯乙烯绝缘高压电

缆。

压风设备供电系统图〔见附图4)

10、压风系统工程概算

双龙煤业井下压风系统工程概算303.79万元，其中：±

建工程工程量108平方米，工作量18.9万元；安装工程2台

/套，工作量21.1万元；设备材料购置，工作量26379万元。

压风系统设备及材料打算表

估量投资

名称规格型号单位数量备注

（万元）

台一台工作

空压机OGFD-250-39/1.022X41=82.00

一台备用

200A两台

矿用一般型高压KYGG-⑴A台

5100A两台5X8=40.00

开关柜6KV50HZ

PT柜一台

矿用聚氯乙烯绝

YJW-6000-3X35米4005.60

缘高压电缆

聚乙烯管路(p159X5PE米4806m/根12.80

无缝钢管(p108X5米40896m/根36.40

无缝钢管(p89X4米48356m/根24.00

安装压风

无缝钢管(p50米2000.50

机冷却水管

法兰DN150个1581.25

法兰DN108个13645.40

法兰DN89个16125.00

闸阀DN150个50.20

闸阀DN108个151.8

闸阀DN89个200.4

减压阀DN89个40.24

压风自救装置ZYJ(A)个1512.00

气水分别器个