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文档简介
矿井风量调配方案及安全技术措施培训勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01矿井风量调节概述02矿井总风量调节03局部风量调节04风量调配方案制定CONTENTS目录05调风安全技术措施06调风工作实施与管理07案例分析与经验总结01矿井风量调节概述风量调节的定义风量调节的定义与重要性
风量调节是指根据矿井生产布局、采掘工作面推进及瓦斯涌出等变化,对通风系统中各分支风量进行调整,以满足安全生产需求的过程。风量调节的核心目标
核心目标是确保井下各用风地点风量充足、风速合理,有效控制瓦斯、粉尘浓度及温度,保障作业人员生命安全与生产高效进行。风量调节的必要性
矿井生产过程中,通风网络结构、风阻及需风量随采掘工作面搬迁、产量变化而动态改变,需通过调节维持系统稳定,如某矿4102工作面停产与4301准备工作面启用时需重新配风。风量调节对安全的直接影响
风量不足可能导致瓦斯积聚(如回采工作面隅角瓦斯超限),风量过大致使巷道风速超限,均可能引发爆炸、人员窒息等事故,需通过科学调节实现安全与经济平衡。矿井通风系统基本概念风流的定义与分类风流是指在矿井通风系统中,由风机产生的气流,通过风道和巷道流动。按流动方向分为进风流和回风流,进风流为井下提供新鲜空气,回风流将污染空气排出。风量与风速的概念风量是单位时间内通过风道的空气量,单位为立方米/秒(m³/s);风速是气流流动速度,单位为米/秒(m/s)。两者需满足《煤矿安全规程》要求,如采掘工作面最低风速不低于0.25m/s。矿井通风系统的组成主要由风机、风道、通风设施(风门、风窗等)及用风地点构成,通过输送新鲜空气、排出污染空气,为矿工提供安全工作环境,是矿井安全生产的关键环节。通风原理:空气流动与压力空气因密度差产生流动,由高压区流向低压区。风流压力推动空气流动,克服摩擦阻力和局部阻力,完成通风任务,确保井下各区域风量按需分配。
风量调节的基本原则安全性原则调风工作必须以保障矿井安全生产为首要目标,严格遵循《煤矿安全规程》,确保调节过程中不发生瓦斯超限、风流逆转等安全事故,所有操作步骤需符合安全规范要求。
科学合理原则结合矿井地质条件、煤层厚度、设备布局及瓦斯涌出量等实际情况,制定精准的调风方案,充分利用现代科技手段,如瓦斯监测系统,实现风量的科学分配与动态调整。
系统优化原则以降低矿井总风阻、提高有效风量利用率为核心,优先采用降阻调节措施(如扩展巷道断面、并联通风),避免盲目增阻导致总风量下降,确保通风系统整体高效运行。
动态平衡原则根据采掘工作面推进、生产布局变化及瓦斯涌出动态,及时调整风量分配,保证各用风地点(如采煤工作面、掘进巷、机电硐室)风量持续满足《煤矿安全规程》规定的风速、瓦斯浓度及人均供风量要求。02矿井总风量调节
总风量调节的必要性与分类
总风量调节的必要性随着矿井生产水平及采区更替、采掘工作面推动搬迁,通风网络结构、风阻及所需风量不断变化,需及时调节以保障安全;当矿井总风量不足或过剩时,必须进行总风量调节。
总风量调节的分类按调节效果分为增风调节和减风调节两种状况。
增风调节适用场景适用于矿井产量增加或瓦斯涌出量增大,导致矿井需风量增多的情况。
减风调节适用场景适用于主要通风机能力过大,为减少电耗和避免井巷风速超限的情况。增风调节技术措施降低矿井通风阻力通过实施并联通风、缩短风路、扩展巷道断面等措施,降低矿井的通风阻力,从而改善主要通风机的工况点,实现增风。优化通风机运行参数在主要通风机电机能力同意范围内,增大通风机的叶片安装角度,提升通风机的风量;对安装质量下降、以及磨损严重的主要通风机及时进行修理,提升运行效率。控制井上下漏风严格控制和减少井上下漏风,增加井下有效风量,确保矿井总风量满足生产需求。
减风调节技术措施轴流式风机地面漏风调节法轴流式主要通风机可采用增加地面漏风的方法,降低风机工作风阻,减少井下风量并降低电耗,此方法不适用于离心式通风机。
电机转速控制调节法通过改换电机、使用双速电机或变频调速等方式降低主要通风机转速,实现减风,可有效控制风量并节约能耗。
叶片安装角度调整法减小通风机叶片安装角度,降低通风机能力,减少电耗,实现风量调节,适用于轴流式通风机的工况优化。
轴流式风机结构调整法两级轴流式通风机可采用单机运转、拆掉一段叶轮;单级轴流式通风机可拆掉部分叶片,通过改变风机结构降低能力实现减风。主要通风机调节方法改变工作风阻调节法通过调整矿井总风阻特性曲线实现风量调节。当矿井风阻增大时,主要通风机工作点移动,总风量降低;反之风阻减小时,总风量增加。例如,轴流式通风机可通过增加地面漏风降低工作风阻实现减风。改变风机特性调节法针对不同类型风机采取调整措施:离心式风机通过改变转速调节风量,需验算电动机能力;轴流式风机通过调整叶片安装角(每次可调2.5°-5°)或采用变频技术改变转速,确保在最佳工况区运行。对旋式通风机调节法作为新型高效轴流式风机,可通过改变动轮叶片安装角和转数调节风量,具有调节范围大、效率高的特点,适用于需要灵活调节风量的矿井通风系统。03局部风量调节增阻调节法局部风量调节的分类与适用场景通过在巷道中安设调节风窗等设施增大局部阻力,适用于分支风量有富余的情况,具有简单、方便、易行、见效快等优点,但会增加矿井总风阻,减少总风量。减阻调节法采取扩大巷道断面、降低摩擦阻力系数、清除局部阻力物、采用并联风路、缩短风流路线总长度等措施降低通风阻力,可降低矿井总风阻并增加总风量。增压调节法主要采用辅助通风机等增加通风能量的方法,施工方便、可减少主通风机能耗,但投资大且安全性差,辅助风机应设在进风风流中,且当主要通风机停止运转或反风时需马上停用并打开风门。
增阻调节技术措施调节风窗设置规范在需减少风量的巷道中安设调节风窗,通过改变风窗面积控制风量。如东翼回风掘进巷调节风墙留门面积6.60㎡,砌筑面积7.97㎡;东翼运送掘进巷回风绕道调节风墙留门面积4㎡,砌筑面积6㎡,采用300mm厚砖、水泥、沙子等材料砌筑,确保严密性。
风窗安装位置要求调节风门应尽量设置在回风风流中,避免妨碍运输;必须安设在运输巷道中时,可采用多个较大风窗进行多段调节;设在煤巷中时,风门两侧煤壁需喷浆封闭处理,防止煤壁裂隙漏风引起自燃。
空气幕调节装置应用通过设置空气幕调节装置形成气幕屏障,增加局部阻力以调节风量,适用于需临时或动态调整阻力的区域,具有操作灵活、响应迅速的特点,可辅助调节风窗实现精准控风。
临时风窗的应急使用在突发情况下,采用临时风窗快速增阻调节,材料可选用木板、帆布等,确保能迅速改变局部风阻。使用时需保证临时风窗的密闭性,避免漏风影响调节效果,并做好记录及时更换为永久设施。降阻调节技术措施扩大巷道断面通过扩巷工程增加巷道净断面面积,降低摩擦风阻,适用于高风阻巷道。如某矿东翼回风巷扩巷后断面从8㎡增至12㎡,风阻降低41%,风量提升35%。降低摩擦阻力系数采用喷浆、砌碹等支护方式硬化巷道壁面,减少粗糙度。某矿煤巷喷浆处理后摩擦阻力系数由0.025N·s²/m⁴降至0.018N·s²/m⁴,风阻降低28%。清除局部阻力物及时清理巷道内堆积的物料、废弃设备及冒落矸石,保持巷道畅通。某矿清理回风巷内20m长的废弃皮带架后,局部阻力降低65%,风量增加18%。采用并联风路将长距离单条巷道改为双巷并联通风,如某矿将1000m长的独头掘进巷改为双巷并联,总风阻由0.8N·s²/m⁸降至0.3N·s²/m⁸,风量提升167%。缩短风流路线通过新开联络巷、优化通风系统,缩短风流路径长度。某矿通过开掘东翼专用回风巷,使总风路长度从2500m缩短至1800m,总风阻降低28%。
增压调节技术措施辅助通风机选型与安设要求辅助风机应安设在围岩完好的进风风流中,避免设在煤巷。安装地点需配备通达矿调度室的专用电话,并设专职司机负责运转控制与记录。
运行安全控制要点当主要通风机停止运转或反风时,必须立即停用辅助风机并打开风门,防止风流逆转和循环风。风机吸风量不得超过所在巷道风量的70%。
设施维护与监测辅助风机及风门需定期检查维护,确保密闭性和稳定性。运行期间实时监测风量、风压及瓦斯浓度,发现异常立即停机处理。04风量调配方案制定
风量调配工作领导小组组建领导小组组长职责由矿技术负责人担任组长,全面负责风量调配工作的统筹规划、方案审批及总体协调,确保调配工作符合安全生产要求。
领导小组副组长设置副组长包括安全矿长、生产矿长、机电矿长,分别负责安全监督、生产协调及机电设备保障,协助组长落实各项调配任务。
领导小组成员构成成员涵盖各科室负责人以及全矿安全员、瓦检员、电工,形成多专业协作团队,负责具体实施、现场操作及问题反馈。
领导小组核心职责负责制定风量调配方案、组织前期准备工作、监督实施过程中的安全技术措施落实,协调解决调配中出现的各类问题,保障矿井通风系统稳定。矿井生产布局与风量分配现状分析
矿井通风系统构成矿井通风系统通常由进风井(如主井、副井)、回风井、主要通风机及井下巷道网络组成,负责向各用风地点输送新鲜空气并排出污浊空气,是保障矿井安全生产的关键环节。
主要用风地点及配风情况以某矿为例,主井、副井负责进风,总进风风量4945m³/min,风井负责回风,总回风风量5010m³/min;4102工作面停产期间分配风量495m³/min,4301准备工作面分配风量600m³/min,东翼回风巷、东翼轨道巷掘进面靠局部通风机供风,机电硐室等按《煤矿安全规程》要求配风。
风量分配存在的问题随着矿井生产水平及采区更替、采掘工作面推进搬迁,通风网络结构、各分支风阻及所需风量不断变化,可能出现总风量不足或过剩、局部区域风量分配不合理、巷道风速超限或风量不足、通风设施漏风等问题,需及时进行调节。
风量调配前准备工作01组织领导与方案审定由矿领导组织,各生产科室参加跟定工程;通风科提前在矿早会联系次日调改风事宜,并由矿管会专题研究决定,确保调配工作有组织、有计划推进。
02通风系统全面检查通风科负责对矿井所有通风设施(如风门、风窗、密闭墙等)及总回风巷道情况进行全面检查,确保设施完好、巷道畅通,为风量调配提供基础保障。
03人员与动力电源管理调配期间,井下停止生产,地面35kV变电站切断井下一切动力电源,将与调配无关人员全部撤至地面;各掘进工作面风机处设瓦斯检查工、电工、安监员,负责现场安全监控。
04材料与现场准备通修队提前检查各地点漏风情况,准备好调风所需材料(如砖、水泥、沙子等);在运输与回风顺槽开口适当地段建立测风站,确保风量测定工作顺利开展。风量调配工程实施步骤施工前准备工作由矿领导组织各生产科室进行跟定工程,通风科全面检查矿井所有通风设施及总回风巷道情况,确保设施完好,各项准备工作完成并落实后方可组织实施。通风设施调整作业启封4301-2掘进回风口、4301-1采煤工作面进回风口挡风墙,按安全措施施工;打开4102采煤工作面调节风门百叶窗,使风量达到1118m³/min;主要通风机调高运行频率以满足矿井通风需求。测风站建设与风量监测在运输与回风顺槽开口适当地段建立测风站,测风工每10天进行一次测风,特殊情况随时测风,掌握工作面风量、风速情况,确保风量稳定符合要求。局部通风机及瓦斯管理掘进工作面风机处设瓦斯检查工、电工、安监员,负责检查风量、风向、瓦斯;排放瓦斯时严格执行“三联锁”制度,切断相关区域电源,撤出人员并设警戒,采用风流短路法逐段排放,严禁“一风吹”。05调风安全技术措施
调风期间安全注意事项01井下停产与人员撤离调风期间必须停止井下所有生产作业,切断井下非必要动力电源,将与调风无关人员全部撤至地面,确保作业区域无无关人员。
02瓦斯与通风参数监测在各掘进工作面风机处配备瓦斯检查工、电工和安监员,实时监测风量、风向及瓦斯浓度,发现瓦斯超限或循环风时立即停止风机运转。
03盲巷管理与警戒设置对盲巷口钉设警戒栅栏并揭示警标,安排专人挂牌检查;排放瓦斯时严格执行"三联锁"制度,切断排放区域电源并设专人警戒。
04主要通风机运行监控机电科领导需在风机房现场指挥,维护工实时监控风机运行参数(如频率、风压、电流等),发现异常立即汇报处理。
05现场指挥与责任落实调风工作需有矿、科、区队领导现场把关,每个采区至少配备一名通风科以上领导指挥;所有操作严格按方案执行,做好详细记录。瓦斯监测与排放安全措施
实时瓦斯浓度监测要求调风过程中必须实时监测瓦斯浓度,一旦发现瓦斯超标,应立即停止作业并采取相应措施。需建立完善的瓦斯监测系统,确保监测数据的准确性和及时性。
排放瓦斯“三联锁”制度排放瓦斯时,必须严格执行“三联锁”制度,明确停开负责人、撤人警戒负责人和排放瓦斯负责人,并认真填写排放瓦斯“三联锁”单。
排放前准备工作排瓦斯前,必须切断排出的瓦斯流经区域的所有电源,撤出所有人员,并在各通道口设专人警戒。局扇专供电源送电后,需检查局扇10米范围内瓦斯在0.5%以下方可人工启动局扇。
盲巷瓦斯排放方法盲巷瓦斯排放时,必须采取风流短路的方法由外到里逐段排放,确保盲巷回风瓦斯在1.5%以下,与全风压混合在1%以下,采区回风混合在0.8%以下,严禁“一风吹”。
排放顺序与禁忌同一地点正、付巷排放时必须先排正巷,待正巷瓦斯稳定在0.8%以下后方可排放付巷;同一采区严禁多头同时排放瓦斯,严禁两台以上局扇同时排放瓦斯。01通风设施管理要求设施基础性能要求通风设施必须具备自动关闭功能,并设置闭锁装置,确保风流控制的可靠性。通矿车的调节风门需安装防撞装置,定期检查确保其安全有效。02设施维护标准定期检查调节风门的包边严口和门扇门框完好性,保证风门平整不漏风。风门水沟需设置反水池、反水管或挡风帘,电缆管路孔必须堵严,风筒穿过墙体时应安设等径硬质风筒。03设施环境管理风门前后5m内巷道支护必须良好,无杂物、积水、淤泥。通风设施必须悬挂“通风设施管理牌板”和“通风设施前后5m内严禁堆放物料”牌板,明确管理责任。04日常检查与维护责任通修队跟班队长需每日对通风设施进行检查和维护,发现问题及时处理,确保工作面风量充足、稳定。严禁任何单位和个人未经总工程师批准私自打开正反向风门、拆除通风设施或擅自改变调节风窗通风面积。
巷道维护与有效断面保障巷道日常维护要求对两顺槽内出现的底鼓或冒顶、片帮等现象,必须及时进行处理,确保通风的有效断面和风量稳定。
测风站区域维护标准对测风站前后10m内的巷道必须加强维护和管理,确保巷道平直完好,提高风量测定的准确性。
通风设施周边环境管理风门前后5m内巷道支护良好,无杂物、积水、淤泥,严禁存放矿车和物料,确保通风设施正常运行。严禁擅自操作通风设施三个"严禁"处罚规定
严禁任何单位和个人未经总工程师批准私自打开两道正反向风门或拆除通风设施及擅自拆除风门连锁绳,违反者对责任人罚款500元,按严重三违处理,查不出责任人罚责任单位2000元。严禁私自改变风窗面积
严禁私自改变井下调节风窗的通风面积。违者罚单位500元,罚责任人100元,按严重三违进行处理,造成不良影响的按事故追查。进入密闭前栅栏内工作人员中至少有1人携带测氧仪和甲烷检测报警仪,否则,对责任人按三违进行处理,罚款200元。严禁车辆撞击风门及违规存放物料
严禁车辆撞击风门。两道风门之间及风门前后5m严禁存放矿车和物料。凡矿车撞击风门者,对责任人一次罚款100元;凡是撞坏风门的,对区队罚款1000元,对直接责任人按三违进行处罚,罚款300元。区队找不到责任人,对区队罚款1500元。如果同一风门多家从此通过,出现撞击风门的,找到责任单位,对单位按规定进行处罚,找不到责任单位的,对当班在此过车的单位每家罚款1000元。发现有破坏通风设施的要立即汇报通防科或通修队(情况属实的给予举报者适当奖励)。风门周围存放物料对兼管单位罚款200元,对物料存放单位罚款200元。人员或车辆通过风门时不能同时敞开双道风门,影响风门正常开启和关闭。否则,对责任人罚款500元,按严重"三违"考核,造成不良影响的按事故追查严肃处理。06调风工作实施与管理调风现场组织与人员职责
现场组织架构成立由矿技术负责人任组长,安全矿长、生产矿长、机电矿长任副组长,各科室负责人及安全员、瓦检员、电工为成员的通风系统风量调配工作领导小组,全面指挥调风工作。施工人员组织明确施工地点、施工单位及施工负责人,如东翼回风掘进巷及东翼运送掘进巷回风绕道风量调节工程由机掘一队负责,施工负责人为穆新利,确保人员分工明确。领导现场把关要求矿井风量调配必须有矿、科、区队领导现场把关,每个采区至少有一名通风科以上领导现场指挥,机电科领导在风机房现场指挥,确保调风过程安全有序。专职人员职责配备专职司机负责辅助风机的运转和风门控制并做好运行记录;瓦斯检查工负责风机处风量、风向、瓦斯检查,发现问题及时汇报处理;通风科瓦斯检查工在调风后24小时内对检查点详细检查。调风后风量检测与验收
检测内容与标准对各用风地点风量、风速进行全面测定,确保采掘工作面、机电硐室等地点风量符合《煤矿安全规程》要求,如采煤工作面风量不低于1400m³/min,掘进工作面按瓦斯涌出量计算配风。检测方法与频次使用便携式风速仪在测风站测定风速,计算风量(风量=风速×巷道断面积)。调风后24小时内完成首次全面测风,正常生产期间每10天测风1次,特殊情况随时补测。验收标准与流程验收需满足:各地点风量无无风、微风现象,瓦斯浓度≤0.8%,风速符合规定。由通风科组织,安监、生产等部门参与,填写《风量调配验收表》,签字确认后存档。问题整改与反馈对检测中发现的风量不足、风速超限等问题,立即采取调整风窗、清理巷道等措施整改,24小时内复查合格。建立问题反馈机制,及时汇报调度室并记录处理结果。
调风收尾工作与日常维护调风效果跟踪与评估跟踪风量调配是否满足各用风地点安全生产需要,确保各地点风量符合《煤矿安全规程》要求,杜绝无风、微风巷道。
通风数据记录与分析及时按期测风并填制通风报表,详细记录各测风站风量、风速数据,分析风量变化趋势,为后续调风提供依据。
通风设施日常维护加强通风设施日常检查与维护,防止漏风、跑风,确保风门、风窗、密闭墙等设施完好,墙体严密不透风。
问题整改与持续优化发现不合理的风量变化或通风隐患,及时组织人员进行处理和调风,不断优化矿井通风系统,保障安全生产。07案例分析与经验总结典型调风案例
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