矿井通风系统汇报材料

矿井通风系统汇报材料矿井现核定生产能力120万吨/年，井田东西走向长8.2km，南北倾斜宽4.7km，井田面积36.8km²，采用斜井-立井混合开拓方式，布置主斜井、副斜井两个进风井，边界回风立井一个回风井，矿井划分两个水平，一水平标高+720m，二水平标高+540m，目前生产区域集中在一水平一采区，二采区处于开拓准备阶段。井田内主采3号、9号煤层，现开采3号煤层，煤层平均厚度3.2m，平均倾角7°，为近水平煤层，煤层顶板为砂质泥岩，底板为粉砂岩。经2023年度矿井瓦斯等级鉴定，矿井绝对瓦斯涌出量为11.27m³/min，相对瓦斯涌出量为4.36m³/t，属低瓦斯矿井；3号煤层煤尘爆炸指数为18.72%，具有煤尘爆炸危险性；煤层自燃倾向性为Ⅱ类自燃煤层，最短自然发火期为92天；矿井平均地温18.2℃，无高温热害区域。矿井采用中央边界式抽出式通风方法，通风方式为机械抽出式，回风立井井口安装两台FBCDZ-8-№26型隔爆对旋轴流式主要通风机，配套电机功率2×250kW，额定转速740r/min，设计风量调节范围3840-9120m³/min，风压调节范围1100-3600Pa，两台风机一用一备，备用风机能在10分钟内完成启动切换。主要通风机供电采用双回路供电，两回路分别引自地面35kV变电站I段、II段母线，供电线路全程采用架空敷设，线路总长1.2km，未T接其他无关负荷，线路巡检每半月开展一次，不存在老化、破损等隐患，供电可靠性满足《煤矿安全规程》要求。截至2024年8月中旬，矿井运行1号主要通风机，叶片安装角度-3°，经现场用风表、精密气压计实测，主通风机工作风量6240m³/min，风机静压2140Pa，运行电流25A，电机有功功率221kW，运行效率78.2%，处于风机高效运行区间。矿井总进风量6150m³/min，其中主斜井进风2840m³/min，副斜井进风3310m³/min；总回风量6120m³/min，经计算，矿井外部漏风率为1.92%，满足无提升设备回风井外部漏风率不超过5%的规定；矿井内部漏风率8.62%，有效风量5620m³/min，有效风量率91.4%，高于不低于85%的标准要求；矿井等积孔为2.62㎡，通风阻力分布为：进风段阻力562Pa，占总阻力的26.3%；用风段阻力738Pa，占总阻力的34.5%；回风段阻力840Pa，占总阻力的39.2%，回风段阻力占比低于45%的合理阈值，系统风阻匹配合理，不存在局部区段阻力超限、风流“卡脖子”问题，整体处于通风容易状态。矿井风量分配严格遵循“按需配风、留有余量、符合风速、杜绝超限”的原则，按照《煤矿安全规程》《矿井通风能力核定标准》规定的计算方法，分别按井下同时作业最多人数、瓦斯及二氧化碳涌出量、作业地点气温、风速要求四类指标逐一核算，取最大值作为各用风地点的配风依据。按井下同时作业最多126人计算，总需风量为504m³/min，远低于当前总供风量，人员供风标准满足要求。目前井下共布置1个回采工作面、3个掘进工作面、4个独立通风硐室，各地点配风情况如下：一是3102综采工作面，采用U型全风压通风，经核算，工作面按平均气温24℃对应风速1.9m/s、瓦斯绝对涌出量5.8m³/min、同时作业人数24人等参数计算，需风量1580m³/min，实际供风1620m³/min，工作面平均断面14.2㎡，实际风速1.9m/s，符合采煤工作面0.25-4m/s的风速要求，回风流瓦斯浓度稳定在0.06%-0.09%，上隅角最大瓦斯浓度0.42%，无瓦斯积聚风险；工作面采用可伸缩风障导风方式处理上隅角涡流区瓦斯，安排专职瓦检员每班检查上隅角瓦斯不少于3次，发现异常立即调整风障角度、增大导风量。二是3个掘进工作面，分别为3104运输顺槽综掘工作面、3104回风顺槽综掘工作面、二采区轨道大巷综掘工作面，全部采用压入式局部通风机供风，局部通风机全部安装在掘进巷道进风侧，距回风口距离不小于10m，全风压供给该处风量大于局部通风机吸风量30%以上，杜绝循环风风险。每个工作面配备两台FBD№6.3/2×30kW隔爆对旋轴流局部通风机，一用一备，实现双风机双电源、三专两闭锁、自动切换功能，风筒采用Φ800mm抗静电、阻燃柔性风筒，双反边接头连接；各掘进工作面全风压供风段风量不低于520m³/min，局部通风机实际吸风量380m³/min，风筒出口风量不低于290m³/min，掘进工作面平均断面12.5㎡，实际风速0.4m/s左右，符合掘进工作面0.25-4m/s的风速要求，风筒出口距工作面迎头距离不超过5m，不存在风筒脱节、破口漏风导致的迎头风量不足问题。三是独立通风硐室，其中井下爆炸材料库配风240m³/min，满足每小时换气15.6次，高于每小时4次换气的标准；一采区中央变电所配风180m³/min，一采区水仓泵房配风150m³/min，二采区临时变电所配风120m³/min，各硐室温度均不超过26℃，瓦斯浓度不超过0.05%，满足硐室通风要求；一采区绞车房深度4.2m、入口宽度2.2m，无瓦斯涌出，采用扩散通风，经检测硐室内通风状况良好，符合扩散通风条件。目前井下所有采掘工作面、硐室均实现独立通风，不存在不符合规定的串联通风、循环风、扩散通风，未出现风量不足、风速超限等问题。为保障风流稳定、按需分配，矿井累计建成各类通风设施112道/座，其中永久密闭42道、临时密闭11道，所有永久密闭采用MU10红砖砌筑，墙体厚度不小于0.5m，周边掏槽深度不小于0.3m见硬帮硬底，墙面采用水泥砂浆抹面，平整无裂缝，每道密闭设置观察孔、措施孔、反水池，密闭前5m范围内支护完好、无杂物堆积，安排专人每周检查密闭内气体浓度、墙体完好情况，发现墙体开裂、漏风等问题及时修补；永久风门36组，每组设置两道正向风门、两道反向风门，风门采用阻燃竹胶板制作，门框包边密封，风门间距不小于5m，具备机械闭锁+传感器报警双重闭锁功能，两道风门不能同时打开，防止风流短路，其中主要进回风联络巷的12组风门安装了风门开关传感器，信号实时上传至安全监控系统，风门开启超过30秒自动发出声光报警，提醒人员及时关闭；临时风门12组，用于掘进工作面调风及临时隔离，采用阻燃帆布配合木质框架制作，严密不漏风；风桥6座，其中3座为混凝土砌筑永久风桥、3座为铁风筒硬质风桥，风桥断面满足通风需求，漏风率不超过2%，前后两端巷道支护完好，不存在风桥阻风问题；调节风窗21道，全部采用可调节插板结构，设置风量观测口，可根据测风结果动态调整窗口面积，精准分配各用风地点风量。所有通风设施施工前编制专项安全技术措施，明确施工标准、参数、验收要求，完工后由通风科、安检科联合现场验收，不合格的一律推倒重建，目前全矿通风设施完好率稳定在98%以上。回风立井井口配备配重式防爆门，断面与回风井断面一致为19.6㎡，防爆门采用钢板焊接结构，密封胶条封边，配重块重量经严格核算，保证井下发生爆炸冲击波时能自动开启泄压，正常生产时关闭严密，每半年组织一次防爆门全面检查，调整配重、更换老化密封胶条，确保防爆门动作可靠、漏风率不超过2%。主要通风机反风系统齐全完好，采用反风道反风方式，反风门、绞车、闭锁装置安排专人每月检查维护，每年严格按照《煤矿安全规程》要求组织一次全矿性反风演习，2023年11月15日开展的反风演习中，反风操作启动时间为6分钟，反风后矿井总风量为3890m³/min，达到正常运行风量的63.6%，高于反风风量不低于正常风量40%的要求，反风期间井下各地点最大瓦斯浓度0.32%，无瓦斯超限、风流紊乱等问题，反风系统可靠性满足灾变处置需求。近年来，矿井始终把通风系统稳定可靠作为矿井安全生产的核心基础，持续加大投入、补齐短板、强化管理，重点开展了五方面工作：一是实施通风系统降阻增效工程。针对一采区总回风巷受采动影响变形、断面缩小导致风阻偏大的问题，2023年投入资金320万元，对长度1260m的变形巷道进行扩巷修复，采用锚网索喷联合支护工艺，扩巷后巷道净断面从原有的8.2㎡提升至12.6㎡，修复后该段风阻从0.32N·s²/m⁸降至0.09N·s²/m⁸，矿井总负压从2780Pa降至2140Pa，主通风机运行电流从32A降至25A，年节约通风电费约304万元，通风系统运行效率大幅提升。二是开展局部通风专项整治。2023年以来累计排查整改局部通风方面的问题127条，更换破损老化风筒3200m，整改局部通风机安装位置不合理问题6处，所有掘进工作面全部实现“双风机双电源、三专两闭锁、自动切换、风筒风压监测”功能，局部通风机供电专用变压器、专用开关、专用线路与其他供电回路完全独立，风电、瓦斯电闭锁每15天开展一次功能试验，试验记录由瓦检员、电工、通风技术员三方签字确认；建立局部通风无计划停风责任追溯机制，严格执行停风撤人、断电警戒、瓦斯检查、分级排放的处置流程，2024年以来累计发生3次有计划停风，均提前编制专项措施报总工程师审批后实施，未发生无计划停风导致的瓦斯超限问题。三是推进通风设施标准化建设。制定《矿井通风设施施工及验收管理细则》，明确各类设施的施工标准、责任主体、验收流程，推行通风设施包保责任制，每道设施明确一名巡检责任人，每周开展一次完好情况排查，发现漏风、损坏等问题24小时内整改完成；2023年以来累计翻修不合格永久密闭7道，更换漏风严重的永久风门12组，在主要风门处安装语音报警装置12套，有效避免了人员同时打开两道风门导致的风流短路问题。四是强化瓦斯精准管控。虽然矿井为低瓦斯矿井，但始终按照高瓦斯矿井管理标准管控瓦斯，建立“人工巡检+在线监测”双重瓦斯防控体系，配备16名专职瓦检员，持特种作业操作证上岗，严格执行巡回检查、一炮三检制度，巡检点覆盖所有采掘工作面、硐室、回风巷、密闭前等关键地点，瓦检员每班巡检轨迹通过人员定位系统全程追溯，严禁空班漏检、假检；安全监控系统共配备激光甲烷传感器32台、一氧化碳传感器18台、超声波风速传感器12台、温度传感器11台、风门开关传感器36台、设备开停传感器22台，所有传感器严格按周期校准，甲烷传感器每15天采用标准空气样、标准甲烷气样开展一次零点、灵敏度调校，风速、一氧化碳、温度传感器每月校准一次，确保监测数据准确可靠，2024年以来未发生瓦斯超限作业，井下各地点瓦斯浓度均控制在规定范围内。五是完善通风配套保障体系。针对3号煤层自燃倾向性、煤尘爆炸性的特点，严格落实采空区漏风管控措施，回采工作面采用后退式开采，回采结束后45天内完成采空区永久封闭，密闭内敷设束管监测管路，每周取样分析一氧化碳、乙烯、乙炔等自然发火标志气体，目前所有闭内一氧化碳浓度均低于10ppm，无自然发火征兆；防尘系统随巷道延伸同步铺设，主要进回风巷每100m、采掘工作面巷道每50m设置一个防尘三通阀门，各产尘点安装触控自动喷雾装置，采掘工作面进回风巷安装全断面净化水幕、隔爆水棚，隔爆水棚水量满足200L/㎡的标准要求，综掘工作面配备湿式除尘风机，经检测，采掘工作面总粉尘浓度稳定在8mg/m³以下，呼吸性粉尘浓度稳定在3mg/m³以下，符合职业卫生标准；严格落实测风制度，在主要进回风巷、采掘工作面进回风流建立标准化测风站27个，配齐中高速风表、秒表、精密气压计等测风仪器，每10天开展一次全矿全面测风，采掘工作面根据生产动态随时测风，测风结果在现场牌板和通风台账上同步更新，根据测风结果及时调整风量分配，保证各地点风量满足需求；每年委托有资质的机构开展一次矿井通风能力核定，2023年核定矿井通风能力为128万吨/年，高于矿井120万吨/年的核定生产能力，不存在超通风能力生产问题；按标准绘制并每月更新通风系统图、通风网络图、防尘系统图、防灭火系统图、安全监控系统图、避灾路线图，图纸内容与现场实际完全一致，每季度报上级管理部门备案。虽然当前矿井通风系统整体稳定可靠，但对照本质安全型矿井建设标准，仍存在几方面短板：一是部分受采动影响的巷道变形增大风阻，一采区3103工作面回采结束后，保留的3103运输顺槽服务二采区回风，受相邻工作面采动应力影响，目前有210m巷道出现喷层脱落、帮部收敛变形，最小断面仅6.8㎡，该段风阻达0.12N·s²/m⁸，一定程度上制约了二采区开拓期间的风量供给；二是局部通风精细化管理仍有差距，3104回风顺槽目前掘进长度1120m，部分风筒接头连接不严密、拐弯处未使用硬质弯头，存在局部漏风、风筒褶皱问题，风筒出口风量偶尔降至280m³/min，略低于作业规程要求的290m³/min标准，个别风筒压力传感器安装位置距迎头过远，不能及时反映风筒脱节、破损情况；三是安全监控系统部分设备老化，6台超声波风速传感器使用年限超过3年，存在零点漂移问题，与人工实测数据的最大误差达12%，监测精度不能满足精细化管理要求；四是通风专业技术力量有待加强，目前通风科共配备4名管理人员，其中仅2人为煤矿通风专业毕业，其余2人为采矿专业转岗，对通风网络解算、阻力测定分析、系统优化模拟等专业技能掌握不熟练，技术支撑能力不足。针对上述问题，矿井将坚持问题导向、目标导向，制定专项整改方案，明确时间节点、责任人员、考核标准，持续提升通风系统可靠性，重点做好六方面工作：一是持续推进通风系统优化降阻。2024年10月底前完成3103运输顺槽210m变形段的扩巷修复，采用锚网索注联合支护工艺，修复后巷道净断面不低于12㎡，预计该段风阻降至0.03N·s²/m⁸，二采区总回风量可从目前的1080m³/min提升至1420m³/min，完全满足二采区后续两个综掘工作面、一个回采工作面的用风需求；2025年3月前委托具备资质的技术服务机构，采用精密气压计基点法开展一次全矿井通风阻力测定，对所有主要进回风巷、采区进回风巷、采掘工作面巷道的风速、风压、断面、支护形式进行全面实测，绘制精确的通风压能图、通风网络图，建立通风网络解算数字模型，阻力测定相对误差控制在5%以内，为系统优化调整提供准确的基础数据。二是强化局部通风全流程精细化管理。自2024年8月起开展为期3个月的局部通风专项整治，严格执行“三专两闭锁”、双风机自动切换管理规定，风筒吊挂严格做到“平、直、稳、紧”，接头采用双反边连接，拐弯处加装硬质弧形弯头，严禁拐死弯，发现风筒破口2小时内粘补完毕，确保风筒百米漏风率控制在2%以内、总漏风率控制在15%以内，风筒出口距综掘迎头不超过5m、距炮掘迎头不超过10m，风筒压力传感器统一安装在距迎头30-50m位置，一旦风筒压力低于设定值立即发出声光报警；建立局部通风日常巡检机制，每班由瓦检员对风筒完好、风机运行、迎头风量进行检查，发现问题立即处理，确保掘进工作面风量稳定、无循环风、无瓦斯积聚。三是升级改造通风安全监控系统。2024年9月底前完成6台老化风速传感器、8台催化燃烧式甲烷传感器、5台一氧化碳传感器的更换工作，新更换设备全部采用高精度超声波风速传感器、激光甲烷传感器，风速测量误差不超过0.1m/s，甲烷响应时间不超过20s、测量误差不超过0.05%CH₄；建立传感器调校、巡检闭环管理制度，配备2名经专业培训的专职调校人员，严格按周期校准传感器，每季度开展一次传感器数据比对，确保传感器监测数据与人工实测数据误差不超过5%，监控系统故障处置不超过4小时，故障期间撤出相关区域人员、切断电源、安排专人现场值守。四是建强通风专业技术队伍。2024年底前招聘2-3名煤矿通风专业大专及以上学历的技术人员，充实通风管理队伍；每季度组织通风管理人员、瓦检员、测风员、设施施工人员开展专业技能培训，培训内容涵盖通风基础理论、设施施工标准、瓦斯检查方法、隐患排查要点、应急处置流程等，培训后组织闭卷考试和实操考核，不合格人员一律不准上岗；采购正版MVSS通风网络解算软件，组织技术人员赴厂家参加专项培训