压风自救系统设计方案

1、*煤矿设计方案：压风自救系统编 制 人：总工程师：年 月 日一、前言二、概况三、煤矿井下压风自救系统设计编制依据1、山东煤矿安全监察局关于煤矿井下安全避险“六大系统”善基本规范（试行）的通知；2、国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于印发煤矿井下安全避险“六大系统”善基本规范（试行）的通知（安监总煤装201133号）等；3、空压机房设计规范；4、金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范。四、压风机供气量1、按风动工具用气量计算矿井共有六个掘进工作面，其中两个开拓掘进工作面、三个掘进工作面、一个半煤巷掘进工作面，本次计算按半煤巷掘进工作面使用凿岩机一台，煤巷掘进工作面不使用凿岩机考虑，最大供气长度为

2、3500米，压风机房位置于井下中央变电所附近。使用风动工具情况一览表名称型号单位 数量凿岩机 YT23喷浆机 PC71备注掘一（1）2（1）1开拓掘一（2）2（1）1开拓掘二（1）2（1）掘进掘二（2）2（1）掘进掘二（3）2（1）掘进掘三（1）（1）巷修掘三（2）1（1）半煤巷合计11（8）2注：1、表中括号内数为风镐台数。2、掘进工作面均配备风镐，因凿岩机和风镐两者不同时使用，加之风镐用气量小于凿岩机，故风镐用气量忽略不计。3、开拓掘进工作面锚杆机、喷浆机、凿岩机三种设备不同时使用（表中锚杆机未列出计算时按用气量较大的喷浆机计算）。常用风动工具型号及耗气量名称及型号工作压力（Mpa）耗气量

3、（m/min）凿岩机 YT230.53.6喷浆机 PC710.57.5矿井总耗气量计算Q=a1a2rniqiKi =1.151.151(73.60.9+27.51)=1.152(22.68+15)=49.8(m3/min)式中：a1沿管路全长漏风系数 a2机械磨损耗风量增加系数 r海拔高度修正系数 ni同型号风动工具同时使用系数 qi每台风动工具耗气量 Ki风动工具同时使用系数2、按班次最多下井人数计算气量早班下井人数最大时为197人（根据矿文件核定），供气量根据压风自救系统设计要求，每人不小于0.3m3/min的气量，则所需总气量：五、压缩机出口压力计算1、根据压风自救装置要求，压机源压力为

4、0.30.7Mpa，设计压力值取0.4Mpa。式中：P压缩机出口压力，Mpa Pp压气源压力， Mpa 最远一路管道各段损失之和（按每千米压力损失0.030.06 Mpa，取0.04 Mpa，最远一管路长度为3500米） 0.1橡胶管和其他管子连接不良及旧管内粗糙度增加的压力损失，取0.1 Mpa。2、按井下风动工具计算出口压力式中：P压缩机出口压力， Mpa Pp起动工具用气压力，Mpa 最远一路管道各段损失之和（按每千米压力损失0.030.06 Mpa，取0.04 Mpa，最远一管路长度为3500米） 0.1橡胶管和其他管子连接不良及旧管内粗糙度增加的压力损失，取0.1 Mpa。六、压缩机

5、的选型根据上述计算两情况用气量，选择59.1 m3/min作为压缩机选型依据，选用双螺杆ML250-2SA/C空压机两台，MLG-10/1-55G空压机一台，额定排气量分别为49.2m3/min、10m3/min，额定排气压力分别为0.75 Mpa、1.0 Mpa，电机分别为6KV、250KW，660V、55KW；正常工作时，1台ML250-2SA/C工作，另一台备用（或检修）。当井下发生灾害时，1台ML250-2SA/C和1台MLG-10/1-55G同时工作，可满足井下班次最多人员供气要求。地面压风机房在副井口东北方向距副井80m处，压风气管路沿副立井井筒铺设。七、压风气管路内径确定1、主管

6、路管径计算风动工具正常用气量压风自救时的用气量59.1 m3/min。管路内径确定按最大用气量选择：式中： d管路内径，mm Q两台压缩机同时工作时的排气量（49.2+10）Mpa根据计算结果，主管路选用无缝钢管，从地面 -200大巷 -400大巷，可满足空压机最大供气要求。2、西四采区管径计算（1）西四计两个掘进工作面，每个头面每班次9人，分管路管径：式中： d分管路管径，mm Q所需供气量（920.3）m3/min根据计算，选用无缝钢管可满足要求。（2）每个掘进工作面支管管径式中： d支管路管径，mm Q每个掘进工作面所需供气量（90.3）m3/min根据计算，两个掘进工作面均选用无缝钢管

7、可满足要求。3、西五采区管径计算（1）西五采区计两个掘进工作面（每个头面每班次9人）和一个采煤工作面（每班次23人），分管路管径：式中： d分管路管径，mm Q所需供气量（9+9+23）0.3m3/min根据计算，选用无缝钢管可满足要求。（2）每个掘进工作面支管路管径式中： d支管路管径，mm Q每个掘进工作面所需供气量（90.3）m3/min根据计算，两个掘进工作面均选用无缝钢管可满足要求。（3）采煤工作面管路管径计算式中： d支管路管径，mm Q采煤工作面所需风量（230.3）m3/min根据计算，采煤工作面选用无缝钢管可满足要求。4、-400西三采区上部管路管径计算（1）西三上部计一个掘

8、进工作面（每班9人），一个采煤工作面（每班次23人），分管路管径：式中： d分管路管径，mm Q所需供气量（9+23）0.3m3/min根据计算，选用无缝钢管可满足要求。（2）掘进工作面支管路管径式中： d支管路管径，mm Q每个掘进工作面所需供气量（90.3）m3/min根据计算，两个掘进工作面均选用无缝钢管可满足要求。（3）采煤工作面管路管径计算式中： d支管路管径，mm Q采煤工作面所需风量（230.3）m3/min根据计算，采煤工作面选用无缝钢管可满足要求。5、三水平管路管径计算（1）三水平计两个掘进工作面，分管路管径计算式中： d分管路管径，mm Q所需供气量920.3m3/min根

9、据计算，选用选用无缝钢管可满足要求。（2）每个掘进工作面支管路管径式中： d支管路管径，mm Q每个掘进工作面所需供气量（90.3）m3/min根据计算，两个掘进工作面均选用无缝钢管可满足要求。6、-200西总回压风自救点式中： d支管路管径，mm Q-200西总回压风自救点所需供气量（90.3）m3/min根据计算，-200西总回压风自救点均选用无缝钢管可满足要求。八、钢管壁厚校验计算1、（1）无缝钢管壁厚计算式中： n强度安全系数，1.52.5 d标准管内径，cm 许用应力，无缝钢管800kg/cm2 p管内气体压强 C附加壁厚，C=0.10.2cm主管路选用无缝钢管壁厚符合要求。（2）无

10、缝钢管压力计算式中： F管材承受压力，mpa b无缝钢管抗拉强度，200mpa S无缝钢管壁厚，5mm K安全系数，取2 d标准管内径，cm通过计算，主管路选用无缝钢管壁厚满足要求。2、（1）无缝钢管壁厚计算式中： n强度安全系数，1.52.5 d标准管内径，cm 许用应力，无缝钢管800kg/cm2 p管内气体压强 C附加壁厚，C=0.10.2cm通过计算，主管路选用无缝钢管壁厚符合要求。（2）无缝钢管压力计算式中： F管材承受压力，mpa b无缝钢管抗拉强度，200mpa S无缝钢管壁厚，3.5mm K安全系数，取2 d标准管内径，cm通过计算，主管路选用无缝钢管壁厚满足要求。3、（1）无

11、缝钢管壁厚计算式中： n强度安全系数，1.52.5 d标准管内径，cm 许用应力，无缝钢管800kg/cm2 p管内气体压强 C附加壁厚，C=0.10.2cm通过计算，主管路选用无缝钢管壁厚符合要求。（2）无缝钢管压力计算式中： F管材承受压力，mpa b无缝钢管抗拉强度，200mpa S无缝钢管壁厚，3.5mm K安全系数，取2 d标准管内径，cm通过计算，主管路选用无缝钢管满足要求。九、压风自救系统安装方案（一）安装标准和要求1、压风自救系统由地面压缩机、井下压风管路、阀门、汽水分离器以及固定式自救装置（闸阀、面罩）等部件组成。压风自救系统安装在巷道内的压风管路上，安装地点应宽敞，支护良好

12、且没有杂物的人行道侧，人行道宽度应保持在0.8m以上，压风出口压力在0.10.3mpa之间，每人供气量不小于0.3 m3/min，管路安装高度应距底板1.3m高，便于现场人员自救使用，压风自救系统下面不得有水沟无盖板或盖板损坏不齐全等现象。2、压风管路上安装集水放水器，在压气管路进入与自救系统连接处加装阀门，装油水分离器，以免自救系统内有水。3、井下压风管路敷设牢固平直，采取保护措施，防止灾变破坏，并采取保护措施。4、所有矿井采取避灾路线上均应敷设压风管路，并设供气阀门，间隔不大于200米，采区和上山巷道最高处敷设压风管路，并设置供气阀。5、压风管路每隔6米吊挂或垫高固定一下，若巷道采用金属托架固定，煤巷可采用钢丝绳吊挂，压风自救系统每支管不少于一处固定，压风自救系统阀门扳手要在同一方向，且平行于巷道方向。6、在主送气管路中要装设风包，压风自救系统阀门安装齐全，操作简单，快捷可靠，以保证系统正常使用。进入采掘工作面巷道的进风侧要装设总阀门。7、空压机安装在地面，距井口相对较近，空压机的供气量应能满足井下人员使用，并能在10min内投入工作。（二）设备的安装与使用1、设备安装（1）根据本矿实际，井下压风管理安装地点有：a) 井下-400大巷b) 采区主要大巷c) 采煤工作面附近d) 掘进工作面附近（2）安装须知a) 安装符合煤矿安全规程相关规定b