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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p> 礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理是煤礦安全工作的重中之重。其中,礦井通風(fēng)阻力測(cè)定是研究礦井通風(fēng)系統(tǒng)、優(yōu)化礦井通風(fēng)系統(tǒng)、加強(qiáng)礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全的最根本的最基礎(chǔ)手段之一。</p><p> 礦井通風(fēng)是一個(gè)運(yùn)用多技術(shù)手段輸送、調(diào)節(jié)空氣在井下的流動(dòng),維護(hù)礦井正常生產(chǎn)和勞動(dòng)安全的動(dòng)態(tài)過(guò)程。在生產(chǎn)期間其主要任務(wù)是利用通風(fēng)動(dòng)力,以最經(jīng)濟(jì)的方式,向井下各用
2、風(fēng)地點(diǎn)提供質(zhì)優(yōu)量及足夠的新鮮空氣,保證工作人員的呼吸,稀釋并排出瓦斯、粉塵等各種有害物質(zhì),降低熱害,為井下創(chuàng)造良好的工作環(huán)境;在發(fā)生災(zāi)變時(shí),能有效、及時(shí)地控制風(fēng)向及風(fēng)量,并與其它措施相結(jié)合,防止災(zāi)害擴(kuò)大,最大限度地減少事故災(zāi)害及財(cái)產(chǎn)人員損失。</p><p> 剖析歷次煤礦重大災(zāi)害事故發(fā)生及擴(kuò)大的原因,無(wú)不與礦井通風(fēng)系統(tǒng)有著密切關(guān)系。因此,建立一個(gè)既能滿(mǎn)足日常生產(chǎn)需風(fēng),保證風(fēng)向穩(wěn)定、風(fēng)質(zhì)合格,在災(zāi)害時(shí)期又能保持
3、通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行可靠、穩(wěn)定、能迅速實(shí)現(xiàn)風(fēng)流控制的通風(fēng)系統(tǒng)是至關(guān)重要的。</p><p> 本設(shè)計(jì)本著為礦井的長(zhǎng)期發(fā)展,提高礦井生產(chǎn)能力開(kāi)發(fā)礦井深部的庚組和戊組煤而進(jìn)行的礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造??偡桨冈O(shè)計(jì):做一條回風(fēng)巷 、一條進(jìn)風(fēng)巷道及一個(gè)回風(fēng)井,并經(jīng)過(guò)礦井通風(fēng)設(shè)施改造,最終形成礦井己一、己二采區(qū)、三進(jìn)兩回的通風(fēng)方式。通過(guò)風(fēng)量、風(fēng)阻等計(jì)算,選擇出主要通風(fēng)機(jī)以及配套的電機(jī)型號(hào)。通過(guò)各種論證,本設(shè)計(jì)可靠可行,可提高礦井的抗災(zāi)能
4、力,提高了礦井的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p> 在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中,得到了許多老師、同學(xué)的幫助和大力支持,在此表示由衷的感謝。由于本人水平有限,不足之處在所難免,請(qǐng)大家多多提出寶貴意見(jiàn)和指正。</p><p><b> 編者</b></p><p><b> 2013年5月</b></p><p&g
5、t;<b> 目錄</b></p><p> 第一章:礦井基本概況1</p><p><b> 1.井田概況1</b></p><p> 2.煤層地質(zhì)概況2</p><p> 3.礦井瓦斯概況2</p><p><b> 4.水文概況3<
6、/b></p><p><b> 5.煤塵概況3</b></p><p> 6.煤炭自燃概況3</p><p> 7.礦井通風(fēng)概況3</p><p> 第二章:礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性論證4</p><p> 1.礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)背景4</p><
7、p> 1)礦井目前生產(chǎn)通風(fēng)情況和生產(chǎn)變動(dòng)情況分析4</p><p> 2)礦井生產(chǎn)能力的發(fā)展前景分析4</p><p> 2.礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案確定的基本原則5</p><p> 1)通風(fēng)系統(tǒng)改造的必要性論證5</p><p> 2)通風(fēng)系統(tǒng)改造的主要手段6</p><p> 3)礦井
8、通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案選擇6</p><p> 第三章:礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算10</p><p> 1.礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造后礦井所需風(fēng)量的計(jì)算10</p><p> 1)礦井風(fēng)量計(jì)算原則10</p><p> 2)礦井需風(fēng)量的計(jì)算10</p><p> 2.礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造后通風(fēng)阻力計(jì)算15</
9、p><p> 1)礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則15</p><p> 2)礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算15</p><p> 3.礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案選擇17</p><p> 第四章:礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇20</p><p> 1.主要通風(fēng)機(jī)的選擇20</p><p><b> 1)
10、選擇依據(jù)20</b></p><p> 2)初選通風(fēng)設(shè)備20</p><p> 3)主通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況21</p><p> 2礦井主要通風(fēng)設(shè)備的配置及要求22</p><p> 第五章:概算礦井通風(fēng)費(fèi)用24</p><p> 第六章:礦井通風(fēng)安全管理27</p><
11、p> 1.礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全管理27</p><p> 2.采區(qū)通風(fēng)安全管理28</p><p> 3.掘進(jìn)工作面通風(fēng)安全管理30</p><p><b> 參考文獻(xiàn)58</b></p><p> 第一章:礦井基本概況</p><p><b> 1.井田概況&l
12、t;/b></p><p> 平煤股份天力公司先鋒礦位于河南省平頂山礦區(qū)西部,四礦井田的西南部,己組煤露頭帶。西環(huán)路從井田中部穿過(guò),南部有建設(shè)路,東部與北環(huán)路和西環(huán)路相接,礦區(qū)有鐵路、公路與省內(nèi)外溝通。</p><p> 本井田位于平頂山山前沖積平原,地勢(shì)較平坦,總的趨勢(shì)是西北高、東南低、地形標(biāo)高變化為+100~+85m。</p><p> 本區(qū)年平均降
13、雨量為794.6mm ,年最大降雨量為1326.6mm,雨季一般集中在7~9月份。年平均氣溫為15℃, 最高溫度42.3℃,最低溫度-15℃。</p><p> 天力公司先鋒礦于1992年3月開(kāi)始建井,1994年6月投產(chǎn),設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力8萬(wàn)噸/年,進(jìn)入2000年以后,先鋒礦陸續(xù)對(duì)各生產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改造,使礦井安全生產(chǎn)條件齊全,完全具備達(dá)到國(guó)家煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的要求。同時(shí),也使生產(chǎn)能力不斷提高。2006年與天馬一
14、井合并,生產(chǎn)能力達(dá)到將近25萬(wàn)噸/年,2011年達(dá)到30萬(wàn)噸/年。</p><p> 礦井生產(chǎn)能力核定各環(huán)節(jié)能力分別為:提升系統(tǒng)35萬(wàn)噸/年,供電系統(tǒng)80萬(wàn)噸/年,排水系統(tǒng)40萬(wàn)噸/年,通風(fēng)系統(tǒng)52萬(wàn)噸/年,井下運(yùn)輸系統(tǒng)95萬(wàn)噸/年,采場(chǎng)能力39萬(wàn)噸/年。地面生產(chǎn)系統(tǒng)43萬(wàn)噸/年。</p><p> 先鋒礦為一對(duì)立井開(kāi)拓,一個(gè)水平兩個(gè)采區(qū),分別為東井己一采區(qū)和西井己二采區(qū),按照《煤礦安
15、全規(guī)程》及有關(guān)法律、法規(guī)規(guī)定,該礦生產(chǎn)系統(tǒng)完善,主要提升系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、井下運(yùn)輸系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、現(xiàn)在礦井主要開(kāi)采己組煤層,己一采區(qū)主要開(kāi)采己15煤層,己二采區(qū)主要開(kāi)采己16、己17、己18煤層。</p><p><b> 2.煤層地質(zhì)概況</b></p><p> 本井田含煤地層分屬上石炭統(tǒng)太原組、二疊系山西組和上、下石盒子組,自上而下劃分為丙
16、煤段、丁煤段、戊煤上段、戊煤中斷、戊煤下段、己煤段、庚煤段等七個(gè)煤段。煤系平均總厚779.41m,含煤60余層,常見(jiàn)43層,煤層總厚26.84m,含煤系數(shù)3.4%左右。從已探明的情況可知:井田地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單,無(wú)大斷層及構(gòu)造變化,煤層為緩傾單斜構(gòu)造,走向北西-南東,傾向北東,傾角為110.</p><p> 該井田有3個(gè)煤系地層,上部石炭統(tǒng)太原組含丁、戊組煤,中部二疊紀(jì)上石盒子組,含己組煤,下部為下二疊系山西組,含
17、庚組煤層。本井田的開(kāi)采對(duì)象為己組和庚組煤層,己組煤層共存4組可采煤層,分別為:己15、己16、己17和己18煤層。庚組煤為一層可采煤層,庚20煤層。礦井東西走向長(zhǎng)2600米、傾斜長(zhǎng)3200米,面積8.58km3.</p><p><b> 3.礦井瓦斯概況</b></p><p> 2009年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果為:礦井瓦斯、二氧化碳的相對(duì)涌出量分別為6.05m
18、3/t、4.99m3/t,全礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為37.71立方米/分鐘,根據(jù)2009年度瓦斯鑒定結(jié)果(河南省煤礦瓦斯評(píng)審專(zhuān)家組批復(fù))確定我礦為低瓦斯礦井。因?yàn)橄蠕h礦所采的是四礦和六礦的邊緣煤和殘余煤層,所以先鋒礦瓦斯很小, 屬于低瓦斯礦井。</p><p><b> 4.水文概況</b></p><p> 平頂山礦區(qū)水文地質(zhì)比較簡(jiǎn)單,本區(qū)屬礦區(qū)中部,在補(bǔ)給和排泄區(qū)
19、之間,屬礦區(qū)中的水文地質(zhì)簡(jiǎn)單區(qū)。本礦開(kāi)采的煤層因下部水平已被相鄰礦井開(kāi)采,對(duì)本礦起到了放水作用,據(jù)有關(guān)資料,本礦正常涌水量為50m3/h,最大涌水量為100m3/h。</p><p><b> 5.煤塵概況</b></p><p> 煤塵爆炸指數(shù)為30.21%,煤塵具有爆炸性。</p><p><b> 6.煤炭自燃概況<
20、/b></p><p> 自燃發(fā)火期為6~8個(gè)月。有自燃傾向性。</p><p><b> 7.礦井通風(fēng)概況</b></p><p> 礦井為中央并列抽出式通風(fēng),一個(gè)立井(主井)進(jìn)風(fēng),一個(gè)立井(副井)回風(fēng)。礦井為獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng),通風(fēng)方式為中央并列式,通風(fēng)方法為抽出式,即主井(東井)進(jìn)風(fēng),副井(西井回風(fēng)。)采用全負(fù)壓通風(fēng),掘進(jìn)工作面為
21、壓入式通風(fēng)。</p><p> 第二章:礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性論證</p><p> 1.礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)背景</p><p> 1)礦井目前生產(chǎn)通風(fēng)情況和生產(chǎn)變動(dòng)情況分析</p><p> 礦井為獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng),通風(fēng)方式為中央并列式,通風(fēng)方法為抽出式,即主井(東井)進(jìn)風(fēng),副井(西井)回風(fēng)。主要通風(fēng)機(jī)為兩臺(tái)(南臺(tái)、北臺(tái)),運(yùn)行的
22、為北臺(tái),型號(hào)為BDK-6-NO.18,配套電機(jī)型號(hào)YBF300M-6、額定功率為2×132Kw,額定轉(zhuǎn)速980r/min 。主要通風(fēng)機(jī)扇葉角度27.5º,工作風(fēng)壓1666pa,工作風(fēng)量71m3/min,一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)另外一臺(tái)檢修備用。礦井總進(jìn)風(fēng)量69m3/min,總排風(fēng)量為69.8m3/min,礦井等積孔為1.15m2,礦井通風(fēng)能力為25萬(wàn)噸/年。</p><p> 礦井井下分己一、己二分區(qū)通
23、風(fēng),采區(qū)內(nèi)為采區(qū)皮帶下山進(jìn)風(fēng)、軌道下山回風(fēng),采煤工作面為U型通風(fēng),掘進(jìn)工作面為壓入式通風(fēng),井下正常布置兩個(gè)回采工作面,一備用面,3~4個(gè)掘進(jìn)工作面及三個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室。隨著礦井向己18深部的開(kāi)采,風(fēng)量特別緊張,通風(fēng)尤顯困難,加之,東井井口風(fēng)門(mén)在提升過(guò)程中的頻繁開(kāi)啟,給通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定造成很大影響。</p><p> 2)礦井生產(chǎn)能力的發(fā)展前景分析</p><p> 本次方案設(shè)計(jì)是為礦井的長(zhǎng)
24、期發(fā)展,提高礦井生產(chǎn)能力開(kāi)發(fā)礦井深部的己組和庚組煤而進(jìn)行的礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造。根據(jù)平煤股份天力公司今后的發(fā)展規(guī)劃,先鋒礦2012年將進(jìn)入深部己組煤、庚組煤同時(shí)開(kāi)發(fā),使礦井生產(chǎn)能力增大到30萬(wàn)噸/年以上。</p><p> 2.礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案確定的基本原則</p><p> 1)通風(fēng)系統(tǒng)改造的必要性論證</p><p> 經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)的分析,存在以
25、下問(wèn)題:</p><p> 1、由于礦井通風(fēng)線路長(zhǎng),控制風(fēng)門(mén)多(達(dá)26組),巷道通風(fēng)斷面?。ㄒ话阍?.5m2 ~4.7 m2)之間,礦井有效風(fēng)量低,通風(fēng)阻力大(達(dá)1247Pa),致使礦井通風(fēng)困難。</p><p> 2、根據(jù)天力公司今后的發(fā)展規(guī)劃,先鋒礦2012年將進(jìn)入深部己組煤、庚組煤同時(shí)開(kāi)發(fā),使礦井生產(chǎn)能力增大到30萬(wàn)噸/年以上,根據(jù)以風(fēng)定產(chǎn)的原則,現(xiàn)在的礦井有效供風(fēng)量無(wú)法滿(mǎn)足增產(chǎn)
26、后的供風(fēng)需求,漏風(fēng)率較大。</p><p> 3、隨著開(kāi)采深度和巷道長(zhǎng)度的增加,使礦井通風(fēng)阻力加大,現(xiàn)有主要通風(fēng)機(jī)能力不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要,必須更換主要通風(fēng)機(jī)。</p><p> 4、現(xiàn)有井下主要進(jìn)、回風(fēng)巷斷面過(guò)小,致使風(fēng)速超限,部分區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng)需調(diào)整。</p><p> 5、不改變東立井通風(fēng)方式、去掉東立井內(nèi)風(fēng)門(mén),將無(wú)法提高礦井提升能力。</p>
27、<p> 6、目前礦井通風(fēng)能力為26萬(wàn)噸/年,不能滿(mǎn)足礦井生產(chǎn)能力300萬(wàn)噸/年的需要。</p><p> 為此,必須對(duì)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造,從根本上解決礦井通風(fēng)能力制約后期生產(chǎn)的問(wèn)題,同時(shí)解決東立井井筒風(fēng)門(mén)漏風(fēng)多與不能提煤?jiǎn)栴}。</p><p> 2)通風(fēng)系統(tǒng)改造的主要手段</p><p> 總結(jié)國(guó)內(nèi)外通風(fēng)系統(tǒng)改造的方法、手段,歸納可分為三種:
28、</p><p> 1、改變礦井通風(fēng)方法:既改變進(jìn)、回風(fēng)井筒的相對(duì)位置,從而,達(dá)到縮短通風(fēng)線路、降低通風(fēng)阻力、提高礦井風(fēng)量的目的。如平煤十礦根據(jù)礦井生產(chǎn)布局,相續(xù)在井田北部增加己四風(fēng)井和北山回風(fēng)井,達(dá)到了提高礦井通風(fēng)能力的目的。</p><p> 2、改變礦井的通風(fēng)方法,即抽改壓或壓改抽,此方法多用于受周邊老空影響嚴(yán)重且自燃發(fā)火嚴(yán)重的礦井。如平煤高莊礦的抽改壓,有效地防止了周邊小煤礦對(duì)
29、大礦的威脅。</p><p> 3、改變礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò):即通過(guò)調(diào)整礦井主要通風(fēng)機(jī)的有關(guān)參數(shù)或通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中分支的參數(shù),如增阻調(diào)節(jié)、降阻調(diào)節(jié)、調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)扇葉角度、更換電機(jī)提高轉(zhuǎn)速等,從而實(shí)現(xiàn)提高通風(fēng)能力的目的。此方法為生產(chǎn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整的常用方法。</p><p> 3)礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案選擇</p><p> 根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)改造的基本手段,結(jié)合先鋒礦的地表?xiàng)l件
30、及井下現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)際情況,經(jīng)技術(shù)比較采用改變礦井通風(fēng)方式和改變礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法,對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。并提出以下方案:</p><p><b> 總體方案:</b></p><p> 為充分利用現(xiàn)在有的巷道,考慮庚20開(kāi)發(fā)問(wèn)題及礦井通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)纫蛩?,?jīng)技術(shù)論證,最后確定改造方案:在地面廣場(chǎng)內(nèi)做專(zhuān)用回風(fēng)立井,直接至己17煤層風(fēng)化帶,分別沿己17煤層做己
31、二采區(qū)總回風(fēng)巷和己一采區(qū)回風(fēng)巷與現(xiàn)有的己一、己二采區(qū)回風(fēng)相連,并在己17煤層沿現(xiàn)有的己17皮帶下山平行方位補(bǔ)做一條進(jìn)風(fēng)行人下山,形成己二采區(qū)“兩進(jìn)一回</p><p> 的通風(fēng)系統(tǒng)。經(jīng)礦井通風(fēng)設(shè)施改造,最終形成礦井東、兩立井進(jìn)風(fēng)、專(zhuān)用回風(fēng)立井回風(fēng)的“兩進(jìn)一回”抽出式通風(fēng)方式。同時(shí)對(duì)庚20開(kāi)發(fā)利用礦井現(xiàn)有的己一采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng),在己17皮帶下山和己17軌道下山800米處,沿26勘探線垂直方位,施工庚組總進(jìn)、回風(fēng)巷進(jìn)入
32、庚組煤層。(見(jiàn)改造后的通風(fēng)系統(tǒng)示意圖,虛線部分為設(shè)計(jì)巷道)。</p><p> 一、專(zhuān)用回風(fēng)立井位置的確定:</p><p> 對(duì)先鋒礦井田范圍內(nèi)地面狀況的實(shí)際考察,工業(yè)廣場(chǎng)以外能夠做回風(fēng)井及布置井口設(shè)施的場(chǎng)地均為附近從村村莊或可耕地。由于在這些位置做回風(fēng)井比在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)做回風(fēng)井麻煩,井筒將增加至少150米以上,同時(shí)受到征地、協(xié)調(diào)公民關(guān)系、管理困難等多種因素制約,因此經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)等分方面
33、比較后,確定放棄在工業(yè)廣場(chǎng)外做回風(fēng)井。</p><p> 工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)適合于做回風(fēng)井及布置井口設(shè)施的場(chǎng)地只有兩處:即現(xiàn)在的辦公樓后菜園內(nèi)和球場(chǎng)西側(cè)煤場(chǎng)(見(jiàn)工業(yè)廣場(chǎng)布置圖)。</p><p> 經(jīng)過(guò)對(duì)這兩處位置的多方面比較,最后確定在球場(chǎng)西側(cè)煤場(chǎng)內(nèi)做回風(fēng)立井,井口位置為:3763149,38349755,地面標(biāo)高為+7638m。</p><p> 二、井下通風(fēng)系統(tǒng)
34、改造方案的選擇:</p><p> 由于受回風(fēng)立井位置的限制,井筒落地在己17煤層風(fēng)化帶附近,考慮到井下己一、己二回風(fēng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀,結(jié)合己17煤層的構(gòu)造特征,最后確定井底通風(fēng)系統(tǒng)改造方案為:當(dāng)回風(fēng)立井向下施工到己17煤層風(fēng)化帶后,分別沿己17煤層做己一總回風(fēng)巷和己二總回風(fēng)巷與原礦井己一、己二采區(qū)總回風(fēng)巷相連,然后分別在己一、己二井底車(chē)場(chǎng)建立兩組風(fēng)門(mén),隔斷風(fēng)流,行成己一、己二立井進(jìn)風(fēng)、新建立井回風(fēng)的“兩進(jìn)一回”的通
35、風(fēng)網(wǎng)絡(luò)(具體見(jiàn)改造后通風(fēng)系統(tǒng)圖及風(fēng)路流程說(shuō)明)。</p><p> 三、通風(fēng)系統(tǒng)改造需新做巷道、改造巷道及通風(fēng)設(shè)施</p><p> 1、新掘巷道工程量:</p><p> 回風(fēng)立井、己一采區(qū)總回風(fēng)巷、己二總回風(fēng)巷、礦井總回風(fēng)巷、己一軌道巷、己二出煤巷、己17通風(fēng)行人下山、庚20進(jìn)風(fēng)巷、庚20回風(fēng)巷、庚20軌道下山、庚20皮帶下山。</p>&l
36、t;p><b> 2、改造巷道</b></p><p> 己一、己二井底車(chē)場(chǎng)、己一總進(jìn)風(fēng)巷、己17軌道下山、己17皮帶下山。</p><p><b> 3、通風(fēng)設(shè)施改造:</b></p><p> 改造通風(fēng)設(shè)施14處(其中建擋風(fēng)墻6道、改建風(fēng)門(mén)8組)。</p><p> 四、改造前、
37、后通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)路流程說(shuō)明:</p><p><b> 1、改造前:</b></p><p><b> 己一采區(qū):</b></p><p> ?。ㄐ迈r風(fēng)流)東立井→總進(jìn)風(fēng)巷→己一采區(qū)皮帶下山→己一運(yùn)輸平巷→用風(fēng)點(diǎn)(乏風(fēng)流)→己一回風(fēng)平巷→己一軌道下山→東井井底車(chē)場(chǎng)→東立井→地面</p><p>&l
38、t;b> 己二采區(qū):</b></p><p> ?。ㄐ迈r風(fēng)流)西立井→總進(jìn)風(fēng)巷→己17皮帶巷→己17運(yùn)輸巷→用風(fēng)點(diǎn)(乏風(fēng)流)→己17軌道下山→己17總回風(fēng)巷→己15軌道下山→總回風(fēng)巷→東井井底車(chē)場(chǎng)→東立井→地面</p><p><b> 2、改造后:</b></p><p><b> 己一采區(qū):</b&g
39、t;</p><p> (新鮮風(fēng)流)東、西立井→總進(jìn)風(fēng)巷→己一運(yùn)輸下山→己一運(yùn)輸平巷→用風(fēng)點(diǎn)(乏風(fēng)流)→己一回風(fēng)平巷→己一軌道下山→己一總回風(fēng)→回風(fēng)立井→地面</p><p><b> 己二采區(qū):</b></p><p> ?。ㄐ迈r風(fēng)流)東、西立井→總進(jìn)風(fēng)巷→己17運(yùn)輸巷、己15回風(fēng)巷→己15軌道下山→己17運(yùn)輸機(jī)下山、己17通風(fēng)行人下山→
40、己17用風(fēng)點(diǎn)(乏風(fēng)流)→己17軌道下山→己17總回風(fēng)巷→己一總回風(fēng)巷→回風(fēng)立井→地面</p><p> 第三章:礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算</p><p> 1.礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造后礦井所需風(fēng)量的計(jì)算</p><p> 1)礦井風(fēng)量計(jì)算原則</p><p> 礦井需風(fēng)量,按下列要求分別計(jì)算,并采取其中最大值。</p><
41、;p> (1)按井下同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算,每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3。</p><p> (2)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。</p><p> 2)礦井需風(fēng)量的計(jì)算</p><p> 按照通風(fēng)能力核定要求,礦井總需風(fēng)量和采掘工作面和硐室需風(fēng)量計(jì)算方法要按照下列要求進(jìn)行計(jì)算:</p><p> (1
42、) 采煤工作面需風(fēng)量</p><p> 要按照下列4種因素計(jì)算,取其最大值</p><p> A.按照瓦斯涌出量計(jì)算</p><p> Q采=100×q瓦×K1 (3-1)</p><p><b> 式中:</b></p><p> Q采--采煤工
43、作面需要風(fēng)量, m3/min</p><p> q瓦--采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量 ,工作面平均瓦斯涌出按預(yù)測(cè)值3.56 m3/min</p><p> K1 --采煤工作面瓦斯涌出不均衡的備用風(fēng)量系數(shù),機(jī)采面取K=1.4。</p><p> 則Q采=100×3.56×1.4=498 m3/min。</p><p>
44、 B.按工作面溫度計(jì)算</p><p> Q采=V采×S采×K2 (3-2)</p><p><b> 式中:</b></p><p> V采--采煤工作面適宜風(fēng)速, m/s,取1; </p><p> S采--采煤工作面有效斷面,取最大和最小控頂距的平均值 &l
45、t;/p><p> K2--采煤工作面長(zhǎng)度系數(shù),機(jī)采面取K=1.35。</p><p> Q采=1×6×1.35=8.1 m3/s;</p><p> C.按照工作人數(shù)計(jì)算計(jì)算實(shí)際需風(fēng)量</p><p> Q=4×N/60 (3-3)</p><p&g
46、t;<b> 式中:</b></p><p> 4--每人每分鐘應(yīng)共給的最低風(fēng)量。</p><p> n--采煤工作面同時(shí)工作人數(shù)。</p><p> Q=4×40/60=2.67m3/s </p><p> D.按照風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算</p><p> 15×S采<
47、;Q采<240×S采 (3-4)</p><p><b> 式中:</b></p><p> S采--采煤工作面的平均有效斷面面積 </p><p> Q采小≥ 15×5=75m3/min=1.25m3/s;</p><p> Q采大≤ 240×5=1
48、200m3/min=20.0m3/s;</p><p> 經(jīng)過(guò)驗(yàn)算,上述計(jì)算風(fēng)量均在允許的最低風(fēng)速和最高風(fēng)速范圍之內(nèi)。</p><p> 根據(jù)以上計(jì)算,考慮生產(chǎn)能力的不均衡性及初、后期上下組度變化導(dǎo)致的工作面面積不同,采煤工作面的配風(fēng)量為:</p><p> Q采=8.3m3/s;</p><p> 接替工作面配風(fēng)量為5.0m3/s。
49、</p><p> 考慮1個(gè)接替工作面:</p><p> ∑Q采=8.3×2+5×1=21.6m3/s</p><p> 按照煤層的瓦斯涌出量、工作面溫度、人、風(fēng)速等配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn),并參照《礦井通風(fēng)能力核定辦法》中采煤工作面基本配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)計(jì)算確定:己組煤層工作面配風(fēng)量取500m3/min,備用工作面風(fēng)量取300m3/min,礦井正常生產(chǎn)時(shí)己
50、組煤布置一個(gè)采煤工作面和一個(gè)備用工作面。則全礦采煤工作面的需風(fēng)量為:</p><p> ∑Q采=500+300=1300m3/min</p><p> (2) 掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量</p><p> A. 按照瓦斯涌出量計(jì)算</p><p> Q掘=100×q瓦×K1 (3-5)</p
51、><p><b> 式中:</b></p><p> Q掘--掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量, m3/min;</p><p> q瓦--掘進(jìn)工作面瓦斯絕對(duì)涌出量 ,經(jīng)計(jì)算為0.6 m3/min;</p><p> K1 --掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡的備用風(fēng)量系數(shù),取1.8。</p><p> 經(jīng)過(guò)計(jì)
52、算煤巷掘進(jìn)工作面需風(fēng)量108m3/min,即1.8m3/s。</p><p> B.按照工作人員計(jì)算掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量</p><p> Q掘=4×N/60, m3/s (3-6)</p><p><b> 式中:</b></p><p> 4--每人每分鐘應(yīng)共給的最低風(fēng)量。&l
53、t;/p><p> N--掘進(jìn)工作面同時(shí)工作人數(shù)。</p><p> Q掘=4×20/60=1.3m3/s 。</p><p><b> C.按炸藥量計(jì)算</b></p><p> Q掘=25×A/60 (3-7)</p><p> =25
54、×10/60=4.17m3/s.</p><p><b> 式中:</b></p><p> A=掘進(jìn)工作面一次爆破最大炸藥量,kg,取10kg;</p><p> D.按照局扇吸風(fēng)量計(jì)算</p><p> Q掘=Q扇×Ii×K (3-8)</p&g
55、t;<p><b> 式中: </b></p><p> Q扇--掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量,5m3/s;</p><p> Ii--掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù),臺(tái);</p><p> K--為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù),取1.2.</p><p> Q掘=5×1&
56、#215;1.2=6m3/s;</p><p><b> E.按照風(fēng)速驗(yàn)算</b></p><p> 15×S掘 ≤ Q掘≤240×S掘 (3-9)</p><p><b> 式中:</b></p><p> S掘--煤巷掘進(jìn)工作面斷面積,最大均為9㎡;&l
57、t;/p><p> Q掘小≥15×9=135m3/min=2.25m3/s;</p><p> Q掘大≤240×9=2160m3/min=36m3/s;</p><p> 按照煤層的瓦斯涌出量、工作面溫度、人風(fēng)速等配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)及局部通風(fēng)的最大供風(fēng)距離,己組煤層選用KDJ5.0型、2×5.5KW局部通風(fēng)機(jī),全負(fù)壓需風(fēng)量取300m3/min,
58、,在保證礦井正常接替的情況下,己組煤層布置2個(gè)掘進(jìn)工作面,則全礦掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量 ∑Q掘=2×300+3×320=1560m3/min。</p><p> (3) 硐室需要風(fēng)量計(jì)算</p><p> 根據(jù)《規(guī)程》要求和本地區(qū)臨近生產(chǎn)礦生產(chǎn)礦井的實(shí)際情況,通過(guò)計(jì)算,狂井獨(dú)立通風(fēng)硐室的需風(fēng)量:</p><p> 炸藥庫(kù) 160m3/min
59、; 變電所 100m3/min;采區(qū)變電所 100m3/min;礦井正常生產(chǎn)時(shí),礦井有炸藥庫(kù)1個(gè),變電所1個(gè),己組煤采區(qū)有獨(dú)立通風(fēng)硐室3個(gè),則全礦獨(dú)立通風(fēng)硐室需風(fēng)量∑Q硐=160+7×100=860m3/min.</p><p><b> ?。?) 其它風(fēng)量</b></p><p> 考慮到礦井通風(fēng)距離較長(zhǎng)及礦井正常生產(chǎn)時(shí)己一采區(qū)的收尾工作,礦井
60、其它風(fēng)量取600m3/min.</p><p> ?。?) 礦井配風(fēng)系數(shù)的選取</p><p> 根據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造后的通風(fēng)系統(tǒng)情況,結(jié)合礦井內(nèi)部風(fēng)量分配不均衡性及礦井內(nèi)、外部的漏風(fēng),礦井配風(fēng)系數(shù)K選取1.25.</p><p> (6) 全礦井風(fēng)量的確定</p><p> 根據(jù)以上計(jì)算,按照公式</p><p&g
61、t; Q礦=(1300+1560+860+600)×1.25=5395m3/min</p><p> 取5390m3/min</p><p> 2.礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造后通風(fēng)阻力計(jì)算</p><p> 1)礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則</p><p> ?。?) 礦井通風(fēng)的總阻力,不應(yīng)超過(guò)2940Pa。</p><
62、p> ?。?) 礦井井巷的局部阻力,新建礦井(包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū))宜按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算,擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計(jì)算。</p><p> 2)礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算</p><p> 按照礦井用風(fēng)地點(diǎn)及通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的巷道情況,以能量方程為基礎(chǔ),按照礦井通風(fēng)阻力定律、風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律,通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)分風(fēng)解算,計(jì)算出礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)在不同條件下的各分支的參數(shù)(
63、見(jiàn)礦井不同時(shí)期的風(fēng)量分配情況見(jiàn)礦井分風(fēng)結(jié)算結(jié)果)。</p><p><b> ?。?) 摩擦阻力</b></p><p> 沿著上述兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路,分別用下式計(jì)算出各段風(fēng)路井巷的摩擦阻力:</p><p> H阻=aLPQ2/S3 (3-10)</p><p> 式中:
64、 H阻--巷道摩擦阻力;</p><p> L、P、S--分別是巷道的長(zhǎng)度、周長(zhǎng)、凈斷面積;</p><p> Q--分配給井巷的風(fēng)量;</p><p> a--各巷道的摩擦阻力系數(shù)。</p><p><b> ?。?) 局部阻力</b></p><p> 風(fēng)流經(jīng)過(guò)井巷的一些局部地點(diǎn),如彎
65、曲、突然增大或縮小、交叉等,使風(fēng)流發(fā)生了變化,形成極為紊亂的渦流,導(dǎo)致能量的損失。造成這種沖擊或渦流的阻力稱(chēng)為局部阻力。這種阻力所產(chǎn)生的風(fēng)壓損失稱(chēng)為局部阻力損失。</p><p> 井下產(chǎn)生局部阻力的地點(diǎn)雖多,但一般只占礦井通風(fēng)阻力的10%左右。在通風(fēng)設(shè)計(jì)中,不在單獨(dú)計(jì)算每一層局部阻力的大小,而是在算出礦井總摩擦阻力后,取其10%加入摩擦阻力中,即為礦井通風(fēng)總阻力。</p><p>
66、(3)巷道通風(fēng)阻力計(jì)算方法</p><p> 當(dāng)風(fēng)量按各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)的需要或自然分配后,選擇達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí),通風(fēng)最容易和最困難的兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路,然后分別計(jì)算兩條風(fēng)路中各段的通風(fēng)阻力,分別累加后便為所要計(jì)算的阻力。</p><p> 因礦井改造后在正常投入生產(chǎn)時(shí),己一采區(qū)和己二采區(qū)同時(shí)生產(chǎn),且所布置的工作面?zhèn)€數(shù)相同,所以,計(jì)算通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期礦井總阻力時(shí)的礦井總需風(fēng)量相同
67、,但由于通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)部巷道情況不同將直接影響礦井的總阻力,所以有一下兩個(gè)方案:</p><p><b> 方案一:</b></p><p> 在總體方案前提下,利用目前己15回風(fēng)、己15軌道及己17進(jìn)風(fēng)巷、己17通風(fēng)巷作為礦井總進(jìn)風(fēng),斷面不變,己17軌道作為回風(fēng),通風(fēng)行人下山按7m2施工,采用錨網(wǎng)支護(hù);己17軌道下山下段620m擴(kuò)至7.2m2 ,上段580m擴(kuò)至9m
68、2 ,全部采用錨網(wǎng)支護(hù);己17總回風(fēng)、己一總回、己二總回、礦井總回均按10m2 施工,己18進(jìn)風(fēng)巷、己18回風(fēng)巷按7.2m2設(shè)計(jì)施工, 全部采用錨網(wǎng)支護(hù)。通過(guò)計(jì)算機(jī)解算,其結(jié)果見(jiàn)礦井分風(fēng)解算結(jié)果(見(jiàn)附表)。</p><p><b> 方案二:</b></p><p> 在總體方案前提下,利用目前己15回風(fēng)、己15軌道及己17進(jìn)風(fēng)巷、己17通風(fēng)巷作為礦井總進(jìn)風(fēng),斷面
69、不變,己17軌道作為回風(fēng),通風(fēng)行人下山按8m2施工,采用錨網(wǎng)支護(hù);己17軌道下山全部擴(kuò)至9m2 ,全部采用錨網(wǎng)支護(hù);己17總回風(fēng)、己一總回、己二總回、礦井總回均按12m2 施工,己17總回風(fēng)、己一總回全部采用錨網(wǎng)支護(hù);礦井總回采用U型鋼支護(hù)斷面為拱形;己二采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷、己二采區(qū)回風(fēng)巷按10m2設(shè)計(jì)施工,全部采用錨網(wǎng)支護(hù)。通過(guò)計(jì)算機(jī)解算,其結(jié)果見(jiàn)礦井分風(fēng)解算結(jié)果(見(jiàn)附表)。</p><p> 3.礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化
70、方案選擇</p><p><b> 方案一:</b></p><p><b> 優(yōu)點(diǎn):</b></p><p> 1、充分利用礦井現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng),使新掘巷道工程量較小。</p><p> 2、新掘巷道斷面小,支護(hù)投入低,承壓能力較強(qiáng),維修量較小。</p><p>
71、3、己17軌道下山擴(kuò)巷道工程量少,施工快。</p><p><b> 缺點(diǎn):</b></p><p> 1、由于巷道段面小,己17運(yùn)輸機(jī)下山、己18進(jìn)風(fēng)巷、己一總回風(fēng)、 礦井總回風(fēng)等巷道風(fēng)速超限。</p><p> 2、 礦井總阻力過(guò)大,通風(fēng)容易時(shí)期為3870Pa,通風(fēng)困難時(shí)期為4849Pa,風(fēng)門(mén)承壓大,易損壞,行人不安全,使通風(fēng)設(shè)施的管
72、理、維護(hù)難度增大。</p><p> 3、主要通風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期在高負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)行,使通風(fēng)機(jī)壽命縮短,扇葉承壓大,易損壞,對(duì)安全生產(chǎn)不利。</p><p> 4、通風(fēng)機(jī)輸入功率大,配套電機(jī)為2×315 KW,通風(fēng)電耗增加。</p><p><b> 方案二:</b></p><p><b> 優(yōu)點(diǎn):&
73、lt;/b></p><p> 1、充分利用己組的生產(chǎn)系統(tǒng),使新掘巷道工程量較小。</p><p> 2、由于巷道端面擴(kuò)大,己17運(yùn)輸機(jī)下山、己18進(jìn)風(fēng)巷、己一總回風(fēng)、礦井總回風(fēng)等巷道風(fēng)速超限問(wèn)題得到解決,不存在風(fēng)速超限。</p><p> 3、礦井總阻力降低,通風(fēng)容易時(shí)期2428.9Pa,通風(fēng)困難時(shí)期3332.7Pa,基本達(dá)到通風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范,如果考慮今后
74、增加一條運(yùn)輸立井(兼作進(jìn)風(fēng)井),可使礦井總阻力降至3000Pa以下。</p><p> 4、主要通風(fēng)機(jī)常壓狀態(tài)下運(yùn)行,提高了通風(fēng)機(jī)壽命,對(duì)安全生產(chǎn)有利。</p><p> 5、通風(fēng)機(jī)輸入功率較小,配套電機(jī)為2×250 KW,通風(fēng)電耗降低。</p><p><b> 缺點(diǎn):</b></p><p> 1、
75、由于巷道端面擴(kuò)大,新掘巷道工程量增加,投入加大。</p><p> 2、新掘巷道斷面大,支護(hù)投入大,承壓能力較較低,維修量較大。</p><p> 3、己17軌道下山擴(kuò)巷道工程量大,影響生產(chǎn)。</p><p><b> 方案的選取:</b></p><p> 通過(guò)對(duì)方案一與方案二的比較,從安全角度及礦井的長(zhǎng) 遠(yuǎn)規(guī)
76、劃考慮,選擇方案二。</p><p> 第四章:礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇</p><p> 1.主要通風(fēng)機(jī)的選擇</p><p><b> 1)選擇依據(jù)</b></p><p> ?。?)礦井所需要風(fēng)量</p><p> 礦井所需要風(fēng)量為:5390 m3/min=89m3/s.</p>
77、;<p><b> ?。?)礦井所需負(fù)壓</b></p><p> 通風(fēng)容易時(shí)期負(fù)壓為:2428.9Pa;</p><p> 通風(fēng)困難時(shí)期負(fù)壓為:3332.7Pa。</p><p><b> 2)初選通風(fēng)設(shè)備</b></p><p> 根據(jù)方案二通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的礦井風(fēng)量
78、、阻力,參照主要通風(fēng)機(jī)的性能曲線,選擇BDK-8-No.22型主要通風(fēng)機(jī),通風(fēng)機(jī)在通風(fēng)容易時(shí)期的運(yùn)行工況點(diǎn)為Q=90m3/s ,h=2330Pa,θ=30º,η=80%;在通風(fēng)困難時(shí)期的運(yùn)行工況點(diǎn)為Q= 89m3/s ,h=3300Pa,θ=35º,η=86%。BDK-8-No.22型主要通風(fēng)機(jī)特性曲線見(jiàn)圖4—1。根據(jù)通風(fēng)機(jī)在困難時(shí)期的運(yùn)行工況點(diǎn)參數(shù),按照風(fēng)機(jī)廠家提供的公式,計(jì)算出主要通風(fēng)機(jī)的電機(jī)功率為410KW,
79、因此,選用電機(jī)功率為2×250 KW。據(jù)礦井所需的風(fēng)量和負(fù)壓,通風(fēng)機(jī)的計(jì)算風(fēng)量和負(fù)壓分別為:</p><p> QF=1.05×170 = 90m3/s</p><p> H F易=2428.9 + 200=2628.9Pa</p><p> H F難=3322.7 + 200=3532.7Pa</p><p>
80、安裝2臺(tái)BDK-8-No.22防爆對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī),1臺(tái)工作1臺(tái)備用,每臺(tái)風(fēng)機(jī)配套YBF系列2×250 KW專(zhuān)用防爆電動(dòng)機(jī)2臺(tái)。</p><p> 3)主通風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況</p><p><b> 通風(fēng)容易期:</b></p><p> 風(fēng)量 90m3/s</p><p
81、> 負(fù)壓 2330Pa</p><p> 效率 80%</p><p> 葉片角 30º</p><p> 軸功率 500 kW</p><p><b&g
82、t; 通風(fēng)困難期:</b></p><p> 風(fēng)量 89m3/s </p><p> 負(fù)壓 3300Pa</p><p> 效率 86%</p><p> 葉片角
83、 35°</p><p> 軸功率 500 kW</p><p> 根據(jù)上述計(jì)算風(fēng)量和負(fù)壓,BDK-8-No.22型防爆對(duì)旋軸流式通風(fēng)機(jī)及每臺(tái)風(fēng)機(jī)配套的YBF系列2×250 KW專(zhuān)用防爆電動(dòng)機(jī),滿(mǎn)足礦井通風(fēng)要求。</p><p> 兩套風(fēng)機(jī)的切換方式是通過(guò)風(fēng)門(mén),配合與之配套的兩臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)換工作
84、。</p><p> 2礦井主要通風(fēng)設(shè)備的配置及要求</p><p> 1、主要通風(fēng)機(jī)必須安裝在地面,裝有通風(fēng)機(jī)的井口必須嚴(yán)格封閉嚴(yán)密,其外部漏風(fēng)率在無(wú)提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)5%,有提升設(shè)備時(shí)不得超過(guò)15%;</p><p> 2、主要通風(fēng)機(jī)必須保持運(yùn)轉(zhuǎn);</p><p> 3、主要通風(fēng)機(jī)必須裝置兩套同等能力的通風(fēng)機(jī),其中一套作備用。在建
85、井期間可裝置一套通風(fēng)機(jī)和一臺(tái)備用電動(dòng)機(jī)。備用通風(fēng)機(jī)、備用電動(dòng)機(jī)、和配套通風(fēng)機(jī),必須在10分鐘內(nèi)啟動(dòng);</p><p> 4、礦井不得采用局部通風(fēng)機(jī)群作為主要通風(fēng)機(jī)使用。在特殊情況下作臨時(shí)用時(shí),必須對(duì)主要通風(fēng)機(jī)管理,制定措施,報(bào)省(區(qū))煤炭局批準(zhǔn);</p><p> 5、裝有主要通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口,應(yīng)安裝防爆門(mén);</p><p> 6、主要通風(fēng)機(jī)至少每月由礦井機(jī)電
86、部門(mén)檢查一次。改變通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)或風(fēng)葉角度時(shí),必須報(bào)礦總工程師批準(zhǔn);</p><p> 7、進(jìn)風(fēng)口必須布置在不受粉塵、灰土、有害和高溫氣體侵入的地方;進(jìn)風(fēng)井筒冬季結(jié)冰,對(duì)工人健康和提升設(shè)施有一定的危害,必須設(shè)暖風(fēng)裝備;</p><p> 8、回采工作面和絕境工作面都應(yīng)獨(dú)立回風(fēng),特殊情況下串聯(lián)通風(fēng)必須符合《煤礦安全規(guī)程》第117條有關(guān)規(guī)定;</p><p> 9、完
87、善礦井通風(fēng)系統(tǒng),合理分配風(fēng)量,降低并控制負(fù)壓,以減少漏風(fēng),每個(gè)面回采結(jié)束,要將其量順槽就近連通并及時(shí)加以密閉,使采空區(qū)分別計(jì)算通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期的礦井自然風(fēng)壓,附屬裝置阻力,主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)壓。利用通風(fēng)機(jī)特性曲線選擇主要通風(fēng)機(jī)。</p><p> 第五章:概算礦井通風(fēng)費(fèi)用</p><p> 噸煤通風(fēng)成本是通風(fēng)設(shè)計(jì)和管理的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。統(tǒng)計(jì)分析成本的構(gòu)成,則是探求降低成本,提高
88、經(jīng)濟(jì)效益不可少的基礎(chǔ)資料。</p><p> 噸煤通風(fēng)成本主要包括下列費(fèi)用:</p><p><b> 1、電費(fèi)(W1)</b></p><p> 噸煤的通風(fēng)電費(fèi)為主要通風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)及井下輔助通風(fēng)機(jī),局部通風(fēng)機(jī)電費(fèi)之和除以年產(chǎn)量,可用如下公式計(jì)算:</p><p> E = 400×24×36
89、5/ηv?ηw (5-1)</p><p> =3504000/0.95×0.9=3319500KWh</p><p> EA=90×24×365/ηv?ηw (5-2)</p><p> =788400/0.95 ×0.9=746905KWh</p
90、><p> W1=(E+EA)×D/T (5-3)</p><p> =(3319500+746905) ×0.6/600000</p><p> =3394405/600000=5.65元/噸</p><p><b> 式中:</b></p>
91、<p> E——主要通風(fēng)機(jī)年耗電量,</p><p> D——電價(jià),元/KWH,</p><p> T——礦井年產(chǎn)量,噸; </p><p> ηv——變壓器效率,可取0.95;</p><p> EA——局部通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)的年耗電量;</p><p> ηw——電纜輸電效率,取決于電纜長(zhǎng)度和
92、每米電纜耗損,在0.9—0.95范圍內(nèi)選?。?lt;/p><p> 2、通風(fēng)設(shè)備的折舊費(fèi)用</p><p><b> 見(jiàn)附表六設(shè)備成本表</b></p><p> 噸煤的通風(fēng)設(shè)備折舊費(fèi)W2為:</p><p> W2=G1+G2/T (5-4)</p><p>
93、; =27.2/60=0.45 元/噸</p><p><b> 3、材料消耗費(fèi)用</b></p><p> 包括各種通風(fēng)構(gòu)筑物的材料費(fèi),通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油料費(fèi),防塵等設(shè)施費(fèi)用。每噸煤的通風(fēng)材料費(fèi)用,按照每年1000萬(wàn)元。</p><p><b> W3=100/60</b></p><p&g
94、t;<b> =2.5元/噸</b></p><p> 4、通風(fēng)工作人員工資費(fèi)用</p><p> 礦井通風(fēng)工作人員08年平均工資2000元,工作人數(shù)20人</p><p> 則通風(fēng)工作人員每年總工資</p><p> W4=A/T (5-5)</p>
95、<p> =2000×20×12/T</p><p> =480000/600000=0.8 元/噸</p><p> 5、專(zhuān)為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費(fèi)和維護(hù)費(fèi)折算至噸煤的費(fèi)用</p><p> 專(zhuān)為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程按4000萬(wàn)計(jì)算,服務(wù)年限為10年,則每年按10%計(jì)算</p><p> W5=300
96、0×10%/60</p><p><b> =5元/噸</b></p><p> 6、每噸煤的通風(fēng)儀表的購(gòu)置費(fèi)和維修費(fèi)用</p><p> 通風(fēng)儀表購(gòu)置費(fèi)和維修費(fèi)用每年為10萬(wàn)元,則:</p><p><b> W6=10/60</b></p><p>&l
97、t;b> =0.17元/噸</b></p><p> 7、礦井每采一噸煤的通風(fēng)總費(fèi)用W為:</p><p> W=W1+W2+W3+W4+W5+W6 (5-6)</p><p> =5.65+0.45+2.5+0.8+5+0.17</p><p><b> =14.57元/噸</b
98、></p><p> 第六章:礦井通風(fēng)安全管理</p><p> 1.礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全管理</p><p> 為了確保礦區(qū)安全生產(chǎn),防止災(zāi)害事故的發(fā)生,特制定以下安全技術(shù)措施。</p><p> 1、主扇管理:建立健全主扇管理的各項(xiàng)規(guī)章制度,能夠保證一臺(tái)主扇正常運(yùn)轉(zhuǎn),另一臺(tái)備用(并能隨時(shí)啟動(dòng))。配有熟練的操作崗位工,隨時(shí)了解主
99、扇運(yùn)行的各項(xiàng)性能及參數(shù),有事迅速向有關(guān)部門(mén)匯報(bào),采取措施。并配有反風(fēng)設(shè)施,一旦需要反風(fēng),能在10分鐘內(nèi)改變井下風(fēng)流方向,供風(fēng)量不少于正常供風(fēng)量的40%。配備專(zhuān)業(yè)人員,定期對(duì)主扇進(jìn)行檢修,及主扇設(shè)施進(jìn)行檢修、維護(hù),在發(fā)生停電,主扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),專(zhuān)業(yè)人員及業(yè)務(wù)科室人士迅速趕赴現(xiàn)場(chǎng),查明原因,排除隱患,恢復(fù)正常通風(fēng)。</p><p> 2、局扇的管理:井下掘進(jìn)頭(機(jī)、風(fēng)巷)在進(jìn)風(fēng)口規(guī)定距離都安裝有主、副風(fēng)機(jī)及風(fēng)電閉鎖裝
100、置,保證主副風(fēng)機(jī)正常倒臺(tái)。瓦斯超限時(shí),能自動(dòng)切斷施工電源。防突工作面,風(fēng)機(jī)要有專(zhuān)用開(kāi)關(guān),專(zhuān)用的主副風(fēng)機(jī)電源,施工電源,有更高的要求。</p><p> 3、風(fēng)筒的管理:巷道中的風(fēng)筒吊掛要整齊,不能打彎,風(fēng)筒接口不能出現(xiàn)反壓邊現(xiàn)象,保證風(fēng)筒不能脫節(jié),風(fēng)筒距迎頭的位置要合適,出現(xiàn)破口要由專(zhuān)人修補(bǔ)。修補(bǔ)不了,要及時(shí)更換。</p><p> 4、對(duì)風(fēng)門(mén)、風(fēng)橋、風(fēng)簾、風(fēng)筒、風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)、線路等設(shè)施,
101、施工單位要包人看護(hù),專(zhuān)業(yè)人員要維護(hù),業(yè)務(wù)科室人員要監(jiān)護(hù),井下作業(yè)人員要愛(ài)護(hù),發(fā)現(xiàn)破壞設(shè)施的人員或行為,要堅(jiān)決制止和處理。對(duì)一些設(shè)施要加強(qiáng)維護(hù),保證設(shè)施正常使用。</p><p> 5、每季度應(yīng)至少檢查1次反風(fēng)設(shè)施,檢查項(xiàng)目包括主要通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)電氣設(shè)備、進(jìn)風(fēng)井口房、反風(fēng)道、所有地面閘門(mén)和風(fēng)門(mén)、電控設(shè)備絞車(chē)和鋼絲繩、防爆門(mén)、反風(fēng)設(shè)備的防凍設(shè)施以及進(jìn)、回風(fēng)井之間和主要進(jìn)、回風(fēng)道之間的正、反向風(fēng)門(mén)等。每一礦井每年應(yīng)進(jìn)行
102、1次反風(fēng)演習(xí),礦井通風(fēng)系統(tǒng)有重大變化時(shí),應(yīng)進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)。</p><p> 6、減少箕斗井井底貯煤倉(cāng)的漏風(fēng),應(yīng)使貯煤倉(cāng)中的存煤保持一定的厚度。</p><p> 7、空區(qū)注漿、灑水等,可以提高其壓實(shí)程度,減少漏風(fēng)。</p><p> 8、采空區(qū)和不用的通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷必須及時(shí)封閉。</p><p> 2.采區(qū)通風(fēng)安全管理</p&g
103、t;<p> 1、根據(jù)采區(qū)的地質(zhì)條件和開(kāi)采技術(shù)條件,確定采區(qū)的風(fēng)量和風(fēng)流控制措施。按照采區(qū)實(shí)際情況計(jì)算采區(qū)需要風(fēng)量,合理分配風(fēng)量到采掘工作面、硐室和用風(fēng)地點(diǎn);在生產(chǎn)條件變化的情況下,及時(shí)有效地進(jìn)行局部風(fēng)量調(diào)節(jié)??刂骑L(fēng)流的措施是在通風(fēng)網(wǎng)路中選定適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)建筑通風(fēng)設(shè)施,改變風(fēng)流及風(fēng)路的阻力,使風(fēng)流按已定的通風(fēng)系統(tǒng)流動(dòng),滿(mǎn)足各用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)量。</p><p> 2、按照《規(guī)程》規(guī)定,進(jìn)行采區(qū)風(fēng)量和風(fēng)速
104、檢查。檢查風(fēng)量和風(fēng)速的目的,是確定采區(qū)總進(jìn)風(fēng)量是否滿(mǎn)足生產(chǎn)需要,各工作地點(diǎn)風(fēng)量分配是否合理以及局部地區(qū)的漏風(fēng)情況,各巷道中的實(shí)際風(fēng)速是否符合規(guī)定等,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)上報(bào)并處理。生產(chǎn)實(shí)踐證明,加強(qiáng)風(fēng)量檢查,找出漏風(fēng)嚴(yán)重地點(diǎn),及時(shí)采取措施,能有效的改善采區(qū)通風(fēng)狀況。</p><p> 3、有計(jì)劃的進(jìn)行采區(qū)通風(fēng)阻力檢查與測(cè)定,掌握采區(qū)通風(fēng)網(wǎng)路中阻力分布狀況。對(duì)阻力較大的區(qū)域和地點(diǎn)采取相應(yīng)措施,為改善采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng),減少阻力
105、,保證采區(qū)正常通風(fēng)提供可靠依據(jù)。</p><p> 4、按照《規(guī)程》要求,組織通風(fēng)安全各項(xiàng)檢查工作,包括測(cè)定空氣成分、濕度和溫度、有害氣體含量、空氣含塵量等等,以確保采區(qū)有良好的通風(fēng)條件和適宜的作業(yè)環(huán)境。</p><p> 5、加強(qiáng)對(duì)火區(qū)的檢查,掌握自然發(fā)火區(qū)域的變化情況,定期對(duì)封閉區(qū)內(nèi)的空氣成分和溫度進(jìn)行檢查分析。防火墻也應(yīng)加強(qiáng)管理,檢查有無(wú)裂縫及漏風(fēng)情況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,工作面及時(shí)采取補(bǔ)
106、救措施。</p><p> 6、按要求繪制與填繪采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)圖,及時(shí)掌握采區(qū)通風(fēng)網(wǎng)路的變化情況,填寫(xiě)各種通風(fēng)安全報(bào)表,并對(duì)各報(bào)表進(jìn)行研究和分析。</p><p> 7、礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖就是其中必備的圖紙之一。礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖能反映全礦井的通風(fēng)狀況,便于分析通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量分配的合理性,加強(qiáng)通風(fēng)管理,編制通風(fēng)計(jì)劃,在發(fā)生災(zāi)害時(shí)指導(dǎo)正確的處理事故。</p><p> 8
107、、礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖必須標(biāo)明風(fēng)流方向、風(fēng)量和通風(fēng)設(shè)施的安裝地點(diǎn)。必須按季度繪制礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖,并按月補(bǔ)充修改。多煤層同時(shí)開(kāi)采的礦井,必須繪制分層通風(fēng)系統(tǒng)圖。礦井應(yīng)繪制礦井通風(fēng)系統(tǒng)立體示意圖和礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖。</p><p> 3.掘進(jìn)工作面通風(fēng)安全管理</p><p> 多年來(lái),我國(guó)煤礦工人與工程技術(shù)人員,為提高局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)效果,創(chuàng)造總結(jié)出了很多行之有效的局部通風(fēng)的技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn),有效的提
108、高了單巷掘進(jìn)的送風(fēng)距離。掘進(jìn)通風(fēng)管理技術(shù)措施主要有加強(qiáng)風(fēng)筒管理的措施、保證局部通風(fēng)機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)的措施、掘進(jìn)通風(fēng)安全技術(shù)裝備系列化、局部通風(fēng)機(jī)的消聲措施等。</p><p> 一、加強(qiáng)風(fēng)筒管理的措施</p><p><b> 1、減少風(fēng)筒漏風(fēng)</b></p><p> 1)改進(jìn)風(fēng)筒接頭方法和減少接頭數(shù)</p><p>
109、 風(fēng)筒接頭的好壞直接影響風(fēng)筒的漏風(fēng)和風(fēng)筒阻力。改進(jìn)風(fēng)筒接頭方法和減少風(fēng)筒接頭數(shù),是減少風(fēng)筒漏風(fēng)的重要措施之一。</p><p><b> 2)減少針眼漏風(fēng)</b></p><p> 膠布風(fēng)筒是用線縫制成的,在風(fēng)筒吊環(huán)鼻和縫合處,都有很多針眼,據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),在1kPa壓力下,針眼普遍漏風(fēng)。因此,對(duì)風(fēng)筒的針眼處應(yīng)用膠布粘補(bǔ),以減少漏風(fēng)。</p><
110、p> 3)防止風(fēng)筒破口漏風(fēng)</p><p> 風(fēng)筒靠近工作面的前端,應(yīng)設(shè)置3~4m長(zhǎng)的一段鐵風(fēng)筒,隨工作面推進(jìn)向前移動(dòng),以防放炮崩壞膠布風(fēng)筒。掘進(jìn)巷道要加強(qiáng)支護(hù),以防冒頂片幫砸壞風(fēng)筒。風(fēng)筒要吊掛在上幫的頂角處,防止被礦車(chē)刮破。對(duì)于風(fēng)筒的破口、裂縫要及時(shí)粘補(bǔ),損壞嚴(yán)重的風(fēng)筒應(yīng)及時(shí)更換。</p><p><b> 2、降低風(fēng)筒的風(fēng)阻</b></p>
111、<p> 為了減少風(fēng)筒的風(fēng)阻以增加供風(fēng)量,風(fēng)筒吊掛應(yīng)逢環(huán)必掛,缺環(huán)必補(bǔ);吊掛平直,拉緊吊穩(wěn)。局部通風(fēng)機(jī)要用托架抬高,盡量和風(fēng)筒成一直線。風(fēng)筒拐彎應(yīng)圓緩,勿使風(fēng)筒褶皺。在一條巷道內(nèi),應(yīng)盡量使用同規(guī)格的風(fēng)筒,如使用不同直徑的風(fēng)筒時(shí),應(yīng)該使用異徑風(fēng)筒連接。風(fēng)筒中有積水時(shí),要及時(shí)放掉,以防止風(fēng)筒變形破裂和增大風(fēng)阻值。放水方法,可在積水處安設(shè)自行車(chē)氣門(mén)嘴,放水時(shí)擰開(kāi),放完水再擰緊。</p><p> 二、
112、保證局部通風(fēng)機(jī)安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)</p><p> 在掘進(jìn)通風(fēng)管理工作中,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)局部通風(fēng)機(jī)檢查和維修,嚴(yán)格執(zhí)行局部通風(fēng)機(jī)的安裝、停開(kāi)等管理制度,以保證局部通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p> 《規(guī)程》一百二十八條規(guī)定,局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒的安裝和使用,必須符合下列要求:</p><p> ?。?)局部通風(fēng)機(jī)必須由指定人員負(fù)責(zé)管理,保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p>&l
113、t;p> (2)壓入式局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置,必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中,距掘進(jìn)巷道回風(fēng)口不得小于10m;全風(fēng)壓供給該處的風(fēng)量必須大于局部通風(fēng)機(jī)的吸入風(fēng)量,局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間的巷道中的最低風(fēng)速必須符合本規(guī)程第一百零一條的有關(guān)規(guī)定。</p><p> ?。?)高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井、低瓦斯礦井中高瓦斯區(qū)的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進(jìn)工作面正常工作的局部通風(fēng)機(jī)必須配備安裝同等
114、能力的備用局部通風(fēng)機(jī),并能自動(dòng)切換。正常工作的局部通風(fēng)機(jī)必須采用三專(zhuān)(專(zhuān)用開(kāi)關(guān)、專(zhuān)用電纜、專(zhuān)用變壓器)供電,專(zhuān)用變壓器最多可向4套不同掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)供電;備用局部通風(fēng)機(jī)電源必須取自同時(shí)帶電的另一電源,當(dāng)正常工作的局部通風(fēng)機(jī)故障時(shí),備用局部通風(fēng)機(jī)能自動(dòng)啟動(dòng),保持掘進(jìn)工作面正常通風(fēng)。</p><p> ?。?)其他掘進(jìn)工作面和通風(fēng)地點(diǎn)正常工作的局部通風(fēng)機(jī)可不配備安裝備用局部通風(fēng)機(jī),但正常工作的局部通風(fēng)機(jī)必須采
115、用三專(zhuān)供電;或正常工作的局部通風(fēng)機(jī)配備安裝一臺(tái)同等能力的備用局部通風(fēng)機(jī),并能自動(dòng)切換。正常工作的局部通風(fēng)機(jī)和備用局部通風(fēng)機(jī)的電源必須取自同時(shí)帶電的不同母線段的相互獨(dú)立的電源,保證正常工作的局部通風(fēng)機(jī)故障時(shí),備用局部通風(fēng)機(jī)正常工作。</p><p> ?。?)必須采用抗靜電、阻燃風(fēng)筒。風(fēng)筒口到掘進(jìn)工作面的距離、混合式通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒的安設(shè)、正常工作的局部通風(fēng)機(jī)和備用局部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換的交叉風(fēng)筒接頭的規(guī)格和安設(shè)
116、標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。</p><p> (6)正常工作和備用局部通風(fēng)機(jī)均失電停止運(yùn)轉(zhuǎn)后,當(dāng)電源恢復(fù)時(shí),正常工作的局部通風(fēng)機(jī)和備用局部通風(fēng)機(jī)均不得自行啟動(dòng),必須人工開(kāi)啟局部通風(fēng)機(jī)。</p><p> (7)使用局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)的地點(diǎn)必須實(shí)行風(fēng)電閉鎖,保證當(dāng)正常工作的局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或停風(fēng)后能切斷停風(fēng)區(qū)內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源。正常工作的局部通風(fēng)機(jī)故障,切換到備用局部通風(fēng)
117、機(jī)工作時(shí),該局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)范圍內(nèi)應(yīng)停止工作,排除故障;待故障被排除,恢復(fù)到正常工作的局部通風(fēng)后方可恢復(fù)工作。使用2臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)供風(fēng)的,2臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)都必須同時(shí)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電閉鎖。</p><p> (8)每10天至少進(jìn)行一次甲烷風(fēng)電閉鎖試驗(yàn),每天應(yīng)進(jìn)行一次正常工作的局部通風(fēng)機(jī)與備用局部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換試驗(yàn),試驗(yàn)期間不得影響局部通風(fēng),試驗(yàn)記錄要存檔備查。</p><p> ?。?)嚴(yán)禁使用3臺(tái)
118、以上(含3臺(tái))局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)向1個(gè)掘進(jìn)工作面供風(fēng)。不得使用1臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)向2個(gè)作業(yè)的掘進(jìn)工作面供風(fēng)。</p><p> 三、掘進(jìn)通風(fēng)安全技術(shù)裝備系列化</p><p> 掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化,對(duì)于保證掘進(jìn)工作面通風(fēng)安全可靠性具有重要意義。掘進(jìn)安全技術(shù)裝備系列化是在治理瓦斯、煤塵、火災(zāi)等災(zāi)害的實(shí)踐中不斷發(fā)展起來(lái)的多種安全技術(shù)裝備,是預(yù)防和治理相結(jié)合的防止掘進(jìn)工作面瓦斯、煤塵爆炸、火
119、災(zāi)等災(zāi)害的行之有效的綜合性安全措施。主要內(nèi)容如下:</p><p> 1、保證局部通風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置</p><p> 1)雙風(fēng)機(jī)、雙電源、自動(dòng)換機(jī)和風(fēng)筒自動(dòng)倒風(fēng)裝置</p><p> 正常通風(fēng)時(shí)由專(zhuān)用開(kāi)關(guān)供電,使局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)通風(fēng);一旦常用局部通風(fēng)機(jī)因故障停機(jī)時(shí),電源開(kāi)關(guān)自動(dòng)切換,備用風(fēng)機(jī)即刻啟動(dòng),繼續(xù)供風(fēng),從而保證了局部通風(fēng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于雙風(fēng)機(jī)共用一
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