威信縣合龍山煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)及供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)

1、威信縣合龍山煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)及供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)威信合龍山煤礦二0一0年三月威信縣合龍山煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)編 制： 審 核：技術(shù)負(fù)責(zé)人 ： 2010.3.10礦 長(zhǎng) ： 2010.3.12法 人 代 表： 2010.3.15編制日期：二0一0年三月六日第一章 礦井概況第一節(jié) 礦區(qū)位置及交通一、礦井位置及交通威信縣合龍山煤礦建于2003年，2004年月投產(chǎn)，礦井位于威信縣城北東38方位，距縣城平直距離11.83km，行政區(qū)則屬威信縣高田鄉(xiāng)魚進(jìn)口量村所轄。礦區(qū)地理坐標(biāo)：東 經(jīng):10506271050700。 北 緯: 275538275558。威信縣城至高田鄉(xiāng)公路經(jīng)由礦區(qū)東部穿過(guò)，威信縣城至高田鄉(xiāng)17公里處經(jīng)

2、過(guò)礦井工業(yè)廣場(chǎng)至高田鄉(xiāng)集鎮(zhèn)10公里，交通較為方便。二、礦區(qū)范圍及井型：礦區(qū)由四個(gè)拐點(diǎn)圈定而成，拐點(diǎn)坐標(biāo)如下：拐點(diǎn)號(hào)平面坐標(biāo)開(kāi)采控制標(biāo)高：+700 +900m劃定礦區(qū)面積0. 3083 km2xy1309104735511179230608183551155633090306355108104309056835510532礦型：礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力6萬(wàn)t/a,2006年核定生產(chǎn)能力3萬(wàn)元t/a。三、交通礦井緊臨威信至高田鄉(xiāng)公路，公路經(jīng)過(guò)這個(gè)礦井工業(yè)廣場(chǎng)的南側(cè)，至威信縣城公路里程20km，至高田鄉(xiāng)10km，經(jīng)威信縣城至四川瀘州約200km，交通較方便。第二節(jié) 礦井開(kāi)拓與開(kāi)采一、開(kāi)采煤層我礦開(kāi)采c5煤層

3、，賦予于龍?zhí)督M（p2l）頂部，煤層直接頂為粉砂質(zhì)泥巖薄層泥質(zhì)灰?guī)r，厚0.2m3.6m，局部有0.030.1m厚的灰質(zhì)泥巖偽頂，直接頂板以下為c4煤層（厚0.050.15m），c4煤層以上為長(zhǎng)興組灰?guī)r，灰黑色中厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r，厚58 m，堅(jiān)硬。煤層底板為灰色粘土巖，有膨脹性，厚56m。c5以厚0.84.0m，平均2.0，為中灰高灰、中度硫、中熱值高熱什的無(wú)煙煤。礦區(qū)內(nèi)為單斜構(gòu)造，煤層走向北東南西，傾向北西，傾角3240 ，根據(jù)井巷揭露情況看，在礦區(qū)西南部推測(cè)有一傾向斷層，但斷層性質(zhì)落差不明，尚待探測(cè)。二、礦井開(kāi)拓我礦為平硐暗斜井開(kāi)拓，下井開(kāi)采，主井口位于礦區(qū)東部，標(biāo)高+840m。主平硐方位197

4、 ，長(zhǎng)度27m變坡，掘進(jìn)下山至+765m落平，再向西沿c5煤層掘進(jìn)運(yùn)輸平巷380m。在運(yùn)輸平巷295m處及313m處，分別開(kāi)口沿傾斜向上掘進(jìn)了采區(qū)回風(fēng)上山及溜煤上山，其中回風(fēng)上山已與采區(qū)回風(fēng)平巷貫通。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)已經(jīng)形成，待采區(qū)溜煤上山與采區(qū)回風(fēng)平巷貫通后，則在+825水平沿煤層走向東西掘進(jìn)區(qū)段平巷（雙巷掘進(jìn)）及區(qū)段開(kāi)切眼，形成壁式開(kāi)面。我礦為突出礦井，為實(shí)施區(qū)域防突措施，計(jì)劃在c5煤層底板（距c5煤層平距40m左右的位置）掘進(jìn)順層運(yùn)輸巷及采區(qū)軌道上山為區(qū)段，采區(qū)的進(jìn)風(fēng)、行人、運(yùn)輸及穿層抽放之用。實(shí)施穿層抽放并經(jīng)效果檢驗(yàn)，讓實(shí)消除了突出危險(xiǎn)后，方可掘進(jìn)煤巷。三、開(kāi)采根據(jù)我礦煤層賦存條件及開(kāi)采技

5、術(shù)條件，采用走向壁式采煤方法，工作面煤爆破落煤，單體液壓支柱配接頂梁支護(hù)與頂板，三五控頂（即風(fēng)五回二）搪瓷溜槽自溜，采面順槽及運(yùn)輸巷刮板運(yùn)輸，采面為“u”型通風(fēng)。第三節(jié) 礦井開(kāi)采技術(shù)條件一、煤層頂、底板（見(jiàn)上節(jié)）。二、礦井水文質(zhì)條件礦區(qū)中部為北東南西向的山脊，向北東方向逐漸降低，至礦區(qū)東北角發(fā)育一條魚井河，最低侵蝕基準(zhǔn)面標(biāo)高820m，低于主井口20m。礦區(qū)屬構(gòu)造剝侵蝕低中山區(qū)，地形切割強(qiáng)烈，溝谷發(fā)育。區(qū)內(nèi)地層傾向與坡向相反。地下水補(bǔ)給主要以大氣降水為主，年降水量1050mm，510為半水期，約占全年降水量的78%。由于受地形條件控制，大氣隊(duì)水以地表坡流排泄為主，最終匯集到礦區(qū)東北部外緣的魚井河

6、。煤層頂板為粉砂巖，泥質(zhì)灰?guī)r，砂巖含裂隙水、孔隙水，水量小，煤層底板為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，砂巖，為相對(duì)隔水層。故礦井水文地質(zhì)條件為以裂隙充水含水層為主的簡(jiǎn)單編中等類型。礦井現(xiàn)開(kāi)采+765m水平以上。三、煤層自燃傾向性2007年8月23日重慶煤科分院提交的鑒定報(bào)告：我礦煤層自燃傾向?yàn)槿惒灰鬃匀?。四、煤主爆炸危險(xiǎn)性2007年8月15日重慶煤科分院提交的鑒定報(bào)告：我礦煤主爆炸性結(jié)論：無(wú)煤塵爆炸性。五、瓦斯：我礦為突出礦井，2009年礦井瓦斯等級(jí)鑒定批復(fù)：礦井最大相對(duì)瓦斯涌出量為11.56m3/t。最大絕對(duì)瓦斯涌出量為1.13m3/min，最大相對(duì)二氧化碳涌出量為4.5m3/t，最大絕對(duì)二

7、氧化碳涌出量為0.44m3/min。2009年4月昆明煤炭科研究所對(duì)我礦進(jìn)行了開(kāi)采煤層瓦斯參數(shù)測(cè)定，+765水平c5煤層瓦斯含量（w）16.81m3/t，瓦斯壓力為0.9mpa。六、地溫：礦井平均地溫梯度1.7c/100m，礦區(qū)內(nèi)地溫?zé)o異常。七、地震：地震基本列席為v5度，威信歷史上未姓破壞性地震。第二章 礦井需風(fēng)量第一節(jié)礦井通風(fēng)一、通風(fēng)方式及通風(fēng)方法根據(jù)礦井的開(kāi)拓布局，設(shè)有一個(gè)主井進(jìn)風(fēng)、運(yùn)輸，一個(gè)副井行人、敷設(shè)管線，一個(gè)回風(fēng)井。主井位于礦區(qū)東北部，礦井為分別式通風(fēng)方式。主扇為fcczno14/37，功率為37kw，額定靜壓2061212pa，額定全壓2731276pa，風(fēng)量24541260m

8、3/min，效率83%，數(shù)量為兩臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。二、風(fēng)井服務(wù)范圍及時(shí)間風(fēng)井能夠服務(wù)于主礦井開(kāi)采的時(shí)間：三、采掘工作面及硐室通風(fēng)（一）采掘工作面通風(fēng)采掘工作面為獨(dú)立通風(fēng)。 我礦現(xiàn)準(zhǔn)備二采區(qū)，位于礦區(qū)中部，+770 m865水平。采面采用“u”型通風(fēng)方式，礦井正常生產(chǎn)時(shí)有兩個(gè)掘進(jìn)工作面，掘進(jìn)面采用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)狀態(tài)下的局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)，配備fbdno5.6/211局部通風(fēng)機(jī)，并設(shè)有區(qū)段回風(fēng)上山及采區(qū)回風(fēng)上山，掘進(jìn)工作面的乏風(fēng)直接導(dǎo)入采區(qū)回風(fēng)巷或總回風(fēng)巷，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立通風(fēng)。（二）硐室通風(fēng)我礦井下無(wú)中央變電所、無(wú)充電硐室、無(wú)炸藥硐室，絞車硐室、配電硐室均位于進(jìn)風(fēng)流中，井下無(wú)獨(dú)立通風(fēng)硐室。第二節(jié)

9、 礦井需風(fēng)量及分配一、礦井需風(fēng)量礦井需風(fēng)量計(jì)算方法，依據(jù)煤礦安全規(guī)程、采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)，按核定生產(chǎn)能力3萬(wàn)t/a，即現(xiàn)階段和礦井開(kāi)采后期均為一個(gè)回采工作面，兩個(gè)掘進(jìn)工作及其它巷道作配風(fēng)，本礦為突出礦井，按分別法計(jì)算需風(fēng)量。（一）、按井下同時(shí)作業(yè)最多人數(shù)計(jì)算 式中：礦井總需風(fēng)量，m3/min；井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，取n=40人； 每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)淮，m3/min； 礦井通風(fēng)系數(shù)，我礦井分列式通風(fēng)，取k1.20；則：q=4401.20=192m3/min2、按采煤、掘進(jìn)、獨(dú)立通風(fēng)硐室其它巷道等處實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算 式中：q礦井實(shí)際需風(fēng)量，m3/min；采面實(shí)際需風(fēng)量之和，m3/min；掘進(jìn)面實(shí)際需風(fēng)

10、量之和，m3/min；硐室實(shí)際需風(fēng)量之和，m3/min；q它其它用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量之和，m3/min；礦井通風(fēng)系數(shù)，取k1.2。1、采煤工作面需風(fēng)量計(jì)算采煤工作面需風(fēng)量，按采面瓦斯（或二氧化碳）涌出量、工作面溫度、炸藥用量及工作面的最多人數(shù)分別計(jì)算，取其中最大值，并用風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算。（1）按瓦斯涌出量預(yù)測(cè)：我礦為生產(chǎn)礦井，礦井瓦斯涌出理參照2009年4月昆明煤炭科學(xué)研究院提交的我礦瓦斯參數(shù)測(cè)定報(bào)告的數(shù)據(jù)，并考慮開(kāi)采深度及構(gòu)造等因素，預(yù)測(cè)礦井最大相對(duì)瓦斯涌出量為16.86m3/t。 我礦核定生產(chǎn)能力為3萬(wàn)t/a，則礦井絕對(duì)瓦斯涌出量按下式計(jì)算：g=式中： g絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min； g相相對(duì)

11、瓦斯涌出量，16.86m3/min;d月平均日產(chǎn)量，91t；1440常數(shù)，每天24h換算成的分鐘數(shù)；則g=16.8691/1440=1.07 m3/min；采掘工作面絕對(duì)瓦斯涌出量按此數(shù)據(jù)計(jì)算需風(fēng)量式中：采面需風(fēng)量，m3/min;采面瓦斯涌出量，m3/min;采面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，我礦采用爆破落煤，取kc=2.0。則：=1001.07 m3/min2=214m3/min按采面溫度計(jì)算根據(jù)煤礦安全規(guī)程第一百零二條：生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過(guò)26。采面需風(fēng)量按下式計(jì)算：ki 式中：采面需風(fēng)量，m3/min;采面的適宜風(fēng)速，m/s，取1m/s；采面平均斷面積m2；按最大和最小控

12、頂斷面的平均值計(jì)算，經(jīng)計(jì)算6m2；ki-采面長(zhǎng)度系數(shù)，查表取ki=0.9則：=60160.9=324m3/min。按炸藥使用量計(jì)算式中：ac工作面一次使用的最大炸藥量kg，ac=12kg;則：=2512=300 m3/min按采面最多人數(shù)計(jì)算 式中：采面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取18人；經(jīng)計(jì)算得q采41872m3/min。以上計(jì)算值，取最大值，為324m3/min。按風(fēng)速驗(yàn)算根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，回采工作面最低風(fēng)速為0.25m/s，最高風(fēng)速為4m/s，采面風(fēng)量應(yīng)滿足下式要求： 式中：采面平均有效斷面m2，=6。即經(jīng)驗(yàn)算，所配風(fēng)量符合要求。由于本礦井為一個(gè)采面作業(yè)，原備用工作面則： =324 m3/

13、min =5.4m3/s。（2）掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算：掘進(jìn)工作面需風(fēng)量，按照瓦斯涌出量，炸藥使用量，局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量分別計(jì)算，取其最大值，并用風(fēng)速驗(yàn)算。按瓦斯涌（或二氧化碳）涌出量計(jì)算 式中：掘進(jìn)面需風(fēng)量，m3/min； 掘進(jìn)面平均絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min。根據(jù)前面的敘述，取1.07m3/min； 掘進(jìn)面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)。我礦為爆破掘進(jìn)，取2.0。則q掘=1001.072.0=214m3/min。 按炸藥使用量計(jì)算 q掘=25aj 式中：aj掘進(jìn)面一次使用的最多炸藥量，kg；則 q煤掘253=75m3/min。q巖掘258=200 m3/min。按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算 式中：

14、掘進(jìn)面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，m3/min；171260 m3/min.取qf=200 m3/min; 掘進(jìn)面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，取1臺(tái)； 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。則 q掘=200v11.3=260 m3/min=4.33 m3/s按工作人員數(shù)量計(jì)算 式中：掘進(jìn)面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取8人；掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量為：q掘=4832m3/min。以上計(jì)算取最大值，為260 m3/min按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按照煤礦安全規(guī)程規(guī)定，巖巷掘進(jìn)面風(fēng)量應(yīng)滿足下式條件：煤巷掘進(jìn)工作面風(fēng)量應(yīng)滿足下式要求： 式中：掘進(jìn)面巷道過(guò)風(fēng)斷面，m2，巖巷4.66 m2，煤巷4.0 m2。則 巖巷掘進(jìn)面:

15、 94.66=4.22604.66=1118 煤巷掘進(jìn)面：154=602602404=960經(jīng)驗(yàn)算，量符合要求。我礦正常生產(chǎn)時(shí)，有一個(gè)巖巷掘進(jìn)面，兩個(gè)煤巷掘進(jìn)面（兩個(gè)煤巷掘進(jìn)面為交替作業(yè)，但考慮到我礦為突出礦井，故需風(fēng)量按兩個(gè)煤巷進(jìn)掘進(jìn)面的需風(fēng)量計(jì)算260780m3/min。（3）硐室需風(fēng)量計(jì)算我礦井下無(wú)爆破材料庫(kù)、無(wú)充電硐室、配電硐室、絞車硐室、水泵硐室均設(shè)在風(fēng)流中，故=0。（4）井下其它巷道需風(fēng)量計(jì)算采區(qū)形成，正常生產(chǎn)期間，有一條采區(qū)溜煤上山需單獨(dú)供風(fēng)。經(jīng)瓦斯抽放后，煤層瓦斯含量為8 m3/t，則絕對(duì)瓦斯涌出量為 q它=133qs相kt=1330.511.2=81 m3/min式中：qt用

16、風(fēng)巷道最大絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；kt其它用風(fēng)巷道因瓦斯涌出不均勻的風(fēng)量備用系數(shù)，取1.2m3/min；按風(fēng)速驗(yàn)算q它600.15s式中：s其它用風(fēng)巷道的凈斷面m2，s=4.0m2則 600.154=36經(jīng)驗(yàn)算，風(fēng)量符合要求(三)礦井需風(fēng)量：根據(jù)前面的計(jì)算，取大值q礦 =（q采+q掘+q硐+q它）k=（324+780+0+81）0.2=1422 m3/min=23.7 m3/s根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，以上兩種計(jì)算方法的結(jié)果取最大值23.7 m3/s，因現(xiàn)準(zhǔn)備區(qū)域（二采區(qū)）及+765+700水平的開(kāi)采（礦井末期開(kāi)采）的采、掘工作面?zhèn)€數(shù)不變（一采二掘），且無(wú)獨(dú)立供風(fēng)硐室，故現(xiàn)生產(chǎn)時(shí)期與礦井生產(chǎn)

17、末期總風(fēng)量均確定為24 m3/s。二、礦井風(fēng)量分配（一）分配原則：1、各用風(fēng)地點(diǎn)（包括）采面、掘進(jìn)面、其它巷道）的風(fēng)量，不能低于前面計(jì)算出的風(fēng)量。2、為維護(hù)巷道，防止坑木腐爛，金屬銹蝕，以及行人安全，所有巷道都應(yīng)分配一定的風(fēng)量；3、風(fēng)量分配后，應(yīng)保證井下各處瓦斯?jié)舛?，有害氣體濃度，風(fēng)速等滿足煤礦安全規(guī)程的各項(xiàng)要求。（二）風(fēng)量分配1、采面：風(fēng)量6 m3/s，風(fēng)速1 m3/s；2、掘進(jìn)面：（1）煤巷：風(fēng)量6 m3/s（各4.5 m3/s），風(fēng)速：1.20 m3/s（2）巖巷：風(fēng)量5.4 m3/s，速1.6 m3/s3、其它用風(fēng)巷道：風(fēng)量3 m3/s，（按兩條巷道考慮），風(fēng)速0.37 m3/s。風(fēng)速

18、符合煤礦安全規(guī)程的要求。（三）風(fēng)速驗(yàn)算經(jīng)風(fēng)速驗(yàn)算，井下各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量均符合煤礦安全規(guī)程第101條的規(guī)定。第三節(jié) 礦井供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)第二節(jié)計(jì)算，礦井總需風(fēng)量24 m3/s，其中采面6 m3/s，每個(gè)煤礦掘進(jìn)面4 m3/s，巖巷5.4 m3/s，其它用風(fēng)巷道為3.0 m3/s。按照礦井采掘布局，分配給各采、掘用風(fēng)點(diǎn)及其它用風(fēng)巷道的風(fēng)量不能低于上述計(jì)算值，即我礦我供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)為：1、采面：6 m3/s 風(fēng)速1 m3/s；2、煤巷：4.8 m3/s 風(fēng)速1.2 m3/s；3、巖巷：5.4 m3/s 風(fēng)速1.16 m3/s；4、其它用風(fēng)巷道：1.5 m3/s 風(fēng)速0.37 m3/s； 第三章 礦井通風(fēng)阻力計(jì)

19、算我礦井進(jìn)、出風(fēng)井口標(biāo)高差為23m，小于150m；且井深也小于400m，根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，可不計(jì)算自然風(fēng)壓，即h自=0。第一節(jié) 礦井通風(fēng)總阻力風(fēng)流由主、副井口進(jìn)入流，經(jīng)過(guò)井下各巷道，至主要通風(fēng)機(jī)吸入口，沿途克服內(nèi)部相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成的機(jī)械能量損失就是通風(fēng)阻力，可用下式計(jì)算： h=h摩+h局+h硐+h自式中：h礦井通風(fēng)總阻力，pa；h摩礦井井巷摩擦阻力，pa；h局礦井局部阻力，pa；h硐風(fēng)硐的通風(fēng)阻力，pa；h自礦井自然風(fēng)壓，pa。第二節(jié) 礦井通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的通風(fēng)阻力計(jì)算根據(jù)礦井防突工作的需用，我礦今年對(duì)礦井井巷布置作了較大調(diào)整。礦井主要巷道均布置在頂（或底）板巖石中，即

20、：主提升下山沿頂板掘進(jìn)，坡度-20，水平、采運(yùn)輸巷、采區(qū)軌道上山、采區(qū)回風(fēng)巷、區(qū)段運(yùn)輸巷均布置在底板巖層中，用石門與煤巷貫通。我礦準(zhǔn)備二采區(qū)，二采區(qū)以東為老空區(qū)，西部推測(cè)有一傾向斷層，但斷層性質(zhì)不明，尚待探測(cè)，因此二采區(qū)東以原老空區(qū)為界，西以推測(cè)斷層為界，上至風(fēng)井水平（+865），下于二采區(qū)運(yùn)輸巷（+765水平），二采區(qū)開(kāi)采可作為通風(fēng)容易時(shí)期，開(kāi)采+700+765水平，礦區(qū)西總時(shí)為礦井通風(fēng)困難時(shí)期。井巷摩擦阻力按下式計(jì)算：式中：摩擦阻力，pa；摩擦阻力系數(shù)，kg/m7；l井巷長(zhǎng)度，m；v井巷斷面周長(zhǎng)，m；s井巷凈斷面積，m2；通過(guò)井巷的風(fēng)量，m3/s；f井巷摩擦風(fēng)阻，kg/m7。本礦為生產(chǎn)礦井，根據(jù)煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，井巷通風(fēng)阻力取期摩擦阻力的15%。經(jīng)計(jì)算，我礦通我容易時(shí)期（二采