采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)

1、第一章二采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的選擇-2-第二章二采區(qū)風(fēng)量計(jì)算-2-第三章摩擦阻力計(jì)算-9-第四章礦井監(jiān)控系統(tǒng)-12-第五章通風(fēng)安全措施-15-第一章二采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的選擇根據(jù)二采區(qū)生產(chǎn)布局，二采區(qū)布置1個(gè)采煤工作面，2個(gè)掘進(jìn)工作面。利用集中輔運(yùn)巷進(jìn)風(fēng)，二采區(qū)回風(fēng)巷回風(fēng)，兩條大巷均布置在煤層中，兩條大巷都可以行人。新鮮風(fēng)流從集中輔運(yùn)巷供給采、掘進(jìn)工作面，污風(fēng)流入二采區(qū)回風(fēng)巷中。采煤工作面考慮采用U形通風(fēng)方式，掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)接風(fēng)筒壓入式通風(fēng)。第二章二采區(qū)風(fēng)量計(jì)算根據(jù)國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局2010年頒發(fā)的煤礦安全規(guī)程第103條規(guī)定和煤礦通風(fēng)能力核定標(biāo)準(zhǔn)(AQ1056-2008)

2、,采區(qū)需要的風(fēng)量應(yīng)按下列要求分別計(jì)算，并選取其中最大值：(一)按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3。Qra=4NKaq式中:N井下同時(shí)工彳的最多人數(shù)，人；4井下每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn),m3/min；Kaq礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.2o則：Qa=4X93X1.2=446.4m3/min（二）按用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算Qa=（2Qcf+2Qhf+2Qur+2Qdi+2Qri）Kaq式中:Qa采區(qū)需要風(fēng)量的總和；2Qcf采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，*/min;2Qhf掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和，*/min;2Qur碉室實(shí)際需要風(fēng)量的總和，m3/min;SQdi稀釋無軌膠輪車

3、排放廢氣需風(fēng)量總和，m3/min;2Qri其它井巷需要進(jìn)行通風(fēng)的風(fēng)量總和，m3/min;Kaq采區(qū)通風(fēng)系數(shù)，取1.2。1. 回采工作面實(shí)際需要風(fēng)量每個(gè)采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，按工作面氣象條件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人員和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，取其中最大值。（ 1）按氣象條件計(jì)算Qcf=60x70%XvcfxScfkchkcl式中：vcf采煤工作面的風(fēng)速，按采煤工作面進(jìn)風(fēng)流的溫度取1.2m/s；Scf采煤工作面的平均有效斷面積，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計(jì)算，14.0m2；kch采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)，放頂煤取1.2；kcl采煤工作面長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)，取1.1；70%

4、有效通風(fēng)斷面系數(shù)；60為單位換算產(chǎn)生的系數(shù)。Qcf=60X70%X1.2x14.0x1.2X1.1=931.4m3/min（ 2）按瓦斯涌出量計(jì)算Qcf=100qcgkcg式中：qcg采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對(duì)瓦斯涌出量，根據(jù)本礦瓦斯鑒定資料測(cè)算回采工作面的絕對(duì)CH4涌出量為礦井絕對(duì)CH4涌出量的65%，為0.97m3/min；kcg采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，1.4；100按采煤工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過1的換算系數(shù)；3Qcf=100X0.97X1.4=135.8m3/min（ 3）按二氧化碳涌出量計(jì)算Qcf=100qcgkcg/1.5式中：qcg采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中

5、平均絕對(duì)二氧化碳涌出量，根據(jù)本礦瓦斯鑒定資料測(cè)算回采工作面的絕對(duì)CO2涌由量為礦井絕對(duì)CO涌生量的65%為1.35m3/min;kcg采煤工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，1.4；100按采煤工作面回風(fēng)流中二氧化碳的濃度不應(yīng)超過1的換算系數(shù)；3Qcf=100X1.35X1.4/1.5=126m/min（ 4）按工作人員數(shù)量驗(yàn)算QcfMNcf式中：Ncf采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人；4每人需風(fēng)量，m3/min。Qcf4X35140m3/min（ 5）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算驗(yàn)算最小風(fēng)量：Qcf60X0.25Scb式中：Scb采煤工作面最大才頂有效斷面積，m2,Scb=lcbXhcf60X0.25

6、X10.5=157.5m3/min驗(yàn)算最大風(fēng)量：Qcf70險(xiǎn)9.10m2;lcs采煤工作面最小控頂距，m；70%有效通風(fēng)斷面系數(shù)；4.0采煤工作面允許的最大風(fēng)速，m/s；Qcf60X4.0X9.10=2184m3/min滿足風(fēng)速要求。按以上計(jì)算結(jié)果取最大值，即Qcf=931.4m3/min。2.掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的計(jì)算每個(gè)掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人員、爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中最大值。（1）按照瓦斯涌出量計(jì)算Qcf=100qhgkhg式中：qhg掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對(duì)瓦斯涌出量，根據(jù)本礦瓦斯鑒定資料

7、測(cè)算掘進(jìn)工作面的絕對(duì)CH4涌由量為礦井絕對(duì)CH4涌由量的15%為0.22m3/min;khg掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，1.6；100按掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過1的換算系數(shù)；Qcf=100X0.22X1.6=35.2m3/min（2）按照CO2涌出量計(jì)算Qcf=100qhgkhg/1.5式中：qhg掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對(duì)CO涌出量，根據(jù)本礦瓦斯鑒定資料測(cè)算掘進(jìn)工作面的絕對(duì)CO2涌由量為礦井絕對(duì)CH4涌由量的15%為0.31m3/min;khg掘進(jìn)工作面CO涌生不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，1.6；100按掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過1的換算系數(shù)；3Qcf=100

8、X0.31X1.6+1.5=33m/min（3）按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算Qhf=QafI+60X0.25Shd式中：Qaf局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量，F(xiàn)BW6.3/2X30型局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量為360550m3/min;I掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)；0.25有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷允許的最低風(fēng)速；Shd局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間的巷道最大斷面積，13.5m2。Qhf=510X1+60X0.25X13.5=712.5m3/min（4）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算a）驗(yàn)算最小風(fēng)量：Qaf60x0.25Shf=60X0.25X13.5=202.5m3/minb）驗(yàn)算最大風(fēng)量：Qaf 0.8%CH4報(bào)警

9、1.2%CH4斷電V0.8%CH4復(fù)電斷電范圍：工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。2）在回風(fēng)順槽靠近回風(fēng)巷以里10-15m處安裝甲烷傳感器，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)以下數(shù)值時(shí)，分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。 0.8%CH4報(bào)警0.8%CH4斷電V0.8%CH4復(fù)電斷電范圍：工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備（3）回采工作面順槽長(zhǎng)度超過1000m時(shí)，在工作面回風(fēng)順槽中部距離順槽口500m處安裝甲烷傳感器，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)以下數(shù)值時(shí)，分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。 0.8%CH4艮警0.8%CH嬲電V0.8%CH4M電斷電范圍：工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。（4）在掘進(jìn)工作面設(shè)置甲烷傳感器

10、，盡量在靠近工作面設(shè)置（w5m）甲烷傳感器；當(dāng)甲烷傳感器達(dá)以下數(shù)值時(shí)，分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。0.8%CH4報(bào)警1.2%CH4斷電V0.8%CH4M電斷電范圍：掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。（5）在掘進(jìn)工作面的回風(fēng)流與進(jìn)風(fēng)留混合處10-15m處設(shè)有甲烷傳感器，當(dāng)甲烷傳感器達(dá)以下數(shù)值時(shí)，分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電0.8%CH4報(bào)警0.8%CH4斷電V0.8%CH4M電斷電范圍：掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備（6）在采區(qū)煤倉上口安裝瓦斯傳感器，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到以下值時(shí),分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。1.2%CH4報(bào)警1.2%CH4斷電V1.2%CH4復(fù)電斷電范圍：儲(chǔ)煤倉運(yùn)煤的各類運(yùn)輸設(shè)備及其他

11、非本質(zhì)安全型電源。2、其它傳感器的設(shè)置（1）在采區(qū)主要帶式輸送機(jī)滾筒下風(fēng)側(cè)10-15m處設(shè)一氧化碳和煙霧傳感器，并且通過分站與礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。一氧化碳傳感器的報(bào)警濃度為0.0024%CO。（2）在采煤工作面、膠帶機(jī)頭硐室設(shè)置溫度傳感器，采掘工作面溫度傳感器的報(bào)警值為26，機(jī)電設(shè)備硐室的溫度傳感器的報(bào)警值為30。采掘工作面的空氣溫度超過30、機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度超過34時(shí)，必須停止作業(yè)。（3）在采煤機(jī)上必須設(shè)置便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀，當(dāng)瓦斯?jié)舛華0.8%CH時(shí)報(bào)警。（4）在掘進(jìn)機(jī)上設(shè)置便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀，當(dāng)瓦斯?jié)舛華0.8%CH時(shí)報(bào)警。5）各主要風(fēng)門設(shè)風(fēng)門傳感器，當(dāng)兩道風(fēng)門同時(shí)打開時(shí)發(fā)出

12、聲光報(bào)警信號(hào)。第五章通風(fēng)安全措施二采區(qū)主要安全隱患為瓦斯、煤塵爆炸及煤層自燃，針對(duì)這些問題制定了以下措施1、防止瓦斯積聚的技術(shù)措施1）加強(qiáng)通風(fēng)管理，嚴(yán)格通風(fēng)管理制度：加強(qiáng)采、掘進(jìn)工作面的通風(fēng)管理。2）加強(qiáng)局部通風(fēng)管理，確保供電系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。每臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)都必須實(shí)行專人掛牌管理，其他人員嚴(yán)禁隨意停開風(fēng)機(jī)。確需停風(fēng)時(shí)，必須先制定專門安全技術(shù)措施，經(jīng)礦技術(shù)負(fù)責(zé)人審批后，按措施執(zhí)行。3）加強(qiáng)瓦斯檢測(cè)與檢查管理。4）采煤工作面上隅角處瓦斯積聚的處理方法：引導(dǎo)風(fēng)流法。沿流空巷法。瓦斯抽放法。充填置換法。風(fēng)壓調(diào)節(jié)法。調(diào)整通風(fēng)方式法。（7）風(fēng)機(jī)吹排法。5）巷道冒落空洞內(nèi)瓦斯聚集的處理的方法導(dǎo)風(fēng)板引風(fēng)法。在巷道

13、冒頂空間下的支架頂梁上釘擋風(fēng)板，把一部分風(fēng)流引導(dǎo)高冒處，吹散聚集瓦斯。充填置換法。在棚梁上鋪設(shè)一定厚度的木板或荊笆，再在上面冒落的空洞內(nèi)填滿黃土或砂子，從而將聚集的瓦斯置換排除。風(fēng)筒分支排放法。巷道內(nèi)若有風(fēng)筒，可在冒頂處附近的風(fēng)筒上加三通或安設(shè)一段小直徑的分支風(fēng)筒，向冒頂空洞內(nèi)送風(fēng)，排除聚集的瓦斯。壓風(fēng)排除法。在有壓風(fēng)管通過的巷道，可在管路上接出分支，并在支管上設(shè)若干個(gè)噴嘴，利用壓風(fēng)將聚集的瓦斯排除。6）采煤機(jī)附近瓦斯聚集的方法根據(jù)瓦斯聚集形成的不同原因，應(yīng)采取相應(yīng)的處理方法：加大風(fēng)量。在采取煤層注水濕潤(rùn)煤體和采煤機(jī)噴霧降塵措施后，經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)，可適當(dāng)加大風(fēng)速，但不得超過4m/s。降低瓦斯

14、涌生量和減少瓦斯涌生量的不均衡性?？裳娱L(zhǎng)采煤機(jī)在生產(chǎn)班中的工作時(shí)間或每晝夜增加一個(gè)生產(chǎn)班次，使采煤機(jī)以較小的速度和截深采煤。2、預(yù)防瓦斯爆炸的安全技術(shù)措施1）防止明火禁止在井口房、通風(fēng)機(jī)房周圍20m以內(nèi)使用明火、吸煙或用火爐取暖。嚴(yán)禁攜帶煙草、點(diǎn)火物品和穿化纖衣服入井；嚴(yán)禁攜帶易燃品入井，必須帶入井的易燃品要經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)。井下禁止使用電爐或燈泡取暖。不得在井下和井口房?jī)?nèi)從事焊接作業(yè)，如必須在井下主要硐室、主要進(jìn)風(fēng)道和井口房?jī)?nèi)從事電焊、氣焊和使用噴燈焊接時(shí)，每次都必須制定安全措施，報(bào)礦長(zhǎng)批準(zhǔn)，并遵守規(guī)程有關(guān)規(guī)定?；仫L(fēng)巷不準(zhǔn)進(jìn)行焊接作業(yè)。嚴(yán)禁在井下存放汽油、煤油、變壓器油等。井下使用的棉紗、布

15、頭、潤(rùn)滑油等，必須放在有蓋的鐵桶內(nèi)，嚴(yán)禁亂扔亂放和拋灑在巷道、硐室或采空區(qū)內(nèi)。防止煤炭氧化自燃，加強(qiáng)火區(qū)檢查與管理，定期采樣分析，防止復(fù)燃。2）防止出現(xiàn)爆破火焰嚴(yán)格炸藥、爆破管理，井下嚴(yán)禁使用生產(chǎn)火焰的爆破器材和爆破工藝。要使用安全炸藥，不合格或變質(zhì)的炸藥不準(zhǔn)使用。炮眼深度和裝藥量要符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定；炮眼黃泥裝填滿、要實(shí)，防止爆破打筒，堅(jiān)持使用水泡泥。禁止使用明接頭或裸露的爆破母線；爆破母線與發(fā)爆器的連接要牢固，防止產(chǎn)生電火花；爆破工盡量在入風(fēng)流中啟動(dòng)發(fā)爆器。禁止放明炮、糊炮。嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖換牌放炮”制度。3）防止出現(xiàn)電火花必須采用礦用安全型、防爆型和安全火花型的電氣設(shè)備。對(duì)

16、電氣設(shè)備的防爆性能定期、經(jīng)常檢查，不符合要求的要及時(shí)更換和修理；否則，不準(zhǔn)使用。井口和井下電氣設(shè)備必須有防雷和防短路保護(hù)裝置；采取有效措施防治井下雜散電流。所有電纜接頭不準(zhǔn)有“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭。修理開關(guān)、接線盒等不準(zhǔn)帶電作業(yè)。局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)要設(shè)風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖裝置、檢漏裝置等。發(fā)放的礦燈要符合要求，嚴(yán)禁在井下拆開、敲打和撞擊燈頭燈盒。3、煤的自燃預(yù)防措施1）預(yù)防煤層自燃發(fā)火措施礦井開采時(shí)，對(duì)采面運(yùn)輸、回風(fēng)巷采用金屬支護(hù)，使之隔絕空氣，防止氧化，隨時(shí)觀察，加強(qiáng)自燃征兆早期識(shí)別工作?；夭晒ぷ髦?，采煤工作面凡可采的煤層盡量采空收凈，保證工作面煤壁直、支架直、上下安全出口暢通，浮煤收凈

17、，不得丟頂?shù)酌海訌?qiáng)頂板監(jiān)控，早期預(yù)防和控制礦山壓力，減少煤柱破裂，合理布置采區(qū)加快工作面推進(jìn)度，盡量避免過份破碎煤體，使采空區(qū)自燃源難于形成，及時(shí)密閉采空區(qū)和廢棄的舊巷，不使采區(qū)回風(fēng)巷過份受壓或長(zhǎng)時(shí)間維護(hù)在煤柱里。1）所有煤層應(yīng)一次性采全高，不實(shí)行分層開采，回采時(shí)，浮煤必須清掃干凈。（2）封閉采空區(qū)時(shí)，其上下平巷的密閉必須設(shè)置永久密閉，中間充填不小于1500mm的砂漿，按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求施工，密閉內(nèi)必須留觀測(cè)管、措施孔和反水管，每周測(cè)定一次密閉內(nèi)的氣體成份、空氣溫度，若密閉內(nèi)一氧化碳濃度升高，氧氣濃度減少，溫度升高，就要查明原因，采取措施處理。（3）工作面在回采生產(chǎn)過中，必須對(duì)回風(fēng)巷上隅角加強(qiáng)

18、瓦斯管理，上隅角掛風(fēng)障控制新鮮風(fēng)流進(jìn)入采空區(qū)，不得漏風(fēng)，防止新鮮風(fēng)流進(jìn)入采空區(qū)增加氧化或帶出其它有害氣體。掘進(jìn)巷道或其它輔助巷道需報(bào)廢的必須立即作永久性封閉。（4）當(dāng)煤層由現(xiàn)CO和其它標(biāo)志性氣體指標(biāo)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)時(shí)，采用移動(dòng)灌漿站對(duì)采空區(qū)進(jìn)行預(yù)注漿處理。2）通風(fēng)管理（1）采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷的風(fēng)量，必須按作業(yè)規(guī)程規(guī)定配風(fēng)，保證工作面的供風(fēng)量，隨時(shí)檢查上、下兩巷及采空區(qū)，煤柱和裂隙漏風(fēng)，防止向這些地方供氧，促使煤的氧化自燃。工作面必須為獨(dú)立通風(fēng)的U形通風(fēng)方式，后退式開采，使之有良好的通風(fēng)系統(tǒng)控制自燃傾向性火災(zāi)的發(fā)生。（2）布置通風(fēng)系統(tǒng)要合理，對(duì)有火區(qū)的地方，要采取“均壓”通風(fēng)，防止火區(qū)內(nèi)復(fù)燃。3）其它措施

19、（1）完善礦井防滅火系統(tǒng)，一是在采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷配備足夠數(shù)量的黃泥和滅火器材，二是進(jìn)、回風(fēng)巷的水管必須保證24小時(shí)供水，定期沖洗巷道。隨時(shí)檢查水管管路閘閥是否靈活及管網(wǎng)的維護(hù)。（2）向井下供電的變壓器或發(fā)電機(jī)嚴(yán)禁直接接地，井下所有電氣設(shè)備的金屬外殼都進(jìn)行接地，礦用防爆開關(guān)均設(shè)有“三大保護(hù)”，井下爆破必須嚴(yán)格按煤礦安全規(guī)程進(jìn)行裝填，減少放炮期間煤塵飛揚(yáng)，人工攉煤，清除浮煤，降低粉末，采煤工作面回采結(jié)束后，必須在45天內(nèi)進(jìn)行永久性密閉。（3）管理人員要經(jīng)常深入井下現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)有自燃發(fā)火預(yù)兆，必須立即組織撤出所有人員,查明原因，采取措施處理。4、綜合防塵措施（1）、防塵水源礦井防塵水源地面水池不小于200m3以上的防塵用水。（2）防塵管路1、必須建立完善的防塵供水系統(tǒng)。2、主要運(yùn)輸巷、帶式輸送機(jī)巷、采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷道、采煤工作面進(jìn)回風(fēng)巷道、