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1、乌海市海南区滴沥帮乌素煤矿西井技术改造安 全 专 篇 设 计变更说明乌海市海南区滴沥帮乌素二矿二0一一年二月二十三日关于变更安全专篇设计的说明乌海市海南区滴沥帮乌素煤矿西井技术改造项目根据“乌海市海南区滴沥帮乌素煤矿西井技术改造初步设计及安全专篇”进行施工，该项目于2007年通过了内蒙古煤矿安全监察局乌海监察分局的项目验收（乌煤安字200784号），并取得了煤炭生产许可证和安全生产许可证，矿井设计生产能力0.30Mt/a，采用长壁炮采工艺。根据煤炭产业政策的要求，该矿欲对采煤工艺进行提升改造，将炮采工艺提升为高档普采工艺，故煤矿对现有开拓生产系统依据“乌海市滴沥帮乌素二矿矿井安全质量标准化达标
2、初步设计方案”进行了改造，本次就原“乌海市海南区滴沥帮乌素煤矿西井技术改造项目初步设计安全专篇”的相关内容进行设计变更。 第一节 设计变更一、开拓方式变更原设计：全矿共有三条井筒，采用“一斜二竖”混合开拓方式，主井为二个竖井，斜井为副井（兼回风）。变更后：全矿保留原有的三条井筒，采用“一斜二竖”混合开拓方式，但对三条井筒的功用进行调整，具体调整结果如下：主斜井（原有改造）：位于井田中部，担负全矿井的煤炭提升任务和部分辅助提升任务，同时兼作矿井的主入风井。井筒倾角21，净宽4.4m，净高3.4m，直墙半圆拱断面，净断面12.88，井筒长度600m，采用锚喷支护，支护厚度120mm。井筒内装备DX
3、1000/902型强力胶带输送机，安装架空乘人器，铺设消防洒水、压风管路及通讯电缆。副立井（原西竖井）：位于井田西部，担负全矿矸石、小型材料、设备的辅助提升任务，设梯子间，同时兼做入风井和安全出口。井筒净直径3.8m，净断面11.3m2，井筒垂深301m，采用锚网喷浆支护，支护厚度120mm。井筒内装备3.8 m3罐笼，铺设排水管路及动力电缆。回风立井（原东竖井）：位于井田东部，担负全矿回风任务，设梯子间，同时做矿井安全出口。井筒净直径3.6m，净断面10.2m2，井筒垂深210m，采用锚网喷浆支护，支护厚度120mm。二、通风系统、通风设备及风量变更1、通风系统变更原设计采用中央分区抽出式通
4、风方式，东立井、西立井进风，回风斜井回风。变更为：采用中央分列抽出式通风方式，主斜井、副立井（西立井）进风、回风立井（东立井）回风。井下进、回风巷道与原设计相同（运输下山进风、轨道下山回风）。2、通风设备变更原设计在回风斜井井口安装BK40-6-16型轴流通风机二台，电机功率255KW，一台工作，一台备用。变更为：在回风立井（东立井）井口安装FBCDZ-6-16型轴流通风机二台，电机功率275KW，一台工作，一台备用。3、矿井风量、负压及等积孔变更根据原设计矿井风量计算可知：矿井前、后期总用风量均为36.32 m3/s，矿井总负压：h最小=161 Pa ；h最大=229.61Pa。通风系统和回
5、采工艺改变后，矿井风量、负压及等积孔计算如下：（一）矿井通风风量计算及分配1、矿井通风风量计算根据煤矿安全规程第一百零三条规定，矿井需要的风量按下列要求分别计算，并取其中的最大值。（1）按井下同时工作的最多人数计算Q矿=4NK矿式 中： Q矿矿井总需风量，m3/min； 4每人每分钟供风标准，m3/min； N井下同时工作的最多人数，取50人； K矿矿井通风系数，取K矿=1.20。Q矿=4501.2=240.0（m3/min）=4.0（m3/s）（2）按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需风量的总和计算Q矿=（Q采+Q掘+Q峒+Q它）K矿 式 中： Q采各采煤工作面实际需风量总和，m3/min；
6、Q掘各掘进工作面实际需风量总和，m3/min； Q峒独立通风硐室实际需风量总和，m3/min； Q它除采掘硐室外其它需风量总和，m3/min。 采煤工作面需风量计算a、按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算：Q采= 100（67）q采Kc式 中： Q采采煤工作面需要风量，m3/min； q采采煤工作面绝对瓦斯（或二氧化碳）涌出量，m3/min；经计算得采煤工作面的绝对瓦斯涌出量为2.94m3/min，绝对二氧化碳涌出量为5.8m3/min； Kc工作面因瓦斯（或二氧化碳）涌出不均匀的备用风量系数，取1.5。瓦 斯：Q采= 1002.941.5 = 441.0（m3/min）二氧化碳：Q采= 675.8
7、01.5 =560.8（m3/min）b、按工作面温度计算：Q采= 60VCSCKi式 中： Q采采煤工作面需要风量，m3/min； VC回采工作面适宜风速，取1.5m/s； SC回采工作面平均有效断面，按实际采高2.6m，最大和最小控顶有效断面的平均值计算，取10.6m2； Ki工作面长度系数，取1.2。Q采=601.510.61.2=1144.8（m3/min）；取Q采=1145（m3/min）;c、按工作人员数量计算Q采=4nc式 中： 4每人每分钟应供给的最近风量，m3/min； nc采煤工作面同时工作的最多人数，人。Q采=420=80（m3/min）d、按风速验算根据煤矿安全规程规定
8、，回采工作面的最低风速为0.25m/s，最高风速为4 m/s的要求进行验算。即回采工作面风量应满足：15ScQ采240Sc；即：159Q采2544根据上述计算，按工作面温度计算时为风量最大，且满足风速要求，故设计采煤工作面需风量为：Q采=1145m3/min 掘进工作面风量计算a、按工作人员数量计算Q掘=4nj式 中：nj掘进工作面同时工作的最多人数，人Q综掘=49=36（m3/min）Q普掘=48=32（m3/min）b、按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算：Q掘= 100（67）q掘Kd式 中： Q掘掘进工作面实际需风量，m3/min； q掘掘进工作面绝对瓦斯（或二氧化碳）涌出量，m3/min；
9、经计算得综掘工作面的绝对瓦斯涌出量为0.47m3/min，绝对二氧化碳涌出量为0.92m3/min；普掘工作面的绝对瓦斯涌出量为0.18m3/min，绝对二氧化碳涌出量为0.37m3/min； Kd工作面因瓦斯（或二氧化碳）涌出不均匀的备用风量系数，综掘面取1.8，普掘面取2.0。综掘面实际需风量为：瓦 斯：Q综掘= 1000.471.8 = 84.6（m3/min）二氧化碳：Q综掘= 670.921.8 = 111.0（m3/min）普掘面实际需风量为：瓦 斯：Q普掘= 1000.182.0= 36.0（m3/min）二氧化碳：Q普掘= 670.372.0 =50.0（m3/min）c、按炸
10、药使用量计算Q掘=25Aj式 中：Aj掘进工作面一次使用的最大炸药量，kgQ掘=256.0=150 m3/mind、按局部通风机吸风量计算Q掘= QfIKf式 中： Qf掘进面局部通风机额定风量，m3/min； I掘进面同时运转的局部通风机台数，台； Kf为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，取1.2。本设计配备两个掘进工作面：均采用KDF-15型局扇供风，其额定风量为200m3/min。Q综掘=20011.2=240m3/minQ普掘=20011.2=240m3/mind、按风速验算根据煤矿安全规程规定，煤及半煤岩巷掘进工作面的最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进行验算。即
11、掘进工作面风量应满足：15ScQ掘240Sc根据上述计算，按局部扇风机吸风量计算时为风量最大，且满足风速要求，故设计掘进工作面总需风量为：Q掘=200+200=400m3/min 硐室需风量计算井下独立通风硐室为轨道下山绞车硐室及水泵房、变电所硐室，所需风量为：绞车硐室：Q绞=60m3/min水泵房硐室：Q水=90m3/min变电所硐室：Q电=60m3/min则Q硐 =（ Q绞+Q水+Q电）=180m3/min 其它巷道需风量计算按采煤、掘进、硐室风量总和的3%进行计算。Q它=（1145+400+180）0.03=51.75m3/min取Q它=52.0m3/min经计算，矿井总需风量为：Q矿=
12、（1145+400+180+52）1.2=2132.4m3/min=35.54m3/min，取Q矿=36.0（m3/min）2、矿井风量分配主井井筒：22m3/s副井井筒：14m3/s高档工作面：20m3/s综掘工作面：4m3/s普掘工作面：4m3/s绞车硐室：1.5m3/s水泵房硐室：1.5m3/s变电所：1.0m3/s其 它：4.0m3/s（二）通风负压计算矿井主要通风阻力线为：由主斜井入风，回风斜井回风。风流流向为：主斜井主井车场及集中运输巷运输下山运输顺槽工作面回风顺槽回风下山集中回风巷回风立井地面。通风阻力计算公式如下：式 中： hi井巷摩擦阻力，pa； i井巷摩擦阻力系数； pi井
13、巷净周长，m； Li井巷长度，m； Si井巷净断面积，m2； Qi井巷中通过的风量，m3/s。h通h摩h局式 中： h通通风负压，pa； h摩摩擦阻力，pa； h局局部阻力，pa；按摩擦阻力的10%计算。经计算，矿井通风容易和困难时期的通风阻力分别为：hmin165.02pahmax756.41pa详见矿井通风阻力计算表，表5-2-1、表5-2-2。3、等积孔计算矿井通风的等积孔是衡量矿井通风难易程度的重要参数，其反映井巷或矿井通风阻力和风量的定量关系，按下式计算：式 中： Ai各通风系统的等积孔，m2； Qi各通风系统的风量，m3/s；Hi各通风系统的通风负压，Pa。通风容易时期（后期）等积
14、孔为：3.33m2通风困难时期（前期）等积孔为：1.56m2根据以上计算结果，矿井初期和后期通风等积孔分别为1.56m2和3.33m2。从前、后期的等积孔数值看，前期属通风中等难度矿井、后期属通风容易矿井。矿井目前已在立风井（东竖井）井口安装2台FBCDZ-6-16型轴流通风机，电机功率275KW，一台工作，一台备用，工作风量范围Q扇：3050 m3/s ，工作风压范围H扇：300800Pa。经验算，该风机完全满足变更后矿井通风要求。三、运输系统变更 1、主提升：原设计东竖井、西竖井作为矿井主提升井，采用绞车箕斗提升，负担矿井主提升任务。前期东竖井最大提升能力180kt/a，后期双井最大提升能力448kt/a。变更为：斜井作为矿井主提升井，主斜井安装DX1000/902型强力胶带输送机提升，提升能力为250300 t/h。按年生产330d，日提升16 h，提升能力可以满足矿井设计生产能力。2、辅助提升： 原设计中辅助运输系统为斜井矿车提升，斜井安装JK16001200型提升机。变更为：主斜井作为矿井主提升井，安装大倾角皮带，负担提升原煤。在另一侧安装架空乘人器，在架空乘人器下方铺设24型轨道，轨距6
