煤业公司通风设计

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1、1山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司2013 年度二、三期通 风设计一、工程概况左权五里堠煤业有限公司矿井由煤炭工业太原设计研究院设计，设计生产能力为 120 万吨/年。矿井开拓方式 为立井、斜井混合开拓，在工业场地内布置主、副斜井、进风及回风立井四个井筒。为了确保2013 年安全生产，根据施工组织设计以及掘进衔接表特编制本通风设计。设计编制依据：（1）煤矿安全规程（2011 版）；（2）煤矿井巷工程施工规范GB50511-2010；（3）建井工程手册；（4）煤矿建设安全规范AQ1083-20112013 年五里堠计划施工进尺表 1-1断面（）工程量（m）序号工程名称 技术特征掘进净1下组煤集

2、中进风东 锚网索喷+ 梯子梁，煤 16.2 14.7 802大巷2下组煤集中胶带运输下山锚网索喷+ 梯子梁，煤19.2 17.3 820.83下组煤回风下山（南） 锚网索+ 梯子梁，煤 19.3 17.5 7204下组煤回风下山（北） 锚网索喷+ 梯子梁，煤 19.3 17.5 6875上组煤集中回风大巷锚网索喷+ 梯子梁，岩 19.3 17.5 1806上组煤集中回风下山锚网索喷+ 梯子梁，煤 19.3 17.5 760.773101 回风顺槽锚 网索喷+梯子梁 12 12 5108下组煤集中回风东大巷锚网索喷+ 梯子梁，岩石 19.3 17.5 953二、地质概况 2.1 地层概况2.1.

3、1 地形、地貌井田位于太行山西麓，属侵蚀的低中山地貌。区内地表经长期风化剥蚀，沟谷 纵横， 荆 棘丛生，地形 较复杂。沟谷内多为黄土覆盖，山梁大部分为基岩裸露区，二叠系在区内各部均有出露，呈不规则分布。地势总体为西高东低，最高点为井田西界，范家庄西北，标高为1402.90m，最低点为五里堠村南河谷，标高 为 1121.00m，相对高差281.90m。2.1.2 地层岩性特征本矿井为资源兼并重组单独保留矿井，根据原有井筒的围岩岩性资料和水文地质资料预计，施工时所穿岩层岩性良好，无流砂层、破碎岩层和强富水性含水层等不良地层，为此，设计确定井筒采用普通凿井法施工。2.1.3 水文井田属于海河流域漳河

4、水系，纵贯本井田外东缘的南河川由南向北于左权县城南汇入清漳河西源流向南东，于峧漳与清漳河东源合并，自北向南，经麻田入河北省涉县。雨季河水暴涨，旱季干涸，洪峰流量 85120m/s，洪水位 11741100m 标高。井田内无常年性河流，仅在雨季有山洪从井田东南流泄，其流量和强度与大气降水量密切相关。合计（巷道）3853.542.1.4 煤和瓦斯本矿井属于高瓦斯矿井, 煤尘具有爆炸危险性且易自燃。1）煤层根据潞安环能地质勘探大队提供的风立井井检孔钻孔柱状图显示，五里堠矿井井筒共计揭露 16 个煤层，最厚一层 15-3 煤位于-206m-211.65m，煤层厚度为 5.65m。2）瓦斯据晋中市市煤安

5、发200927 文关于晋中 2009 年度 30 万 t/a 以下煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复，该矿开采3 号煤层，矿 井瓦斯相对涌出量 13.73m3/t，绝对涌出量 10.27m3/min，二氧化碳相对涌出量 2.31m3/t，绝对涌出量 1.73m3/min，鉴定等级为高瓦斯矿井，批复等级为高瓦斯矿井。三、通风系统设计3.1 通风概况目前井下通风系统为进风井、主斜井、副斜井进风，回风井回风的全负压通风方式，局扇布置在井下。根据 2013 年掘进衔接计划，井下最多同时施工 5 个工作面。合理布置局扇位置，确保施工所需风量充足。3.2 风量计算及风机选型风机选型3.2.1

6、下组煤回风大巷（南）施工风机选型为例1）、 掘进工作面的需要风量、按相 对 瓦斯涌出量计算（综掘）Q 煤 =100SLKrq 相 /T5=10017.50.91.51.213.73/120=324.3m3/min式中：Q 煤掘进工作所需风量，m 3/min；q 相 相对瓦斯涌出量，13.73m 3/tk松散系数，取 1.5L综掘机每循环进尺，取 0.9mR容重，取 1.2T进尺每循环所需时间，取 120minS巷道断面， 17.5m2按炸 药量计算需风量（炮掘）Q 炸=7.8A(SL) 21/3/t=7.830(17.51000)21/3/40=408.4m3/min式中：Q 炸按爆破炸药量计

7、算的工作需风量， m3/min;t通风时间，取 t=40min ;A 一次爆破最大炸药量，30kg;S巷道断面， 17.5m2; L取 1000m.按人数 计算Q掘 = 4N （m3/min）式中：N 掘进工作面同时工作的最多人数，取 20人。Q掘 = 420=80 (m3/min)按照 风速计算掘进工作面需要风量：按煤巷允许最小风速计算的最小允许风量：煤巷允许最小需风量 Q=60SV=6017.50.25=297m3/min式中：S 巷道断面， 17.5m26通过以上计算，确定为掘进工作面需风量 Q 掘 =408.4m3/min。2）、风阻计算、风 筒风 阻 RpRp 6.5L/（d5） 式

8、中：风筒摩擦阻力系数（取 0.0032N.S2/m4）L风筒长度，1000md风筒直径，800mmRp6.50.00321000/0.8 5=63.4N.S2/m8、总 通风风 阻 RR = Rp 76.1N.S 2/m8式中： 通风风阻附加系数（主要考虑风筒局部阻力、完全由局部通风机担负通风的巷道通风阻力等因素），取 1.2。3）局扇工作风量和工作风压计算、局扇工作 风量计算Q 扇= Q 掘P Q 扇局部通风机工作风量，m 3/min P局部通 风机供风 巷道风筒漏风系数，柔性风筒漏风系数计算：P=1.2 Q 扇=408.41.2=490m 3/min、局扇理论工作风压根据掘进工作面设计长度

9、、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、 风筒风阻， 计算掘进工作面局部通风机理论工作风压值：7ht = RQ 扇 Q 掘 =76.1408.4490/3600=4234.2Pa （公式中 Q 扇、Q 掘的计算单位均为 m3/s） ht压入式局部通风机全风压，Pa；（出口动压一般忽略不计）R总通风风阻 4)、风机选型根据局部通风机理论需要的工作风量、工作风压和实际通风风阻，在 FBD 系列对旋式局部通 风机性能曲线上 进行风机选型，选用FBDno7.5/245kw 对旋局扇，该风机能满足要求。采用直径为 800mm的阻燃抗静电胶质阻燃风筒一趟进行供风。一台使用，一台备用。风机特性曲线见附

10、图。3.2.2 上组煤 3101 回风顺槽1）、 掘进工作面的需要风量、按相 对 瓦斯涌出量计算（综掘）Q 煤 =100SLKrq 相 /T=100120.91.51.213.73/120=222.4m3/min式中：Q 煤掘进工作所需风量，m 3/min；q 相 相对瓦斯涌出量，13.73m 3/tk松散系数，取 1.5L综掘机每循环进尺，取 0.9mR容重，取 1.2T进尺每循环所需时间，取 120minS掘进断面，12m 2按人数 计算Q掘 = 4N （m3/min）8式中：N 掘进工作面同时工作的最多人数，取 20人。Q掘 = 420=80 (m3/min)按照 风速计算掘进工作面需要

11、风量：按煤巷允许最小风速计算的最小允许风量：煤巷允许最小需风量 Q=60SV=60120.25=180m3/min式中：S 巷道断面， 12m2通过以上计算，确定为掘进工作面需风量 Q 掘 =222.4m3/min。2）、风阻计算、风 筒风 阻 RpRp 6.5L/（d5） 式中：风筒摩擦阻力系数（取 0.0032N.S2/m4）L风筒长度，1000md风筒直径，800mmRp6.50.00321000/0.8 5=63.4N.S2/m8、总 通风风 阻 RR = Rp 76.1N.S 2/m8式中： 通风风阻附加系数（主要考虑风筒局部阻力、完全由局部通风机担负通风的巷道通风阻力等因素），取

12、1.2。3）局扇工作风量和工作风压计算、局扇工作 风量计算Q 扇= Q 掘P Q 扇局部通风机工作风量，m 3/min P局部通 风机供风 巷道风筒漏风系数，柔性风筒漏风系数计算：9P=1.2 Q 扇=222.41.2=267m 3/min、局扇理论工作风压根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、 风筒风阻， 计算掘进工作面局部通风机理论工作风压值：ht = RQ 扇 Q 掘 =76.1222.4267/3600=1254.8Pa （公式中 Q 扇、Q 掘的计算单位均为 m3/s） ht压入式局部通风机全风压，Pa；（出口动压一般忽略不计）R总通风风阻 4)、风机选

13、型根据局部通风机理论需要的工作风量、工作风压和实际通风风阻，在 FBD 系列对旋式局部通 风机性能曲线上 进行风机选型，选用FBDno6/215kw 对旋局扇，该风机能满足要求。采用直径为 800mm的阻燃抗静电胶质阻燃风筒一趟进行供风。一台使用，一台备用。风机特性曲线见附图。3.2.3 上组煤集中回风下山1）、 掘进工作面的需要风量、按相 对 瓦斯涌出量计算（综掘）Q 煤 =100SLKrq 相 /T=10017.50.91.51.213.73/120=324.3m3/min式中：Q 煤掘进工作所需风量，m 3/min；q 相 相对瓦斯涌出量，13.73m 3/tk松散系数，取 1.510L

14、综掘机每循环进尺，取 0.9mR容重，取 1.2T进尺每循环所需时间，取 120minS掘进断面，17.5m 2按人数 计算Q掘 = 4N （m3/min）式中：N 掘进工作面同时工作的最多人数，取 20人。Q掘 = 420=80 (m3/min)按照 风速计算掘进工作面需要风量：按煤巷允许最小风速计算的最小允许风量：煤巷允许最小需风量 Q=60SV=6017.50.25=262.5m3/min式中：S 巷道断面， 17.5m2通过以上计算，确定为掘进工作面需风量 Q 掘 =324.3m3/min。2）、风阻计算、风 筒风 阻 RpRp 6.5L/（d5） 式中：风筒摩擦阻力系数（取 0.00

15、32N.S2/m4）L风筒长度，1000md风筒直径，800mmRp6.50.00321000/0.8 5=63.4N.S2/m8、总 通风风 阻 RR = Rp 76.1N.S 2/m8式中： 通风风阻附加系数（主要考虑风筒局部阻力、完全由局部通风机担负通风的巷道通风阻力等因素），取 1.2。113）局扇工作风量和工作风压计算、局扇工作 风量计算Q 扇= Q 掘P Q 扇局部通风机工作风量，m 3/min P局部通 风机供风 巷道风筒漏风系数，柔性风筒漏风系数计算：P=1.2 Q 扇=324.31.2=390m 3/min、局扇理论工作风压根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、 风筒风阻， 计算掘进工作面局部通风机理论工作风压值：ht = RQ 扇 Q 掘 =76.1324.3390/3600=2667.8Pa （公式中