完善矿井通风系统增强矿井抗灾能力

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1、完善矿井通风系统完善矿井通风系统, ,增强矿井增强矿井抗灾能力抗灾能力目 录一、 开题报告二、 研究报告三、工 业 性 试 验 报 告四、项 目 效 益 评 价 报 告开 题 报 告股份通风队二 O 一一年二月研 究 报 告股份通风队二 O 一一年二月工 业 性 试 验 报 告股份通风队二 O 一一年二月项 目 效 益 评 价 报 告股份通风队二 O 一一年二月开题报告开题报告一、 目的和意义1、完善矿井通风系统，增强矿井抗灾能力研究的必要性随着矿井不断地开拓延伸，矿井自然条件和开采技术条件也在不断地发生变化，主要表现在下列方面：(1)矿井瓦斯等级由低瓦斯矿井转变为高瓦斯矿井。2005 年丁一

2、、丁二采区瓦斯突出后，瓦斯也从 10m3/min 上升到 53m3/min 左右，瓦斯含量的增加影响到生产的正常进行。同时也严重影响到矿井的安全生产。威胁到矿工的生命安全，造成生产环境的恶化。因此，如何完善通风系统，提高矿井的抗灾能力来提高瓦斯的治理手段，成为矿井能否安全生产的关键。（2）矿井通风系统的完善，是矿井对风量增强的要求。通过增加永久设施的数量，减少临时设施的使用，矿井各采区总进总回之间的漏风减少，矿井的有效风量率得到了提高，矿井通风系统的稳定以及防灾、抗灾的能力得到了提高。（3）矿井通风系统的完善，是矿井通风系统稳定的要求。矿井通风设施永久化后，通风设施强度增加，可靠性增强。在多年

3、对设施总结的基础上我们也对设施的缺点进行了系统的研究。（4）矿井通风系统的完善，是通风系统优化的前提。通过通风系统优化，对采区内部总进与总回之间不合理的小川进行封闭；不合理的通风设施拆除，减少设施数量，力求通风系统简单。2、研究的可行性首先，矿井通风技术的推广与应用已有多年，我单位也制定了一套可以用来测定的技术标准。同时，经过多年的实践，也积累了一些比较有效、可行的经验。矿井通风技术既安全又经济，投入少，产出高的环保技术，有较强的应用前景。本次研究我们将矿井通风，大胆创新，科学运用，提高矿井的抗灾能力，完全能够解决系统的稳定性、可靠性，解决威胁矿井安全生产的问题。二研究的关键技术和方案：1、关

4、键技术本项目的关键技术在 3 个方面。1、设施永久化，采区内部临时设施的存在，存在着一定的漏风，增加永久设施的数量是控制采区内部漏风的基础。2、增加永久墙体的厚度和强度，墙体厚度由原来的 0.4 米增加到 0.8 米厚，在墙体的两帮进行打锚杆上锚网、顶板打锚索，提高抗压能力，增加服务年限，永久设施的服务年限由原来的半年提高到两年以上；增加门头板并在门扇周边安装毡片，减少漏风。3、对采区内部总进与总回之间不合理的小川进行封闭；减少设施数量，力求通风系统简单。2、主要指标研究主要指标研究经过长期的总结实验，由于地压力的不均匀往往容易形成横向切应力，门框上的螺母容易被切段，造成墙体错位、开裂等一系列

5、问题，从而形成大量的漏风现象，经过大量的观察实验，在门框与横梁连接处加两只耳朵经行卡位，使其经受住了高地压的横向切应力有效的解决了这个问题，使风门的质量和使用寿命得到了极大的改善。在高地压带和防突区域，风门以及挡风墙容易被压裂,在大量实验的基础上得出风门及挡风墙厚度由原来的 800mm 增加到 1000mm能够比较有效的增加风门及挡风墙的抗压能力。由于石块的形状及其不规则墙体勾缝，抹面时间一长容易脱落，掉渣形成漏风，经过研究以及查阅相关的书籍和资料，我们确定采用混凝土结构预制圆柱状砌块，使用后显著的增加了通风构筑物的抗压能力并且方便搬运施工也极大的提高了工作效率。为了防止高风压我们把以前包边使

6、用的风筒布改为毛毡有效的阻止了漏风。为了防止风门与底坎接触不严密，我们增加了底坎的高度，使用活动底坎设计，增加了其接触的严密性，减少了风量的损失。为了解决在高风压地段风门经常损坏的问题，我们把风门的厚度从 50mm 增加到 60mm，并且在风门外包一层铁皮经行保护，取得了不错的效果大大提高了风门的使用年限。（2）技术指标减少矿井采区内部临时设施，增加永久设施，提高设施的永久化率。减少了矿井通风系统的漏风风量，使全矿井的有效风量使用率从 85%提高到 87%极大的提高了矿井通风系统的稳定性。有效的提高了井下永久设施的使用寿命，永久设施的寿命从以前的半年提高到现在的 2 年以上。对采区内部总进与总

7、回之间不合理的小川进行封闭；不合理的通风设施拆除，减少设施数量，力求通风系统简单。改善了井下的运输及职工的通行环境，使职工很容易的进行风门的开关操作大大降低了隐患。三、目前国内外技术现状从八十年代开始我国就开始多风门进行了大量的研究，但还是存在着很多问题，由于每个矿井的地质条件的不同，井下通风设施的构造也就存在着很多的差异，我们此次主要是针对四矿特有的地质条件以及在许多矿井都存在的问题的基础上进行研究实验的，因此具有一定的局限性但在提高永久设施的强度和减少设施的漏风方面在全国属于领先水平，具有极高的推广价值。研究报告平顶山天安煤业股份有限公司开采有丁一采区，丁二采区，戊二上部采区及戊二下部采区

8、，戊二采区其中随着三水平的落成，使得井下通风系统越来越复杂。在丁一、丁二采区等高地压及防突区域对井下通风构筑物的损害非常严重，使得这些采区的通风设施的服务年限只有半年左右，特别是临时设施，服务年限不足一个月，造成了严重的经济损失。通风设施多，通风系统复杂，造成大量的漏风，对全矿井的通风系统造成不稳定因素，不仅造成大量的经济损失更重要的是威胁着矿井通风系统的瘫痪，给全矿的安全生产和井下工人的生命带来严重的威胁，我们必须重视对通风设施的研究及改进，给全矿井的安全生产创造良好的生产环境。一、研究内容1、提高矿井通风设施的永久化率，减少矿井各采区内部总进总回之间的漏风减少，提高矿井的有效风量率。2、改

9、变通风设施的施工工艺，增加通风设施的强度，延长使用寿命。3、封闭采区内部不合理的小川，拆除不合理的通风设施，减少设施数量，使通风系统简单、可靠。二、要达到的技术指标1、提高矿井通风设施的永久化率，达到 90%以上。2、对现有的通风设施进行改造和采用新技术后，使井下风门、密闭的使用寿命达到 2 年以上。3、优化通风设施，使系统简单化并有效的减少漏风，并在其他矿进行推广使用。三、实施过程随着开采水平的不断延深矿井压力及通风压力不断增大，采区巷道变形严重，漏风明显增多，矿井通风负担日益增大。矿领导也越来越重视对通风系统的改造，由通风科牵头在通风队的努力下经过长时间的观察、总结、实验对问题原因进行仔细

10、分析对改进措施进行长时间的实验，终于总结出了一套在特殊的地质条件下行之有效的改进措施。1、原因分析随着开采深度的递增，地质条件复杂，矿压显现日剧明显，巷道变形严重。通风设施受巷道顶板、侧压及底鼓的作用，加之受采动影响，使用料石、灰、沙构筑的风门极易发生垮压、开裂、脱落、掉渣等现象，永久设施维修频繁，欠账较多，很多永久设施用临时设施代替，不仅增加了成本，也给安全生产带来不利。原有风门整个风门墙体由料石、灰、沙构成，风门墙厚800mm，风门门框为钢架结构，在风门上部为过木，风门墙的上部有管路孔。风门段的支护采用的是正常的巷道支护，来压之后，巷道变形挤压墙体，砂、料石材料的弹性非常小，巷道稍有变形便

11、会将风门墙体压碎，影响风门正常使用。因此改进永久设施施工工艺及构筑方法，成为必须解决的问题。在墙体接顶处加上旧皮带或软质东西，控制矿压压碎墙体的现象。同时在墙体内部增加钢巴网，防止墙体压裂。由于原来矿井各采区内部临时设施较多，还有采区内部总进与总回之间不合理小川较多，造成通风系统比较复杂且漏风地点较多。因此，优化通风系统使通风系统简单化、设施永久化为必须解决的问题。2、实施概况2010 年 3 月份以来共完成新建或翻修永久设施 126 道，消除临时设施 42 道，矿井通风设施的永久化率由原来的 80%提高到90%，不合理的小川封闭 6 处，矿井各采区总进总回之间的漏风减少，矿井的有效风量率得到

12、了提高，矿井通风系统的稳定以及防灾、抗灾的能力得到了提高。四、该项目取得的效果，效益和前景1、该项目取得的效果自从 2010 年该项目在投入使用以来，取得了十分明显的效果，通过上述优化、改进措施，通风系统得到了极大的改善，通风能力显著提高，通风设施的抗压能力显著增强，通风设施的使用寿命从原来的半年左右增加到现在的 2 年以上。尤其是临时设施永久化和通风系统简单化，各种漏风情况基本得到治理，矿井有效风率得到提高，矿井通风系统更加稳定，井下工人的生产环境得到了极大的改善。2、该项目取得的经济效益及安全效益1）原来建每道永久设施需投入水泥 2 吨（每吨 360 元） ，料石2.2 立方（每立方 15

13、0 元） ，沙子 3 吨（每吨 40 元） ，正反向风门及大板 0.8 立方（每立方 1300 元） ，角铁、扁铁、铁钉、钢筋 180 公斤（每公斤 5 元） ，投入工时 130 个（每个工时 200 元） 。720+330+120+1040+900+26000=29110 元2）现在建每道永久设施需投入水泥 3 吨，料石 3.3 立方，沙子4 吨，正反向风门及大板 0.8 立方，角铁、扁铁、铁钉、钢筋 180 公斤（每公斤 5 元） ，投入工时 150 个。1080+495+160+1040+900+30000=33675 元3）原来全年建 126 道永久设施需 29110126=元现在全年

14、建 103 道永久设施需 33675126=元每道临时设施需用板材 1.2 立方米，工时 6 个，服务年限按两个月计算，维护巡查人员每周 2 人，全年消除临时设施 42 道，每次建临时设施所产生的费用为：(13001.2+2006）42=（1560+1200）42= 元 每年按 50 周计算，巡查维修产生费用 502200=20000 元4）按原来设施建好后服务时间为半年，改造后的设施服务年限为两年计算：减少建永久设施投入4-（-）=-=元减少临时设施的投入12=元两年巡查维护费用 200002=40000 元共创效益: +40000=元3、该项目取得的社会效益在社会舆论上，该项目成功后，企业

15、利润增加、职工工资增加，消除了重大安全隐患，改变了煤炭行业的整体印象，创造了一个良好、和谐的社会氛围。安全效益：在安全上，该项目属于安全项目，因此最大的社会效益在于消除威胁职工生命安全的重大隐患，改变了职工的劳动生产条件，给予职工最大的生存权利，使他们脱离了恶劣状态作业，安全生产大大提高，减少了事故的发生，树立了良好的煤炭企业形象，为创造和谐社会打下了基础。4、推广前景该技术的应用通风设施延长了使用寿命，通风系统得到优化，增强了矿井抗灾能力，取得了显著的安全成果，同时，该技术较低的投入，较高的效益将成矿井完善通风系统技术推广的首选。因此具有较大的发展潜力，发展前景比较广阔，有极大的推广、借鉴意

16、义。工业性试验报告完善通风系统增强矿井抗灾能力，该技术在四矿反复论证得出可行性结论的基础上，2010 年 3 月立项至 2011 年 2 月获得成功，从根本上消除了生产中的重大隐患，提高了作业工效，减少了人力，物力方面的累加投入，减少了由此引起的工伤事故。确保了通风系统的稳定可靠，取得了显著的经济效益和社会效益。通过 11 个月工业性实验，我们合理运用技术，科学制定方案，采取得力措施，强化现场管理，及时解决遇到的问题，保证了项目的顺利进行，达到了预期的目的，为矿井的安全生产以及矿区的稳定作出了重要的贡献。一、攻克关键技术本项目的关键技术在 3 个方面。1、是设施永久化，采区内部临时设施的存在，存在着一定的漏风，增加永久设施的数量是控制采区内部漏风的基础。2、增加永久墙体的厚度和强度，墙体厚度由原来的 0.4 米增加到 0.8 米厚，在墙体的两帮进行打锚杆上锚网、顶板打锚索，提高抗压能力，增加服务年限，永久设施的服务年限由原来的半年提高到两年以上；增加门头板并在门扇周边安装毡片，减少漏风。在墙体接顶