六矿通风系统优化设计

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1、1 矿井基本情况1.1 矿井概述平顶山天安煤业股份有限公司六矿位于平顶山市区西部 10公里外的龙山脚下。 市北环路横穿矿区公路铁路四通八达，交通变利。职工总数 8100 多人,固定资产原 值 3.06 亿元，是平顶山天安煤业股份有限公司的大型骨干矿井之一。该矿 1958 年 破土动工,1970年正式投产，1976 年引进综采工作面，核定年产量 90 万吨/年。1996 年平煤六矿原煤产量 268 万吨,创出了河南省综采单机单面月产 25.05 万吨、日产 10300 吨的历史最好水平。该矿矿井井田面积29.68平方公里，地质储量 1.65亿吨，可采储量9733万吨， 各煤层赋存条件较好，地质构

2、造简单。平煤六矿的开拓方式中央并列竖井多水平混 合开拓，分区开采。目前六矿现有两个生产水平，一水平主采丁、戊组煤层，二水 平主采丁组煤层。一水平有丁四采区，二水平有丁一采区、丁二采区和戊三采区、 三水平正在开拓过程中。其中丁四米区主米丁5 6煤层、丁二米区主米丁 6煤层都 曾发生过煤与瓦斯突出，鉴定为突出采区 。 2005 年被鉴定为煤与瓦斯突出矿井。 1.2 交通情况六矿距平顶山市区约10km,市内有一路公交车直通矿区。现已形成了两纵（许 南路、 207 国道）、两横（311国道、洛界公路）干线公路为依托、县乡公路相配套的公 路网络。1.3 自然地理1.3.1 地形地貌平顶山煤田位于沙河和汝

3、河之间的低山、丘陵地带,四周均为平原,六矿位于 煤田中段南部。井田内最咼点为擂鼓台，标咼505.6m，最低点在褚庄附近，标咼 240.4m。井田中部高，南北低，擂鼓台、小擂鼓台及407.7m高地一线为近东西向 分水岭，分水岭以南坡度较陡，以北坡度较缓，基本呈单面山地形。1.3.2 水文概况井田内无大的河流，只有季节性小溪和冲沟，分水岭以北的小溪和冲沟在雨季 有水北流，属汝河水系，分水岭以南的小溪和冲沟有水流出井田入湛河（人工河） 至沙河。沙河流径井田南部边缘，流向向东，属淮河水系，最大流量3000m3/s,旱季流量0.8m3/s，河床宽阔，坡降较小。1.3.3 自然条件气候：平顶山市处于暖温带

4、和亚热带气候交错的边缘地区，具有明显的过渡性 特征。气温：年平均气温在15.2-15.8C之间；与常年平均值相比显著偏高0.6-l.lC。 年极端最低气温为-10.4C。降水：年降水量 819 毫米。1.3.4 地震历年记载，许昌地区共发生地震九次，河南省有史以来的八次地震中，七次对 本区有较大的破坏， 1556 年叶县地震的记载，有声如擂鼓，山裂石飞，毁屋人死， 1820年4月在许昌地区发生的一次大地震。1.3.5 区域经济概况本区经济由于受交通条件影响，在山北由于交通不便，经济较为落后；在矿区 南部，经济条件较好。平顶山市以煤炭生产为主产业，其原煤产量居全国第三位， 为缓解南方煤炭馈缺起着

5、不容忽视的作用；并以其为中心形成了铁路、公路网络， 交通运输极为便利；同时，还有平高电器、神马集团、姚孟电厂等大型企业，工业 较为发达。平顶山市的农业生产以小麦、玉米为主，并发展畜牧业养殖多种经营模 式，在向现代农业过渡。1.4 煤种煤质平煤六矿主要商品煤为 1/3焦煤,灰分26-28%,发热量5200-5800大卡，广泛用 于电力、建材、工业及民用等行业。主要煤质指标见下表：1、产品间介和技术指标煤种质量参数1/3焦煤筛混煤发热量Qnet,ar(Mj/kg)5200-5800灰分Ad%26-28挥发分Vdaf%34-36硫分Std% 0.5水分Mt% 7粒度mm 502、产品各项认证产品生产

6、许可证煤炭部发编号:G160401005产品质量认证曾连年荣获原煤炭部、省煤炭厅煤质管理工作 标准化矿井、质量信得过企业和重合同守信用 等荣誉称号。3、市场销售产品辐射中南地区，畅销 河南、山东、安徽、湖北、广 西等省市，市场信誉良好。产品用途:主要 适用于火力发电、水 泥厂、砖窑厂、工业 及民用锅炉、机车 等。营销途径：外运以火车运 输为主，通过集团公司运销公 司销售；地销在六矿销售部办 理手续，运销站负责装车。1.5 区域地质简况平顶山煤田处于秦岭纬向构造带的东延部位，淮阳山字型构造的西翼反射弧顶部，为纬向构造与山字型构造的复合部位，由于二者的共同影响，使得整个煤田形 成了一系列北西向的复

7、式褶皱（李口向斜、灵武向斜、郭庄背斜、牛庄向斜、诸葛 庙背斜等）和大断层（白石沟逆断层、锅底山正断层、山庄逆断层等），总体构造线 为北西向。追溯区域地质历史，平顶山煤田曾受到中岳运动、少林运动、怀远运动、 加里东运动、印支燕山运动和喜山运动六期构造运动的影响，在C P煤系沉积以 后，燕山运动最为重要，使区内中生代及其以前地层（包括前震旦纪）卷入了这次 运动，形成了北西向的褶皱和断裂，并拌有中酸性岩浆侵入。喜山运动在本区主要 表现为差异升降运动，并使先期断裂再次活动，形成了一幅复杂的构造图案。井田地表多被第四系地层覆盖，依据钻探工程揭露地层从老到新依次有：寒武 系崮山组、石炭系本溪组、太原组和二

8、叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组、石 千峰组和第四系。1.6 瓦斯概况六矿矿井为煤与瓦斯突出矿井。2005 年矿井瓦斯等级鉴定结果为，矿井最大绝对瓦斯涌出量57.51m3/min,二氧化碳涌出量12.97m3/min；最大相对瓦斯涌出量9.56 m3/t,二氧化碳涌出量2.15m3/min。2 平煤六矿通风系统调查及分析2.1 矿井通风系统基本情况2.1.1矿井通风系统概况六矿通风方式为中央并列式，进回风井分布在井田的中央。通风方法为抽出式 通风，分别在2 个回风井安装 2 台主要通风机通风。进风井四个，即一水平主井、明斜井、南山副井、北山副井；回风井二个，即 北山风井和戊二风井。如表 2-

9、1所示。表 2-1 进回、风井筒数量及风量表进风井回风井风井名称一水平主井明斜井南山副井北山副井戊二风井北山风井风井风量（m3/min）325432004500140005360200002.1.2 矿井需要风量、实际风量、有效风量矿井总需要风量21000m3/min,实际进风量24000 m3/min,有效风量22800m3/min。 其中北山风井系统需要风量16000 m3/min,实际进风量18800m3/min,有效风量 17600m3/min；戊二风井系统需要风量4000m3/min,实际进风量5080m3/min,有效 风量 4870m3/min。2.1.3 矿井瓦斯等级,瓦斯和二

10、氧化碳的绝对、相对涌出量 六矿矿井为煤与瓦斯突出矿井。 2005 年矿井瓦斯等级鉴定结果为,矿井最大绝对瓦斯涌出量57.51m3/min,二氧化碳涌出量12.97m3/min；最大相对瓦斯涌出量9.56 m3/t,二氧化碳涌出量2.15m3/min。2.1.4 主通风设备及运行参数,风量,风压,通风阻力,等积孔北风井主要通风机为2台型号相同的ANN3600/2800型抽出式通风机，一台使 用，一台备用，额定功率2800KW。戊二风井为2台型号相同的BDK-8-NO28高 效对旋抽出式风机，一台使用，一台备用，配套电机型号YBF630S1-8，额定功率 2x500K。目前运行的风机参数如表2-2

11、所示。表 2-2 矿井主要通风机运行参数风机名称北山主要通风机（东台）戊二主要通风机 （南台）型号ANN-3600/2000NBDK-8-NO28工作风量m3/s33689工作风压Pa34503500风叶角度-2.532.5电机型号YR1000-6/1180YBF630S1-8额定功率kw28002x500转速rpm1300739额定电压V1100060002.1.5 分区通风情况北山主扇担负的北风井系统由丁一、丁二、戊二下部采区组成，回风由北风井排出；戊二主扇担负的戊二 风井系统由戊二上部采区组成，回风由戊二风井排出。采区实行上、下山开拓，丁一采区和丁二采区皆为突出采区，戊二采区为高瓦 斯采

12、区，上述三个采区均为皮带运输下山和轨道运输下山进风、专用回风下山回风 的“两进一回”通风系统。其各采区风量及工作面情况如表 2-3所示。表 2-3 采区风量以及用风地点分布情况见表系统名称米区名称进风量回风量主要用风地点丁一采区27812946丁 56-21110机、风巷和中间巷北山 风井 系统丁二采区30453311丁 6-22220 采面戊二下部采 区1203112978戊 8-22130 采面、戊 0-22250 采面、戊 8-22310 采面、戊0-22160机、风巷、戊8-22180机、 风巷戊二风井系 统戊二上部采 区47375346戊0-22100采面、戊0-22110备采面2.

13、2 矿井通风阻力测定为了摸清矿井通风阻力沿程分布状况，获得课题研究所必需的基础参数数据，于 2013 年2 月一4 月对六矿戊二上、下部采区、丁一和丁二个 采区进行了较为全面的井下通风参数技术测定工作 。2.2.1 通风阻力测定的目的及意义井巷风阻是反映通风特性的重要参数。通风阻力测定的主要内容和目的是通过 测量各种类型井巷的通风阻力和风量，以标定它们的标准摩擦风阻值和标准摩擦阻 力系数值，作为矿井通风技术管理的基本资料。运用在矿井通风系统优化工作中。井巷风阻是最重要的参数之一。而矿井井巷摩擦风阻的测定是通过摩擦阻力的 测定来进行的，因此，矿井通风阻力的测定工作就成了矿井通风系统优化中必不可

14、少的内容。通过矿井摩擦阻力的测算，可以掌握矿井通风阻力的分配状况、通风网络效率、 各矿井主要通风机装置的地点、运行效率以及矿井通风能耗等的情况，然后通过论 证矿井通风系统的技术经济合理性，为是否有进行系统优化改造的必要性提供理论 依据。另外，只有以井巷风阻作为基础参数，才可解算矿井通风网络、设计优化的 矿井通风网络和优选主要通风机装置，最终给出一个最优的通风系统方案。2.2.2 平煤六矿通风阻力测定路线的选择原则（1）在所有并联风路中应选择风量较大且通过回采工作面的风流风路作为测定 路线。（2）应选择路线较长且包含有较多井巷类型和支护形式的线路作为测定路线。（3）应选择沿主风流方向且便于测定工

15、作顺利进行的线路作为测定路线。2.2.3 六矿通风阻力测定路线根据上述选择原则，结合本矿通风系统的具体情况，选择的具体测定路线为: 路线1（戊二上部采区）：南山副井一水平井底车场100 大巷 戊二暗轨戊二皮带下山戊二轨上总回风风井。路线2（丁一采区）：北山副井二水平井底车场-440 大巷丁一上车 场丁一皮带下山丁一轨道下山丁 6-21110 机、风巷、中间巷丁一 专回北山风井路线 3（戊二下部采区）：北山副井二水平井底车场-440 大巷戊二 上车场戊二皮带下山戊二轨道下山戊 8-22130 采面戊 0-22250 采 面戊 8-22310 采面戊二东专回戊二西专回戊二新总回北 山风井路线4(丁二采区)：北山副井二水平井底车场-440 大巷丁二上车 场丁二皮带下山丁二轨道下山丁 6-22220 采面丁二专回北山 风井2.2.4 平六矿通风阻力测定的方法