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1、伊泰煤炭股份有限公司酸刺沟矿井初步设计安全专篇 第二章 矿井通风第二章 矿井通风第一节 概况一、瓦斯根据内蒙古自治区煤田地质局117勘探队提供的内蒙古自治区准格尔煤田酸刺沟井田勘探报告，井田内钻孔测试瓦斯含量很低，甲烷（CH4）含量为0.00ml/g燃。自然瓦斯成份中甲烷（CH4）0.00%，二氧化碳（CO2）11.91%77.69%，氮气（N2）22.31%88.09%，瓦斯分带属二氧化碳氮气带。本矿井暂按低瓦斯矿井考虑。二、煤尘爆炸根据内蒙古自治区煤田地质局117勘探队提供的内蒙古自治区准格尔煤田酸刺沟井田勘探报告，井田内煤层煤尘爆炸指数在34.92%46.05%之间，煤尘有爆炸危险性。三
2、、煤的自燃根据内蒙古自治区煤田地质局117勘探队提供的内蒙古自治区准格尔煤田酸刺沟井田勘探报告，井田内各可采煤层煤的变质程度低，挥发分高，丝炭含量高，吸氧性强，且含有黄铁矿结核或薄膜，煤层易发生自燃。据近年来对部分电厂用煤调查结果，准格尔煤田各煤层的自然发火期一般为4060天。四、地温根据内蒙古自治区煤田地质局117勘探队提供的内蒙古自治区准格尔煤田酸刺沟井田勘探报告，矿井恒温带深度5080m，温度617，一般为12，388m深度时温度14.2，本区属于地温正常区域，无地热危害。第二节 矿井通风一、通风方式和通风系统1、煤层开采技术条件及开拓方式井田内断层、褶曲不发育，基本为一倾角小于10的单
3、斜构造，井田内无岩浆岩侵入，矿井瓦斯含量低，水文地质条件简单。本矿井的4号煤层位于二迭系下统山西组第二岩段上部，可采区煤层储量利用厚度0.863.79m，平均2.44m，煤层结构复杂，含夹矸09层，一般为3层，夹矸大部分位于煤层中部，煤层自然厚度05.65m，平均3.82m，夹矸岩性多为泥岩或炭质泥岩。顶板岩性为灰黑色砂质泥岩、泥岩，其中粘土岩含量较高，底板岩性为砂质泥岩或砂质粘土岩。6上煤层位于石炭系上统太原组第二岩段上部，煤层储量利用厚度为5.7316.82m，平均11.09m；煤层自然厚度7.0420.77m，平均12.70m。煤层厚度总体由东北向西南变薄。煤层厚度巨大，结构较复杂，含0
4、12层夹矸，一般含5层夹矸，夹矸总厚平均1.58m，岩性多为泥岩、炭质泥岩。煤层顶板多为粗粒砂岩、细粒砂岩，局部为泥岩；底板多为泥岩、砂质粘土岩，局部为粗粒砂岩。设计4号煤层和6上号煤层均采用综采设备开采。矿井开拓方式为斜井开拓，主斜井为胶带机斜井，副斜井为胶轮车斜井，风井为立井。2、通风方法矿井通风方法为抽出式。3、通风方式矿井通风方式为中央分列式，其中主、副斜井进风，回风立井回风。二、风井数目、位置、服务范围及时间根据生产系统以及通风需要，矿井初期共布置三个井筒，分别为主斜井、副斜井和回风立井，后期三盘区开采时设置矿井后期风井。主斜井和副斜井为进风井，均位于矿井工业场地内，主斜井净断面21
5、.2m2，副斜井净断面21.2m2；回风立井布置在工业场地的东北方向，井筒净直径5.5m，井筒装备玻璃钢梯子间，井筒净断面为23.8m2。三、采掘工作面及硐室通风1、采掘工作面通风回采工作面采用后退式开采，全负压U形通风。运输顺槽及辅运顺槽进风、回风顺槽回风。掘进工作面采用局部压入式通风方式。连采掘进工作面采用DSF-6.3/60型对旋风机通风，普掘工作面采用JBT62-2型风机通风。局部通风机和掘进工作面中的电气设备能够实现风电闭锁。当局部通风机停止运转时，能立即自动切断局部通风机供风巷道中的一切电源。掘进工作面局部通风机采用三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电。并能实现备用风机和使用
6、风机的自动切换，当使用风机故障时备用风机自动起动。2、硐室通风井下独立通风硐室为盘区变电所、井底装载硐室，配风量为4 m3/s。四、井下通风设施及构筑物布置井下通风设施主要有风门，调节风门、风墙、风桥、测风站。进、回风井之间和主要进、回风巷之间的每个联络巷中，对处于使用状态的，设置两道连锁的正向和两道反向的风门，两组风门间距一般不小于10m，以满足运输需求，运输频繁的巷道，风门采用自动控制；对不使用的，必须进行及时的封闭或砌筑永久性风墙。进、回风巷在平面交叉处应设置风桥。在需要控制风量的地点设置调节风门以调节风量。在主要进、回风巷，工作面进风顺槽及回风顺槽附近设置测风站，观测矿井总风量、回采工
7、作面的进风量和回风量。风门不应设在倾斜巷道中；如确须在倾斜巷道内设置风门，应安设自动风门或设专门管理人员，并有防止风门碰撞人员以及胶轮车碰坏风门的安全措施。五、安全逃生途径1、矿井安全出口及保证措施矿井的安全出口为主、副斜井和回风立井，主斜井倾角16，副斜井倾角6，两个斜井作为安全出口均有保证；回风立井装备有玻璃钢梯子间。2、风井井口设施风井井口部位由防爆门、风硐和安全出口等构筑物组成。3、避灾路线井下巷道进出口和交岔点开阔处安装安全逃生方向指示牌，工作地点必须有避灾路线图，入井人员必须熟知矿井避灾路线。避灾路线应随盘区位置变化而调整。1）火、瓦斯、煤尘灾害避灾路线火、瓦斯、煤尘灾害避灾原则是
8、逆新风流而走。火、瓦斯、煤尘灾害避灾路线详见第四章有关内容。避灾路线见避灾路线示意图CA1609-175。六、通风设备及反风1、矿井风量、负压及通风设备矿井总风量为200m3/s，通风容易时期：1354.8Pa；通风困难时期：2197.5 Pa。所选风机必需风量和负压：Q2001.05210m3/sH易1354.8+2501604.8PaH难2197.5+3002497.5Pa设计选用FBCDZ-10-29型对旋轴流通风机2套，一套工作，一套备用。配套电动机为YBF型防爆电动机，2400kW、10kV、580r/min。通风机运行工况见表2-2-1。风机特性曲线见图2-2-1。表2-2-1 通
9、风机运行工况表通风时期风 量（m3/s）负 压（Pa）效 率（）叶片角（）电机轴功率（kW）容易时期2101604.880-1429.86困难时期2102497.585+4629.622、通风机设置及要求主要通风机设置满足以下要求：1) 通风机装在地面；风井井口封闭，并有可靠的防尘和防爆措施。2) 矿井安装两套同等能力的通风机，其中一套备用，备用通风机能在10min内启动。3) 必须保证主要通风机连续运转。4) 至少每月检查一次主要通风机。5) 严禁主要通风机房兼作它用；6) 通风机投入使用前，必须进行通风机性能测定和试运转工作；7) 通风机房内安装气压计、电压表、轴承温度计等仪表，并配调度电
10、话。3、反风方式、设施图2-2-1 通风机运行特性曲线图反风方式采用风机反转反风。能在10min内改变巷道内风流方向。且反风量不少于正常供风量的40%。井下反风设施采用在主要进、回风巷之间的每个联络巷内，设联锁的两道正向和两道反向风门，以满足反风时的要求。七、矿井风量、负压及等积孔根据内蒙古自治区煤田地质局117勘探队提供的内蒙古自治区准格尔煤田酸刺沟井田勘探报告，井田内钻孔测试甲烷（CH4）含量为0.00ml/g燃。因此本次矿井风量计算暂不考虑瓦斯因素。1、按井下同时工作的最多人数计算公式如下：Q4NK式中：Q矿井供风量，m3/min；N井下同时工作的最多人数，173人；K风量备用系数，取1
11、.35；4每人每分钟供风标准，m3/min。则 Q41731.35=934.2 m3/min=15.6m3/s2、按采煤、掘进、辅运、硐室等处实际需风量计算公式如下：Q =（Q采+Q掘+Q胶+Q硐+Q其它）K式中：Q矿井的总进风量，m3/s；Q采矿井采煤工作面配风量之和，m3/s；Q掘矿井掘进工作面配风量之和，m3/s；Q胶稀释无轨胶轮车尾气配风量之和，m3/s；Q硐矿井独立通风硐室配风量之和，m3/s；Q其它考虑到矿井瓦斯涌出不均衡情况，巷道维护以及巷道内最低风速的要求等因素的配风量之和，m3/s；K 矿井通风系数(包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素)，取1.2。1) 采煤工作面需风量 (1
12、) 按工作面适宜风速计算Q采=60VSKV工作面适宜风速，取1.5m3/s；S回采工作面平均有效断面，4煤取10.0m2，6煤取12.0m2。K综采工作面长度系数，取1.4。则：综采工作面所需风量为：Q4采=601.510.01.4=1260 m3/min=21.0m3/sQ6采=601.512.01.4=1512 m3/min=25.2m3/s(2) 按工作面人员数量计算Q采=4nn综采工作面同时工作的最多人数，取16人。则：综采工作面所需风量为：Q采=416=64m3/min=1.07m3/s根据相近条件邻近矿区回采工作面的配风经验，考虑工作面风速等因素，确定4煤综采工作面的配风量为25m
13、3/s，6煤综采工作面的配风量为30m3/s。矿井实际生产时，回采工作面尚未结束，而另一个接替工作面已经准备就绪，需要通风，因此设计考虑了备用风量，备用风量取20m3/s。采煤工作面的总风量为：Q采25+30+2075m3/s(4) 按风速进行验算15S/60Q采240S/60S：采煤工作面平均有效过风断面，4煤取10.0m2，6煤取12.0m2。采煤工作面配风量符合煤矿安全规程要求。2) 连采掘进工作面需风量计算a. 按局部通风机吸风量计算Q综=QfIkQf：连采掘进工作面配用DSF-6.3/60型局部通风机额定风量，610m3/min；I：综掘工作面同时运转局部通风机台数，1台；K：风量备
14、用系数，取1.3；Q综=61011.3=793m3/min=13.2m3/sb. 按工作人员数量计算Q综=4nn：综掘工作面同时工作的最多人数，13人。Q综=413=52m3/min=0.87m3/s由以上计算，并结合矿井生产实际情况，连采掘进工作面配风量取15.0 m3/s。c 按风速进行验算15S/60Q综240S/60S：连采掘进工作面过风断面，取9m2；Q综159/60=2.25 m3/sQ综2409/60=36.0 m3/s连采掘进工作面配风量取15.0 m3/s符合煤矿安全规程要求。矿井共有二个连采掘进工作面，则掘进工作面总风量为：Q掘15.0+15.030.0 m3/s3) 普掘工作面需风量计算a. 按局部通风机吸风量计算Q综=QfIkQf：普掘工作面配用JBT62-2型局部通风机，额定风量，360m3/min；I：综掘工作面同时运转局部通风机台数，1台；K：风量备用系数，取1.3；Q综=36011.3=468 m3/min=7.8m3/sb. 按工作人员数量计算Q综=4nn：综掘工作面同时工作的最多人数，13人。Q综=413=52m3/min=0.87m3/s由以上计算，并结合矿井生产实际情况，普掘工作面配风量取15.0 m3/s。c 按风速进行验算15S/60Q综240S/60S：普掘工作面过风断面，取7m2；Q综157
