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1、红柳林矿井初步设计安全专篇（修改） 第四章 矿井通风第四章 矿井通风4.1 矿井通风4.1.1 通风方式与方法矿井初期，主、副斜井进风，回风斜井回风，通风方式为中央分列式。根据井田面积大、工作面产量高及生产集中等特点，矿井后期需增加进、回风井筒，矿井通风方式改为分区式。矿井移交生产盘区为南一盘区，开采5-2、4-4煤层，埋深200m左右。矿井通风方法为抽出式。4.1.2 通风系统本矿井为低瓦斯矿井，各煤层有煤尘爆炸危险性，煤层自燃，地温无异常。矿井移交生产时共布置3个井筒，即主、副斜井和回风斜井。新鲜风流由主、副斜井进人，乏风由回风斜井排出。移交的回风斜井井口在矿井工业场地以西约2km的风井场
2、地内，其服务范围主要是南一盘区、北一盘区，服务时间大约为20年。移交的主斜井、副斜井、回风斜井其净断面分别为15.8m2，20.2 m2，21.3m2。另外，为了较好解决矿井基建期间井巷施工的通风问题，在风井场地附近布置一通风措施立井，净断面为12.6m2。矿井投产后，该措施井作为矿井补充进风井，以降低矿井通风阻力。井筒通风能力见表4.11。回风斜井通风容易、困难时期的矿井通风系统图和通风网络图分别见图4.11、图4.12、图4.13、图4.14。移交井筒通风能力表表4.11井筒名称净断面(m2)允许风速(m/s)允许通风量(m3/s)备注主斜井15.8694.8副斜井20.28161.6回风
3、斜井21.315319.5措施立井12.6151894.1.3 矿井风量、风压及等积孔4.1.3.1 矿井总风量根据煤矿安全规程和煤炭工业矿井设计规范（GB5021594）规定，矿井总风量应按井下同时工作的最多人数每人每分钟供给风量不得少于4m3和采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量总和的最大值选取。1按井下同时工作的最多人数计算Q4NK式中 Q矿井总供风量，m3/min； N井下同时工作的最多人数，取200人； 4每人每分钟供风标准，m3/min； K矿井通风系数，包括矿井内部漏风和分配不均匀等因素，取1.25。代入得：Q42001.251000 m3/min2按采煤、掘进、硐室等处实际需
4、风量计算Q=（Q采+Q掘+Q硐+Q柴+Q它）K式中 Q矿井总风量，m3/s；Q采采煤工作面实际需风量总和，m3/s；Q掘掘进工作面实际需风量总和，m3/s；Q硐独立通风硐室实际需风量总和，m3/s；Q柴稀释柴油机车废气实际需风量总和，m3/s；Q它其它用风地点需风量总和，m3/s；K矿井内部漏风系数，取1.25。1）综采工作面需风量计算（1）按工作面瓦斯涌出量计算回采工作面瓦斯涌出量预计为0.12m3/t（详见第五章5.1），按照煤矿安全规程第一百三十六条的规定，采掘工作面回风流中瓦斯浓度超过1.0%或二氧化碳浓度超过1.5%时，必须停止工作，撤出人员，采区措施，进行处理。根据矿井产量安排，5
5、-2煤大采高综采工作面年产量为8.50Mt，所需风量Q采计算如下：Q采=0.12850104/（3302460600.01）3.58m3/s根据矿井产量安排，4-2煤综采工作面年产量为3.50Mt，所需风量Q采计算如下：Q采=0.12300104/（3302460600.01）1.26m3/s根据矿井产量安排，4-4煤刨煤机综采工作面年产量为1.50Mt，所需风量Q采计算如下：Q采=0.12150104/（3302460600.01）0.63m3/s（2）按工作面二氧化碳涌出量计算根据红柳林井田勘探地质报告，煤层中二氧化碳含量与瓦斯含量相近或略低，因此，按工作面二氧化碳涌出量计算的需要风量比按
6、工作面瓦斯涌出量计算计算的需要风量低，故在此省略计算过程。（3）按工作面适宜风速计算S=3(M0.3)式中 S工作面有效通风断面，m；M工作面采高，m。按上式计算， 5-2煤大采高综采工作面有效通风断面为17.1m，4-2中厚煤层综采工作面有效通风断面为9.6m。根据国内高产高效低瓦斯工作面配风经验，工作面适宜风速一般在1.52.0m/s左右，按工作面适宜风速1.75m/s计算， 5-2厚煤层综采工作面配风量为29.9m3/s，4-2中厚煤层综采工作面配风量为16.8m3/s。（4）综采工作面配风根据以上计算，结合神府矿区高产高效矿井实际的配风情况， 5-2厚煤层综采工作面配风量为30m3/s
7、，4-2中厚煤层综采工作面配风量为17m3/s，4-4刨煤机综采工作面配风量为17m3/s。（5）备用工作面配风矿井正常生产期间，考虑有一个准备（正在进行设备安装或撤除）工作面，按生产工作面配风量的50%计算配风量，备用工作面配风量取15m3/s。（6）Q采的确定初期（容易时期）：1个5-2煤大采高综采工作面，1个备用工作面。Q采301+15145m3/s后期（困难时期）：1个5-2煤大采高综采工作面，1个4-2中厚煤层综采工作面，1个备用工作面。Q采301+171+15162m3/s2）掘进工作面风量计算矿井投产时共配备2个连采机组工作面和1个普通机械化掘进工作面，达到矿井设计生产能力12.
8、0Mt/a时，再增加2个综合机械化掘进工作面。（1）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/s；选用FD-INO6.3/60型局部通风机，Qf =480 m3/min=8 m3/s 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。Q掘811.29.6m3/s每台局部通风机配风量取10 m3/s。连采机组掘进工作面配备2台局部通风机，其配风量为20 m3/s；普掘工作面配备1台局部通风机，其配风量为10 m3/s；综合机械化掘进工作面配备1台局部通风机，其配风量为10 m3/s。（2）按风速进行验算按煤矿安全规
9、程规定，煤巷、半煤巷掘进工作面的风量应满足：0.25Sj Q掘 4Sj岩巷掘进工作面的风量应满足：0.15Sj Q掘 4Sj式中 Sj掘进工作面巷道过风断面，m2。工作面顺槽及大巷过风断面17.320.2m2经验算，按局部通风机吸风量计算的掘进工作面风量符合煤矿安全规程的规定。（3）Q掘的确定初期（容易时期）：1个连采机组掘进工作面顺槽、切眼等，保证5-2煤大采高综采工作面正常接续；1个连采机组回采边角煤；另有1个普掘工作面。Q掘201+201+10150m3/s后期（困难时期）：2个连采机组掘进工作面，2个综合机械化掘进工作面，1个普掘工作面。Q掘202+102+10170m3/s3）硐室需
10、风量计算独立通风的硐室主要有爆炸材料发放硐室1个、变电所2个，其配风标准均为3m3/s。Q硐室33=9m3/s4）柴油机无轨胶轮车需风量计算根据煤矿用防爆柴油机无轨胶轮车安全使用规范（AQ 10642008）要求，行驶车辆的巷道，因按同时运行的最多车辆数增加巷道配风，配风量应不小于4m3/minkW。由于无轨胶轮车功能、型号不一样，功率也有所不同，设计按平均功率计算，每台100HP（1HP=0.7355kW）柴油机车需风量：q柴41000.7355/605 (m3/s)根据生产厂家提供的资料及现场经验，计算稀释无轨胶轮车废气所需风量的公式为：Q柴=1q柴+1q柴0.75+(n-2)q柴0.5式
11、中 n无轨胶轮车的数量初期（容易时期）：按井下12台柴油机车同时工作考虑。Q柴15+150.75+(12-2)50.5=33.75m3/s后期（困难时期）：按井下17台柴油机车同时工作考虑。Q柴15+150.75+(17-2)50.5=46.25m3/s由于按同时运行的最多车辆数增加的巷道配风并无独立通风系统，所增加的巷道配风实际上也进入采掘工作面、独立通风硐室及其它用风地点，所以，按无轨胶轮车同时运行的最多车辆数增加的配风大部分是被采掘工作面、独立通风硐室及其它用风地点重复利用的。因为本矿井为低瓦斯矿井，在计算矿井总风量时，考虑有30%的风量重复利用，柴油机无轨胶轮车需风量计算的70%计入矿
12、井总风量。矿井移交生产时，共配备各型煤矿用防爆柴油机无轨胶轮车44辆，其中主要在综采工作面拆除和安装期间使用的有：支架搬运车（FBL-15&CHT-55）3辆、大设备铲运车（FBL-55）2辆。综采工作面拆除和安装期间，应控制同时运行的最多车辆数，必要时可以暂定工作面顺槽的掘进及巷道铺底等工作，最终达到减少尾气排放、保证井下供风质量的目的。（5）其它用风地点需风量计算其它地点所需风量按以上各需风量之和的5%计算。初期（容易时期）：Q其它(45+50+9+33.750.7)5%=6.38 m3/s后期（困难时期）：Q其它(62+70+9+46.250.7)5%=8.67 m3/s（6）矿井总风量
13、初期（容易时期）：Q = (45+50+9+33.750.7+6.38)1.25=167.51 m3/s初期（容易时期）矿井总风量取170m3/s后期（困难时期）：Q = (62+70+9+46.250.7+8.67)1.25=227.56 m3/s后期（困难时期）矿井总风量取230m3/s4.1.3.2 风量分配矿井总风量按井下各工作用风地点进行分配，余者风量为漏风和其它风量，矿井风量分配见表4.12。矿井风量分配表表4.12序号供风地点数量（个）配风标准（m3/s）供风量（m3/s）15-2厚煤层综采工作面1303024-2中厚煤层综采工作面117173连采机组掘进工作面240404综合机
14、械化掘进工作面220205普掘工作面110106漏风及其它113合 计2304.1.3.3 矿井负压及等积孔1矿井负压矿井井巷摩擦阻力按下式计算：h=9.81LPQ2/S3式中 h摩擦阻力(Pa)；巷道摩擦阻力系数（kg.s2/m4）；P巷道断面净周长，m；L巷道长度，m；Q通过巷道的风量，m3/s；S巷道净断面面积，m2。矿井风压计算和风量分配采用通风网络程序解算。计算机根据用风地点需要的风量和每段巷道中的风阻，对巷道中的风量进行分配试算，经过若干次叠代计算后，使每条风路中的通风阻力趋于平衡，并据此计算出矿井的通风风压。最小、最大通风阻力路线风压计算表分别见表4.13、表4.14。回风斜井通风容易时期回采工作面为5-2煤综采工作面（编号15201），回风斜井通风困难时期回采工作面为5-2煤综采工作面（编号15221）和4-2煤综采工作面（编号24203）。经计算，回风斜井通风容易时期，矿井风量170m3/s，风压1327Pa；通风困难时期，矿井风量230m
