煤礦礦井風量分配方案

煤礦礦井風量分配方案

為了合理分配礦井風量，以保證全礦的備用風量不能過大或過小，且要保證井下各用風地點有足夠的風量，根椐我礦實際情況，科學、合理的製定12月份風量分配方案。以達到科學、合理、經濟，高效的目的。

一、礦井的通風方式及現狀

1、礦井通風方式

通風方式：中央並列式礦井選用抽出式通風方法，該通風方法適應性較廣泛，與壓入式相比，具有利於瓦斯管理，安全性好;漏風小，通風管理較簡單;風阻小，風量調節容量等特點。

2、通風方法

通風方法：機械抽出式

3、通風係統的構成

本礦按煤與瓦斯突出礦井設計管理，礦井采用中央並列式通風，根據礦井采掘部署，礦井在一采區回采完前，不能施工二采區巷道。

開采一采區時，利用主、副斜井進風，回風斜井回風，在回風斜井相應位置石門進入煤層，沿煤層走向布置回風巷，即為采麵回風巷，進回風巷之間通過切眼連接，形成全負壓通風係統。

風井數目及服務年限根據礦井采掘部署，礦井開采過程中，共有二個進風井，即主斜井、副斜井;一個回風井。主、副、回風斜井服務於礦井全部資源開采的全過程。通風係統根據井田開拓布置，采區劃分為井筒位置，礦井采用分區式通風係統，主井、副井進風、風井回風。

(1)回采工作麵采用“U”形通風係統，回采工作麵掘進、回風巷，利用礦井總負壓通風。

(2)掘進工作麵進風

掘進工作麵利用礦井總負壓及局扇通風，回采工作麵不串聯，實行獨立通風，局扇采用壓入式。

(3)硐室通風

井下獨立通風的硐室有：采區變電所，本設計配風2m³/S;

瓦斯抽采根據《煤礦安全01manbetx 》及有關規定，參考礦井實際配風經驗，滿足井下人員工作、稀釋瓦斯，風速等要求，並且使總回風流中瓦斯濃度不超過0.7%，工作麵采掘作業前必須將控製範圍內煤層的瓦斯含量降到煤層始突深度的瓦斯含量以下或瓦斯壓力降到煤層始突深度的煤層瓦斯壓力以下。則必須將煤層瓦斯含量降到8m³/t以下,或將煤層壓力降到0.74MPa(表壓)以下。由於我礦瓦斯湧出量較大，設計建設了瓦斯抽放係統，在2～12號煤層瓦斯，在16上～24號煤層開采前，在24號煤層底板布置底板瓦斯抽放巷，通過穿層鑽孔預抽16上～24號煤層瓦斯，為便於施工穿層鑽孔並保證預抽效果，設計還利用鄰近層順槽作為頂板抽放下鄰近層瓦斯。

二、礦井風量、風壓及等積孔

根據《煤礦安全01manbetx 》及有關規定，參考礦井實際配風經驗，滿足井下人員工作、稀釋瓦斯、風速等要求，且使總回風流中瓦斯濃度不超過0.7%，礦井總風量采用下列方法計算，並選取其中的最大值。由於我礦井瓦斯湧出量較大，礦井布置了專用瓦斯抽放係統，因此，工作麵采掘作業必須將控製範圍內煤層的瓦斯含量降到煤層始突深度的瓦斯含量以下或將瓦斯壓力降到煤層始突深度的煤層瓦斯壓力以下。則必須將煤層瓦斯含量降到8m³/t以下,或將煤層壓力降到0.74MPa(表壓)以下。

礦井配風量是在瓦斯抽放達到消突標準的基礎上計算得到的數據。因此，礦井的抽放係統達不到設計要求時，禁止一切采掘活動。

1、風量計算

A、容易時期

根據礦井瓦斯防治方案：礦井煤層在開采前，先通過穿層預抽及本煤層順槽預抽，達到抽放消突，且采煤工作麵瓦斯可通過風排解決時，方能回采。再根據礦井開拓布置，設計開采一采區30上煤層第一采區段1301采麵接近停采線時，此時30上煤層已通過24煤層順槽穿層預抽及本煤層順槽預抽，瓦斯湧出量及風排瓦斯含量均較小，通風線路短，風阻小，所以，以此為礦井通風容易時期配風並計算風阻。

(1)按井下同時工作最多人數礦井總風量。

Q礦進=4×N·K礦通

式中：Q礦進—礦井總供風量，m3/min;

N—井下同時工作的最多人數，按50人計算;

K礦通—礦井通風係數，包括礦井內部漏風和配風不均勻等因素，取K=1.25;

Q礦進=4×50×1.25=250m3/min=4.17m3/s。

按分別法計算各需風地點實際風量礦井風量：Q=(ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它)×K礦

式中：ΣQ采——采煤工作麵所需風量之和，m³/S;

ΣQ掘——掘進作麵所需風量之和，m³/S;

ΣQ硐——各獨立供風硐室所需風量之和;m³/S

ΣQ其它——其它行人和維護巷道所需風量之和，m³/S;

K礦———礦井通風係數(包括礦井內部漏風和配風不均勻係數)，取K礦=1.25。

1)采煤工作麵風量計算

①按采煤工作麵絕對瓦斯(或二氧化碳)湧出量計算：

采煤工作麵按絕對瓦斯湧出量(或二氧化碳)計算風量的公式為：

Q采=125×q絕k

式中:Q采——采煤工作麵所需風量，m3/min;

q絕——容易時期采麵的相對瓦斯湧出量，根據《采礦工程設計手冊》及《礦井瓦斯湧出量預測方法》(AQ1018—2006)預測礦井瓦斯湧出量，經計算采煤工作麵正常時絕對瓦斯湧出量為6.10m3/min(相對量13.5m3/t)，預抽消突達標後，采麵最大風排風量為2.10m3/min(相對量4.06m3/t)

K—采煤工作麵瓦斯湧出不均衡係數，炮采工作麵可取1.4～2.0，本設計取1.4。

Q采=125×q絕k=125×2.10×1.4=367.5m3/min=6.12m3/s

②按最大班出勤人數計算

Q=4N=4×30(m3/min)

式中:4—每人每分鍾應供給的最低風量，m3/min;

N——采煤工作麵最大班出勤人數，取30人。

故：Q=4N=4×30=120m3/min=2.0m3/s

③按工作麵溫度計算

容易時期：Q采=Vc·Sc·Ki

式中:Vc——采煤工作麵適宜風速，1.2m3/s;

Sc——回采工作麵按最大和最小控頂距計算的平均斷麵積(m²)，我礦井設計“三、四排”控頂，最小控頂距3.8m，最大控頂距5.0m，煤層采麵采高1.2m，則Sc=(3.8+5.0)×1.2/2=5.28m2;

Ki—工作麵長度係數，查《采礦設計手冊》取1.1。

故：Q采=Vc·Sc·Ki=1.2×5.28×1.1=6.97m3/s

④按風速驗算

容易時期：Qmin=15s=15×5.28=79.2m3/min=1.32m3/s

Qmax=240s=240×5.28=1267.2m3/min=21.12m3/s

式中:s——工作麵平均斷麵積，容易和困難時期取5.28m2;

綜合上述計算，回采工作麵容易時期按Q采=6.97m3/s配風，困難時期按Q采=13.6m3/s配風。

2)掘進工作麵風量計算

①按絕對瓦斯湧出量計算

掘進工作麵按絕對瓦斯湧出量計算風量的公式為：

容易時期：Q=100q絕k=100×0.33×2.0=66m3/min=1.1m3/s

困難時期：Q=100q絕k=100×0.78×2.0=156m3/min=2.6m3/s

式中:q絕———掘進工作麵絕對瓦斯湧出量，容易時期為0.33m3/min;困難時期為0.78m3/min;

②按最大炸藥消耗量計算

Q=25A=25×4

=100m3/min=1.67m3/s

式中：A——掘進工作麵最大炸藥消耗量，約4Kg。

②按工作麵最大班出勤人數計算

Q=4N=4×15

=60m3/min=1m3/s

式中：N——掘進工作最大班出勤人數，取15人

③按局部通風機實際風量計算

Q掘=Q扇×I+60×0.25S

式中:Q掘————掘進工作麵實際需風量，m3/min

Q扇————局部通風機實際吸風量，m3/min

I————局部通風機台數，台

S————局扇安裝處斷麵，容易時期取9.4m2;困難時期取12.88m2;

容易時期：Q掘=230×1+60×0.25×9.4=371m3/min=6.18m3/s

困難時期：Q掘=360×1+60×0.25×12.88=553.2m3/min=9.22m3/s

容易時期掘進工作麵采用FBDNo.5/2×5.5型局部通風機壓入式供風，其風量為280～230m3/min;困難時期掘進工作麵采用FBDN。5.6/2×11型局部通風機壓入式供風，其風量為360～230m3/min。

④按風速驗算

Qmin=15S=15×12.88

=193.2m3/min=3.22m3/s

Qmax=240S=240×12.88

=3091.2m3/min=51.52m3/s

式中:S——掘進工作麵斷麵，12.88m2

綜合上述計算，掘進工作麵容易時期按Q=5.63m3/s配風;困難時期按Q=7.83m3/s配風。

3)硐室風量計算

①容易時期：

設計有三個獨立通風硐室，一個水泵房及變電所，配風2.0m3/s，一個為永久避難硐室，配風2.0m3/s，另一個主、副水倉，2.0m3/s共配風6.0m3/s。

②困難時期：

設計有三個獨立通風硐室，一個水泵房及變電所，配風3.0m3/s，一個為永久避難硐室，配風3.0m3/s，一個為主、副水倉，3.0m3/s，共配風9.0m3/s。

該礦一采區按突出礦井設計。礦井投產時期布置有主斜井、副斜井、回風斜井三個井筒，新鮮風流從主斜井、副斜井進入，分別經1510運輸石門、1460機軌石門、井底車場、管子道、進入各掘工作麵，乏風經1510回風石門、1460回風石門進入回風大巷、回風斜井，然後通過主要通風機排至地麵。各掘進工作麵均采用獨立通風，掘進采用壓入式通風。掘進工作麵的進風和回風不得經過采空區或冒頂區。

掘進工作麵通風路線：

主斜井→主斜井與1460運輸石門聯絡巷→1460運輸石門→局扇→12瓦斯抽放回風巷掘進工作麵→1510回風石門→總回風斜井→引風道→地麵。2、主斜井→主斜井底→1397軌道石門→局扇→12瓦斯抽放進風巷掘進工作麵→1397回風石門→總回風斜井→引風道→地麵。

井下硐室通風路線：

1、副斜井→管子道→水泵房→中央變電所→中央變電所專用回風巷→總回風平巷→總回風斜井→引風道→地麵。

2、副斜井→井底車場→主、副水倉→回風斜井→回風斜井→引風道→地麵。

3、主斜井→井底車場→永久避難硐室→總回風平巷→總回風斜井→引風道→地麵。

4、風量分配：

礦井風量分配計劃情況

煤層編號	現進風量	巷道名稱	計劃風量分配 （m³/min）	合計風量	現差風量
主斜井	1580m³/min	1510運輸石門	350	1460m³/min	剩餘120m³/min
		1021采麵	420
		1460機軌石門	350
		12瓦斯抽放進風巷	340
副斜井	1760m³/min	水泵房	250	1210m³/min	剩餘550m³/min
		永久避難硐室	220
		中央變電所	250
		水倉	150
		11瓦斯抽放回風巷	340
合計	3340m³/min		2670m³/min