山西和顺正邦煤业有限公司地面空压机站及井下压风自救系统设统计方案总经理：罗应中总工程师：吴俊成项目负责：王其杨太原正越工程设计有限公司二零一二年六月前言为认真贯彻落实《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发［煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)的通知》(安监总煤装［2011］33号)及《煤矿安全规程》等相关规定要求，为了加快推进我矿井下安全避险“六大系统”建设，进一步建设完善煤矿安全技术保障系统，确保我矿安全生产，特制定压风自救系统安装实施方案。
一、压风自救系统安装编制依据：1)、《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215—20052)、《煤矿安全规程》2011年版3)、《防治煤与瓦斯突出规定》2009年版4)、国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于印发《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)的通知》（安监总煤装〔2011〕33号）5)、晋煤安［2011］28号和晋安监［2011］244号文件精神6）、本矿井为煤与瓦斯突出矿井，考虑井下人员通过压缩空气自救，最大班下井人数100人。
7）、井下采掘面供风方式：采用移动压风机。
8）、采掘工程平面布置图二、地面压风站自救装置的安装、运输方案1、工程概述1)矿井地面设空压机房，布置在距风井井口30m以外车间内的空气新鲜处，安装3台空压机，分别为置LU132-102型2和1台DH-275A型双螺杆式空机，LU132-102型空压机额定排气量20.3m3/min,额定排气压力为 1.0MPa,电动机功率132KW,电压380V，转速1480rpm；DH-275A型空压机额定排气量30m3/min,额定排气压力为 1.0MPa,电动机功率200KW,电压380V，转速2980rpm；按照设计选用压风主干管∮159×4.5mm,采区供风分支管∮108×4.0mm，综采工作面供风支管路∮89×4.0mm。
2)在机房各压缩机组沿横向（机房跨度方向）安装，沿纵向排列，机组间通道宽度不小于2m，机组的基础不与墙基相连，距离不小于1m，以尽量减轻机组振动对建筑物的影响。
3)风包置于室外背阴干燥处，距机房不小于3m，整台机房应置于空气清洁灰尘少的地方。
下图为空压机房布置图。
3、设备安装技术依据储气罐水池冷却用水泵空气压缩机空气过滤器1).与设备相交的设计图低和说明书。
2).该设备的施工组织设计。
3)《压缩机、风机、设备安装工程施工及验收规范》GB50275984)《实用机械安装技术手册》4、施工组织及准备1).由施工员编制施工方案，并往有关上级领导审批认可。
2).由施工员对参加空压机安装的工人进行技术和安全防护培训。
3).准备好安装工具、量具、机具等。
4)制定安装计划，并合理安排人员。
5)根据实际条件制定并准备好施工中的各项安全防护措施及防护用料。
6)有关技术人员准备好各种施工记录和表格。
5、设备开箱检验1)压风自救装置到货后由我矿机电科、仓库主管、厂家开箱检验,发现不安全之处立即记录并汇报。
2 )有关验收人员必须按供货单一一核对清点，检查部件有无短缺，零部件表面有无损伤或变型。
3).将验收结果记录在案并汇报以上领导。
4 ).开箱后对不安装的零部件及随机配件及时交付仓库主管入库保存，防止丢失。
5)准备安装的设备必须确保运输安全，防止设备受损。
三、压风自救系统安装标准及要求1、压风自救系统安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内压缩空气管道上，安装地点应在宽敞、支护良好、没有杂物堆的人行道侧，人行道宽度应保持在0.8m以上，管路安装高度应距底板0.5m，便于现场人员自救应用。
压风自救系统下面不得有水沟无盖板或盖板不齐全的现象。
2、煤巷掘进工作面自掘进面回风口开始，距迎头25~40m的距离设置一组压风自救装置，其数量应比该区域工作人员数量多2台，然后每50m设置一组压风自救装置，每组数量为6台（安装图见图一）；岩巷掘进工作面距迎头100~130m安装一组压风自救装置，其数量应比该区域工作人员数量多2台，迎头向外每隔100m和放炮撤人地点各安装一组压风自救装置，每组数量为2台。
3、回采工作面回风巷在距采面回风巷上安全出口以外25~40m 范围内设置一组压风自救装置，其数量应比该区域工作人员数量多2台，向外有人固定作业地点安装一组压风自救装置，其数量为6台；进风巷在距采面下安全出口以外50~100m范围内设置一组压风自救装置，其数量应比该区域工作人员数量多2台；工作面回风巷反向风门外放炮警戒位置设置一组压风自救装置，其数量为6台(见图一)。
(安装图一)编号说明：1、三通2、气管3、弯头4、接头5、球阀6、气管7、自救器8、卡子9、防护袋图1 压风自救系统安装图4、管路敷设要牢固平直，压风管路每隔5m吊挂固定一次，岩巷段采用金属托管配合卡子固定，煤巷段采用钢丝绳吊挂。
压风自救系统的支管不少于一处固定，压风自救系统阀门扳手要在同一方向且平行于巷道。
5、在主送气管路中要装集水放水器。
在供气管路进入与自救系统连接处，要加装开关，后边紧接着安装汽水分离器。
6、压风自救系统阀门应安装齐全，能保证系统正常使用。
进入采掘工作面巷口的进风侧要设有总阀门。
四、压风自救系统装置使用与技术标准1、使用：压风自救装置为隔绝式防护装置，当煤矿井下出现煤与瓦斯突出预兆或突出灾变时，避灾人员立即跑步进入附近的自救装置内打开通气开关，再打开自救箱，迅速地将头部钻进自救箱内，此时功能装置已完成泄水、过滤、防尘、减压、消音和进入正常的空气供避灾人员呼吸，由于自救箱内此时为0.05—0.1兆帕的压力，有毒气体不能直入到袋内，避灾人员不会受到有害气体侵害。
2、技术标准：1)压风自救装置：系统供气压力为0.3—0.7Mpa；2)呼吸器调节压力范围：0.05—0.1MPa ；3)呼吸器供气量范围：30—110L/min ；4)供气方式：地面空气压缩机系统供气；5)供气消音能力：≤70dB（A）；6)操作方式：手动五、压风自救系统管路设备的安装与使用(一)、管路设备的安装1、根据本矿实际情况，井下压风管路安装地点有：a、采区主要大巷b、采煤工作面两顺槽c、掘进巷道内d、主要进回风井2、安装须知：a、安装必须符合《煤矿安全规程》（2011年版）的相关规定。
b、安装时必须安好法兰垫片，防止漏气。
c、安装时，必须以“安全第一”为中心，严把质量关。
d、安装过程中，必须保证每处联络点必须留设三通，阀门。
3、管路安装基本要求a、回采工作面回风巷在距安全出口以外25－40m范围内设置一压风三通阀门装置，回风巷有人固定作业地点安装一组压风三通阀门装置；进风巷在安全出口以外50－100m范围内设置一组压风三通阀门装置。
b、煤巷掘进工作面自掘进面回风口开始，距迎头25－40m的距离设置一压风三通阀门装置，然后每500m设置一组压风三通阀门装置；岩巷掘进工作面距迎头50－100m安装一组压风三通阀门装置；迎头向外每隔500m和放炮警戒地点各安装一组压风三通阀门装置。
c、采区巷道每500米要安设一组压风三通阀门装置，并安装一组压风自救装置。
d、煤与瓦斯突出矿井和突出区域按“防治煤与瓦斯突出规定”设置压风自救装置。
e、压风供应泵站必须设置在地面，压风自救系统安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内压缩空气管道上，安装地点应在宽敞、支护良好、没有杂物堆放的人行道侧，人行道宽度应保持在0.8m以上，管路安装高度应距底板1.5m，便于现场人员自救应用。
2、管路技术要求a、压风自救装置应具有变径、减压、节流、消噪声、过滤和开关等功能。
b、压风自救装置的外表面应光滑、无毛刺，表面涂、镀层应均匀、牢固，零、部件的连接要可靠，不得存在无风、漏风的现象。
c、压风自救系统适用的压风管道供气压力为0.1～0.3 MPa，在0.3 MPa压力时，每台压风自救装置的供气量不少于0.3m3／min/人。
d、压风自救装置工作时的噪声不得大于70 dB(A)。
e、压风自救系统的管路规格不小于：压风自救主管路∮159×4.5mm的钢管；压风自救掘进工作面为∮108×4.0mm的钢管；回采工作面为∮89×4.0mm的钢管。
(二)、使用1、供气过程：地面空压机房→回风立井→运输、轨道、回风大巷→井底车场→运输、轨道、回风下山→工作面。
2、压风装置在使用后，必须关好开关，严禁出现漏气现象。
3、发现用气地点气压不够，必须及时处理，并定期进行检修。
(三)、管路设备的选择1、大巷主要压风管路选择使用∮159×4.5mm的钢管，掘进工作面采用∮108×4.0mm钢管，回采工作面采用∮89×4.0mm的钢管。
2、三通：∮108、∮89、∮1593、阀门：∮108、∮89、∮1594、∮159×4.5mm的钢管5000米5、∮108×4.0mm的钢管 4000米6、∮89×4.0mm的钢管2000米7、截止阀、变头、弯头、直接头、法兰盘、活盘、中压石棉垫、生料带、减压阀、过滤器六、压风自救系统压缩空气需要量的计算:1）、按井下人员需用风计算：根据《防治煤与瓦斯突出细则》第97条规定，压缩空气每人供给量不得少于0.1 m3/min。
Q人= k1nQ式中：k1——沿管道全长的漏风及损耗系数，k1取1.2；n——最大班下井人数， n=100人；Q——压缩空气每人供给量， 0.3 m3/min；则： Q人= 1.2×100×0.3=36m3/min。
以井下人员需用风量作为选择空气压缩机的依据，因此确定设计所需用风量为36m3/min。
3）、所需压力计算：P=∑⊿P式中：∑⊿P——达到设计产量时，压气管路中最远一路的压降，估算时取0.03MPa/km，∑⊿P=L×0.03（L，最远一路长度，按采掘工程平面图为1.1km）则：P=1.1×0.03=0.033MPa根据以上计算，取空气压缩机额定压力为1 MPa。
七、压风自救系统用空气压缩机的选择：以上述计算得到Q和P值为依据，选择合适的空压机。
经比选采用LU132-10型2台和DH-275A型一台双螺杆式空气压缩机，满足我矿井下安全生产的需要，其中一台检修、备用。
详细参数见表1。
根据国家安全监管总局国家煤矿安监局［2007］167号文《关于所有煤矿必须立即安装和完善井下通讯、压风、防尘供水系统的紧急通知》：矿井必须安装压风系统，空气压缩机必须安装在地面。
根据矿井情况，设计在距风井井口30m以外的车间内安装2台LU132-10型和DH-275A型一台双螺杆式空气压缩机，其中两台工作一台备用，表1 LU132-10型和DH-275A型双螺杆式空气压缩机参数型号排气量m3/min排气压力Mpa电动机冷却方式接管口径mm功率kW 电源kVLU132-1020.3 1.0 132 380 水冷∮159 DH-275A30 1.0 200 380 水冷∮159八、压缩机的供电电源、电控：本矿井为煤与瓦斯突出矿井，根据《煤炭工业矿井设计规范》中的有关规定，主要空气压缩机属于二级负荷，其供电电源宜由两回路供电，且接于不同的母线段上，所以，空压机站的两回路电源线路接于矿井地面变电所的不同母线段上，以保证负荷对矿井供电可靠性的要求。