目录第一章祁南矿矿井概况 (2)第二章矿井通风系统 (5)第三章矿井风量计算与分配 (6)一、矿井需风量计算原则 (6)二、矿井需风量计算方法 (6)三、矿井总风量的分配 (12)第四章矿井通风总阻力计算 (13)一、矿井通风总阻力计算的原则 (13)二、矿井通风总阻力计算的方法 (13)三、绘制矿井通风网络图 (17)第五章选择矿井通风设备 (17)一、选择矿井通风设备的基本要求 (17)二、主要通风机的选择 (18)三、选择电动机 (21)第一章祁南矿矿井概况一、矿井位置、范围祁南煤矿位于安徽省宿州市埇桥区祁县镇境内。
北距宿州市约23km,南距蚌埠市约70km。
矿井北部以第10勘探线与淮北矿业集团桃园矿毗邻,东部以F22断层与皖北矿务局祁东煤矿分界,浅部止于二叠系山西组10煤层露头;深部以23煤层-800m水平地面投影为界,走向长约10.5km,宽约3~8.5km,矿井面积约58.1km2。
二、交通条件本矿井交通极为方便,京沪铁路从本区东北通过,北距宿州站约23km,东距芦岭站12.5km;青芦支线从矿井北部通过,矿井铁路运输专用线在宋庄站与青芦铁路接轨;206国道宿(州)蚌(埠)段从矿井中部穿过,公路可直通徐州、阜阳、淮北、淮南、河南省永城等地。
矿井内有淮河支流浍河通过,乘船可进入淮河和洪泽湖。
三、地形、地貌特征及水文祁南煤矿处于淮北平原中部。
区内地势平坦,地表自然标高+17.20~+23.80m,一般在+22m左右。
基岩无出露,均为巨厚新生界松散层覆盖。
本矿区属淮河流域,在区内有淮河支流浍河和澥浍新河从矿区流过,通航民船,流量不稳定,随季节影响变化大,常年有水。
浍河自西北向东南注入淮河和洪泽湖。
历年最高洪水位+24.5m,对矿坑及矿区建设影响不大,矿井内农用灌沟纵横,村庄星罗棋布。
地表下潜水较丰富,一般居民生活用水及部分工业用水皆取于此。
四、气象本区气候温和,属北温带季风区海洋~大陆性气候。
气候变化明显,四季分明,冬季寒冷多风,夏季炎热多雨,春秋两季温和。
据宿州市气象局1980~1998年观测资料,平均气温14.6℃,最高气温40.3℃,最低气温-12.5℃。
年平均降雨量756mm,雨量多集中在7、8月份。
最大冻土深度0.17m,年平均风速2.2m/s,最大风速20m/s,主导风向为东~东北风。
无霜期210~240天。
冻结期一般在12月上旬至次年2月中旬。
五、地震宿县矿区位于华北板块东南缘。
东有郯庐大断裂,西有阜阳-麻城断裂,北有秦岭纬向构造带,南有五河-利辛断裂。
据历史资料记载,安徽北部一带,自公元925年以来发生有感地震40余次,其中1960年以来本区发生较大的地震有7次(见表1301)。
根据安徽省地震局1996年编制出版的安徽地震烈度区划图查得,本区属4-6级地震区,地震烈度为7度。
六、瓦斯各煤层甲烷特征表从表中可以看出,各煤层瓦斯成份以CH4为主,多数在80%以上,最高达97.88%,由浅部到深部有逐渐增加趋势。
次要成分为CO2和N气,由浅至深含量降低,但瓦斯分带情况不明显。
根据煤基函字[1998]50号文,确定本矿井为煤与瓦斯突出矿井。
32煤的瓦斯涌出量情况从32采区施工的两条煤下山3201轨道巷和3201运输机巷的瓦斯涌出量来看,瓦斯涌出量一般在1.2m3/min左右,最大瓦斯涌出量>3.5m3/min,两条煤下山经常因瓦斯超限而被迫停止施工。
由1998年瓦斯等级鉴定资料知,321采面平均瓦斯涌出量为 1.30~2.13m3/min,321超前回风巷和井风巷平均瓦斯涌出量分别为0.49~0.79m3/min和0.39~0.41m3/min。
经1999年瓦斯等级鉴定结果,322工作面平均瓦斯涌出量为2.03~2.10m3/min,323机巷平均瓦斯涌出量为0.29~0.30m3/min。
32煤层在采掘过程中,虽常有瓦斯超限现象发生,但未发生过煤与瓦斯突出的动力现象。
32煤层的瓦斯赋存情况:第一水平瓦斯含量很低,0.4~4.49ml/g,平均含量2.82ml/g;第二水平瓦斯含量一般不超过8ml/g,在矿井东部的次级向、背斜附近瓦斯富集,含量>10ml/g。
CH4成分大都在80%以上,最高为97.32%。
无明显分带性。
七、煤尘爆炸性除天然焦外,各煤层挥发分产率>30%,火焰长度大多50~400mm,各煤层均有爆炸性危险。
试验中一般需要通入50~75%的岩粉方能抑制爆炸。
八、煤层赋存条件评价32煤层赋存条件评价结构复杂,多数含1~3层泥岩或岩质泥岩夹矸,厚度0.66~4.54m,平均2.38m,全区可采,为较稳定煤层。
第二章矿井通风系统矿井通风系统是矿井进、回风井在井田的布置方式,主要通风机及其工作方法,通风网络和风流控制设施的总称。
《规程》规定:矿井必须有完整的独立通风系统,必须按实际风量核定矿产量。
1、矿井采用竖井主要石门开拓,在底板开围岩平巷即水平运输大巷。
根据矿井开拓开采设计,采用中央对角式通风。
矿井主要进风井为主井和副井,位于井田中央附近。
矿井主要通风机采用抽出式通风。
全矿井有两个采区同时生产,共有4个采煤工作面,1个备用工作面。
为准备采煤有3条煤巷掘进,采用3台局部通风机通风,不与采煤工作面串联,采用放炮落煤的掘进方式。
井下火药库实行独立回风。
2、主要工作面及火药库通风系统(1)、采区工作面通风系统:新鲜风流从地面经副井进入井下,经井底车场、主要运输石门和轨道石门、主要运输大巷和轨道大巷、采区下部车场、轨道上山、区段运输平巷、采煤工作面。
清洗工作面后,污风经区段回风平巷、回风上山、主要回风巷道、回风石门、回风井排入大气。
(2)火药库通风系统:新鲜风流从地面经副井进入井下,经井底车场、主要轨道石门、火药库、回风石门、主要回风巷道回风井排入大气。
(3)、掘进工作面通风系统:新鲜风流从地面经副井进入井下,经井底车场、主要轨道石门、主要轨道大巷、采区下部车场、轨道上山、经局部通风机至掘进工作面。
清洗工作面后,污风流入回风上山、主要回风巷道、回风石门、回风井排入大气。
3、矿井通风系统示意图见图纸第三章矿井风量计算与分配一、矿井需风量计算原则矿井需风量应按照“由里往外”的计算原则,由采、掘工作面、硐室和其他用风地点的实际最大需风量总和,再考虑一定备用风量系数后,计算出矿井总风量。
(1)按该用风地点同时工作的做多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4m3。
(2)按该用风地点风流中瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度、风速以及温度等都符合《规程》的有关规定分别计算,取其最大值。
二、矿井需风量计算方法1、按井下同时工作的最多人数计算=4NKQ矿=4×380×1.10=1672m3/min=27.87m3/s式中 Q矿—矿井总需风量,m3/sN —井下同时工作的最多人数,人4 —每人每分钟供风标准。
m3/minK —矿井通风系数,包括矿井内部漏风和分配不均匀等因素。
采用压入式和中央并列式通风时。
可取 1.20~1.25;采用中央分列式或混合式通风时,可取1.15~1.20;采用对角式或区域式通风时,可取1.10~1.15。
上述备用系数在矿井产量T≥0.9Mt/a时取小值;T<0.90Mt/a时取大值。
综合上述K取1.10 。
2、按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算Ⅰ、采煤工作面需风量的计算(1)、按瓦斯涌出量计算:Q采=100Q瓦K瓦=100×3.5×1.4=490m3/min=8.17m3/s式中 Q采—采煤工作面需风量,m3/s;Q瓦—采煤工作面瓦斯(二氧化碳)绝对涌出量,3.5m3/min;K瓦—采煤工作面因瓦斯(二氧化碳)涌出量不均匀的备用系数,即工作面绝对涌出量的最大值与平均值之比。
通常,机采工作面可取1.2~1.6;炮采工作面可取1.4~2.0;水采工作面可取2.0~3.0。
综合上述K瓦取1.4。
(2)、按工作面进风流温度计算采煤工作面进风流气温t=20℃对应采煤工作面风速为1.0m/s。
采煤工作面的需风量按下式计算:Q采=60V采S采K采=60×1.0×6×2=720m3/min=12m3/s式中 V采—采煤工作面适宜风速,为1.0m/s;S采—采煤工作面平均有效断面积,m2,按最大和最小控顶有效断面积的平均值计算,为6m2;K采—采煤工作面长度风量系数,由采煤工作面长度决定。
采煤工作面长度为200米,所以工作面长度风量系数为2.0;(3)、按工作面同时工作的最多人数计算Q采=4n采=4×38=152m3/min=2.53m3/s式中 4—每人每分钟应供给的最低风量,m3/min n采—采煤工作面同时工作的最多人数;(4)、按风速验算:按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量:。