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采区通风设计说明说

. . . . .目录第一章采区概况1.1 采区位置1.2 开采技术条件第二章采区通风系统2.1 采区通风系统要求2.2 采区进风上山与回风上山的选择与确定2.3 回采工作面的通风方式选择与确定第三章采区风量的计算3.1 工作面的供风及工作面风量计算原则及要求3.2 回采工作面风量的计算3.3 掘进工作面风量的计算3.4 硐室风量的计算3.5采区风量分配第四章采区通风阻力计算4.1摩擦阻力的计算4.2计算列表第五章主要安全技术措施5.1防瓦斯安全技术措施5.2防火安全技术措施第六章避灾路线第一章采区概况1.1 地质条件采区只有采区只有一层煤层,煤层属于厚煤层。

煤层无瓦斯突出,地板稳定,区涌水较小,煤层埋藏稳定,构造简单。

煤岩爆炸指数为34% ~70%,煤层瓦斯含量小,采区所属矿井属于低瓦斯矿井。

1.2开采条件本采区为某矿第二水平某采区,采区上部标高-250m,下不标高-550m。

本采区东西为已采三采区,西面为四采区。

区煤层埋藏稳定、构造简单,煤质中硬,自然发火期3~12个月。

走向长度2020m,倾向长度为1160m,倾角为15°。

采煤工艺选取为综采,两翼走向长壁开采方式。

采区相对瓦斯涌出量5m3/吨日,属于瓦斯矿井。

采区绝对瓦斯涌出量5m³/min运输大巷在-550m标高,回风大巷标高-250m标高,采区生产能力120万t。

第二章采区通风系统2.1 采区通风系统要求采区通风系统主要决定于采区巷道布置和采煤方法,同时要满足通风的特殊要求。

如瓦斯大或地温高,有时是决定通风系统的主要条件。

在确定采区通风系统时,应遵守安全、经济、技术先进合理的原则,满足下列基本要求:(一)采区必须实行分区通风。

1、准备采区,必须在采区构成通风系统以后,方可开掘其它巷道。

2、采煤工作面必须在采区构成完整的通风、排水系统后,方可回采。

3.高瓦斯矿井、有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区,必须设置至少1 条专用回风巷;4.低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区,必须设置1条专用回风巷。

5、采区的进、回风巷必须贯穿整个采区,严禁一段为进风巷、一段为回风巷。

(二)采、掘工作面应实行独立通风。

(三)在采区通风系统中,要保证风流流动的稳定性,采掘工作面尽量避免处于角联风路中。

(四)在采区通风系统中,应力求通风系统简单,以便在发生事故时易于控制风流和撤退人员。

(五)对于必须设置的通风设施(风门、风桥、挡风墙等)和通风设备(局部通风机、辅助通风机等),要选择好适当位置,严把规格质量,严格管理制度,保证通风设备安全运转。

尽量将主要风门开关、局部通风机开停等状态参数和风流变化参数纳入到矿井安全监控系统中,以便及时发现和处理问题。

(六)在采区通风系统中,要保证通风阻力小,通风能力大,风流畅通,风量按需分配。

因此,应特别注意加强巷道的维护,及时处理局部冒顶和堵塞,支护良好,保证有足够的断面。

(七)在采区通风系统中,尽量减少采区漏风量,并有利于采空区瓦斯的合理排放及防止采空区浮煤自燃,使新鲜风流在其流动路线上被加热与污染的程度最小。

(八)设置消防洒水管路、避难硐室和灾变时控制风流的设施。

明确避灾路线和安全标志。

必要时,建立瓦斯抽放系统、防灭火灌浆系统。

(九)采区绞车房和变电所,应实行分区通风。

2.2采区进回风上山的选择与确定1、单一煤层布置通常,一个采区布置两条上山。

一条是运煤上山,另一条是轨道上山。

当采区生产能力大,产量集中、瓦斯涌出量大时,可增设专用的通风上山。

布置两条上山时,可用轨道上山进风、输送机上山回风;也可用输送机上山进风、轨道上山回风。

这些做法各有利弊,现分析如下:采用轨道上山进风、输送机上山回风的通风系统,虽然避免上述的缺点,但输送机设备处于回风流中,轨道上山的上部和中部甩车场都要安装风门,风门数目较多。

这种通风的好处是新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热的影响,工作面卫生条件好;轨道上山的绞车房易于通风;下部车场不设风门。

但轨道上山的上部和中部车场凡与回风巷相连处,均要设风门与回风隔开,为此车场巷道要有适当的长度,以保证两道风门之间有一定的间距,以解决通风与运输的矛盾。

采用输送机上山进风,轨道上山回风的通风系统,由于风流方向与运煤方向相反,容易引起煤尘飞扬,使进风的煤尘浓度增大;煤炭在运输过程中所用处的瓦斯,可是尽风流的瓦斯浓度增高,影响工作面的安全卫生条件;输送机设备所散发的热量,使进风流温度升高。

此外,需在轨道上山下部车场安设风门,此处运输矿车来往频繁,需要加强管理,防治风流短路。

三条上山,为单一煤层三条上山的采区通风系统。

上山均布置在煤层中,其中一条为胶带输送机上山,一条为轨道上山,一条为专用回风上山。

这种采区通风系统,是采用胶带输送机上山与轨道上山作采区主要进风巷,回风上山作采区专用回风巷。

这样使专用回风上山中没有机械和电器设备,而且绞车运输与胶带运输又互不干扰,比较安全,采区通风系统简单,通风管理容易。

综合以上各种上山选择的优缺点,以及本采区的地质与开采条件,选择轨道上山进风,输送机上山回风的通风系统较为适合。

2.3 回采工作面的通风方式选择工作面通风方式及优缺点的比较综合以上工作面通风方式及优缺点的比较,以及本采区的地质与开采条件,回采工作面选择U型前进式通风方式较为适合。

第三章采区风量的计算3.1 采区风量的计算原则及要求1、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,再考虑一定的备用风量系数后,计算出矿井总风量。

1)按该用风地点同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4 m 3。

2)按该用风地点风流中的瓦斯、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。

2、矿井需风量计算无论矿井或采区的供风量,均按该地区各个实际用风地点,按照风量计算依据,分别计算出各个用风地点的实际最大需风量,从而求出该地区的风量总和,再考虑一定的备用风量系数后,作为该地区的供风量,即由采、掘工作面、硐室和其它用风地点计算到各个采区和全矿井总风量。

3、2 回采工作面风量的计算1、采煤工作面需风量的计算采煤工作面的风量应按下列因素分别计算,取其最大值。

(1)按瓦斯涌出量计算gfi gfi fi k q Q ⨯⨯=100 =100⨯(3818⨯5÷1440)⨯1.6=3181.7min 3m绝对瓦斯涌出量为:Q=6.2⨯5091÷24÷60 =21.92min 3m根据煤矿安全规程规定:绝对瓦斯涌出量大于5min 3m 时,须设专用瓦斯排放巷,经调整后取绝对瓦斯涌出量为Q=4min 3m .gfi gfi fi k q Q ⨯⨯=100 =100⨯4⨯1.2=480min 3m 式中:fi Q ------第i 个采煤工作面需要风量,min 3m ;gfi q -----第i 个采煤工作面瓦斯平均绝对涌出量,min 3m 。

可根据该采煤工作面煤层埋藏条件、地质条件、开采方法、顶板管理、瓦斯含量、瓦斯来源等因素进行计算。

抽放矿井的瓦斯涌出量,应相对瓦斯抽放量进行计算。

生产矿井可按条件相似的工作面推算; gfi k -----第i 个采煤工作面因瓦斯用处不均匀的备用风量系数,他好似该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比。

生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时,在整个工作面开采期间,均匀间隔的选取不少于5个昼夜,进行观测,得出5个比值,取其最大值。

通常根据采煤方法各个采煤工作面瓦斯用处不均匀的备用风量系数选取。

各种采煤工作面瓦斯涌出量不均匀的备用风量系数当采煤工作面有其他有害气体涌出时,也可按有害气体涌出量和不均匀系数,使其稀释到《煤矿安全规程》规定的最高允许浓度计算。

(2)按工作面进风流温度计算采煤工作面应有良好的气候条件。

进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。

其气候与风速应符合采煤工作面空气温度与风速对应表的规定。

采煤工作面空气温度与风速对应表采煤工作面的需要风量计算fli fi fi fi k s v Q ⨯⨯⨯=60 =60⨯1.5⨯11.1⨯1.4=1398.6min 3m 式中:fi v -----第i 个采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流温度从采煤工作面空气温度与风速对应表中选取,s m ;fi S -----综采工作面,用支撑式支护时S=3.75(M-0.3);使用掩护式支撑时,S=3(M-0.3);M 为煤层开采高度,m ; fli K -----第i 个采煤工作面的长度系数。

可按采煤工作面长度风量系数表选取。

采煤工作面长度风量系数表(4)按工作人员数量计算:按每人每分钟应供给4m 3新鲜风量计算:fi fi n Q ⨯=4=4⨯50=200min 3m式中:fi n -------第i 个采煤工作面同时工作的最多人数,人。

(5)低瓦斯矿井综采工作面所需风量情报协作组建议的参数计算式如下:1234200pi Q K K K K=⋅⋅⋅⋅ =200x2.42x1.41x1.0x1.0=682.44 m3/min(7-2-7)式中 1K -采高系数,当采高h <2 m 时,1Kh ≥2m 时,1K 0.3;2K -温度系数,以L 表示工作面长度,则2K ;3K -温度系数,见表7-2-2。

表7-2-2工作面温度系数4K -支架后方控顶系数。

顶板易于冒落时,4K =1;需要强制放顶时,4K =1.1;200-综采工作面基本风量。

相当于采高h =1.0m ,工作面风速为1.5 m/s ,控顶距为4 m ,有效通风断面系数为0.55时的风量,m3/min按风速进行验算:①按《煤矿安全规程》规定的最低风速,验算最小风量:fi fi S Q 25.060⨯≥=60⨯0.25×11.1=166.5min 3m综采和综放工作面的最小风量验算:fi fi S Q 5.060⨯≤=60×0.5×11.1=333min 3m②按《煤矿安全规程》规定的最高风速,验算最大风量:fi fi S Q 460⨯≤=60×4×11.1=2664min 3m式中:fi S -------第i 个采煤工作面的平均有效断面积,m 2。

所以 166.5 min 3m ≤ ≤fi Q 2664 min 3m 即采煤工作面风量480min 3m 合适.3.3 掘进工作面风量的计算煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面的需风量,应按下列因素分别计算,取其最大值:(1)按瓦斯涌出量计算:gdi gdi di k q Q ⨯⨯=100=100×0.465×2.0=93min 3m式中:di Q --------第i 个掘进工作面的需风量,min 3m ;gdi q --------第i 个掘进工作面的平均绝对瓦斯涌出量,。

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