第一章、矿井通风系统现状及存在问题
一、通风系统现状
我矿通风方式为中央并列式,通风方法为抽出式。地面安设2台同型号对旋轴流式扇风机(1用1备);主扇型号为FBD60-NO.27型,额定功率为2×355kw,风量范围4500~10200m3/min,风压范围:860~5120Pa。目前矿井实际总回风量为5400m3/min,负压为2600Pa。
二、存在问题
主要存在以下几方面问题:
1、回风斜井断面小,风速高达13.5m/s,不符合《煤矿安全规程》规定;
2、通风负压大,多次造成1501采空区自燃发火;
3、主扇耗电量大,同时损坏频率高;
4、随着矿井生产能力提高,风量不能满足生产需要。
第二章? 通风阻力计算及调整方案
第一节?? 通风阻力计算
调整通风系统前,应先对调整前后的通风阻力进行计算分析;只有在有利于提高矿井通风能力的前提下,方可进行通风系统调整。
一、通风阻力计算公式如下
1、矿井通风阻力计算
摩擦阻力的计算:
hf=RfQ2?? pa
式中:hf——井巷的摩擦阻力,pa;
Rf——井巷的摩擦风阻,Ku;
Q——井巷风量,m3/s
其中:Rf=αLU/S3
式中:α——井巷的摩擦阻力系数;
L——井巷的长度;m
U——井巷周边长度,m
S——井巷的断面积,m2
式中摩擦阻力系数(α值)在《矿井通风》中查表得出
2、局部阻力的计算
根据《煤炭工业设计规范》的规定,局部阻力不单独计算,取摩擦阻力的15%作为局部阻力,即:
he=hf×15%
通风阻力的计算
h=he+hf
式中:hf——井巷的通风阻力,pa
he——井巷的局部通风阻力,pa
调整前路线通风阻力计算
序 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?号 | 井巷名称 | 摩擦阻力 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?系数(a) | 长度 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?L(m) | 周长U(m) | 净断面S(m2) | 风量Q ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(m3/min) | 风速V ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(m/s) | 风阻hf ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(pa) |
1 | 矿总回风斜井 | 0.0098 | 352 | 8.8 | 5.4 | 4400 | 13.5 | 1022 |
2 | (1-6)六联巷 | 0.016 | 277 | 10.8 | 7 | 4155 | 9.98 | 681 |
3 | 六联巷-新总回风巷 | 0.0098 | 55 | 11 | 7 | 3975 | 9.46 | 75 |
4 | 新总回风巷(小段) | 0.0068 | 68 | 12.5 | 13.9 | 3925 | 4.7 | 9 |
5 | 总???? 计 | 752 | 1787 | |||||
6 | 局布阻力 | 按矿井总阻力的15%计算 | 268 | |||||
7 | 总阻力∑h | 2055 |
调整后通风路线阻力计算
序 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?号 | 井巷名称 | 摩擦阻力 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?系数(a) | 长度 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?L(m) | 周长U(m) | 净断面S(m2) | 风量Q ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(m3/min) | 风速V ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(m/s) | 风阻hf ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(pa) | |
1 | 二水平回风巷(1) | 0.0068 | 180 | 15.09 | 15.5 | 5000 | 5.3 | 33 | |
2 | 二水平回风巷(2) | 0.0068 | 268 | 15.29 | 16.01 | 4500 | 4.6 | 36 | |
3 | 1353回风联巷 | 0.0068 | 34 | 12.6 | 14 | 4500 | 5.35 | 5.9 | |
4 | 135回风绕道 | 0.015 | 190 | 13.2 | 9.89 | 4000 | 6.7 | 170 | |
5 | 135回风下山段 | 0.0098 | 39 | 11.05 | 7.8 | 4400 | 9.4 | 47.8 | |
6 | 总?? 计 | 711 | 292.7 | ||||||
6 | 局布阻力 | 按矿井总阻力的15%计算 | 43.9 | ||||||
7 | 总阻力∑h | 336.6 | |||||||
注:以上巷道风量是按风路调整后需风量计算;135回风绕道为(135延长段和1353材料道)。
三、等积孔计算
A=1.1896Q/√hf
式中:A——通风等积孔,m2
Q——主扇风量,m3/s
hf ?????井巷的通风阻力,pa
调整前矿井实测通风总阻力? hf= 2600 pa;因此可以计算调整后的全矿井通风阻力;hf=(2600-2055)+336.6=881.6 pa
a、调整前的通风等积孔: A=1.1896Q/√ hf
=1.1896×90/51=2.1
B、调整后的通风等积孔:A=1.1896Q/√ hf
=1.1896×90/29.69=3.6
4、结果分析
1、调整前后通风路线和通风阻力分析:
数据统计:全矿井通风路线总长度4559米,通风阻力为2600pa。调整路线为752米,通风阻力2055pa;其中,回风斜井段长度为629米,阻力为1958pa。
数据分析:调整前路线占全矿通风路线的16.5%,通风阻力占全矿通风阻力的79%;(其中:回风斜井段占全矿通风阻力的75%);调整后路线占全矿通风路线的15.6%,通风阻力占全矿通风阻力12.9%,比调整前少56.1%。
2、通风等积孔由原来的2.1m2增加到3.6 m2,提高了1.7倍。
3、从计算可结果可以看出,大幅度降低了矿井的通风阻力,提高了扇风机的工作效率。
4、解决了风速超限的问题,使矿井风速由原来的13.5m/s降到5.3m/s,符合《煤矿安全规程》规定。
5、同时减少了向1501采空区的漏风量,降低了自燃发火的机率。
结果证明:此次通风系统调整有利于提高矿井的通风能力
第二节??? 系统调整方案
一、先将1371工作面回风引入二水平回风巷
具体做法:在1371回风联巷与二水平回风巷之间施工一条12m长的平巷,直接与二水平回风巷贯通。
二、然后将二采区回风引入二水回风巷
具体做法:在1353区域掘进3条巷道与二水平回风贯通,施工长度:165米;巷道施工结束后,便可将二采区回风引入二水平回风巷。
具体通风路线见:调整前、后的通风系统图。
第二章??? 通风系统调整的安全技术措施
第一节、1371工作面通风系统调整措施
一、生技科首先确定施工联巷的具体位置。
二、通防科将11KW的风机接到开窝点。开窝前应先将1371回风联巷的调节窗开大,确保风机不喝循环风。
三、该联巷掘进长度只有12米,通防科应及时做好贯通后的准备工作。
四、透窝前2米时,通防科管理人员必须现场指挥。当透窝洞口有0.4平方时,应先关闭调节窗、再停风机,然后在联巷中设置临时挡风墙。
五、巷道贯通后,两条通风路线:
即:1371工作面回风→矿回风斜井→地面
1371工作面回风→二水平回风巷→地面
六、通防科应及时调整1371工作面的风量,并检查该区域通风系统是否稳定可靠。
第二节?? 二采区通风系统调整的安全措施
一、布置巷道
1、由于调整该通风系统,需要在M5煤层中掘进130米的巷道。分别为:1353材料道、1353专用回风巷、1353回风联巷。
2、施工三条巷道需要透窝两次。首先是1353专用回风巷与1353运输上山透窝;然后是1353回风联巷与1353专用回风巷透窝。
二、第一次透窝安全措施
1、1353材料道与1353专用回风巷贯通前后,通风线路如下:
贯通前:1353原材料道回风→1353回风巷→矿回风斜井;
贯通后:1353原材料道回风→1353专用回风巷→1353材料道→135运输下山延长段→矿回风斜井。
此次风路线调整后,只有原1353材料道回风路线延长150米,对二采区通风系统无影响。
2、透窝前10米时,通防科首先在1353回风巷设置好挡风帘,并准备好木板挡风墙的材料。
3、距透窝还有5米时,掘进工区要及时通知通防科,通防科管理人员必须现场指挥。
4、瓦检员必须先检查被透窝巷道的瓦斯浓度,只有在被透窝巷道里的瓦斯浓度在1%以下方可进行透窝。
5、当透窝洞口有0.5平方时,先将挡风帘放下,然后再停止1353材料道的风机;掘进工区应及时将透窝洞口扩大,直到该巷道施工结束。
6、通防科应及时将挡风帘改成木板挡风墙,使1353原材料的回风全部从1353专用回风巷进入矿回风斜井。
四、第2次透窝安全措施
1、1353回风联巷与1353专用回风巷贯通后的两条通风路线:1)、二采区回风→1353回风巷→1353专用回风巷→二水平回风巷;
2)、二采区回风→135延长段→1353材料道→1353专用回风巷 → 二水平回风巷。
2、通防科提前做好准备工作。
3、距透窝2米时,通防科管理人员必须在现场指挥。
4、当透窝洞口有0.5平方时,将1353回风联的风机停止即可。掘进工区应及时扩大透窝巷道直到施工结束。
5、巷道贯通后通防科应及时调整风量。
第三节?? 全矿井通风系统调整的措施
一、矿井通风系统调整步骤如下:
1、先将二水平回风巷上口的调节风墙拆除。
2、在回风斜井六联向里4米处砌筑调节风墙。
二、注意事项
1、及时测量全矿井各用风地点的风量,并根据需要调整风量;如果需要调整矿井的总风量时,可以先采取控制蝶阀的角度进行。
2、调整通风系统过程中严禁瓦斯超限。
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