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礦井通風系統調整技術措施

  
評論: 更新日期:2021年12月01日

第一章、礦井通風系統現狀及存在問題

一、通風系統現狀

我礦通風方式為中央并列式,通風方法為抽出式。地面安設2臺同型號對旋軸流式扇風機(1用1備);主扇型號為FBD60-NO.27型,額定功率為2×355kw,風量范圍4500~10200m3/min,風壓范圍:860~5120Pa。目前礦井實際總回風量為5400m3/min,負壓為2600Pa。

二、存在問題

主要存在以下幾方面問題:

1、回風斜井斷面小,風速高達13.5m/s,不符合《煤礦安全規程》規定;

2、通風負壓大,多次造成1501采空區自燃發火;

3、主扇耗電量大,同時損壞頻率高;

4、隨著礦井生產能力提高,風量不能滿足生產需要。

第二章? 通風阻力計算及調整方案

第一節?? 通風阻力計算

調整通風系統前,應先對調整前后的通風阻力進行計算分析;只有在有利于提高礦井通風能力的前提下,方可進行通風系統調整。

一、通風阻力計算公式如下

1、礦井通風阻力計算

摩擦阻力的計算:

hf=RfQ2?? pa

式中:hf——井巷的摩擦阻力,pa;

Rf——井巷的摩擦風阻,Ku;

Q——井巷風量,m3/s

其中:Rf=αLU/S3

式中:α——井巷的摩擦阻力系數;

L——井巷的長度;m

U——井巷周邊長度,m

S——井巷的斷面積,m2

式中摩擦阻力系數(α值)在《礦井通風》中查表得出

2、局部阻力的計算

根據《煤炭工業設計規范》的規定,局部阻力不單獨計算,取摩擦阻力的15%作為局部阻力,即:

he=hf×15%

通風阻力的計算

h=he+hf

式中:hf——井巷的通風阻力,pa

he——井巷的局部通風阻力,pa

調整前路線通風阻力計算

序 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?號井巷名稱摩擦阻力 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?系數(a)長度 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?L(m)周長U(m)凈斷面S(m2)風量Q ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(m3/min)風速V ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(m/s)風阻hf ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(pa)
1礦總回風斜井0.00983528.85.4440013.51022
2(1-6)六聯巷0.01627710.8741559.98681
3六聯巷-新總回風巷0.00985511739759.4675
4新總回風巷(小段)0.00686812.513.939254.79
5總???? 計
752



1787
6局布阻力按礦井總阻力的15%計算268
7總阻力∑h
2055

調整后通風路線阻力計算

序 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?號井巷名稱摩擦阻力 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?系數(a)長度 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?L(m)周長U(m)凈斷面S(m2)風量Q ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(m3/min)風速V ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(m/s)風阻hf ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(pa)
1二水平回風巷(1)0.006818015.0915.550005.333
2二水平回風巷(2)0.006826815.2916.0145004.636
31353回風聯巷0.00683412.61445005.355.9
4135回風繞道0.01519013.29.8940006.7170
5135回風下山段0.00983911.057.844009.447.8
6總?? 計
711



292.7
6局布阻力按礦井總阻力的15%計算43.9
7總阻力∑h
336.6










注:以上巷道風量是按風路調整后需風量計算;135回風繞道為(135延長段和1353材料道)。

三、等積孔計算

A=1.1896Q/√hf

式中:A——通風等積孔,m2

Q——主扇風量,m3/s

hf ?????井巷的通風阻力,pa

調整前礦井實測通風總阻力? hf= 2600 pa;因此可以計算調整后的全礦井通風阻力;hf=(2600-2055)+336.6=881.6 pa

a、調整前的通風等積孔: A=1.1896Q/√ hf

=1.1896×90/51=2.1

B、調整后的通風等積孔:A=1.1896Q/√ hf

=1.1896×90/29.69=3.6

4、結果分析

1、調整前后通風路線和通風阻力分析:

數據統計:全礦井通風路線總長度4559米,通風阻力為2600pa。調整路線為752米,通風阻力2055pa;其中,回風斜井段長度為629米,阻力為1958pa。

數據分析:調整前路線占全礦通風路線的16.5%,通風阻力占全礦通風阻力的79%;(其中:回風斜井段占全礦通風阻力的75%);調整后路線占全礦通風路線的15.6%,通風阻力占全礦通風阻力12.9%,比調整前少56.1%。

2、通風等積孔由原來的2.1m2增加到3.6 m2,提高了1.7倍。

3、從計算可結果可以看出,大幅度降低了礦井的通風阻力,提高了扇風機的工作效率。

4、解決了風速超限的問題,使礦井風速由原來的13.5m/s降到5.3m/s,符合《煤礦安全規程》規定。

5、同時減少了向1501采空區的漏風量,降低了自燃發火的機率。

結果證明:此次通風系統調整有利于提高礦井的通風能力

第二節??? 系統調整方案

一、先將1371工作面回風引入二水平回風巷

具體做法:在1371回風聯巷與二水平回風巷之間施工一條12m長的平巷,直接與二水平回風巷貫通。

二、然后將二采區回風引入二水回風巷

具體做法:在1353區域掘進3條巷道與二水平回風貫通,施工長度:165米;巷道施工結束后,便可將二采區回風引入二水平回風巷。

具體通風路線見:調整前、后的通風系統圖。

第二章??? 通風系統調整的安全技術措施

第一節、1371工作面通風系統調整措施

一、生技科首先確定施工聯巷的具體位置。

二、通防科將11KW的風機接到開窩點。開窩前應先將1371回風聯巷的調節窗開大,確保風機不喝循環風。

三、該聯巷掘進長度只有12米,通防科應及時做好貫通后的準備工作。

四、透窩前2米時,通防科管理人員必須現場指揮。當透窩洞口有0.4平方時,應先關閉調節窗、再停風機,然后在聯巷中設置臨時擋風墻。

五、巷道貫通后,兩條通風路線:

即:1371工作面回風→礦回風斜井→地面

1371工作面回風→二水平回風巷→地面

六、通防科應及時調整1371工作面的風量,并檢查該區域通風系統是否穩定可靠。

第二節?? 二采區通風系統調整的安全措施

一、布置巷道

1、由于調整該通風系統,需要在M5煤層中掘進130米的巷道。分別為:1353材料道、1353專用回風巷、1353回風聯巷。

2、施工三條巷道需要透窩兩次。首先是1353專用回風巷與1353運輸上山透窩;然后是1353回風聯巷與1353專用回風巷透窩。

二、第一次透窩安全措施

1、1353材料道與1353專用回風巷貫通前后,通風線路如下:

貫通前:1353原材料道回風→1353回風巷→礦回風斜井;

貫通后:1353原材料道回風→1353專用回風巷→1353材料道→135運輸下山延長段→礦回風斜井。

此次風路線調整后,只有原1353材料道回風路線延長150米,對二采區通風系統無影響。

2、透窩前10米時,通防科首先在1353回風巷設置好擋風簾,并準備好木板擋風墻的材料。

3、距透窩還有5米時,掘進工區要及時通知通防科,通防科管理人員必須現場指揮。

4、瓦檢員必須先檢查被透窩巷道的瓦斯濃度,只有在被透窩巷道里的瓦斯濃度在1%以下方可進行透窩。

5、當透窩洞口有0.5平方時,先將擋風簾放下,然后再停止1353材料道的風機;掘進工區應及時將透窩洞口擴大,直到該巷道施工結束。

6、通防科應及時將擋風簾改成木板擋風墻,使1353原材料的回風全部從1353專用回風巷進入礦回風斜井。

四、第2次透窩安全措施

1、1353回風聯巷與1353專用回風巷貫通后的兩條通風路線:1)、二采區回風→1353回風巷→1353專用回風巷→二水平回風巷;

2)、二采區回風→135延長段→1353材料道→1353專用回風巷 → 二水平回風巷。

2、通防科提前做好準備工作。

3、距透窩2米時,通防科管理人員必須在現場指揮。

4、當透窩洞口有0.5平方時,將1353回風聯的風機停止即可。掘進工區應及時擴大透窩巷道直到施工結束。

5、巷道貫通后通防科應及時調整風量。

第三節?? 全礦井通風系統調整的措施

一、礦井通風系統調整步驟如下:

1、先將二水平回風巷上口的調節風墻拆除。

2、在回風斜井六聯向里4米處砌筑調節風墻。

二、注意事項

1、及時測量全礦井各用風地點的風量,并根據需要調整風量;如果需要調整礦井的總風量時,可以先采取控制蝶閥的角度進行。

2、調整通風系統過程中嚴禁瓦斯超限。

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