陕西省红石岩煤矿接续采区(六采区)开采设计 第六章 通风与安全
第六章 通风与安全
第一节 概况
一、瓦斯、煤尘、煤的自燃性及地温
1.瓦斯
根据陕西省煤炭生产安全监督管理局《关于2014-2015年度第二批瓦斯等级鉴定结果的通知》(陕煤局发[2015]48号),2014年度红石岩煤矿瓦斯相对涌出量2.72m3,CO2 相对涌出量2.46m3/t;瓦斯绝对涌出量6.28m3/min,CO2 绝对涌出量5.68m3/min,矿井瓦斯等级为瓦斯矿井。
综上分析,六采区开采时,煤层瓦斯含量较低。 2. 煤尘爆炸性
根据2012年3月陕西煤矿安全装备检测中心提交的本矿井2号煤层《煤尘爆炸性、煤自燃倾向性检验报告》,煤尘有爆炸危险性。
3. 煤的自燃倾向性
根据《煤尘爆炸性、煤自燃倾向性检验报告》,2号煤层属易自燃煤层。 4. 地温
本矿井地温正常,无地热灾害。
二、矿井通风现状
1.通风方式及方法
本矿井现开采井田西南部的四采区,根据井筒及采区相对位置,矿井采用分区式通风方式,机械抽出式通风方法。
2.通风系统
本矿井主斜井、副斜井、副平硐及原二号风井进风,三号回风斜井回风。 通风系统为:
主斜井、副斜井及副平硐进风→集中带式输送机大巷、+880轨道运输石门、910轨道运输巷、一二运输大巷→南翼带式输送机大巷及轨道运输大巷→12407工作面带式输
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输送机巷→12407综采工作面。
12407综采工作面污风→12407工作面回风巷→南翼回风大巷→总回风巷→三号回风斜井→地面。
3.主要通风机
三号回风斜井安设两台BDK54-8-№23/132×2型防爆对旋轴流式通风机,1台工作,1台备用。每台通风机配套2台YBFe355-8型隔爆电动机,每台电动机功率132kW,装机功率2×132kW,电压380V,同步转速750r/min。风量范围70~100m3/s,负压范围900~1600Pa。通风机使用良好。
第二节 矿井通风
一、矿井通风系统
1.通风方式及方法
本矿井井下共布置一个采区开采,采区内装备两个长壁综合机械化采煤工作面。根据井筒与六采区相对位置,六采区开采时,矿井采用分区式通风方式,机械抽出式通风方法。
2.通风系统
主斜井、副斜井、副平硐及原二号风井进风,三号回风斜井回风。 矿井通风系统为:
主斜井、副斜井及副平硐进风→集中带式输送机大巷、+880轨道运输石门、910
轨道运输巷、一二运输大巷→南翼带式输送机大巷及轨道运输大巷→六采区带式输送机巷、轨道运输巷→603/611综采工作面带式输输送机巷、轨道运输巷→各综采工作面。
工作面污风→603/611综采工作面回风巷→六采区回风巷→总回风巷→三号回风斜井→地面。
二、井筒数目、位置及服务范围
六采区开采时,矿井现有井筒位置、功能均保持不变,无新增井筒。
三、采掘工作面及硐室通风
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1.采煤工作面通风
六采区采煤工作面实行独立通风,采用“两进一回”通风系统,即工作面带式输送机巷和轨道运输巷进风,工作面回风巷回风,回风风流直接引入六采区回风巷。
2. 掘进工作面通风
掘进工作面实行独立通风,采用局部通风机压入式通风。 3. 硐室通风
采区变电所采用独立通风系统;其它硐室采用负压通风,深度不超过6m硐室采用扩散通风。
四、矿井风量、负压及等积孔
㈠矿井风量
矿井需要的风量分别按井下同时工作的最多人数计算和按采煤、掘进、硐室及其它用风地点实际需要风量的总和计算,并取其中的最大值。
矿井需风量计算如下:
1.按井下同时工作的最多人数计算 Q=4NK/60=4×100×1.15/60=7.7m3/s 式中: Q—矿井总供风量,m3/s N—井下同时工作最多人数,取100人
K—矿井通风系数,中央分区式通风系统,取1.15 4—每人每分钟供风量
2.按井下采煤、掘进、硐室和其它工作地点实际需风量总和计算矿井总风量 六采区开采时,井下布置两个综采工作面及三个综掘工作面;独立通风硐室为采区变电所,本次设计在六采区设置一个采区变电所,仍在利用的还有二采区变电所及九采区变电所,故井下共3个采区变电所。
Q矿=(ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ车+ΣQ其它)×K矿通 式中:
ΣQ采——回采工作面需风量之和,m3/s;
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ΣQ掘——掘进工作面需风量之和,m3/s; ΣQ硐——独立通风硐室需风量之和,m3/s;
ΣQ其它——除了采煤、掘进和硐室地点外其他井巷需风量之和,按前四项总和的5%考虑,m3/s;
K矿通—矿井通风系数,分区式取1.15 ⑴综采工作面需风量计算 ① 中厚煤层采煤工作面
a.按瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算 Q综采=100×q采×Kd 式中:
Q采—采煤工作面实际需风量,m3/min; q采—采煤工作面绝对瓦斯涌出量;
q采=75×104×2.72/(330×24×60)=4.29 m3/min;
Kd—工作面因瓦斯涌出不均匀备用风量系数,机采工作面取1.2~1.6。 Q采= 100×4.29×1.6= 686.4m3/min=11.4m3/s b.按工作面温度计算 采煤工作面的需风量: Q采=60×Vc×Sc×Ki 式中:
Vc——回采工作面适宜风速,当采煤工作面进风流气温为23~26℃ 时,风速1.5~1.8m3/s,取1.7m3/s;
Sc——回采工作面平均有效断面,按最大、最小控顶断面的平均值计算,取8.8m2; Ki——工作面长度系数,取1.2。
Q采=60×1.7×8.8×1.2=1077.12m3/min=17.952m3/s。
根据本矿井生产实际,中厚煤层综采工作面配风量取18.0m3/s。 c.按工作面最大人员数量计算
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Q采=4×nc 式中:
4——每人每分钟应供给的最低风量,m3/min nc——采煤工作面同时工作的最多人数。 Q采=4×18=72m3/min=1.2m3/s d.按风速验算
根据《煤矿安全规程》的规定,回采工作面的最低风速不得小于0.25m/s,最大风速不得大于4m/s的要求进行验算,即回采工作面风量应满足:
0.25×SC≤Q采≤4×SC 式中:
SC-回采工作面平均有效断面,取8.8m2 0.25×8.8≤Q采≤4×8.8即Q采∈[2.2,35.2]
按a、b、c三项中取最大值原则,中厚煤层综采工作面的需风量取18.0m3/s。 ② 薄-中厚煤层采煤工作面 a.按瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算 Q综采=100×q采×Kd 式中:
Q采—采煤工作面实际需风量,m3/min; q采—采煤工作面绝对瓦斯涌出量;
q采=45×104×2.72/(330×24×60)=2.58 m3/min;
Kd—工作面因瓦斯涌出不均匀备用风量系数,机采工作面取1.2~1.6。 Q采= 100×2.58×1.6= 412.8m3/min=6.88m3/s b.按工作面温度计算 采煤工作面的需风量: Q采=60×Vc×Sc×Ki 式中:
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