通风设计与供风标准

盐津县铜厂沟煤矿通风设计及供风标准编制人:技术主管:矿长:矿会审意见:参加会审人员 2010年月日矿技术负责人批示:前言铜厂沟煤矿位于盐津县滩头乡花秋村，属原小煤窑经技术改造而成为目前规模。

先期没有经正规开采及通风设计，加之+856水平以上四座小煤窑滥挖滥采，在布置风井巷道时，于过去被关停的小煤窑巷道贯通（关停原因：无证开采）。

我矿依法取得采矿许可证后，由于资金困难，设备跟不上，通风系统一直是薄弱环节。

巷道多，地质条件复杂，煤（岩）倾角大，巷道底鼓变形等，通风比较混乱。

经过近两年的改造，我矿在通风方面有较大进步。

先后投入百万元资金，改造了总回风巷道700余米，新购安装2台15KW主扇等。

根据我矿设计能力（6万吨/年）和核定生产能力（4万吨/年）的要求，本着“以风定产”的原则，为提高矿井安全生产能力，按照《煤矿安全规程》要求，特编制《盐津县铜厂沟煤矿通风设计和供风标准》。

第一章概况第一节井田概况一、交通位置盐津县铜厂沟煤矿位于盐津县滩头乡花秋村，距县城直线距离22.8KM，距离滩头火车站8.5KM，距宜宾市110KM，矿区有简易乡村公路通往乡政府，地理条件优越，煤炭资源丰富，交通条件便利。

二、井田坐标主井口坐标：X=3128099 Y=35427027 Z=756.925风井口坐标：X=3127854 Y=35426772 Z=856三、煤层赋存条件矿区主要可采煤层为C3和C5，各煤层煤类单一，煤质变化小，煤层厚度较稳定，全区可采。

两层煤均属较稳定薄——中厚煤层。

煤层倾角在48—55°之间，局部地区达60°以上。

C5煤层平均厚度1.1M，C3煤层局部可采。

该两层煤层均存在顶板破碎、煤层倾角大，底板遇水易底鼓变形。

C5煤层位于二叠系上统宣威组，距Ｃ４煤层３—５Ｍ，为矿区主要可采煤层，煤层结构较为简单，厚度平均在１．１Ｍ，煤层一般没夹矸，属稳定性较好的薄煤层。

C3煤层位于二叠系上统宣威组上段上部，局部地区可采，煤层厚度在1.0M—0.93M，煤层结构较为简单，属较稳定性薄—中厚煤层。

四、煤层顶底板情况C5煤层顶板、底板顶板为灰色中厚层状粉砂岩、细砂岩。

底板为灰色、灰白色泥岩、遇水易软化膨胀。

C3煤层顶板、底板C3顶板为细砂岩、粉砂岩、粉砂质岩，少数地段有0.5—0.2M厚的泥岩伪顶，伪顶不稳定，在煤层采空后立即冒落。

底板为粘土岩，遇水易软化膨胀产生底鼓，底鼓现象较为明显，地鼓最大20—30CM，随着采空区面积的扩大，底鼓灾害将更加严重，空间几何尺寸较大的采区可能导致井巷的不稳定、垮落等。

五、矿井开拓矿井于2004年开始正规开采。

采用平硐开拓，水平运输大巷沿煤层走向布置，沿煤层走向布置运输巷道，运输采用从工作面自溜至运输大巷，之后用人力运输至煤仓。

+757水平（即主平硐）用柴油机车运输至煤场。

回采采用点柱支护，顶板管理采用全部垮落法。

六、矿井通风方式矿井通风方式为中央并列抽出式，主通风机工作方法为抽出式。

七、煤层瓦斯、煤尘、煤的自燃倾向性、爆炸性、地温1、瓦斯根据2008年1月1日所做检测报告（编号：07-0886）结论，最大相对瓦斯涌出量为 5.920立方米/吨，最大绝对瓦斯涌出量为0.48 m3/min，相对二氧化碳涌出量为6.170立方米/吨，绝对二氧化碳涌出量为0.500 m3/min，属低瓦斯矿井。

2、煤尘爆炸性经重庆煤科院2008年对我矿C3、C5煤层煤尘爆炸性鉴定结论，煤尘无爆炸危险性。

3、煤的自燃倾向性经重庆煤科院2009年对我矿C3、C5煤层进行鉴定我矿煤层自燃发火倾向性为不易自燃。

4、地温我矿属地温正常区，无地温异常现象。

第二节采区布置矿区为一个采煤工作面（+757 C5-2采采煤工作面），采煤工作在面走向长约60米，倾斜长50米，煤层倾角在55°以上。

回采工作面采用走向短壁后退穿巷回采，以摆脱顶板破碎隐患的威胁。

顶板管理实行木支护，点柱戴帽操作，全部垮落法管理顶板。

矿井布置一个掘进工作面，采用钻爆法施工，煤电钻或空压机打眼，人工装车，柴油机车运输至煤场（机车型号：CCG11—1000型）。

第二章矿井通风设计第一节矿井需风量计算根据采区设计和我矿实际核定能力（4万T/年），矿井在正常情况下平均日产量为100吨左右，（设计生产能力300天/年）正常生产时，布置一个工作面，一个掘进面；井下同时最多作业人数36人。

一、按井下同时工作的最多人数计算需风量Q=4NK=4×36×1.2=173 m3/min式中：Q——矿井需风量 m3/minN——井下同时作业最多人数36人K——矿井通风系数采用1.24——每人每分钟需要风量4 m3/min二、按采煤、掘进、硐室等处实际需风量的总和计算Q=（∑Q采+∑Q掘+∑Q备+∑Q硐+∑Q其它）*K式中：∑Q采——采煤工作面实际需风量总和 m3/min∑Q掘——掘进工作面实际需风量总和 m3/min∑Q备——备用工作面实际需风量总和 m3/min（备用工作面风量取正常工作面风量的50%）∑Q硐——独立通风硐室实际需风量总和 m3/min∑Q其它——除采掘硐室外其它需风量总和 m3/minK——风量分配系数取1.2①按工作面需风量计算（1）按回采工作面同时作业最多人数计算回采工作面需风量∑Q采=4N C×K=4×15×1.2=72 m3/min式中：∑Q采=回采工作面需风量 m3/min4——每人每分钟需风量 m3/minN C——回采工作面同时工作最多人数15人K——风量分配系数取1.2②按气象条件计算风量Q采=Q基本×K采高×K采面长×K地温式中：Q基本——工作面基本风量 4 m3/minQ基本=最大控顶距+最小控顶距/2×采高×70%*适宜风速 60米/分钟K采高——回采工作面采高调整系数1.0；K采面长——回采工作面长度调整系数1.0K温——回采工作面温度调整系数0.9Q采=（3.6最大控顶距+2.4最小控顶距）÷2×1.1×70%×60 m /分钟=138（m3/min）取K采高=1.0 K采面长达1.0 K温取0.9Q基本=（4+3）÷2×1.1×70%×60=138（m3/min）Q采=138×1.0×1.0×0.9=124 （m3/min）Q采=25A式中：A——采煤工作面一次启爆最大炸药消耗量3KGQ采=25×3=75（m3/min）④按采煤工作面绝对瓦斯涌出量计算Q采=100×CH4采×Kc=100×0.60×2 （注：0.60为现场实测瓦斯浓度）=120 （m3/min ）式中：Q采——采煤工作面实际需风量CH4采——采煤工作面绝对瓦斯涌出量，实测0.6 m3/min，08年瓦斯等级鉴定绝对瓦斯涌出量为0.76 m3/min。

Kc——采煤工作面瓦斯涌出量不均衡系数，取2；上述计算取最大值∑Q采=120 m3/min⑤按风速计算240S﹥Q﹥15S720 m3/min﹥124 m3/min﹥120 m3/min，风速验算符合要求。

式中：Q采——采煤工作面实际应需风量S——采煤工作面平均断面积3.0㎡2、掘进工作面需风量计算Q掘=100×Q掘×K K取2=100×0.6×2=120 m3/min式中：Q掘——掘进工作面风流中绝对瓦斯涌出量，实测为0.35 m3/minK——瓦斯涌出不均衡系数2，日最大瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值②按炸药消耗量计算Q掘=25A=25×3=75 （m3/min）式中：A——掘进工作面一次启爆最大炸药消耗量3kg③按掘进工作面同时最多人数计算Q掘=4NK K取2（掘进不均衡系数）=4×8×2=64 （m3/min）式中：N——掘进工作面同时作业最多人数8人④按局部通风机实际风量计算根据以上计算选择YBT-5.5KW局部通风机，取出吸入风量为100 m3/min 煤巷掘进：Q掘=Qf+6×SQf——局部通风机吸入风量，取100S——局扇处巷道有效通风断面积（㎡）=该处净断面-风筒断面（0.2㎡） S净=4.0㎡Q掘=100+6×4=124（m3/min）矿井掘进使用YBT—5.5KW局部通风机、配风量能满足吸入风量要求。

⑤按风速进行验算240S掘﹥Q掘﹥5S掘1008﹥124﹥84式中：S掘——掘进工作面断面积4.2㎡8——掘进工作面同时作业最多人数风速验算符合要求。

根据以上计算结果取最大值立方米/分钟为掘进工作面需风量。

2个掘进工作面共需风量：∑Q掘=2×Q掘=2×124=248（m3/min）3、硐室通风无独立通风硐室∑Q硐=04、备用工作面需风量备用一个回采工作面∑Q备=0.5×∑Q采=0.5×120=60 （m3/min）5、其它巷道需风量（应按矿井各个其它巷道用风量的总和计算）∑Q其它=Q其1+Q其2+Q其3+ (x)式中:Q其1+Q其2+Q其3+…Qxn—各其它井巷风量 m3/min本设计取∑Q其它=60 m3/min6、按采煤、掘进、硐室、备用、其它巷道实际需风量的总和计算矿井需风量为：Q=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其它——分别为矿井采煤、掘进、硐室、备用工作面、其它巷道实际需风量。

K——矿井通风系数，取1.2则：Q=（120+248+60+60）×1.2根据以上计算矿井的需风量为576 m3/min第二节矿井通风阻力测算矿井通风阻力（H）包括摩擦阻力（h摩）和局部阻力（h局）两部分。

H= h摩+ h局式中：H摩——通风摩擦阻力P aH局——局部阻力 P a取同时期摩擦阻力的 15%；按技改后通风系统选择计算路线为：1-2-3-4-5-6。

摩擦阻力计算公式如下：H摩=āLUQ2/S2式中：H摩——通风摩擦阻力 P aā——井巷摩擦阻力系数 NS2/M L——井巷长度 MU——井巷净断面积周长 MQ2——井巷通风量 M2/SS2——井巷净断面积 M2矿井阻力测算结果表矿井通风阻力h=h摩+h局+h+h硐式中：h摩——矿井通风系统的摩擦阻力Pah局——矿井通风系统局部阻力Pah自-----矿井自然压力20PaH自=0.28—0.3HH-----矿井开采深度 (风井至最下段运输平巷高差99米) H自——0.3×99米=29.7H硐——矿井通风系统引风硐的阻力，Pa取100 Pah=217.1+33+29.7+100=379.8（Pa）第三节主要通风机选型一、主要通风机风量及负压的确定1、主要通风机需要风量Q局=Q×K1+K2 M3/SQ局——主要通风机需风量K1——风量备用系数，取1.2K2——漏风系数取1.1Q——矿井计算需要风量，576 M3/minQ局=576 1.2 1.1=760.32（M3/min）=13.7M3/S（主通风机工作量）②主通风机需要工作风压H1=h1+△h+H自式中：H1——计算主扇风机工作静压 Pah1——矿井通风阻力 Pa 380.24Pa△h——主扇风机装置各部位阻力之和（小煤窑75——150 Pa本设计取100 Pa）H自——自然风压，取20Pa。