05第五章 通风与安全09.9 - 复件.docx

第五章通风与平安5.1概况瓦斯本井田补充勘探利用解吸法采集各煤层瓦斯样品24个。其中：4-2号煤层4个，44号煤层6个，5,号煤层8个，53号煤层6个。经测试，区内各可采煤层属瓦斯逸散带。煤中自然瓦斯成分中，氮气（W）高达75.62100%,二氧化碳（CO2）仅占023.24%,甲烷（CH4）为零或微量。井田内瓦斯成分分带划归为“二氧化碳氮气带”。近年来，邻区（柠条塔井田）发生了WS气体损害事故，新民区发生了CO中毒事故，为了进一步了解区内各煤层瓦斯、WS气体和CO气体含量，在先期开采地段（一盘区）共采集4?、44、5-2、5-3煤层瓦斯样共计17个（其中：一煤层3个，44煤层4个,52煤层5个，V煤层5个），主要了解有毒有害气体和含量改变状况。测试结果表明，煤层解吸瓦斯含量均为零或微量，测试结果与以往相同，H2S,CO气体未检出，钻探施工时无WS气体逸出。自然瓦斯成份以氮气为主，二氧化碳少量或微量，甲烷微量或零。瓦斯分带仍旧属二氧化碳氮气带。另外，据区内小煤矿的调查资料，各矿采煤期间均未发生过瓦斯爆炸事故。但是煤层瓦斯的赋存与运移条件、围岩特征、埋藏深度等因素都有亲密关系，在空间上分布极不匀称，尽管本井田测试结果瓦斯含量为零，但在煤矿生产过程中，仍需加强对瓦斯和H2S气体的监测，确保平安生产。依据以上资料，本矿井按低瓦斯矿井设计。依据以上资料，本矿井按低瓦斯矿井设计。煤尘本井田补充勘探各煤层共采集煤尘爆炸性试验样21个，试验结果表明区内各可采煤层均有煤尘爆炸危急，将来在矿山开采中应予以足够重视。煤的自燃倾向性补充勘探各可采煤层共采集样品55个，均进行了煤的自燃倾向测定。并按“煤的自燃倾向等级分类”标准，对各可采煤层自燃倾向进行分类。依据测定结果，各煤层均属自然发火和有可能自然发火的煤层，不同的是自然发火的难易程度有所差异。4-3、4、5-2煤层易自然发火的样品数较多；2-2.3-4-2煤层虽不具或很少具易自然发火的特征，但因井田内各层煤煤类大部分为长焰煤，变质程度低，故仍具有很大的自然发火可能。另外，据邻区资料（井田东约18km的黄羊城沟内沙坡煤矿，开采3号煤层，煤类为长焰煤）。1987年11月沙坡煤矿将300t粉碎到3cm以下粒级的煤堆放露天煤场，时隔3个月，自1988年2月起先自燃，至1988年4月燃烧未尽。综上所述，井田内各可采煤层均有可能自然发火，在生产中应引起足够重视。地温补充勘探采纳数字测井方法以连续记录曲线的方式，在9-1、11-2两钻孔进行了简易测温工作，简易测温数据与以往成果接近，说明多年来地温无明显改变。区内地温梯度最大为3.47oC100m,最小为1.92oC100m,平均地温梯度为2.70oC100mo多年平均恒温带的深度为2040m,温度为13.2C,属无热害异样区。5. 2矿井通风5.1.1 通风方式和通风系统矿井采纳机械抽出式通风方式。依据矿井开拓布置，矿井移交时共布置主、副平胴及回风斜井共3个井筒，其中主、副平嗣布置在工业场地，担负矿井进风任务。回风斜井布置在井田东部2号煤层火烧区边界、后姚家昴旁边（距工业场地约4.5km）,担负矿井回风任务，形成中心分列式通风系统。后期在井田西部二盘区布置一对进、回风斜井，采纳分区式通风系统。5.1.2 风井数目、位置、服务范围及服务时间如上所述，本矿井移交生产时，回风斜井在工业场地以西约4.5km的风井场地。依据井下采区接替支配状况，由主、副平胴、回风斜井所形成的通风系统主要服务于一盘区，服务时间约30年。主平嗣、副平嗣、回风斜井井筒净断面分别为11.9m2、21.9r11216.8m2.井筒通风实力见表5.2-1o矿井移交井筒通风实力表表5.2-1井筒名称净断面(m2)允许风速(ms)允许通风量(m3s)备注主平碉11.9671.4副平碉21.98172.2回风斜井16.815252.05.1.3 掘进通风和嗣室通风井下各掘进工作面采纳HOWDENBUFFA1.O-42-55型局部通风机供风，供风量1025m%,全风压3000Pa0依据煤矿平安规程规定，井下爆炸材料发放碉室设专用回风道干脆与5-2煤回风大巷连通，实行独立通风。5煤大巷机头变电所及盘区变电所与回风大巷连接的通道,均设置调整风门限制风量。5.1.4 矿井风量、负压和等积孔计算.1风量计算依据煤矿平安规程和煤炭工业矿井设计规范(GB502152005)规定，矿井总风量应按井下同时工作的最多人数每人每分钟供应风量不得少于4m3和按采煤、掘进、嗣室及其它地点实际须要风量总和分别计算，并选取其中的最大值。1 .按井下同时工作的最多人数计算Q=4NK式中：Q矿井总供风量，m3mi11;N井下同时工作的最多人数，按256人计算(最大班交接班时)；4每人每分钟供风标准，m3mi;K矿井通风系数，包括矿井内部漏风和安排不匀称等因素，取1.20。则：Q=4×256×1.20=1228.8r113min=20.48m%o2 .按采煤、掘进、洞室及其它地点实际需风量计算Q=(Q采+Qm+Q阐室+Q其它)K式中：Q矿井总风量，m;Qe一回采工作面所需风量之和，r113s;Q捏T进工作面所需风量之和，m%；Qh独立通风的砸)室所需风量之和，r3s:Q%其它用风地点所需风量之和，m3/s；K-T井通风系数，取1.20。因本井田煤层中沼气(CH4)含量很低，所以矿井各用风地点的风量计算只考虑解除粉尘和满意良好气候条件即可。结合神府矿区高产高效矿井实际的配风状况，设计确定各用风地点配风标准如下：(1)采煤工作面需风量(2QQ计算依据井下盘区及工作面布置，矿井初期共布置1个52煤层一次采全高综采工作面。4年后在3-1煤层和4-2煤层各布置1个回采工作面。1)按工作面相宜风速计算S=3(M-0.3)式中：S工作面有效通风断面，m2；M工作面采高，Hlo按上式计算，5,煤层综采工作面有效通风断面为17.111,3"煤层综采工作面有效通风断面为7.5江、4?煤层综采工作面有效通风断面为9.0m2o依据国内高产高效低瓦斯工作面配风阅历，工作面相宜风速一般在1.52.5ms左右。设计工作面相宜风按185ms计算，则W煤层综采工作面配风量为31.64m3s,3煤层综采工作面配风量为1388m3s,4-2煤层综采工作面配风量为16.65m3s.结合神府矿区高产高效矿井实际的配风状况，5,煤层综采工作面配风量确定为32m3s,3-1煤、4-2煤综采工作面配风量确定均为20mWs.2）备用工作面配风矿井正常生产期间，初期5-2煤生产时考虑有1个打算（正在进行设备安装或撤除）工作面，3煤、4-2煤配采时考虑有1个打算工作面。按生产工作面配风量的50%计算配风量，则备用工作面配风量分别取16m3s和10m3s.则采煤工作面所需风量为：初期5?煤生产时：Q«=32+16=48m%3煤、4,煤配采时：Q=20×2+10×1=50m%（2）掘进工作面风量（QQ计算设计矿井初期5-2煤生产时，配备了2个综掘工作面，其中1个大巷综掘工作面，1个顺槽综掘工作面，另考虑1个普掘工作面的配风。后期3煤、42煤配采时再增加2个连续采煤机工作面。1）按局部通风机吸风量计算QM=ChXlXkf式中：Qf掘进面局部通风机额定风量，m%；选用HoWDENBUFFA1.（M255型局部通风机，Qf=8m3sI掘进面同时运转的局部通风机台数，台；Kf为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，取1.2。Qft：8×1×1.29.6r3s每台局部通风机配风量取10m%0综掘工作面及连续采煤机回采工作面分别配备2台局部通风机，岩普掘工作面配备1台局部通风机。参照邻近矿区及类似矿井实际阅历综掘工作面配风量为15m3s,连采工作面配风量为18m%,岩普掘工作面其配风量为10m%o则掘进工作面所需风量为：初期5-2煤生产时：Qw=15×2+10=40m%3煤、4煤配采时：NQHl52+182+10=76r113s2)按风速进行验算按煤矿平安规程规定，煤巷、半煤巷掘进工作面的风量应满意：0.25×SjQit<4×Sj岩巷掘进工作面的风量应满意：0.15×SjQ,4×S式中：Sj掘进工作面巷道过风断面，m2。工作面顺槽及大巷过风断面17.024.4m2阅历算，按局部通风机吸风量计算的掘进工作面风量符合煤矿平安规程的规定。(3)独立通风碉室风量(2Q群)计算井下独立通风嗣室初期为爆破材料发放碉室、大巷机头变电所、主排水泵房及配电室，其配风量分别为3mWs、室W2m;3煤、取煤配采时增加3煤组和4煤组盘区变电所，各配风2m3s°则所需风量为：初期5-2煤生产时：Q雌=3+3+2=8r113s3煤、4-2煤配采时：Q炳空=3+3+2+2+2=1211Ws(4)其它用风地点风量(XQ其它)的确定其它用风地点所需风量，考虑巷道维护和最低风速的要求，按以上各用风地点需风量之和的5%计算。即：Q共它=(CU+CU+XQiw室)×0.05则所需风量为：初期5-2煤生产时：Qje=(48+40+8)×0.05=4.80m%3煤、42煤配采时:EQ其它=(50+76+12)×0.05=6.90r113s(5)矿井总风量的确定依据以上计算，矿井总风量为：初期5出煤生产时：Qy=(CU+NCU+Qj+Q)×K=(48+40+8+4.80)×1.20=120.96m%3煤、«2煤配采时：Qr=(Q+Qw÷Q+Qiv,)×K=(50+76+12+6.90)×1.20=173.88m%综合考虑，设计取矿井初期总风量为125r113s,达产时总风量为175r113s°(6)矿井工作地点风量验算本矿井协助运输系统采纳无轨胶轮车，其尾气中的有害气体主要为：CO2、CO、NO2等。煤矿平安规程规定：采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20%,二氧化碳浓度不超过0.5%。有害气体的浓度不超过表522规定。无轨胶轮车所需风量详见表523。依据现代矿井协助运输设备选型及计算中的统计：美国、澳大利亚要求一般井下运用柴油机巷道风量不少于3r113minkW0美国矿业平安局规定：当多台柴油机车辆在同一巷道中运行时，第1台按上述规定值配风，第2台按75%,3台及更多时，按每台加50%配风。英国要求不少于5.44m3minkW.德国、日本要求运用柴油机的配风量不少于46mWminkW0所以单位功率配风量标准为：4mW分/马力。依据采矿工程设计手册计算方法，若采纳柴油机设备作协助运输时，应按柴油设备说明书计算风量，假如有多台设备运行时通风量为：第一台柴油机设备风量按5.4r113minkW；其次台加单台的75%；第三台及以上各台分别加50%的风量进行计算。依据机车运行实际状况，柴油机车需风量如下：Q*=1053×(1+0.75+0.5×3)+459×(1+0.75)+405×(1+0.75+0,5×8)+346×(1+0.75+0,5×2)+243×(1+0.75+0.5×8)=8903m3min=148.4m3s由于矿井协助运输系统按达产时考虑，所以结果表明矿井达产时总风量大于柴油机车需风量，完全满意无轨胶轮车用风需求