冯建毕业设计说明书 - 图文(10)

第九章 通风和安全

第一节 矿井通风条件情况

一、瓦斯

矿井年生产能力为120Mt。经鉴定，5号煤层，矿井瓦斯绝对涌出量为0.132m3/min,相对涌出量为0.543m3/t；二氧化碳绝对涌出量为0.357m3/min，相对涌出量为1.444m3/t，为低瓦斯矿井。8+10号煤层瓦斯绝对涌出量为0.14m3/min，相对涌出量为0.65m3/t；二氧化碳绝对涌出量为0.27m3/min。相对涌出量为1.90m3/t，为低瓦斯矿井。11号煤层，矿井瓦斯绝对涌出量为0.15m3/min,相对涌出量为0.55m3/t；二氧化碳绝对涌出量为0.28m3/min，相对涌出量为2.0m3/t，为低瓦斯矿井。建议该矿在以后的生产建设过程中,随时注意瓦斯含量,加强瓦斯管理,建立瓦斯事故长效防范机制,确保安全生产。

根忻州市煤炭工业局文件忻煤安发［2008］434号《关于全市51座30万吨以下矿井2008年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》” ，原山西宁武南岔煤业有限公司2008年度开采8+10号煤层瓦斯绝对涌出量为0.14m3/min，相对涌出量为0.65m3/t；二氧化碳绝对涌出量为0.27m3/min，相对涌出量为1.90m3/t，属低瓦斯矿井。

现矿井的生产能力为1.2Mt/a，日生产能力为3636t/d，根据一般瓦斯涌出规律，回采工作面占60%，掘进工作面占30%，采空区占10%，则CH4绝＝0.65×3636/1440＝1.64m3/min，CO2绝＝0.27×3636/1440＝0.68m3/min，其中采煤工作面绝对瓦斯涌出量为1.64×60%＝0.984m3/min，采煤工作面绝对二氧化碳涌出量为0.68×60%＝0.408m3/min；矿井掘进工作面绝对瓦斯涌出量为1.64×30％＝0.492m3/min；掘进工作面二氧化碳绝对涌出量为0.68×30％＝0.204m3/min；布置两个综掘工作面，则每个综掘工作面绝对瓦斯涌出量为0.246m3/min，每个综掘工作面绝对二氧化碳涌出量为0.102m3/min。

二、煤尘

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2008年4月9日山西省煤炭工业局综合测试中心在该矿井井下工作面分别对5、8+10号煤层采样进行了煤尘爆炸性检验：5号煤层煤尘火焰长度140mm，岩粉量70%，煤层具有爆炸性；8+10号煤层煤尘火焰长度250mm，岩粉量75%，8+10号煤层具有爆炸性。

三、煤的自燃

2008年4月9日山西省煤炭工业局综合测试中心在该矿井井下工作面分别对5、8+10号煤层采样进行了煤的自燃倾向性检验：5号煤吸氧量0.73cm3/g，自燃等级Ⅱ级，属自燃煤层；8+10号煤吸氧量0.72cm3/g，自燃等级Ⅱ级，属自燃煤层。11号煤吸氧量0.70cm3/g，自燃等级Ⅱ级，属自燃煤层。

经调查，5、8+10、11号煤层自燃发火期均为4-6个月，未发现煤层自然现象。

表9-1-1 煤尘爆炸化验分析表

化验项目 火焰长度 mm % MPa MPa/s g/m ℃ ℃ 35号煤层 ＞400 75 有 0.71 43.41 10 610 220 8+10号煤层 ＞400 75 有 0.71 44.09 10 590 220 11号煤层 ＞400 75 有 0.72 44.93 10 570 220 煤尘爆炸岩粉用量 定性分析 有无爆炸性 煤尘云最大爆炸压力 最大压力上升速率 煤尘爆炸煤尘云爆炸下限浓度 特性参量 煤尘云最低着火温度 煤尘层最低着火温度 四、地温、地压

据区域资料，结合相邻煤矿地温、地压情况，井田属地温、地压正常区。

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第二节 矿井通风

一、通风方式和通风系统的选择 1．通风方式

矿井通风方式采用中央并列式，风机工作方法采用抽出式。 2．通风系统

矿井采用主斜井、副斜井进风，回风立井回风的中央并列式通风系统。 二、风井数目、位置、服务范围及服务时间

矿井移交生产时，共布置2个进风井，1个回风井，主斜井、副斜井进风，回风立井回风。主斜井、副斜井位于工业场地内，回风立井位于风井场地内。主斜井、副斜井和回风立井均服务于全井田。

三、掘进通风及硐室通风

掘进工作面采用独立通风，由局部通风机采用压入式供风。

加油检修硐室和采区变电所（后期）采用独立通风，其余硐室采用全风压通风。 四、矿井风量、风压及等积孔的计算 1．矿井风量计算

根据煤矿通风能力核定标准AQ1056-2008，矿井需要的风量按下列要求分别计算，并选取其中的最大值：

1. 按采煤、掘进、硐室、及其他地点实际需要风量的总和计算 Q矿＝（ΣQ采＋ΣQ掘＋ΣQ硐＋ΣQ备＋ΣQ其他）K 式中：

Q矿——矿井总风量，m3/s；

ΣQ采——采煤工作面实际需要风量的总和，m3/s； ΣQ掘——掘进工作面实际需要风量的总和，m3/s；

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ΣQ硐——独立通风的硐室实际需要风量的总和，m3/s； ΣQ备——备用工作面需风量总和，m3/min；

ΣQ其他——采煤、掘进、独立通风硐室以外其他井巷需要通风风量的总和，m3/s； K——矿井通风系数，取1.25； 8+10号煤层所需风量计算

（1）采煤工作面实际需要风量的计算

每个采煤工作面实际需要风量，按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量（其中瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量以最大值计算）、人员和爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算，取其中最大值。

A. 按气象条件计算

Q采＝60×70%×vcf×Scf·kch·kcl

式中：vcf——采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度取1.0m/s； Scf——采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，12m2；

kch——采煤工作面采高调整系数，放顶煤取1.2； kcl——采煤工作面长度调整系数，取1.1； 70%——有效通风断面系数； 60——为单位换算产生的系数。

Q采＝60×70%×1.0×12×1.1×1.2＝665.28m3/min＝11m3/s B. 按瓦斯涌出量计算 Q采＝100·qcg·kcg

式中：qcg——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，0.9843/min kcg——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，1.6；

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100——按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1％的换算系数； Q采＝100×0.984×1.6＝157.44m3/min＝2.624m3/s C. 按CO2涌出量计算 Q采＝67·qcg·kcg

式中：qcg——采煤工作面回风巷风流中平均绝对CO2涌出量， 0.408m3/minkcg——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，1.6；

Q采＝67×0.408×1.6＝43.74m3/min＝0.729m3/s D. 按工作人员数量验算 Q采≥4Ncf

式中：Ncf——采煤工作面同时工作的最多人数，人； 4——每人需风量，m3/min。 Q采≥4×34≥136m3/min＝2.27m3/s

按以上计算结果取最大值，即Qcf＝11m3/s。 E. 按风速进行验算

验算最小风量：Q采≥60×0.25Scb

式中：Scb——采煤工作面最大控顶有效断面积，m2，Scb＝lcb×hcf×70%＝12.6m2； lcb——采煤工作面最大控顶距，m； hcf——采煤工作面实际采高，m；

0.25——采煤工作面允许的最小风速，m/s； Q采≥60×0.25×12.6＝189m3/min＝3.15m3/s b）验算最大风量：Q采≤60×4.0Scs

式中：Scs——采煤工作面最小控顶有效断面积，m2，Scs＝lcs×hcf×70%＝11.34 m2； lcs——采煤工作面最小控顶距，m；

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