2023年礦井通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)計的區(qū)別 礦井通風(fēng)系統(tǒng)簡介(五篇)
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礦井通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)計的區(qū)別 礦井通風(fēng)系統(tǒng)簡介篇一
主要內(nèi)容:
一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)——基本任務(wù)、類型及其適用條件、主要通風(fēng)機(jī)的工作方式與安裝地點、通風(fēng)系統(tǒng)的選擇;
二、采區(qū)通風(fēng)——基本要求、采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山的選擇、采煤工作面上行風(fēng)與下行風(fēng)、采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng);
三、通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)——通風(fēng)構(gòu)筑物、漏風(fēng)及有效風(fēng)量、減少漏風(fēng)措施;
四、礦井通風(fēng)設(shè)計——礦井通風(fēng)設(shè)計的內(nèi)容與要求、優(yōu)選通風(fēng)系統(tǒng)、礦井風(fēng)量計算、阻力計算、通風(fēng)設(shè)備選擇
一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)
礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)方式、通風(fēng)方法和通風(fēng)網(wǎng)路的總稱。
(一)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本任務(wù)
礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本任務(wù)如下:
(1)供給井下足夠的新鮮空氣,滿足人員對氧氣的需要。
(2)沖淡井下有毒有害氣體和粉塵,保證安全生產(chǎn)。
(3)調(diào)節(jié)井下氣候,創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。
(二)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的類型及其適用條件
按進(jìn)、回風(fēng)井在井田內(nèi)的位置不同,通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式、對角式、區(qū)域式及混合式。
1.中央式
進(jìn)、回風(fēng)井均位于井田走向中央。根據(jù)進(jìn)、回風(fēng)井的相對位置,又分為中央并列式和中央邊界式(中央分列式)(見圖1)。
圖1 2.對角式
(1)兩翼對角式
進(jìn)、回風(fēng)分別位于井田的兩翼。
進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央,兩個回風(fēng)井位于井田邊界的兩翼(沿傾斜方向的淺部),稱為兩翼對角式;如果只有一個回風(fēng)井,且進(jìn)、回風(fēng)分別位于井田的兩翼稱為單翼對角式。
(2)分區(qū)對角式
進(jìn)風(fēng)井位于井田走向的中央,在各采區(qū)開掘一個不深的小回風(fēng)井,無總回風(fēng)巷。
兩翼對角式與分區(qū)對角式通風(fēng)系統(tǒng)如圖2所示。
圖2 3.區(qū)域式
在井田的每一個生產(chǎn)區(qū)域開鑿進(jìn)、回風(fēng)井,分別構(gòu)成獨立的通風(fēng)系統(tǒng)。
4.混合式
由上述諸種方式混合組成。例如,中央分列與兩翼對角混合式,中央并列與兩翼對角混合式等等。
(三)主要通風(fēng)機(jī)的工作方式與安裝地點
主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有三種,即抽出式、壓入式和壓抽混合式。1. 抽出式
如圖3所示,主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口,在抽出式主要通風(fēng)機(jī)的作用下,整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運轉(zhuǎn)時,井下風(fēng)流的壓力提高,比較安全。2.壓入式
如圖4所示,主要通風(fēng)機(jī)安裝在入風(fēng)井口,在壓入式主要通風(fēng)機(jī)的作用下,整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達(dá)地面時,壓入式通風(fēng)礦井采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運轉(zhuǎn)時,井下風(fēng)流的壓力降低。
圖3
圖4
3.壓抽混合式
如圖5所示,在入風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)做壓入式工作,回風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)做抽出式工作。通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓,回風(fēng)部分處于負(fù)壓,工作面大致處于中間,其正壓或負(fù)壓均不大,采空區(qū)通連地表的漏風(fēng)因而較小。其缺點是使用的通風(fēng)機(jī)設(shè)備多,管理復(fù)雜。
圖5
(四)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇
根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、礦井瓦斯涌出量、煤層自燃傾向性等條件,在確保礦井安全及兼顧中、后期生產(chǎn)需要的前提下,通過對多個可行的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。
中央式通風(fēng)系統(tǒng)具有井巷工程量少、初期投資省的優(yōu)點,因此礦井初期宜優(yōu)先采用。
有煤與瓦斯突出危險的礦井、高瓦斯礦井、煤層易自燃的礦井及有熱害的礦井,應(yīng)采用對角式通風(fēng)或分區(qū)對角式通風(fēng)。
當(dāng)井田面積較大時,初期可采用中央式通風(fēng),逐步過渡為對角式或分區(qū)對角式。
礦井通風(fēng)方法一般采用抽出式。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、露頭發(fā)育老窯多、采用多風(fēng)井通風(fēng)有利時,可采用壓入式通風(fēng)。
二、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)
采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成單元, 包括采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道組成的風(fēng)路連接形式及采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流控制設(shè)施。
(一)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求
(1)每一個采區(qū)都必須布置回風(fēng)道,實行分區(qū)通風(fēng)。
(2)采煤工作面和掘進(jìn)工作面應(yīng)采用獨立的通風(fēng)系統(tǒng)。有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時,應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。(串聯(lián)通風(fēng),必須在被串聯(lián)工作面的風(fēng)流中裝設(shè)甲烷斷電儀,且瓦斯和二氧化碳濃度都不得超過0.5%,其他有害氣體濃度都應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定)
(3)煤層傾角大于12°的采煤工作面采用下行通風(fēng)時,報礦總工程師批準(zhǔn)。(4)采煤工作面和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng),都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū)。
(二)采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山的選擇
上(下)山至少要有兩條;對生產(chǎn)能力大的采區(qū)可有三條或四條上山。1.軌道上山進(jìn)風(fēng),運輸機(jī)上山回風(fēng) 2.運輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng)
比較:軌道上山進(jìn)風(fēng),新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響,輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng),運輸過程中所釋放的瓦斯可使進(jìn)風(fēng)流的瓦斯和煤塵濃度增大,影響工作面的安全衛(wèi)生條件。
(三)采煤工作面上行風(fēng)與下行風(fēng)
上行風(fēng)與下行風(fēng)是相對于進(jìn)風(fēng)流方向與采煤工作面的關(guān)系而言的。如圖6所示,當(dāng)采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷道水平低于回風(fēng)巷時,采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜向上流動,稱上行通風(fēng),否則稱下行通風(fēng)。
圖6
優(yōu)、缺點:
(1)下行風(fēng)的方向與瓦斯自然流向相反,二者易于混合且不易出現(xiàn)瓦斯分層流動和局部積存的現(xiàn)象。
(2)上行風(fēng)比下行風(fēng)工作面的氣溫要高。
(3)下行風(fēng)比上行風(fēng)所需要的機(jī)械風(fēng)壓要大。
(4)下行風(fēng)在起火地點瓦斯爆炸的可能性比上行風(fēng)要大。
(四)采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)
1.u形與z形通風(fēng)系統(tǒng)(見圖7)
圖7 2.y形、w形及雙z形通風(fēng)系統(tǒng)(見圖8)
圖8 3.h形通風(fēng)系統(tǒng)(見圖9)
圖9
三、通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)
礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)路中適當(dāng)位置安設(shè)的隔斷、引導(dǎo)和控制風(fēng)流的設(shè)施和裝置,以保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要流動。這些設(shè)施和裝置,統(tǒng)稱為通風(fēng)構(gòu)筑物。
(一)通風(fēng)構(gòu)筑物
風(fēng)構(gòu)筑物分為兩大類:一類是通過風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物,如主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐、反風(fēng)裝置、風(fēng)橋、導(dǎo)風(fēng)板和調(diào)節(jié)風(fēng)窗;另一類是隔斷風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物,如井口密閉、擋風(fēng)墻、風(fēng)簾和風(fēng)門等。
1. 風(fēng)門
風(fēng)門:在需要通過人員和車輛的巷道中設(shè)置的隔斷風(fēng)流的門
安設(shè)地點:在通風(fēng)系統(tǒng)中既要斷風(fēng)流又要行人或通車的地方應(yīng)設(shè)立風(fēng)門。在行人 或通車不多的地方,可構(gòu)筑普通風(fēng)門;而在行人通車比較頻繁的主要運輸?shù)郎,則應(yīng)構(gòu)筑自動風(fēng)門。風(fēng)門表示方式、調(diào)節(jié)風(fēng)門表示方法如圖10所示。
圖10
設(shè)置風(fēng)門的要求:
(1)每組風(fēng)門不少于兩道,通車風(fēng)門間距不小于一列車長度,行人風(fēng)門間距不小于5 m。入排風(fēng)巷道之間要需設(shè)風(fēng)門處同時設(shè)反向風(fēng)門,其數(shù)量不少于兩道。
(2)風(fēng)門能自動關(guān)閉,通車風(fēng)門實現(xiàn)自動化,礦井總回風(fēng)和采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門要裝有閉鎖裝置,風(fēng)門不能同時敞開(包括反風(fēng)門)。
(3)門框要包邊沿口,有墊襯,四周接觸嚴(yán)密,門扇平整不漏風(fēng),門扇與門框不歪扭。門軸與門框要向關(guān)門方向傾斜80°至85°。
(4)風(fēng)門墻垛要用不燃材料建筑,厚度不小于0.5 m,嚴(yán)密不漏風(fēng)。墻垛周邊要掏槽,見硬頂、硬幫與煤巖接實,墻垛平整,無裂縫、重縫和空縫。
(5)風(fēng)門水溝要設(shè)反水池或擋風(fēng)簾,通車風(fēng)門要設(shè)底坎,電管路孔要堵嚴(yán)。風(fēng)門前后各5 m內(nèi)巷道支護(hù)良好,無雜物、積水和淤泥。2.風(fēng)橋
設(shè)在進(jìn)、回風(fēng)交叉處而又使進(jìn)、回風(fēng)互不混合的設(shè)施稱為風(fēng)橋。
當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)中進(jìn)風(fēng)巷道與回風(fēng)巷道需水平交叉時,為使進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)互相隔開,需要構(gòu)筑風(fēng)橋。風(fēng)橋按其結(jié)構(gòu)不同可分為以下三種:
(1)繞道式風(fēng)橋:開鑿在巖石里,最堅固耐用,漏風(fēng)少。(見圖11)(2)混凝土風(fēng)橋:結(jié)構(gòu)緊湊,比較堅固。(見圖12)
圖11
圖12
(3)鐵筒風(fēng)橋:可在次要風(fēng)路中使用。3.密閉
密閉是隔斷風(fēng)流的構(gòu)筑物,設(shè)置在需隔斷風(fēng)流、不需要通車行人的巷道中(見圖13)。密閉的結(jié)構(gòu)隨服務(wù)年限的不同而分為兩類:
(1)臨時密閉,常用木板、木段等修筑,并用黃泥、石灰抹面。
(2)永久密閉,常用料石、磚、水泥等不燃性材料修筑。
圖13 4.導(dǎo)風(fēng)板
在礦井中應(yīng)用以下幾種導(dǎo)風(fēng)板:
(1)引風(fēng)導(dǎo)風(fēng)板。(2)降阻導(dǎo)風(fēng)板。(3)匯流導(dǎo)風(fēng)板。
(二)漏風(fēng)及有效風(fēng)量 1.漏風(fēng)及其危害
礦井有效風(fēng)量:礦井中流至各用風(fēng)地點,起到通風(fēng)作用的風(fēng)量總和。
漏風(fēng):未經(jīng)用風(fēng)地點而經(jīng)過采空區(qū)、地表塌陷區(qū)、通風(fēng)構(gòu)筑物和煤柱裂隙等通道直接流(滲)入回風(fēng)道或排出地表的風(fēng)量。
漏風(fēng)的危害:使工作面和用風(fēng)地點的有效風(fēng)量減少,氣候和衛(wèi)生條件惡化,增加無益的電能消耗,并可導(dǎo)致煤炭自燃等事故。減少漏風(fēng)、提高有效風(fēng)量是通風(fēng)管理部門的基本任務(wù)。
2.漏風(fēng)的分類及原因
(1)漏風(fēng)的分類
礦井漏風(fēng)按其地點可分為:
礦井外部漏風(fēng)(或稱井口漏風(fēng)):泛指地表附近如箕斗井井口、地面主通風(fēng)機(jī)附近的井口、防爆蓋、反風(fēng)門、調(diào)節(jié)閘門等處的漏風(fēng)。
礦井內(nèi)部漏風(fēng)(或稱井下漏風(fēng)):指井下各種通風(fēng)構(gòu)筑物的漏風(fēng)、采空區(qū)以及碎裂的煤柱的漏風(fēng)。
(2)漏風(fēng)的原因
當(dāng)有漏風(fēng)通路存在,并在其兩端有壓差時,就可產(chǎn)生漏風(fēng)。漏風(fēng)風(fēng)流通過孔隙的流態(tài),視孔隙情況和漏風(fēng)大小而異。3.礦井漏風(fēng)率及有效風(fēng)量率
礦井有效風(fēng)量:風(fēng)流通過井下各工作地點實際風(fēng)量總和。
礦井有效風(fēng)量率:礦井有效風(fēng)量與各臺主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比。礦井有效風(fēng)量率應(yīng)不低于85%。
礦井外部漏風(fēng)量:直接由主要通風(fēng)機(jī)裝置及其風(fēng)井附近地表漏失的風(fēng)量總和。(可用各臺主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的總和減去礦井總回或進(jìn)風(fēng)量)
礦井外部漏風(fēng)率:礦井外部漏風(fēng)量與各臺主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比。礦井主要通風(fēng)機(jī)裝置外部漏風(fēng)率無提升設(shè)備時不得超過5%,有提升設(shè)備時不得超過15%。
(三)減少漏風(fēng),提高有效風(fēng)量
1.外部漏風(fēng)
漏風(fēng)風(fēng)量與漏風(fēng)通道兩端的壓差成正比,和漏風(fēng)風(fēng)阻的大小成反比。應(yīng)增加地面主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)硐、反風(fēng)道及附近的風(fēng)門的氣密性,以減少漏風(fēng)。
2.內(nèi)部漏風(fēng)
(1)采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)時,進(jìn)、回風(fēng)井保持一定的距離,防止井筒漏風(fēng)。(2)進(jìn)、回風(fēng)巷間的巖柱和煤柱要保持足夠的尺寸,防止被壓裂而漏風(fēng),進(jìn)、回風(fēng)巷間應(yīng)盡量減少聯(lián)絡(luò)巷,必須設(shè)置兩道以上的高質(zhì)量的風(fēng)門及兩道反向風(fēng)門。
(3)提高構(gòu)筑物的質(zhì)量,防止漏風(fēng),加強(qiáng)通風(fēng)構(gòu)筑物的嚴(yán)密性是防止礦井漏風(fēng)的基本措施。
(4)采空區(qū)要注漿、灑漿、灑水等,可提高壓實程度,減少漏風(fēng)。(5)利用箕斗回風(fēng)時,井底煤倉要有一定的煤量,防止漏風(fēng)。(6)采空區(qū)和不用的風(fēng)眼及時關(guān)閉。
四、礦井通風(fēng)設(shè)計
(一)礦井通風(fēng)設(shè)計的內(nèi)容與要求
礦井通風(fēng)設(shè)計的基本任務(wù)是建立一個安全可靠、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的礦井通風(fēng)系 統(tǒng)。礦井通風(fēng)設(shè)計一般分為兩個時期,即基建時期與生產(chǎn)時期,分別進(jìn)行設(shè)計。
1. 礦井通風(fēng)設(shè)計的內(nèi)容(1)確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)。
(2)礦井風(fēng)量計算和風(fēng)量分配。(3)礦井通風(fēng)阻力計算。(4)選擇通風(fēng)設(shè)備。(5)概算礦井通風(fēng)費用。2.礦井通風(fēng)設(shè)計的要求
(1)將足夠的新鮮空氣有效地送到井下工作場所,保證生產(chǎn)和良好的勞動條件;(2)通風(fēng)系統(tǒng)簡單,風(fēng)流穩(wěn)定,易于管理,具有抗災(zāi)能力;(3)發(fā)生事故時,風(fēng)流易于控制,人員便于撤出;
(4)有符合規(guī)定的井下環(huán)境及安全監(jiān)測系統(tǒng)或檢測措施;(5)通風(fēng)系統(tǒng)的基建投資省,營運費用低、綜合經(jīng)濟(jì)效益好。
(二)優(yōu)選礦井通風(fēng)系統(tǒng)
1.礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求
(1)每一礦井必須有完整的獨立通風(fēng)系統(tǒng)。
(2)進(jìn)風(fēng)井口按全年風(fēng)向頻率,必須布置在不受粉塵、煤塵、灰塵、有害氣體和高溫氣體侵入的地方。
(3)箕斗提升井或裝有膠帶輸送機(jī)的井筒不應(yīng)兼作進(jìn)風(fēng)井,如果兼作回風(fēng)井使用,必須采取措施,滿足安全的要求。
(4)多風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng),在滿足風(fēng)量按需分配的前提下,各主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓應(yīng)接近。
(5)每一個生產(chǎn)水平和每一采區(qū),必須布置回風(fēng)巷,實行分區(qū)通風(fēng)。
(6)井下爆破材料庫必須有單獨的新鮮風(fēng)流,回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)巷或主要回風(fēng)巷中。
(6)井下充電室必須采用單獨的新鮮風(fēng)流通風(fēng),回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。
2.確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)
根據(jù)礦井瓦斯涌出量、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、煤層自燃傾向性及兼顧中后期生產(chǎn)需要等條件,提出多個技術(shù)上可行的方案,通過優(yōu)化或技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)。
(三)礦井風(fēng)量計算
1.礦井風(fēng)量計算原則
礦井需風(fēng)量,按下列要求分別計算,并必須采取其中最大值。
(1)按井下同時工作最多人數(shù)計算,每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4 m3。(2)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他實際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計算。
2.礦井需風(fēng)量的計算
(1)采煤工作面需風(fēng)量的計算
按瓦斯涌出量計算、按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計算、按使用炸藥量計算、按工作人員數(shù)量計算按工作人員數(shù)量計算、按風(fēng)速進(jìn)行驗算。
(2)掘進(jìn)工作面需風(fēng)量的計算 按瓦斯涌出量計算、按炸藥量計算、按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計算、按工作人員數(shù)量計算、按風(fēng)速進(jìn)行驗算。
(3)硐室需風(fēng)量計算
機(jī)電硐室、爆破材料庫、充電硐室。3.礦井總風(fēng)量計算
礦井的總進(jìn)風(fēng)量,應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點實際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計算。
(四)礦井通風(fēng)總阻力計算
1.礦井通風(fēng)總阻力計算原則
(1)礦井通風(fēng)設(shè)的總阻力,不應(yīng)超過3 000 pa。
(2)礦井井巷的局部阻力,新建礦井按井巷摩擦阻力的10%計算,擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計算。
2.礦井通風(fēng)總阻力計算
礦井通風(fēng)總阻力:風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井口起,到回風(fēng)井口止,沿一條通路(風(fēng)流路線)各個分支的摩擦阻力和局部阻力的總和,簡稱礦井總阻力,用hm表示。
對于礦井有兩臺或多臺風(fēng)主要通風(fēng)機(jī)工作,礦井通風(fēng)阻力按每臺主要通風(fēng)機(jī)所服務(wù)的系統(tǒng)分別計算。
在主要通風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限內(nèi),隨著采煤工作面及采區(qū)接替的變化,通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力也將因之變化。當(dāng)根據(jù)風(fēng)量和巷道參數(shù)直接判定最大總阻力路線時,可按該路線的阻力計算礦井總阻力;當(dāng)不能直接判定時,應(yīng)選幾條可能是最大的路線進(jìn)行計算比較,然后定出該時期的礦井總阻力。
礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最小時稱通風(fēng)容易時期。通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時亦稱為通風(fēng)困難時期。
對于通風(fēng)困難和容易時期,要分別畫出通風(fēng)系統(tǒng)圖。按照采掘工作面及硐室的需要分配風(fēng)量,再由各段風(fēng)路的阻力計算礦井總阻力。
計算方法:沿著風(fēng)流總阻力最大路線,依次計算各段摩擦阻力hf,然后分別累計得出容易和困難時期的總摩擦阻力hf1 和 hf2。
(五)礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇
礦井通風(fēng)設(shè)備是指主要通風(fēng)機(jī)和電動機(jī)。
1.礦井通風(fēng)設(shè)備的要求
(1)礦井必須裝設(shè)兩套同等能力的主通風(fēng)設(shè)備,其中一套備用。
(2)選擇通風(fēng)設(shè)備應(yīng)滿足第一開采水平各個時期工況變化,并且使通風(fēng)設(shè)備長期高效率 運行。
(3)風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有一定的余量。
(4)進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差在150 m以上,或進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高相同,但井深 400 m以上時,宜計算礦井的自然風(fēng)壓。
2.主要通風(fēng)機(jī)的選擇
(1)計算通風(fēng)機(jī)風(fēng)量qf。
(2)計算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓。
(3)初選通風(fēng)機(jī)。
(4)求通風(fēng)機(jī)的實際工況點。
(5)確定通風(fēng)的型號和轉(zhuǎn)速。
(6)電動機(jī)選擇
(六)概算礦井通風(fēng)費用
噸煤通風(fēng)成本是通風(fēng)設(shè)計和管理的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
噸煤通風(fēng)成本主要包括下列費用:
(1)電費(w1)。
(2)設(shè)備折舊費。
(3)材料消耗費用。
(4)通風(fēng)工作人員工資費用。
(5)專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費和維護(hù)費折算至噸煤的費用。
(6)采每噸煤的通風(fēng)儀表的購置費和維修費用。
礦井通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)計的區(qū)別 礦井通風(fēng)系統(tǒng)簡介篇二
通風(fēng)系統(tǒng)匯報材料
今年以來,在兩級公司正確領(lǐng)導(dǎo)下,我礦通風(fēng)系統(tǒng)認(rèn)真落實2023年兩級公司及礦安全工作會議精神,以示范礦井達(dá)標(biāo)建設(shè)為工作標(biāo)準(zhǔn),保持工作“嚴(yán)、細(xì)、實”的態(tài)度,認(rèn)真履行通防系統(tǒng)各級人員崗位職責(zé),全面提升“一通三防”基礎(chǔ)管理及現(xiàn)場管理水平,現(xiàn)將主要工作匯報如下:
一、礦井通風(fēng)基本情況:
木瓜礦通風(fēng)方式采用中央邊界式。主斜井、副斜井、木瓜立井為進(jìn)風(fēng)井,張家珥回風(fēng)立井為回風(fēng)井。通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。礦井配備兩臺同等能力、同等型號bdk65-8-no26軸流式對旋主通風(fēng)機(jī),電機(jī)額定功率2×400kw,現(xiàn)主通風(fēng)機(jī)風(fēng)葉角度為-6о/-6о,排風(fēng)量為6550m3/min,負(fù)壓1650pa,礦井通風(fēng)等積孔3.28m2。礦井總進(jìn)風(fēng)量6290m3/min:其中主斜井進(jìn)風(fēng)量2915m3/min,付斜井進(jìn)風(fēng)量2395m3/min,木瓜進(jìn)風(fēng)井980m3/min,礦井總回風(fēng)量6560m3/min。礦井有效風(fēng)量6013m3/min,有效風(fēng)量率90.42%,礦井需要風(fēng)量5467m3/min,最大通風(fēng)流程6900m。
木瓜礦屬低瓦斯礦井,2023年鑒定礦井瓦斯絕對涌出量為
1.30m3/min,瓦斯相對涌出量為0.38m3/t。2008年鑒定現(xiàn)開采的10#煤層屬易自燃煤層,有煤塵爆炸性,煤塵爆炸指數(shù)24.6%。附:瓦斯、煤塵爆炸性、煤的自燃性檢測報告
礦井共有二個采區(qū):一采區(qū)生產(chǎn)布局為一個綜采面(10-105工作面)、一個回撤面(10-108回撤面)、一個準(zhǔn)備面(10-106準(zhǔn)備面)
兩個掘進(jìn)工作面(10-1031、10-1032)、四個峒室(中央變電所、一采區(qū)變電所、井下火藥庫、一采區(qū)水倉),其它用風(fēng)巷道五個(主斜井行人聯(lián)巷、主斜井清理平巷、10-1052聯(lián)巷、9-107運輸聯(lián)巷、原木瓜回風(fēng)巷)。二采區(qū)生產(chǎn)布局為三個峒室(張家耳水泵房、張家耳變電所、二采區(qū)變電所),其它用風(fēng)巷道三個(二采區(qū)軌道巷末端、二采區(qū)非常倉庫、二采區(qū)皮帶巷末端)。礦井通風(fēng)分區(qū)共計20個。
二、安全管理示范礦井達(dá)標(biāo)情況
1、通風(fēng)系統(tǒng)方面
礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計合理,風(fēng)量充足,風(fēng)流穩(wěn)定,可靠,主風(fēng)機(jī)安裝使用符合要求,通風(fēng)設(shè)施齊全完好,符合《規(guī)程》各項要求。今年8月份我礦請?zhí)砉ご髮W(xué)資深專家對礦井進(jìn)行了通風(fēng)阻力測定工作。局部通風(fēng)管理到位,局扇安裝、使用符合規(guī)定,實現(xiàn)風(fēng)機(jī)雙向切換功能,要求每天4點班各隊組對局扇進(jìn)行切換試驗,并匯報通風(fēng)調(diào)度及礦調(diào)度室,進(jìn)行記錄。存在問題:10-1031與10-1032兩個掘進(jìn)面共用一段回風(fēng)巷,預(yù)計今年11月底兩個巷道貫通,此問題解決。
2、瓦斯管理方面
1)我礦安裝使用kj-70n安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),瓦斯管理監(jiān)控有效,我礦以木礦通字[2023]13號文件下發(fā)了《木瓜煤礦監(jiān)控系統(tǒng)管理考核辦法》及《通風(fēng)安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行管理制度》,監(jiān)控設(shè)施安裝使用,符合《“一通三防”十七項管理規(guī)定》,傳感器調(diào)校嚴(yán)格按照要求執(zhí)行。截至目前,我礦監(jiān)控系統(tǒng)無瓦斯超限現(xiàn)象,上傳中斷共計4次,其中一季度3次,二季度1次,主要原因是系統(tǒng)主機(jī)軟件運行問題以及大武網(wǎng)絡(luò)公司問題均已按要求分析上報;異常報警9次,其中一季度9次,二季度0次,主要原因瓦斯異常報警4次,均為人為操
作因素造成;co異常報警5次,主要原因為爆破、膠輪車尾氣及變頻器干擾造成。上傳中斷比去年同期30次有大幅下降,下一步我們的目標(biāo)是徹底杜絕上傳中斷及異常報警事故,向瓦斯治理工作的四個零指標(biāo)看齊。
2)井下瓦斯巡回檢查線路分三條線路,符合《規(guī)程》要求,通風(fēng)隊瓦檢員配備15人,符合要求,通風(fēng)系統(tǒng)成立小分隊,不定期對井下瓦檢員上崗情況進(jìn)行抽查,督促瓦檢員嚴(yán)格落實崗位責(zé)任。
3、防塵、防滅火方面
1)地面設(shè)有一水源井,安裝250qj100-400型深井潛水泵一臺,水泵額定流量100立方米/小時,揚程400米,管徑φ159,在高山6kv開閉所門口施工有一個永久性水池,水池分為兩部分,一為沉淀池,一為使用池,容量均為200 立方米。合計為400立方米。
2)根據(jù)《“一通三防”十七項管理規(guī)定》,本我礦對井下防塵灑水管路進(jìn)行改造升級,主、副斜井、井底車場內(nèi)管路均為6寸管路,采區(qū)巷道及各工作面灑水管路均為4寸管路,符合標(biāo)準(zhǔn),管路出水閥門及閘閥安裝均按照《“一通三防”十七項管理規(guī)定》標(biāo)準(zhǔn)安裝。
3)我礦安裝使用防滅火束管監(jiān)控系統(tǒng),配備值機(jī)人員3名,采用人機(jī)檢測相結(jié)合的管理辦法,堅持每5天一次對各采掘工作面回風(fēng)流、上隅角、密閉等地點的預(yù)測預(yù)報工作,嚴(yán)密監(jiān)視采空區(qū)各種參數(shù)的變化情況,定期對采空區(qū)及回采工作面上隅角的有害氣體進(jìn)行采樣、分析,進(jìn)行煤層自然發(fā)火預(yù)測預(yù)報,確保了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,對co等有害氣體的檢測工作有序進(jìn)行。井下消防設(shè)施均按照《規(guī)程》規(guī)定配備了沙箱(0.25m3)、滅火器2具、消防桶一個,消防斧一把,消防鉤一個,消防鏟一把,符合《規(guī)程》要求。
4、管理制度方面
今年以來,通風(fēng)科不斷制定完善了《“一通三防”制度匯編》、《井下爆破特殊管理規(guī)定及實施辦法》、《木瓜煤礦民爆物品管理制度及崗位職責(zé)》、《木瓜煤礦防治井下火災(zāi)管理規(guī)定》、《防滅火監(jiān)測管理制度》、《通風(fēng)安全監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行管理制度》、《木瓜煤礦礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)管理考核辦法》、《局部通風(fēng)管理制度》、《“一通三防”系統(tǒng)檢查評分獎罰辦法》、《井下膠輪車運行管理制度》等各項管理制度,并嚴(yán)格落實,嚴(yán)格把關(guān)。
5、“六大系統(tǒng)”方面
今年以來,通風(fēng)科根據(jù)《霍州煤電集團(tuán)關(guān)于煤礦井下安全避險六大系統(tǒng)驗收工作的通知》及安監(jiān)總煤裝【2023】15號相關(guān)規(guī)定,對監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)和供水施救系統(tǒng)不斷進(jìn)行檢查完善,于7月底完成改造建設(shè),現(xiàn)兩個系統(tǒng)符合集團(tuán)公司要求。
6、三年規(guī)劃方面
根據(jù)霍煤電安字【2009】662號文,我礦通風(fēng)系統(tǒng)嚴(yán)格按照要求深入開展安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),著手源頭、夯實基礎(chǔ),堅持事故“零”理念,抓好“一通三防”工作,根據(jù)生產(chǎn)實際,不斷完善各項制度,深入現(xiàn)場,以“職能部門職能抓,關(guān)鍵人物關(guān)鍵抓”為管理理念,明確責(zé)任,落實人頭,突出重點,狠抓關(guān)鍵環(huán)節(jié),以標(biāo)準(zhǔn)為引線,以落實為基礎(chǔ),強(qiáng)化過程控制,促進(jìn)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化整體上臺階,上水平,向安全示范礦井達(dá)標(biāo)建設(shè)看齊。
通風(fēng)科
2023年8月25日
礦井通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)計的區(qū)別 礦井通風(fēng)系統(tǒng)簡介篇三
礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理制度
1、礦井必須有完整的通風(fēng)系統(tǒng),改變?nèi)V井一翼或一個水平的通風(fēng)系統(tǒng)時,必須報公司總工程師批準(zhǔn),改變一個采區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)時,必須報礦總工程師批準(zhǔn)。
2、水平延深及采區(qū)開拓從設(shè)計上要確保通風(fēng)系統(tǒng)合理,并在實際施工及生產(chǎn)過程中嚴(yán)格實施。
3、礦井在組織生產(chǎn)、安排生產(chǎn)布局、采掘接續(xù)時,首先要考慮通風(fēng)能力,做到以風(fēng)定產(chǎn)、定頭,避免出現(xiàn)因生產(chǎn)過于集中,追求產(chǎn)量進(jìn)度,造成不合理的通風(fēng)系統(tǒng)、區(qū)域風(fēng)量不足及違規(guī)串聯(lián)通風(fēng)等現(xiàn)象。
4、非長壁采煤法、殘采、回收煤柱、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜地段的回采,通過制訂專門的措施經(jīng)公司批準(zhǔn),可采用局部供風(fēng),但必須安裝沼氣自動檢測報警斷電裝置。
5、礦井各地點所需風(fēng)量,按照《煤礦安全規(guī)程執(zhí)行說明》進(jìn)行計算。
6、礦井開拓布局、采區(qū)設(shè)計、作業(yè)規(guī)程審查必須有通風(fēng)隊技術(shù)主管參加,并對礦井通風(fēng)系統(tǒng)及通風(fēng)系統(tǒng)改造方案提出主導(dǎo)意見。
7、井下各主要進(jìn)、回風(fēng)巷之間,通風(fēng)隊必須設(shè)置至少兩道正反向風(fēng)門,控制風(fēng)流的風(fēng)門、風(fēng)橋、檔風(fēng)墻、防火墻、風(fēng)筒、防塵管路、隔爆水袋等通風(fēng)設(shè)施質(zhì)量應(yīng)符合礦井通風(fēng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一規(guī)定,以保證通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對不符合標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)筑的通風(fēng)設(shè)施,由責(zé)任單位重新施工并承擔(dān)100-500元罰款,責(zé)任人承擔(dān)20-50元罰款。
8、加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)施的使用管理和維護(hù)。通風(fēng)隊每月初劃分設(shè)施管理責(zé)任范圍,各采掘隊組對責(zé)任范圍內(nèi)通風(fēng)設(shè)施管理負(fù)責(zé),設(shè)施損壞按價賠償外,對責(zé)任單位罰款50-200元。罰責(zé)任人20-50元。造成影響生產(chǎn)的要追究責(zé)任。
9、掘進(jìn)巷道,與其它巷道貫通,在兩巷相距20米前,由技術(shù)科向礦總工程師匯報并以書面形式通知施工單位和通風(fēng)隊,接到通知后應(yīng)及時編制貫通措施,做好防止瓦斯積聚、調(diào)整系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作,因通知不及時或單位不及時調(diào)整罰100-500元。
10、每年進(jìn)行一次礦井反風(fēng)演習(xí),由礦總工程師在礦井檢修前組織編寫《反風(fēng)演習(xí)計劃》,制定安全技術(shù)措施,并報公司總工程師批準(zhǔn)。
礦井主要通風(fēng)機(jī)的管理
1、礦井通風(fēng)機(jī)每月由機(jī)電部門至少檢查一次。做好記錄,確保主扇完好,一次不查罰100元。
2、備用主扇確保完好,能隨時投入運行,否則礦檢查時每發(fā)現(xiàn)一次不完好,罰機(jī)電科50元。
3、礦長每季組織通風(fēng),機(jī)電等有關(guān)部門對礦井反風(fēng)設(shè)施至少檢查一次,發(fā)現(xiàn)問題及時整改,逾期不改的,每項罰款50元。
4、機(jī)電部門在對運轉(zhuǎn)主扇和備扇進(jìn)行調(diào)換時,應(yīng)先報礦總工程師批準(zhǔn),否則,罰機(jī)電科100元(特殊情況除外)。
5、調(diào)換主扇后,要及時通知通風(fēng)部門對井下風(fēng)量進(jìn)行測定、調(diào)整。因風(fēng)量調(diào)整不及時,造成井下風(fēng)量不足,一次罰通風(fēng)部門50元--——200元。
6、未經(jīng)通風(fēng)、機(jī)電部門允許,任何人不得隨意提升或降低主扇立閘門裝置。否則,發(fā)現(xiàn)一次罰機(jī)電科50元-200元。
7、主扇機(jī)房實行24小時值班制,發(fā)現(xiàn)脫崗一次罰機(jī)電科30--100元。
礦井通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)計的區(qū)別 礦井通風(fēng)系統(tǒng)簡介篇四
礦井通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)
礦井通風(fēng)
在冶金工業(yè)出版社1999年版的《中國冶金百科全書(采礦卷)》中,礦井通風(fēng)指在機(jī)械或自然的動力作用下,將地面的新鮮空氣連續(xù)地供給礦井作業(yè)地點,稀釋并排出有毒、有害氣體和粉塵,調(diào)節(jié)礦內(nèi)氣候條件,創(chuàng)造安全舒適工作環(huán)境的一門工程技術(shù)。
采用自然動力的通風(fēng)又叫自然通風(fēng),系指在自然風(fēng)壓作用下風(fēng)流不斷流過礦井形成自然通風(fēng)的過程。風(fēng)流流過井巷時與巖礦發(fā)生熱交換,使得進(jìn)、回風(fēng)井里的氣溫出現(xiàn)差異,回風(fēng)井里的空氣重率比進(jìn)風(fēng)井里的空氣重率小,因而兩個井筒底部的空氣壓力不相等,其壓差稱為自然風(fēng)壓。
采用機(jī)械動力的通風(fēng)又叫機(jī)械通風(fēng)。國外自19世紀(jì)中葉開始采用機(jī)械通風(fēng),我國則自20世紀(jì)50年代開始進(jìn)行礦井機(jī)械通風(fēng)的理論與應(yīng)用研究,現(xiàn)代礦井多采用機(jī)械通風(fēng)。
礦井機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)
礦井機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)系指礦井供、排風(fēng)設(shè)備設(shè)施體系,包括礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、通風(fēng)動力設(shè)備、礦井通風(fēng)構(gòu)筑物和其他通風(fēng)控制設(shè)施。
礦井完善的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)必須具備以下3個要素:
1.至少要有可靠的進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井各1個;
2.采用機(jī)械動力,即風(fēng)機(jī);
3.在整個礦井形成貫穿風(fēng)流。
礦井機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng),按進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井在井田范圍內(nèi)的布臵方式不同,分為中央式通風(fēng)系統(tǒng)、對角式通風(fēng)系統(tǒng)和中央對角混合式通風(fēng)系統(tǒng);按主扇的工作方式不同,分為壓入式通風(fēng)、抽出式通風(fēng)和壓抽混合式通風(fēng)。
非煤地下礦山機(jī)械通風(fēng)存在的問題
1.許多非煤礦山企業(yè),尤其是小型非煤礦山企業(yè)未建立機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng),主要依靠自然通風(fēng),無法確保礦井通風(fēng)安全。
2.即使建有機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的礦山企業(yè),也只是為了應(yīng)付安全監(jiān)管部門的檢查,很少投入運行。加之礦山企業(yè)長時間不對機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行必要的維護(hù)和保養(yǎng),使得機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)無法投入運行。
3.一些大中型礦山,由于同時作業(yè)的作業(yè)面較多,通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)效率不能滿足生產(chǎn)需要,加之在掘進(jìn)獨頭巷道與天井、溜井時,未加強(qiáng)局部通風(fēng),致使炮煙中毒事故時有發(fā)生。
4.絕大多數(shù)礦山企業(yè)未按規(guī)定對礦井通風(fēng)質(zhì)量進(jìn)行檢測,礦井風(fēng)量、風(fēng)速和作業(yè)場所空氣質(zhì)量長期不符合安全規(guī)程,嚴(yán)重威脅井下作業(yè)人員的安全與健康。
礦井建立機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的必要性
通風(fēng)問題是炮煙中毒事故的主因
據(jù)初步統(tǒng)計,2006年發(fā)生非煤礦山3人以上重特大事故共74起,死亡311人,其中地下礦山(含勘探井)炮煙中毒事故22起、死亡76人,分別占非煤礦山重特大事故的28%和24%。而這些炮煙中毒事故中,沒有建立機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)施不完善、未進(jìn)行強(qiáng)制機(jī)械通風(fēng)或強(qiáng)制通風(fēng)不充分是導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因。如2006年12月份發(fā)生在云南瀾滄鉛礦有限公司江城松山林鉛鋅礦、內(nèi)蒙古群龍實業(yè)有限公司、貴州金鑫礦業(yè)有限公司亂巖塘汞礦、云南元陽縣黃金公司、甘肅陽山金礦的炮煙中毒事故,均是由于未啟用通風(fēng)設(shè)備,在自然通風(fēng)的條件下造成的。
自然通風(fēng)存在明顯缺陷
自然通風(fēng)受季節(jié)變化影響較大,主要表現(xiàn)為: 1.風(fēng)量不穩(wěn)定。春秋季節(jié)進(jìn)、回風(fēng)井溫差較小,自然風(fēng)壓較小,通風(fēng)效果較差,甚至?xí)霈F(xiàn)零風(fēng)量的情況。
2.風(fēng)流方向不穩(wěn)定。夏冬季節(jié)風(fēng)流方向相反,春秋季節(jié)自然風(fēng)壓較小,風(fēng)流方向不穩(wěn)定。
3.在自然通風(fēng)的情況下,礦井不能實施強(qiáng)制反風(fēng),不利于礦井火災(zāi)、有毒有害氣體擴(kuò)散蔓延的控制。
2004年11月20日,造成70人死亡,直接經(jīng)濟(jì)損失600余萬元的河北邢臺沙河市李生文鐵礦井下火災(zāi)事故,其擴(kuò)大的主要原因之一便是沒有獨立完善的通風(fēng)系統(tǒng),5個礦山井下相互之間由廢棄的老巷道及未經(jīng)處理的采空區(qū)連接,甚至各礦之間的平巷直接相連,加之所有的礦山均采用自然通風(fēng)方式,形成了整個礦區(qū)井下風(fēng)路的大循環(huán),導(dǎo)致相連各礦均受到事故礦井火災(zāi)煙氣的污染。
礦井建立機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的可行性
礦山企業(yè)是以營利為主要目的的資源型企業(yè),企業(yè)建立機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)必然考慮成本和效益。通風(fēng)成本由設(shè)備折舊費、動力費、材料費、通風(fēng)工工資、專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費和維護(hù)費、通風(fēng)儀表的購臵費和維修費等6類構(gòu)成。
下表是對山東金嶺鐵礦的侯莊、鐵山、召口3個分礦2002年8月份通風(fēng)費用的統(tǒng)計。
侯莊和鐵山分礦由于有效風(fēng)量率偏低、風(fēng)門存在嚴(yán)重漏風(fēng)等問題,加大了通風(fēng)費用的支出,就是通風(fēng)費用
比較低的召口也存在著漏風(fēng)等問題,如果解決了這些問題,通風(fēng)費用還將降低。
不同礦山之間通風(fēng)費用的差別,是由于各地區(qū)之間的電力費用、人員工資、管理費用、有效風(fēng)量率、建立機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的難易程度、設(shè)備采購運輸?shù)炔町愒斐傻。目前,我國非煤地下礦山完全有能力建立和運營機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。如果再考慮到因未采用機(jī)械通風(fēng)而導(dǎo)致炮煙中毒事故的損失,非煤礦山非常有必要推行機(jī)械通風(fēng),以減少事故的發(fā)生。
機(jī)械通風(fēng)應(yīng)注意的問題
《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》的規(guī)定
國
家安全監(jiān)管總局頒布的《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》)規(guī)定:“礦井應(yīng)建立機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。對于自然風(fēng)壓較大的礦井,當(dāng)風(fēng)量、風(fēng)速和作業(yè)場所空氣質(zhì)量能夠達(dá)到《規(guī)程》中6.4.1井下空氣的規(guī)定時,允許暫時用自然通風(fēng)替代機(jī)械通風(fēng)!倍(guī)程規(guī)定:“所有礦井必須建立完善的機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)!毙乱(guī)程的規(guī)定較原規(guī)程的規(guī)定更科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),更合理可行。一方面,目前我國的金屬非金屬地下礦山規(guī)模小,服務(wù)年限短,非連續(xù)作業(yè)的占80%以上,其中一些位于山區(qū)的礦山,冬夏季節(jié)自然通風(fēng)效果較好,完全能滿足礦井通風(fēng)風(fēng)量、風(fēng)速和風(fēng)質(zhì)的要求,可暫時用自然通風(fēng)替代機(jī)械通風(fēng)。另一方面,新規(guī)程的規(guī)定強(qiáng)調(diào)風(fēng)量、風(fēng)速和作業(yè)場所空氣質(zhì)量要始終滿足要求,這可有效地防止某些礦山將機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)作為擺設(shè),在需要時也不投入運行的問題。
特別需要說明的是: 1.礦山企業(yè)不能因為允許暫時采用自然通風(fēng)而不設(shè)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng);2.礦山企業(yè)應(yīng)指定專人對機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)定期維護(hù)保養(yǎng),確保一旦發(fā)現(xiàn)自然通風(fēng)不能滿足礦井通風(fēng)要求的情況,或者井下發(fā)生火災(zāi)需要實施反風(fēng)的情況,機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)能立即投入運行;
3.礦山企業(yè)要經(jīng)常檢測礦井的空氣質(zhì)量,在季節(jié)交替期間,要增加檢測的次數(shù),確保自然通風(fēng)的風(fēng)量、風(fēng)速和作業(yè)場所空氣質(zhì)量滿足《規(guī)程》的要求,否則機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)投入運行;
4.礦井通風(fēng)檢測結(jié)果均應(yīng)記錄并存檔。
有效風(fēng)量率
礦井通風(fēng)系統(tǒng)的有效風(fēng)量率應(yīng)不低于60%。礦井漏風(fēng)是不可避免的,但如果礦井漏風(fēng)嚴(yán)重,會造成主扇效率降低,增加無益的電能消耗,甚至使某些風(fēng)路出現(xiàn)風(fēng)流反向、煙塵倒流的現(xiàn)象。因此,無論從安全還是從經(jīng)濟(jì)角度考慮,都要求盡可能提高礦井通風(fēng)系統(tǒng)的有效風(fēng)量率。獨立通風(fēng)
各采掘工作面之間不應(yīng)串聯(lián)通風(fēng);井下破碎硐室、主溜井等處的污風(fēng),應(yīng)引入回風(fēng)道;井下炸藥庫,應(yīng)有獨立的回風(fēng)道。
采掘工作面在鑿巖、爆破、裝巖或出礦過程中,會產(chǎn)生大量的粉塵和炮煙等有毒有害物質(zhì),如果采用串聯(lián)通風(fēng),會形成交叉污染,嚴(yán)重影響作業(yè)場所的空氣質(zhì)量,危害作業(yè)人員的身體健康甚至生命安全。
井下破碎硐室、主溜井等是高濃度粉塵的產(chǎn)生點,為了防止污染井下其他作業(yè)地點的空氣質(zhì)量,要將其所形成的污風(fēng)直接引入主回風(fēng)道。
井下炸藥庫的通風(fēng)是根據(jù)其特殊性做出的要求。因為一旦炸藥庫發(fā)生爆破器材著火或爆炸事故,會產(chǎn)生大量的有毒有害氣體。如果這些氣體不是直接進(jìn)入獨立的回風(fēng)巷道,會嚴(yán)重污染井下的其他區(qū)域,甚至造成作業(yè)人員中毒窒息的惡性事故。
局部通風(fēng)
掘進(jìn)工作面和通風(fēng)不良的采場,應(yīng)安裝局部通風(fēng)設(shè)備,爆破后應(yīng)加強(qiáng)局部通風(fēng),防止出現(xiàn)炮煙中毒事故。
掘進(jìn)的井巷和硐室,包括天井、溜井、斜井、平巷、機(jī)電硐室等,掘進(jìn)時一般只有一個出口,稱為獨頭巷道。獨頭巷道由于無法形成貫穿風(fēng)流,其掘進(jìn)過程中,如果沒有局部通風(fēng)設(shè)備,則新鮮風(fēng)流難以到達(dá)工作面,掘進(jìn)產(chǎn)生的炮煙、礦塵等會長時間積聚在工作面附近,導(dǎo)致工作面空氣質(zhì)量嚴(yán)重惡化,威脅作業(yè)人員的身體健康,甚至可能因炮煙濃度嚴(yán)重超標(biāo),造成作業(yè)人員中毒窒息的傷亡事故。因此,要求掘進(jìn)工作面要安裝局部通風(fēng)設(shè)備,以加強(qiáng)通風(fēng)。
有些采用分層崩落采礦法、無底柱分段崩落采礦法的采場,其采掘和回采工作大多在獨頭巷道內(nèi)進(jìn)行,采場的通風(fēng)問題與獨頭巷道的通風(fēng)問題一樣,也需要加強(qiáng)局部通風(fēng)。所不同的是采場通風(fēng),在選擇通風(fēng)方式時要有一個合理的采區(qū)通風(fēng)路線,以保證在分段巷道內(nèi)有較強(qiáng)的貫穿風(fēng)流,防止煙塵積聚和作業(yè)面風(fēng)流串聯(lián),同時,要考慮采空區(qū)的漏風(fēng)問題。
主扇運轉(zhuǎn)
正常生產(chǎn)情況下,主扇應(yīng)連續(xù)運轉(zhuǎn)。當(dāng)井下無污染作業(yè)時,主扇可適當(dāng)減少風(fēng)量運轉(zhuǎn);當(dāng)井下完全無人作業(yè)時,允許暫時停止機(jī)械通風(fēng)。當(dāng)主扇發(fā)生故障或需要停機(jī)檢查時,應(yīng)立即向調(diào)度室和主管礦長報告,并通知所有井下作業(yè)人員。
主扇反向措施
主扇應(yīng)有使礦井風(fēng)流在10min內(nèi)反向的措施。當(dāng)利用軸流式風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)時,其反風(fēng)量應(yīng)達(dá)到正常運轉(zhuǎn)時風(fēng)量的60%以上。每年至少進(jìn)行1次反風(fēng)試驗,并測定主要風(fēng)路反風(fēng)后的風(fēng)量。采用多級機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)的礦山,主通風(fēng)系統(tǒng)的每臺通風(fēng)機(jī)都應(yīng)滿足反風(fēng)要求,以保證整個系統(tǒng)可以反風(fēng)。主扇或通風(fēng)系統(tǒng)反風(fēng),應(yīng)按照事故應(yīng)急預(yù)案執(zhí)行。
礦井通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)計的區(qū)別 礦井通風(fēng)系統(tǒng)簡介篇五
第七章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)設(shè)計
本章主要內(nèi)容
1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)----類型、適應(yīng)條件、主要通風(fēng)機(jī)工作方式、安裝地點、通風(fēng)系統(tǒng)的選擇
2、采區(qū)通風(fēng)----基本要求、進(jìn)回風(fēng)上山選擇、采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)
3、通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)----風(fēng)門、風(fēng)橋、密閉、導(dǎo)風(fēng)板;礦井漏風(fēng)、漏風(fēng)率、有效風(fēng)量率、減少漏風(fēng)措施
4、礦井通風(fēng)設(shè)計----內(nèi)容與要求、優(yōu)選通風(fēng)系統(tǒng)、礦井風(fēng)量計算、阻力計算、通風(fēng)設(shè)備選擇
5、可控循環(huán)通風(fēng)
第一節(jié) 礦井通風(fēng)系統(tǒng)
礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各作業(yè)地點供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)路、通風(fēng)動力和通風(fēng)控制設(shè)施的總稱。
一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的類型及其適用條件
按進(jìn)、回井在井田內(nèi)的位置不同,通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式、對角式、區(qū)域式及混合式。
1、中央式
進(jìn)、回風(fēng)井均位于井田走向中央。根據(jù)進(jìn)、回風(fēng)井的相對位置,又分為中央并列式和中央邊界式(中央分列式)。
2、對角式 1)兩翼對角式
進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央,兩個回風(fēng)井位于井田邊界的兩翼(沿傾斜方向的淺部),稱為兩翼對角式,如果只有一個回風(fēng)井,且進(jìn)、回風(fēng)分別位于井田的兩翼稱為單翼對角式。2)分區(qū)對角式
進(jìn)風(fēng)井位于井田走向的中央,在各采區(qū)開掘一個不深的小回風(fēng)井,無總回風(fēng)巷。
3、區(qū)域式
在井田的每一個生產(chǎn)區(qū)域開鑿進(jìn)、回風(fēng)井,分別構(gòu)成獨立的通風(fēng)系統(tǒng)。如圖。
4、混合式
由上述諸種方式混合組成。例如,中央分列與兩翼對角混合式,中央并列與兩翼對角混合式等等。
二、主要通風(fēng)機(jī)的工作方式與安裝地點
主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有三種:抽出式、壓入式、壓抽混合式。
1、抽出式
主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口,在抽出式主要通風(fēng)機(jī)的作用下,整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運轉(zhuǎn)時,井下風(fēng)流的壓力提高,比較安全。
2、壓入式
主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在入風(fēng)井口,在壓入式主要通風(fēng)機(jī)作用下,整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達(dá)地面時,壓入式通風(fēng)礦井采區(qū)的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)因故停止運轉(zhuǎn)時,井下風(fēng)流的壓力降低。
3、壓抽混合式
在入風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)作壓入式工作,回風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機(jī)作抽出式工作。通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓,回風(fēng)部分處于負(fù)壓,工作面大致處于中間,其正壓或負(fù)壓均不大,采空區(qū)通連地表的漏風(fēng)因而較小。其缺點是使用的通風(fēng)機(jī)設(shè)備多,管理復(fù)雜。
三、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇
根據(jù)礦井設(shè)計生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、礦井瓦斯涌出量、煤層自燃傾向性等條件,在確保礦井安全、兼顧中、后期生產(chǎn)需要的前提下,通過對多種個可行的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。
中央式通風(fēng)系統(tǒng)具有井巷工程量少、初期投資省的優(yōu)點。因此,礦井初期宜優(yōu)先采用。
有煤與瓦斯突出危險的礦井、高瓦斯礦井、煤層易自燃的礦井及有熱害的礦井,應(yīng)采用對角式或分區(qū)對角式通風(fēng);
當(dāng)井田面積較大時,初期可采用中央通風(fēng),逐步過渡為對角式或分區(qū)對角式。礦井通風(fēng)方法一般采用抽出式。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、露頭發(fā)育老窯多、采用多風(fēng)井通風(fēng)有利時,可采用壓入式通風(fēng)。
第二節(jié) 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)
采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成單元, 包括:采區(qū)進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道組成的風(fēng)路連接形式及采區(qū)內(nèi)的風(fēng)流控制設(shè)施。
一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求
1、每一個采區(qū),都必須布置回風(fēng)道,實行分區(qū)通風(fēng)。
2、采煤和掘進(jìn)工作面應(yīng)獨立通風(fēng)系統(tǒng)。有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。
3、煤層傾角大于12°的采煤工作面采用下行通風(fēng)時,報礦總工程師批準(zhǔn),4、采煤和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng),都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū)。
二、采區(qū)進(jìn)風(fēng)上山與回風(fēng)上山的選擇
上(下)山至少要有兩條;對生產(chǎn)能力大的采區(qū)可有3條或4條上山。
1、軌道上山進(jìn)風(fēng),運輸機(jī)上山回風(fēng)
2、運輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山回風(fēng)
比較:軌道上山進(jìn)風(fēng),新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響,輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng),運輸過程中所釋放的瓦斯,可使進(jìn)風(fēng)流的瓦斯和煤塵濃度增大,影響工作面的安全衛(wèi)生條件。
三、采煤工作面上行風(fēng)與下行風(fēng)
上行風(fēng)與下行風(fēng)是指進(jìn)風(fēng)流方向與采煤工作面的關(guān)系而言。當(dāng)采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷道水平低于回風(fēng)巷時,采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜向上流動,稱上行通風(fēng),否則是下行通風(fēng)。
優(yōu)缺點:
1、下行風(fēng)的方向與瓦斯自然流向相反,二者易于混合且不易出現(xiàn)瓦斯分層流動和局部積存的現(xiàn)象。
2、上行風(fēng)比下行風(fēng)工作面的氣溫要高。
上行通風(fēng)運煤方向 新風(fēng) 污風(fēng)下行通風(fēng)運煤方向 新風(fēng) 污風(fēng)
3、下行風(fēng)比上行風(fēng)所需要的機(jī)械風(fēng)壓要大;
4、下行風(fēng)在起火地點瓦斯爆炸的可能性比上行風(fēng)要大。
四、工作面通風(fēng)系統(tǒng)
1、u型與z型通風(fēng)系統(tǒng)
2、y型、w型及雙z型通風(fēng)系統(tǒng)
3、h型通風(fēng)系統(tǒng)
第三節(jié) 通風(fēng)構(gòu)筑物及漏風(fēng)
礦井通風(fēng)系統(tǒng)網(wǎng)路中適當(dāng)位置安設(shè)的隔斷、引導(dǎo)和控制風(fēng)流的設(shè)施和裝置,以保證風(fēng)流按生產(chǎn)需要流動。這些設(shè)施和裝置,統(tǒng)稱為通風(fēng)構(gòu)筑物。
一、通風(fēng)構(gòu)筑物
分為兩大類:一類是通過風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物,如主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐、反風(fēng)裝置、風(fēng)橋、導(dǎo)風(fēng)板和調(diào)節(jié)風(fēng)窗;另一類是隔斷風(fēng)流的通風(fēng)構(gòu)筑物,如井口密閉、擋風(fēng)墻、風(fēng)簾和風(fēng)門等。
1、風(fēng)門
按設(shè)地點:在通風(fēng)系統(tǒng)中既要隔斷風(fēng)流又要行人或通車的地方應(yīng)設(shè)立
-+-+風(fēng)門表示方式調(diào)節(jié)風(fēng)門表示方式 風(fēng)門。在行人或通車不多的地方,可構(gòu)筑普通風(fēng)門。而在行人通車比較頻繁的主要運輸?shù)郎,則應(yīng)構(gòu)筑自動風(fēng)門。設(shè)置風(fēng)門的要求:
(1)每組風(fēng)門不少于兩道,通車風(fēng)門間距不小于一列車長度,行人風(fēng)門間距不小于5m。入排風(fēng)巷道之間要需設(shè)風(fēng)門處同時設(shè)反向風(fēng)門,其數(shù)量不少于兩道;
(2)風(fēng)門能自動關(guān)閉;通車風(fēng)門實現(xiàn)自動化,礦井總回風(fēng)和采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門要裝有閉鎖裝置;風(fēng)門不能同時敞開(包括反風(fēng)門);
(3)門框要包邊沿口,有墊襯,四周接觸嚴(yán)密,門扇平整不漏風(fēng),門扇與門框不歪扭。門軸與門框要向關(guān)門方向傾斜80°至85°;
(4)風(fēng)門墻垛要用不燃材料建筑,厚度不小于0.5m,嚴(yán)密不漏風(fēng);
墻垛周邊要掏槽,見硬頂、硬幫與煤巖接實。墻垛平整,無裂縫、重縫和空縫;
(5)風(fēng)門水溝要設(shè)反水池或擋風(fēng)簾,通車風(fēng)門要設(shè)底坎,電管路孔要堵嚴(yán);風(fēng)門前后各5m內(nèi)巷道支護(hù)良好,無雜物、積水、淤泥。
2、風(fēng)橋
當(dāng)通風(fēng)系統(tǒng)中進(jìn)風(fēng)道與回風(fēng)道需水平交叉時,為使進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)互相隔開需要構(gòu)筑風(fēng)橋。按其結(jié)構(gòu)不同可分為三種。
1)繞道式風(fēng)橋 開鑿在巖石里,最堅固耐用,漏風(fēng)少。
2)混凝土風(fēng)橋 結(jié)構(gòu)緊湊,比較堅固。
3)鐵筒風(fēng)橋 可在次要風(fēng)路中使用。
3、密閉
密閉是隔斷風(fēng)流的構(gòu)筑物。設(shè)置在需隔斷風(fēng)流、也不需要通車行人的巷道中。密閉的結(jié)構(gòu)隨服務(wù)年限的不同而分為兩類:
1)臨時密閉,常用木板、木段等修筑,并用黃泥、石灰抹面。觀察孔放水孔表示方式
2)永久密閉,常用料石、磚、水泥等不燃性材料修筑。
4、導(dǎo)風(fēng)板
在礦井中應(yīng)用以下
幾種導(dǎo)風(fēng)板。1)引風(fēng)導(dǎo)風(fēng)板 ; 2)降阻導(dǎo)風(fēng)板; 3)匯流導(dǎo)風(fēng)板
二、漏風(fēng)及有效風(fēng)量
1、礦井漏風(fēng)及其危害性
有效風(fēng)量:礦井中流至各用風(fēng)地點,起到通風(fēng)作用的風(fēng)量。
漏風(fēng):未經(jīng)用風(fēng)地點而經(jīng)過采空區(qū)、地表塌陷區(qū)、通風(fēng)構(gòu)筑物和煤柱裂隙等通道直接流(滲)入回風(fēng)道或排出地表的風(fēng)量。
漏風(fēng)的危害:使工作面和用風(fēng)地點的有效風(fēng)量減少,氣候和衛(wèi)生條件惡化,增加無益的電能消耗,并可導(dǎo)致煤炭自燃等事故。減少漏風(fēng)、提高有效風(fēng)量是通風(fēng)管理部門的基本任務(wù)。
2、漏風(fēng)的分類及原因 1)漏風(fēng)的分類 礦井漏風(fēng)按其地點可分為:
(1)外部漏風(fēng)(或稱井口漏風(fēng))泛指地表附近如箕斗井井口,地面主通風(fēng)機(jī)附近的井口、防爆蓋、反風(fēng)門、調(diào)節(jié)閘門等處的漏風(fēng)。
(2)內(nèi)部漏風(fēng)(或稱井下漏風(fēng))是指井下各種通風(fēng)構(gòu)筑物的漏風(fēng)、采空區(qū)以及碎裂的煤柱的漏風(fēng)。2)漏風(fēng)的原因
當(dāng)有漏風(fēng)通路存在,并在其兩端有壓差時,就可產(chǎn)生漏風(fēng)。漏風(fēng)風(fēng)流通過孔隙的流態(tài),視孔隙情況和漏風(fēng)大小而異。
3、礦井漏風(fēng)率及有效風(fēng)量率
1)礦井有效風(fēng)量qe
是指風(fēng)流通過井下各工作地點實際風(fēng)量總和。
2)礦井有效風(fēng)量率: 礦井有效風(fēng)量率是礦井有效風(fēng)量qe與各臺主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比。礦井有效風(fēng)量率應(yīng)不低于85%。
3)礦井外部漏風(fēng)量
--指直接由主要通風(fēng)機(jī)裝置及其風(fēng)井附近地表漏失的風(fēng)量總和。(可用各臺主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的總和減去礦井總回(或進(jìn))風(fēng)量)4)礦井外部漏風(fēng)率
--指礦井外部漏風(fēng)量ql與各臺主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比。
礦井主要通風(fēng)機(jī)裝置外部漏風(fēng)率無提升設(shè)備時不得超過5%,有提升設(shè)備時不得超過15%。
4、減少漏風(fēng)、提高有效風(fēng)量
漏風(fēng)風(fēng)量與漏風(fēng)通道兩端的壓差成正比,和漏風(fēng)風(fēng)阻的大小成反比。應(yīng)增加地面主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)硐、反風(fēng)道及附近的風(fēng)門的氣密性,以減少漏風(fēng)。
第四節(jié) 礦井通風(fēng)設(shè)計
一、礦井通風(fēng)設(shè)計的內(nèi)容與要求
1、礦井通風(fēng)設(shè)計的內(nèi)容
? 確定礦井通風(fēng)系統(tǒng); ? 礦井風(fēng)量計算和風(fēng)量分配; ? 礦井通風(fēng)阻力計算; ? 選擇通風(fēng)設(shè)備; ? 概算礦井通風(fēng)費用。
2、礦井通風(fēng)設(shè)計的要求
? 將足夠的新鮮空氣有效地送到井下工作場所,保證生產(chǎn)和良好的勞動條件; ? 通風(fēng)系統(tǒng)簡單,風(fēng)流穩(wěn)定,易于管理,具有抗災(zāi)能力; ? 發(fā)生事故時,風(fēng)流易于控制,人員便于撤出; ? 有符合規(guī)定的井下環(huán)境及安全監(jiān)測系統(tǒng)或檢測措施; ? 通風(fēng)系統(tǒng)的基建投資省,營運費用低、綜合經(jīng)濟(jì)效益好。
二、優(yōu)選礦井通風(fēng)系統(tǒng)
1、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求
1)每一礦井必須有完整的獨立通風(fēng)系統(tǒng)。
2)進(jìn)風(fēng)井囗應(yīng)按全年風(fēng)向頻率,必須布置在不受粉塵、煤塵、灰塵、有害氣體和 高溫氣體侵入的地方。
3)箕斗提升井或裝有膠帶輸送機(jī)的井筒不應(yīng)兼作進(jìn)風(fēng)井,如果兼作回風(fēng)井使用,必須采取措施,滿足安全的要求。
4)多風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng),在滿足風(fēng)量按需分配的前提下,各主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)壓應(yīng)接近。
5)每一個生產(chǎn)水平和每一采區(qū),必須布置回風(fēng)巷,實行分區(qū)通風(fēng)。
6)井下爆破材料庫必須有單獨的新鮮風(fēng)流,回風(fēng)風(fēng)流必須直接引入礦井的總回風(fēng)巷或主要回風(fēng)巷中。
7)井下充電室必須單獨的新鮮風(fēng)流通風(fēng),回風(fēng)風(fēng)流應(yīng)引入回風(fēng)巷。2、確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)
根據(jù)礦井瓦斯涌出量、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、煤層自燃傾向性及兼顧中后期生產(chǎn)需要等條件,提出多個技術(shù)上可行的方案,通過優(yōu)化或技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)。
三、礦井風(fēng)量計算
(一)、礦井風(fēng)量計算原則
礦井需風(fēng)量,按下列要求分別計算,并必須采取其中最大值。
(1)按井下同時工作最多人數(shù)計算,每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3;(2)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他實際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計算。
(二)礦井需風(fēng)量的計算
1、采煤工作面需風(fēng)量的計算
采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)該按下列因素分別計算,取其最大值。(1)按瓦斯涌出量計算:
qwi?100?qgwi?k式中:qwi——第i個采煤工作面需要風(fēng)量,m3/min
qgwi——第i個采煤工作面瓦斯絕對涌出量,m3/min
kgwi——第i個采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù),通常機(jī)采工作面取kgwi=1.2~1.6 炮采工作面取kgwi=1.4~2.0,水采工作面取kgwi=2.0~3.0
(2)按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計算:
采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件。其進(jìn)風(fēng)流溫度可根據(jù)風(fēng)流溫度預(yù)測方法進(jìn)行計 算。其氣溫與風(fēng)速應(yīng)符合表中的要求:
采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫 ℃ <15 15~18 18~20 20~23 23~26 采煤工作面風(fēng)速 m/s 0.3~0.5 0.5~0.8 0.8~1.0 1.0~1.5 1.5~1.8 采煤工作面的需要風(fēng)量按下式計算:
qwi?60?vwi?swikwli式中
vwi—第i個采煤工作面的風(fēng)速,按其進(jìn)風(fēng)流溫度從表中。籱/s,swi—第i個采煤工作面有效通風(fēng)斷面,取最大和最小控頂時有效斷面的平均值,m2 ;
kwi——第i 個工作面的長度系數(shù)。
3)按使用炸藥量計算:
qwi?25?awi
式中 25——每使用1kg炸藥的供風(fēng)量,m3/min;
——第i個采煤工作面一次爆破使用的最大炸藥量,kg。
4)按工作人員數(shù)量計算:
qwi?4?nwi
式中
4——每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量,m3/min
nwi——第i 個采煤工作面同時工作的最多人數(shù),個。
5)按風(fēng)速進(jìn)行驗算
按最低風(fēng)速驗算各個采煤工作面的最小風(fēng)量:
qwi?60?0.25?swi
按最高風(fēng)速驗算各個采煤工作面的最大風(fēng)量:
2、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量的計算:
qwi?60?4?swi
煤巷、半煤巖和巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量,應(yīng)按下列因素分別計算,取其最大值。
(1)按瓦斯涌出量計算:
qhi?100?qghi?kghi
式中
qhi——第i個掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量,m3/min
qghi——第i個掘進(jìn)工作面的絕對瓦斯涌出量;m3/min
kghi——第i個掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出不均勻和備用風(fēng)量系數(shù)。一般可取1.5~2.0。
qhi?25?ahi
(2)按炸藥量計算
式中
25——使用1kg炸藥的供風(fēng)量,m3/min;
ahi——第i個掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥量,kg
(3)按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計算
qhi??qhfi?khfi
式中
——第i個掘進(jìn)工件面同時運轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的和。
khfi——為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù),一般取1.2~1.3;進(jìn)風(fēng)巷道中無瓦斯涌出時取1.2,有瓦斯涌出時取1.3。
(4)按工作人員數(shù)量計算
qhi?4?nhi
式中 nhi——第i個掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù),人。(5)按風(fēng)速進(jìn)行驗算
按最小風(fēng)速驗算,各個巖巷掘進(jìn)工作面最小風(fēng)量:
qhi?60?0.15?shi
各個煤巷或半煤巖巷掘進(jìn)工作面的最小風(fēng)量;
qhi?60?4?sdi
按最高風(fēng)速驗算,各個掘進(jìn)工作面的最大風(fēng)量:
qhi?60?0.25?shi式中
shi——第i個掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積,m3、硐室需風(fēng)量計算
獨立通風(fēng)硐室的供風(fēng)量,應(yīng)根據(jù)不同類型的硐室分別進(jìn)行計算:
(1)機(jī)電硐室
發(fā)熱量大的機(jī)電硐室,按硐室中運行的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量進(jìn)行計算: 式中
qri——第個機(jī)電硐室的需風(fēng)量,m/min
——機(jī)電硐室中運轉(zhuǎn)的電動機(jī)(變壓器)總功率,kw
θ——機(jī)電硐室的發(fā)熱系數(shù),ρ——空氣密度,一般取1.25kg/m3 cp——空氣的定壓比熱,一般可取1kj/kgk δt——機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)流的溫度差,℃ 采區(qū)變電所及變電硐室,可按經(jīng)驗值確定需風(fēng)量
qri=60~80
m3/min
(2)爆破材料庫
qri=4*v/60
式中
v——庫房空積,m3
(3)充電硐室
按其回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計算
qri=200*qrhi
式中 qrhi——第個充電硐室在充電時產(chǎn)生的氫氣量,m3/min。
5、礦井總風(fēng)量計算
礦井的總進(jìn)風(fēng)量,應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點實際需要風(fēng)量的總和:
3qri?3600??n????cp?60??tqm?(?qwt??qht??qrt)?km11 式中∑qwl——采煤工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和,m3/min;
∑qhl——掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和,m3/min;
∑qrl——硐室所需風(fēng)量之和,m3/min;
km——礦井通風(fēng)系統(tǒng)(包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素)備用系數(shù),宜取1.15~1.25。
四、礦井通風(fēng)總阻力計算
(一)礦井通風(fēng)總阻力計算原則
1、礦井通風(fēng)設(shè)的總阻力,不應(yīng)超過2940pa。
2、礦井井巷的局部阻力,新建礦井按井巷摩擦阻力的10%計算,擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計算。
(二)礦井通風(fēng)總阻力計算
礦井通風(fēng)總阻力:風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井口起,到回風(fēng)井口止,沿一條通路(風(fēng)流路線)各個分支的摩擦阻力和局部阻力的總和,簡稱礦井總阻力,用hm表示。
對于礦井有兩臺或多臺風(fēng)主要通風(fēng)機(jī)工作,礦井通風(fēng)阻力按每臺主要通風(fēng)機(jī)所服務(wù)的系統(tǒng)分別計算。
在主要通風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限內(nèi),隨著采煤工作面及采區(qū)接替的變化,通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力也將因之變化。當(dāng)根據(jù)風(fēng)量和巷道參數(shù)直接判定最大總阻力路線時,可按該路線的阻力計算礦井總阻力;當(dāng)不能直接判定時,應(yīng)選幾條可能是最大的路線進(jìn)行計算比較,然后定出該時期的礦井總阻力。
礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最小時稱通風(fēng)容易時期。通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最大時亦稱為通風(fēng)困難時期。
對于通風(fēng)困難和容易時期,要分別畫出通風(fēng)系統(tǒng)圖。按照采掘工作面及硐室的需要分配風(fēng)量,再由各段風(fēng)路的阻力計算礦井總阻力。
計算方法:
沿著風(fēng)流總阻力最大路線,依次計算各段摩擦阻力
hf,然后分別累計得出容易和困難時期的總摩擦阻力
hf1 和
hf2。
通風(fēng)容易時期總阻力 :
hm1?hf1?he?hf1?(0.1~0.15)hf1?(1.1~1.15)hf1hm2?hf2?he?hf2?(0.1~0.15)hf2?(1.1~1.15)hf
2通風(fēng)困難時期總阻力:
h
hf 按下式計算: 式中 f??nhfihfi??iliuisi2qi2i?
1五、礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇
礦井通風(fēng)設(shè)備是指主要通風(fēng)機(jī)和電動機(jī)。
(一)礦井通風(fēng)設(shè)備的要求:
1、礦井必須裝設(shè)兩套同等能力的主通風(fēng)設(shè)備,其中一套作備用。
2、選擇通風(fēng)設(shè)備應(yīng)滿足第一開采水平各個時期工況變化,并使通風(fēng)設(shè)備長期高效率運行。
3、風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有一定的余量。
4、進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差在150m以上,或進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高相同,但井深400m以上時,宜計算礦井的自然風(fēng)壓。
(二)主要通風(fēng)機(jī)的選擇
1、計算通風(fēng)機(jī)風(fēng)量qf q f?kqm
式中
qf——主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量,m3/s;
qm——礦井需風(fēng)量,m3/s;
k——漏風(fēng)損失系數(shù),風(fēng)井不提升用時取1.1;箕斗井兼作
回硯用時取1.15;回風(fēng)回升降人員時取1.2。
2、計算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓
離心式通風(fēng)機(jī)(提供的大多是全壓曲線):
htdmin?hm?hd?hvd?hn
容易時期
困難時期
htdmax?hm?hd?hvd?hn
軸流式通風(fēng)機(jī)(提供的大多是靜壓曲線):
hsdmin?hm?hd?hn
容易時期
困難時期
hm--通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力;
hsdmax?hm?hd?hn
hd--通風(fēng)機(jī)附屬裝置(風(fēng)硐和擴(kuò)散器)的阻力;
hvd --擴(kuò)散器出口動能損失;
hn--自然風(fēng)壓,當(dāng)自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用相同時取“+”;自然風(fēng)壓與通風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用反向時取“-”。
3、初選通風(fēng)機(jī)
根據(jù)計算的礦井通風(fēng)容易時期通風(fēng)機(jī)的qf、hsdmin(或htdmin)和礦井通風(fēng)困難通風(fēng)機(jī)的qf、hsdmax(或htdmax)在通風(fēng)機(jī)特性曲線上,選出滿足礦井通風(fēng)要求的通風(fēng)機(jī)。
4、求通風(fēng)機(jī)的實際工況點
因為根據(jù)qf、hsdmin(或htdmin)和qf、hsdmax(或htdmax)確定的工況點,但設(shè)計工況點不一定恰好在所選擇通風(fēng)機(jī)的特性曲線上,必須根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工作阻力,確定其實際工況點。步驟:
1)計算通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)阻
用靜壓特性曲線時:
rsdmin?hrsdmax?hsdmaxq2fsdminq2frtdrtdmin??hhtdminq2ftdmaxq2f max 14
用全壓特性曲線時:
2)確定通風(fēng)機(jī)的實際工況點
在通風(fēng)機(jī)特性曲線上作通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)阻曲線,與風(fēng)壓曲線的交點即為實際工況點。
5、確定通風(fēng)的型號和轉(zhuǎn)速
根據(jù)通風(fēng)機(jī)的工況參數(shù)(qf、hsd、η、n)對初選的通風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全性比較,最后確定通風(fēng)機(jī)的型號和轉(zhuǎn)速。
6、電動機(jī)選擇
(1)通風(fēng)機(jī)的輸入功率按通風(fēng)容易和困難時期,分別計算風(fēng)所需的輸入功率nmin,nmax。
q(m3/s)(hmin,qfmin)rmaxmmaxrmin(hmax,qfmax)mminnmin?qfhsdmin1000?sqfhtdmin1000?sh(pa)nmax? qfhsdmax1000?snmin?
nmax?qfhtdmax1000?s
(2)、電動機(jī)的臺數(shù)及種類
ne?nmax?ke(?e?tr)nemin?nmin?nmax?ke(?e?tr)
當(dāng)nmin≥0.6nmax時,可選一臺電動機(jī),電動機(jī)功率為:
當(dāng)nmin<0.6nmax時,選二臺電動機(jī),其功率分別為:
初期:
后期按選一臺電機(jī)公式計算。ηe :電機(jī)效率,ηtr:傳動效率。
六、概算礦井通風(fēng)費用
噸煤通風(fēng)成本是通風(fēng)設(shè)計和管理的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
噸煤通風(fēng)成本主要包括下列費用:
1、電費(w1)
噸煤的通風(fēng)電費為主要通風(fēng)機(jī)年耗電費及井下輔助通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)電費之和除以年產(chǎn)量,可用如下公式計算:
w1?(e?ea)?dt
e——主要通風(fēng)機(jī)年耗電量,d——電價,元/kwh;
t——礦井年產(chǎn)量,噸;
ηv——變壓器效率,可取0.95;
ea——局部通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)的年耗電量;
ηw——電纜輸電效率
2、設(shè)備折舊費
3、材料消耗費用
4、通風(fēng)工作人員工資費用
5、專為通風(fēng)服務(wù)的井巷工程折舊費和維護(hù)費折算至噸煤的費用。
6、采每噸煤的通風(fēng)儀表的購置費和維修費用。
第五節(jié) 可控循環(huán)通風(fēng)概述
研究提出,七十年初在英國開始應(yīng)用。之后,包括中國在內(nèi)的許多國家也相繼對可控循環(huán)通風(fēng)進(jìn)行了研究和應(yīng)用。
定義:在低瓦斯礦中,當(dāng)采掘工作面位于礦井的邊遠(yuǎn)地區(qū),原有通風(fēng)系統(tǒng)不能保證按需供風(fēng),而該地區(qū)的回風(fēng)的風(fēng)質(zhì)又比較好時,可以在局部通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)、回風(fēng)之間安置通風(fēng)設(shè)備、設(shè)施和監(jiān)控設(shè)備,對回風(fēng)進(jìn)行合理循環(huán)控制加以再利用,以增加用風(fēng)地點的實際風(fēng)量。此種通風(fēng)方法稱為可控循環(huán)風(fēng)。
循環(huán)率:
??qc?100%qqqc循環(huán)風(fēng)機(jī) 16
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