采区通风设计说明说

1、 目 录 第一章 采区概况1.1 采区位置1.2 开采技术条件第二章 采区通风系统 2.1 采区通风系统要求2.2 采区进风上山与回风上山的选择与确定2.3 回采工作面的通风方式选择与确定第三章 采区风量的计算3.1 工作面的供风及工作面风量计算原则及要求3.2 回采工作面风量的计算3.3 掘进工作面风量的计算3.4 硐室风量的计算3.5采区风量分配第四章 采区通风阻力计算 4.1摩擦阻力的计算 4.2计算列表第五章 主要安全技术措施5.1防瓦斯安全技术措施 5.2防火安全技术措施第六章 避灾路线 第一章 采区概况1.1 地质条件 采区内只有采区内只有一层煤层，煤层属于厚煤层。煤层无瓦斯突出，

2、地板稳定，区内涌水较小，煤层埋藏稳定，构造简单。煤岩爆炸指数为34%70%,煤层瓦斯含量小，采区所属矿井属于低瓦斯矿井。 1.2开采条件 本采区为某矿第二水平某采区，采区上部标高-250m，下不标高-550m。本采区东西为已采三采区，西面为四采区。区内煤层埋藏稳定、构造简单，煤质中硬，自然发火期312个月。走向长度2020m，倾向长度为1160m，倾角为15。采煤工艺选取为综采，两翼走向长壁开采方式。采区相对瓦斯涌出量5m3/吨日，属于瓦斯矿井。采区绝对瓦斯涌出量5m/min运输大巷在-550m标高，回风大巷标高-250m标高，采区生产能力120万t。 第2章 采区通风系统2.1 采区通风系统

3、要求采区通风系统主要决定于采区巷道布置和采煤方法，同时要满足通风的特殊要求。如瓦斯大或地温高，有时是决定通风系统的主要条件。在确定采区通风系统时，应遵守安全、经济、技术先进合理的原则，满足下列基本要求：（一）采区必须实行分区通风。1、准备采区，必须在采区构成通风系统以后，方可开掘其它巷道。2、采煤工作面必须在采区构成完整的通风、排水系统后，方可回采。3高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少1 条专用回风巷；4低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置1条专用回风巷。5、采区的进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进

4、风巷、一段为回风巷。（二）采、掘工作面应实行独立通风。（三）在采区通风系统中，要保证风流流动的稳定性，采掘工作面尽量避免处于角联风路中。（四）在采区通风系统中，应力求通风系统简单，以便在发生事故时易于控制风流和撤退人员。（五）对于必须设置的通风设施(风门、风桥、挡风墙等)和通风设备(局部通风机、辅助通风机等)，要选择好适当位置，严把规格质量，严格管理制度，保证通风设备安全运转。尽量将主要风门开关、局部通风机开停等状态参数和风流变化参数纳入到矿井安全监控系统中，以便及时发现和处理问题。（六）在采区通风系统中，要保证通风阻力小，通风能力大，风流畅通，风量按需分配。因此，应特别注意加强巷道的维护，及

5、时处理局部冒顶和堵塞，支护良好，保证有足够的断面。（七）在采区通风系统中，尽量减少采区漏风量，并有利于采空区瓦斯的合理排放及防止采空区浮煤自燃，使新鲜风流在其流动路线上被加热与污染的程度最小。（八）设置消防洒水管路、避难硐室和灾变时控制风流的设施。明确避灾路线和安全标志。必要时，建立瓦斯抽放系统、防灭火灌浆系统。（九）采区绞车房和变电所，应实行分区通风。2.2采区进回风上山的选择与确定1、单一煤层布置通常，一个采区布置两条上山。一条是运煤上山，另一条是轨道上山。当采区生产能力大，产量集中、瓦斯涌出量大时，可增设专用的通风上山。布置两条上山时，可用轨道上山进风、输送机上山回风；也可用输送机上山进

6、风、轨道上山回风。这些做法各有利弊，现分析如下：采用轨道上山进风、输送机上山回风的通风系统，虽然避免上述的缺点，但输送机设备处于回风流中，轨道上山的上部和中部甩车场都要安装风门，风门数目较多。这种通风的好处是新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热的影响，工作面卫生条件好；轨道上山的绞车房易于通风；下部车场不设风门。但轨道上山的上部和中部车场凡与回风巷相连处，均要设风门与回风隔开，为此车场巷道要有适当的长度，以保证两道风门之间有一定的间距，以解决通风与运输的矛盾。采用输送机上山进风，轨道上山回风的通风系统，由于风流方向与运煤方向相反，容易引起煤尘飞扬，使进风的煤尘浓度增大；煤炭在运输过程中所

7、用处的瓦斯，可是尽风流的瓦斯浓度增高，影响工作面的安全卫生条件；输送机设备所散发的热量，使进风流温度升高。此外，需在轨道上山下部车场内安设风门，此处运输矿车来往频繁，需要加强管理，防治风流短路。三条上山，为单一煤层三条上山的采区通风系统。上山均布置在煤层中，其中一条为胶带输送机上山，一条为轨道上山，一条为专用回风上山。这种采区通风系统，是采用胶带输送机上山与轨道上山作采区主要进风巷，回风上山作采区专用回风巷。这样使专用回风上山中没有机械和电器设备，而且绞车运输与胶带运输又互不干扰，比较安全，采区通风系统简单，通风管理容易。 综合以上各种上山选择的优缺点，以及本采区的地质与开采条件，选择轨道上山

8、进风，输送机上山回风的通风系统较为适合。 2.3 回采工作面的通风方式选择工作面通风方式及优缺点的比较通风方式适应条件及优缺点U型通风方式后退式一进一回，在我国使用比较普遍，其优点是结构简单，巷道维修量小，工作面漏风小，风流稳定，易于管理，但上隅角瓦斯容易超限，工作面进、回风巷要提前掘进。此种通风方是对了解煤层赋存状况，掌握甲烷、火的发生、发展规律，较为有利。由于巷道均维护在煤体重，因而巷道的漏风率减少，适用于低瓦斯矿井前进式一进一回，可缓和采，掘紧张关系，采空区瓦斯不涌向工作面，而涌向回风顺曹。其缺点是：采空区漏风不易管理，且需沿空护巷。这种通风系统适用于推进距离，低瓦斯，自燃倾向性弱的煤层

9、Y型通风方式两进一回，在回采工作面的上、下端各设一条进风巷道，另外在采空区一侧设回风道。优点为：可以很好的解决工作面上隅角瓦斯超限问题，改善了工作环境，提高回收率。E型通风方式两进一回，下两条为进风巷，上面为回风巷。优点：使下回风平巷和下部工作面回风速度降低，抑制煤尘飞扬，降低采空区温度。但是容易引起工作面上隅角瓦斯超限。W型通风方式两进一回，或一进两回。优点：相邻工作面公用一个进或回风巷，减少了巷道的开掘和维护，漏风少，利于防火，在近水平煤层的综采工作面中应用较广。Z型通风方式一进一回，前期掘进巷道工程量小，风流比较稳定，采空区漏风介于U型后退和U型前进式之间，但需要沿空护巷和控制经过踩空区

10、的漏风，其难度较大 综合以上工作面通风方式及优缺点的比较，以及本采区的地质与开采条件，回采工作面选择U型前进式通风方式较为适合。第3章 采区风量的计算3.1 采区风量的计算原则及要求1、矿井需风量计算原则矿井需风量应按照“由里往外”的计算原则，由采、掘工作面、硐室和其他用风地点的实际最大需风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，计算出矿井总风量。1）按该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4 m3。2）按该用风地点风流中的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度、风速以及温度等都符合规程的有关规定分别计算，取其最大值。2、矿井需风量计算 无论矿井或采区的供风量，均按该地区各个实际用

11、风地点，按照风量计算依据，分别计算出各个用风地点的实际最大需风量，从而求出该地区的风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，作为该地区的供风量，即由采、掘工作面、硐室和其它用风地点计算到各个采区和全矿井总风量。3、2 回采工作面风量的计算1、 采煤工作面需风量的计算 采煤工作面的风量应按下列因素分别计算，取其最大值。（1） 按瓦斯涌出量计算 =100（381851440）1.6=3181.7 绝对瓦斯涌出量为：Q=6.250912460 =21.92 根据煤矿安全规程规定：绝对瓦斯涌出量大于5时，须设专用瓦斯排放巷，经调整后取绝对瓦斯涌出量为Q=4. =10041.2=480 式中：-第i个采煤工

12、作面需要风量，； -第i个采煤工作面瓦斯平均绝对涌出量，。可根据该采煤工作面煤层埋藏条件、地质条件、开采方法、顶板管理、瓦斯含量、瓦斯来源等因素进行计算。抽放矿井的瓦斯涌出量，应相对瓦斯抽放量进行计算。生产矿井可按条件相似的工作面推算; -第i个采煤工作面因瓦斯用处不均匀的备用风量系数，他好似该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时，在整个工作面开采期间，均匀间隔的选取不少于5个昼夜，进行观测，得出5个比值，取其最大值。通常根据采煤方法各个采煤工作面瓦斯用处不均匀的备用风量系数选取。各种采煤工作面瓦斯涌出量不均匀的备用风量系数采煤方法机采工作面 1.2

13、-1.6 炮采工作面 1.4-2.0 水采工作面 2.0-3.0 当采煤工作面有其他有害气体涌出时，也可按有害气体涌出量和不均匀系数，使其稀释到煤矿安全规程规定的最高允许浓度计算。（2） 按工作面进风流温度计算采煤工作面应有良好的气候条件。进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气候与风速应符合采煤工作面空气温度与风速对应表的规定。采煤工作面空气温度与风速对应表采煤工作面进风流气温/采煤工作面风速/（m/s）1515-1818-2020-2323-260.3-0.50.5-0.80.8-1.01.0-1.51.5-1.8采煤工作面的需要风量计算 =601.511.11.4=1398.6式中

14、：-第i个采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流温度从采煤工作面空气温度与风速对应表中选取，； -综采工作面，用支撑式支护时S=3.75（M-0.3）；使用掩护式支撑时，S=3（M-0.3）;M为煤层开采高度，m； -第i个采煤工作面的长度系数。可按采煤工作面长度风量系数表选取。 采煤工作面长度风量系数表采煤工作面长度/m工作面长度风量系数5050-8080-120120-150150-1801800.80.91.01.11.21.30-1.40（4） 按工作人员数量计算： 按每人每分钟应供给4m3新鲜风量计算：=450=200式中：-第i个采煤工作面同时工作的最多人数，人。（5） 低瓦斯矿井综

15、采工作面所需风量 设计院情报协作组建议的参数计算式如下： =200x2.42x1.41x1.0x1.0=682.44 m3/min （7-2-7）式中 采高系数，当采高h2 m时，；当h2m时，； 温度系数，以L表示工作面长度，则； 温度系数，见表7-2-2。表7-2-2工作面温度系数工作面温度，151617182223242526温度系数，K30.70.81.01.21.4 支架后方控顶系数。顶板易于冒落时，1；需要强制放顶时，1.1； 200综采工作面基本风量。相当于采高h1.0m，工作面风速为1.5 m/s，控顶距为4 m，有效通风断面系数为0.55时的风量，m3/min 按风速进行验算

16、：按煤矿安全规程规定的最低风速，验算最小风量： =600.2511.1=166.5综采和综放工作面的最小风量验算： =600.511.1=333按煤矿安全规程规定的最高风速，验算最大风量： =60411.1=2664式中：-第i个采煤工作面的平均有效断面积，m2。所以 166.5 2664 即采煤工作面风量480合适. 3.3 掘进工作面风量的计算 煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面的需风量，应按下列因素分别计算，取其最大值：（1）按瓦斯涌出量计算： =1000.4652.0=93式中：-第i个掘进工作面的需风量，； -第i个掘进工作面的平均绝对瓦斯涌出量，。按该工作面煤层的地质条件、瓦斯含量和掘

17、进方法等因素进行计算，抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量。生产矿井可按条件相似的掘进工作面来推算之。 -第i个掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，其含义和观察计算方法与采煤工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数相似。通常，机掘工作面取=1.5-2.0.炮掘工作面取=1.8-2.5.当有其他有害气体时，应根据煤矿安全规程规定的允许浓度按上式计算的原则计算所需风量。按工作人员数量计算： =425=100式中：-第i个掘进工作面同时工作面的最多人数，人。（2） 按局部通风机吸风量计算： （一般长度在1000m以内的单巷掘进，可选直径为500mm以下的风筒；长度在1000m以上的单巷掘进，宜选用

18、600mm以上的大直径风筒。）所以风机选用NO.6号FD2系列局部通风机。（风量：285-465）. =2851.3=370.5式中：-第i个掘进工作面同时运转的局部通风额定风量的和，； -为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数，一般取1.21.3，进风巷中无瓦斯涌出时取1.2，有瓦斯涌出时取1.3.（3） 按风速进行计算：按煤矿安全规程规定的最低风速，验算最小风量：有瓦斯涌出的岩巷： =600.1511.1=99.9按煤矿安全规程规定的最高风速，验算最大风速: =60411.1=2664-第i个掘进工作面巷道的净断面积。m2。(6) 按上述条件计算的最大值，再按配置独立送风（非串联）局部通风

19、机太熟和型号的额定吸风量总和的计算： =2851.25=356.25式中：-同时运转的局部通风机额定风量的综合，； -防止局部通风机洗循环风的风量备用系数，进风巷中无瓦斯时取1.15，有瓦斯时取1.25. 即：356.25 2664；所以选择风机合适，风量 370.5 为局部风机吸风量。3.4 硐室风量的计算 各个独立通风硐室的供风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算：（1） 机电硐室：采区小型机电硐室，按经验值确定需风量或取60-80。（2） 绞车房：采区硐室，按经验值确定需风量或取60-80。（3） 采区需风量计算： =（1398.6+370.5+80+92.46）1.1=1941.53.

20、5 采区风量分配3.5.1分配原则采区风量确定后，分配给各用风地点的风量，用不得低于其计算的需风量；所有巷道度偶应分配一定的风量；分配后的风量，应保证采区内各处瓦斯及有害气体浓度、风速等满足煤矿安全规程的各项要求。3.5.2、总风量校核验算：先将以上计算得出的采区总风量中减去独立回风的掘进风量和硐室风量，按相关原则对剩余的风量进行大致的分配。即：Qm=1941.16 =1941.16-（370.5+80）=1491.06式中：-采区总风量中减去独立回风的掘进风量和硐室风量后的剩余风量，； -采区总风量，； -各掘进工作面所需风量之和，； -各硐室所需风量之和，；剩余风量分配方法是：先用下式计算

21、回采工作面日产一顿煤所需配合的风量，即：=1491.06/（3741.64+1909）=0.264(）/（）式中：-回采工作面日产一吨煤所需配给的风量，（）/（） -各个回采工作面的日产量之和，； -各个备用工作面的计划日产量之和，。分配给各个回采工作面的风量为： =987.8分配给各个备用工作面的风量为： =503.98第4章 采区总阻力的计算4.1 摩擦阻力的计算原则 矿井通风总阻力的计算原则： （1）如果矿井服务年限不长（10-20），选择达到设计产量后通风容易和困难两个时期分别计算其通风阻力；若矿井服务年限较长（30-50）, 只计算头15-25年左右通风阻力容易和困难两个力时期的通风

22、阻。为此必须先绘出这两个时期的通风网络图。如附图1 2、通风容易和通风困难两个时期总阻力的计算，应沿着这两个时期的最大通风阻力风路，分别计算各段井巷的通风阻力，然后累加起来，作为这两个时期矿井的通风阻力。最大通风阻力风路可根据风量和巷道参数（断面积、长度等）直接判断确定，不能直接确定时，应选几条可能最大的路线进行计算比较。 3、矿井通风总阻力不应超过2940Pa。 4、矿井井巷的局部阻力，新建矿井（包括扩建矿井独立通风的扩建区）宜按井巷摩擦阻力的10%计算；扩建矿井宜按井巷摩擦阻力15%计算。 4.2 计算列表（附最后页-为矿井通风时期井巷摩擦阻力计算表） 4.3采区总阻力计算沿矿井通风容易和

23、困难两个时期通风阻力的最大风路（入风井口到风硐之前）,分别用下式计算各段井巷的摩擦阻力： 值可以从表中查的，或选用相似矿井的实测数据。将各段井巷的摩擦阻力累加后并乘以考虑局部阻力的系数即为两个时期的井巷通风总阻力。即：摩擦阻力可按表进行计算: =1.3155.01=201.51Pa 第五章 采取安全专题设计 -瓦斯事故的预防预处理5.1 预防瓦斯事故措施 一 、加强通风管理，防止瓦斯积聚1、为强化采掘工作面瓦斯管理，每月由矿总工程师组织有关人员对所有采掘工作面进行瓦斯防治评价，凡没有参与评价或未通过评价的采掘工作面不准生产。 2、任何人不得随意拆除或破坏通风设施，保证全矿井通风设施齐全可靠，操

24、作灵活。所有风门必须实现正反向风门闭锁，防止风流短路或紊乱。3、风门之间的间距不得小于5m，反向风门距工作面回风巷不得小于10m，与工作面的最近距离一般不得小于70m,如小于70m时应设置3道反向风门。3、井下主要进回风巷、采区进回风巷之间风门应联锁完好，能自动关闭，确保通风系统稳定可靠。4、矿井每月必须进行不少于三次的全面测风，及时掌握各巷道、采掘工作面和硐室风量的分配情况。 5、各采掘工作面的供风量必须满足生产需要和规程的规定，任何人不得随意改变供风量和通风系统。具有突出危险的采掘工作面必须制订专项防治煤与瓦斯突出安全技术措施。6、抓好巷道维修工作，确保足够的通风断面，严防冒顶堵塞巷道事故

25、的发生，通风巷道由生产技术科、安全质量监察科、通风科、维修队、开拓队经常派人检查维护，确保通风系统稳定可靠。6、所有煤巷掘进工作面应按系列化装备管理，新设计巷道开口施工前瓦斯传感器、风筒、水管、压风管路、电话必须安装到位。局部通风机坚持停工不停风，防止瓦斯积聚。7、井下所有盲巷必须及时密闭，通风科每旬对井下所有巷道、密闭及防灭火情况全面检查一次，检查后及时向安全监察科、总工程师汇报。 8、严禁串联通风或其他不符合规程规定的扩散通风、老塘通风。9、掘进工作面开工前必须实现“双回路供电”、“三专两闭锁”，突出矿井应实现“双三专”等系列化装备项目。10、采掘面过采空区或老巷时，必须制订专项防治瓦斯及其他有害气体的安全技术措施。火灾的处理方法1、发生火灾时的行动原则：在井下不论任何人发现了烟气或明火等火灾灾情，均应立即向现场领导汇报，并迅速通知在附近工作的人员，现场人员在尽可能判明事故性质、地点及灾害程度、蔓延方向等情况的同时迅速向调度中心报告。如火势不大，应根据现场条件立即组织力量将火扑灭。如火灾范围大或火势猛，现场人员无法抢救，同时人身安全有受到威胁的可能或是其他地区发生火灾接到撤退命令时，应立即进行自救和组织避灾。2、矿调度中心在接到报告后，应根据火灾的情况，采取下列措施：(1)通知灾区全体