礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整技術(shù)措施
第一章、礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
一、通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀
我礦通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為抽出式。地面安設(shè)2臺(tái)同型號(hào)對(duì)旋軸流式扇風(fēng)機(jī)（1用1備）；主扇型號(hào)為FBD60-NO.27型，額定功率為2×355kw，風(fēng)量范圍4500～10200m3/min，風(fēng)壓范圍：860～5120Pa。目前礦井實(shí)際總回風(fēng)量為5400m3/min，負(fù)壓為2600Pa。
二、存在問(wèn)題
主要存在以下幾方面問(wèn)題：
1、回風(fēng)斜井?dāng)嗝嫘。L(fēng)速高達(dá)13.5m/s，不符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定；
2、通風(fēng)負(fù)壓大，多次造成1501采空區(qū)自燃發(fā)火；
3、主扇耗電量大，同時(shí)損壞頻率高；
4、隨著礦井生產(chǎn)能力提高，風(fēng)量不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要。
第二章? 通風(fēng)阻力計(jì)算及調(diào)整方案
第一節(jié)?? 通風(fēng)阻力計(jì)算
調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)前，應(yīng)先對(duì)調(diào)整前后的通風(fēng)阻力進(jìn)行計(jì)算分析；只有在有利于提高礦井通風(fēng)能力的前提下，方可進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整。
一、通風(fēng)阻力計(jì)算公式如下
1、礦井通風(fēng)阻力計(jì)算
摩擦阻力的計(jì)算：
hf=RfQ2?? pa
式中：hf——井巷的摩擦阻力，pa；
Rf——井巷的摩擦風(fēng)阻，Ku；
Q——井巷風(fēng)量，m3/s
其中：Rf=αLU/S3
式中：α——井巷的摩擦阻力系數(shù)；
L——井巷的長(zhǎng)度；m
U——井巷周邊長(zhǎng)度，m
S——井巷的斷面積，m2
式中摩擦阻力系數(shù)（α值）在《礦井通風(fēng)》中查表得出
2、局部阻力的計(jì)算
根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，局部阻力不單獨(dú)計(jì)算，取摩擦阻力的15%作為局部阻力，即：
he=hf×15%
通風(fēng)阻力的計(jì)算
h=he+hf
式中：hf——井巷的通風(fēng)阻力，pa
he——井巷的局部通風(fēng)阻力，pa
調(diào)整前路線(xiàn)通風(fēng)阻力計(jì)算
| 序 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?號(hào) | 井巷名稱(chēng) | 摩擦阻力 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?系數(shù)（a） | 長(zhǎng)度 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?L(m) | 周長(zhǎng)U(m) | 凈斷面S(m2) | 風(fēng)量Q ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(m3/min) | 風(fēng)速V ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(m/s) | 風(fēng)阻hf ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(pa) |
| 1 | 礦總回風(fēng)斜井 | 0.0098 | 352 | 8.8 | 5.4 | 4400 | 13.5 | 1022 |
| 2 | （1-6）六聯(lián)巷 | 0.016 | 277 | 10.8 | 7 | 4155 | 9.98 | 681 |
| 3 | 六聯(lián)巷-新總回風(fēng)巷 | 0.0098 | 55 | 11 | 7 | 3975 | 9.46 | 75 |
| 4 | 新總回風(fēng)巷（小段） | 0.0068 | 68 | 12.5 | 13.9 | 3925 | 4.7 | 9 |
| 5 | 總???? 計(jì) | 752 | 1787 | |||||
| 6 | 局布阻力 | 按礦井總阻力的15%計(jì)算 | 268 | |||||
| 7 | 總阻力∑h | 2055 | ||||||
調(diào)整后通風(fēng)路線(xiàn)阻力計(jì)算
| 序 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?號(hào) | 井巷名稱(chēng) | 摩擦阻力 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?系數(shù)（a） | 長(zhǎng)度 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?L(m) | 周長(zhǎng)U(m) | 凈斷面S(m2) | 風(fēng)量Q ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(m3/min) | 風(fēng)速V ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(m/s) | 風(fēng)阻hf ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(pa) | |
| 1 | 二水平回風(fēng)巷（1） | 0.0068 | 180 | 15.09 | 15.5 | 5000 | 5.3 | 33 | |
| 2 | 二水平回風(fēng)巷（2） | 0.0068 | 268 | 15.29 | 16.01 | 4500 | 4.6 | 36 | |
| 3 | 1353回風(fēng)聯(lián)巷 | 0.0068 | 34 | 12.6 | 14 | 4500 | 5.35 | 5.9 | |
| 4 | 135回風(fēng)繞道 | 0.015 | 190 | 13.2 | 9.89 | 4000 | 6.7 | 170 | |
| 5 | 135回風(fēng)下山段 | 0.0098 | 39 | 11.05 | 7.8 | 4400 | 9.4 | 47.8 | |
| 6 | 總?? 計(jì) | 711 | 292.7 | ||||||
| 6 | 局布阻力 | 按礦井總阻力的15%計(jì)算 | 43.9 | ||||||
| 7 | 總阻力∑h | 336.6 | |||||||
注：以上巷道風(fēng)量是按風(fēng)路調(diào)整后需風(fēng)量計(jì)算；135回風(fēng)繞道為（135延長(zhǎng)段和1353材料道）。
三、等積孔計(jì)算
A=1.1896Q/√hf
式中：A——通風(fēng)等積孔，m2
Q——主扇風(fēng)量，m3/s
hf ?????井巷的通風(fēng)阻力，pa
調(diào)整前礦井實(shí)測(cè)通風(fēng)總阻力? hf= 2600 pa；因此可以計(jì)算調(diào)整后的全礦井通風(fēng)阻力；hf=（2600-2055）+336.6=881.6 pa
a、調(diào)整前的通風(fēng)等積孔: A=1.1896Q/√ hf
=1.1896×90/51=2.1
B、調(diào)整后的通風(fēng)等積孔:A=1.1896Q/√ hf
=1.1896×90/29.69=3.6
4、結(jié)果分析
1、調(diào)整前后通風(fēng)路線(xiàn)和通風(fēng)阻力分析：
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：全礦井通風(fēng)路線(xiàn)總長(zhǎng)度4559米，通風(fēng)阻力為2600pa。調(diào)整路線(xiàn)為752米，通風(fēng)阻力2055pa；其中，回風(fēng)斜井段長(zhǎng)度為629米，阻力為1958pa。
數(shù)據(jù)分析：調(diào)整前路線(xiàn)占全礦通風(fēng)路線(xiàn)的16.5%，通風(fēng)阻力占全礦通風(fēng)阻力的79%；（其中：回風(fēng)斜井段占全礦通風(fēng)阻力的75%）；調(diào)整后路線(xiàn)占全礦通風(fēng)路線(xiàn)的15.6%，通風(fēng)阻力占全礦通風(fēng)阻力12.9%，比調(diào)整前少56.1%。
2、通風(fēng)等積孔由原來(lái)的2.1m2增加到3.6 m2，提高了1.7倍。
3、從計(jì)算可結(jié)果可以看出，大幅度降低了礦井的通風(fēng)阻力，提高了扇風(fēng)機(jī)的工作效率。
4、解決了風(fēng)速超限的問(wèn)題，使礦井風(fēng)速由原來(lái)的13.5m/s降到5.3m/s，符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。
5、同時(shí)減少了向1501采空區(qū)的漏風(fēng)量，降低了自燃發(fā)火的機(jī)率。
結(jié)果證明：此次通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整有利于提高礦井的通風(fēng)能力
第二節(jié)??? 系統(tǒng)調(diào)整方案
一、先將1371工作面回風(fēng)引入二水平回風(fēng)巷
具體做法：在1371回風(fēng)聯(lián)巷與二水平回風(fēng)巷之間施工一條12m長(zhǎng)的平巷，直接與二水平回風(fēng)巷貫通。
二、然后將二采區(qū)回風(fēng)引入二水回風(fēng)巷
具體做法：在1353區(qū)域掘進(jìn)3條巷道與二水平回風(fēng)貫通，施工長(zhǎng)度：165米；巷道施工結(jié)束后，便可將二采區(qū)回風(fēng)引入二水平回風(fēng)巷。
具體通風(fēng)路線(xiàn)見(jiàn)：調(diào)整前、后的通風(fēng)系統(tǒng)圖。
第二章??? 通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整的安全技術(shù)措施
第一節(jié)、1371工作面通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整措施
一、生技科首先確定施工聯(lián)巷的具體位置。
二、通防科將11KW的風(fēng)機(jī)接到開(kāi)窩點(diǎn)。開(kāi)窩前應(yīng)先將1371回風(fēng)聯(lián)巷的調(diào)節(jié)窗開(kāi)大，確保風(fēng)機(jī)不喝循環(huán)風(fēng)。
三、該聯(lián)巷掘進(jìn)長(zhǎng)度只有12米，通防科應(yīng)及時(shí)做好貫通后的準(zhǔn)備工作。
四、透窩前2米時(shí)，通防科管理人員必須現(xiàn)場(chǎng)指揮。當(dāng)透窩洞口有0.4平方時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉調(diào)節(jié)窗、再停風(fēng)機(jī)，然后在聯(lián)巷中設(shè)置臨時(shí)擋風(fēng)墻。
五、巷道貫通后，兩條通風(fēng)路線(xiàn)：
即：1371工作面回風(fēng)→礦回風(fēng)斜井→地面
1371工作面回風(fēng)→二水平回風(fēng)巷→地面
六、通防科應(yīng)及時(shí)調(diào)整1371工作面的風(fēng)量，并檢查該區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng)是否穩(wěn)定可靠。
第二節(jié)?? 二采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整的安全措施
一、布置巷道
1、由于調(diào)整該通風(fēng)系統(tǒng)，需要在M5煤層中掘進(jìn)130米的巷道。分別為：1353材料道、1353專(zhuān)用回風(fēng)巷、1353回風(fēng)聯(lián)巷。
2、施工三條巷道需要透窩兩次。首先是1353專(zhuān)用回風(fēng)巷與1353運(yùn)輸上山透窩；然后是1353回風(fēng)聯(lián)巷與1353專(zhuān)用回風(fēng)巷透窩。
二、第一次透窩安全措施
1、1353材料道與1353專(zhuān)用回風(fēng)巷貫通前后，通風(fēng)線(xiàn)路如下：
貫通前：1353原材料道回風(fēng)→1353回風(fēng)巷→礦回風(fēng)斜井；
貫通后：1353原材料道回風(fēng)→1353專(zhuān)用回風(fēng)巷→1353材料道→135運(yùn)輸下山延長(zhǎng)段→礦回風(fēng)斜井。
此次風(fēng)路線(xiàn)調(diào)整后，只有原1353材料道回風(fēng)路線(xiàn)延長(zhǎng)150米，對(duì)二采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)無(wú)影響。
2、透窩前10米時(shí)，通防科首先在1353回風(fēng)巷設(shè)置好擋風(fēng)簾，并準(zhǔn)備好木板擋風(fēng)墻的材料。
3、距透窩還有5米時(shí)，掘進(jìn)工區(qū)要及時(shí)通知通防科，通防科管理人員必須現(xiàn)場(chǎng)指揮。
4、瓦檢員必須先檢查被透窩巷道的瓦斯?jié)舛龋挥性诒煌父C巷道里的瓦斯?jié)舛仍?%以下方可進(jìn)行透窩。
5、當(dāng)透窩洞口有0.5平方時(shí)，先將擋風(fēng)簾放下，然后再停止1353材料道的風(fēng)機(jī)；掘進(jìn)工區(qū)應(yīng)及時(shí)將透窩洞口擴(kuò)大，直到該巷道施工結(jié)束。
6、通防科應(yīng)及時(shí)將擋風(fēng)簾改成木板擋風(fēng)墻，使1353原材料的回風(fēng)全部從1353專(zhuān)用回風(fēng)巷進(jìn)入礦回風(fēng)斜井。
四、第2次透窩安全措施
1、1353回風(fēng)聯(lián)巷與1353專(zhuān)用回風(fēng)巷貫通后的兩條通風(fēng)路線(xiàn)：1）、二采區(qū)回風(fēng)→1353回風(fēng)巷→1353專(zhuān)用回風(fēng)巷→二水平回風(fēng)巷；
2）、二采區(qū)回風(fēng)→135延長(zhǎng)段→1353材料道→1353專(zhuān)用回風(fēng)巷 → 二水平回風(fēng)巷。
2、通防科提前做好準(zhǔn)備工作。
3、距透窩2米時(shí)，通防科管理人員必須在現(xiàn)場(chǎng)指揮。
4、當(dāng)透窩洞口有0.5平方時(shí)，將1353回風(fēng)聯(lián)的風(fēng)機(jī)停止即可。掘進(jìn)工區(qū)應(yīng)及時(shí)擴(kuò)大透窩巷道直到施工結(jié)束。
5、巷道貫通后通防科應(yīng)及時(shí)調(diào)整風(fēng)量。
第三節(jié)?? 全礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整的措施
一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整步驟如下：
1、先將二水平回風(fēng)巷上口的調(diào)節(jié)風(fēng)墻拆除。
2、在回風(fēng)斜井六聯(lián)向里4米處砌筑調(diào)節(jié)風(fēng)墻。
二、注意事項(xiàng)
1、及時(shí)測(cè)量全礦井各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量，并根據(jù)需要調(diào)整風(fēng)量；如果需要調(diào)整礦井的總風(fēng)量時(shí)，可以先采取控制蝶閥的角度進(jìn)行。
2、調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)過(guò)程中嚴(yán)禁瓦斯超限。
