AQ1028-2006 煤矿井工开采通风技术条件.doc

煤矿井工开采通风技术条件 AQ1028-2006 1 范围 本标准规定了采用井工方式开采的煤矿的基本通风技术条件。 本标准适用于全国井工开采的煤矿包括新建和改、扩建矿井。 2 规范性引用文件 下列文件中包含的部分条款通过本标准引用而成为本标准条文。本标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 煤矿安全规程2004年版 GB 50215--2005煤炭工业矿井设计规范 3 术语和定义 3.1 矿井通风 向矿井连续输送新鲜空气供给人员呼吸稀释并排出有害气体和浮尘改善井下气候条件的作业。 3.2 矿井通风系统 矿井通风方式、主要通风机的工作方法、矿井通风网络和通风设施的总称。 3.3 矿井通风方式 指矿井进风井和出风井的布置方式。 3.4 矿井通风方法 指矿井主要通风机的工作方法。 3.5 矿井通风网络 通风系统中表示风道分支连接形式和风流方向的结构系统习惯称风网。 3.6 中央并列式通风 进风井和出风井并列位于井田走向中央的通风方式。 3.7 中央分列式通风又称中央边界式通风 进风井位于井田走向的中央出风井位于井田沿边界走向中部的通风方式。 3.8 对角式通风 进风井位于井田中央出风井位于两翼或出风井位于井田中央进风井位于两翼的通风方式。 2 3.9 混合式通风 井田中央和两翼边界均有进、出风井的通风方式。 3.10 主要通风机 安装在地面的向全矿井、一翼或一个分区供风的通风机。 3.11 局部通风机 向井下局部地点供风的通风机。 3.12 辅助通风机 某分区通风阻力过大主要通风机不能供给足够风量时为了增加风量而在该分区使用的通风机。 3.13 通风机工况点 通风机个体特性曲线与矿井风阻特性曲线在同一坐标图上的交点。 3.14 矿井空气 来自地面的新鲜空气和井下产生的有害气体及浮尘的混合体。 3.15 矿井气候条件 矿井空气温度、湿度、大气压力和风速等反映的综合状态。 3.16 风量 单位时间内流过井巷或风筒的风流体积。 3.17 矿井有效风量 送到采掘工作面、硐室和其他用风地点的风量之总称。 3.18 矿井有效风量率 矿井有效风量占矿井总进风量的百分数。 3.19 需风量 矿井生产过程中为供人员呼吸稀释和排出有害气体、浮尘创造良好气候条件所需要的风量。 3.20 机械通风 利用通风机产生的风压对矿井和井巷进行通风的方法。 3.21 自然通风 利用自然风压对矿井或井巷进行通风的方法。 3.22 局部通风 利用局部通风机或主要通风机产生的风压对局部地点进行通风的方法。 3.23 全风压通风 3 利用矿井主要通风机产生的风压和通风设施向采、掘工作面和硐室等用风地点供风的通风方法。 3.24 扩散通风 利用空气中分子的自然扩散运动对局部地点进行通风的方式。 3.25 通风机附属装置 用以引导风流、降低矿井通风点阻力提高主要通风机的有效静压、保护主要通风机免受爆炸冲击波的破坏实现灾变时期矿井反风的主要通风机的配套装置。 3.26 分区通风 井下各用风地点的回风直接进入采区回风巷或总回风巷的通风方式。 3.27 串联通风 井下用风地点的回风再次进入其他用风地点的通风方式。 3.28 压入式通风 通风机向井下或风筒内压入空气的通风方法。 3.29 抽出式通风 通风机从井下或局部用地点抽出污浊空气的通风方法。 3.30 上行通风 风流沿采煤工作面由下向上流动的通风方式。 3.31 下行通风 风流沿采煤工作面由上向下流动的通风方式。 3.32 反风风门 与正常风门开启方向相反的风门。 3.33 矿井通风阻力 矿井风流流动过程中在风流内部粘滞力和惯性力、井巷壁面的外部阻滞、障碍物的扰动作用下部分机械能不可逆地转换为热能而引起的机械能损失。 3.34 等积孔 衡量矿井或风巷通风难易程度的假想薄壁孔口面积值。 3.35 通风设施 为保证进入矿井的风量能按生产的需要定向、定量地流向用风地点而在通风网络中设置用以引导、隔断和控制风流的设施又称通风构筑物。 3.36 风量调节 4 为了满足采掘工作面和硐室所需风量对矿井总风量或局部风量进行的调节工作。 3.37 矿井反风 为防止灾害扩大和抢救人员的需要而采取的迅速倒转风流方向的措施。 3.38 矿井通风测量 测定矿井通风参数的工作。 3.39 矿井风量测量 检测矿井井巷中风流流量的工作。 3.40 矿井通风阻力测定 测量矿井井巷中风流的摩擦阻力和局部阻力的工作。 3.41 通风机性能测定 测定通风机的风压、功率、效率与风量之间关系的工作。常以通风机性能曲线即通风机产生的风压H、消耗的功率N和效率η分别与风量Q之间的关系曲线来表征。 3.42 矿井漏风 从与矿井生产无关的通道中漏失的风量。 3.43 矿井通风图 表示矿井通风系统和通风状态的图形。它包括通风系统图、通风系统立体示意图、通风网络图、通风压力分布图、通风压能图等。 3.44 矿井通风设计 在进行矿井开拓、开采设计的同时依据矿井的自然条件及生产技术条件确定矿井通风系统、供风量、通风阻力和矿井主要通风设备的工作。 3.45 主要风巷 总进风巷、总回风巷、主要进风巷和主要回风巷的总称。 3.46 进风巷 进风风流所经过的巷道。为全矿井或矿井一翼进风用的叫总进风巷为几个采区进风用的叫主要进风巷为1个采区进风用的叫采区进风巷为1个工作面进风用的叫工作面进风巷。 3.47 回风巷 回风风流所经过的巷道。为全矿井或矿井一翼回风用的叫总回风巷为几个采区回风用的叫主要回风巷为1个采区回风用的叫采区回风巷为1个工作面 5 回风用的叫工作面回风巷。 3.48 专用回风巷 在采区巷道中专门用于回风不得用于运料、安设电气设备的巷道。在煤岩与瓦斯二氧化碳突出区专用回风巷内还不得行人。 3.49 采煤工作面的风流 采煤工作面工作空间中的风流。 3.50 掘进工作面的风流 掘进工作面到风筒出风口这一段巷道中的风流。 3.51 独立风流 从主要进风巷分出的经过爆炸材料库或充电硐室后再进入主要回风巷的风流。 3.52 全风压 通风系统中主要通风机出口侧和进口侧的总风压差。 3.53 火风压 井下发生火灾时高温烟流流经有高差的井巷所产生的附加风压。 3.54 循环风 局部通风机的回风部分或全部再进入同一部局部通风机的进风风流中。 4 矿井空气 4.1 矿井空气成分 4.1.1 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。 4.1.2 矿井总回风巷或一翼回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度不应超过0.75超过时必须立即查明原因进行处理。 4.1.3 井下一些有害气体的浓度不得超过表1规定。 表1 矿井有害气体最高允许浓度 6 4.2 矿井气候条件 4.2.1 进风井口以下的空气温度干球温度下同必须在2℃以上。 4.2.2 生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃机电设备硐室的空气温度不得超过30℃当空气温度超过时必须缩短超温地点工作人员的工作时间并给予高温保健待遇。 4.2.3 采掘工作面的空气温度超过30℃、机电设备硐室的空气温度超过34℃时必须停止作业。 4.2.4 矿井巷中的风速应符合表2井规定。 表2 井巷中的允许风流速度 4.2.5 井下作业场所空气中粉尘浓度应符合表3要求。 表3 作业场所空气中粉尘浓度标准 7 5 矿井通风 5.1 矿井通风系统 5.1.1 矿井必须有完整独立的通风系统。两个及以上独立生产的矿井不允许有共用的主要通风机、进、回风井和通风巷道。 5.1.2 矿井的通风系统必须根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自然倾向性等条件通过优化或技术经济比较后确定。 5.1.3 每个生产矿井必须至少有2个能行人的通达地面的安全出口各个出口间的距离不得小于30m。采用中央式通风系统的新建和改扩建矿井设计中应规定井田边界附近的安全出口。当井田一翼走向较长、矿井发生灾害不能保证人员安全撤出时必须掘出井田边界附近的安全出口。 5.1.4 矿井进风井口应按全年风向频率必须布置在粉尘、有害气体和高温气体不能侵入的地方。已布置在粉尘、有害气体和高温气体能侵入的地点的应制定完善的防治措施。 5.1.5 木料场、矸石山、炉灰场距进风井的距离不得小于80 m不得将矸石山或炉灰场设在进风井的主导风向上风侧。抽放瓦斯的泵房距进风井口和主要建筑物不得小于50 m。进风井口应装设防火铁门防火铁门必须严密并易于关闭打开时不妨碍提升、运输和人员通行并应定期维修如果不设防火铁门必须有防止烟火进入矿井的安全措施。 5.1.6 矿井进风井和出风井的位置应位于当地历年来最高洪水位以上。 5.1.7 箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作风井使用时必须遵守下列规定 a 箕斗提升井兼作回风井时井上下装、卸载装置和井塔架必须有完善的封闭措施其漏风率不得超过15并应有可靠的防尘措施装有带式输送机的井筒兼作回风井时井筒中的风速不得超过6 ms且必须装设安全监测系统。 8 b 箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作进风井时箕斗提升井筒中的风速不得超过6 ms、装有带式输送机的井筒中的风速不得超过4 ms并应有可靠的防尘措施井筒中必须装设自动报警灭火装置和敷设消防管路。 5.1.8 所有矿井必须采用机械通风矿井主要通风机必须安装在地面。 5.1.9 矿井通风系统阻力应满足表4要求。 表4 矿井通风阻力要求 5.1.10 矿井通风系统必须能够将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所保证安全生产和良好的劳动条件井下通风巷道必须风流稳定可靠井下环境符合规定发生事故时风流易于控制人员便于撤出。 5.1.11 新建、改扩建矿井设计时必须进行矿井风温预测计算超温地点必须有制冷降温设计配齐降温设施。 5.1.12 新建矿井投产前必须进行1次矿井通风阻力测定以后每3年至少进行1次。矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后必须重新进行矿井通风阻力测定。矿井通风阻力测定方法见附录A。 5.1.13 进、回风井之间和主要进、回风巷之间的每个联络巷中必须砌筑永久性风墙需要使用的联络巷必须安设2道联锁的正向风门和2道反向风门。 5.1.14 矿井开拓新水平和准备新采区的回风必须引入总回风巷或主要回风巷中。在未构成通风系统前可将此种回风引入生产水平的进风中但在有瓦斯喷出或有煤岩与瓦斯二氧化碳突出危险的矿井中开拓新水平和准备新采区时必须先在无瓦斯喷出或无煤岩与瓦斯二氧化碳突出危险的煤岩层中掘进巷道并构成通风系统为构成通风系统的掘进巷道的回风可以引入生产水平的进风中。上述的2种回风流中的瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5其他有害气体浓度必须符合本标准4.1.3条规定并制定安全措施报企业技术负责人审批。 5.1.15 矿井总回风巷或一翼回风巷风流中瓦斯浓度超过0.75时必须立 9 即查明原因进行处理。 5.1.16 装备矿井安全监控系统的矿井每一个采区、一翼回风巷及总回风巷的测风站应设置风速传感器。 5.1.17 对开采容易自燃和自燃的单一厚煤层或煤层群的矿井集中运输大巷和总回风巷应布置在岩层内或不易自燃的煤层内如果布置在容易自燃和自燃的煤层内必须砌碹或锚喷碹后的空隙和冒落处必须用不燃性材料充填密实或用无腐蚀性、无毒性的材料进行处理。 5.1.18 采用均压技术防灭火时改变矿井通风方式、主要通风机工况以及井下通风系统时对均压地点的均压状况必须及时进行调整保证均压状态的稳定。 5.1.19 煤系底部有强岩溶承压含水层时主要运输巷和主要回风巷必须布置在不受水威胁的层位中并以石门分区隔离开采。 5.1.20 矿井开拓或准备采区时在设计中必须根据该处全风压供风量和瓦斯涌出量编制通风设计。掘进巷道的通风方式、局部通风机和风筒的安装和使用等应在作业规程中明确规定。 5.2 矿井通风方式和通风方法 5.2.1 矿井通风方式主要有中央式包括中央并列式、中央分列式又叫中央边界式、对角式包括两翼对角式、分区对角式、分区式和混合式等。 5.2.2 矿井通风方法主要有抽出式、压入式。 5.2.3 有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井应采用对角式或分区式通风当井田面积较大时初期可采用中央式通风逐步过渡为对角式或分区式通风。 5.2.4 矿井通风方法应采用抽出式当地形复杂、露头发育、老窑多采用多风井通风有利时可采用压入式通风由于管理复杂矿井一般不宜采用压抽混合式只是在矿井地表裂隙多、深井、高阻力矿井中采用。 5.3 矿井通风系统图和通风网络图 5.3.1 矿井必须按季绘制通风系统图图中必须标明风流方向、风量和通风设施的安装地点。通风系统图必须按月补充修改。 5.3.2 多煤层开采的矿井必须绘制分煤层通风系统图。 5.3.3 矿井应绘制通风系统立体示意图和矿井通风网络图。 5.4 矿井建井期间通风 10 5.4.1 建井期间必须安装使用机械通风设备至少应安装1台主要通风机和2台配套的电动机装置其中1台电动机作备用。 5.4.2 建井期间的局部通风应根据现场实际合理选择压入式、抽出式或混合式通风。 5.4.3 在井筒掘进通风时布置在地面的通风机距离井口不得小于15 m风机应避开永久通风机房及风道的位置不影响施工期间的运输和提升井下排出的污风要避开当地常年主要风向以免造成井口空气污染。 5.4.4 竖井掘进过程中风筒要悬吊平直固定牢靠井筒内吊挂的风筒接头连接牢固。 5.4.5 主、副井贯通后应尽快改装通风设备安装地面主要通风机或临时主要通风机。高瓦斯或瓦斯突出矿井的临时主要通风机不能设在井下。 5.4.6 主、副井掘至井底车场水平时应尽快在它们之间掘一条联络风巷以便尽早构成通风系统主井与副井贯通后直至主、副井与风井贯通前应利用贯通后的双巷及时构成通风系统。每完成一次贯通应及时调整通风系统局部通风机及时移到合理位置。 5.5 矿井漏风 5.5.1 矿井漏风按形式不同分为外部漏风指从装有主要通风机的井口及其附属装置处漏失的风流内部漏风指未经采掘工作面、硐室和其他用风地点直接漏入回风的无效风流。 5.5.2 矿井漏风率指矿井总漏风量占通风机风量的百分率分为外部漏风率和内部漏风率。 5.5.3 矿井外部漏风率应满足以下规定 a 对于抽出式主要通风机无提升任务的出风井不得超过5有提升任务的出风井不得超过15 b 对于压入式主要通风机无提升任务的进风井不得超过10有提升任务的进风井不得超讨15。 5.5.4 矿井应采取措施提高矿井有效风量。 5.6 矿井风量计算、分配与调节 5.6.1 矿井需要的风量应按下列要求分别计算并选取其中的最大值 a 按井下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。 b 按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和进行计算。各地点 11 的实际需要风量必须使该地点的风流中的瓦斯、二氧化碳、氢气和其他有害气体的浓度、风速以及温度、每人供风量符合本标准的有关规定。 5.6.2 煤矿企业应根据自身具体条件制定风量计算方法至少每5年修订1次。煤矿矿井风量计算方法参照本标准附录C。 5.6.3 矿井每年安排采掘作业计划时必须核定矿井通风能力必须按实际供风量核定矿井产量严禁超通风能力生产。煤矿生产能力核定标准见附录C。 5.6.4 矿井必须建立测风制度每10天进行1次全面测风每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。 5.6.5 矿井应根据井下有害气体变化、生产实际、测风结果采取措施及时进行风量调节。 5.6.6 当使用增加风阻的调节法进行局部风量调节时调节设施应避免设置在通过风量较大的主要风路中尽量设在非运输巷道中还要考虑防火需要。 5.6.7 应根据矿井风量、风压的变化情况调整主要通风机的工况点进行矿井总风量调节。 5.6.8 当矿井多台主要通风机联合运转时公共风路的阻力不大于能力较小主要通风机的30当能力较大主要通风机进行风量调节后必须对其他主要通风机作出相应的调整。 5.6.9 多风机通风系统在满足风量按需分配的前提下各主要通风机的工作风压应接近。当通风机之间的风压相差较大时应减小共用风路的风压使其不超过任何一个通风机风压的30。 6 采区通风 6.1 采区通风系统 6.1.1 矿井生产水平和采区必须实行分区通风。 6.1.2 任何准备采区必须在采区构成通风系统后方可开掘其他巷道。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。 6.1.3 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低瓦斯矿井开采煤层群联合布置的采区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。采区专用回风巷内不得运输物料、安设电气设备在煤岩与瓦斯二氧化碳突出区域专用回风巷内不得行人。 6.1.4 采区进、回风巷必须贯穿整个采区严禁一段为进风巷、一段为回风 12 巷。 6.1.5 采、掘工作面应实行独立通风同一采区内同一煤层上下相连的2个同一风路中的采煤工作面、采煤工作面与其相连接的掘进工作面、相邻的2个掘进工作面布置独立通风有困难时在制定措施后可采用串联通风但串联通风的次数不得超过1次。 6.1.6 采区内为构成新区段通风系统的掘进巷道或采煤工作面遇地质构造而重新掘进的巷道布置独立通风确有困难时其回风可以串入采煤工作面但必须制定安全措施且串联通风的次数不得超过1次构成独立通风系统后必须立即改为独立通风。 6.1.7 对于6.1.5条、6.1.6条两种情况规定的串联通风必须在进入被串联工作面的风流中装设安全监测系统且瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5其他有害气体浓度都应符合本标准规定。 6.1.8 开采有瓦斯喷出或有煤岩与瓦斯二氧化碳突出危险的煤层时严禁任何2个工作面之间串联通风。 6.1.9 采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区。水采工作面由采空区回风时工作面必须有足够的新鲜风流工作面及其回风巷的风流中的瓦斯和二氧化碳浓度必须符合本标准有关规定。 6.1.10 无煤柱开采沿空送巷和沿空留巷时应采取防止从巷道的两帮和顶部向采空区漏风的措施。矿井在同一煤层、同翼、同一采区相邻正在开采的采煤工作面沿空送巷时采掘工作面严禁同时作业。 6.1.11 突出矿井中布置采掘工作面应遵循下列原则 a 主要巷道应布置在岩层或非突出煤层中。应尽可能减少突出煤层中的掘进工作量。开采保护层的采区应充分利用保护层的保护范围。 b 应尽可能减少石门揭穿突出煤层的次数揭穿突出煤层地点应避开地质构造带。如果条件许可应尽量将石门布置在被保护区内或先掘出揭煤地点的煤层巷道然后再与石门贯通。石门与突出煤层中已掘进巷道贯通时被贯通巷道应超过石门贯通位置5 m以上、并保持正常通风。 c 在同一突出煤层的同一区段的集中应力影响范围内不得布置2个工作面相向回采或掘进。突出煤层的掘进工作面应避开本煤层或邻近煤层采煤工作面的应力集中范围。 6.1.12 防突安全防护措施中采取震动爆破的工作面必须具有独立、可 13 靠、畅通的回风系统爆破时回风系统内必须切断电源严禁人员作业和通过。在其进风侧的巷道中必须设置2道坚固的反向风门。与回风系统相连的风门、密闭、风桥等通风设施必须坚固可靠防止突出后的瓦斯涌入其他区域。 6.1.13 采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1.0或二氧化碳浓度超过1.5时必须停止工作撤出人员采取措施进行处理。 6.1.14 对回采工作面和其他用风地点应根据实际需要随时测风每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上。 6.2 回采工作面通风 6.2.1 回采工作面通风方式由采区瓦斯、粉尘、气温以及自然发火倾向等因素决定。根据采煤工作面进、回风道的数量与位置将回采工作面通风方式分为U形、W形、Y形、Z形及UL形等。 6.2.2 U形通风方式指采煤工作面与进、回风道构成的形如英文字母“U”的通风方式包括后退式和前进式两种。U形后退式通风漏风小上角易瓦斯积聚适用于瓦斯涌出量不大的煤层U形前进式通风漏风大不适用于自然发火煤层。 6.2.3 W形通风方式指采煤工作.