通风系统调整方案及安全技术措施（调整主通风机频率）.docx

山西XXXXXX煤业通风区 通风系统调整方案及技术措施 山西XXXXXX煤业 通风系统调整方案及安全技术措施 编制单位 编制人 审核人 编制时间 年 月 日 山西XXXXXX煤业 通风系统调整方案及安全技术措施 为优化通风系统，对3煤层现保留3轨道巷、3皮带巷、3变电所及3-5联络巷通风巷道进行密闭，减少无效用风量，为确保通风系统安全可靠，对井下用风地点风量进行重新分配调整，通过调节矿井主要通风机的性能参数频率，减少矿井的总进风量，为了确保风量调整工作顺利进行特制订此方案。 第一节 通风概括 一、矿井采掘概况 矿井采用立井-斜井混合开拓方式，共布置三个井筒，分别为主立井、副斜井和回风立井。矿井采用一个主水平和一个辅助水平开采全井田内资源，主水平标高为934m，开采5号煤层，辅助水平为960m，开采3号煤层。 矿井采用主立井、副斜井及回风立井开拓方式，现采掘布置在5号煤层布置1个工作面（52xx采煤工作面），2个掘进工作面（52xx掘进工作面、52xx掘进工作面）。 二、矿井通风系统情况 通风方式为中央分列式，通风方法为机械抽出式，回风立井安装有两台FBCDZ№26轴流式对旋通风机，电机功率355KW2，一台运转，一台备用。矿井总进风量4905m3/min，总回风量4976m3/min，。负压780Pa，采煤工作面采用U型全风压通风方式，局部通风全部实现了双风机双电源自动切换和“三专两闭锁”功能，现井下共在用FBCDZ№6.0局部通风机2组。矿井通风系统合理，通风设施齐全可靠，风量充足，无串联风、循环风现象，满足目前整个矿井通风需求。 三、矿井瓦斯等级及有关基础参数 我矿委托XX省XXXX厅综合测试中心2018年8月鉴定山西XXXXXX煤业有限公司矿井绝对瓦斯涌出量为1.34m/min，相对瓦斯涌出量为0.69m/t；绝对二氧化碳涌出量为1.76m/min，相对二氧化碳涌出量为0.90m/；回采工作面绝对瓦斯涌出量为0.65 m/min；掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0.13m/min，矿井为低瓦斯矿井。 第2节 通风系统调整方案 一、组织机构 为了保证调整工作的顺利进行，成立通风系统调整工作领导小组 组 长总工程师 副组长通风矿长 机电矿长 生产矿长 机电副总 安全矿长 成 员通风区长 机运区长 安检科长 调度主任及通风区裱糊工、瓦斯员、测风员、主井风机房人员 总工程师负责通风系统调整方案的审核 通风矿长负责通风区现场人员的分配和指挥 机电矿长负责井下及主通风机房的机电设备及机运区人员安排 生产矿长负责调度室及采掘区队人员安排 通风区长负责施工期间的技术指导 安检科长负责各地点通风系统调整前后监督工作及安检科人员分配 通风区长负责组织通风工现场施工及各地点瓦斯员安排调整前后瓦斯浓度检测 通风技术员负责现场测风员的通风系统调整前后的风量检测 2、 通风系统调整方案 在3煤层密闭最后一道墙砌筑完成时，通过控制主通风机风量，使风量减少至计划预定频率，满足矿井需要风量，在通过测风员测定及调节各地点风量，使各地点用风量满足要求。 3、 工作安排 1、系统调整前准备工作 （1）通风工区作好调整系统所需的仪器仪表和工具。 （2）裱糊工作好调整系统前3密闭墙砌筑工作。 （3）各区队和人员明确各自的分工，到达指定地点。 （4）地面风机房操作人员到位，井下测风人员和瓦斯检查人员到位。 （5）井下人员必须撤离至进风巷，不得在工作面逗留。 2、通风系统调整前工作安排 （1）通风区裱糊工提前对3煤层变电所密闭进行通风口保留，对3-5联络巷密闭砌筑块完成时，两边进行同时密闭；待井下各地点及地面主风机房人员全部到达指定地点后，由调度室下达命令。 （2）一切准备就绪后，通风区通风区长组织进行密闭工作，密闭砌筑完成后汇报调度室，由组长总工程师下达命令，调度室通知风机房逐步调整主通风机频率至计划频率，并同时通知井下测风人员对各测风地点进行一次测风并及时上报数据，同时检查瓦斯异常情况，如果在主通风机频率下调期间，各用风地点风量减少较大，将对主通风机频率进行适当上调。 3、通风系统调整后工作安排 （1）调风结束后预计各地点风量详见附表 1 附表 1 各作业地点配风风量 序号 井下配风地点 各地点需要配风量m/min 计划配风量m/min 1 采煤工作面 m/min m/min 2 掘进工作面 m/min m/min 3 掘进工作面 m/min m/min 4 5煤 采区变电所 m/min m/min 5 5煤提升回风联巷 m/min m/min 6 5回风联巷 m/min m/min 7 5一采区轨道大巷末端 m/min m/min 8 5二采区运输大巷末端 m/min m/min 9 5二采区轨道大巷末端 m/min m/min （2） 调风工作全部完成后，对矿井进行一次全面测风和瓦斯检查。 （3） 全检检查无异常后，由通风区通风区长汇报调度室，由调度室下达命令采掘人员才能进入工作面工作。 4、 风量调整方案 现我矿开采布局，即52xx回采，52xx掘进工作面，52xx掘进工作面。风量分配计划如下 按照煤矿安全规程第一百零三条规定，全矿井需风量按下列要求分别计算，并选取最大值。 1、按井下同时工作的最多人数计算 Q矿4NK矿 式中N井下同时工作的最多人数145人； K矿矿井通风系数，1.15； Q矿41451.15667m/min11.12m/s 2按采煤、备采、掘进、硐室及其它回风地点实际需要风量的总和计算 Q矿ΣQ采ΣQ掘ΣQ硐ΣQ备采ΣQ其它K矿 式中 ΣQ采采煤工作面实际需要风量的总和，m/s； ΣQ掘掘进工作面实际需要风量的总和，m/s； ΣQ硐硐室实际需要风量的总和，m/s； ΣQ备采备采工作面实际需要风量的总和，m/s； ΣQ其它矿井除采煤、掘进和硐室外的其它井巷需要进行通风的风量总和，m/s； K矿矿井通风系数，1.15。 2、矿井采煤工作面风量计算 A52xx工作面风量核算 采煤工作面应按瓦斯（或CO2）涌出量、工作面温度、同时工作的最多人数分别计算，取其中最大值，并用风速验算。 a、按工作面温度计算 Qcf 6070VcfScfKcfKcl 60701.016.871.21.2 1020.3m/min Vcf采煤工作面的风速，工作面温小于20摄氏度，取Vcf 1.0m/s Scf--采煤工作面的平均断面, 取Scf16.87㎡ Kch--采煤工作面的采高调整系数，工作面采高大于2.5m，取1.2 Kcl--采煤工作面的长度调整系数,工作面长度在150-180m之间，取1.2 70-有效通风断面系数 B、按瓦斯涌出量计算 Qcf 100qcgkcg 1001.192 238m/min qcg采煤工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，取qcg 1.19m/min kcg采煤工作面瓦斯涌出不平均的备用风量系数，取2； 100按采煤工作面回风流中瓦斯浓度不应超过1的换算系数。 C、按二氧化碳涌出量计算 Qcf 67qcgkcg 672.384 637.84m/min qcg采煤工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，2.38m/min kcg采煤工作面二氧化碳涌出不平均的备用风量系数，取4； 67按采煤工作面回风流中二氧化碳浓度不应超过1.5的换算系数。 d、按工作人员数量计算 Q采4nc 式中Q采工作面供风量，m/min； 4每人每分钟应供给的最低风量，m/min； nc采煤工作面同时工作的最多人数，按交接班时60人考虑。 Q采460240m/min e、按风速验算 ①、验算最小风量 Qcf≥600.25Scb Scblcbhcf70 Scblcbhcf704.743.87012.61 Qcf≥600.25Scb600.2512.61189.15m/min ②、验算最大风量 Qcf≤604.0Scs Scslcshcf70 Scslcshcf704.143.87011.01 Qcf≤604.0Scs604.011.012642.4m/min ③、综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘措施后，验算最大风量 Qcf≤605.0Scs Qcf≤605.0Scs605.011.013303m/min 式中Scb回采工作面最大空顶距有效断面㎡； Lcb回采工作面最大空顶距，取4.74m； Hcf回采工作面实际采高，取3.8m； Scs回采工作面最小空顶距有效断面㎡； Lcs回采工作面最小空顶距，取4.14m； 0.25采煤工作面允许的最小风速，m/s； 70有效通风断面系数； 4.0采煤工作面允许的最大风速m/s； 5.0综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水及采煤机降尘喷雾措施后允许的最大风速m/s； 根据以上计算，选取其中最大值（1020.3m/min）为工作面需要风量进行验算。故52xx工作面配风量应不小于1020.3m/min。 3、 掘进工作面风量核算 A52xx掘进工作面风量核算 a、 掘进工作面风量计算 每个掘进工作面实际需要风量应按瓦斯涌出量、人数、风速等规定分别进行计算，取其中最大数值作为工作面迎头的需要风量。 1、漏风系数 P1[1－（L100）P100] 1[1－（1100100）3％] 1.49 式中P100百米风筒漏风率，取3％； L根据实际掘进巷道送风长度，取1100m； P漏风系数。 b、按掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量计算 Q2100kq 1000.481.8＝86.4m/min 式中Q2掘进工作面按瓦斯涌出量计算所需要的风量，m/min； k掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数（取1.8）； q根据瓦斯等级鉴定掘进工作面绝对瓦斯涌出量，取0.2m/min； 100按掘进工作面回风流中瓦斯浓度不超过1的换算系数。 c、按掘进工作面平均绝对二氧化碳涌出量计算 Q掘67Qco2Kco2 673.61.8 ＝434.16m/min 式中Q掘掘进工作面实际需要风量 Kco2掘进工作面二氧化碳涌出不均衡系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值取1.8）； Qco2掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，3.6m/min 67按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1. 5的换算系数 d、按工作面交接班的最多人数计算 Q14NK＝4281.25＝140m/min 式中Q1掘进工作面按人数计算所需要的风量，m/min； 4每人每分钟需要的标准风量，4m/人； N掘进工作面同时工作的最多人数28人，按两班交接班时的人数； K备用系数；取1.25。 e、按工作面气温条件计算 Qhf 60VhfShdKht（m/min） 煤巷Qhf 600.2512.41186（m/min）； 式中Vhf掘进工作面的风速m/s。煤巷掘进工作面Vhf取0.25m/s； Shd掘进工作面断面积取12.4m； Kht掘进工作面温度调整系数，取1。 f、风速验算 由VQ煤S60得V277.1412.4600.37m/s 式中V风速； Q煤掘进工作面实际需风量，277.14m/min； S煤掘进巷道的净断面积，取12.4m； 所得风速满足0.37m/s≤V≤4m/s的通风要求。 （2）、掘进工作面需要风量 由此来确定掘进工作面实际需要风量 Q扇PQ11.49186277.14m/min （3）掘进工作面风机前全风压风量计算 掘进采用FBD№6.0/222型对旋轴流式局部通风机；按局部通风机的实际吸风量计算 Qhf Q扇I600.25Shd m/min 49011512.4 676m/min Q扇局部通风机实际吸风量，取（360-490）最大值490m/min。 满足工作面需要风量277.14m/min I掘进工作面同时通风的局部通风机台数； 0.25有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷允许的最低风速； Shd局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，取Shd 12.4m 根据以上计算，选取其中最大值（676m/min）为52xx掘进工作面需要风量进行验算。故52xx掘进工作面配风量应不小于676m/min。 B52xx掘进工作面风量核算 a、掘进工作面风量计算 每个掘进工作面实际需要风量应按瓦斯涌出量、人数、风速等规定分别进行计算，取其中最大数值作为工作面迎头的需要风量。 1、漏风系数 P1[1－（L100）P100] 1[1－（480100）3％] 1.17 式中P100百米风筒漏风率，取3％； L根据实际掘进巷道送风长度，取480m； P漏风系数。 b、按掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量计算 Q2100kq 1000.21.8＝36m/min 式中Q2掘进工作面按瓦斯涌出量计算所需要的风量，m/min； k掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数（K＝1.5～2.0，取1.8）； q根据瓦斯等级鉴定掘进工作面绝对瓦斯涌出量，取0.2m/min； 100按掘进工作面回风流中瓦斯浓度不超过1的换算系数。 c、按掘进工作面平均绝对二氧化碳涌出量计算 Q掘67Qco2Kco2 671.971.8 ＝237.582m/min 式中Q掘掘进工作面实际需要风量 Kco2掘进工作面二氧化碳涌出不均衡系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值取1.8）； Qco2掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，1.97m/min 67按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1. 5的换算系数 d、按工作面交接班的最多人数计算 Q14NK＝4301.25＝150m/min 式中Q1掘进工作面按人数计算所需要的风量，m/min； 4每人每分钟需要的标准风量，4m/人； N掘进工作面同时工作的最多人数30人，按两班交接班时的人数； K备用系数；取1.25。 e、按工作面气温条件计算 Qhf 60VhfShdKht（m/min） 煤巷Qhf 600.25141210（m/min）； 式中Vhf掘进工作面的风速m/s。煤巷掘进工作面Vhf取0.25m/s； Shd掘进工作面断面积取14m； Kht掘进工作面温度调整系数，取1。 f、风速验算 由VQ煤S60得V21014600.25m/s 式中V风速； Q煤掘进工作面实际需风量，210m/min； S煤掘进巷道的净断面积，取14m； 所得风速满足0.25m/s≤V≤4m/s的通风要求。 （2）、掘进工作面需要风量 由此来确定掘进工作面实际需要风量 Q扇PQ11.17210245.7m/min （3）、掘进工作面风机前全风压风量计算 掘进采用FBD№6.0/222型对旋轴流式局部通风机；按局部通风机的实际吸风量计算 Qhf Q扇I600.25Shd m/min 49011513.3 689.5m/min Q扇局部通风机实际吸风量，取（360-490）最大值490m/min。 满足工作面需要风量245.7m/min I掘进工作面同时通风的局部通风机台数； 0.25有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷允许的最低风速； Shd局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，取Shd13.3m 根据以上计算，选取其中最大值（689.5m/min）为52xx掘进工作面需要风量进行验算。故52xx掘进工作面配风量应不小于689.5m/min。 Q掘Q52xx676m3/minQ52xx689.5m3/min Q掘1365.5m3/min 3、硐室实际需风量 5煤二采区变电所、5煤回风联巷、5提升通回风联巷采用独立供风。 井下硐室需要风量，应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和来计算，如下式 式中∑Q硐所有独立通风硐室需要风量总和，m/min； Q硐1、Q硐2、Q硐3、、Q硐n不同独立供风硐室需要风量，m/min。 （1）二采区变电所 发热量大的机电硐室，应按照硐室中运行的机电设备发热量进行计算 式中机电硐室的需要风量，m/min； 机电硐室中运转的电动机（或变压器）总功率（按全年中最大值计算），kW；5煤二采区变电所变压器总功率为1430kW。 机电硐室发热系数，数值见表4；取0.03。 空气密度，一般取1.20kg/m；取0.03。 空气的定压比热，一般可取1.0006KJ/kgK； 机电硐室的进、回风流的温度差，K，经实测计算为10。 （2）、5煤提升通回风联巷 A、按照硐室体积计算 Qem4V/60490/606m/min 式中Qem提升通回风联巷需要风量，m/min； V提升通回风联巷的体积，152390m； 4提升通回风联巷内空气每小时更换次数。 B、按最低风速进行验算 Qaf600.25Shf600.258120m/min 式中Shf 5煤通回风联巷的净断面积，8m。 综合分析，取其最大值120m/min，为5煤通回风联巷的需要风量。 （3）、5煤回风联巷 A、按照硐室体积计算 Qem4V/60490/606m/min 式中Qem回风联巷需要风量，m/min； V回风联巷的体积，152390m； 4回风联巷内空气每小时更换次数。 B、按最低风速进行验算 Qaf600.25Shf600.2510.2153m/min 式中Shf 5煤通回风联巷的净断面积，10.2m。 综合分析，取其最大值153m/min，为5煤通回风联巷的需要风量。因此独立通风硐室所需供风量为 ∑Q硐室120215153488m/min 4、其它用风地点风量 （1）、5号煤一采区轨道大巷末端风量计算。 Q其它600.25S其它 式中S其它其它用风巷道净断面积，5煤轨道大巷取9.8m Q其它600.25S其它 600.259.8 147m/min 故5号煤一采区轨道大巷末端风量不少于147m/min （2）、5号煤二采区轨道大巷、5号煤二采区皮带大巷风量计算。 Q其它600.25S其它 式中S其它其它用风巷道净断面积，5煤轨道大巷大巷取11.2m Q其它600.25S其它 600.2511.2 168m/min 故5号煤二采区轨道大巷、5号煤二采区皮带大巷末端风量均不少于168m/min。 所以其他地点用风量为Qrl147336483m/min 综上计算可知矿井总风量如下 Q矿 ΣQ采ΣQ掘ΣQ硐ΣQ其它K矿 1020.31365.54884831.15 3356.81.15 3860.32m/min 即根据以上计算，综述矿井总配风量不低于3861m/min。 第四节 通风系统调整期间安全技术措施 1、调风期间通风区要加强局扇、风门、调节风窗等通风设施和通风构筑物的管理，局扇禁止随意开停，严格执行专人负责、挂牌管理制度。 2、调风过程中若出现风量异常，风流紊乱，则立即恢复风机原始状态。 3、测风保证副斜井和主立井的进风量，时刻观察风机房负压变化情况。 4、调风前准备工作要充分，人员安排到位，把每个人员的职责分工进行进一步明确。 5、系统调整前，监测中心要对井下各地点的安全监控系统设备进行一次全面检查，发现问题及时处理，确保调整系统期间监控设备运行正常，数据真实可靠。 6、机运区要保证主要通风机用电安全，保证其可靠性。保证风机不能出现电气故障，具体操作按照相关操作规程和作业规程规定进行。 7、监控室（调度室）要保证对通风安全设施实行24小时监测和监控，对风速、温度、一氧化碳、风机开停等传感器保证其数据显示正常、准确，具体操作按照作业规程和操作规程的规定的程序执行。 8、主通风机调风后，对矿井内进行调风，主要调风方法为适当调节调节风门的调节风窗大小，使风量合理分配，各地点均在规定范围内非通风区允许，禁止其他人员随意开关风门和调整调节风窗窗口大小。 9、调风期间，井下人员必须撤离至进风巷，不得在工作面逗留，并由瓦检员每15分钟检查瓦斯，发现有异常情况人员必须立即升井，并汇报调度室。 10、系统调整期间，井下各相关队组的岗位人员必须坚守工作岗位发现问题及时汇报，并采取措施进行处理。 11、系统调整工作地面由总工程师、井下通风矿长统一指挥，各科室协助指挥，通风、安检派专人现场跟班指挥调整工作。 12、改变通风系统时，各地点通风设施的调整必须同时进行，确保在10分钟内将系统设施调整完毕，避免工作面因长时间风流不稳定造成瓦斯积聚或影响其他工作面风量。 13、系统调整后要对井下各地点全面测风，确保各地点供风充足。 14、系统调整后要对通风设施进行检查，确保可靠。 15、系统调整结束后要向调度室进行汇报，得到指令后方可结束全部系统调整工作。 16、调风结束后，待矿井风量稳定后，由通风区带头，瓦检员检查瓦斯，安全员监视安全情况，对全矿井气体情况进行一次全面检查。确认安全后，工作人员方可进入工作面作业。 17、入井前所有参加调风人员必须学习本措施。本措施由通风区负责人负责贯彻执行。 20