【正文】 ................... 45 第七章 通風設備選型 ............................................... 45 通風設備概況 .............................................. 45 設計依據(jù) .................................................. 46 通風設備選型計算 .......................................... 46 確定扇風機工況點 .......................................... 48 電動機功率核算 ............................................ 51 2 通風機其它附屬設施 ........................................ 51 第八章 結論與建議 ................................................. 51 結論 ...................................................... 51 建議 ...................................................... 52 專題部分 ........................................................... 52 參考文獻 ........................................................... 61 結 束 語 ......................................................... 62 3 前 言 一、概述 石港煤礦位于左權縣城北 13Km 處，該礦井始建于 1958 年， 2021 年底陽煤集團決定兼并收購石港煤礦，成立石港公司， 2021 年 8月開始對礦井進行技術改造（ 150k t/a— 900k t/a），礦井 2021 年 9 月 19 日開始試生產(chǎn)。 二、設計依據(jù) 2021 年 12 月山西地寶能源有限公司編制的《山西石港煤業(yè)有限責任公司礦井地質(zhì)報告 》 ； 2021 年 10 月河南理工大學編制的《山西石港煤業(yè)有限責任公司 15 號煤層煤與瓦斯突出危險性區(qū)域預測報 告》； 《 202 202 2021 年度礦井瓦斯等級鑒定結果批復》； 4 2021 年 7 月河南理工大學編制的《山西石港煤業(yè)有限責任公司 15 號煤層開采礦井瓦斯涌出量預測》及晉煤瓦發(fā) [2021]1662 號批復文件； 礦方提供的有關現(xiàn)狀資料 ； 國家有關煤炭工業(yè)的規(guī)程、規(guī)范和技術政策等。 新 選用 FBCDZ10No33 型防爆對旋軸流式通風機 2 臺， 1 臺工作， 1 臺備用。 12′ 11″ ，東經(jīng) 113176。 4． 氣象及地震 井田地處黃土高原，氣候干燥，晝夜溫差大，屬溫帶大陸性氣候，冬春干旱多風，夏秋溫和多雨，全年夏短冬長。 采煤生產(chǎn)建設中，礦井的提升、通風、供電、供水、通信和瓦斯排放系統(tǒng)，抗震設防類別應劃為乙類設防類別。 綜上所述，井田內(nèi)為單斜構造，地層傾角一般較小，井田東北部發(fā)育一個短軸向斜和一個短軸背斜，井田及其附近發(fā)育 21 條斷層 （其中僅 3 條斷層落差大 8 于 10m）和 19 個小陷落柱，井田構造簡單屬一類。 （ 2）煤塵 精查勘探中于 20 402 號孔采取了 15 號煤層煤芯煤樣及石港煤礦煤層簡選樣做了煤塵爆炸性試驗，試驗結果表明 15 號煤層煤塵均具有爆炸性。礦井設計生產(chǎn)能力為 900kt/a。在大巷掘進及地質(zhì)補堪過程中，發(fā)現(xiàn)陷落柱、斷層及撓曲構造頻繁，適當縮短回采工作推進長度有利于回采工作面布置，故 2021年 5 月將 全井田 15 號煤層劃分為兩 個采區(qū) 。鑒于一采區(qū)三條煤層準備巷在開掘過程時采取了邊掘邊抽措施，巷道周圍的瓦斯得到了一定的釋放，巷道處于卸壓區(qū)；巷道采用錨噴支護，對巷道進行了封閉；采區(qū)內(nèi)設置了避難所、反向風門、水倉、水泵房等安全防護設施，符合《煤礦安全規(guī)程》有關規(guī)定，故設計確定已形成的一采區(qū)準備巷可利用，并要求所有入井人員必須隨身攜帶隔離式自救器。 20176。 14 軌道巷（ 沿 15 煤頂板 ） 膠帶巷（ 沿 15 煤頂板 ） Φ1 7 . 8 6 2 0 0 m mΦ1 8 2 0 0 0 m m1 0 0 0 4 8 0 0 m m經(jīng)緯網(wǎng)等級C 20噴砼水 溝2 0 0 2 0 01 5176。 麻花頭錨桿Φ18 2 00 0mmW鋼帶BHW95022 0 3 4 2 0 0麻花頭錨桿Φ18 2 00 0mm錨 索Φ17 .8 5 20 0mm500 150 80mm水泥托板4寸風管2寸水管電纜100 100 8mm球型托盤 16 15 號煤下分層回采工作面與上分層回采工作面上下重疊布置，共布置兩條巷道，分別為運輸順槽、回風順槽，通風方式為一進一回。 采煤方法 17 主要可采煤層賦存狀況 15 號煤層傾角為 7176。 （ 2）采煤機截深的選擇 目前國內(nèi)普遍采用的截深為 600— 800mm，考慮到本礦井設計生產(chǎn)能力及管理水平，設計選用采煤機截深為 600mm。 21 回采工作面運煤設備：礦井投產(chǎn)后回采工作面綜采設備 可 租賃陽煤集團現(xiàn)有的設備，根據(jù)陽煤集團綜采設備配套現(xiàn)狀，結合工作面生產(chǎn)能力要求，工作面運煤設備選用 SGB764/264 型可 彎曲刮板輸送機，其主要技術特征如下： 鋪設長度： 100m；小時運量： 600t/h；鏈速： ；電機型號： YSB— 132，功率為 2132Kw ，電壓： 1140V；鏈破斷力： 610KN；外形尺寸： 1500 7642 34（長 寬 高 mm）；質(zhì)量： 160t。； 6～ 8—— 頂板巖柱的重量，是采高的 6～ 8 倍。 礦井 生產(chǎn)能力 23 回采工作面生產(chǎn)能力計算： A 采 =l在二采區(qū)新掘的主要巷道布置須按《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第十六條規(guī)定執(zhí)行，詳見如下參數(shù)。 瓦斯尾巷：采用矩形斷面，錨桿、鋼帶、金屬網(wǎng)聯(lián)合支護。 15 號煤下分層 上分層開采時需鋪設金屬網(wǎng)假頂，下分層回采工作面進、回風順槽采用拱型金屬棚支護。石港煤礦為煤與瓦斯突出礦井。 d（平均） 百米鉆 孔瓦斯流量衰減系數(shù) （平均） 百米鉆孔初始瓦斯流量 100m η —— 預抽鉆孔數(shù)量 .取 117 個。η 式中： Q 抽 4—— 掘 進工作面瓦斯抽放量， m3/min； K—— 瓦斯抽放影響效應系數(shù)， K=； q3—— 掘進工作面預計煤壁瓦斯涌出量，取 ； 179。/min 礦井采空區(qū)瓦斯配抽量 采用高抽巷抽放礦井采空區(qū)瓦斯，根據(jù)陽泉地區(qū)經(jīng)驗抽放率為 40%，礦井采空區(qū)瓦斯涌出量約為 ；采空區(qū)瓦斯抽放量為： Q 抽 6= 40%=179。 按采煤、掘進、硐室及其他用風地點實際需要風量的總和計算 Q 總 ＝ (∑ Q 采 ＋∑ Q 掘 ＋∑ Q 硐 +∑ Q 其它 ) B、 按 掘進工作面 同時工作的最多人數(shù)計算 Q 采 =4 Q 掘頭 —— 掘進頭的實際風量 。 （ 5）礦井總風量計算 35 Q 總 =（ ++120+900） =13168m3/min。 礦井達到設計生產(chǎn)能力時，全礦井共布置一個綜采工作面、一個煤巷綜掘工作面、一個煤巷普掘工作面、一個半煤巖巷普掘工作面，另考慮礦井生產(chǎn)銜接需要，一個回采備用工作面（預抽工作面）、兩個備用掘進工作面。 （ 4）現(xiàn)主扇已經(jīng)調(diào)到最大角度，總風量為 9600m3/min，礦井所需總風量為13200m3/min，遠遠滿足不了生產(chǎn)需要，需對主扇進行改造。 Q2 /S3 ） +h 局 式中： h—— 礦井阻力， Pa； α —— 井巷摩擦阻力系數(shù)， ； L—— 井巷長度， m； P—— 井巷凈斷面周長， m； S—— 井巷凈斷面積， m2； Q—— 通過井巷的風量， m3/s； h 局 —— 局部阻力， h 局 =15% h（ Pa）； 達到設計生產(chǎn)能力后，選擇通風容易時期及困難時期的風阻路線進行阻力計算（其中容易時期位于 15204回采工作面，困難時期位于 15109 回 采工作面）。 改造工程 新建一回風立井，井筒直徑為 ，擔負全礦井的回風任務，新建回風立井內(nèi)安裝梯子間，作為礦井的一個安全出口。 方案Ⅱ優(yōu)點 （ 1）礦井通風能力富裕系數(shù)大、有提升的空間。 按國家有關規(guī)定加快推進礦井六大系統(tǒng)工程的建設工作。 （ 3）改造工期長 5個月。 方案比選 44 本設計推薦方案一。 礦井通風困難時期等積孔為： A2= 220/（ 2925） 1/2=。 根據(jù)井上下關系及考慮井下馬頭門支護應具有一定的穩(wěn)定性，確定 新建回風立井共設置一雙向 馬頭門，井底位于 15 號煤層頂板以上 15m 處穩(wěn)定的細砂巖層內(nèi)，馬頭門通過斜巷與回風大巷連通。 礦井通風系統(tǒng)分析 （ 1）井筒：現(xiàn)有進風井筒的最大進風能力為 13380m3/min，回風井的最大回風能力為 11304m3/min，回風井不能滿足礦井正常生產(chǎn)時的風量要求。 礦井回風系統(tǒng)回風能力核定 回風井筒 石港公司現(xiàn)有一個回風立井，井筒直徑為 ，井筒設封閉梯子間，風速按 15m/s 計算，則回風井最大通風能力為： 22 15=回風石門及大巷 37 礦井現(xiàn)有東、西回風大巷共兩條回風大巷，斷面均為 ，其最大通風能力為： 2 8=采區(qū)回風巷 根據(jù)礦井的開拓部署，全礦井共劃分為兩個采區(qū)，分別為一采區(qū)和二采區(qū)，礦井生產(chǎn)在兩采區(qū)內(nèi)交替銜接，每個采區(qū)布置一條采區(qū)回風巷，斷面為 ，則采區(qū)回風巷最大通風能力為： 6= 主扇能力核定 礦井主扇運行參數(shù)見下表： 項目 紅 衛(wèi)立井主扇 主扇型號 FBCDZ型 No28 電機功率 kw 2 560 葉片角度（度） 一級 +45；二級 +33 風量 m3/min 9579 風壓（ Pa） 2520 通風阻力（ Pa） 2520 運行 參數(shù) 電流（ A） 等積孔（ m2） 電壓（ V） 6000 生產(chǎn)廠家 山西運城巨龍 現(xiàn)主扇已經(jīng)調(diào)到最大角度，總風量為 9600m3/min，通風富裕系數(shù)不能滿足 倍。 則掘進工作面需要風量為：∑ Q 掘 = 5＝ 。 Q 掘 =Kf Q 扇 34 式中： Kf—— 為防止局部通風機吸循環(huán)風的風量備用系數(shù)，取 Kf=。N 式中： Q 總 —— 回采工作面 總 需 風量， m3/min； N—— 回采工作面 的最多人數(shù)，按 40 人； Q 采 =4 40=160m3/min C、 按 回采工作面溫度 計算 Q 采 =60 VC SC KI 式中： VC—— 回采工作面適宜風速，取 ； SC—— 回采工作面平均有效斷面，按最大和最小控頂距有效斷面的平均值計算， 9m2； KI—— 工作面長度系數(shù)，取 ； Q 采 =60 9 =972m3/min 通過以上計算，回采工作面風量設計取最大值為 。（另外考慮備用一個回采面、備用兩個掘進面） 抽放后回采工作面瓦斯風排量最大為 ；掘進工作面風排量最大為： 。 η = 70%=179。/min 85%=179。 15 號煤回采工作面瓦斯涌出量為 ；其中，回采工作面鄰近層瓦斯涌出量為 ，占回采工作面總瓦斯涌出量的 %；開采層瓦斯涌出量為 ，占回采工作面總瓦斯涌出量的 %。 山西石港煤業(yè)有限責任公司礦井 15號煤層埋藏最大深度為 567m，則礦井 15號煤層最大瓦斯含量為： W==同時，根據(jù)煤炭科學研究總院撫順分院 2021 年編制的《石港煤礦煤層瓦斯基礎參數(shù)測定及礦井瓦斯危險程度評價》山西石港煤業(yè)有限責任公司礦井 15號煤層瓦斯基本參數(shù)實測值如下： 煤層瓦斯壓力 ～ 煤層瓦斯含量 ～ 179。 巖巷普掘工作面主要裝備有： ZMS30 型手持式幫錨桿氣動鉆機、 7655 型風鉆、FBD 系列對旋式局部扇風機等掘進設備。巷道凈寬為 ，凈高為 ，凈斷面為 ，掘進斷面為 。巷道沿 15 號煤層頂板掘進。C 式中： A 采 —— 回采工作面生產(chǎn)能力， t/a； l—— 回采工作面長度，取 100m； L—— 工作面年推進度， ； M—— 回采工作面采高， 15 號煤為 ； γ —— 煤的容重， 15號煤為 ； C—— 工作面回采率， 15 號煤層取 ?！切弯摿翰捎谩耙涣喝敝гO，即每根∏型鋼梁下至少支三根單體液壓支