【正文】 02.23.738.21矩形平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)10戊 819030機(jī)巷36.627.6314.683665.82554.2511.42263183.044.6 14矩形戊 819030機(jī)巷 33 27287.982309.43395.657262.45122.54.1410.4矩形戊 819030風(fēng)巷口27.326.6273.877162.93525.87884561602.54.2410.6矩形明斜井口22.528.2 25065273.13575.95712072002.93.9711.5矩形老泵站口19.527.6242.66484.4369011.556.33169 602.72.926.95拱形距明斜136 米17.227.2232.763112.864610.86127 762.53.357.14拱形戊七變電所回風(fēng)口13.827.2224.45994.4172412.116.97249 72 23.16.2梯形戊九輔助回風(fēng)口0.826.7155.446779.185314.231.425003482.52.876.27拱形通 米軌道小川 8 26129.238293.25378.9570.26473843.23.3510.7矩形北風(fēng)井底1524.8 7535603.63065.130.8147 76 　 　 　拱形北風(fēng)井上口4523.8 23603341064310.748.61 519311 　 　11.3圓形平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)11　 　 　 　 　 　 　 　合計(jì)5184 　 　 　 　 ?。?） 方案比較：A． 方案的提出。為了更好的施工，提高項(xiàng)目的成效，我們提出了２個(gè)方案，現(xiàn)對(duì)這兩個(gè)方案進(jìn)行比較分析。方案一：為了適應(yīng)高突礦井的要求，戊九采區(qū)施工一條專(zhuān)回；采區(qū)外部，對(duì)原來(lái)的戊七穿層回風(fēng)下山擴(kuò)修；丁九采區(qū)由于資源剩余少，用風(fēng)量少，只是施工一條專(zhuān)回，回風(fēng)系統(tǒng)不再擴(kuò)修。方案二：戊九采區(qū)施工一條專(zhuān)回；采區(qū)外部，對(duì)原來(lái)的戊七穿層回風(fēng)下山拉底，不擴(kuò)修，同時(shí)在戊七穿層回風(fēng)下山的西側(cè)新做一并聯(lián)巷道，戊九新總回；工作面使用尾巷治理瓦斯的同時(shí)，增加通風(fēng)量。B． 方案比較：對(duì)于兩個(gè)方案，我們進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)解算，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)解算結(jié)果，可以看出在第一種方案的情況下，若想達(dá)到降低負(fù)壓 1800pa，風(fēng)量滿(mǎn)足要求，戊七穿層回風(fēng)的斷面積必須達(dá)到 ，專(zhuān)回的斷面也必須在 16 m2 以上，這樣的斷面顯然不適合礦井目前的支護(hù)條件，無(wú)法滿(mǎn)足要求。而使用第二種方案，新做總回?cái)嗝娣e需要在 11 m2，由于采面做尾巷，專(zhuān)回面積在 8 m2就能達(dá)到要求，比較符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。從施工隊(duì)伍來(lái)看，目前施工隊(duì)伍較多，且掘進(jìn)速度較快，能夠在 1~2 年完成。因此采取第二種方案。：采取的方案:主要是改變采區(qū)、采面通風(fēng)系統(tǒng)，增加進(jìn)回風(fēng)條數(shù)，由采區(qū)外部的一條回風(fēng)下山改造為兩條回風(fēng)下山回風(fēng)；采區(qū)內(nèi)部的“一進(jìn)一回”通風(fēng)系統(tǒng)，改造為“兩進(jìn)一回”通風(fēng)系統(tǒng)；工作面由原來(lái)的“U”型通風(fēng)改造為“一進(jìn)兩回”通風(fēng)系統(tǒng)。工程量：①戊二采區(qū)內(nèi)部施工新專(zhuān)回，長(zhǎng)度 1600 米②戊二采區(qū)外部施工新總回，長(zhǎng)度 800 米③戊二采區(qū)回采工作面施工尾巷，長(zhǎng)度 1000 米④戊二穿層回風(fēng)下山擴(kuò)修拉底，長(zhǎng)度 1000 米⑤戊二采區(qū)施工新進(jìn)風(fēng)軌道下山，長(zhǎng)度 1200 米⑥丁二采區(qū)施工新專(zhuān)回下山，長(zhǎng)平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)12度 1200 米。 各巷道工業(yè)指標(biāo)巷道的工業(yè)指標(biāo)：（1）戊 819150 采面尾巷使用，改變采面通風(fēng)方式，實(shí)施偏 Y通風(fēng)。采面自 2022 年 11 月投入生產(chǎn)以來(lái)，瓦斯最大絕對(duì)涌出量13m3/min，沒(méi)有發(fā)生一起瓦斯超限事故，瓦斯尾巷排放率達(dá)到 93%以上；達(dá)到了科研立項(xiàng)的目的（2）對(duì)戊七穿層回風(fēng)、戊九專(zhuān)回、戊九皮下拉底擴(kuò)修，擴(kuò)大通風(fēng)斷面。保證了采區(qū)用風(fēng)，降低了風(fēng)阻（3） 優(yōu)化采區(qū)通風(fēng)設(shè)施，翻修永久風(fēng)門(mén)，風(fēng)門(mén)永久化率 100%。設(shè)施永久化，管理制度化，保證了采區(qū)有效風(fēng)量率 86%以上。 （4） 戊九新總回貫通，形成兩路回風(fēng)系統(tǒng)。一水平降低通風(fēng)阻力 1950pa，增加風(fēng)量 500m3/min，即由 2022 年 3 月份的負(fù)壓 5000pa，風(fēng)量6529 m3/min，降低到負(fù)壓 3050pa，風(fēng)量增加到 8339 m3/min 。 效益評(píng)價(jià)（1）指標(biāo)：要求一水平主扇負(fù)壓降到 3200Pa 以下。完成情況：11年 12 月份主扇負(fù)壓達(dá)到 3050Pa，達(dá)到要求。 （2）指標(biāo)：要求滿(mǎn)足一水平各采掘工作面供風(fēng)需要。完成情況：目前戊 819150 采面風(fēng)量達(dá)到 1495m3/min，瓦斯?jié)舛?%，做為戊九下部工作面，風(fēng)量達(dá)到歷史最好水平。丁 5619070 目前為備采，風(fēng)量進(jìn)行了控制，目前達(dá)到 1087m3/min，完全達(dá)到要求。 （3）指標(biāo)：要求采區(qū)有效風(fēng)量率不低于 87%。完成情況：戊九采區(qū)有效風(fēng)量率達(dá)到 %，丁九采區(qū)有效風(fēng)量率達(dá)到 %，整個(gè)一水平有效風(fēng)量率達(dá)到 %，不低于要求。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)134 二水平通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化方案 二水平通風(fēng)系統(tǒng)概況 主扇概況六礦二水平主要通風(fēng)機(jī)目前擔(dān)負(fù)上述四個(gè)采區(qū)的通風(fēng)任務(wù)。該風(fēng)機(jī)型號(hào)為 ,由燕京礦山設(shè)備有限公司于 1999 年 10 月制造出廠，2022 年 2 月掛網(wǎng)。風(fēng)機(jī)銘牌風(fēng)量工作范圍4460～12590m3/min，靜壓工作范圍 960～5410pa，配套三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為 YBFe630s8，額定功率 2500KW。 目前二水平主扇運(yùn)行情況根據(jù) 2022 年 12 月份實(shí)測(cè)，丁三風(fēng)井主扇現(xiàn)運(yùn)行角度 35176。，風(fēng)壓 3750Pa，風(fēng)量 9426m3/min，其中丁一采區(qū)總進(jìn)風(fēng) 2140 m3/min，丁三采區(qū)總進(jìn)風(fēng) 6234m3/min. 丁三風(fēng)井主扇改造方案的論證 丁三風(fēng)井主扇改造的必要性（1）主扇帶病運(yùn)轉(zhuǎn)該風(fēng)機(jī)投入運(yùn)行后，初期運(yùn)行狀況基本正常，但運(yùn)行一段時(shí)間后風(fēng)機(jī)性能發(fā)生了很大變化，風(fēng)機(jī)輪轂多次開(kāi)裂，至今已先后更換5 次，鉚釘容易斷裂，銅帶也易斷，目前西臺(tái)銅帶還無(wú)法處理，運(yùn)行時(shí)震動(dòng)大，軸承也已全部更換。上述一系列故障造成主扇經(jīng)常帶病運(yùn)行，且由于檢修次數(shù)多，風(fēng)機(jī)單臺(tái)運(yùn)行次數(shù)也多，風(fēng)機(jī)性能也明顯下降，不僅嚴(yán)重影響礦井通風(fēng)安全，而且造成風(fēng)機(jī)的機(jī)械疲勞，運(yùn)行的可靠性安全性沒(méi)有保證。一旦出現(xiàn)意外，勢(shì)必造成二水平停產(chǎn)，給生產(chǎn)和安全帶來(lái)不可估量的損失。（2） 目前主扇現(xiàn)有最大工作能力不能滿(mǎn)足礦井的采掘接替該風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的運(yùn)行角度為 25～400，目前已運(yùn)行到 350，風(fēng)量平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)148930m3/min，負(fù)壓 3750pa，該風(fēng)機(jī)從提供的風(fēng)量上看，已不能提供今后需要的風(fēng)量；在 2022 年 12 月中旬，為了提高采區(qū)風(fēng)量,該風(fēng)機(jī)運(yùn)行角度曾經(jīng)調(diào)高到 ，風(fēng)量 9426m3/min，負(fù)壓 3900pa，運(yùn)行4 天后，出現(xiàn)Ⅱ級(jí)異常振動(dòng)及聲音。因此現(xiàn)在風(fēng)機(jī)最大工作風(fēng)量只能在 350 上運(yùn)行。目前二水平 5 面 5 頭，風(fēng)量 8930m3/min，負(fù)壓3750pa，風(fēng)量十分緊張。但從 07 年開(kāi)始，庚一采區(qū)開(kāi)發(fā)，新增 1 個(gè)掘進(jìn)工作面和 1 個(gè)備采面，需要風(fēng)量 1000m3/min；三水平開(kāi)拓工程新增 2 個(gè)掘進(jìn)工作面，需風(fēng) 1200m3/min，兩項(xiàng)總計(jì)新增需風(fēng)2400m3/min。也就是從 07 年開(kāi)始，主扇工作風(fēng)量逐步提高到 11280 m3/min 以上，才能保證礦井的正常生產(chǎn)和采掘接替；而目前的風(fēng)機(jī)無(wú)論從通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算的結(jié)果看，還是從運(yùn)行中的機(jī)械故障頻發(fā)、風(fēng)機(jī)性能下降上看，都已無(wú)法滿(mǎn)足礦井的需風(fēng)量。（3） 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，系統(tǒng)可靠性安全性差二水平主要通風(fēng)機(jī)目前擔(dān)負(fù)丁三采區(qū)、戊二采區(qū)和三水平前期開(kāi)拓工程的通風(fēng)任務(wù)。丁一東翼采區(qū)和庚一采區(qū)流程短；丁三采區(qū)可采煤層有己 己 己 7 三層，通風(fēng)系統(tǒng)疊加，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，不易調(diào)控；三水平前期開(kāi)拓工程流程最長(zhǎng)。四個(gè)采區(qū)共用一臺(tái)主扇，造成通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)不匹配，調(diào)控過(guò)程顧此失彼，給通風(fēng)管理帶來(lái)極大不便，降低了通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性和安全性。丁三采區(qū)屬于高地溫采區(qū)，需要加大配風(fēng)量降低溫度。（4） 丁三采區(qū)夏季己 1623070 采面在風(fēng)量 1500m3/min 情況下采面溫度高達(dá) ℃，采面上隅角高達(dá) 36～40℃；己 523140 機(jī)巷回風(fēng)流溫度也高達(dá) 33℃以上；三水平開(kāi)拓工程迎頭出水溫度在41℃以上，在采取降溫措施的同時(shí)，也必須要加大井下配風(fēng)量，降低井下工作場(chǎng)所的氣溫。（5） 從二水平的儲(chǔ)量和服務(wù)年限上分析。隨著己三采區(qū)的開(kāi)發(fā)，采掘規(guī)模的擴(kuò)大，現(xiàn)有主扇將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足礦井安全生產(chǎn)的需要。二水平己三采區(qū)、庚一采區(qū)、三水平前期開(kāi)拓工程同時(shí)開(kāi)采的時(shí)間要在 15 年以上，丁三采區(qū)的服務(wù)年限要在 20 年以上，若考慮三水平前期開(kāi)拓工程問(wèn)題，丁三采區(qū)的服務(wù)年限要在 30 年以上。為平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)15確保今后長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的安全生產(chǎn)，對(duì)現(xiàn)有風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造很有必要。（6） 確保生產(chǎn)正常接替的需要丁三采區(qū)瓦斯含量較大，掘進(jìn)進(jìn)度較慢，目前的風(fēng)量只能維持現(xiàn)狀，12 年往后逐漸將無(wú)風(fēng)可供，勢(shì)必造成生產(chǎn)接替脫節(jié)。因此只有提高通風(fēng)能力后，才可以確保礦井的正常生產(chǎn)接替。（7） 目前丁三風(fēng)井風(fēng)機(jī)的運(yùn)行靜壓效率為 48％，風(fēng)機(jī)運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)，從節(jié)能角度也有改造的必要。 丁三風(fēng)井主扇改造的緊迫性(1)鑒于上述原因，丁三風(fēng)井主扇必須立即進(jìn)行改造，保證風(fēng)機(jī)安全可靠運(yùn)行，增大供風(fēng)能力。(2)隨著丁組煤的強(qiáng)力開(kāi)發(fā)，礦井不斷向下延伸，地溫問(wèn)題日益突出，風(fēng)機(jī)的改造必須在六月份前投入使用，才能保證礦井需風(fēng)量的要求。 丁三風(fēng)井主扇改造的可行性 經(jīng)向沈陽(yáng) 606 發(fā)動(dòng)機(jī)研究所風(fēng)機(jī)廠咨詢(xún)，目前廠家已經(jīng)對(duì)該型號(hào)風(fēng)機(jī)進(jìn)行過(guò)多次改造，效果良好，技術(shù)十分成熟。 改造內(nèi)容可分為(1) 電機(jī)增容 (2) 更換主扇的運(yùn)動(dòng)部分（即輪轂和扇葉） 。(3) 改造前的準(zhǔn)備工.：2022 年 10 月開(kāi)始，該礦井二水平通風(fēng)現(xiàn)狀進(jìn)行了全面普查，并進(jìn)行了分析論證，其中包括丁三風(fēng)井風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況調(diào)查和礦井通風(fēng)阻力測(cè)定、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的解算分析等。 丁三風(fēng)井主扇改造方案的比較 礦井丁三風(fēng)井主扇改造方案的提出根據(jù)六礦礦井實(shí)際情況，擬按二種方案對(duì)丁三風(fēng)井主扇進(jìn)行改造。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)16方案一、改造風(fēng)機(jī)，三水平風(fēng)井作為進(jìn)風(fēng)井方案二、改造風(fēng)機(jī)，三水平風(fēng)井作為回風(fēng)井方案一方案一：改造風(fēng)機(jī)，三水平風(fēng)井作為進(jìn)風(fēng)井首先改造主扇，1 年后在三水平風(fēng)井貫通后作為進(jìn)風(fēng)井投入使用。這樣，可以解決目前風(fēng)量不足，主扇帶病運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題，同時(shí) 1年后三水平風(fēng)井投入使用，可以縮短通風(fēng)距離，降低部分通風(fēng)阻力，通過(guò)對(duì)該方案網(wǎng)絡(luò)解算，負(fù)壓為 3846Pa，從解算結(jié)果看，該方案是可行的，負(fù)壓仍然偏高。方案二：改造風(fēng)機(jī)，北山風(fēng)井作為回風(fēng)井首先改造主扇，1 年后在三水平風(fēng)井貫通后作為回風(fēng)井投入使用。這樣，可以解決目前風(fēng)量不足，主扇帶病運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題，同時(shí)可以縮短通風(fēng)距離，降低通風(fēng)阻力，通過(guò)對(duì)該方案網(wǎng)絡(luò)解算，丁三風(fēng)井負(fù)壓為 2104Pa，Ｑ=140m3／S；三水平風(fēng)井負(fù)壓為1677Pa，Ｑ=45m3／S；從解算結(jié)果看，該方案是比較理想的。 通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化改造方案比較:方案一 優(yōu)點(diǎn)：三水平風(fēng)井作為進(jìn)風(fēng)井，供風(fēng)能力進(jìn)一步提高。缺點(diǎn)：(1)投入資金相對(duì)較大，(2)通風(fēng)阻力較大。方案二 優(yōu)點(diǎn)：(1) 三水平風(fēng)井作為回風(fēng)井，供風(fēng)能力可以滿(mǎn)足礦井的長(zhǎng)期發(fā)展 (2) 負(fù)壓降低到 3000 Pa 以下。缺點(diǎn)：投入資金相對(duì)較大鑒于上述，為考慮六礦三水平的開(kāi)發(fā)和礦井的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，我們建議選擇第二種方案：即先改造風(fēng)機(jī)，1 年后三水平風(fēng)井貫通后，再進(jìn)行風(fēng)機(jī)選型，投入主扇，作為回風(fēng)井使用。 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算及結(jié)果分析選擇更換新主扇，需要計(jì)算通風(fēng)容易時(shí)期的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)17 需風(fēng)量計(jì)算的原則和方法按照通風(fēng)能力核定要求，礦井總需風(fēng)量和采掘工作面和硐室需風(fēng)量計(jì)算方法要按照下列要求進(jìn)行計(jì)算：A、 礦井總需風(fēng)量按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的總和計(jì)算Q