一采區(qū)設(shè)計 第五章采區(qū)通風(fēng)安全.doc

第五章 采區(qū)通風(fēng)安全 第一節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng)昭通靖安煤礦通風(fēng)系統(tǒng)為中央并列式，通風(fēng)方式為機械抽出式。主斜井和副斜井進風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)。礦井礦井通風(fēng)系統(tǒng)主平洞主井車場+提升斜井回風(fēng)平洞車場聯(lián)絡(luò)巷工作面運輸機巷回采工作面工作面回風(fēng)巷+回風(fēng)石門回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷回風(fēng)斜井風(fēng)井平洞地表。第二節(jié) 采區(qū)供風(fēng)量及負(fù)壓計算本礦井設(shè)置一個回風(fēng)平洞，負(fù)責(zé)全礦井的通風(fēng)。本區(qū)設(shè)兩個回采工作面即。五個掘進工作面，其中四個為半煤巖巷掘進頭，一個為石門巖巷掘進頭，均為獨立供風(fēng)，采用局扇壓入式通風(fēng)，選用FDII NO5/11型壓入式局部通風(fēng)機五臺。本區(qū)投產(chǎn)時需要獨立供風(fēng)的硐室為+1450井底車場和+1550變電硐室。礦井風(fēng)量、風(fēng)壓計算1、風(fēng)量計算按各工作地點所需風(fēng)量計算礦井總需風(fēng)量Q：Q =（Q采 +Q掘 + Q硐+Q他）K漏其中： Q采各采煤工作面所需風(fēng)量之和。Q掘各掘進工作面所需風(fēng)量之和。Q硐獨立通風(fēng)硐室所需風(fēng)量之和。Q他其他行人和維護巷道所需風(fēng)量之和。 Q他=（Q采 +Q掘 + Q硐）5%K風(fēng)量備用系數(shù)，取1.25；礦井所需風(fēng)量計算如下：（1）采煤工作面需風(fēng)量按瓦斯涌出量、工作面溫度、炸藥用量、同時工作的最多人數(shù)，取其中的最大值，并用風(fēng)速驗算。1）按瓦斯涌出量計算 Q采=100q采Kc式中：q采采煤工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min; Kc工作面因瓦斯涌出量不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，取2.0；對于K2+1煤層回采工作面，進行瓦斯抽放后的絕對瓦斯涌出量為0.68m3/min，則：Q采4=1000.682.0=136m3/min=2.3m3/s對于K3煤層回采工作面，進行瓦斯抽放后的絕對瓦斯涌出量為0.53 m3/min，則：Q采3=1000.532.0=106m3/min=1.8m3/s2）按工作面溫度計算 Q采=60VCSCKi 式中：VC回采工作面的適宜風(fēng)速，取1.1m/s; SC回采工作面平均有效斷面，m2； Ki工作面長度系數(shù)，取0.9； Q采4=601.13.950.9=234m3/min=3.9m3/sQ采3=601.14.750.9=282m3/min=4.7m3/s3）按工作人員數(shù)量計算 Q采=4nc式中：4每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min; nc采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，取25； Q采4= Q采3=4x25=100m3/min=1.7m3/s4）按炸藥使用量計算Q采式中，Ac采煤工作面一次使用最大炸藥量，kg； b每公斤炸藥爆破后生成的CO的量，b0.1m3/kg； t通風(fēng)時間，取30min； c爆破經(jīng)通風(fēng)后，允許工人進入工作面工作的CO濃度，一般取c0.02； 上式可簡化為Q采25Ac每班進尺1.0m，工作面長70m，分三次爆破，每次爆破24m，采用單排眼，24m長工作面需布置24個孔，每孔裝藥量250g，一次爆破裝藥為6.0kg。Q采4=Q采3256.0150 m3/min=2.5 m3/s根據(jù)以上計算，K2+1煤層工作面需風(fēng)量為3.9m3/s，K3煤層工作面需風(fēng)量為4.7m3/s。4）按風(fēng)速驗算 上述風(fēng)量滿足下式：15SCQ采2+1240SC 即153.24Q采2403.2448.6234777.615SCQ采3240SC 即153.90Q采2403.9058.5282936（2）掘進工作面需風(fēng)量掘進工作面需風(fēng)量按下列要求分別計算，取其中最大值。1）按井下同時工作的最大班人數(shù)計算Q掘=4N掘式中：Q掘掘進工作面需風(fēng)量，m3/min N掘掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，取15人； 4每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min Q掘= 415=60 m3/min =1.0m3/s2）按炸藥使用量計算Q掘= 25A掘=255.0=125m3/min=2.1m3/s式中：Q掘掘進工作面需要風(fēng)量； 25按國家標(biāo)準(zhǔn)，每公斤炸藥爆炸所需的稀釋有毒氣體的風(fēng)量，m3/minkg； A掘掘進工作面一次使用最大炸藥量，取5.0kg。 3）按絕對瓦斯涌出量計算 Q掘=100q掘Kd式中：Q掘掘進工作面需要風(fēng)量，m3/min； q掘掘進工作面絕對工瓦斯涌出量，m3/min；Kd掘進工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，取2.0。 Q掘=1000.432.0=86m3/min=1.43m3/s4）按局部通風(fēng)機吸風(fēng)量計算Q掘=QfIKf=18011.2=216m3/min=3.6m3/s式中：Q掘掘進工作面實際需風(fēng)量； Qf掘進工作面局部通風(fēng)機額定風(fēng)量，180m3/min； I掘進工作面同時運轉(zhuǎn)的風(fēng)機臺數(shù)，1臺；Kf為防止局部通風(fēng)機吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，取1.2。根據(jù)以上計算，取Q掘=216m3/min=3.6m3/s。d、按風(fēng)速驗算上述風(fēng)量滿足下式：15xSjQ掘4240xSj 即 15x4.3Q掘4240x4.364.5216103215xSjQ掘石門240xSj 即 15x5.3Q掘石門240x5.379.52161272符合煤礦安全規(guī)程的規(guī)定。（3）硐室需風(fēng)量：需要獨立供風(fēng)硐室包括井底車場硐室和+1550變電硐室，井底車場硐室需風(fēng)量取1.5m3/s，+1550變電硐室需風(fēng)量取1.0m3/s。（4）井下其它巷道需風(fēng)量：Q他=（3.9+4.72+3.65+1.0+1.5）5%=1.69m3/s；則礦井總供風(fēng)量為：Q =（Q采 +Q掘 + Q硐+Q他）K漏=（3.9+4.72+3.65+1.0+1.5+1.69）1.25=44.4m3/s礦井的風(fēng)量分配如下：110401回采工作面配風(fēng)4.5m3/s，110301、110302回采工作面配風(fēng)5.5m3/s，+1550變電硐室配風(fēng)2.0m3/s, 井底車場硐室配風(fēng)2.9 m3/s, 每個掘進工作面配風(fēng)4.0 m3/s；其它巷道中：+1600行人聯(lián)絡(luò)巷配風(fēng)1.0 m3/s，回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷（K2+1煤層和K3煤層）各配風(fēng)1.5 m3/s。5、礦井風(fēng)壓的計算礦井的通風(fēng)風(fēng)壓通過通風(fēng)阻力的計算來確定。通風(fēng)阻力由摩擦阻力和局部阻力構(gòu)成。摩擦阻力的計算公式為：h摩=LPQ2/S3=RQ2式中：h摩摩擦阻力，Pa； 摩擦阻力系數(shù)，Ns2/m4； L井巷長度，m; P井巷凈斷面周長，m; Q通過井巷的風(fēng)量，m3/s； S井巷凈斷面積，m2； R井巷摩擦風(fēng)阻，Ns2/m8；礦井通風(fēng)局部阻力按摩擦總阻力的10%計。由于本區(qū)服務(wù)年限較長，且一水平服務(wù)年限為15.6a，故本次風(fēng)壓計算僅針對一水平通風(fēng)容易時期和困難時期。二水平的通風(fēng)計算待開采一段時間后根據(jù)實際情況再進行核算。礦井開采一水平時風(fēng)壓計算見附表531、532。計算結(jié)果為，礦井井巷總風(fēng)壓為：容易時期632.18Pa，困難時期1122.48Pa。礦井等積孔的計算1、通風(fēng)容易時期礦井等積孔 Amax1.19Q/ 1.1944.4/ 2.10m2 2、通風(fēng)困難時期礦井等積孔 Amin1.19Q/ 1.1944.4/ 1.58m2計算結(jié)果：礦井通風(fēng)容易時期等積孔為2.10m2，通風(fēng)屬容易程度（A2.0m2）；困難時期等積孔為1.58m2，通風(fēng)屬中等難易程度（1.0A2.0m2）。1、根據(jù)通風(fēng)需要安設(shè)風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門；2、同一井巷內(nèi)安設(shè)兩道風(fēng)門時，必須保證兩道門不同時開啟，以造成風(fēng)流短路；3、勿在巷道內(nèi)堆放雜物，保證巷道的有效斷面。第四節(jié) 避災(zāi)路線一、礦井安全出口設(shè)置及保證措施礦井生產(chǎn)期間的安全出口為主斜井、副斜井和回風(fēng)斜井。安全出口的保證措施為：主斜井、副斜井等應(yīng)隨時進行維修，保證設(shè)計使用斷面?；仫L(fēng)斜井的安全出口應(yīng)布置在風(fēng)硐的另一側(cè)，和地面出口設(shè)置23道雙向風(fēng)門。安全出口用粗料石或砼砌碹支護。安全出口應(yīng)經(jīng)常清理、維護，保持暢通。二、井下避災(zāi)路線本礦井可能發(fā)生的主要災(zāi)害包括：瓦斯爆炸、煤塵爆炸、火災(zāi)、水災(zāi)等。根據(jù)災(zāi)害的特點，避災(zāi)路線主要分為兩類，分述如下：1、對于火災(zāi)、瓦斯爆炸、煤塵爆炸災(zāi)害：在判明災(zāi)害發(fā)生地點后，人員應(yīng)盡快脫離災(zāi)區(qū)向有新鮮風(fēng)流并可以通往地面井口的方向逃生。110301、110302回采工作面一般避災(zāi)路線為：采煤工作面工作面運輸巷聯(lián)絡(luò)巷工作面軌道巷區(qū)段軌道石門區(qū)段中部車場副斜井地面?；蛘撸翰擅汗ぷ髅婀ぷ髅孢\輸巷區(qū)段膠帶石門聯(lián)絡(luò)巷主斜井地面。110401、110402工作面運輸巷掘進工作面一般避災(zāi)路線為：掘進工作面聯(lián)絡(luò)巷工作面軌道巷區(qū)段軌道石門區(qū)段中部車場副斜井地面。110402工作面回風(fēng)巷掘進工作面一般避災(zāi)路線為：掘進工作面回風(fēng)聯(lián)絡(luò)斜巷工作面運輸巷聯(lián)絡(luò)巷工作面軌道巷區(qū)段軌道石門區(qū)段中部車場副斜井地面。+2600后回風(fēng)石門掘進工作面一般避災(zāi)路線為：掘進工作面+2600后回風(fēng)石門+2600回風(fēng)石門副斜井+2600中部車場副斜井地面。如果礦井進行反風(fēng)，應(yīng)沿著上述避災(zāi)路線的相反方向從風(fēng)井逃出?，F(xiàn)場工作人員一旦遭到或發(fā)現(xiàn)火災(zāi)、煤與瓦斯突出或突出預(yù)兆、瓦斯爆炸或爆炸預(yù)兆，要沉著、冷靜、采取措施進行自救，具體的方法是：背向空氣顫動的方向，俯臥倒地，面部貼在地面，閉住氣暫停呼吸，用毛巾捂住口鼻，防止把火焰吸入肺部。最好用衣物蓋住身體，盡量減少肉體暴露面積，以便減少燒傷，爆炸過后，要迅速按規(guī)定佩帶好自救器，弄清方向，以最短的距離進入新鮮風(fēng)流，并按照避災(zāi)路線，盡快逃離災(zāi)區(qū)。撤退中，假如巷道破壞嚴(yán)重，不知撤退是否安全或者無法逃離災(zāi)區(qū)時，應(yīng)立即選擇避難硐室，充分利用現(xiàn)場的一切器材和設(shè)備來保護人員及自身安全。進入避難硐室后要注意安全，最好找到離水源近的地方，設(shè)法堵住硐口，防止有害氣體進入。注意節(jié)約礦燈用電和食品，室外做好標(biāo)記，有規(guī)律地敲打連接外部的管子、軌道等，發(fā)出求救信號，等待救護隊前來救護。二、對于水災(zāi)災(zāi)害：根據(jù)水總往低處流的特點，在判明災(zāi)害發(fā)生點后，人員應(yīng)盡快沿高處向能通往地面井口的方向逃生。110301、110302回采工作面一般避災(zāi)路線為：采煤工作面工作面回風(fēng)巷+2600前回風(fēng)石門副斜井地面?；蛘撸翰擅汗ぷ髅婀ぷ髅婊仫L(fēng)巷+2600前回風(fēng)石門回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷回風(fēng)斜巷回風(fēng)斜井地面。110401、110402工作面運輸巷掘進工作面一般避災(zāi)路線為：掘進工作面聯(lián)絡(luò)巷工作面軌道巷區(qū)段軌道石門區(qū)段中部車場副斜井地面。110402工作面回風(fēng)巷掘進工作面一般避災(zāi)路線為：掘進工作面+2600前回風(fēng)石門副斜井地面?；蛘撸壕蜻M工作面+2600前回風(fēng)石門回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷回風(fēng)斜巷回風(fēng)斜井地面。井下某地突然發(fā)生透水事故時，現(xiàn)場工作人員除立即向領(lǐng)導(dǎo)匯報外，應(yīng)迅速組織搶救，盡可能就地取材，加固工作面，設(shè)法堵住出水點，以防事故繼續(xù)擴大。如水勢很猛，無法搶救，應(yīng)組織人員迅速按避災(zāi)路線撤至上一水平或地面。如因突水后破壞了巷道中的照明和指路牌，迷失了行進的方向時，遇險人員應(yīng)朝著有風(fēng)流通過的上山巷道方向撤退。撤退中，如因冒頂或積水造成巷道堵塞，可尋找其他安全通道撤出。萬一來不及撤至安全地點而被堵在上山獨頭巷道內(nèi)，遇難人員應(yīng)保持鎮(zhèn)靜，避免