矿井通风设计规范十篇

发布时间:2024-04-29 01:30:08

矿井通风设计规范篇1

抽采达标,监控有效,管理到位,内业规范,环境美观,队伍过硬”瓦斯治理工作体系示范矿井和示范市建设,全面提升我市煤矿瓦斯治理水平,有效防范和遏制重特大瓦斯事故。扎实推进“通风可靠,认真贯彻落实全国瓦斯治理现场会精神。

二、示范标准

(一)采掘部署合理

1.优化生产布局。矿井、采区和工作面设计要依据煤层和瓦斯赋存情况详细分析和预测矿井瓦斯灾害情况。优化、简化生产系统,明确开采顺序,合理确定工作面参数,实现安全高效、合理集中生产。

2.合理组织生产。按照《煤炭生产许可证》载明的能力编制生产计划和组织生产。实际组织生产不超能力。

3.坚持正规开采。矿井要加强生产准备。方能进行采区准备巷的施工;采煤工作面必须在采区构成完整的通风、排水系统后进行回采;采煤工作面必须保持至少2个安全出口,形成全风压通风系统,采用长壁后退式采煤方法;按规定淘汰落后和非正规采煤方法、工艺。

(二)通风可靠

1.矿井有完整的独立通风系统。改变全矿井通风系统时。并履行报批手续。巷道贯通前,按《规程》制定安全措施并组织实施。采掘部署合理。

2.矿井生产水平和采区实行分区通风。串联通风是否符合《规程》114条规定。采空区通风是否符合《规程》116条规定,严禁采煤工作面利用局部通风机通风。

3.矿井、采区通风能力满足生产要求。每年安排采掘作业计划时核定矿井生产和通风能力。按实际供风量核定矿井产量,按规定进行通风阻力测定,矿井通风阻力必须符合《煤矿井工开采通风技术条件》规定,否则应采取降阻措施。矿井开拓、准备采区以及采掘作业前,要准确预测瓦斯涌出量,制定通风风量计算和配风标准,编制通风设计,保证采掘面配风充足。严格按《规程》建立和执行测风制度,对井下用风地点和通风巷道定期测定风量,保证采掘工作面及其他供风地点风流稳定可靠。废弃巷道、盲巷和与采空区联通的巷道要及时进行封闭。杜绝通风工程亏欠。掘进工作面必须采用局部通风机通风。无超通风能力生产现象。

4.矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区、开采容易自燃煤层的采区。没有一段为进风巷、一段为回风巷的现象。

5.矿井内各地点风速符合《规程》101条规定。矿井有效风量率不低于87%。回风巷道失修率不高于7%;严重失修率不高于3%;主要进风巷道实际断面不小于设计断面的2/3

6.安装和使用局部通风机要符合《规程》128条“低瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机。或与采煤工作面分开供电。

7.按规定设置和管理风门、风筒、密闭等通风设施及构筑物;矿井主要通风机实现双回路供电;矿井主要通风机和局部通风机要按规定定期检测、检修和维护。专人负责并持证上岗;按规定进行反风演习;设备保持完好,并及时淘汰落后的设备,JBt局部通风机年月日起禁止使用。

(三)监控有效

1.按照《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》要求布置、安装煤矿安全监控系统。煤矿安全监控系统的主机及系统联网主机必须双机或多机备份。备份主机应在5min内投入工作;中心站应双回路供电并配备不小于2h线式不间断电源;中心站设备应有可靠的接地装置和防雷装置;联网主机应装备防火墙等网络安全设备;中心站应使用录音电话;监控系统主机或显示终端应设置在矿调度室内;安全监控系统的断电和故障闭锁功能齐全有效;安全监控系统的中心站、分站和传输电缆、传感器等设备要齐全;井下分站应设置在进风巷道或硐室中;井下设备之间使用专用阻燃电缆或光缆连接。

2.监控设备传感器的种类、数量、安装位置、信号电缆和电源电缆的敷设等符合规定。开采容易自燃、自燃煤层的采煤工作面必须至少设置一个一氧化碳传感器;开采容易自燃、自燃煤层的矿井。自燃煤层及地温高的矿井采煤工作面应设置温度传感器;主要通风机、局部通风机必须设置设备开停传感器;矿井和采区主要进回风巷道中的主要风门必须设置风门开关传感器;为监测被控设备瓦斯超限是否断电,被控开关的负荷侧必须设置馈电传感器;矿井应配备传感器、分站等安全监控设备备件,备用数量不少于应配备数量的20%各类传感器安装位置符合《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》规定;煤矿编制采区设计、采掘作业规程和安全技术措施时,必须对安全监控设备的种类、数量和位置,信号电缆和电源电缆的敷设,断电区域等做出明确规定,并绘制布置图和断电控制图,并根据采掘工作的变化情况及时修改。布置图应标明传感器、声光报警器、断电控制器、分站、电源、中心站等设备的位置、接线、断电范围、报警值、断电值、复电值、传输电缆、供电电缆等;断电控制图应标明甲烷传感器、馈电传感器和分站的位置,断电范围,被控开关的名称和编号,被控开关的断电接点和编号。

3.监测设备的报警点、断电点、断电范围、复电点符合《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》规定;监测设备的信号传输符合规定。

4.矿长、矿技术负责人、爆破工、采掘区队长、通风区队长、工程技术人员、班长、流动电钳工、安全监测工下井时。

5.安全监控设备必须定期进行调试、校正。每10天必须使用校准气样和空气样调校1次。每10天必须对甲烷超限断电功能进行测试。煤矿安全监控系统的分站、传感器等装置在井下连续运行个月,必须升井检修。

6.矿井安全监控系统设备性能完好。

7.具有相应的安全监测监控系统技术管理能力或与区域性煤矿安全监控系统技术服务机构签订服务协议。煤矿应建立安全监控管理机构。并应配备足够的人员;按照《国务院安委会办公室关于进一步加强煤矿安全监控系统建设和管理的通知》要求,完善系统管理运行机制,各重点煤矿以及实现区域联网的地区,要建立监控中心,配置专门人员负责系统的运行和维护管理。

(四)管理到位

1.建立健全以矿井主要负责人为安全生产第一责任人的瓦斯治理责任体系。设立由总工程师(技术负责人)直接管理的科研、设计、地测、生产技术、一通三防”等技术部门和机构;建立健全防突安全生产责任制。

2.健全瓦斯治理和防突工作机构。设专职通风、地测副总工程师;设立通风、防突、抽采、安全监控等机构。

3.建立健全瓦斯治理管理制度。如通风、瓦斯、防突、监测监控系统、安全培训、安全投入、安全仪器仪表、设备管理、隐患排查整改、安全会议和瓦斯治理目标考核责任制等管理制度。矿井主要负责人每月至少组织专题研究一次瓦斯治理工作。及时研究解决瓦斯治理工作中的突出问题,确保职责和制度的落实;煤矿企业要建立和完善瓦斯事故应急预案,落实应急措施;建立隐患排查制度;建立瓦斯等有害气体的检查制度,落实巡回检查规定,矿井必须装备瓦斯巡检系统;建立瓦斯超限追查制度;建立排放瓦斯管理制度;建立通风系统调整管理制度;建立巷道贯通管理制度;建立机电设备使用管理制度,及时淘汰国家明令禁止使用的设备,杜绝失爆。

4.矿井每年编制通风。并贯彻执行。

5.矿井各种图纸报表准确。上报及时。通风系统图必须标明主要通风机的安装位置及其规格性能、进回风井巷和采掘工作面的位置与名称、风流方向、风量大小、通风设施(包括风门、风桥、风墙、风窗、密闭等)与设备(局部通风机等)安装地点等;要符合现场实际,真实地反映井下通风现状;必须按季度绘制、并按月补充修改;多煤层同时开采的矿井,必须绘制分层通风系统图;矿井应绘制矿井通风系统立体示意图和矿井通风网络图。

6.强化安全培训工作。取得操作资格证书。煤矿企业是安全培训的责任主体,负责本企业职工安全培训的组织管理工作,按规定选送企业主要负责人、安全生产管理人员、特种作业人员参加培训,并认真组织落实本企业职工的全员安全培训和考核工作;瓦斯检查员、井下爆破工、安全检查工、主提升机操作工、井下电钳工、采煤机司机等特种作业人员经培训合格,并取得操作资格证书。

(五)队伍过硬

1.队伍管理目标明确。管理人员尽职尽责,措施得力;

2.劳资关系融洽。

3.按期进行安全培训和教育。

4.积极开展争创“模范企业”和“岗位标兵”竞赛活动。

(六)内业规范

1.制度、职责落实;

2.资料齐全规范;

3.图纸齐全、内容真实可靠;

4.内业资料管理规范。文字资料和记录帐、簿统一格式,按档案方式存放。

(七)环境美观

1.厂区绿化达标;

2.办公、生活设施齐全配套。包括矿长办公室、监控室、资料室、生产调度室、会议室、学习室、洗浴室、更衣室、宣传板报、文化长廊;

3.厂区布置合理、整洁、美观。

三、主要措施

(一)加强领导。市政府成立瓦斯治理示范工程领导小组。指定专人负责,企业业主要直接参与领导瓦斯治理示范工程。

(二)积极推进。各企业要积极主动、不等不靠。研究确定示范矿井的具体标准,逐条逐项予以落实。

矿井通风设计规范篇2

【关键词】矿井通风管理;通风设备;保护措施

一、矿井通风设备及反风设施

(1)矿井前后期风量,最大、最小负压和通风设备选型。根据计算,矿井前后期风量为30m3/s,通风容易时期为498pa,通风困难时期559.6pa。主扇的风压:hfmax=hamax+ht+hs=739.6pa,hfmin=hzmin+ht+hs=678pa,主扇的风量Qf=ks.Q=34.5m3/s,根据hfmin、hfmax、Qf值,选择确定主扇风机型号为:BK40-4-no.13型,其主要技术参数:风量:20-47m3/s,风压:200-1200pa,转速:1450r.p.m,配套电动机:YBFe250m-4型,n=55kw,U=380v,n=1450r.p.m。(2)通风机设置要求。根据《煤矿安全规程》要求,本矿井配备了两台同等能力的主扇,主扇的供电电源为双回路。其中一台工作,另一台备用和检修。(3)反风方式、反风系统及设施。设计选择的主扇为轴流式通风机,采用电动机反转的形式实现反风,反风时的主要通风路线为:(新鲜风流)立风井+644m回风石门回风斜巷+578m回风石门回风上山+566.4m分层石门+566.4m皮带巷采工作面+566.4m轨道巷+566.4m分层石门混合斜井。

二、矿井通风系统合理性、可靠性和抗灾能力分析

(1)矿井通风方式及通风系统对矿井安全的保证程度和措施。通风方式为机械抽出式,选用两台能力相同的BK40-4-no.13型轴流式通风机,通风机采用双回路供电,能够保证矿井的正常供风。通风系统为中央分列式,混合斜井及风井位于井田中部,两翼均衡,通风线路较短,便于通风系统的调整和控制。在必要地点设置通风构筑物,能保证矿井各用风地点有足够的风量。(2)矿井开拓、采掘布置、风井数目与井筒装备、设施对矿井安全的影响。整个矿井划分为一个采区,后退式回采,矿井生产期间仅布置一个立风井,能有效减小矿井通风阻力。矿井仅布置一个采煤工作面和两个掘进工作面,采煤工作面采用“U”型通风方式,掘进工作面采用局扇压入式通风,可减少工作面与采空区的漏风,以上措施能保证矿井风流的稳定。(3)其他安全保证措施。根据《煤矿安全规程》及设计规范,设计选用两台能力相同的BK40-4-no.13型轴流式通风机,配套电动机YBFe250m-4型,55kw,380v,并在风井直通地面的出口上安设有防爆门,同时,在风井口建造值班室,内部配备有一部直通矿调度值班室的电话,并设专人值班,墙上要求悬挂有该岗位的各种规章制度及反风操作系统图等。设置的安全装置有:每台通风机设有压力测压装置,测压处在风道同一断面处至少有三个测压点。按正常进风风流方向测压处前方有不少于风硐高度4倍的直线段长度,测压处后方有不少于风硐高度2倍的直线长度。通风机的安装和使用应按《煤矿安全规程》第121条之规定进行通风机的安装和检测。主要通风机必须配备水柱计、电流表、电压表、轴承温度计等仪表,装有直通矿调度室电话,并有反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程。主要通风机的反风采用叶轮反转实现反风,反风的风量能达到正常风量的40%以上,且操作时间小于10分钟。能够保证在意外情况下及时进行反风,将灾害造成的损失控制在最小范围。主要通风机装置配备两台,一台因故停机时,另一台备用风机能迅速投入使用,保证矿井正常供风。矿井主要通风机的供电线路采用双回路供电,当供电线路停电时,备用线路能够迅速投入使用,保证矿井主要设备的正常供电,矿井具备一定的抗灾能力。矿井通风容易时期的等积孔大于1m2,矿井通风难易程度为中等,通风困难时期的等积孔大于1m2,矿井通风难易程度为中等,生产时应加强矿井的通风管理。矿井必须每年进行1次反风演习,每5年进行1次主扇性能测定,并将测定结果报上级主管部门。矿井必须严格按《煤矿安全规程》规定,每年进行1次矿井瓦斯等级鉴定工作,并将结果报上级主管部门备案。

铁厂沟煤矿井的通风系统简单,风流稳定,易于管理,具有一定的抗灾能力;可以将足够的新鲜空气有效的送到井下工作场所,能够保证安全生产和具有良好的劳动条件。

参考文献

[1]任洞天.矿井通风与安全[J].北京:煤炭工业出版社,1993

矿井通风设计规范篇3

关键词:动液可调轴流风机高瓦斯矿井煤矿通风安全生产

煤矿用风机是煤炭安全生产必不可少的关键设备之一。因为矿井下含有瓦斯等易燃易爆气体,只能依靠风机抽出和送入外界空气来降低其浓度,所以煤矿安全规程规定“以风定产”,即根据矿井通风量的多少来决定煤炭的开采量,从而保证煤矿安全长周期稳定生产。

目前矿井主要通风设备,通常使用离心式和轴流式两大类。离心式通风机因以离心式离心力形成风压而得名;轴流式通风机因气流沿轴向流动而得名;故一般来讲离心式通风机因适用于小流量、压力场所,而轴流式通风机则常用于大流量、低压力情况,并且各有不同特点。

高河矿井属高瓦斯矿井,矿井采用分区式通风系统,通风方式为抽出式,由主、副立井和小庄进风立井进风,中央回风立井和小庄回风立井回风。中央风井采用2台ann-3392/1600B型矿用轴流式通风机,1台工作,1台备用。每台通风机配1台Y800-6型高压三相异步电动机(3600kw、10kV、990r/min)。小庄风井配备风机与中央风井风机相同。

1、结构分析

(1)动液可调轴流风机的作用机理。

高河矿所用风机为ann-3392/1600B型动液可调轴流风机,各技术细节的设计均基于保障风机运行的安全性和质量要求。如图2所示:风机动液可调装置由液压缸、旋转油封、调节盘、调节臂、平衡块、叶片轴、轮毂和叶片等组成。其中,叶片由合金铝铸造而成,其应力分配关系经有限元计算如图1所示。由此可见,其根部为应力集中部位,所以轮毂采用B型,即其结构比普通型根部更为厚实,且可同时用于铝叶片和球墨铸铁叶片,如图3轮毂实际图所示。

此外,叶片平衡臂可100%平衡叶片本身在开和关二个方向的离心力。由此,通过液压缸和旋转油封及调节盘和调节臂的协同作用来调节叶片张开角度,从而产生所需的风量和压力来满足通风的实际需求。

(2)风机静止部件稳定可靠,叶轮机壳与叶片顶端之间的间隙很小,可保证较高的效率。叶轮经过仔细选材和部件设计,可确保寿命长、运行可靠。为达到设备的运行和维护的可靠性,轴承组是按前面描述的顺时针方向设计的。风机固有频率已经调整,以免因风机残余不平衡导致的振动达到共振的危险。叶轮的动平衡满足规定的平衡要求。

(3)风机转速恒定,但在运行过程中,风机的转子叶片角可以由液压系统调节,因此风机的负荷量可根据通风系统的具体要求进行调节。风机性能是基于矿井负荷通过总控制系统进行调节的。控制系统将设定点的调节信号直接传给安装在风机外的电动调节执行器上。电动调节执行器将此信号转换成扩散筒外调节臂的机械运动。调节臂带动风机内部的驱动装置,从而驱动了连接在驱动装置处的液压装置,这样就改变了叶片角度。各风机部件都是通过pi逻辑图上所示的传感器和仪表来控制的。

2、性能分析

(1)不同工况点下压力与流量的关系。如图4所示,风机的性能可从工况点的电机功率富裕系数上来作初步的分析:初期为3,后期为1.9;叶片角度储备:初期为10°,后期为9°,大于5°;通风机工况区最高效率为88%,根据《通风机能效限定值及节能评价值》计算,该类型节能通风机效率应达到的最低保证值为69%,所以该风机属节能通风机;通风机不设反风道,采用电机反转的方式进行反风,初、后期反风风量均不小于正常风量的40%;反风功率:初期为720.1kw,后期为1297.9kw,均小于风机额定功率;反风时间小于10min;满足有关规程的要求。

(2)风机叶片调节方式为动叶可调,可在风机运转过程中调节风量、负压,以适应不同时期矿井通风的需要,最大限度的节约能耗,可以在最短的时间内测试风机性能曲线,大大减少了因测试停产带来的经济损失。另外实现动液可调还有启动力矩小、防喘振、风量调整方便等优点。

3、能耗分析

3.1中央回风立井通风设备

计算依据。根据《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》aQl011-2005、《煤矿在用主通风机装置节能监测方法和判定规则》,可进行如下计算:

已知参数:采用2台ann-3392/1600B型矿用轴流式通风机,电机功率3600kw,转速990r/min。

3.2小庄回风立井通风设备

计算依据。根据《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》aQl011-2005、《煤矿在用主通风机装置节能监测方法和判定规则》,可进行如下计算分析:

已知参数:采用2台ann-3392/1600B型矿用轴流式通风机,电机功率3600kw,转速990r/min。

3.3能耗总结

经计算中央回风立井和小庄回风立井所选用风机的工序能耗,符合《煤矿在用主通风机装置节能监测方法和判定规则》中轴流式通风机工序能耗kwh/(mm3·pa)的规定,初期工序能耗在煤矿工序能耗指标中为三等,后期工序能耗在煤矿工序能耗指标中为一等。

4、振动分析

由于振动使机械部件承担额外载荷,所以风机尽量在低振动状态下运行。风机运行状态的振动水平应在振动范围图的要求范围之内。

对大多数风机,传感器均直接安装在轴承箱体上,所以维护人员应该清楚轴承箱体和风机底座的允许振动量。这些振动量对应iSo-10816-1和VDi-2056标准要求(见振动范围图)。振动范围图中的值均指

5、结语

通风机为矿井主要设备,功率较大,昼夜连续运转,所消耗的电能在矿井电耗中占很大比重。高河矿井两个回风立井所选通风设备均为效率高、高效区宽的产品。风机叶片调节方式均为动叶可调,可在风机运转过程中调节风量、负压,以适应不同时期矿井通风的需要,最大限度的节约能耗,达到降低电耗的目的。

目前四台风机均安装调试完毕,经公司有关部门组织测试,风量、风压、全压效率、能耗、噪声等各项指标均完全符合要求,在煤矿工序能耗指标中为一等。风机至今运行状况良好,未出现任何事故。总之矿井轴流风机具有很高的推广应用价值,是我国煤炭企业今后风机选型的主要机型之一。

参考文献

[1]白铭声陈祖苏.流体机械.北京:煤炭工业出版社.

矿井通风设计规范篇4

关键词:矿井灭火系统;安全评价研究;防治

中图分类号:tB

文献标识码:a

文章编号:16723198(2015)13019203

1防灭火系统安全评价方法

采用安全检查表法和专家评议法对防灭火治系统进行安全评价。评价人员通过查阅资料、图纸、现场检查、取证等方式来进行评价。

安全检查表采用《关于规范地方磷矿建设项目安全设施验收评价的若干意见》中的表格进行评价,专家评议法是根据专家的经验和矿井现状对通风系统进行评价,得出评价结论。

2防灭火系统概述

根据地质资料及2012年8月17日云南磷矿集团采矿实验室对该矿所采二1磷矿层的磷矿层自燃倾向性鉴定报告显示,该矿所采二1磷矿层自燃等级均为Ⅱ类,属自燃磷矿层。根据地质资料及相邻矿井资料,所采四、五磷组磷矿层自燃等级均为Ⅲ类,属不易自燃磷矿层。因此该矿存在内、外因两种火灾的威胁。

(1)在工业场地内设置有两座工业用清水池,总容量600m3,供井上下消防洒水。井下消防和防尘洒水管道采用同一供水管网,通过一趟D159×7的无缝钢管将工业清水池内的水从副斜井引入井下。在各采区上轨道及运输上山、采磷工作面上下顺槽、掘进巷道、井底车场、总回风斜巷铺设有给水管道。为保证200m3的消防用水,在水池内还采取消防水量不被他用的措施。

在采区各上、下山入口,变电所等机电硐室内入口,在工作面上下顺槽、掘进巷道等地点按规定要求设置有消火栓。

(2)设计采用喷洒阻化剂等预防为主的防灭火方法及Co与温度预报系统,并设置有束管监测系统。

(3)井上、下设置有消防材料库,在井底车场及机电硐室配备有灭火器材。

3防灭火系统安全评价过程

防灭火系统验收评价着重于检查安全设施、措施的符合性和有效性。针对本次评价对象、评价范围,按科学性、针对性和可操作性原则,将本次评价范围划分为:巷道布置、采磷方法、消防防尘供水系统、防火灌浆、机电硐室防火、重要部位防火、消防材料库、灭火器材、其它防灭火措施、矸石山木料场等位置10个子单元。

在评价时,对井下消防材料库、爆炸材料库、机电硐室、各采掘工作面、密闭设置地点进行了检查,并查阅了消防洒水系统图、消防洒水管路设置记录台帐及管理制度等资料。详见表1。

表1防灭火系统安全验收评价表

评价单元规程、规范、设计要求现状合格与否

5.防灭火系统合格

磷矿层自燃发火等级新建矿井的所有磷矿层的自燃倾向性由地质勘探部门提供的煤样和资料,送国家授权单位作出鉴定,鉴定结果报省磷矿安全监察机构及省负责煤炭行业管理的部门备案。根据该矿资源储量核查报告,四、五煤组煤自燃发火等级为iii类,不易自燃;二1煤为ii类,属自燃煤矿层。根据鉴定结果二1煤为ii类,属自燃煤矿层;四、五煤组煤未进行鉴定。根据相邻矿井开采经验,四、五煤组各煤矿层属不易自燃煤矿层。合格

5.1巷道布置

巷道布置的层位开采容易自燃和自燃磷矿层的单一磷矿层或磷矿层群的矿井,集中运输大巷和总回风巷应布置在岩层或不易自燃的磷矿层内;如果布置在容易自燃和自燃的磷矿层内,必须砌大碹或锚喷,碹后的空隙和冒落处必须用不燃性材料充填密实,或采用无腐蚀性、无毒性的材料进行处理。目前,井下尚无集中运输大巷,总回风巷布置在岩层中。二1磷属自燃磷矿层,二1磷属运输上山布置在磷矿层中,但其支护方式为锚喷。合格

专用回风巷未作要求矿井设有专用回风巷合格

续表1

评价单元规程、规范、设计要求现状合格与否

5.2采煤方法

开采方式及回采期限开采自燃和容易自燃磷矿层(薄磷矿层除外)时,采磷工作面必须采用后退式开采,并根据采取措施后的磷矿层自燃发火期确定采区开采期限。在地质构造复杂、断层带、残留磷柱等区域开采时,应根据矿山地质和开采技术条件,在作业规程中另行确定采区开采方式和开采期限。回采过程中不得任意留设设计外磷柱和顶磷。采磷工作面采到停采线时,必须采取措施使顶板冒落严实。采用走向长壁后退式采煤方法,并制定有使顶板充分冒落的方法。制定有过断层、过老巷等在地质构造复杂地段开采的安全措施。合格

5.3消防、防尘供水系统

地面消防、防尘水池水量地面消防水池必须经常保持不少于200m3的水量。如果消防用水同生产、生活用水共用同一水池,应有确保消防用水的措施。消防用水由地面2座300m3的清水池供给,可满足要求。合格

箕斗提升井或装有带式输送机的井筒作进风井的防灭火设施进风井口应装设防火铁门,防火门必须严密并易于关闭,打开时不影响提升、运输和人员通行,并应定期维修;如果防火铁门,必须有防止烟火进入矿井的措施。

带式输送机斜井应安设消防防尘管道,每隔50m设置支管与阀门。主斜井为进风井,安装有带式输送机,未安装防火门,但制定有防止烟火进入井下的措施。

主斜井内未安装消防管路。不合格

5.4防火灌浆合格

灌浆设计设计未采用预防性灌浆措施。未有灌浆设计,有喷洒阻化剂的设计,合格

灌浆计划设计未要求合格

疏水和防止溃浆、透水措施设计未要求合格

在灌浆区下部采掘时,必须放出积存的浆水设计未要求合格

5.5机电硐室防火不合格

井下机电硐室采用不燃性材料支护井下机电设备硐室、主要巷道内带式输送机机头前后两端20m范围内,都必须使用不燃材料支护。所有机电设备硐室均采用锚喷或砌碹支护,带式输送机巷道及机头硐室均采用锚喷或金属支架支护。合格

防火铁门井下主要机电设备硐通道内应设置防火铁门。井下中央变电所、中央排水泵房与-250m水平车场相连的通道内设有密闭门,即能防火,又能防水;中央变电所与中央排水泵房之间设有防火栅栏门,二1磷采区变电所及四五磷采区变电所与其它巷道相连的通道内设有防火铁门。合格

灭火器材机电硐室内必须配备足够数量的灭火器材。变电所配备2台Co2灭火器、2台8kg干粉灭火器,排水泵房应配备2台Co2灭火器、1台8kg干粉灭火器,暗井绞车房应配备配备1台Co2灭火器、1台8kg干粉灭火器。各机电硐室配备灭火器均为8kg干粉灭火器。不合格

硐室过道、出口保持畅通硐室过道、出口保持畅通,要满足行人、设备运输及安全距离的要求。井下中央排水泵房及各变电所的过道、出口畅通、安全距离满足要求。合格

设备溢油或漏油时必须立即处理设备溢油或漏油时必须立即处理。制定有处理措施。合格

续表1

评价单元规程、规范、设计要求现状合格与否

5.6重要部位防火在井口、地面木料场、井下爆炸材料库、机电硐、井底车场、液压泵站、采掘工作面等重要部位制定专项防火措施,配备灭火器材。各重要部位制定有专项防火措施,并配备灭火器材。合格

5.7消防材料库井上、下必须设置消防材料库。设置有井上、下消防材料库合格

井上消防材料库井上消防材料库应设在井口附近,并有轨道直达井口,但不得设在井口房内。设在副井口西南100m处,铺设直达井口的轨道。合格

井下消防材料库井下消防材料库应设在每一个生产水平的井底车场或主要运输大巷中,并应装备消防列车。设在-250m水平车场,并配备有消防列车合格

消防材料、工具和数量消防材料库存材料、工具的品种和数量应符合有关规定,并定期检查和更换;材料和工具不得挪作他用。消防材料、工具数量已达到设计要求。合格

5.8灭火器材不合格

灭火器材配备的数量、规格和存放地点灭火器材的数量、规格和存放地点,应在灾害预防和处理计划中确定。未明确规定不合格

5.9其他防灭火措施二1磷矿层为ii类自燃磷矿层,设计采用喷洒阻化剂防灭火,设置束管监测系统进行自燃发火情况进行预测预报。已配备阻化剂防喷射泵及配套设备,已安装束管监测系统。合格

5.10矸石山、木料场等位置

木料场、矸石山、炉灰场与进风井的距离木料场、矸石山、炉灰场距进风井的距离不得小于80m。木料场、矸石山、炉灰场距进风井的距离均大于80m。合格

木料场与矸石山的距离木料场距矸石山不得小于50m。不设矸石山,所出矸石充填在工业广场以外的沟内,木料场距矸石充填沟的距离达180m。合格

4防灭火系统评价结论

云南磷化磷矿巷道布置合理,配备有专职防灭火人员,制定有防灭火制度、火灾预防和处理计划、防灭火措施及操作规程。防灭火系统基本上安全可靠,能满足矿井安全生产的需要。通过安全检查表,共检查了20项内容,合格项16项,占80.0%,不合格4项,占20.0%。

评价认为:云南磷矿防灭火系统评价结论为合格。由于井田范围内存在多处老窑采空区,在揭露老窑采空前要进行探测,以确定是否存在火区。验收投产后,需要强化矿井防灭火工作,特别要加强井下易发火地点、高温地点的监测工作,做到定期检查,定期收集有关资料,掌握火情变化情况,防止磷矿层自然发火危害矿井安全。观测磷矿层自燃发火期,防止磷矿层自燃发火危害矿井安全。

参考文献

[1]乔登攀,程伟华,张磊等.现代采矿理念与充填采矿[J].有色金属科学与工程,2011,35(2):714.

[2]陈雷.露天地下联合开采采动损害规律研究[D].武汉:武汉理工大学,2008.

[3]李耀基,李小双,黄滚.大型露天磷矿山露天转地下开采技术研究[m].重庆:重庆大学出版社,2011.

[4]何学秋,王省身.安全工程学[m].北京:中国矿业大学出版社,2014.

[5]李耀基,李小双,张东明.磷矿山深部矿体地下开采技术[m].北京:冶金工业出版社,2013.

矿井通风设计规范篇5

关键词:浅埋深煤层“一通三防”技术应用

中图分类号:tD82文献标识码:a文章编号:1674-098X(2013)05(C)-0087-02

1神东矿区概况

神东矿区煤系地层主要为中下侏罗系延安组地层(J1-2y),区内主要可采煤层包括1-2上、1-2、2-2上、2-2、3-1、4-2、4-3、5-2共7层煤。上层煤埋藏深度一般为50―150米,覆盖层主要为第四系更新统(Q3)一全新统(Q4)松散层和正常基岩;散层厚0―65米,与下覆岩层呈不整合接触。煤层你倾角0~10°,矿区可采煤层埋深最大的煤层平均埋深为230m,1-2煤―5-2煤间距为170m,平均地表以下70m即可见到煤层。

神东矿区瞄准了世界采矿发达国家水平,创建安全高效矿井,走规模化发展的路子。在实现资源规模配置的基础上,采用现代化的开采手段,实现煤炭的规模生产。坚持“以快制胜,以变应变”的发展战略,突破传统煤矿设计理念和建设思想,应用快速建井的模式,在不到9年的时间里改建和新建了10个特大型矿井,通过挖潜改造,使2个矿井年产能力达到2000万t以上,5个矿井年产能力达到1000万t以上,建成了千万吨矿井群。生产规模化,是基于对煤炭赋存条件的科学认识和对煤炭发展方向的超前审视,也是基于对现代管理理念和科技手段的高度认知,是实现煤炭工业集约化生产的根本要求。在生产建设过程中,依靠科技进步,优化产业结构,系统地解决了阻碍矿区建设的一系列难题,依靠技术创新和管理创新,应用先进科技手段改造和提升传统煤炭生产工艺,积极探索煤炭企业走新型工业化道路的有效途径,集成国内外先进的采、掘、通风技术,建成了系统简单、装备精良、高产高效为基本特征的“一井一面”千万吨矿井群。矿区建设的主要技术模式是:斜硐、大分区、条带式布置及全煤大巷开拓技术、快速建井技术、大断面超长煤巷掘进技术、本质安全型矿井建设等核心技术。在认真审视国内煤炭行业系统、装备、工艺、体制和管理与先进国家的差距的同时,理性突破传统煤矿设计规范,跳出传统煤矿的设计思路,系统思考,整体推进创立了斜硐开拓新方式、实现了井田无盘区布置方式。

矿井先进模式的创新基石是浅埋深煤层开采过程中“一通三防”技术的应用和创新性发展,没有创新性的“一通三防”技术作为支撑,采矿工程的规模化发展是很难实现的,浅埋深煤层开采过程中“一通三防”技术的应用主要有以下特点。

2建立了多巷道、大断面、低风压、大风量高效通风系统

制约煤矿产量增长的关键因素是矿井通风系统,国家瓦斯治理的十二字方针中提出的“以风定产”原则,充分体现了矿井通风与矿井产量的从属关系。要想把一个矿井的产能由300万t提高到1000万t以上,矿井通风必须改革,通风巷道的设计一定要创新,基于这一理念,神东形成了多巷道、大断面、低风压、大风量高效通风系统,高效通风系统设计观念创新,是解决煤矿产能增长的根本途径。

(1)高效通风系统设计观念创新:通风系统是一个由主要通风机、通风网络和通风设施多要素组成的复杂动态系统,其设计分为通风系统的选择、风机工况的优化、单项通风工程优化。开采浅埋深瓦斯矿井,通风系统必须实现风量大,保障产能和稀释瓦斯等有害气体对供风的需要,系统风压低,减少浅地表开采外部漏风,从系统上预防煤层自燃;系统可靠性高,抗灾能力强,在低风压状态下实现供风区风流的稳定性和矿井通风机的稳定性。扩大井下巷道断面,降低巷道阻力。扩大巷道断面和简化支护是一对矛盾,在确定了围岩自然平衡拱尺寸、锚杆支护参数、经过巷道围岩松动圈测定和矿压观测,计算围岩失稳冒落范围,结合多次现场试验,确定出矩形巷道断面积不超过19m2是稳定的;增加进风井筒及巷道数量,降低进风系统阻力;多风井回风,降低矿井回风系统阻力。

(2)增加进风井筒及巷道数量,降低进风系统通风阻力,根据单一巷道通风与多条巷道并联通风(进风或回风)来确定平巷数量,其方法是:当单一巷道时,设其风阻为R1,当巷道数目增加一倍,而每条巷道的基本参数不变,则由于巷道数量的增加,使周长与面积增加一倍。即当两条巷道通风时,其风阻是相同条件下一条巷道通风时风阻的1/4,风阻和巷道数量的平方成反比。用多巷道通风对减少风压损失,改进通风效果,优点非常明显。但巷道数目越多,将增加矿井基建投资和建设工期,同时也增加了矿井的后期维护费用。但是在浅埋深煤层开采过程中,经过经济和技术比较,高产高效矿井增加一个副井井筒的一条辅助运输大巷;综采面两顺槽按双巷道形式布置满足超长工作面(工作面走向长300m,倾斜长5000m)长距离、大风量、低风压推进需要,其理念是超前的,具有高度创新性。

(3)多风井回风,降低回风井系统阻力。超长矿井工作面几何尺寸是一般矿井综采面的4~5倍,其回风巷道直接与矿井回风系统相连接。如果像矿井进风系统一样,通风距离延长了一倍,通风阻力成倍增加,削弱了进风系统的降阻结果,同时,矿井投资上承受不了,因此,充分利用浅埋深煤层开采的特点在每2~3个综采工作面回风侧的保安煤柱区设计一个通风立眼,成倍缩短了矿井回风系统侧的风流线路,达到降阻目的。

3加强通风设施管理,优化矿井通风系统

矿区建设过程中,不断开展“一通三防”系统评估工作。加强通风基础管理、对通风系统进行评价、分析。在进行通风系统优化的同时,采用大断面、多通道方式布置巷道,降低矿井通风阻力;采用大功率、对旋式主要通风机,提高矿井通风能力;简化盘区布局,简化生产系统,减少角联通风;根据矿井延伸和采掘接替的变化,及时调整并不断简化、优化,减头减面,淘汰落后的采煤方法、工艺,做到系统合理、设施完好、风量充足、风流稳定,使通风阻力和阻力分布比例等达到《煤矿井工开采通风技术条件》的规定;各采掘工作面、机电硐室实现独立通风;井工矿各水平、盘区、采掘工作面、硐室均达到了《煤矿安全规程》规定的通风设计。

完成了矿井通风阻力测定、主要通风机性能测定、矿井通风能力核定。提出了技术改造设计方案、大胆应用了以三维扭曲正交弯掠组合叶片技术为主的BDK系列高效节能环保的主要通风机,使风机性能特性与矿井风网特性相匹配。矿井通风系统优化工程的顺利实施,对高产高效矿井建设直到了关键性的作用。

4瓦斯管理技术水平不断提高,预防瓦斯灾害发生

浅埋深煤层中瓦斯附着量比较小,瓦斯可通过地表裂隙等漏网通道通道释放到大气中。但是,也存在瓦斯含量较大的局部区域和高瓦斯矿井,按国家规定必须采取预抽的方法解决,综采面用通风方法不能解决瓦斯超限问题的工作面,为彻底解决瓦斯超限的发生,采用以下治理瓦斯超限措施。

(1)进行采空区瓦斯抽放,利用抽放瓦斯解决综采面及回风隅角瓦斯问题的工作面,抽放系统装备能力按照工作面回采期限内的最大瓦斯涌出量进行核定,并具备一定的富余系数。同时,加强综采面上下两顺槽三角区顶板管理,上下两顺槽采取退锚等措施进行处理,对防治瓦斯超限有积极的作用。

(2)浅埋深煤层中的高瓦斯矿井,进行本煤层瓦斯抽采,抽采率要达到aQ1026行业标准。瓦斯矿井按高瓦斯管理,除执行国家有关规定外,对通风能力大于生产能力1.3倍以上,通风系统合理。回风井不得兼作提升行人井。盘区及以上设专用回风巷,专用回风巷内不得布置、电器设备或作为行人通道。瓦斯矿井内的高瓦斯区,瓦斯涌出量达到应抽标准的,必须建立抽放系统进行抽放。采掘工作面执行上限配风,按瓦斯量(瓦斯涌出不均衡系数KCH4取值不小于1.4)和适宜风速计算,取其最大值。

(3)综采工作面回撤、安装期间,回撤面实现独立通风,生产工作面回风流不得串入回撤、安装工作面。在瓦斯管理困难时段,即工作面回撤、安装期间,施工通风设施时充分考虑回撤、安装时大型设备及特种车辆的通行需要,工作面回风绕道安设自动风门;高瓦斯矿井及瓦斯矿井高瓦斯区、低氧区的矿井综采面回撤时,必须从工作面回风侧向进风侧单向顺序回撤,并对矿井总回风的瓦斯浓度进行24h集中连续监测,超限报警,能切断被监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁;形成了预测预报、防煤与瓦斯突出措施、效果检验和安全防护的“四位一体”综合防突出体系。同时,在辅回撤通道每两联巷间设置风门,利用风门控制回撤工作面风量。瓦斯矿井其他工作面如果采用双向回撤时,必须在新鲜风流中安设“双风机双电源”局部通风机,向回撤点供风。

(4)矿井定期对综采面及其周围区域瓦斯涌出量进行分析,根据分析结果采取增阻增压措施。实施瓦斯抽采的综采面,合理确定抽放半径,提高抽放效果,降低回风隅角瓦斯涌出量。综采面回风隅角要安装使用瓦斯稀释器,防止隅角有害气体积聚。综采面停产检修时,煤机要停放在工作面进风侧或靠工作面回风侧50架范围内。同时,综采面设置的各种传感器、断电仪等监控系统运行可靠、灵敏,瓦斯超限报警时,能切断工作面及其回风巷内全部非本质安全型设备电源。

5加强采空区管理,提高回采率,减少遗煤,防治浅埋深煤层自然发火

针对矿区煤层浅埋藏、薄基岩、厚风积沙的开采条件、采掘面留顶煤、井上下漏风、自然发火严重的实际情况,建立了大断面、低负压、大风量矿井通风系统,坚持“快掘、快采、快撤、快闭、快注”原则,坚持少留顶煤、清理浮煤、撒布岩粉、井上下堵漏等综合防治措施,针对不同煤层自然属性,确定自燃标志性气体、自然发火期、研究出了自燃危险区域判断方法,建立自燃火灾早期预测预报体系,提出综合预防技术措施,完善防灭火手段。

(1)优化采煤方法,合理选择支架,加大采高,不留顶底煤或减小留设厚度,提高资源回采率,及时清理巷道、两隅角、架前、皮带下浮煤,防止煤炭遗留采空区,有效预防了采空区等的煤炭自燃。

(2)优化回采面通风系统,合理调配风量,在进风隅角设置风筒布材质的挡风帘、回风隅角设置风筒布材质的导风帘,均衡采空区风压,减小采空区漏风。在保证安全均衡稳产的前提下,在采空区遗煤升温前,加快工作面推进速度,将其甩入采空区窒息带。

(3)将采空区灌浆、注氮、喷洒阻化剂、撒布岩粉等措施落到实处,综采工作面实行随采随注进行注氮,工作面永久封闭后待采空区内氧气浓度降到5%以下时,停止注氮。

(4)及时进行地表堵漏工作,防止地表裂隙漏风,消除采空区遗煤自然发火隐患。定期对密闭进行检查,对受损的密闭及时进行喷浆等措施进行维护,防止漏风。

(5)不间断的进行气体监测,对防火墙、回风巷及其它可能发热的地点进行检测,充分利用束管连续监测和人工定期检测方法,特别是在季节和气温变化较大时,加强对工作面有害气体的检测,实时开展防火预测预报工作。增设注氮机,实施注氮工作。

(6)确定矿井自然发火“三带”分布情况,对煤层自然发火“三带”分布规律进行了研究;开展了近距离煤层群开采防火技术研究的阶段性工作;推广应用红外束管监测系统,束管监测距离较远的矿井装备红外束管监测系统,实现采空区连续监测。

6建立健全防治粉尘机制,完善综合防尘管理具体办法

完成了矿区主要尘源点采样562个,测定全尘浓度、呼吸性粉尘浓度、分散度、Sio2含量、煤尘爆炸性指数等。通过主要尘源点的参数测试、分析、总结、评估,提出了矿区主要尘源点控制技术措施,完善了综合防尘管理实施办法,出台了粉尘内部管理标准和符合现场实际的管理制度。实施了矿井综采面、连采面、辅运大巷、胶运大巷、回风大巷粉尘治理工程。在岩巷、半煤岩巷掘进工作面试验“长压短抽“通风方式,使用矿用除尘风机除尘,有效解决了岩巷、半煤岩巷掘进巷道粉尘浓度超标问题。使用HBKo1/600型干式除尘系统,取得了良好效果,全尘降尘率达76.7%~83.5%。综采工作面积极推广架间自动化喷雾装置和回风防尘滤网,掘进面推广使用机组负压除尘装置,连采机除尘器除尘,主运输胶带机大巷转载点封闭底皮带降尘技术、触控式自动喷雾和底皮带振动式自动喷雾;采掘机组试用高压外喷雾、防尘剂,降低粉尘浓度,保护职工健康、杜绝煤尘事故起到了积极作用,粉尘浓度得到有效控制。为煤矿安全主产和保护矿工身体健康做出了较大贡献。

7监测监控智能化,实现监控监控24h自动监测

煤矿采掘工作面、硐室、回风大巷均按《规程》要求上齐了通风安全监测监控系统,提高了自动化程度和管理水平。同时实现了安全监控24h实时在线监测,对监测到的瓦斯、一氧化碳等超限信息,风机开停异常等信息能够及时上传,实现报警自动断电。规范了安全监控系统数据传输接口。提高了安全监测联网数据的统一性、规范性、准确性和稳定性,及时消灭现场“一通三防”事故隐患,为确保矿井安全生产提供了有力保障。

随着煤矿开采强度的不断增大,矿井“一通三防”会存在很大隐患。在实际生产中严格按照要求强化通风系统的管理,要不断优化通风系统、降低通风阻力。此外,先进技术及设备的研发及应用也至关重要,为矿井“一通三防”工作提供技术支持,确保矿井开采安全。

参考文献

[1]刘银志.长距离大断面掘进巷道的通风安全管理[J].中国煤炭,2003(11):19-20.

[2]孟宪锐,李建民.现代放顶煤开采理论与实用技术[m].中国矿业大学出版社,2001.

矿井通风设计规范篇6

【关键词】煤矿通风;安全因素;防范策略;研究

前言

煤矿通风,是为煤矿井下作业人员提供新鲜空气,稀释和排除矿井瓦斯、粉尘最有效、最可靠的方法,是改善矿井环境条件,打造良好作业环境的基本途径。合理的通风又是抑制煤炭自燃和管控井下火灾的重要手段。它不仅关系到煤矿安全生产、矿工的生命健康,还关系到我国煤炭产业的安全发展,是煤矿安全的前提和基础。随着煤矿开采深度的不断延伸、矿井开采规模不断扩大,加之煤矿开采的复杂性,使得煤矿安全事故频发,重大安全事故时有发生,给煤矿带来了严重的人员伤亡和重大经济损失,在社会上造成了极其恶劣的影响,严重的制约了煤矿安全工作的发展。据近年来资料显示,目前煤矿重特大安全事故中大部分是瓦斯、煤尘爆炸事故。在这些安全事故中绝大部份是因为没有做好煤矿通风管控工作而引起,因此,在当前的形势下,加强对制约煤矿通风安全因素分析研究,具有非常重大的现实意义。

1煤矿通风安全影响因素分析

煤矿事故的发生往往是多个因素综合作用的结果,综合起来主要是由人的不安全行为、物的不安全状态、管理上的缺陷而造成。作为煤矿通风安全工作,由于它具有复杂性和动态性两个特点,所以影响煤矿通风安全的因素比较多,而且也是极其复杂,现主要从人为影响因素、物影响因素、环影响境因素三个方面来分析:

1.1人为影响因素

煤矿通风管控过程中,整个过程都是由人操控,人是管理的核心,物是管理的依据,人因素是主导因素,只有提高从业人员技术水平、培养良好的职业道德、加强自保、互保观念,才能确保煤矿安全生产工作的顺利发展。具体而言,人为因素主要体现在以下几个方面:

(1)安全意识不够。在煤矿通风作业过程中,管理人员安全意识不高,导致管理人员对煤矿通风安全的重要性没有给予高度的重视,在管理上存在麻痹大意,对影响煤矿通风安全因素不认真分析,对通风安全隐患缺乏有效的管控,不能及时消除煤矿通风安全隐患;作业人员缺乏安全防范意识,受该种思想观念的影响,工作中责任心不强,忽视井下的诸多安全因素,不严格按煤矿通风安全标准和规范认真操作,重生产,轻安全,超通风能力生产,盲目违章冒险蛮干等,以致煤矿通风安全事故频发。

(2)矿井通风安全管理技术落后。一是井下施工人员不具备相关安全专业知识和技能,安全技术、管理措施和手段、技术装备落后。不能发挥先进技术对煤矿通风安全的技术支撑作用,严重的影响煤矿通风系统安全性提高。二是专业技能水平受限,没有严格按照煤矿通风安全标准、规范进行作业,导致通风管理人员缺乏相关的管理知识,造成违章指挥、违章作业等诸多不安全因素产生。三是相关规章制度、操作规程等在内容与实际可行性上不够完善,在煤矿通风作业过程中起不到应有的技术指导作用,造成实际效果有限。

(3)管理不到位、监管乏力。煤矿生产过程中,一是专业技术不高,通风安全管理力量薄弱、管理方式、手段简单,采用相对落后方式手段来管理,许多措施仍为事后被动型管理。二是未建立通风安全事故应急管理体系,事故救援不仅反应速度慢且缺乏协调,安全预警体统建设与管理不足,应变能力差。三是没有严格按照相关法律、法规、规范和要求对通风工作认真进行管控,导致规章制度落实不到位、管理松懈,未能及时消除煤矿通风安全潜在隐患和威胁,最终酿成严重的安全问题。

1.2物影响因素

物影响因素大致可总结为以下几点:

(1)矿井通风系统能力设计不达标:井下通风设计过程中,存在不足或瑕疵。例如通风方式、通风网路布置不合理、不适用,煤矿通风设备安设位置不合理或者数量不足,对自然风压、外部漏风影响考滤不足、选用低效率的通风设备等,使得矿井在投入生产后出现矿井风量不能满足矿井实际需风量。矿井通风能力不足将严重的影响整个通风系统的安全、稳定的运行,后果非常严重。

(2)矿井通风系统中的机电设备、设施缺乏有效管控和维护。井下作业过程中,煤矿通风工作必须依靠相关设备才能有效发挥其作用。但实际应用中由于通风系统与矿井通风设备的使用存在不匹配,或者对各类通风设备设施管理维护不到位,导致矿井通风设备性能难以有效发挥,进而降低矿井通风效果和通风能力,给矿井通风系统安全、合理的运行带来重大影响。

(3)通风网络结构不稳定不合理,不能保证通风系统稳定运行。主要是矿井部分巷道存在布置不合理、管理随意不规范、通风设备设施安装简单、质量不过关,降低矿井通风系统的稳定性和抗灾能力,不能满足实际通风安全的需要,。

(4)煤矿通风安全投入不足。各类通风设备设施安全保护不到位,许多淘汰的仪器设备仍再继续使用,通风安全质量标准化工作不达标,造成通风系统不能合理可靠的运行。

1.3环影响境因素

矿井通风设计规范篇7

【关键词】矿井通风系统系统优化设计

随着我国对矿产资源的需求量越来越大,促进了我国采矿业的高速发展。如何合理优化设计矿井的通风系统成为矿井设计的重要难题之一,成为提高矿机生产力的关键。面对层出不穷的矿井难题,如何减少问题的发生、危险的出现成为从事矿井通风技术作业专业人员亟需解决的问题。

一、矿井通风系统的内容

(一)矿井通风的系统化理论。

矿井的通风系统,是指由向井下各个作业的地点排出污浊空气,供给新鲜空气的通风动、通风网络和通风控制设施等部分构成的体系总称。矿井的通风系统由两部分构成,即通风网络和通风机。矿井的通风方法依据风流获得动力的来源不同,分为自然通风和机械通风两种方式。自然通风是指在自然气压下产生通风的动力,使空气在井下的巷道里流动的方法。但一般情况下自然风压不仅小,而且极不稳定,所以国家在《煤矿安全规程》里规定:矿井都必须用机械风。机械通风是指利用风扇的转动进而产生通风动力,使空气在井下的巷道流动的方法。机械通风的方法使自然气压始终存在,并总是影响着矿井里的通风工作,但要重视通风管理的工作。

(二)矿井通风系统的技术发展。

随着矿井开采水平技术的不断发展,开拓范围的不断扩大,但采掘工作的交替进行使矿井系统一直处于工作的状态。针对这个动态的系统,矿井通风技术拥有独特的技术,首先它是利用计算机对数据进行分析和计算的,这对矿井通风系统进行正确的分析提供了很大帮助。其次,对矿井发生火灾时风流的研究越来越深化,同时也设计了方案。最后,对矿井通风系统的优化和控制的技术研究也越来越深入。

(三)矿井通风系统优化设计的意义。

矿井的安全生产基础是矿井通风系统的完善。矿井通风不仅能够为井下提供充足的新鲜风量,而且能够保证作业空间拥有良好的气候条件,将有毒有害的气体或矿尘冲淡或者稀释。矿井通风的好坏直接影响着矿井的经济效益和安全生产。所以在日常生产过程中,应该将矿井通风系统的工作时刻放在首位,应该得到人们的广泛关注和重视。

二、矿井通风系统优化的探讨

(一)矿井通风系统坚持的宗旨。

促进井下的空气和地表空气的交流,提高井下环境的质量和矿井的施工效率,保证井下工人的生命安全是矿井通风设计的宗旨。

(二)扩大矿井通风系统的作用。

矿井通风系统是否合理的设计,不仅关乎矿井工作的能否安全进行,而且关乎着矿井的经济效益、应变能力和生产运营,运用科学的方法综合考虑各个方面因素的影响,构建一个安全可靠、应变能力强、经济效益高与技术科学合理的通风系统。

(三)矿井通风设计中应坚持的原则。

矿井的通风系统设计应将以人为本的原则作为首要原则。同时也应该坚持经济节约的原则,一切从实际出发,实事求是,合理的布局通风井和井筒等设施;坚持安全至上原则,改善矿井通风的设备,为井下作业营造一个稳定可靠安全的生产环境;坚持统筹安排、优化设计的原则,在认真分析矿井的实际情况的基础上科学规划矿井的未来发展趋势,充分利用现有的通风系统设备,以便更好的与井下的动态变化的状况相适应。

三、矿井通风设备的改进方面

(一)充分利用综合集成的技术。

现在的矿井通风系统优化设计的研究多是利用多种设计的方法相综合方法,在这个设计过程中逐渐将多元化的知识和收集数据有机的集合在一起,同时利用不同的分析方法进行综合的考虑,并且运用计算机网络自动化工程的技术对矿井的通风系统统一进行管理。矿井的通风设计应该将人机结合与人网结合进行系统优化的考虑,从而创立一个完整的智能的的矿井通风集成的系统,并且将自主学习和自主适应机制相结合,最终创立健全且完善的发展系统。

(二)重视决策支持的系统。

如今的矿井通风系统的优化设计最主要的依靠方式是利用计算机系统进行处理,系统优化的方法将线性优化逐渐转向了非线性优化的方式。但由于当下计算机发展水平有限,还未能开发出自动设计系统。所以,在设计与矿井通风系统相配套的计算机软件时,应该在设计过程中将决策系统放在重要位置,从而逐步设计和研制相对独立的计算机软件,以便更好的对通风系统进行优化。

(三)完善电子监控的体系。

随着采矿方法和采矿技术的迅速发展,很多矿井不顾实际情况,往往超越了它原先设计的生产能。而随着矿井规模的不断扩大,矿井通风系统也越来越复杂,尤其是在多风机多级机站等技术的投入运用后,矿井通风系统的管理工作也越来越复杂。曾经一直以人工经验对通风系统进行管理的方法,现在已经很难适应社会经济的飞速发展,利用计算机网络自动化工程对矿井的通风系统进行监控,逐渐成为矿井企业生产和发展的必由之路。所以,矿井通风系统优化设计方案应该将电子监控体系建设放在重中之重,将矿井的运行状态进行全面有效的监控,从而更好地对通风系统的深入优化提供重要的支撑。

四、结语

通风系统的优化是采矿业生产安全的一个重要环节。为了确保通风系统稳定且可靠的运行,应该将矿井的生产变化与通风系统及时进行协调和改造,同时应该严格控制通风的串联,对局部的通风强化管理,做到通风系统正规、合理、可靠的使用。但随着矿产资源开采向纵深的方向发展,矿井中也必将出现风路延长、岩温增高和阻力增大等问题。我们必须合理解决这些问题,才能确保矿井的安全生产,促进采矿业的发展。

参考文献:

[1]文永胜.矿井通风技术及通风系统优化设计探讨[J].中国矿山工程,2008,06.

矿井通风设计规范篇8

1矿区概况

武川县公忽洞矿区铁矿位于内蒙古自治区呼和浩特市武川县政府所在地可可以力更镇北西60km处,其地理坐标为:东经110°57′00″~111°02′00″;北纬41°14′00″~41°18′00″。行政区划隶属武川县东红胜乡管辖。矿区北西距武川县东红胜乡政府所在地5km,南东距武川县城60km,北测武川至达茂旗104省道从矿区中部通过,交通较为便利。

2采矿

2.1矿山规模、服务年限

武川县公忽洞矿区铁矿批准地下开采生产规模为15×104t/a,本次设计的Ⅱ区为该矿所属三个采区其中之一,开采矿体也为主矿体,故本次设计按批准的15×104t/a进行生产能力验证。

1、按可布矿块数计算

计算公式:a=nQKe/(1-Z)

a―矿山年生产能力

n―可能布置矿块数取8个

Q―矿块年平均生产能力取4×104t/a

K―矿块利用系数取0.5

e―地质影响系数取0.8

Z―副产矿石率取15%

通过上式计算可知,一个阶段生产矿山生产能力为15.21×104t/a。

2、按经济合理服务年限计算

计算公式:t=qa/aB=7年

t―矿山服务年限

a―矿山年生产能力15×104t/a

q―采用资源储量104.71×104t

a―矿块回采率取85%

B―废石混入率取15%

通过上述计算可知,矿山服务年限基本符合中小型矿山经济合理服务年限要求,地勘程度控制较低,有待今后进一步勘查或矿山生产勘探,逐步加以解决,以扩大远景储量,以增加资源储量,延长矿山服务年限。

通过两种方式进行生产能力验证,结合类似矿山生产经验,15×104t/a的生产能力是完全可以达到的。

根据2007年11月内蒙古自治区有色地质勘查局综合普查队提交的并评审通过的《内蒙古自治区武川县公忽洞矿区铁矿详查报告》,Ⅱ区范围内FeⅡ-3铁矿体查明资源储量矿石量(122b+333)矿石量122.49×104t,本次设计所有资源量全部利用,122b类采用系数取1.0,333类采用系数取0.8,故本次设计采用储量为104.71×104t。生产能力按15×104t/a计算,矿山服务年限7a,不包含基建期1.0a。

2.2矿床开拓

2.2.1岩石移动范围和阶段高度

1、岩石移动范围

根据国内类似矿山开采实际经验,按下述原则圈定岩石移动范围。

(1)矿体上下盘移动区从最低采深(1620m标高)算起。

(2)矿体走向移动区按矿体突出部位算起。

(3)第四系移动角ф=45°,上盘围岩移动角β=60°,下盘围岩移动角为α=65?,走向端部围岩移动角δ=70°。

具置见井上下对照图。

2、中段高度

由于矿山为小型矿山企业,采矿机械装备水平不是很高,采矿方法为浅孔留矿法和削壁充填法,人工劳动强度大,因此,中段高度不宜过高,结合矿山井巷工程现状,本次设计中段高度为40m。

3、保安矿柱

1720m回采上限均为均匀岩体,厚度大于10m,作为护顶隔水永久顶柱可达到安全要求。

2.2.2开拓方案

根据矿体赋存特征,设计采用竖井开拓方式。

在矿体的西端部下盘岩石移动20m外设计一条竖井,竖井井底标高1610m,断面Φ3.5m,为本采区的主提升井和进风井,担负全采区矿石、废石和提升人员材料任务,主井开1700m、1660m和1620m三个中段;在矿体的东端部下盘岩石移动20m外设计一条竖井,竖井井底标高1700m,断面2.0m×2.0m,为本采区的回风井和另一个直达地表的安全出口;各中段下盘运输巷的东端部利用边界行人通风天井联通。基建工程结束后将形成以主井为主提升井、行人井和进风井,风井为回风井和人员安全出口的竖井开拓系统。主井和风井均装备罐笼和梯子间,各边界行人通风天井均安装梯子间作为各中段安全出口,满足安全出口的安全要求。

2.3采矿方法

2.3.1采矿方法选择

采矿方法的选择取决于矿体产状、矿岩稳固性及矿山总体装备水平、生产规模。本矿山各开采矿体呈脉状产出,总体倾角70-81°属急倾斜矿体;平均厚度6.19m属中厚矿体;围岩稳固至极稳固;矿石无结块性、自燃性;矿区水文地质条件简单。

地表允许崩落;井型小,半机械化生产,凿岩设备为Yt-24凿岩机;浅孔爆破。具备非常好的空场法开采技术条件。

根据开采矿体的赋存特征和开采技术条件,结合现有的采掘装备水平综合论证,选择浅孔留矿法作为主要开采方法,当矿脉的厚度在局部地段变化时,则采准工程做相应调整。

2.3.2采矿方法

1、采场结构参数

矿块走向长度50m;矿块垂高40m

间柱宽度6-8m顶柱3m

漏斗间距6m天井联络巷间距4m

底柱6m

2、采准切割

采准工作主要是掘进阶段运输平巷、行人通风天井、联络道、拉底巷道、劈漏。

在矿体下盘掘进中段运输平巷,沿矿体走向每隔50m掘进一条行人通风天井,天井位于两矿块间柱内,在天井内每隔4m掘进联络道,将天井与矿房贯通。沿中段运输平巷每隔6m布置一个漏斗与拉底平巷贯通。

切割工作比较简单,以拉底巷道为自由面和补偿空间,崩落矿石从漏斗放出一部分,平整清理工作面,拉底工作即告完成。

3采空区的处理

采空区采取大量崩落围岩的方式进行处理,矿块回采完毕,应及时进行采空区处理。以防止顶板围岩塌落,产生冲击波对其他采场的生产人员造成伤害。采空区采取封闭法进行处理,矿房回采和矿柱回收结束后崩落通往空区的巷道顶部围岩,使之封闭。

4通风及顶板管理

采场工作面利用矿井主风流通风。新鲜风流由中段平巷经顺路人行天井进入采场工作面,污风由采准通风天井经上部回风平巷从回风井排出地表。

矿体顶底板岩石坚固、稳定,不需支护。对局部破碎地带,采用木支架加固,平时生产中加强敲帮问顶工作。

矿井通风设计规范篇9

关键词:通风系统;巷道设计;采煤方法

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.064

0引言

煤炭工业在国民经济中占用非常重要的地位,它是社会主义建设的先行行业,是工业和交通运输业发展的基础。矿井通风与安全工作则是对煤矿安全生产起保证作用的重要一环,它直接关系矿工的生命安全、身体健康和煤炭工业的发展。井下开采的过程中,新鲜风流的质量以及合理有效的供给是保障矿井安全生产的最关键环节,所以设计合理的通风系统、采用科学的方法进行风量计算以及选用合理的通风设备及动力装置是必不可少的。

1矿井通风风量的计算

矿井通风量计算的主要目的在于要使计算出的风量可以满足矿井足够新鲜风量的供给,其风量的大小应以可以冲淡、排出矿井中的有害气体及粉尘、使井下空气中风流的质量符合国家安全卫生标准的要求为目的,最终使矿井内具备适宜工作的空气环境,从而起到预防伤害和爆炸事故,为井下工作人员的职业健康和生命安全提供保障,为国家资源和财产提供保障。矿井通风的设计是矿井设计内容的重要因素之一,它是保证安全生产的重要因素,因此必须精心考虑仔细设计,以满足设计效果的要求。

矿井用风的计算:

在进行矿井用风计算的过程中要考虑到采煤、掘进及其他地点的实际需风量的总和,其计算公式为:

公式中:为矿井的总进风量,单位:m3/min;

为采煤工作面的实际需风量总和,单位:m3/min;

榫蚪工作面的实际需风量总和,单位:m3/min;

为各硐室的实际需风量总和,单位:m3/min;

为除采煤、掘进等以外其他井巷实际需风量总和,单位:m3/min;

指的是矿井通风系数,通常在1.2~1.25进行选择。

2矿井通风阻力的计算

矿井通风阻为的计算需考虑到沿着风路各段巷道的摩擦阻力,要计算出通风容易期和困难期的总的摩擦阻力,从而得出矿井的总阻力;局部阻力,容易时期按摩擦总阻力的15%考虑,困难时期按摩擦阻力常以20%为准,由此可算出通风容易期和困难期的通风总阻力:

通风容易时期总阻力:

通风困难时期总阻力:

式中:―通风容易时期矿井井巷通风总阻力,;

―通风困难时期矿井井巷通风总阻力,。

3矿井主要通风设备选型

(1)计算通风机风量。由于井口防爆门的风门处有外部漏风外,风机风量应大于矿井风量,由此计算出容易时期;困难时期。

(2)计算通风机风压。

1)由于本设计选用轴流风机,其通风静压和矿井的自然风压共同用于克服矿井通风系统总阻力、通风机附属装置阻力,通常可根据要求风硐通风阻力不得大于100~200pa,常可将取120pa。

由此计算出容易时期:;困难时期:。

2)计算通风机工作风阻。

(3)确定通风机型号。根据困难和容易时期的理论风量及风阻,决定选取FBDCZ(B)-10-no-28型轴流式通风机。

(4)求通风机的实际工况点。因为根据、和、确定的工况点,即设计的工况点不一定恰好地所选择的通风机特性曲线上,必须根据通风机的工作阻力,确定其实际工况点。

(5)实际工作通风机工况点分析。由于通风机的实际风压、风量与理论计算值之间存在差值,必须通过各种调节方法使通风机实际风量及风压满足矿井生产需要。调节风量、风压的方法有:①通风机变频调速实现风量、风压匹配;②在通风机与矿井连接处设置闸门,通过改变闸门高度实现风量、风压匹配;③利用理论计算数值选择通风机,再将所选通风机所提供的实际风量高出的部分回分验算,最终实现风量、风压匹配。

4结论

我国是个矿难发生比较频繁的国家,矿井的五大灾害所带来的损失十分严重。设计中对重大方案进行了必要的比较和选择。在设计说明书中完整地阐述了本设计各生产系统的选择和设备的配置情况,并在重要的、关键的方案作了技术比较,各项技术决策均有理论依据,并附有一定的数据和资料。

设计严格按照《煤矿安全规程》、《矿井通风》、《煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册》、《煤矿火灾防治技术》等资料的要求,坚持“安全第一,预防为主”的方针政策,针对性地设计了一套通风系统和局部通风系统,该通风系统能有效地保证井下各用风地点的所需风量满足要求,保证正常的生产需要,基本能够满足低成本、高产出、安全合理的原则。

参考文献:

[1]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[m].北京:煤炭工业出版社,2001.

[2]矿井开采设计规范[m].北京:煤炭工业出版社,2001.

矿井通风设计规范篇10

【关键词】煤矿;建井;通风设计;问题

煤矿的开采为人们的生活提供了不可或缺的物质资源,煤矿的安全生产离不开对通风系统的精心设计,如果在煤矿建井中,通风设计不合理,就会造成很大的损失。因此,加强煤矿建井中的通风设计,对矿井安全作业有着重要意义。

1煤矿建井中的通风设计的基本内容和要求

1.1通风设计的基本内容

煤矿建井中的通风设计的基本内容包括:(1)确定矿井通风系统;(2)矿井风量计算;(3)矿井通风阻力计算;(4)选择通风设备;(5)概算矿井通风费用。

1.2通风设计的要求

煤矿建井中通风设计的要求是将新鲜的空气送到矿井下面的工作区域,给煤矿生产创造一个有利条件。此外,通风系统的结构是非常简单的,风流比较稳定,很方便管理,当有事故发生的时候,能够很快的控制住风流。

2通风系统的选择

2.1通风系统的要求

煤矿建井通风系统的要求主要体现在以下几个方面:

(1)在煤矿建井过程中,通风系统必须进行独立安装。

(2)进风井口应该按照一整年的风向频率,同时必须布置在没有污染物质侵入的地方。

(3)关于漏斗式的提升井或者是乘有胶带机的井不能当成进风井,如果是用作回风井,应该采取必要的措施。

(4)多风机通风系统应该满足风量供给任务。

(5)每一个生产区域,都应该布置分区通风。

(6)煤矿建井井下的爆破材料室必须具有独立的风流,同时回风风流必须直接被引导到总回风巷中。

(7)井下的充电室必须拥有独立的风流进行通风,回风风流应该被引入回风巷。

2.2确定煤矿建井的通风系统

根据矿井的实际生产能力,煤层条件,土层的厚度,井田的实际面积等,提出适合煤矿建井安全实惠的矿井通风系统。

2.3矿井风量计算

煤矿建井需要通风量,矿井风量的计算可以根据以下几种情况来分别进行计算:

(1)施工人员在施工过程中所需要的通风量。用Q来表示通风量,用m来表示在施工过程中的人数,用q来表示每个人所需要的通风量,最后用公式:Q=mq来进行实际计算,计算的结果就是施工人员在施工过程中所需要的通风量。

(2)有害物质的通风量。用Q来表示通风量,用a来表示在工作操作面上同时爆破的最大炸药量,用kg来表示,用B来表示一千克炸药产生的Co的气体量,可以用升来表示,0.24%是指爆破以后进行连续的通风会导致Co的浓度下降到0.03%时,就可以进入到实际工作面,t用来表示通风的时间,由此可以打出的公示是:Q=aB/(1000×0.03%×t)aB/t。

(3)稀疏瓦斯、最高最低风速要求所计算的风量。工作面需风量是按照平均绝对瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量等系数计算的,同时还要参考最大炸药使用量、最多工作人员数量,并且风量要满足巷道最低风速和最高风速要求。

3在煤矿建井中的通风设计应该注意的问题

3.1正确选用风机

风机是煤矿建井中的主要设备,风机选择正确与否,直接关系着整个煤矿生产的安全。选择风机时,一方面要注意一定要选择性能非常好,并且所消耗的能量较小的,叶片调节的范围大,方便调节,噪音小的风机,另一方面要充分考虑煤矿建井的实际需要,要根据具体的情况进行选择,同时还要考虑矿井是否需要再次的改造和扩建,所选择的风机是否可以满足矿井日后改造的需要。在实际工作中,由很多矿井就是因为在通风设计上忽略了从矿井的长远方向考虑,而造成生产过程中遇到种种麻烦。因此,选择风机的时候应该结合矿井建造的实际出发,同时还要考虑矿井将来的发展规划。

3.2加强通风设施的管理

矿井通风设施的任务在于保障矿井风量能够有利于煤矿的生产,因而合理的布置通风构筑物,使通风设备正常的运行,是做好通风设施管理工作的必要条件。如果出现漏风,就会影响风量,甚至会使气候环境变差,影响人们的身体健康。因此,加强煤矿建井通风设施的日常管理,经常对通风设施进行检查和维护,具有着重要意义。

4对建井通风的建设性意见

煤矿建井的通风质量的好与坏直接关系到矿井的安全生产,为了达到通风标准,首先应该在思想上引起高度重视,把矿井通风质量标准摆在突出的位置上,同时建立通风质量管理体系,对建井系统进行严格把关,抓好通风相关的基础设施建设,规范施工的全过程,为煤矿建井安全提供有力保障。

5总结

煤矿建井中的通风会受很多因素的影响,在矿井通风设计之前要对各种影响因素进行全方位的考虑,同时还要结合煤矿生产的实际情况进行研究分析。矿井通风设计是整个矿井中最为重要的环节,也是煤矿安全生产的有力保障,矿井通风主要是依靠通风动力,将新鲜的空气带入井下,这项技术性工作操作起来是非常繁琐的,因此需要不断的优化技术水平,以提高其经济效益。

参考文献:

[1]孙晓峰.董东煤矿建井期间通风方案设计[J].神华科技,2010(4).

[2]贾振刚,王玉林,杨安红.煤矿建井期间通风方式及通风系统的确定[J].能源技术与管理,2012(10).