第一章、矿井通风系统现状及存在问题

一、通风系统现状

我矿通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。地面安设2台同型号对旋轴流式扇风机（1用1备）；主扇型号为FBD60-NO.27型，额定功率为2×355kw，风量范围4500～10200m3/min，风压范围：860～5120Pa。目前矿井实际总回风量为5400m3/min，负压为2600Pa。

二、存在问题

主要存在以下几方面问题：

1、回风斜井断面小，风速高达13.5m/s，不符合《煤矿安全规程》规定；

2、通风负压大，多次造成1501采空区自燃发火；

3、主扇耗电量大，同时损坏频率高；

4、随着矿井生产能力提高，风量不能满足生产需要。

第二章  通风阻力计算及调整方案

第一节   通风阻力计算

调整通风系统前，应先对调整前后的通风阻力进行计算分析；只有在有利于提高矿井通风能力的前提下，方可进行通风系统调整。

一、通风阻力计算公式如下

1、矿井通风阻力计算

摩擦阻力的计算：

hf=RfQ2   pa

式中：hf——井巷的摩擦阻力，pa；

Rf——井巷的摩擦风阻，Ku；

Q——井巷风量，m3/s

其中：Rf=αLU/S3

式中：α——井巷的摩擦阻力系数；

L——井巷的长度；m

U——井巷周边长度，m

S——井巷的断面积，m2

式中摩擦阻力系数（α值）在《矿井通风》中查表得出

2、局部阻力的计算

根据《煤炭工业设计规范》的规定，局部阻力不单独计算，取摩擦阻力的15%作为局部阻力，即：

he=hf×15%

通风阻力的计算

h=he+hf

式中：hf——井巷的通风阻力，pa

he——井巷的局部通风阻力，pa

调整前路线通风阻力计算

序                                                    号	井巷名称	摩擦阻力                                                    系数（a）	长度                                                    L(m)	周长U(m)	净断面S(m2)	风量Q                                                    (m3/min)	风速V                                                    (m/s)	风阻hf                                                    (pa)
1	矿总回风斜井	0.0098	352	8.8	5.4	4400	13.5	1022
2	（1-6）六联巷	0.016	277	10.8	7	4155	9.98	681
3	六联巷-新总回风巷	0.0098	55	11	7	3975	9.46	75
4	新总回风巷（小段）	0.0068	68	12.5	13.9	3925	4.7	9
5	总     计		752					1787
6	局布阻力	按矿井总阻力的15%计算						268
7	总阻力∑h							2055

调整后通风路线阻力计算

序                                                    号	井巷名称	摩擦阻力                                                    系数（a）	长度                                                    L(m)	周长U(m)	净断面S(m2)	风量Q                                                    (m3/min)		风速V                                                    (m/s)	风阻hf                                                    (pa)
1	二水平回风巷（1）	0.0068	180	15.09	15.5	5000		5.3	33
2	二水平回风巷（2）	0.0068	268	15.29	16.01	4500		4.6	36
3	1353回风联巷	0.0068	34	12.6	14	4500		5.35	5.9
4	135回风绕道	0.015	190	13.2	9.89	4000		6.7	170
5	135回风下山段	0.0098	39	11.05	7.8	4400		9.4	47.8
6	总   计		711						292.7
6	局布阻力	按矿井总阻力的15%计算							43.9
7	总阻力∑h								336.6

注：以上巷道风量是按风路调整后需风量计算；135回风绕道为（135延长段和1353材料道）。

三、等积孔计算

A=1.1896Q/√hf

式中：A——通风等积孔，m2

Q——主扇风量，m3/s

hf      井巷的通风阻力，pa

调整前矿井实测通风总阻力  hf= 2600 pa；因此可以计算调整后的全矿井通风阻力；hf=（2600-2055）+336.6=881.6 pa

a、调整前的通风等积孔: A=1.1896Q/√ hf

=1.1896×90/51=2.1

B、调整后的通风等积孔:A=1.1896Q/√ hf

=1.1896×90/29.69=3.6

4、结果分析

1、调整前后通风路线和通风阻力分析：

数据统计：全矿井通风路线总长度4559米，通风阻力为2600pa。调整路线为752米，通风阻力2055pa；其中，回风斜井段长度为629米，阻力为1958pa。

数据分析：调整前路线占全矿通风路线的16.5%，通风阻力占全矿通风阻力的79%；（其中：回风斜井段占全矿通风阻力的75%）；调整后路线占全矿通风路线的15.6%，通风阻力占全矿通风阻力12.9%，比调整前少56.1%。

2、通风等积孔由原来的2.1m2增加到3.6 m2，提高了1.7倍。

3、从计算可结果可以看出，大幅度降低了矿井的通风阻力，提高了扇风机的工作效率。

4、解决了风速超限的问题，使矿井风速由原来的13.5m/s降到5.3m/s，符合《煤矿安全规程》规定。

5、同时减少了向1501采空区的漏风量，降低了自燃发火的机率。

结果证明：此次通风系统调整有利于提高矿井的通风能力

第二节    系统调整方案

一、先将1371工作面回风引入二水平回风巷

具体做法：在1371回风联巷与二水平回风巷之间施工一条12m长的平巷，直接与二水平回风巷贯通。

二、然后将二采区回风引入二水回风巷

具体做法：在1353区域掘进3条巷道与二水平回风贯通，施工长度：165米；巷道施工结束后，便可将二采区回风引入二水平回风巷。

具体通风路线见：调整前、后的通风系统图。

第二章    通风系统调整的安全技术措施

第一节、1371工作面通风系统调整措施

一、生技科首先确定施工联巷的具体位置。

二、通防科将11KW的风机接到开窝点。开窝前应先将1371回风联巷的调节窗开大，确保风机不喝循环风。

三、该联巷掘进长度只有12米，通防科应及时做好贯通后的准备工作。

四、透窝前2米时，通防科管理人员必须现场指挥。当透窝洞口有0.4平方时，应先关闭调节窗、再停风机，然后在联巷中设置临时挡风墙。

五、巷道贯通后，两条通风路线：

即：1371工作面回风→矿回风斜井→地面

1371工作面回风→二水平回风巷→地面

六、通防科应及时调整1371工作面的风量，并检查该区域通风系统是否稳定可靠。

第二节   二采区通风系统调整的安全措施

一、布置巷道

1、由于调整该通风系统，需要在M5煤层中掘进130米的巷道。分别为：1353材料道、1353专用回风巷、1353回风联巷。

2、施工三条巷道需要透窝两次。首先是1353专用回风巷与1353运输上山透窝；然后是1353回风联巷与1353专用回风巷透窝。

二、第一次透窝安全措施

1、1353材料道与1353专用回风巷贯通前后，通风线路如下：

贯通前：1353原材料道回风→1353回风巷→矿回风斜井；

贯通后：1353原材料道回风→1353专用回风巷→1353材料道→135运输下山延长段→矿回风斜井。

此次风路线调整后，只有原1353材料道回风路线延长150米，对二采区通风系统无影响。

2、透窝前10米时，通防科首先在1353回风巷设置好挡风帘，并准备好木板挡风墙的材料。

3、距透窝还有5米时，掘进工区要及时通知通防科，通防科管理人员必须现场指挥。

4、瓦检员必须先检查被透窝巷道的瓦斯浓度，只有在被透窝巷道里的瓦斯浓度在1%以下方可进行透窝。

5、当透窝洞口有0.5平方时，先将挡风帘放下，然后再停止1353材料道的风机；掘进工区应及时将透窝洞口扩大，直到该巷道施工结束。

6、通防科应及时将挡风帘改成木板挡风墙，使1353原材料的回风全部从1353专用回风巷进入矿回风斜井。

四、第2次透窝安全措施

1、1353回风联巷与1353专用回风巷贯通后的两条通风路线：1）、二采区回风→1353回风巷→1353专用回风巷→二水平回风巷；

2）、二采区回风→135延长段→1353材料道→1353专用回风巷 → 二水平回风巷。

2、通防科提前做好准备工作。

3、距透窝2米时，通防科管理人员必须在现场指挥。

4、当透窝洞口有0.5平方时，将1353回风联的风机停止即可。掘进工区应及时扩大透窝巷道直到施工结束。

5、巷道贯通后通防科应及时调整风量。

第三节   全矿井通风系统调整的措施

一、矿井通风系统调整步骤如下：

1、先将二水平回风巷上口的调节风墙拆除。

2、在回风斜井六联向里4米处砌筑调节风墙。

二、注意事项

1、及时测量全矿井各用风地点的风量，并根据需要调整风量；如果需要调整矿井的总风量时，可以先采取控制蝶阀的角度进行。

2、调整通风系统过程中严禁瓦斯超限。