十一矿通风设计.doc
《十一矿通风设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《十一矿通风设计.doc(59页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流十一矿通风设计.精品文档.第一章 矿井基本概况一、井田范围及储量:十一矿位于平顶山市区西部,距市中心13公里香山寺南麓。井田处在煤田李口向斜的西南端,东起50号勘探线与平煤集团公司五矿相邻,西至59号勘探线以凤凰岭断层为界,南部为各组煤层露头,北部为无限煤田,目前二水平开采下限为-800M水平。矿井东西走向长为6.6Km,南北倾斜宽为3.5Km,井田范围为23.5KM。十一矿井田现有地质储量2.21亿t,工业储量2.11亿t,可采储量1.53亿t。二、矿井生产能力:矿井设计能力为120万吨,根据豫煤行2005576号文“河南省煤炭工业局关于确
2、定煤矿通风及综合能力核定结果的通知”十一矿核定通风能力242万t/a,核定矿井综合能力180万t/a。2005年原煤生产将达到175万吨,矿井现有两个水平(-180水平、-593水平),三个生产采区,即己二采区、丁二采区、丁戊六采区联合生产。2006年度矿井将在上述三个采区内从事采掘作业,计划产量为175万吨。三、矿井通风方式:矿井通风方式为中央分列抽出式通风,即广场内两个立副井进风,一个斜风井回风。矿井主要通风机为BDK-8-NO28高效对旋风机两台(一台备用),其电机功率为500KW2,转速为739转/min,现风叶角为27.5度,矿井需风量9650m/min,矿井总排风量为11380m/
3、min。四、矿井开拓方式:矿井开拓方式为立井底板水平运输大巷石门贯穿各组煤层。两个水平开拓全井田,一水平副井标高-180m,二水平副井落底标高-593m,水平以上、下山方式布置。五、开拓方案:(1)丁二采区:本着减少工程量,优化系统,兼顾丁六采区及丁二下部采区的开发,故在采区内布置三条上山分别为:轨道上山、皮带上山、回风上山。二水平丁戊石门与-593西大巷连通。将三条上山布置在丁5-6煤层底板灰岩中。使轨道上山、皮带上山与丁六轨道下山、皮带下山接轨,回风上山与丁六总回连通。(2)己二采区:根据己二采区所处的位置与层位,本着简化系统,减少工程量,缩短工期,早见效益的原则,兼顾下部采区的开发,首先
4、重点对三条下山的位置进行选择。将皮带下山、回风下山布置在己16-17煤层底板灰岩中,并使三条下山直接与己二上山采区的三条上山接轨,三条下山(两煤一岩)正倾斜布置,轨道下山在皮带下山的西侧,回风下山布置在皮带下山东侧。三条下山沿煤层侧斜方向布置在采区中部,上部分别与己二上山采区的三条上山及-593西大巷,石门连通。六、矿井瓦斯、水文地质:矿井从84年定为高沼矿井以来,一直按高沼矿井进行瓦斯管理,2005年矿井瓦斯鉴定相对涌出量7.09M/t.d,绝对涌出量22.19M/min,其中二水平瓦斯相对涌出量为10.64M/t.d,绝对涌出量为11.58M/min,二水平担负全矿全年产量80以上。且二水
5、平埋深大、矿压大、瓦斯动力大、局部区域有动力现象,矿井现在仍按高突矿井管理。矿井水主要来自寒武系灰岩熔岩裂隙水、顶底版砂岩承压水和大气降水三部分。建矿以来矿井最大涌水量为3497M/h。最小涌水量为340M/h,矿井受大气降水影响较为敏感,其原因为矿井煤层露头正处在青石山与香山、红石岩相交的底凹处,又加之地方矿和小煤窑在浅部开采所造成的塌陷区和裂隙带,大气降水很容易在低洼处积存和通过裂隙渗入井下。2005年矿井最大涌水量为1892M/h,其中-180水平最大涌水量为1002M/min。七、煤层自燃倾向性: 十一矿属I级自然发火矿井,其目前开采的丁组煤层、己组煤层均有自燃倾向性,发火期23个月,
6、在生产过程中,曾发生从揭煤到着火期只有18天的案例。从1980年3月25日,己16-17-11060架子后发生煤层自燃火灾以后,累计百万吨发火1.89次。八、各煤层爆炸指数我矿所开采的丁、戊、己三组煤层,经过多次煤样鉴定,煤尘爆炸指数为丁组煤层37.40%;己组煤层为33.40%;戊组煤层为38.89%。鉴定数据证明,我矿所开采的丁、戊、己三组煤的爆炸指数均大于10%,有爆炸的危险性。第二章 矿井通风系统优化设计的可行性论证第一节 矿井通风系统优化设计背景2006年是我矿二次改扩建工程全面铺开的第二年,中央回风立井、西翼回风立井、西翼进风立井全面开工。矿井通风系统面临的压力大,开拓头数多,掘采
7、比例偏大,采面交替时间过长,生产基建争风。整个矿井只有一组主要通风机,若发生矿井灾变,其抗灾性差。整个矿井只有一个回风井,内部虽然分区通风,但丁六、丁二采区实际上为串联式通风,造成通风网络不合理,一旦出事故,波及面广,受灾面积扩大,不便于救灾。矿井进回风路线长,风阻大。随着己二采区向-1000米水平延伸,丁、戊、己组煤层生产量逐步增大,通风线路越来越长,阻力越来越大,通风越来越困难。另外改扩建工程全面投入,生产与基建争风矛盾突出。己二采区西翼目前主体工程贯通,形成了独立的进回风系统。但2006年工程计划己二轨道下山、皮带下山、回风下山要向-900水平延伸,这对于高瓦斯矿井、容易自然发火矿井来说
8、,增大了通风管理难度。丁二采区专回没有与中央回风井形成完整的通风系统之前,仍与丁六采区共用回风系统,两个采区的通风完整性差,而进回风分别在-180、-440、-593水平交叉,靠风门控制环节多,稳定性差,也消弱了本采区和丁六采区的抗灾能力,在这个系统内,任何一个采区自然灾变将影响到另一个采区。所以必须对矿井通风系统优化,使通风系统更合理,更有效的为全矿井服务。第二节 方案确定的基本原则根据平煤集团十一矿关于2004年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定的报告,矿井相对涌出量为7.18 m3/t,绝对涌出量为24.9m3/min;其中己二采区相对涌出量10.23 m3/t,绝对涌出量17.1m3/
9、min,占全矿井的68.7%,属于高瓦斯采区。1、煤层自燃倾向性丁5-6煤层自燃发火期为23个月,煤层自燃等级为二级;己16-17煤层自燃发火期为1个月,煤层自燃等级为二级;戊9-10煤层自燃发火期为23个月,煤层自燃等级为二级;矿井自燃危险等级为容易自燃。2、发火及煤尘爆炸性十一矿丁5-6煤层煤尘爆炸指数为39.042.46%。己16-17煤层煤尘爆炸指数为26.4535.48%;戊9-10煤层煤尘爆炸指数为39.2144.0%。3、地温本井田大部分区域地温正常。已组煤730m970m为局部高温区域,原始岩温在32.441.6之间,属一级高温区。970m1100m原始岩温属二级高温区。4、通
10、风系统方案制定原则:1)保证矿井实现按需分风;2)保证主要通风机安全稳定运转;3)从实际出发,尽量利用已有的设备设施和井巷;4)方案可行,有实施的可能。在2006年的生产布局条件下,考虑了如下增风对策: l 利用现有风机l 改造风机动轮l 利用已有风机联合运行改造通风系统,主要是回风系统第三节 通风系统一、十一矿通风方式根据十一矿的地形条件,由于煤层倾角大、埋藏深,走向长度不大,故采用中央并列式。因为它的开采顺序一般为前进、区内后退式回采,所以采用这种通风方式和其他方式相比,它的总回风石门长度小,开掘费用低;两井筒集中,便于开掘,开掘费用少;便于贯通、工期短,初期投资较少,出煤较快的优点。同时
11、它的护井煤柱较少,便于井筒延深,为深部通风的准备工作提供有利条件。二、矿井的通风方法由于十一矿煤田地表没有塌陷区,小煤窑分布较少。因为要采用立井提升,为了减少漏风决定采用抽出式通风。因为采用抽出式通风使井下风流处于负压状态,一旦主扇因故停止运行时,井下风流的压力提高,有可能使采区瓦斯涌出量减少,比较安全。而压入式通风使井下风流处于正压状态,当主扇停转时,风流压力降低,有可能使采区瓦斯涌出量增加。1) 主要通风机参数矿井安装两台型号为BDK-8-28主要通风机,转速n=750r/min,电机型号:YBFe630S18 ,功率500kW2。目前运行的叶片安装角:前级30后级25,平均27.5(实际
12、为32.5)。2) 主要通风机工况点目前主要通风机风量10920m3/min(182 m3/s),负压 1813Pa(185mmH2O),矿井风阻为R0.05473kg/m7。第四节 方案比较、分析1、方案一1)、生产布局根据规划,2006年矿井有三个采区,即丁戊六采区、丁二采区和己二采区;有丁5-6-22061采面、丁5-6-22101采面和己16-17-22071采面三个采煤工作面,18个掘进工作面,其中丁组10个掘进工作面,己组8个掘进工作面。2)、方案主要内容将丁六轨道下山(872m)和丁六总回巷道(305m)断面由7.8 m2扩至14m2;将暗斜井(287m)断面由8 m2扩至14m
13、2。3)、配风井负压由4110Pa降至3721Pa,降低389Pa;若风机效率按80%,电机效率按96%计算,则其功率将达1076kw,已超出现有电机的额定功率(1000kW),故该方案不可取。 2、方案二1)、生产布局该方案生产布局同方案一。2)、方案主要内容扩大丁六轨道下山(872m)的断面7.8 m2至10.8m2; -180主石门和-180西大巷改为回风巷;3)、模拟结果从模拟结果知:风量218.3 m3/s (13098m3/min)时,矿井负压3375Pa(降阻前4110 Pa)。根据发动机研究所风机厂校验,考虑电机功率10%的富余量的条件下,所需轴功率为1109.4kw,大于现有
14、电机额定功率1000kw的承受能力。因此,该方案也不可取。(二)、调整生产布局根据方案一和方案二的模拟结果和风机的特性估计算,电机功率可能超过1000kw(分别为1076 kw、1109.4kw)。即单靠扩巷降阻不能实现改造目标。因此,考虑在降阻的同时,适当调整生产布局。由于将丁六轨道下山巷道断面由7.8m3扩至14m3有一定的难度,而将其扩至10.8m3较容易实现;且将-180主石门和-180西大巷改造为回风巷,只需增加6道风门就可实现。因此,在方案二为基础上考虑了四种调整布局方案。1、方案三1)、生产布局根据规划,2006年矿井有三个采区,即丁戊六采区、丁二采区和己二采区;有丁5-6-22
15、061、丁5-6-22101和己16-17-22071三个采煤工作面;18个掘进工作面,其中丁组8个掘进工作面,己组10个掘进工作面。2)、方案描述调整丁组和己组的生产布局,在方案二的基础上,丁组减少两个掘进工作面(由10个减为8个),己组增加两个掘进工作面(由8个增为10个)。3)、模拟结果根据模拟结果,风量为228.7 m3/s (13722m3/min)时,矿井负压为3359Pa。由此可见,该方案模拟结果负压已超出3000Pa的要求。2、方案四从方案三的解算结果看出,丁戊只能适量增风,为了扩大生产,可将采掘重心转向己组。为此,了解丁戊组少量增风,己组扩大生产后,矿井通风系统的状况。1)、
16、生产布局矿井有丁5-6-22061、丁5-6-22101和己16-17-22071三个采煤工作面,18个掘进工作面。2)、方案描述将丁戊组掘进工作面数量由10个减少到6个;同时增加己组掘进工作面数量,由8个增加到12个。目的是通过进一步调整生产布局,寻求解决方案。3)、模拟结果模拟结果为:风量235.4 m3/s(14124m3/min)时,负压3088Pa。所需电机功率1039kw(电机效率96%、风机效率80%、富余系数10%)。电机功率超过额定功率,此方案不可行。(实际风机效率很难达到80%)3、方案五由于三、四两个方案矿井的负压分别为3359Pa和3088Pa,超过3000 Pa;所需
17、电机功率分别为1160kw、1039kw,超过1000 kw目标。因此,电机功率是限制矿井通风能力的主要因素。为此提出减少掘进工作面的方案。1)、生产布局采区和采煤工作面同方案二,16个掘进工作面,其中丁组8个掘进工作面,己组8个掘进工作面。2)、方案描述调整丁组和己组的生产布局,在方案二的基础上,丁组减少两个掘进工作面(由10个减为8个),己组掘进工作面数量不变。3)、模拟结果从模拟结果知,风量为208.6 m3/s (12516m3/min)时,矿井负压为3002Pa。此时丁组回风92.1m3/s(5526m3/min),己组回风110.6m3/s(6636m3/min)。经风机厂对功率校
18、验:电机功率为947.68kw,满足要求。4、方案六从方案五的解算结果看出,适当控制丁组用风是2006年改扩建要考虑的重要问题。为了加速二水平的开拓,决定优化丁戊组采掘布局,为此提出了方案六。1)、生产布局丁六采区两个煤巷掘进工作面;丁二采区两个综采工作面,两个煤巷掘进工作面,四个岩巷掘进工作面 己二采区一个综采工作面,四个煤巷掘进工作面,四个岩巷掘进工作面2)、方案描述考虑丁组供风相对困难,而又不影响二水平的开拓,提出在方案二的基础上将二水平运输石门掘进采用串联通风,并适当减小丁二下山掘进供风;3)、模拟结果该方案的模拟结果为:风量212m3/s(12528m3/min)时,负压2893Pa
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 十一 通风 设计
限制150内