东海煤矿35#西三采区通风设计2011
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1 东海煤矿35#西部采区通风设计
一、概述
东海煤矿西部35#层中部采区位于皮带斜井工业广场附近，生产系统与－450水平和准备采相连。运输距离近，开采方便。1958年东海建矿，开采一井、二井两对斜井；1965年移交矿务局后由局建井处增建三井一斜和三井二斜两对斜井。开采三井一斜33#、35#煤层，35#层煤已开采至三段右十二路，由当时煤炭市场萧条于2001年彻底关闭，原提矸绞车，主扇均已折除。
二、恢复生产的必要性
1、矿井生产能力的均衡
东海煤矿从储量分布情况来看主要分东部、西部两大采区，皮带斜井座落在西部采区，而西部采区现只有准备采区生产。现三、五、六采区均分布在东部采区，原煤需经－450主运道运至西部皮带井，生产格局极不平衡，东重西轻，矿井生产受到制约。而西部采区仍有工业量4627.5万吨;西三中部35#层采区所开采的35#层煤工业量530.46万吨，可采储量388.2万吨。底部层采区48#层工业储量327.95万吨，可采储量244.15万吨；54-2工业储量336.83万吨，可采储量214.92万吨，储量丰富资源可靠。为了缓解东部采区资源的快速枯竭，西部采区应合理配采来保证矿井的长远均衡发展。
2、煤质
东海矿西三采区所开采的35#层煤属三分之一焦煤，灰份30.3~37、挥发份26%，48#、54-2煤层均属于主焦煤，48#层灰分19－27％、挥发分22％，54-2层灰分28－34％，挥发分20－32％。是省及国内少有的优质动力煤，市场紧缺售价商，在目前市场经济运行条件下有很高的开采价值。
3、生产管理
2 西部35#层中部采区关闭时是因为35#层煤质差，且当时煤炭市场积压销售不畅。造成当时煤质差的主要原因是当时采煤工作面管理中顶板管理观念差，意识不强，顶板管理手段落后，采掘装备、支护装备差所导致；另外，该采区属高瓦斯矿井，当时瓦斯治理手段落后。经过这几年复合顶板治理经验和工作面管理的大幅提高，类似西三中部35#层采区的煤层顶板已得到了合理控制；另外现瓦斯治理采用抽放技术，已有能力安全高效的开采西部35#层中部采区。
4、通风管理、
根据以前开采资料，西部35#层采区沼气相对涌出量为35.26m3/t，所以西部35#层采区按高沼气采区管理。
东海矿现有通风方式为分区对角混合式，即由皮带井、五采副井入风，集中立风井回风，选用主扇DBK-10-36#。但由于西部35#层采区位于矿井西部区，现生产的五、六采区及立风井位于东部区，采区距离远且中间无回风联络巷。为此西部35#层采区单设主扇形成通风系统，现在西部开拓期间，上部利用原三井回风系统（主扇已拆除），初期开拓工程采用小功率主扇，形成正规采区后采用分区抽出式通风，更换为FBCDZNO15主扇，主扇額定风量3000m3/min，主扇总排风量2533m3/min，主扇负压水柱为142 mmH2o，随着矿井扩建预计2012年初西部采区形成正规采面，准备增加1个掘进队组，现有主扇能力已达不到设计要求，因此需对西部采区主扇进行更型改造，使其满足西部采区通风能力设计要求，现准备更换为FBCDZNO24主扇，主扇額定风量7800m3/min，
三、采区风量计算
西部采区配备一个采煤工作面和四个掘进工作面，按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需风量的总和计算。
1、采煤工作面需风量计算；
3 （1）采煤工作面的实际风量按沼气涌出量计算：
Q采＝100×g×kc=100×0.3×1.6=480 m3/min
工式中：Q采—采煤工作面需风量m3 /min
g—采煤工作面绝对瓦斯涌出量m3/min
KC—工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数
采煤工作面风量选择1200 m3/min
（2）风速验算：
根据《规程》规定，回采工作面最低风速0.25m/s，最高风速为4m/s
Q采 1200
V= ——— =————— ＝2m/s，符合规定
sc×60 10×60
（3）采煤工作面实际需风量总和
由于西部采区仅一个采煤队，∑Q采＝Q采＝1200m3/min
2、掘进工作面风量计算
掘进工作面按局扇实际吸入风量计算，由于西部采区单翼工作面走向平均1000米左右，工作面都选用DBKJ-NO-5.6/2*11局扇2台，2BKJ-NO-6.0/2*18.5局扇2台所以Q掘取450m3／min和525m3／min。∑Q掘1＋Q掘2＋Q掘3＋Q掘4＝450＋450＋525＋525＝1950m3／min。
3、硐室风量计算
西三采区35#层采区生产后使用中的硐室有变电所、火药库、压风硐室、水泵硐室、1个绞车硐室，硐室需风量为各个硐室需风量之和。
（1）火药库需风量计算
4V 4×1500
4 Q硐＝ ———＝ ————＝100m3/min
60 60
（2）其它硐室风量根据经验值取120m3/min
（3）∑硐＝100＋120×4＝580m3/min
四、采区分量分配
1、容易时期：西部采区有1个采面，4个掘进工作面和5个硐室
Q容易＝（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q其）×k
＝（1200＋1950＋580＋100）×1.15
＝4405m3/min
2、困难时期：西部采区有1个采面， 4个掘进工作面和6个硐室，同时考虑到开采到垂直深度1000米时，原岩温度达到38ºC，瓦斯可以通过抽采系统进行治理，而现有的地温治理技术尚不成熟，只有靠增加风量来形成较良好的气候条件。
Q困难＝（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q它）×k
＝（1200＋2×450＋2×525＋100＋5×120＋100）×1.25
＝4938m3/min
五、通风阻力计算
通风容易时期，困难时期阻力见附表。
六、主扇的选择
1、根据采区风量、阻力计算，西部采区通风容易时期风量4002m3/min，阻力132mmH20；困难时期风量4500m3/min，阻力202.8mmH20。
2、由于准备采区-93水平的火药库、水泵硐室、机电硐室、钢带机硐室、绞车硐室无独立回风系统，西部采区主扇投用后，在确保西部采区回风的
5 同时，准备采区-93水平各硐室的回风也将利用35#西部采区的回风系统回风。
3、因西部采区35#层采区沼气相对涌出量为35.26m3/t，为确保采煤工作面安全回采，采煤工作面风量在原设计的基础上应加大配风。
4、考虑到西部采区底部层和五采区困难时期通风阻力为296.4 mmH20，选用BDK54-10-NO.28、转速580r/min，主扇可见工况点在安全运行区内，效率符合要求。
鸡西矿业集团公司东海煤矿主扇
通风参数：
Q=3000m3/min=50m3/s Pst=70~230mmH2o
根据以上通风参数选型为BDK54-10-No28对旋主扇，配套电机功率为2*55kw，该主扇性能曲线如图：
6
BDK54-10-NO28 装置性能曲线
东海煤矿西部35#层采区容易时期阻力计算表
序号 巷道名称 支护形式 阻系数α 长度L 周长P 断面S S3 风阻R 风量Q Q2 阻力H2O
1-2 一段集中皮带道 锚喷 0.0015 1100 12.00 10 1000.0 0.01980 20 400 7.920
2-3 二段副井绞车道 锚喷 0.0015 1000 11.92 10 1000.0 0.01466 40 1600 28.608
3-4 西三采区西主运道 锚喷 0.00065 500 11.00 15.5 3723.9 0.00142 50 2500 2.4000
7 4—5 西三采区主运道 锚喷 0.00065 240 11.00 15.5 3723.9 0.00142 40 1600 0.737
5-6 采区上部车场 锚喷 0.00065 240 11.00 15.5 3723.9 0.00038 40 1600 0.737
6-7 35#层绞车道 锚喷 0.00085 470 8.08 10.1 1030.3 0.00313 38 1444 4.525
7-8 35#右一车场及石门 锚喷 0.00065 160 8.08 10.1 1030.3 0.00082 16.7 279 0.227
8-9 35#右一路 锚杆 0.0012 970 12.30 8 512.0 0.02796 16.7 279 7.799
9-10 工作面 单体柱 0.0045 180 11.40 9.4 830.6 0.01112 16.7 279 3.101
10-11 35#右0路 锚杆 0.0012 880 12.30 8 512.0 0.02537 16.7 279 7.075
11-12 右0回风道 锚喷 0.00065 100 8.08 10.1 1030.3 0.00051 48 2304 1.174
12-13 35#层风道 锚喷 0.0009 500 10.30 7 343.0 0.01081 50 2500 33.783
13-14 上部回风道 锚喷 0.0009 420 11.20 13.85 2656.7 0.00159 50 2500 3.984
14-15 原35#层绞车道及风道 锚喷 0.0009 1000 16.00 16 4096.0 0.00352 60 3600 12.656
合计 114.726
加15%局部阻力合计为: 132
东海煤矿西部35#层采区困难时期阻力计算表
序号 巷道名称 支护形式 阻系数α 长度L 周长P 断面S S3 风阻R 风量Q Q2 阻力H2O
1-2 一段集中皮带道 锚喷 0.0015 1100 12 10 1000.00 0.0198 20 400.00 7.920
2-3 二段副井绞车道 锚喷 0.0015 1000 11.92 10 1000.00 0.0179 50 2500.00 44.700
8 3-4 西三采区2主运道 锚喷 0.00065 740 11 15.5 3723.88 0.0014 60 3600.00 5.115
4-5 采区上部车场 锚喷 0.00065 200 11 15.5 3723.88 0.0004 50 2500.00 0.960
5-6 35#层绞车道 锚喷 0.00085 1000 8.08 10.1 1030.30 0.0067 48 2304.00 15.358
