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测风站
总则
第一条:
为了规范西沟煤焦公司一矿的风量管理,提高有效风量利用率,确保矿井通风系统的稳定、可靠、安全,进一步提高通风质量标准化工作,特制定本规定,进一步规范矿井井下各用风地点的配风、测风、调风的工作。
第二条:
本规定对矿井配风计划编写,风量计算,测风管理、测风技术要求、调风办法、调风相关要求进行规范,目的是提高矿井通风管理,尤其是风量管理的水平。
第三条:
该规定仅适用于阜康市西沟煤焦有限责任公司一矿,具体的执行单位为生产科、安全通风科。
第一章配风
第四条:
生产科在每年的12月20日前,根据公司下达的下一年采掘接续计划和生产任务,结合矿井的实际生产布局,制定下一年度通风计划,在通风计划中,按照采掘工作面接续计划,确定每个月的采煤、掘进工作面和可预见其它用风地点的风量。
并根据确定每个月用风地点的变化和矿井总需风量确定通风系统调整和矿井总进风量的调整计划和安排。
第五条:
每个季度第三个月的20日前,根据年度通风计划和矿井下一个季度的生产情况,制定下一季度配风计划和方案,确定每个月用风地点的风量和矿井总需风量和每个水平、分层巷道的风量,确定通风系统调整和矿井总进风量的调整计划和安排。
第六条:
生产科在每月的20日前,根据矿井的下一个月采掘生产计划,依据附件1的风量计算办法,确定井下各采掘工作面和其它用风地点的风量,并对主要进、回风巷道的风量进行核定,编制出矿井下一个月的配风计划。
第七条:
月度配风计划应包括配风计划表和各用风地点风量计算和取值的依据和说明,以及风量、风速验证过程。
第八条:
生产科在编制出矿井下一个月配风计划后,与当月25日前报通风副总工程师、总工程师、安全生产副矿长、矿长审批同意后,并下发到安全通风科。
第九条:
安全通风科在接到下一个月矿井配风计划后,根据当月的风量实际配备情况和下一个月采掘工作面和其它用风地点配风情况,28日前完成下一个月风量分配方案编制。
并报通风副总工程师和总工程师审批。
第十条:
风量分配方案主要内容是根据配风计划计算各地点巷道的风速;确定是否需要构筑通风构筑物、在何处构筑;矿井总风量是否需要调整、如何调整、什么时间调整、调整时的安全技术措施;掘进工作面的局部通风机的型号、安装位置,风筒直径、风筒铺设在巷道什么位置,主、备局部通风机安设方式、供电布置;各用风地点和进、回风巷道的测风地点布置、准确位置、测风点实际断面、测风断面等与风量分配有关的内容。
第十一条:
安通科必须在按照月度风量分配方案,进行矿井各用风地点的风量调配。
如果因生产布置改变,生产科必须以书面通知的方式告知安通科调整的方案和要求。
第十二条:
在风量分配时,各用风地点的实际供风量不得大于设计风量的15%,不得小于设计风量的10%。
矿井实际总进风量不得大于设计总进风量的20%,不得小于设计总进风量的15%。
以此确定各用风地点的最大、最小供风量和风速,作为实际配风时的标准。
第十三条:
月度配风计划在批准后,生产科必须下发到采煤、掘进、调度等单位和相关主管矿领导。
第二章测风
第十四条:
结合矿井的实际情况,矿井测风采取定期测风和不定期测风两种方式,其中定期测风为采煤工作面和工作面两顺槽每两天测风一次;掘进工作面每五天测风一次;其它用风地点每十天测风一次。
不定期测风是指领导临时安排,全矿井或某个区域出现停风后恢复供风、风路和风量发生改变时进行。
第十五条:
采煤、掘进工作面的测风结果在次日必须上报通风副总工程师和总工程师;不定期测风的结果必须在测风结束后立即上报调度室和相关领导,如遇全矿井或某个区域出现停风后恢复供风、风路和风量发生改变时,次日必须以书面方式上报有准确时间、实施步骤、测风、调风情况的全过程的报告;矿井的测风报表每十天上报一次,采煤、掘进工作面的测风结果以十天内最后一次为准上报。
第十六条:
测风点必须选择在该点前后20m范围内巷道断面无明显变化,无弯道、交岔点,支护完好,无积水、杂物的地点,测风点的长度一般为3-10m。
第十七条:
矿井主要进、回风巷,永久性巷道和为该水平全过程服务的巷道原则上必须使用不可燃性材料(砖、砂浆、混凝土)构筑永久性测风站,其长度在7-10m,测风断面不得小于巷道实际断面的85%;使用年限在一年以上的巷道可以采用木料、铁皮等材料构筑测风站,其长度在5-7m,测风断面不得小于巷道实际断面的90%;使用年限在一年以下的巷道必须用较为醒目颜色的油漆沿巷道轮廓线进行标识测风段前后两端,其长度在7-10m,测风断面不得小于巷道实际断面的95%。
第十八条:
测风站在构筑时,两端与巷道帮、顶相接的地点必须构筑过渡段,过渡段的长度不得小于0.5m、与巷道帮、顶相接的夹角不得大于15°。
具体见下图1
图1测风站构筑示意图
第十九条:
测风必须由经过上岗前培训,并取得上岗资格证的人员担任。
第二十条:
测风时,必须按照早、中、夜班的顺序轮换进行测风,即上一次是早班测风,这一次就是中班测风,下一次是夜班测风。
第二十一条:
测风原则上采用侧身线路法进行测定,其风量在计算断面时应在减去管线、设备断面的基础上再减去0.4㎡。
测风的操作程序和标准见附件2
第二十二条:
测风使用的风表必须是经过国家授权的检验部门检验过的,未到下一个检验期的合格风表。
第三章调风
第二十三条:
原则上,每月按照制定的风量配备方案组织人员进行的调风,在确保各用风地点的风量符合要求情况下,尽可能地小范围调整,保持大部分用风地点的风量稳定。
如遇矿井总进风量变化较大或一翼和采区内风量变化大时,应在保证采掘工作面风量稳定的基础上制定完善的方案和措施审批后实施。
第二十四条:
矿井调风原则上采用增、减阻方式调整各用风地点的风量,风路尽量采用并联风路,避免采用串联、角联风路。
如遇无法实现并联风路时,方可采用串联、角联风路,但只允许掘采或掘掘一次串联,采用角联风路时,必须制定防止瓦斯超限和保持风路稳定的安全技术措施。
第二十五条:
日常调风时,应采取逐步调整的方式,分成两到三次调整到位。
即每次调整的风量变化不宜过大,调整中要对相关联的其它用风地点进行测风,保证相关联的用风地点的风量稳定。
第二十六条:
在调风期间需要构筑风门、调节风窗等构筑物时,必须遵循调节风量的设施尽量构筑在回风侧的原则。
第二十七条:
矿井总回风、一翼回风、采区回风巷原则上不允许构筑调节风量设施。
调节风量应以采、掘工作面和其他用风地点的回风为主。
如因其它方法确实无法调节时,应遵循先采区、后一翼,最后方可总回风的原则进行构筑调风设施,在构筑调风设施前,必须进行方案论证,编制安全技术措施,报矿总工程师和矿长批准后,方可实施。
第二十八条:
井下严禁采用挡风帘作为调节风量的设施,在平巷和倾斜巷道内设置的调节风门必须采用砖混结构的墙体,上部设置调节风窗,下部设置风门。
通风眼内设置调节风窗时,必须对设置风窗处前后2m的巷道进行支护,并在风窗处用10cm×10cm的方木进行帮、顶、底全支护作为框架,然后在安装调节窗。
所有的调节风窗必须能够方便、简易地进行风量调整。
风门、调节风窗的具体要求见附件3。
第二十九条:
在调风前,必须根据要调风的地点和其它相关地点的关系,预计出该点风量调整后,会影响到那些地点的风量变化,准备从那些地点减少风量来增加该地点的风量,该地点减少的风量准备增加给那些地点,增加量和减少量分别是多少。
然后在有的放矢地进行调整。
第三十条:
每次调整风量后,调风人员要将调风前后的风量变化情况,使用通风设施的情况以书面的方式上报安通科,由安通科长和通风副总工程师审阅。
第四章其它规定
第三十一条:
生产科在进行巷道设计和作业规程编制时,必须按照附件1提供的风量计算办法进行风量的计算和风速演算。
第三十二条:
在编制矿井水平、一翼、采区设计时,必须按照并联风路的设计原则,合理布置巷道,确定通风构筑物的位置。
以降低巷道风阻为目的选择和确定合理巷道几何形状和断面。
第三十三条:
安通科应利用瓦斯巡回检查和安全监控系统,对各个巷道沿程瓦斯涌出情况和采掘工作面瓦斯涌出情况进行统计分析,结合各工作面瓦斯抽放的地点、钻孔控制范围、抽放流量、抽放时间等因素,总结出本矿井所开采的煤层在不同抽放条件下,不同掘进工艺,回采方法下风排瓦斯的规律,为确定采掘工作面风排瓦斯的绝对涌出量和瓦斯涌出不均衡系数提供基础资料。
第五章附则
第三十四条:
本规定作为矿井对风量分配和风路管理以及通风构筑物的设置做出了一般性规定,随着生产和通风技术的发展,以及国家相关要求,本规定在使用过程中,会结合矿井的实际情况及时进行修改、补充、完善。
第三十五条:
本规定的解释权、修改权归矿所有。
第三十六条:
本规定自二0一一年八月二十日开始执行
附件1
风量计算办法
一、全矿井需要总进风量的计算
全矿井需要总进风量按以下两式分别计算,并取其最大值。
1.按井下同时工作的最多人数计算:
Q矿进=4×N×K矿通,m3/min
式中:
Q矿进—全矿井需要总进风量,m3/min;
N—井下同时工作的最多人数,人;
K矿通—矿井通风系数(包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素),中央并列式通风取1.25,边界式、对角式、混合式通风取1.20。
2.按采煤工作面、掘进工作面、硐室及其它用风地点实际需要风
量的总和计算:
Q矿进=(ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它)×K矿通,m3/min
式中:
ΣQ采—采煤实际需要风量的总和,m3/min;
ΣQ掘—掘进实际需要风量的总和,m3/min;
ΣQ硐—硐室实际需要风量的总和,m3/min;
ΣQ其它—除采煤、掘进、硐室等地点外,其它独立通风巷道需要风量的总和,m3/min。
K矿通—矿井通风系数(包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素),中央并列式通风取1.25,边界式、对角式、混合式通风取1.20。
二、采煤工作面实际需要风量的计算
采煤工作面实际需要风量,按矿井各采煤工作面实际需要风量的总和计算:
ΣQ采=Q采1+Q采2+……+Q采n,m3/min
式中:
Q采1、Q采2、Q采n—分别为各采煤工作面(包括备用采煤工作面)实际需要风量,m3/min。
每个采煤工作面需要风量按下式计算(备用工作面风量按采煤时实际需要风量的50%计算);
㈠、瓦斯涌出量预测
1、首采工作面瓦斯涌出量预测
q相=q0+(H-H0)/qx
式中:
q相—工作面相对瓦斯涌出量,m3/t;
q0—风化带下边缘相对瓦斯涌出量,m3/t;
H—工作面绝对高差,m;
H0—风化带下边缘绝对高差,m;
qx—本煤层瓦斯梯度,m/(m3/t)。
2、非首采工作面瓦斯涌出量预测
根据本煤层已回采工作面瓦斯相对涌出量、两工作面相对高差、本煤层瓦斯梯度预测工作面相对瓦斯涌出量。
q相=q1+h/qx
式中:
q相—工作面相对瓦斯涌出量,m3/t;
q1—已回采工作面相对瓦斯涌出量,m3/t;
h—两工作面相对高差,m;
qx—本煤层瓦斯梯度,m/(m3/t)。
㈡、高瓦斯矿井或高瓦斯、瓦斯异常区采煤工作面风量计算
1、绝对瓦斯涌出量计算
q绝=q相×p/1440
式中:
q绝—工作面绝对瓦斯涌出量,m3/min;
q相—工作面相对瓦斯涌出量,m3/t;
p—工作面计划日产量,t;。
2、确定工作面风排瓦斯量、抽排瓦斯量
矿井抽排瓦斯量包括预抽瓦斯量、采后抽放瓦斯量。
工作面瓦斯抽排量,按工作面瓦斯抽排设计选取。
3、工作面风量计算
Q=qk/c
式中:
q—工作面平均风排瓦斯绝对涌出量,m3/min;
k—瓦斯涌出不均衡系数,取1.2~1.6。
c—工作面正常生产时工作面及回风流中允许的最大瓦斯浓度,c取0.6~0.8%。
布置有专用排瓦斯巷(俗称尾巷,且符合《煤矿安全规程》第一百三十七条的规定)的采煤工作面实际需要风量计算:
Q采=Q采回+Q采尾
Q采回=q回CH4·k采CH4/c
Q采尾=q尾CH4·k采CH4/c
式中:
Q采回—采煤工作面回风巷需要风量,m3/min;
Q采尾—采煤工作面专用排瓦斯巷需要风量,m3/min;
q回CH4—采煤工作面回风巷的风排瓦斯量,m3/min;
q尾CH4—采煤工作面专用排瓦斯巷的风排瓦斯量,m3/min;
c—工作面正常生产时工作面及回风流中允许的最大瓦斯浓度,c取0.6~0.8%。
c回—专用排瓦斯巷回风流中允许的最大瓦斯浓度,c回取2.0%。
计算出采煤工作面风量后,按工作面风速进行验算。
4.风量验算
(1)、按工作面风速进行验算
240×S≥Q采≥15×S,m3/min
式中:
S—采煤工作面平均有效通风断面积(按最大和最小控顶距时的平均值计算)㎡
(2)、按炸药量验算:
Q掘≥25×A,m3/min
式中:
25—每公斤炸药爆破后,需要供给的风量,m3/min.kg;
A—采煤工作面一次爆破的最大炸药用量,kg。
(3)、采煤工作面实际配风,应根据工作面实际瓦斯抽放量和风排
量进行调整。
㈢、低瓦斯矿井或低瓦斯采煤工作面
1、绝对瓦斯涌出量计算
q绝=q相×p/1440
式中:
q绝—工作面绝对瓦斯涌出量,m3/min;
q相—工作面相对瓦斯涌出量,m3/t;
p—工作面计划日产量,t;。
2.工作面风量计算
(1)、按瓦斯涌出量计算
式中:
q—工作面平均风排瓦斯绝对涌出量,m3/min;
k—瓦斯涌出不均衡系数,取1.2~1.6。
(2)、按工作面环境计算
式中:
Q采—采煤工作面需要风量,m3/min;
Q基本—不同采煤方式工作面所需的基本风量,m3/min;Q基本=60×工作面控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速(不小于1.0m/s)
K采高—回采工作面采高调整系数(见表8—1);
K采面长—回采工作面长度调整系数(见表8—2);
K温—回采工作面温度与对应风速调整系数(见表8—3)。
表8—1K采高—回采工作面采高调整系数
4.风量验算
(1)按工作面风速进行验算
240×S≥Q采≥15×S,m3/min
式中:
S—采煤工作面平均有效通风断面积(按最大和最小控顶距时的平均值计算)㎡;
(2)按炸药量验算:
Q掘≥25×A,m3/min
式中:
25—每公斤炸药爆破后,需要供给的风量,m3/min.kg;
A—采煤工作面一次爆破的最大炸药用量,kg。
三、掘进实际需要风量的计算
掘进实际需要风量按矿井各独立通风掘进工作面实际需要风量的总和计算:
ΣQ掘=Q掘1+Q掘2+……+Q掘nm3/min
式中:
Q掘1、Q掘2、Q掘n—分别为每个独立通风的掘进工作面(包括备用掘进工作面)局部通风机安装地点实际需要风量,m3/min。
每个掘进工作面局部通风机安装地点实际需要风量,按以下步骤计算:
1.煤巷掘进工作面瓦斯涌出量预测(可参照采煤工作面瓦斯涌出量预测的计算方法)
(1)方法一
q相=q0+(H-H0)/qx
式中:
Q相—工作面相对瓦斯涌出量,m3/t;
q0—风化带下边缘相对瓦斯涌出量,m3/t;
H—工作面绝对高差,m;
H0—风化带下边缘绝对高差,m;
qx—本煤层瓦斯梯度,m/(m3/t)。
(2)方法二
根据本煤层已知掘进工作面瓦斯相对涌出量、两工作面相对高、本煤层瓦斯梯度预测掘进工作面相对瓦斯涌出量。
q相=q1+h/qx
式中:
q相—掘进工作面相对瓦斯涌出量,m3/t;
q1—已知掘进工作面相对瓦斯涌出量,m3/t;
h—两掘进工作面相对高差,m;
qx—本煤层瓦斯梯度,m/(m3/t)。
2.确定掘进工作面风排瓦斯量、抽排瓦斯量
掘进工作面风排瓦斯量、抽排瓦斯量,按工作面瓦斯抽排设计选取。
3.掘进工作面风量计算
(1)掘进工作面需要风量按下式计算:
按瓦斯、二氧化碳涌出量计算:
Q掘面=q掘×K掘通/c
式中:
q掘—掘进工作面局部通风巷道瓦斯(二氧化碳)绝对涌出量,m3/min;
K掘通—掘进工作面瓦斯(二氧化碳)涌出不均衡的风量系数,取K掘通=1.5~2.0。
C—掘进巷道中允许的瓦斯最大浓度,c取0.5%。
计算出掘进工作面风量后,按工作面风速、炸药量进行验算。
4.风量验算
(1)按掘进工作面风速进行验算
240×S≥Q掘面≥60×V×S,m3m3/min
式中:
Q掘面—掘进工作面需要风量,m3/min;
V—掘进工作面最低允许风速m/s。
煤巷、半煤岩巷掘进工作面V取0.25m/s,岩巷掘进工作面V取0.15m/s;
S—掘进巷道断面积,㎡;
(2)按炸药量验算:
Q掘≥25×A,m3/min
式中:
25—每公斤炸药爆破后,需要供给的风量,m3/min.kg;
A—掘进工作面一次爆破的最大炸药用量,kg。
(3)双巷或多巷掘进,风速验算时应验算局部通风机安装地点以
里所有通风巷道的风速。
(4)掘进工作面实际配风,应根据掘进巷道实际瓦斯抽排量和风
排量进行调整。
5.局部通风机选型
局部通风机的选型,应根据掘进工作面的需要风量,考虑局部通
风距离、风筒直径、风筒质量、管理等因素,按下式计算:
Q局=K1×Q掘面
式中:
Q局—局部通风机的吸风量,m3/min;
K1—风筒漏风系数,根据通风距离、风筒直径、风筒质量和管理状况等因素确定或测定。
根据计算结果,选取局部通风机。
6.局部通风机安装地点的需要风量
为满足局部通风机吸风量和局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速符合《规程》第一百零一条的有关规定,局部通风
机安装地点的需要风量按下式计算:
Q掘=Q局+60×V×S
式中:
Q掘—局部通风机安装地点的需要风量,m3/min;
Q局—局部通风机的吸风量,m3/min;
S—局部通风机安装地点到回风口间的最大巷道断面积,m2。
V—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最低允许风速m/s。
煤巷、半煤岩巷掘进工作面取0.25m/s,岩巷掘进工作面取0.15m/s;如果同一地点安装多台局部通风机,则:
局部通风机安装地点的需风量按下式计算:
Q掘=Q局1+Q局2+……+Q局n+60×V×S
式中:
n—同一地点安装局部通风机的台数。
四、硐室实际需要风量的计算
硐室需要风量,按下式计算:
ΣQ硐=Q硐1+Q硐2+.……+Q硐n,m3/min;
式中:
Q硐1、Q硐2、Q硐n—分别为各独立通风硐室实际需要风量,m3/min。
每个硐室实际需要风量,应根据不同类型的硐室分别计算。
当按经验值给定风量时,要确保硐室温度和有害气体浓度符合《规程》规
定。
1.井下水泵房、中央变电所等机电设备发热量大的硐室,实际需要风量按下式计算,但不得小于120m3/min。
式中:
ΣW—机电硐室中运转的电动机总功率,kW;
△t—机电硐室进、回风的气温差,℃;回风的气温≤30℃
θ—机电硐室发热系数,空气压缩机房θ取0.20~0.23,水泵房θ取0.02~0.04;
1.2—空气密度kg/m3;
1.005—空气定压比热,kJ/kg·K。
2.爆炸材料库实际需要风量按每小时4次换气量计算,但不得小于120m3/min。
m3/min
式中:
V—包括联络巷在内的爆炸材料库的空间总体积,m3。
3.其它硐室实际需要风量,可按经验值给定风量:
(1)采区绞车房及变电硐室取60~90m3/min;
(2)充电硐室应按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算,但不得小
于120m3/min。
五、其它巷道实际需要风量的计算
其它巷道实际需要风量应按矿井各个其它巷道实际需要风量的
总和计算:
ΣQ其它=Q其它1+Q其它2+……+Q其它n,m3/min
式中:
Q其它1、Q其它2、Q其它n—分别为各个其它巷道实际需要风量,m3/min。
每个其它巷道实际需要风量,应根据瓦斯、二氧化碳涌出量和风速分别进行计算,并取其中最大值。
1.按瓦斯涌出量计算:
Q其它=q其它×K其它通/c,m3/min
式中:
q其它—其它巷道的瓦斯绝对涌出量,m3/min;
K其它通—其它巷道的瓦斯涌出不均衡风量系数,取1.2~1.3;
C—回风流中允许的最大瓦斯浓度,c取0.75%。
2.按二氧化碳涌出量计算:
按二氧化碳涌出量的计算,可参照按瓦斯涌出量的计算方法。
3.按风速验算:
60×V最高×S其它≥Q其它≥60×V最低×S其它,m3/min
式中:
V最低—巷道最低允许风速m/s。
V最高—巷道最高允许风速m/s。
S其它—其它独立通风地点的巷道断面积,㎡。
附件2
测风程序及标准
根据矿井的实际情况和目前使用的测风仪器,结合矿井巷道的几何形状,特制定西沟煤焦公司一矿测风程序和标准,作为矿井测风人员在测风时的操作规程和作业标准。
一、测风程序
㈠、测风前的准备工作
1、根据测风地点的风速情况,选择合适的风表,对将要使用的风表进行检查,保证风表的完好。
2、进入作业地点时,必须携带好风表和最近一次风表检验的曲线图以及秒表、钢卷尺。
3、检查准备测风的测风站或测风点的安全情况,是否有杂物,支护是否完好。
4、在测风前,在测风地点前后20m范围内设置警戒,防止人员误入和车辆进入。
5、对测风点的巷道断面进行复核,并根据巷道断面估算出测风是风表的行走路线和速度。
㈡、测风
1、测风人员进入测风点后,等待1-2分钟,待风流稳定后,取出风表,将风表的迎风侧垂直与巷道风流方向,等待30秒左右后风表叶片运转正常后,方可开始测风。
2、在测完后,记录风表的转数,在进行第二次、第三次测定,待三次测完后,解除警戒,离开测风点,对测风结果进行计算。
3、当发现测风结果与风量分配方案的风量不相符时,应对相关的地点进行测风,并根据测风结果进行风量调整。
㈢、计算和记录
1、在测风工作完成
后,将测风结果填写在测风点的测风牌板上,并将结果记录在测风原始记录表上。
2、升井后,根据测风原始记录表,填写测风台帐和旬报表。
二、测风作业标准
㈠、测风前准备工
1、选择风表时,必须根据上一次测风情况,合理选择风表,原则上,巷道风速不大于2.0m/s时,选择低速风表;巷道风速在2.0m/秒~5.0m/s时,选择中速风表;巷道风速大于5.0m/s时
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