安全专篇矿井通风

宁夏枣泉煤矿初步设计安全专篇 第二章 矿井通风

第二章 矿井通风

第一节 概 况

一、瓦斯、煤尘、自燃及地温情况 （一）瓦斯

根据《枣泉井田勘探（精查）地质报告》（1989），本矿井各煤层瓦斯成分以氮气(N2)为主，次为二氧化碳(CO2)。甲烷（CH4）和重烃(C2-C4)含量均较少。瓦斯分带除2、14煤各有一个点可划为氮气—沼气带外，其它煤层均为二氧化碳—氮气带，均属瓦斯风化带。

各层煤中，瓦斯总含量最大值为0.188m3/t（16煤），最小值为0.036 m3/t（5煤），一般为0.044～0.104 m3/t。CH4含量除1、3、5、8、9、12及16层煤为零外，其余各层煤均在0.003～0.041 m3/t。与北邻的磁窑堡煤矿瓦斯含量相当，可划归为低沼气煤层。

从磁窑堡生产矿井看，开采2煤时相对瓦斯涌出量为2.73 m3/t，最高达2.88 m3/t，属低瓦斯矿井。

根据地质报告和邻近矿井瓦斯情况，+950m水平瓦斯涌出计算数据最大值为：

煤层瓦斯含量：0.188m3/t；

矿井绝对瓦斯涌出量：6.35 m3/min； 矿井相对瓦斯涌出量：0.549m3/t。

因此，结合计算结果并参照邻近矿井情况，本矿井亦按低瓦斯矿井设计。

（二）煤尘

中煤国际工程集团武汉设计研究院

2-1

宁夏枣泉煤矿初步设计安全专篇 第二章 矿井通风

井田内各煤层煤尘爆炸指数（Vdaf）一般为29～35%。其中1煤32.84%，2煤30.86%～38.52%，平均34.17%。爆炸火焰长度一般为大于317～400mm，使煤尘不爆炸所需岩粉量一般为60～70%。各层煤煤尘均具爆炸性。

（三）煤的自燃

井田内各煤层的原煤燃点较低，为271～314℃，煤的自燃倾向等级△Tl～3℃值，除l6煤层外，其余各层煤均大于40，均属很易自燃煤层。

（四）地温

井田内地温值偏高，7煤以上煤层无地温问题，7、8下、12、14煤层存在不同程度的地温问题。地温对矿井初期开采没有影响。

二、瓦斯及地温变化预测

井田内各煤层凝胶化程度较低，成煤过程中又形成大量裂隙、节理和气孔；各层煤的上下岩层大部分为河流相沉积，孔隙较大；浅部有三个火烧区（岩性破碎、节理裂隙发育），背斜轴部发育一些张性小断裂和节理。由于上述因素，为瓦斯排泄提供了天然通道，致使井田内煤层瓦斯的含量偏低。

根据地质报告，各煤层或同一煤层瓦斯成分及含量在背斜轴部和东西两翼或井田的南北方向均无大的变化。随着开采深度的增加，煤层瓦斯含量和矿井瓦斯涌出量都会有所增加，矿井生产过程中应结合实测数据，积极研究深部瓦斯涌出规律，为矿井安全开采和调整通风系统提供依据。

井田内地温值偏高， 7、8下、12、14煤层存在不同程度的地温问题。从27I、28I、29I三条勘探线的地温剖面图可知，本井田的地温

中煤国际工程集团武汉设计研究院

2-2

宁夏枣泉煤矿初步设计安全专篇 第二章 矿井通风

变化规律是：由浅至深，一、二级热害区范围逐渐增大。地温变化符合随深度加深而递增的正常规律。背斜轴部地温梯度较高，为6℃/100m，两翼较低，为3～5℃/100m，南端最低，为3～4℃/100m。

第二节 矿井通风

一、通风方式和通风系统

（一）煤层开采技术条件及矿井开拓方式 1、煤层开采技术条件

中侏罗统延安组为本井田含煤地层,共含煤层41层。其中井田编号煤层20层，可采煤层和局部可采煤层16层，可采平均总厚35.51m。2煤为井田内最主要可采煤层，平均厚7.88m。

本区各煤层的直接顶、底板以各种粒级的砂岩及泥岩为主，岩性多变，厚度不一，工程地质条件比较复杂，顶底板不易管理。

本井田地质构造简单，主体构造是一两翼对称向南倾没的背斜构造。井田内断裂构造不发育，仅在井田北部发现落差大于20～30m的F1、F2、F3 三条断层。背斜两翼深部煤层的倾角较大，轴部煤层倾角较小。井田北部的断层对矿井的初期开采影响较小，但对矿井的后期开采将会带来不利因素。

本矿井属于低瓦斯矿井，各煤层均有煤尘爆炸危险，煤层属很易自燃煤层。初期开采的上部1煤、2煤无地温异常区。

本区属水文地质条件简单的裂隙充水矿床，即二类一型。矿井正常涌水量为239 m3/h，最大涌水量为359m3/h。

2、矿井开拓方式

根据煤层赋存条件和井田的地形地貌情况分析，设计采用斜井开

中煤国际工程集团武汉设计研究院

2-3

宁夏枣泉煤矿初步设计安全专篇 第二章 矿井通风

拓方式。采用一矿两井联合开拓，东西两对斜井分别开采背斜两翼煤层，即一个矿两个井下开拓系统，共用一个工业场地和一套地面生产系统。初期建设东井，采用东主斜井、东副斜井、东回风斜井兼作采区上山进行开拓。

（二）通风方式

为便于对通风系统的管理，矿井采用机械抽出式通风方式。 （三）通风系统 1、通风系统

根据矿井开拓与开采布置方式，矿井通风系统的基本思路是采用分区通风。

初期，投产东井区，采用中央并列式通风系统，东主斜井、东副斜井进风，东回风斜井回风，风井位于工业场地的南侧。

后期,西井区投产，构成独立的通风系统，亦采用中央并列式通风系统，西主斜井、西副斜井进风，西回风斜井回风，风井亦位于工业场地的南侧。

再后期，在矿井南部24 I线2422孔附近设一回风立井，服务于三、四分（采）区；另外，在五、六分（采）区的中部，背斜的两翼分设一对进、回风斜井，服务于五、六分（采）区，形成分区式通风。

2、通风网络

矿井投产时新鲜风流由东主、副斜井进风→采区中部车场、区段石门→工作面运输平巷→回采工作面→工作面回风平巷→采区中部车场→东回风斜井→乏风风流出地面。

矿井通风系统详见矿井通风系统示意图2-2-1、2和通风系统网络图2-2-3、4。

中煤国际工程集团武汉设计研究院

2-4

宁夏枣泉煤矿初步设计安全专篇 第二章 矿井通风

中煤国际工程集团武汉设计研究院

2-5

宁夏枣泉煤矿初步设计安全专篇 第二章 矿井通风

中煤国际工程集团武汉设计研究院

2-6

宁夏枣泉煤矿初步设计安全专篇 第二章 矿井通风

中煤国际工程集团武汉设计研究院

2-7

宁夏枣泉煤矿初步设计安全专篇 第二章 矿井通风

中煤国际工程集团武汉设计研究院

2-8

宁夏枣泉煤矿初步设计安全专篇 第二章 矿井通风

二、风井数目、位置、服务范围及时间

矿井初期投产东井，将有三个井筒进、回风。东主、副斜井进风，东回风斜井回风。东回风斜井位于工业场地的东南侧。矿井利用东回风斜井回风的区域主要为二分区，独立服务年限约20a左右。

东主、副斜井井口距离东回风斜井井口平面距离50m以上，井口不受粉尘、有害及高温气体的影响，且东主斜井井筒风速控制在3.5m/s，并设有可靠的防尘措施，满足安全规程要求。

后期,西井区投产，构成独立的通风系统，亦采用中央并列式通风系统，西主斜井、西副斜井进风，西回风斜井回风，风井亦位于工业场地的南侧。西回风斜井回风的区域主要为一分区，服务年限约23a左右。

再后期，在矿井南部24 I线2422孔附近设一回风立井，服务于三、四分（采）区，服务年限约18a左右。

另外，在五、六分（采）区的中部，背斜的两翼分设一对进、回风斜井，服务于五、六分（采）区，形成分区式通风。

三、采掘工作面通风及硐室通风

矿井生产时共布置有2个综采工作面，3个综掘面，2个普掘面。井下主要硐室有井下爆炸材料发放硐室、采区变电所、主排水泵房、主变电所、等候室、消防材料库、信号硐室等。

综采工作面采用全负压通风，由工作面运输平巷和辅助运输平巷进风，工作面回风平巷回风，工作面通风系统为两进一回的后退式W型上行通风。

掘进工作面通风采用局部扇风机配合风筒正压通风，井下爆炸材

中煤国际工程集团武汉设计研究院

2-9

宁夏枣泉煤矿初步设计安全专篇 第二章 矿井通风

料发放硐室、采区变电所等硐室采用通风设施调节风量独立通风，回风风流直接引入回风斜井。其它硐室采用串联或扩散通风。

四、井下通风设施及构筑物布置

为保证井下风流按设计路线流动，在井巷中布置了完善的通风设施。一般正常关闭的风门均为两道双向风门，常开的一般为反风风门，独立通风的硐室设有调节风门。

生产中，对控制风流的通风设施必须安装牢固且正常工作状态，风门等通风设施不应设置在倾斜的运输巷中，对废弃不用的巷道及已开采完毕的回采巷道和采空区均应按《煤矿安全规程》等规定及时进行密闭。

各相关通风设施布置位置详见通风系统示意图C1379-171-1、2。

五、安全逃生途径

（一） 矿井安全出口设置及保证措施

矿井采用斜井开拓方式，初期三个井筒均可作为安全出口。斜井井筒内设有人行道并设有台阶、扶手，当井下发生事故时，人员可以通过多种途径顺利到达地面。

（二）井下避灾路线 1、避火灾线路

回采工作面→工作面运输（进风）巷→采区阶段运输石门→采区中车场→副斜井井筒（主斜井井筒）→地面。

2、避水灾线路

回采工作面→工作面回风巷→采区阶段回风石门→采区中车场→相近井筒→地面。

中煤国际工程集团武汉设计研究院

2-10

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/u7w5.html