导航：安全管理网>> 安全论文>> 矿山安全论文>>正文

钻孔通风技术在配电硐室通风中的应用

文档作者：刘彦斌，尚青战，路瑞恒，李园园文档来源：郑煤集团公司		点击数：	更新时间： 2024年07月26日
下载地址：点击这里	文件大小： 203.90 KB 共3页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共3页]

本文件共3页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：203.90 KB 共3页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：煤矿采空区对输电线路的影响及防范措施

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

2012年第6期 中州煤炭 总第198期
钻孔通风技术在配电硐室通风中的应用
刘彦斌，尚青战，路瑞恒，李园园
(郑煤集团公司米村煤矿，河南新密452394)
摘要：针对米村煤矿一150 m配电硐室布置情况，通过对比几种通风方式，选择了钻孔通风技术。在综合考
虑配电硐室温度、所需风量等因素的基础上，计算出配电硐室需要的最大风量，利用相邻2条巷道之间的风
压差，通过打回风钻孔来满足配电硐室风量需求。
关键词：通风钻孔；风量；风压差；风管内径
中图分类号：TD726 文献标志码：B 文章编号：1003—0506(2012)06—0073～02
米村煤矿是开采近40 a的老矿井，煤炭资源紧
张。为了保证采掘活动的正常接替，同时对26和
28两煤柱工作面进行回采。用电量的加大，造成中
央变电所已接近满负荷，不能满足28煤柱回风巷、
26煤柱综采切巷及迁巷车场、26煤柱瓦斯泵站等用
电需要。基于此，米村矿综合考虑现有巷道的布置
情况，在一150 m水平设置了配电专用硐室。
1 配电硐室概况
(1)配电硐室位置选择。根据各掘进工作面风
机和瓦斯泵站满负荷工作功率需要，且配电硐室能
够容放2台KBSG一315／6矿用隔爆型干式变压器、2
台PBG一100矿用隔爆型高压真空配电装置和8台
KBZ-400隔爆型智能化真空馈电开关，要求配电硐
室高度不低于2．5 m，净宽不小于3 m，长度大于10
m。为了输电方便，初步将配电硐室布置在中央变
电所附近。由于该区域巷道分布较为密集，新掘1
条巷道的选址比较困难，经综合考虑，将配电硐室选
在原一150 m水仓外环巷道内。
(2)一150 m水平配电硐室周围巷道分布情况
(图1)。水平配电硐室位于21行人下山的下部，原
一150 m水仓外环巷道入口处，北部为中央变电所，
南部分布有28、26轨道巷，上部有28胶带巷及26
煤柱回风联巷，硐室净断面积9 m ，高3 m，长16 m。
(3)配电硐室布置特点。采用该方式布置配电
硐室的优点是利用了现有巷道，节省了建配电硐室
的成本和时间；缺点是一150 m水仓的增容改造，使
收稿日期：2012—03—23
作者简介：刘彦斌(1984一)，男，河北景县人，助理工程师，2007年
毕业于河南理工大学，现从事煤矿技术工作。
原外环水仓人口巷道的风量不能满足配电硐室通风
需要。因此，需要对该处的通风进行优化设计。
图1 配电硐室周围巷道布置示意
2 通风方案选择
(1)压人式通风机通风。根据配电硐室需风
量，需要配备2台通风机，为避免出现循环风，应将
通风机布置在上风口，即21行人下山配电硐室以北
10 m外。压入式通风机通风的优点在于不必建专
门的回风巷道，节约建设成本；缺点是通风机运转需
要有专人进行维护，且长期运转电力消耗成本高。
另外，由于2l行人下山巷宽仅4 m，上下班行人较
多，影响交通。并且21行人下山巷道两边联巷较
多，通风机选址比较困难。
(2)掘回风巷回风。在配电硐室掘l条回风联
巷(图2)，与28轨道巷贯通，施工方位202。，工程量
36 m。其优点是施工方便，但是工程量大，成本高。
(3)钻孔通风。钻孔通风就是在配电硐室与26
煤柱回风联巷之间打钻孔，利用2条巷道间的风压
· 73 ·
2012年第6期 中州煤炭 总第198期
差，通过打钻孔实现通风。打钻前要求测出2条巷
道间的垂直高差、温度，速压差等参数，根据风压差
计算出满足风量需要的钻孑L孔径。
图2 回风联巷设计示意
将以上3个方案综合比较得知，钻孔通风工程
量小，工期短，成本低，且利用风压差实现自然通风，
不用专人维护。因此，选用钻孔通风作为配电硐室
的通风方式。
3 配电硐室需风量计算
配电硐室的风量主要考虑2个方面：配电硐室
工作人员的需要和机电设备散热降温的需要。配电
硐室内机电设备运行产生的热量损耗，使进、回风产
生温差，这项温差所反映的硐室内风流所吸收的热
量与机电设备运行的发热损耗量相等。
3．1 机电设备散热需风量
Ql：—60— pC p At
AP
式中，Q．为独立通风硐室需风量；A为1 kW·h的电
量变为热量的当量，A=3 600 kJ／(kW·h)；P 为配
电硐室内机电设备满载运行时总的热量损耗；p为
配电硐室内的空气密度；C 为空气的定压比热，一
般取1．000 6 kJ／(kg·K)；At为配电硐室进、回风的
气温差。
(1)P 计算。一150 m水平配电硐室机电设备
满载运行时负荷包括：2台KBSG．315／6矿用隔爆型
干式变压器1 400 W X2、2台PBG一100矿用隔爆型
高压真空配电装置200 W ×2和8台KBZ-400隔爆
型智能化真空馈电开关300 W ×8。由此可以得出，
满负荷时总损耗P =5．6 kW。
(2)△￡计算。为了保证变压器等设备的正常运
行，配电硐室的温度应控制在30℃ 以下，结合该矿
实际，取经验值25℃ ，配电硐室进风口气温最高达
． 74 ．
20℃ ，得出At=5℃ 。
(3)P的测量¨ 。经实际测量，配电硐室内平
均空气密度为1．298 l kg／m 。
将数值代入式(1)计算，得Q，=52 in。／min。
3．2 配电硐室工作人员需风量
配电硐室工作人员按最多2人计算，每人需风
量为4 Ill ／rain，共计需风量Q，=8 In ／min。
综上可知，配电硐室总的需风量Q总=Q +Q：，
即Q =60 m ／min。
4 钻孑L通风方案实施
4．1 通风钻子L布置
如图3所示，经测量，配电硐室与26煤柱回风
联巷打钻斜距36 ITI，垂直高差30 Ill，方位86。，倾角
56。。
图3 通风钻孔立体效果
4．2 两点间风压差测算
配电硐室与26煤柱回风联巷间的风压差主要
由静压差、位压差和速压差3部分组成。
(1)静压差，即巷道内两点间相对静压(H )的
差值。△日 =H 一日 2。经测算，△日 ：1 910 Pa。
(2)位压h 是指风流 在地球引力作用下，任
一断面上单位体积风流对某一设定基准面产生的重
力位能。h =zvg。其中，z为该断面与基准面垂直
距离；p为该断面处的空气密度(经测算，配电硐室
内空气密度P．=1．298 l kg／m ，26煤柱回风联巷的
空气密度P：=1．222 7 kg／m )；g为重力加速度，取
9．8 m／s 。从而得巷道不同两点问的位压差为：
h川。)=Z ． P g。经测量，配电硐室与26煤柱回风
联巷间垂直差Z 一 =一30 m，平均密度P。． =(P．+
P：)／2，即1．260 4 kg／m 。从而得h -2】=一370．6
Pa。
(3)空气定向流动的动能转化呈现的压力称为
速压，P =pv ／2。由此得两点间的速压差P vfl21=P
( 一 i)／2。经计算，配电硐室与26煤柱回风联巷
间的速压差为0．14 Pa。 (下转第1 l3页)
2012年第6期 唐振伟。等：复杂地质条件下回采工作面防突技术 总第198期
少于300 mm处再效检，只有在q<4．5 L／min时，即
直至措施有效后，该段方可回采。
3．5 安全防护
(1)工作面钻孔施工时只准1台钻机作业，与
钻孔施工无关人员不能进入工作面和回风流，且钻
孔施工时必须按照自上而下的顺序施工。钻孔施工
期间若出现卡钻、顶钻、瓦斯超限等异常情况，要采
用“间隙”打钻作业方式，作业人员撤至下安全口以
外100 m的安全地点，再次恢复打钻时间间隔不得
低于30 min。
(2)通风区加强对工作面CH 、CO及CO 的监
测监控，发现问题及时汇报处理。瓦斯超限时，工作
面及运输巷、回风巷所有非本安型电气设备必须全
部断电。该工作面监测监控设备必须做到每3 d校
检一次。
(3)必须采取远距离放炮，每次放炮前，回风流
必须撤人停电，并在各通道口站好岗，放炮地点设在
胶带运输巷距下安全口以外100 m处，放炮地点必
须有压风自救系统和直通矿调度的电话。
(4)每次放炮前应全部检查防突风门、压风自
救、隔离式自救器等安全防护装置的安全性能，凡一
(上接第74页)
综上所述，配电硐室与26煤柱回风联巷之间的
风压差为H总=△H +h (1_2)+P 2)，代入数据计算
得H总=1 539．54 Pa。
4．3 钻孔直径计算
(1)风速 =4Q总／(叮TD )。其中，D为钻孑L风管
直径。
(2)钻孔通风风管每米沿程风阻R=0．5 p／
D。其中，A为风管阻力系数，A=0．019。
(3)沿程总风阻H=RL。其中， 为通风钻孔长
度。
(4)总风压H总=1．1H。
综上分析，可以得出钻孑L内径计算公式
。=( ㈩
将数据代入公式(2)，计算得D=219 mm。因
此可以得出，满足配电硐室风量需要的钻孔风管：总
长36 m，内径220 mm。
5 结语
经过实际检测、打钻，各项指标满足设计要求，
项工作未落实者，不准作业。
(5)严格放炮管理制度，必须使用水炮泥，炮眼
填满，严格执行“一炮三检制”、“放炮站岗接送
制”、“回风流停电撤人”和“四人联锁放炮制”。
通过采取以上煤与瓦斯突出综合治理措施，回
采期间杜绝了瓦斯超限现象，工作面上隅角瓦斯浓
度始终控制在0．20％ 一0．65％ 之间，回风巷瓦斯浓
度控制在0．15％ ～0．60％ 之间，效检超标次数明显
下降，瓦斯防治效果显著，有效控制了瓦斯灾害发
生
4 结语
2122工作面应用松动爆破联合超前排放的综
合防突技术，通过松动爆破，增加了煤体裂隙，增大
了煤层透气性，有利于瓦斯的排放；高密度施工超前
排放钻孔，增大瓦斯释放通道，瓦斯得到较大限度的
排放，有效提高了瓦斯治理效果，经济安全效果显
著，工作面在回采过程中，没有发生过煤与瓦斯突出
动力现象。该技术解决了高瓦斯低透气性突出煤层
回采工作面的防突和瓦斯超限问题，实现安全高效
回采。 (责任编辑：刘光雨)
钻孔通风效果良好。同时，实际操作过程中也发现
存在的问题和需改进的地方：① 钻孔通风要求2条
巷道间的风压差足够大，否则不能满足风量需要。
②2条巷道间温差及钻孔倾角较大，回风过程中空
气中的水蒸气遇冷凝结成水后又倒流回进风孔口，
因此，在今后的应用中应考虑对冷却水的收集问题。
③ 要对配电硐室内巷道进行防漏风处理，保证巷道
内的有效回风。④ 计算2条巷道间需要的钻孔风管
内径公式比较繁琐，建议今后类似工程中，在粗略估
算需风量的情况下，适量加大回风风管内径，并安装
调控阀门来调控风量。
参考文献：
[1] 浑宝炬，郭立稳．矿井通风与除尘[M]．北京：冶金工业出版
社，2007．
[2] 中国矿业大学科研所通风安全室．郑煤集团公司米村煤矿矿
井通风系统阻力测定与分析报告[R]．郑州：郑煤集团公司，
2006．
[3] 王海宁．矿井风流流动与控制[M]．北京：冶金工业出版社，
2007．
(责任编辑：秦爱新)

网友评论 more

矿山安全论文最新内容

07-26