压风自救系统设计方案

******煤矿

设计方案：压风自救系统 编 制 人： 总工程师：

年 月 日

一、前言 二、概况

三、煤矿井下压风自救系统设计编制依据

1、山东煤矿安全监察局关于《煤矿井下安全避险“六大系统”善基本规范（试行）的通知》；

2、国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于印发《煤矿井下安全避险“六大系统”善基本规范（试行）的通知》（安监总煤装[2011]33号）等；

3、空压机房设计规范；

4、金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范。

四、压风机供气量

1、按风动工具用气量计算

矿井共有六个掘进工作面，其中两个开拓掘进工作面、三个掘进工作面、一个半煤巷掘进工作面，本次计算按半煤巷掘进工作面使用凿岩机一台，煤巷掘进工作面不使用凿岩机考虑，最大供气长度为3500米，压风机房位置于井下中央变电所附近。

使用风动工具情况一览表

名称型号 单位 数量 掘一（1） 掘一（2） 掘二（1） 掘二（2） 掘二（3） 掘三（1） 掘三（2） 合计 凿岩机 YT23 喷浆机 PC71 备注 2（1） 2（1） 2（1） 2（1） 2（1） （1） 1（1） 11（8） 1 1 2 开拓 开拓 掘进 掘进 掘进 巷修 半煤巷 注：1、表中括号内数为风镐台数。

2、掘进工作面均配备风镐，因凿岩机和风镐两者不同时使用，加之风镐用

2

气量小于凿岩机，故风镐用气量忽略不计。

3、开拓掘进工作面锚杆机、喷浆机、凿岩机三种设备不同时使用（表中锚杆机未列出计算时按用气量较大的喷浆机计算）。

常用风动工具型号及耗气量

名称及型号 凿岩机 YT23 喷浆机 PC71 工作压力（Mpa） 0.5 0.5 耗气量（m3/min） 3.6 7.5 矿井总耗气量计算

Q=a1×a2×r×∑ni×qi×Ki

=1.15×1.15×1×(7×3.6×0.9+2×7.5×1) =1.152×(22.68+15) =49.8(m3/min)

式中：a1—沿管路全长漏风系数 a2—机械磨损耗风量增加系数 r—海拔高度修正系数

∑ni—同型号风动工具同时使用系数 qi—每台风动工具耗气量 Ki—风动工具同时使用系数 2、按班次最多下井人数计算气量

早班下井人数最大时为197人（根据矿文件核定），供气量根据《压风自救系统设计》要求，每人不小于0.3m3/min的气量，则所需总气量：

Q=197×0.3=59.1m3/min

五、压缩机出口压力计算

1、根据压风自救装置要求，压机源压力为0.3～0.7Mpa，设计压力值取0.4Mpa。

P=Pp+ΔPi+0.1=0.4+0.04×3.5+0.1=0.64Mpa 式中：

P—压缩机出口压力，Mpa Pp—压气源压力， Mpa

ΔPi—最远一路管道各段损失之和（按每千米压力损失0.03～0.06 Mpa，取0.04

3

Mpa，最远一管路长度为3500米）

0.1—橡胶管和其他管子连接不良及旧管内粗糙度增加的压力损失，取0.1 Mpa。

2、按井下风动工具计算出口压力

P=Pp+ΔPi+0.1=0.5+0.04×3.5+0.1=0.74Mpa 式中：

P—压缩机出口压力， Mpa Pp—起动工具用气压力，Mpa

ΔPi—最远一路管道各段损失之和（按每千米压力损失0.03～0.06 Mpa，取0.04 Mpa，最远一管路长度为3500米）

0.1—橡胶管和其他管子连接不良及旧管内粗糙度增加的压力损失，取0.1 Mpa。

六、压缩机的选型

根据上述计算两情况用气量，选择59.1 m3/min作为压缩机选型依据，选用双螺杆ML250-2SA/C空压机两台，MLG-10/1-55G空压机一台，额定排气量分别为49.2m3/min、10m3/min，额定排气压力分别为0.75 Mpa、1.0 Mpa，电机分别为6KV、250KW，660V、55KW；正常工作时，1台ML250-2SA/C工作，另一台备用（或检修）。当井下发生灾害时，1台ML250-2SA/C和1台MLG-10/1-55G同时工作，可满足井下班次最多人员供气要求。地面压风机房在副井口东北方向距副井80m处，压风气管路沿副立井井筒铺设。

七、压风气管路内径确定

1、主管路管径计算

风动工具正常用气量＜压风自救时的用气量59.1 m3/min。 管路内径确定按最大用气量选择：

d=20Q=2059.2=154mm 式中：

d—管路内径，mm

Q—两台压缩机同时工作时的排气量（49.2+10）Mpa

根据计算结果，主管路选用Φ168?5mm无缝钢管，从地面 -200大巷 -400大巷，可满足空压机最大供气要求。 2、西四采区管径计算

（1）西四计两个掘进工作面，每个头面每班次9人，分管路管径：

d=20Q=205.4=46.5mm

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