压风自救系统设计方案

式中：

d—分管路管径，mm

Q—所需供气量（9×2×0.3）m3/min

根据计算，选用Φ83×3.5mm无缝钢管可满足要求。 （2）每个掘进工作面支管管径

d=20Q=202.7=33mm 式中：

d—支管路管径，mm

Q—每个掘进工作面所需供气量（9×0.3）m3/min

根据计算，两个掘进工作面均选用Φ57?3mm无缝钢管可满足要求。 3、西五采区管径计算

（1）西五采区计两个掘进工作面（每个头面每班次9人）和一个采煤工作面（每班次23人），分管路管径：

d=20Q=2012.3=70mm 式中：

d—分管路管径，mm

Q—所需供气量（9+9+23）×0.3m3/min 根据计算，选用Φ83×3.5mm无缝钢管可满足要求。 （2）每个掘进工作面支管路管径

d=20Q=202.7=33mm 式中：

d—支管路管径，mm

Q—每个掘进工作面所需供气量（9×0.3）m3/min

根据计算，两个掘进工作面均选用Φ57?3mm无缝钢管可满足要求。 （3）采煤工作面管路管径计算

d=20Q=206.9=53mm 式中：

d—支管路管径，mm

Q—采煤工作面所需风量（23×0.3）m3/min

根据计算，采煤工作面选用Φ83×3.5mm无缝钢管可满足要求。 4、-400西三采区上部管路管径计算

（1）西三上部计一个掘进工作面（每班9人），一个采煤工作面（每班次23人），分管路管径：

d=20Q=206.6=51mm

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式中：

d—分管路管径，mm

Q—所需供气量（9+23）×0.3m3/min

根据计算，选用Φ83×3.5mm无缝钢管可满足要求。 （2）掘进工作面支管路管径

d=20Q=202.7=33mm 式中：

d—支管路管径，mm

Q—每个掘进工作面所需供气量（9×0.3）m3/min

根据计算，两个掘进工作面均选用Φ57?3mm无缝钢管可满足要求。（3）采煤工作面管路管径计算

d=20Q=206.9=53mm 式中：

d—支管路管径，mm

Q—采煤工作面所需风量（23×0.3）m3/min

根据计算，采煤工作面选用Φ83×3.5mm无缝钢管可满足要求。 5、三水平管路管径计算

（1）三水平计两个掘进工作面，分管路管径计算

d=20Q=205.4=46.5mm 式中：

d—分管路管径，mm

Q—所需供气量9×2×0.3m3/min

根据计算，选用选用Φ83×3.5mm无缝钢管可满足要求。 （2）每个掘进工作面支管路管径

d=20Q=202.7=33mm 式中：

d—支管路管径，mm

Q—每个掘进工作面所需供气量（9×0.3）m3/min

根据计算，两个掘进工作面均选用Φ57×3mm无缝钢管可满足要求。6、-200西总回压风自救点

d=20Q=202.7=33mm 式中：

d—支管路管径，mm

Q—-200西总回压风自救点所需供气量（9×0.3）m3/min

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根据计算，-200西总回压风自救点均选用Φ57×3mm无缝钢管可满足要求。

八、钢管壁厚校验计算

1、（1）Φ168mm无缝钢管壁厚计算

S=(npd/2δ_np)+C

式中：

n—强度安全系数，1.5～2.5 d—标准管内径，cm

δ—许用应力，无缝钢管800kg/cm2 p—管内气体压强

C—附加壁厚，C=0.1～0.2cm

S=(npd/2δ_np)+C=(2×0.75×158/2×80_2×0.75)+0.1=1.6mm

主管路选用Φ168?5mm无缝钢管壁厚符合要求。 （2）Φ168mm无缝钢管压力计算

F??b?s/kd?(200?0.005)/(2?0.158)?3.2mpa

式中：

F—管材承受压力，mpa δb—无缝钢管抗拉强度，200mpa S—无缝钢管壁厚，5mm K—安全系数，取2 d—标准管内径，cm

通过计算，主管路选用Φ159×4.5mm无缝钢管壁厚满足要求。 2、（1）Φ83mm无缝钢管壁厚计算

S=(npd/2δ_np)+C

式中：

n—强度安全系数，1.5～2.5 d—标准管内径，cm

δ—许用应力，无缝钢管800kg/cm2 p—管内气体压强

C—附加壁厚，C=0.1～0.2cm

S=(npd/2δ_np)+C=(2×0.75×76/2×80_2×0.75)+0.1=1mm

通过计算，主管路选用Φ83×3.5mm无缝钢管壁厚符合要求。 （2）Φ83mm无缝钢管压力计算

F?δb?s/kd?(200?0.0035)/(2?0.076)?4.6mpa

式中：

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F—管材承受压力，mpa δb—无缝钢管抗拉强度，200mpa S—无缝钢管壁厚，3.5mm K—安全系数，取2 d—标准管内径，cm

通过计算，主管路选用Φ83×3.5mm无缝钢管壁厚满足要求。 3、（1）Φ57mm无缝钢管壁厚计算

S=(npd/2δ_np)+C

式中：

n—强度安全系数，1.5～2.5 d—标准管内径，cm

δ—许用应力，无缝钢管800kg/cm2 p—管内气体压强

C—附加壁厚，C=0.1～0.2cm

S=(npd/2δ_np)+C=(2×0.75×5/2×80_2×0.75)+0.1=1mm

通过计算，主管路选用Φ57?3mm无缝钢管壁厚符合要求。 （2）Φ83mm无缝钢管压力计算

F=δb×s/kd=(200×0.0035)/(2×0.076)=4.6mpa

式中：

F—管材承受压力，mpa δb—无缝钢管抗拉强度，200mpa S—无缝钢管壁厚，3.5mm K—安全系数，取2 d—标准管内径，cm

通过计算，主管路选用Φ83×3.5mm无缝钢管满足要求。

九、压风自救系统安装方案

（一）安装标准和要求

1、压风自救系统由地面压缩机、井下压风管路、阀门、汽水分离器以及固定式自救装置（闸阀、面罩）等部件组成。压风自救系统安装在巷道内的压风管路上，安装地点应宽敞，支护良好且没有杂物的人行道侧，人行道宽度应保持在0.8m以上，压风出口压力在0.1～0.3mpa之间，每人供气量不小于0.3 m3/min，管路安装高度应距底板1.3m高，便于现场人员自救使用，压风自救系统下面不得有水沟无盖板或盖板损坏不齐全等现象。

2、压风管路上安装集水放水器，在压气管路进入与自救系统连接处加装阀

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门，装油水分离器，以免自救系统内有水。

3、井下压风管路敷设牢固平直，采取保护措施，防止灾变破坏，并采取保护措施。

4、所有矿井采取避灾路线上均应敷设压风管路，并设供气阀门，间隔不大于200米，采区和上山巷道最高处敷设压风管路，并设置供气阀。

5、压风管路每隔6米吊挂或垫高固定一下，若巷道采用金属托架固定，煤巷可采用钢丝绳吊挂，压风自救系统每支管不少于一处固定，压风自救系统阀门扳手要在同一方向，且平行于巷道方向。

6、在主送气管路中要装设风包，压风自救系统阀门安装齐全，操作简单，快捷可靠，以保证系统正常使用。进入采掘工作面巷道的进风侧要装设总阀门。

7、空压机安装在地面，距井口相对较近，空压机的供气量应能满足井下人员使用，并能在10min内投入工作。 （二）设备的安装与使用 1、设备安装

（1）根据本矿实际，井下压风管理安装地点有： a) 井下-400大巷 b) 采区主要大巷 c) 采煤工作面附近 d) 掘进工作面附近 （2）安装须知

a) 安装符合《煤矿安全规程》相关规定

b) 安装时法兰必须焊接完好，不漏气，要严把质量关 c) 安装时，管路每隔200米留设一只三通（带阀门） （3）使用

压风自救装置必须关好开关，不得出现漏气现象，发现用气地点气压不够，必须及时处理，并定期进行检修。 （三）设备的选择

主要压风管路、井下大巷管路为6吋无缝钢管，采区分管路为4吋、3吋无缝钢管，采掘工作面支管路分别为3吋、2吋无缝钢管。 附：1、地面压风机房平面布置图

2、压风自救系统示意图 3、压风自救系统图

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