2017年度矿井通风能力核定报告(2003版)

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长治有限公司小常煤业

2017年度矿井通风系统能力核定

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2016年10月18日

目 录

第一部分:矿井概况 .................................... 3 第二部分:矿井需要风量计算 ............................ 7 第三部分:矿井通风能力计算 ........................... 22 第四部分:矿井通风能力验证 ........................... 24 第五部分:矿井通风能力核定结果第六部分:问题与建议 ....................... 27 ................................. 28

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第一部分:矿井概况

山西长治郊区三元南耀小常煤业有限公司矿井具有完整的通风、防尘、防灭火及安全监测系统,通风系统合理,通风设施齐全可靠,具备《煤矿生产能力核定标准》规定的核定通风系统能力的条件。

(一)通风方式、方法。

通风方式为中央并列式,通风方法为机械抽出式。 (二)进、回风井筒数量及风量

我矿现有3个井筒,其中主立井和副立井为进风井,回风立井回风。矿井总进风量9337m3/min,矿井总回风量9435m3/min。

(三)矿井需风量为8601m3/min,有效风量8320m3/min,有效风量率为89.11%。

(四)矿井瓦斯等级及瓦斯和二氧化碳绝对、相对涌出量 根据山西省煤炭工业厅《关于长治市2012年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》文件(晋煤瓦发〔2013〕391号),山西长治郊区三元南耀小常煤业有限公司绝对瓦斯涌出量为20.81m3/min,相对瓦斯涌出量为7.00m3/t,二氧化碳绝对涌出量为3.04m3/min,相对二氧化碳涌出量为1.14m3/t,批复等级为高瓦斯矿井。

2013年度矿井瓦斯测定结果为:最大绝对瓦斯涌出量10.58 m3/min,相对瓦斯涌出量为2.55m3/t,二氧化碳绝对涌出量为2.73m3/min,相对二氧化碳涌出量为0.66m3/t。

2014年度矿井瓦斯测定结果为:矿井最大相对瓦斯涌出量为5.63m3/t,最大绝对瓦斯涌出量为21.14m3/min,最大相对二氧化

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碳涌出量为0.93m3/t,最大绝对二氧化碳涌出量为3.49m3/min。

2015年度矿井瓦斯测定结果为:矿井最大相对瓦斯涌出量为3.14m3/t,最大绝对瓦斯涌出量为10.56m3/min,最大相对二氧化碳涌出量为1.13m3/t,最大绝对二氧化碳涌出量为3.81m3/min。

2016年度矿井瓦斯测定结果为:矿井最大相对瓦斯涌出量为3.87m3/t,最大绝对瓦斯涌出量为17.94m3/min,最大相对二氧化碳涌出量为0.55m3/t,最大绝对二氧化碳涌出量为2.57m3/min。

(五)主通风设备及运行参数、风量、风压、通风阻力、等积孔 风机型号FBCDZ №30,铭牌参数为: 风量Q 5400-15000m3/min 全压H 900-4200Pa 功率P 2×500kW 风机轴转速 740r/min 电机型号YBF 630M1-8铭牌参数为: 功率: 2×500kW 电压: 10000V 电流: 37.1A 转速: 740r/min

主要通风机叶片安装角度+3°(可调角度有:+6°、+3°、0°、-3°、-6°),总进风量为9227m3/min,总回风量9375m3/min,主扇排风量9400 m3/min,矿井通风总阻力为1523Pa,等积孔A=4.83㎡,矿井通风难易程度为容易。

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(六)3号煤层煤尘爆炸性和自燃等级

根据2016年9月9日山西煤炭矿用安全产品检验中心提交的检验报告,3号煤层煤尘具有爆炸性,自燃倾向性等级为Ⅲ,属不易自燃煤层。

(七)矿井生产布置现状

矿井现有1个综采放顶煤工作面30215回采工作面、1个回收工作面(30113回收面)、1个准备工作面(30222工作面)、2个掘进工作面(30225风巷、30225运巷)。

除上述通风地点外,其它用风地点有:中央水泵房(非独立通风)、中央变电所(非独立通风)、301采区临时配电点、301材料库、爆破材料库、井下消防材料库、302采区1#材料库、302采区2#材料库、302采区变电所、302采区水泵房、302采区上山变电所、30215风巷无极绳绞车处、30222风巷无极绳绞车处、30225运巷皮带出煤口至回风联巷段、301采区轨道上山正头、301采区皮带上山正头、302采区皮带上山正头、302采区轨道上山正头、302采区轨道下山正头、302采区皮带下山正头。

(八)分区通风情况

矿井采用分区通风,采煤工作面、掘进工作面、301采区临时配电点、301材料库、爆破材料库、井下消防材料库、302采区1#材料库、302采区2#材料库、302采区变电所、302采区水泵房、302采区上山变电所、30215风巷无极绳绞车处、30222风巷无极绳绞车处、30225运巷皮带出煤口至回风联巷段、301采区轨道上山正头、

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301采区皮带上山正头、302采区皮带上山正头、302采区轨道上山正头、302采区轨道下山正头、302采区皮带下山正头均为独立通风,中央水泵房、中央变电所为非独立通风。

(九)瓦斯抽放系统建设情况

根据矿井绝对瓦斯涌出量偏大和回采工作面瓦斯涌出量超过5m3/min,按照《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》(安监总煤装〔2011〕162号)要求,我矿开采3号煤层时为高瓦斯矿井。我矿于2012年6月由煤炭科学研究总院沈阳研究院编制的《山西长治郊区三元南耀小常煤业有限公司3号煤层矿井瓦斯涌出量预测报告》,并于2012年9月由山西省煤炭工业厅文件(晋煤瓦发〔2012〕1239号)山西长治郊区三元南耀小常煤业有限公司3号煤层开采矿井瓦斯涌出量预测的批复;根据省厅矿井瓦斯涌出量预测的批复,我矿于2012年12月由煤炭科学研究总院沈阳研究院编制的《山西长治郊区三元南耀小常煤业有限公司3号煤层地面固定瓦斯抽采系统工程初步设计》,并由山西省煤炭工业厅(晋煤瓦发〔2013〕421号)文件批复,2013年3月份在风井工业广场安装地面固定瓦斯抽放泵站,高负压抽采系统使用2台2BEC72型水环真空泵,电机功率630KW,一用一备;低负压抽采系统使用2台2BEC72型水环真空泵,电机功率630KW,一用一备,采用JK200-400型自动软化水设备,泵站采用双回路供电;瓦斯抽采系统高负压主管、干管选用Φ630×10mm螺旋焊缝钢管,支管选用Φ377×6mm螺旋焊缝钢管,低负压主管、干管选用Φ630×10mm螺旋焊缝钢管,支管选用Φ325×6mm螺旋焊缝钢管;单台瓦斯抽放泵

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额定抽放量为510m3/min,矿井抽放率为43%。

第二部分:矿井需要风量计算

2017年度采掘巷道布置情况:

2017年度,我矿以分为两个采区,分别为302上山采区和302下山采区,1个综采放顶煤工作面、1个配采工作面为原则,其中,1——12月份30222综采面为主采面, 30215综采面为配采面,6、7月份两个月30215综采面为主采面,3个掘进工作面(30216风巷、30216运巷、30225运巷),其中,2个掘进面平行作业,1个掘进工作面处于供风停掘状态,爆破材料库、井下消防材料库、302采区1#材料库、302采区2#材料库、302采区变电所、302采区水泵房、302采区上山变电所、30215风巷无极绳绞车处、30222风巷无极绳绞车处、30225运巷皮带出煤口至回风联巷段、302采区皮带上山正头、302采区轨道上山正头、302采区轨道下山正头、302采区皮带下山正头均为独立通风,中央水泵房、中央变电所为非独立通风。本次通风能力核定,以全年采掘安排平行作业最多的生产月为通风核定标准。

按照《煤矿生产能力核定标准》、《矿井通风能力核定标准》(AQ1056-2008)和《煤矿安全规程》第一百零三条的规定,并依据我矿井风量计算的基础资料(矿井地质说明书、设计说明书、图纸、矿井和采掘工作面瓦斯涌出量预测资料、采掘工作面和通风巷道风流温度预测资料、各种硐室的情况),对我矿井需要风量进行计算。

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生产矿井需要风量按采煤、掘进、硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算。

Q矿≥(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其它)×K矿通 (m3/min) 式中:

∑Q采----采煤工作面实际需要风量的总和。 m3/min ∑Q掘----掘进工作面实际需要风量的总和。 m3/min ∑Q硐----硐室实际需要风量的总和。 m3/min ∑Q备----备用工作面实际需要风量的总和。 m3/min

∑Q其它----矿井除了采、掘、开、硐室地点以外其他巷道需要风

量的总和。 m3/min

K矿通---- 矿井通风系数(抽出式K矿通=1.2) 1、30222综采放顶煤工作面需要风量计算 (1)按工作面气象条件选择适宜的风速计算 Q采=60·70%·V采温·S采·K采高·K采面长(m3/min) 式中:

Q采——采煤工作面实际需要的风量,m3/min;

V采温——采煤工作面风速,按回采工作面进风流气温与对应风速 表,风速取1.5m/s;

S采——采煤工作面的平均有效断面,按最大和最小有效断面的 平均值计算控顶,m2;(5.56+4.76)/2×3.0=15.48m2 K采高——采煤工作面采高调整系数,采高3.2m,放煤3.68m,取1.2;

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K采面长——采煤工作面长度调整系数,工作面长度162m, 取1.2; 70%——有效通风断面系数;

表3-8-7 K温——回采工作面温度与对应风速调整系数

回采工作面空气温度(℃) <20 20~23 23~26 采煤工作面风速(m/s) 1.0 1.0~1.5 1.5~1.8 表3-8-8 K采高——回采工作面采高调整系数

采 高/m 系数(K采高) <2.0 1.0 2.0~2.5 1.1 2.5~5.0及放顶煤面 1.2 表3-8-9 K采面长——回采工作面长度调整系数

采煤工作面长度/m <15 15~80 80~120 120~150 150~180 >180 长度风量调整系数 0.8 0.8~0.9 1.0 1.1 1.2 1.30~1.40 Q采=60×70%×1.5×15.48×1.2×1.2 =1404.35(m3/min) (2)按瓦斯涌出量计算

根据《煤矿安全规程》规定,按回采工作面回风流中瓦斯的浓度不超过1%的要求计算:

Q采=100qch4×K采通(m3/min) 式中:

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qch4----工作面瓦斯绝对涌出量,取9.53m3/min; K采通----工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取2.0

Q采=100qch4×K采通=100×9.53×2.0=1906(m3/min) (3)按工作面温度选择适宜的风速进行计算 Q采=60v采s采(m3/min) 式中:

v采----采煤工作面风速,按回采工作面进风流气温与对应风速 表,风速取1.5m/s;

s采---采煤工作面的平均断面;(5.56+4.76)/2×3.0=15.48m2 Q采=60×1.5×15.48=1393.2(m3/min) (4)按采煤工作面同时作业人数计算需要风量 每人供风≮4m3/min Q采>4 N 式中:

N——工作面最多人数,取60人。 Q采=4×60=240(m3/min) (5)按风速进行验算

取上述结果的取大值,Q采取1906m3/min 60×0.25S

S——工作面最大和最小断面积,11.68m2、10m2。

按最低风速验算:Q采≥60×0.25×11.68=175.1(m3/min)

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按最高风速验算:Q采≤60×4×10=2400(m3/min) 根据计算,30222综采面需风量为1906m3/min。 2、30215综采放顶煤工作面需要风量计算 (1)按工作面气象条件选择适宜的风速计算 Q采=60·70%·V采温·S采·K采高·K采面长(m3/min) 式中:

Q采——采煤工作面实际需要的风量,m3/min;

V采温——采煤工作面风速,按回采工作面进风流气温与对应风速 表,风速取1.5m/s;

S采——采煤工作面的平均有效断面,按最大和最小有效断面的 平均值计算控顶,m2;4.68×2.8=13.104m2;

K采高——采煤工作面采高调整系数,采高3m,放煤3.82m,取1.2; K采面长——采煤工作面长度调整系数,工作面长度150m, 取1.2; 70%——有效通风断面系数;

表3-8-7 K温——回采工作面温度与对应风速调整系数

回采工作面空气温度(℃) <20 20~23 23~26 采煤工作面风速(m/s) 1.0 1.0~1.5 1.5~1.8 表3-8-8 K采高——回采工作面采高调整系数

采 高/m 系数(K采高) <2.0 1.0 2.0~2.5 1.1 2.5~5.0及放顶煤面 1.2 表3-8-9 K采面长——回采工作面长度调整系数

采煤工作面长度/m

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长度风量调整系数 <15 15~80 80~120 120~150 150~180 >180 0.8 0.8~0.9 1.0 1.1 1.2 1.30~1.40 Q采=60×70%×1.5×13.104×1.2×1.2 =1188.79(m3/min) (2)按瓦斯涌出量计算

根据《煤矿安全规程》规定,按回采工作面回风流中瓦斯的浓度不超过1%的要求计算:

Q采=100qch4×K采通(m3/min) 式中:

qch4----工作面瓦斯绝对涌出量,取7m3/min;

K采通----工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取2.0

Q采=100qch4×K采通=100×7×2.0=1400(m3/min) (3)按工作面温度选择适宜的风速进行计算 Q采=60v采s采(m3/min) 式中:

v采----采煤工作面风速,按回采工作面进风流气温与对应风速 表,风速取1.5m/s;

s采---采煤工作面的平均断面;4.68×2.8=13.104m2; Q采=60×1.5×13.104=1179.36(m3/min) (4)按采煤工作面同时作业人数计算需要风量

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每人供风≮4m3/min Q采>4 N 式中:

N——工作面最多人数,取60人。 Q采=4×60=240(m3/min) (5)按风速进行验算

取上述结果的取大值,Q采取1188.79m3/min 60×0.25S

S——工作面最大和最小断面积,13.5m2、11m2。

按最低风速验算:Q采≥60×0.25×13.5=202.5(m3/min) 按最高风速验算:Q采≤60×4×11=2640(m3/min) 根据计算,30215综采面需风量为1400m3/min。

综合以上计算,30222综采面需风量为1906m3/min、30215综采面需风量为1400m3/min。

则综采工作面的需要风量 ∑Q采 =Q30222+Q30215

=1906+1400 =3306(m3/min)

3、30225运巷掘进面需要风量计算

30222运巷掘进面为煤巷综掘工作面,实际总需要风量应按瓦斯、二氧化碳涌出量和工作面气温、风速以及人数等规定分别进行计

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算,然后取其中最大值。

(1)按照瓦斯涌出量计算 Q30225运巷=100×q30225运巷×K掘通 =100×0.83×1.5 =124.5(m3/min) 式中:

Q30225运巷——掘进工作面实际需要的风量,m3/min

q30225运巷——掘进工作面的瓦斯涌出量,掘进工作面绝对CH4涌出 量为0.83m3/min。

q30225运巷=8.00×15.5×7×1.38/24/60=0.83m3/min

K掘通——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1.5 (2)按局部通风机实际吸风量计算需要配风量 Q30225运巷=Q扇×Ii+15S =420×1+15×15.5 =420+232.5 =652.5(m3/min) 式中:

Q30225运巷——掘进工作面实际需要的风量,m3/min

Q扇——采用FBDYNO.7.1压入式变频局部通风机,频率为35Hz时,吸风量420m3/min;

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数,1台;(局部通

风机安装在顺槽口,共2台,一台使用,一台备用);

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S——掘进工作面局部通风机安装地点到回风口巷道最大断面, 15.5m2;

(3)按掘进工作面同时作业人数计算需要风量 Q30225运巷>4N>4×26=104(m3/min) 式中:

Q30225运巷——掘进工作面实际需要的风量,m3/min N——掘进工作面最多人数取26人(交接班时)。 4——每人供给的最小风量,m3/min (4)按风速进行验算

按最低风速验算,工作面的最低风量

Q30225运巷>15S30225运巷>15×15.5>232.5(m3/min)

按最高风速验算,工作面的最高风量

Q30225运巷<240S30225运巷<240×15.5<3720(m3/min) 式中:

Q30225运巷——30225运巷掘进面实际需要的风量,m3/min S30225运巷——30225运巷掘进面的断面积,取15.5m2

根据以上三种方法计算,30225运巷掘进面需要配风量取最大值232.5m3/min,全压风量取652.5m3/min。

4、30216风巷掘进面需要风量计算

30216风巷掘进面为煤巷综掘工作面,实际总需要风量应按瓦斯、二氧化碳涌出量和工作面气温、风速以及人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。

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(1)按照瓦斯涌出量计算 Q30226风巷=100×q30216风巷×K掘通 =100×0.89×1.5 =133.5( m3/min) 式中:

Q30216风巷——掘进工作面实际需要的风量,m3/min

q30216风巷——掘进工作面的瓦斯涌出量,掘进工作面绝对CH4涌出 量为0.89m3/min。

q30216风巷=8.00×16.5×7×1.38/24/60=0.89m3/min

K掘通——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1.5 (2)按局部通风机实际吸风量计算需要配风量 Q30216风巷=Q扇×Ii+15S =420×1+15×16.5 =420+247.5 =667.5(m3/min) 式中:

Q30226风巷——掘进工作面实际需要的风量,m3/min

Q扇——采用FBDYNO.7.1压入式变频局部通风机,频率为35Hz时,吸风量420m3/min;

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数,1台;(局部通

风机安装在顺槽口,共2台,一台使用,一台备用); S——掘进工作面局部通风机安装地点到回风口巷道最大断面,

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16.5m2;

(3)按掘进工作面同时作业人数计算需要风量 Q30216风巷>4N>4×26=104(m3/min) 式中:

Q30216风巷——掘进工作面实际需要的风量,m3/min N——掘进工作面最多人数取26人(交接班时)。 4——每人供给的最小风量,m3/min (4)按风速进行验算

按最低风速验算,工作面的最低风量

Q30216风巷>15S30216风巷>15×16.5>247.5(m3/min)

按最高风速验算,工作面的最高风量

Q30216风巷<240S30216风巷<240×16.5<3960(m3/min) 式中:

Q30216风巷——30216风巷掘进面实际需要的风量,m3/min S30216风巷——30216风巷掘进面的断面积,取16.5m2

根据以上三种方法计算,30216风巷掘进面需要配风量取最大值247.5 m3/min,全压风量取667.5m3/min。

5、30216运巷需要风量计算

30216运巷为煤巷综掘工作面,实际总需要风量应按瓦斯、二氧化碳涌出量和工作面气温、风速以及人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。

(1)按照瓦斯涌出量计算

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Q30216运巷=100×q30216运巷×K掘通 =100×0.83×1.5 =124.5(m3/min) 式中:

Q30216运巷——掘进工作面实际需要的风量,m3/min

q30216运巷——掘进工作面的瓦斯涌出量,掘进工作面绝对CH4涌出 量为0.83m3/min。

q30216运巷=8×15.5×7×1.38/24/60=0.83m3/min

K掘通——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1.5 (2)按局部通风机实际吸风量计算需要配风量 Q30113风巷=Q扇×Ii+15S =420×1+15×15.5 =420+232.5 =652.5(m3/min) 式中:

Q30216运巷——掘进工作面实际需要的风量,m3/min

Q扇——采用FBDYNO.7.1压入式变频局部通风机,频率为35Hz时,吸风量420m3/min;

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数,1台;(局部通

风机安装在顺槽口,共2台,一台使用,一台备用); S——掘进工作面局部通风机安装地点到回风口巷道最大断面, 13.95m2;

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(3)按掘进工作面同时作业人数计算需要风量 Q30216运巷>4N>4×26=104(m3/min) 式中:

Q30216运巷——掘进工作面实际需要的风量,m3/min N——掘进工作面最多人数取26人(交接班时)。 4——每人供给的最小风量,m3/min (4)按风速进行验算

按最低风速验算,工作面的最低风量

Q30216运巷>15S30216运巷>15×15.5>232.5(m3/min)

按最高风速验算,工作面的最高风量

Q30216运巷<240S30216运巷<240×15.5<3720(m3/min) 式中:

Q30216运巷——30216运巷实际需要的风量,m3/min S30216运巷——30216运巷的断面积,取15.5m2

根据以上三种方法计算,30216运巷需要配风量取最大值232.5 m3/min,全压风量取652.5m3/min。

综合以上计算,30225运巷掘进面全压需风量为652.5m3/min、30216风巷掘进面全压需风量为667.5m3/min、30216运巷掘进面全压需风量为652.5m3/min。

则掘进工作面的需要风量 ∑Q掘 =Q30225运巷+Q30216风巷+Q30216运巷

=652.5+667.5+652.5

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=1972.5(m3/min)

6、井下硐室需要风量核算

∑Q硐 = Q硐1+Q硐2+Q硐3+...+Q硐n

式中:

∑Q硐——所有独立通风硐室需要风量总和,m3/min;

Q硐1、Q硐2、…、Q硐n——不同独立供风硐室需要风量,m3/min。

矿井共有10处独立通风硐室,分别为1个302采区变电所、1个302采区水泵房、1个302采区上山变电所、1个30215风巷无极绳绞车硐室、30222风巷无极绳绞车硐室、1个301采区材料库、2个302采区材料库、1个井下消防材料库、1个爆破材料库。另外,中央变电所和中央水泵房为非独立硐室。

(1)1个302采区变电所、1个302采区水泵房、1个30215风巷无极绳绞车硐室、1个30222风巷无极绳绞车硐室1个301采区材料库、2个302采区材料库、1个井下消防材料库、1个爆破材料库,另外,中央变电所和中央水泵房为非独立通风,在保证硐室温度和有害气体浓度符合《煤矿安全规程》规定的前提下,按经验配风量各为90 m3/min。

Q硐=10×90=900(m3/min)

(2)井下炸药材料库配风必须保证每小时4次换气量: Q库=4V/60 =4×2000/60

=133.33(m3/min)

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式中:

Q库----井下爆炸材料库需要风量m3/min V----井下爆炸材料库的体积,2000m3

(3)故:∑Q硐=900+133.33=1033.33(m3/min)

7、其它井巷实际需要风量计算

2017年我矿其它用风地点为:302采区轨道上山正头、302采区皮带上山正头、302采区轨道下山正头、302采区皮带下山正头、30225运巷机头至回风口段按巷道最低风速不小于0.25m/s计算,即: Q其他=(13.5×0.25×60)×5 =1012.5 m3/min

符合《山西省煤矿通风能力核定报告编制导则》“90 万t/a及以上矿井不应小于600m3/min” 的标准要求, 故: ∑Q其它=1012.5(m3/min)

8、矿井实际需要风量计算

将采、掘、硐室、备用、其它的风量数据代入计算公式,得: Q矿=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)×K矿通

=(3306+1972.5+1033.33+1012.5)×1.2 ≈8789(m3/min) 式中:

∑Q采——采煤工作面实际需要风量的总和,3306m3/min; ∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和,1972.5m3/min; ∑Q硐——井下硐室实际需要风量的总和,1033.33m3/min;

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∑Q其他——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其他井巷需风量的 总和,1012.5m3/min;

K矿通——矿井通风系数,1.2(抽出式K矿通取1.15~1.2,压入 式K矿通取1.25~1.3,我矿井为抽出式通风,取1.2)。

第三部分:矿井通风能力计算

我矿生产能力为210万t/a,按方法二采用由里向外核算法核定矿井通风系统生产能力。

矿井总进风9277m3/min,安排1个采煤工作面、1个配采工作面、1个回收工作面、2个掘进工作面进行作业。

矿井实际供风量9277m3/min,大于矿井实际需风8789m3/min。按照矿井总进风量与矿井各用风地点的需风量(有效风量)计算出采掘工作面个数(按合理采掘比m1、m2),取当年度每个采掘工作面的产量,计算矿井通风能力。

APc=?A采i+?A掘j

i?1j=1m1m2式中:

APc----矿井通风能力,万t/a

A采i----第i个回采工作面正常生产条件下的年产量。 A掘j----第j个掘进工作面正常掘进条件下的年进尺换算成煤的 产量。 m1----回采工作面的数量1个

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m2----掘进工作面的数量3个, 1、综采工作面通风能力

?Ai?1m1-4

=10·L·h·r·b·n·N·c·a 采i =10-4×(162×3.2×0.99+153×3.68×0.95)×1.38×4.8×276 ≈191.6(万t/a) 式中:

Ac----回采工作面通风能力,万t/a;

L ----回采工作面平均长度162m,放煤长度取153m; h ----回采工作面平均开采厚度,机采3.2m,放顶煤3.68m; r ----原煤视密度1.38t/m3;

b ----采煤工作面平均日推进度4.8m/d; n ----年工作日数276d;

c ----工作面回采率,机组割煤取0.99,放煤取0.95; 2、掘进工作面通风能力: AJ?10r?SiLi

?4i?1n=10-4×1.38×(15.5+16.5+15.5)×8×276 =14.47(万t/a) 式中:

Aj----掘进工作面通风能力,万t/a; r ----原煤视密度1.38t/m3

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Si----i巷道纯煤面积,30225运巷15.5m2,30216风巷16.5m2,30216运巷15.5m2;

Li----i巷道年总进尺,综掘面日进尺8m; a ----掘进工作面平均个数取3; 3、矿井通风能力 A=AC+Aj =191.6+14.47 ≈206(万t/a)

经核定我矿现通风能力为206万t/a。

第四部分:矿井通风能力验证

(一)矿井主要通风机性能验证

根据2015年度我矿回风立井主扇风机的性能测试报告可知,现运行工况点参数为1 号通风机运行频率35.4Hz,风量9322m3/min,负压1348Pa,风机实际运行工况点处于安全、稳定、可靠、合理的范围内,矿井正常通风情况下,通风机的效率大于70%,这说明通风机的运行效果较好,处于较为经济的运行状态。另外,我矿主扇风机安装了变频装置, 变频装置可通过增加扇风机转速来提高扇风机的工作风量,可以说扇风机还有较大的潜力风量, 完全可以满足矿井安全生产需求。

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根据2016年矿井反风演习总结,1#主要通风机反风操作时间为2分32秒,2#主要通风机反风操作时间为2分25秒,恢复正常通风操作时间2分27秒。根据测定数据计算,1#主要通风机矿井反风率81.05%,2#主要通风机矿井反风率79.27%。

(二)矿井通风网络能力验证

(1)根据2015年8月北京煤海精卫科技有限公司测定矿井通风阻力测定报告,负压为1300Pa,主扇排风量为9587m3/min。阻测期间,2#主扇运行,主扇运行叶片角度为+3°,主扇电流频率设置为35.4Hz。

H(Pa)60005500500045004000350030002500200015001000-3°+3°35.4Hz500020406080100120140160180-6°阻测期间主扇工况点:H=1300PaQ=9587m3/min①0°+3°200220240260280300320Q(m3/s)

(2)矿井通风总阻力为133.7mmH2O,总回风量为9446m3/min,主扇排风量为9592 m3/min,矿井等积孔为5.18m2。

综上数据说明我矿通风容易,即通风网络“通过风流的能力”强。通风网络中的通风阻力分配合理与风量相匹配,因此,通风网络能力能够满足生产安全的需要。

(三)用风地点有效风量验证

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根据小常煤业有效风量测定的结果看,井下巷道、各用风地点的风流方向稳定,矿井有效风量满足要求,井巷风速和温度均符合《煤矿安全规程》的规定。各相关地点数据验证情况见表1

表1 矿井用风地点有效风量验证

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 风量(m3/min) 地 点 需风量 实测风是否满量 2796 8601 副立井进风 30113回收面 30215主采面 30222安装面 301采区轨道上山正头 301采区皮带上山正头 30113风巷无极绞车硐室 原301采区临时配电点 断面(m2) 19.63 23.76 风速(m/s) 规程 规定 <12 <8 实际 测定 2.37 4.55 0.45 3.07 1.42 0.36 0.33 0.17 0.24 0.21 0.33 0.35 0.17 0.32 0.31 0.18 0.19 0.19 0.17 0.15 0.19 0.28 0.27 0.28 0.92 0.50 0.42 是否符温度(℃) 规程实际测是否符定 合要求 / / 21 16 19 / / / / / 23 / / / / / / / 24 22 / / / / / 21 21 / / 是 是 是 / / / / / 是 / / / / / / / 是 是 / / / / / 是 是 足要求 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 合要求 规定 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 / / ≤26 ≤26 ≤26 / / / / / ≤30 / / / / / / / ≤30 ≤30 / / / / / ≤26 ≤26 主立井进风 6481 308 1828 925 180 203 90 90 90 150 90 90 203 180 90 90 90 90 90 90 219 203 207 652 277 277 364 2569 1175 224 243 135 140 154 195 202 145 232 228 131 140 132 114 111 155 231 218 231 759 427 390 13.50 0.25~4 13.95 0.25~4 13.80 0.25~4 10.40 0.25~4 12.30 0.25~4 13.32 9.75 12.30 9.86 9.62 14.28 / / / / / / 301采区材料库 爆破材料库 消防材料库 30215风巷无极绞车硐室 302采区轨道上山正头 302采区皮带上山正头 12.09 0.25~4 12.30 0.25~4 12.18 12.30 11.60 11.18 12.40 13.64 / / / / / / 16 302采区1号材料库 17 302采区2号材料库 18 302采区上山变电所 19 20 302采区变电所 302采区水泵房 21 30222风巷出煤口 22 23 24 302采区轨道下山正头 302采区皮带下山正头 13.76 0.25~4 13.50 0.25~4 13.76 0.25~4 13.76 0.25~4 14.26 0.25~4 15.50 0.25~4 30225运巷机头至回风联巷段 25 30225运巷全风压 26 30225运巷回风口 27 30225运巷掘进面 26

30225风巷全风压 30225风巷口 30225风巷掘进面 648 248 248 385 405 396 是 是 是 13.76 0.25~4 16.50 0.25~4 16.50 0.25~4 0.83 0.41 0.40 是 是 是 / ≤26 ≤26 / 21 21 / 是 是 (四)稀释瓦斯能力验证

小常煤业本年度矿井瓦斯相对涌出量为3.87m3/t,年产210万t时,绝对瓦斯涌出量3.87×2100000/276/1440=20.45m3/min,则此时矿井瓦斯浓度为20.45/9277=0.22%,符合《煤矿安全规程》要求。另外从矿井瓦斯监测系统监测数据和矿井实际瓦斯检查结果看,正常供风的情况下,矿井各用风地点没有出现瓦斯超限现象。详见表2

表2 矿井瓦斯监测系统采掘工作面监测数据

安装地点 30215综采面 30222配采面 30113回撤面 30225运巷掘进面 30225风巷掘进面 单位 报警门限 %CH4 %CH4 %CH4 %CH4 %CH4 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 断电门限 1.2 1.2 1.2 0.8 0.8 最大值 0.74 0.30 0.09 0.42 0.40 最小值 平均值 0.42 0.21 0.02 0.20 0.18 0.62 0.25 0.04 0.31 0.29 备注 上隅角 上隅角 上隅角 工作面 工作面

第五部分:矿井通风能力核定结果

我矿属于高瓦斯矿井,矿井通风系统独立、完整、可靠,采掘工作面均实现了独立通风,无不符合规定的串联通风、扩散通风和采空区通风,因此无《煤矿生产能力核定标准》中所涉及的扣减通风能力项目。经过以上计算和能力验证,矿井主要通风机实际运行工况点处于安全、稳定、合理、可靠的范围之内,通风动力与主要通风机性能相匹配,能够满足安全生产实际需要;矿井各用风地点及采区有效风

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量满足该地点风量需求,井巷中风流速度、温度等符合《煤矿安全规程》规定;矿井各相关地点瓦斯检测结果大大低于《煤矿安全规程》的有关规定。

因此,经分析计算验证,确定矿井通风能力为206万t/a。

第六部分:问题与建议

1、矿井302上、下山采区同时作业,需加强通风系统管理,按照需风量合理分配调节用风;

2、做好30215、30222工作面不同时期回采期间的通风系统调整工作,不断完善两个工作面的瓦斯抽采系统,尤其是30222工作面抽采,保证工作面正常生产。

3、提前考虑30216工作面的瓦斯抽采管路的安装工作,工作面抽采做好基础,保证抽、掘、采平衡,确保瓦斯预抽达到规定的预抽时间和预抽效果,稳定提高矿井抽采率。

4、加强通风设施管理,完善各种通风设施台账。

附件1、矿井主要通风机性能测定报告 附件2、矿井通风阻力测定报告 附件3、矿井通风网络解算分析结果 附件4、矿井稀释瓦斯能力情况

附件5、2016年矿井现状通风系统图和2017年通风系统预测图 附件6、参加矿井通风能力核定人员名单表

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附件7、2017年度生产建设计划

小常煤业通风科 2016年10月18日

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

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