矿井通风能力核定报告

矿井通风能力核定报告陕西省淳化县安子洼二号井矿井通风能力核定报告批准审核编写2017 年 11 月目录第一部分 矿井概况第二部分 矿井需要风量计算第三部分 矿井通风能力计算第四部分 矿井通风能力验证第五部分 矿井通风能力核定结果第六部分 问题与建议附 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 、矿井网络解算分析结果附 件 4 、矿井稀释瓦斯能力情况附 件 5 、矿井通风系统示意图附 件 6 、参加矿井通风能力核定人员名单附 件 7 、生产统计部门出据的采掘面平均日推进度依据和证明材料 附 件 8 、网络解算结果和新增采掘瓦斯预测内容第一部分 矿井概况一、矿井概述：陕西淳化安子洼煤矿二号井位于陕西省咸阳市淳化县县城北 部安子洼秦河乡行政区域，该矿区有公路达各县城，本矿至县城 有柏油主干路27公里，至咸阳103公里，至西安133公里，另有 简易公路通达淳化县城和旬邑，交通方便。陕西淳化安子洼煤矿二号井机械化改造于2014年3月份开工 建设，设计规模万吨/年，矿区面积可采储量万吨，服务年限 年。矿井开拓方式为单水平开拓，主、风井为斜井，副井为立 井。井田可采煤层共1层，为侏罗系延安组4-2号煤，煤层倾角 35,其中4-2号煤为矿井主采煤层，4-2上煤平均厚度，4-2 下煤层平均厚度，煤层赋存稳定，煤质优良，属长焰煤和不粘 煤。可采井田共划分为1个采区，目前开采位于井底附近的一采 区，矿井采用“一井一面”生产模式，采用走向长壁综采一次采 全高回采工艺，全部垮落法管理顶板。二、通风系统：1、通风系统东安子洼二号井通风系统是主斜井、副立井进风，回风斜井 回风的中央并列式通风。主扇的工作方法均为机械抽出式，矿井 需风1600量3/min，实际总进风量为1840ms/min，总回风量为 1980ms/min，主扇排风量 2140m3/min，有效风量 1926m3/min，有 效风量率为90。表矿井各井筒特征及风量表井筒名称断面积（m?）风量(m3/min)备注主斜井958进风井副立井824进风井回风斜井51980回风井4211 采区、4212 运顺新鲜风流主要由副立井、主斜井分别经 东翼轨道大巷、东翼皮带大巷进入工作面，经回风大巷排至地 面。各采区进、回风量见表。表 各采区进、回风量表采区名称进风量(m3/min)回风量(m3/min)4211采区95710324212运输4685222、主要通风机情况安子洼二号井主通风机是山西运城安瑞节能风机有限公司生产的轴流式风机，型号为FBCDZ 6，电机额定功率为2X 75kw，叶片角度6, 一台运转，一台备用，该主通风机设计风 22-52m3/s （单位改为ms/min）。主通风机实际排风量 2140m3/min，负压1600Pa，外部漏风率，等积孔。3、局部通风机情况 安子洼二号井井下巷道掘进使用局部通风机型号及技术特征 见下表。局部通风机型号及技术特征表型号风量(m3/min)全压Pa功率kW额定电压V330-5801500-40002X30660300-5601500-40002X226604、瓦斯等级、煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性据近三次陕西省咸阳市矿山救护大队下发的瓦斯等级鉴定结 果批复看，安子洼二号井均为瓦斯矿井。详见表。安子洼煤矿近三年瓦斯等级鉴定结果批复情况表年度井型（万 t/a）瓦斯鉴定二氧化碳鉴定备注绝对涌出 量 m3/min相对涌出 量 m3/1绝对涌出 量 m3/min相对涌出 量 m3/1201115/低201415瓦斯201615低安子洼二号井 2017 年 3 月 25 日正式机械化改造，前几次瓦 斯等级鉴定处于 15万吨生产期间，本次核定瓦斯涌出量按批复中 前三次中最大值的原则，因此本次核定取三年中的次大值 min。根据陕西省煤矿安全装备检测中心的测试结果，42#煤吸氧量 cm3/g，火焰长度大于400mm，岩粉用量80%,具有爆炸危险性，煤 层自燃倾向性为“I”级，自燃倾向性性质为容易自燃。4、整个通风系统路线为： 矿井由主斜井、副立井进风，分两段进入 4211综采工作面、 、主斜井f东翼皮带运输f 421盘区运输巷副立井f东翼辅助运输大巷f 421盘区辅助运输巷由 421 盘区运输大巷、421 盘区运输大巷进入 4211 采煤工作 面、经局扇分别进入各个综掘工作面，最后经总回风巷进入回风 斜井，排出地面。5、各掘进工作面进、回风量：名称进风量(m3/min)回风量(m3/min)4211综采工作面8539014212运输顺槽3093344212回风顺槽328365第二部分 矿井需要风量计算根据该矿井本年度生产井巷开拓，掘进计划方案及矿井现有通风设备和设施，并根据集团公司“一通三防”管理制度中“风 量计算细则”进行计算，现有采煤面：4211综采工作面、4212运 输顺槽、4212回风顺槽，按照以风定面的原则计算：本次核定矿井需风量计算按照煤矿生产能力核定标准计 算。一）全矿井需风量计算Q =（工 Q + 工 Q + 工 Q + 工 Q ） x K矿井 采 掘 硐 其他 矿通式中 EQ 采煤工作面实际需风量的总和，采EQ 掘进工作面实际需风量的总和，掘m3/min；m3/min；工Q 井下硐室实际需风量的总和，m3/min；硐EQ 矿井除了采、掘、硐室地点以外的其他井巷需风 其他量的总和，ms/min；K 矿井通风系数，（矿井抽出式K 取）。矿通矿通二） 4211采煤工作面需风量计算4211综采工作面需要风量根据气象条件、瓦斯涌出量、风速、工 作面人数进行计算，最后取最大值为该工作面需要风量，具体计算过 程如下：1、采煤工作面按气象条件确定需要风量，其计算公式为：Q 一二Q XKXK 一 XK =509 (ms/min)采 基本 采高 采面长 温式中：Q采煤工作面需要风量，ms/min；采Q采煤工作面所需的基本风量，ms/min；基本K 采煤工作面采高调整系数，取(见表1)；采高K 采煤工作面倾斜长度调整系数，取(见表2 ) ；采面长K 采煤工作面温度与对应风速调整系数，取(见表3)。温Q =60XV XS X70%=60X1X7X70%=294(ms/min)基本采 采式中：Q采煤工作面所需的基本风量，ms/min；基本V采煤工作面适宜风速，规程要求V上lm/s采采S二采煤工作面平均控顶距X工作面实际采髙=7m2，采煤工作面 采平均控顶距二(+ ) /2=；工作面平均采髙为2m70%采煤工作面有效断面积系数表1采髙(m)200K长1K长一一采煤工作面长度调整系数表3采煤工作面空气温度 代）采煤工作面风速 （m/s）配风调整系数K、温202023232626282830K 采煤工作面温度与对应风速调整系数温2）按瓦斯涌出量计算根据煤矿安全规程规定，按采煤工作面回风流中瓦斯、二氧 化碳浓度不超过1的要求计算：Q =100Xq Xk =100XX=160 m3/min采 采 采式中：Q 采煤工作面实际需要风量，m3/min；采q 采煤工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）日平均绝对 采涌出量（正常生产条件下，连续观测1个月，取月平均日瓦斯绝对涌 出量），取min （2016年度瓦斯等级鉴定批复文件）；k 采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数，取。（正常生产条件 采下，连续观测1个月，日最大瓦斯绝对涌出量与月平均日瓦斯绝对涌 出量的比值）。100采煤工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。按 二氧化碳或其它有害气体的绝对涌出量计算需要风量，根据煤矿安 全规程规定，按采煤工作面回风流中不同有害气体的允许浓度并参 照按瓦斯绝对涌出量的计算方法执行。3）按二氧化碳涌出量计算Q =67Xq Xk采采= 67XX= 40m3/min式中：Q采煤工作面回风巷风流中二氧化碳涌出量，m3/min；采k采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正 常生产时连续观察1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均 二氧化碳涌出量的比值；67按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过的 换算系数。4）按工作面工作人员数量验算4211采煤工作面同时作业最多人数为300人Q 24N采24X302120 m3/min式中：N采煤工作面同时作业最多人数，人；4每人需风量，m3/min；5）按风速进行验算a）验算最小风量Q 260XminS= L XhX70%max=XX70%Q260XQ 260m3/minminb）验算最大风量Q W60X4SmaxS= L XhX70%min= XX70%Q W60XmaxQ W840m3/minmax式中：S采煤工作面最大控顶有效断面积，m2；L 采煤工作面最大控顶距，；maxh采煤工作面实际采髙，；S采煤工作面最小控顶有效断面积，m2；L 采煤工作面最小控顶距，；min采煤工作面允许的最小风速，m/s；70%有效通风断面系数；采煤工作面允许的最大风速，m/s；根据以上计算,4211工作面实际需风量取最大值为542m3/min（三）备用工作面的需风量计算备用工作面应满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风 量，且最少不得低于采煤工作面实际需风量的50%。该矿有一个备 用工作面： 4212工作面。备用工作面按实际需风量最大的采煤工 作面的一半来进行计算。Q = Q =X542=271m3/min备采因此4212掘进工作面需风量均按271m3/min计算。（四）掘进工作面的需风量计算 该矿井需要进行风量计算的掘进工作面有2个综掘面为：4212运输顺槽、4212回风顺槽计算过程及方法如下：1、4212运输顺槽综掘工作面：1）按照瓦斯涌出量计算Q =100/XqXk综掘= 100/XX=163m3/min式中：q掘进工作面回风流中风排瓦斯量，m3/min；k掘进工作面瓦斯涌出不均衡通风系数，取；1 0 0掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1 %的换 算系数。2）按照二氧化碳涌出量计算Q =67XqXk掘= 67XX=min,取 87m3/min式中：q掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；k掘进工作面二氧化碳涌出不均衡通风系数；67掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过 的换算系数。3）按人数进行计算Q = 4N=4X20=80 ms/min注：N一掘进工作面同时工作的最多人数；Q所需风量；4）按风速进行计算V XSVQ VV XSmin掘 max式中：Q掘进工作面正头风量，m3/min；掘V 最低允许风速，煤巷和半煤岩巷时取15m/min,岩巷min时取 9m/min；V 最高允许风速，240 m/min；maxS掘进巷道的净断面积，取8 m2。即：15X8 m3/minVQ V240X8m3/min掘120m3/minVQ V1920m3/min掘5）按局部通风机吸风量计算Q =KQ =X163=m3/min局掘式中：Q 掘进面（正头）的需风量，m3/min；掘K 按掘进工作面漏风系数反算出的系数，取。综合以上计算，4212综掘面需风量取最大值为330m3/min。工作面qm3/minkQ局m3/minI 台台N 人Shfm2Qhf.m3/min4212回风顺槽2101208330需风量详见表。表 综掘面实际需风量及各项参数根据上述方法进行计算，4212回顺运输顺槽综掘工作面实际（五）硐室实际需风量计算井下硐室需要风量，按矿井各个独立通风硐室实际需要风量 的总和来计算：EQ =Q +Q +Q +Q硐 硐1 硐2 硐3硐n式中 EQ所有独立通风硐室需要风量，ms/min；硐Q 、Q 、Q 、Q 不同独立通风硐室需要风量，硐1硐2硐3硐nm3/min。矿井井下不同硐室配风原则：机电硐室需风量须保证机电硐室温度不超过30，其他硐室 温度不超过261，并根据实际需要进行配风。井下硐室需风量见表表井下硐室需风量表-参数 硐室名称tCc)Q(m3/min)备注中央变电所2190中央水泵房1890采区变电所1890Q = 90+90+90=270m3/min 硐室六）矿井实际需风量计算全矿井实际需风量：Q矿井二忆采+屈+工%+丫 Q其他）X K矿通=(542+660+270+0)X min=min按陕西省煤矿生产能力核定审查原则要求，“按煤矿 能力核定标准计算出的矿井总需风量，需要增加10%富余风量作 为矿井总需风量的最终取值，以满足矿井产量波动的安全要 求。”Q = m3/minX=1943m3/min 矿井三、矿井通风能力计算矿井实际供风量2140m3/min，大于矿井实际需风量1943m3/min，可布置1个采煤工作面、2个掘进工作面。根据煤矿生产能力核定标准计算矿井通风能力公式如 下：厂乙p采+乙p掘ji=1J=1式中p矿井通风能力，万t/a；p 第i个采煤工作面正常生产条件下的当年生产量， 采i万t；P 第j个掘进工作面正常掘进条件下的年进尺换算成 掘j煤的产量，万t/a；m 采煤工作面的数量，个；1m掘进工作面的数量，个。21.采煤工作面通风能力核定 4211采煤工作面通风能力计算：A=330X 10-4XlXhXrXbXN Xc=330X 10-4X150XXXXX=（万吨）式中：A： 4212 工作面通风生产能力，万吨；1：回采工作面平均长度，150m；h：回采工作面平均采髙，；r：平均容重，m3；b回采工作面正常生产平均日推进度，d；N：正规循环作业系数，取；c：回采工作面机采回采率，98%；矿井采煤工作面通风能力为：1A =（万吨）c附表： 1号煤层采煤工作面特征表工作面平均长（m）平均采高（m）原煤视密度 （t/m3）回采率（）年工作日数（d）15098330正规作业循环 系数（）工作面个数 （个）日推进度（m/d）采煤方法生产能力 （万t/a）981综采2. 掘进工作面通风能力核定4212掘进工作面通风能力计算：A=330X 10-4XSXrXb=330X 10-4XXX5二万tA： 4212掘进工作面当年生产量，万吨；S：掘进工作面净断面积，；r：平均容重，m3；b：工作面正常生产平均日进尺，5m/d；根据上述方法进行计算其他掘进工作面通风能力。矿井掘进工作面通风能力为：!Ah=+二万 t附表： 掘进工作面特征表掘进面名称巷道纯煤 面积 (m2)原煤视密 度(t /m3)日进尺 (m/d)年工作日数(d)生产能力 (万t/a)4212运输顺槽53304212回风顺槽53303.全矿井通风能力核定为P =P +P 矿井 采 掘P =+=矿井综上，根据由里向外核算法计算矿井通风系统生产能力为万 t/a。四、矿井通风能力验证1、矿井通风动力验证 安子洼二号井现有主斜井、副立井两个进风井，一个回风斜井。回风斜井装备有FBCDZ-10-NO16C型对旋轴流式变频主通风机 2套，配套电机功率75kWX2，现运行频率43HZ，可以保证20%的 富裕系数；运行效率 72%，运行风叶角度 6，负压，排风量 52m3/s。目前安子洼二号井需要风量1766ms/min，实际总进风量为 1980ms/min，有效风量1943m3/min，能够满足需风量要求。矿井通 风能力能满足安全生产用风需要。2、矿井通风网络能力验证矿井主通风机实际运行工况点为：排风量2140m3/min，负压1700Pa；根据主通风机安全检测检验报告，风机6角运行时，排 风量2140m3/min，负压；根据矿井阻力测定报告，矿井主通风机 排风量为s，通风总阻力。根据以上数据我们发现，主通风机实际工况点与主通风机性 能检测报告中数据以及通风阻力测定报告中数据基本吻合。矿井通风系统总进风量min，总排风量min，风机负压为，等 积孔为。这说明，矿井通风处于中等阻力，通风容易时期。通风 网络中的通风阻力分配合理且与风量相匹配（详见表）。表 矿井风量、通风阻力合理匹配表主要通风机工作风量1000-2000-3000-5000-(m3/min)10002000300050001000020000通风系统阻力值500(Pa)1000150020002500294039403、矿井用风地点有效风量进行验证2017年7月份矿井总进风量2140m3/min，矿井有效风量 1984m3/min，需风量1766m3/min，矿井内各用风地点有效风量满足 要求，井巷中的风流速度、温度全部符合煤矿安全规程有关 规定。矿井用风地点有效风量验证表序 口v名称地点风量（m3/min）风流速度（m/s）温度代）需 风量实测 风量是否 满足 要求规程 规定实际 测定是否 符合 要求规程 规定实际 测定是否 符合 要求1矿井总进主斜井11001030是是4副立井900854是是12序 口v名称 总回地点风量（m3/min）风流速度（m/s）温度代）需 风量实测 风量是否 满足 要求规程 规定实际 测定是否 符合 要求规程 规定实际 测定是否 符合 要求回风 斜井21401984是15是2采 煤 工 作 面含 备 采 面4211采煤面654815是4是2618是34掘 进 工 作 面4212运输顺 槽330475是4是2618是4212回风顺 槽330466是4是2618是中央变 电所90120是是3022是中央水 泵房90120是3021是采区变 电所90120是是3020是硐序 口v名称 室地点风量（m3/min）风流速度（m/s）温度代）需 风量实测 风量是否 满足 要求规程 规定实际 测定是否 符合 要求规程 规定实际 测定是否 符合 要求5其他地点4、矿井稀释瓦斯能力验证该矿井瓦斯相对涌出量为t,年产瓦斯涌出量X900000/330/1440二min,需要风排的瓦斯量即为min。则此时矿井 瓦斯浓度为2140X100%=%，符合煤矿安全规程要求。具体验 证数据见下表：矿井稀释瓦斯能力情况统计表序号地点规程规定 （%）实际监测 （%）是否满足要 求1总回风V是24211综采面V是34212运输顺槽V是44212回风顺槽V是五、矿井通风能力核定结果矿井属于低瓦斯矿井,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,无不合理的通风系统,也不存在串联通风、扩散通风、采空区通风的用风地点,不存在通风能力扣 减的问题。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、稳定的范围之内，但现有主通风机的效率比较 低，风量接近风机最大风量。因此，经分析计算验证，确定矿井的通风能力为万 t/a。六、问题与建议 安子洼二号井此次通风能力核定严格按照关于进行矿井通风能 力核定的通知进行核算，确定 2017 年安子洼二号井井的通风能 力为万 t/a。附件 6、参加矿井通风能力核定人员名单表参加矿井通风能力核定人员名单表姓名专业职称职务签字备注刘全民总工程师梁国超技术部长苏海船通风部长李文星通风技术员代彬通风员许灰通风员孙永清通风员徐家龙通风员崔贵财通风员张金山通风员