某煤矿通风能力核定报告.doc

煤矿有限责任公司煤矿有限责任公司 通风能力核定报告通风能力核定报告 煤矿有限责任公司煤矿有限责任公司 二二 一三年一三年 月月 目目 录录 自行调整 自行调整 1 1概概 述述 1 1 1 核定工作的简要过程 1 1 2 核定依据的主要法律 法规 规范和技术标准 1 1 3 最终确定的煤矿核定通风能力 2 2 2矿井基本概况矿井基本概况 3 2 1 井田概况 3 2 2 矿井安全生产现状 5 2 2 1 生产概况 5 2 2 2 安全生产条件 6 2 3 通风系统情况 10 3 3煤矿需要风量计算煤矿需要风量计算 1 3 1矿井需要风量的计算原则 1 3 2 矿井需要风量计算方法 1 3 3 采煤工作面 包括备用工作面 实际需要风量的计算 2 3 4 掘进工作面实际需要风量的计算 9 3 5 硐室实际需要风量的计算 16 3 6 其它用风巷道实际需要风量的计算 17 3 7 矿井总需风量的确定 18 4 4矿井通风能力计算矿井通风能力计算 20 4 1 计算公式 20 4 2 单个采煤工作面年产量计算 20 4 3单个掘进工作面年产量计算 21 5 5矿井通风能力验证矿井通风能力验证 23 5 1矿井通风动力验证 23 5 2矿井通风网络能力验证 23 5 3矿井用风地点有效风量验证 24 5 4矿井稀释瓦斯能力验证 24 6 6煤矿通风能力核定结果煤矿通风能力核定结果 25 7 7结论结论 26 1概 述 1 1核定工作的简要过程 根据中华人民共和国安全生产行业标准 AQ1056 2008 煤矿通 风能力核定标准 及 煤矿安全规程 2011 版 第 104 条 矿井 每年安排采掘作业计划时必须核定矿井生产和通风能力 必须按实 际供风量核定矿井产量 严禁超通风能力生产 的要求 落实 以 风定产 的煤矿瓦斯治理措施 加强煤矿通风管理 指导煤矿科学 组织生产 规范煤矿生产行为 有效促进煤矿提高通风装备水平 改善安全生产条件 煤矿于 年 月 日 年 月 日对通 风能力进行了核定 矿井成立了核定小组 核定人员针对矿井的实际情况 逐项收 集资料 填写现场情况表 分析现场存在的问题 根据收集的资料 进行归纳整理 按 煤矿通风能力核定标准 的要求编写了本报告 1 2核定依据的主要法律 法规 规范和技术标准 1 煤矿安全规程 2011 版 2 中华人民共和国安全生产行业标准 AQ1056 2008 煤矿通风 能力核定标准 3 中华人民共和国安全生产行业标准 AQ1028 2006 煤矿井工 开采通风技术条件 4 煤炭工业矿井设计规范 GB50215 2005 5 矿井有关监测检验报告 6 煤矿生产能力核定与管理指南 7 MT T440 2008 矿井通风阻力测定方法 8 煤炭法 矿产资源法 安全生产法 矿山安 全法 等有关法律 法规 1 3最终确定的煤矿核定通风能力 根据国家煤矿通风能力核定的有关规定 结合矿井有关资料 煤矿通风能力核定为 万 t a 2矿井基本概况 煤矿位于 于 年 月 日依据 成立的一座资 源整合矿井 矿区地理座标 东经 北纬 北距 市 公 里 距 公里 至 公里 交通十分便利 见图 2 1 主采二1 煤层 可采储量 万 t 年设计生产能力 万 t a 服务年限 a 2 1井田概况 煤矿整合后新的矿区范围由以下 13 个拐点坐标圈成 见表 2 1 井田形状为一个矩形 东西宽度为 m 南北宽度为 m 实际设计开采宽度 m 井田面积 km2 主采二1煤 层为三软煤层 开采标高为 m 以上 m 以下煤炭资源 本矿区位于 XXX XXX 南缘 向斜西段南翼 全区为单 斜构造 地层走向 80 90 倾向 350 360 倾角 18 25 区内 无大的断层通过 属构造简单类型 图图 2 12 1 煤矿交通位置图煤矿交通位置图 表表 2 1 煤矿有限责任公司矿区范围拐点坐标一览表煤矿有限责任公司矿区范围拐点坐标一览表 拐点XY拐点XY 12 34 56 78 910 1112 13 本区含煤地层为石炭 二迭系 含煤地层总厚 385m 含九个 煤组计 10 层煤 煤层总厚 15m 含煤系数 6 02 可采煤层主要为 二1煤层 而一1煤 五3煤层大面积可采 四3煤层局部可采 主采二1煤层 二1煤层位于二迭系下统山西组下部 为本矿开 采对象 煤厚 0 13 3m 平均煤厚 5 00m 倾角 18 26 局部地 段出现特厚点 煤层稳定 结构简单 不含夹矸 顶板一般为大占 砂岩 局部有炭质泥岩伪顶 底板为砂质泥岩或炭质泥岩 矿山范 围内 二1煤层埋深 20m 展布标高 300 80m 二1煤呈黑色 多粉末状 结构简单 组织疏松 强度低易污手 其视密度为 1 38t m3 经测定分析 二1煤层原煤灰分 Ad 13 72 硫分 Std 0 79 水分 Mad 0 9 磷分 Pd 0 005 0 175 挥 发分 Vdaf 11 81 恒容高位发热量 Qgr V ad 29 76MJ kg 煤灰 软化温度 ST 1375 为中低灰 低硫 特低磷 高熔点 高 热值之贫煤 是良好的民用与工业用煤 二1煤层自然发火倾向性自燃等级为 类 属于不易自燃煤层 二1煤煤尘具有爆炸危险性 设计正常涌水量 75m3 h 最大涌水量 111m3 h 目前 实际涌 水量 20 50m3 h 2 2矿井安全生产现状 2 2 1生产概况 煤矿年设计生产能力 万 t a 服务年限 a 现矿井 处于隐患整改状态 矿井采用综合井筒 立井 斜井 混合单水平下山开拓方式 其中 主立井井口标高 m 井底标高 m 垂深 m 直径 m 净断面 m2 内装一对 t 箕斗 其担负全矿提升和 进风任务 副斜井井口标高 m 斜长 m 半圆拱断面 U 型钢支护 净断面 m2 挂两节 座人车 担负全矿进风 运 人和卸料任务 回风立井井口标高 m 井底标高 m 直 径 m 净断面 m2 担负全矿回风任务等 井田划分为 个采区 即 采区和 采区 其中 采 区为复采煤 开采顺序 采区和 采区同时开采 采煤方法为 走向长壁后退式炮采回采 全部垮落法管理顶板 目前 矿井共布 置采煤工作面 个 包括 采煤工作面和 工作面 如表 2 2 2 3 示 布置掘进工作面 个 包括 个煤巷掘进工作面 上付巷工作面 个岩巷掘进工作面 底抽巷和 底抽巷回风 联巷上段等 煤巷掘进工作面 上付巷工作面特征如表 2 4 示 表表 2 2 采煤工作面特征表采煤工作面特征表 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 工作面个数日推进度 m d 采煤方法 表表 2 3 采煤工作面特征表采煤工作面特征表 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 工作面个数日推进度 m d 采煤方法 表表 2 4 煤巷掘进工作面煤巷掘进工作面 上付巷特征表上付巷特征表 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 工作面个 数 表表 2 5 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 工作面个 数 2 2 2安全生产条件 1 供电系统 矿井工业场地内有地面变电所一座 其中 10KV 电源两 回路均来自 开关站 井下建设有中央变电所和采区变电所 均实现了双回路供电 2 运输系统 煤炭经采煤工作面溜槽进入下付巷装入 型运输胶带 经集 中运输胶带 进入运输下山胶带 经主立井箕斗提至地面 矸石经 掘进工作面运到主皮带下山运输胶带 经主立井箕斗提至地面经地 面 经螺旋筛进行煤矸分离 人工将矸石拣出运到矸石山 3 排水系统 中央泵房现有 4 台 型离心式水泵 额定排水量为 85 m3 h 扬程为 405m 2 台工作 1 台备用 1 台检修 排水高度 340m 排 水管路经中央泵房管子巷沿副斜井井筒敷设 2 趟至地面 排水管直 径为 159mm 水仓实际容量为 900m3 采区泵房现有 3 台 离心 式水泵 额定排水量为 85 m3 h 扬程为 315m 1 台工作 1 台备用 1 台检修 排水管路经采区泵房管子巷沿轨道下山敷设 2 趟至中央 水仓 排水管直径为 159mm 水仓实际容量为 650m3 4 提升体统 主立井井深 m 安装有一对 吨非标箕斗 担负矿井主提 升任务 副斜井斜长 m 担负全矿井人员升降 下放材料设备 等辅助提升任务 兼作进风井 5 矿井瓦斯管理 1 矿井按要求进行瓦斯和二氧化碳涌出量鉴定工作 根 据瓦斯等级鉴定严格执行瓦斯检查 记录 汇报制度 三班都必须 检查瓦斯和二氧化碳 所有采掘工作面 硐室 使用中的机电设备 设置地点 有人作业的地点都应纳入检查范围 2 煤与瓦斯突出矿井实行专人定点检查瓦斯 3 煤矿配足 配齐瓦斯检查 监测监控 测风 测尘仪 器 仪表 现有高 中 低风表 套 秒表 只 红外线温度测试 仪 台 确保检测数据准确无误 4 矿井瓦斯管理必须严格执行 煤矿安全规程 规定要 求 对瓦斯涌出量结合矿井通风网络进行系统风量调节稀释抽排瓦 斯 保障矿井通风能力满足安全生产的需要 6 区域防突措施执行情况 根据 防治煤与瓦斯突出规定 及集团公司 四标一规 的要 求 公司对矿井 工作面区域防突措施进行了批复 矿井 工 作面采用穿层钻孔与顺层钻孔综合消突的区域防突措施 即 工 作面下副巷区域防突措施采用底板穿层钻孔增透卸压预抽煤巷条带 煤层瓦斯 底板抽放位置沿 L8灰岩掘进 距离二1煤层 13m 左右 上副巷沿空掘进 与采空区间隔煤柱不得大于 2m 采用区域探 测措施进行区域探测 工作面采用顺层钻孔预抽区域煤层瓦斯 的措施 7 瓦斯抽放系统 建立有地面瓦斯抽放泵站与井下移动抽放泵站 实现了分源抽 放 地面抽放泵站 设备安装在回风立井以东 抽放泵型号 电机功率 KW 额定流量 m3 min 抽放地点 井下移动泵站 设备安装在六巷原 工作面上副巷绕巷内 抽放泵型号 电机功率 KW 额定流量 m3 min 抽放 上隅角瓦斯及 工作面采空区瓦斯 8 六大系统建设情况 监测监控系统 矿井装配 安全监控系统 对井下各个作业地点进行 24 小时 监控 传感器安装数量和安装地点符合 规程 要求 并公司进行 联网 目前系统运行正常 人员定位系统 矿井新安装 人员定位系统 主机一备一用 容量 800 人 运行正常 目前配备有人员定位卡 900 张 全员下井佩戴 系统具 备位置监测 管理 存储 报警 显示 打印 查询功能 通讯联络系统 矿井安装 型综合调度通讯系统 内部电话容量 128 门 矿 主要领导办公室 各科室 地面重要场所配备有电话分机 井下硐 室 工作地点都安装有矿用本安型自动按键电话机 调度室安装两 部 井下安装一部外线电话 满足对内对外通讯联络 压风自救系统 地面安装两台 型单螺杆空气压缩机 额定风量 42m3 min 一备一用 沿副斜井铺设直径为 125mm 厚度为 5mm 的无缝钢管 支管为直径 50mm 厚度为 3 5mm 的无缝钢管 风压 风量满足 矿井生产需要 供水施救系统 按照设计要求 地面设置有容量达 400m3消防水池 井筒及采 掘工作面各个巷道均敷设有消防供水降尘管路 并每间隔 50m 安装 一个防尘接头 能满足矿井防尘要求 井下主进风巷安装有全断面 的降尘设施 运输下山每个转载点安装都有降尘喷头和降尘水幕 并有专职降尘工每天二十四小时值班 保证巷道内 转载点无煤尘 飞扬 符合设计要求 紧急避险系统 目前紧急避险系统的设计工作已完成 巷道工程已经竣工 正 在安装硐室内设备 结合矿井情况进行概述 2 3通风系统情况 矿井通风为中央边界式机械抽出式通风方式 即副斜井 主立 井进风 回风立井回风 其中回风立井装配有 型对旋轴流式 通风机 2 台 一台运转 一台备用 其适配电机 异步 额定功率 均 kw 额定电压 380V 额定电流 210 0 2A 额定转速 740rpm 根据 年 月测风情况 当前风机运行工况为 风叶 角度 17 15 风机风量 m3 min 左右 水柱计读数 mmH2O 如表 2 5 示 表表 2 52 5 矿井通风和通风机参数矿井通风和通风机参数 通风方式中央并列式主要通风型号 FBCDZ NO 19 风机工作方法抽出式 矿井 CH4相对涌出 m3 min 额定风量 m3 min 矿井 CH4绝对涌出 m3 min 额定风压 Pa 矿井总进风 m3 min 通风机功率 kW 矿井总回风 m3 min 叶片角度 矿井有效率 矿井通风阻力 Pa 通风机工作风量 m3 min 风压 Pa 等积孔 m2 矿井外部漏风 m3 min 采掘工作面均实行独立通风系统 局部通风机均实行了双三专 供电 采煤工作面采用全负压通风方法 U 型通风 掘进工作面采 用局部通风机压入式通风方法 通常以 kw 局部通风机做动力 用 600mm 风筒导风 主要采煤工作面 采区 工作面通风路线为 主采工作面回风流中最大瓦斯浓度为 平均瓦斯 浓度为 采煤工作面回风流中最大瓦斯浓度为 平均瓦斯浓度为 采掘工作面通风瓦斯情况如表 2 6 2 7 示 表表 2 6 采煤工作面通风瓦斯情况采煤工作面通风瓦斯情况 回风流浓度 采面 名称 计划配风 m3 min 实际配风 m3 min 配风 比 CH4 CO2 采面进 风断面 m3 采面回风 断面 m3 表表 2 7 掘进巷道通风情况掘进巷道通风情况 实际 风量 m3 min 全风 压供 风 m3 min 回风流气 体浓度 巷道 名称 局扇型号 功率 kw 风 筒 直 径 mmCH4CO2 通风系统详见通风系统图 如图 2 2 示 三 矿井瓦斯等级鉴定 矿井自 2009 年来 矿井瓦斯等级鉴定为煤与瓦斯突出矿井 瓦 斯绝对涌出量 m3 min 瓦斯相对涌出量 m3 t 图图 2 2 煤矿通风系统图煤矿通风系统图 1 3煤矿需要风量计算 矿井具有完整独立的通风 防尘 防灭火 瓦斯抽放系统及安 全监测系统 通风系统合理 通风设施齐全等 具备 AQ1056 2008 煤矿通风能力核定标准 规定的核定通风系统能力的必备条 件 根据 AQ1056 2008 煤矿通风能力核定标准 采用方法二由里 向外核算法进行核算 目前 该矿主要用风地点有 个采煤工作面 工作面 工作面 准备工作面 个掘进工作面 个煤巷掘面 上付巷和 1 底抽巷 底抽巷回 风联巷上段等 个岩巷掘面 个独立配风硐室 中央泵房 采区 变电所 采区泵房 炸药库 其他井巷用风地点有 处 消防库 瓦斯泵站 乳化泵房 乳化泵房 大巷 3 13 1矿井需要风量的计算原则 矿井需要风量的计算原则为 无论矿井或采区的供风量 均按 该地区各个实际用风地点 按照风量计算依据 分别计算出各个用 风地点的实际最大需风量 从而求出该地区的风量总和 再考虑一 定的备用风量系数后 作为该地区的供风量 即由采 掘工作面 硐室和其它用风地点到各个采区最后得出全矿井总风量 3 2矿井需要风量计算方法 矿井需要风量按各采掘工作面 硐室及其它用风巷道等用风地 点分别进行计算 包括按规定配备的备用工作面需要风量 现有通 风系统应保证各用风地点稳定可靠地供风 2 Qrs Qcf Qhf Qur Qsc Qrl kaq 3 1 式中 Qrs 矿井需要风量 m min Qcf 采煤工作面实际需要风量 m min Qhf 掘进工作面实际需要风量 m min Qur 硐室实际需要风量 m min Qsc 备用工作面实际需要风量 m min Qrl 其他用风巷道实际需要风量 m min kaq 矿井通风需风系数 抽出式取 l 15 1 20 压入式取 1 25 1 30 该矿为抽出式通风 取 kaq 1 18 3 3采煤工作面 包括备用工作面 实际需要风量的计算 每个采煤工作面实际需要风量 应按工作面气象条件 瓦斯涌出 量 二氧化碳涌出量 人员和爆破后的有害气体产生量等规定分别 进行计算 然后取其中最大值 1 按气象条件计算 按气象条件计算 Qcf 60 70 vcf Scf kch kcl 3 2 式中 vcf 采煤工作面的风速 按采煤工作面进风流的温度 按 表 3 1 选取 根据矿方提供的 年 月份通风系统图 矿井测风记录等资料 井下测风点温度 工作面 18 工作面 19 故均取 vcf 1m s Scf 采煤工作面的平均有效断面积 按最大和最小控顶有 效断面的平均值计算 根据采煤工作面作业规程 3 工作面采高平均 2 0m 最大和最小控顶距分别 为 2 4m 3 4m 12042 工作面采高平均 2 5m 最大 和最小控顶距分别为 2 4m 3 4m 所以 工作面 Scf 2 4 3 4 2 2 0 5 8 工作面 Scf 2 4 3 4 2 2 5 7 25 kch 采煤工作面采高调整系数 具体取值见表 3 2 工作面取 1 0 工作面取 1 1 kcl 采煤工作面长度调整系数 具体取值见表 3 3 工作面长度 m 取 kcl 1 0 工作面长度 m 取 kcl 1 1 70 有效通风断面系数 60 为单位换算产生的系数 故 工作面 Qcf 60 0 7 1 5 8 1 0 1 1 267 96m min 工作面 Qcf 60 0 7 1 7 25 1 0 1 1 334 95m min 4 表表 3 1 采煤工作面进风流气温与对应风速采煤工作面进风流气温与对应风速 采煤工作面进风流气温 采煤工作面风速 m s 1 201 0 20 231 0 1 5 23 261 5 1 8 表表 3 2 kch 采煤工作面采高调整系数采煤工作面采高调整系数 采高 m 2 02 0 2 5 2 5 及放顶煤面 系数 kch 1 01 11 2 表表 3 3 kcl 采煤工作面长度调整系数采煤工作面长度调整系数 采煤工作面长度 m长度风量调整系数 kcl 150 8 15 800 8 0 9 80 1201 0 120 1501 1 150 1801 2 1801 30 1 40 2 按照瓦斯涌出量计算 按照瓦斯涌出量计算 Qcf 100 qcg kcg 3 3 式中 qcg 采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量 m3 min 抽放矿井的瓦斯涌出量 应扣除瓦斯抽放 量进行计算 kcg 采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数 正常生 5 产时连续观测 1 个月 日最大绝对瓦斯涌出量和月 平均日绝对瓦斯涌出量的比值 100 按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过 1 的 换算系数 根据 年 月份 煤矿瓦斯检查日报表 当月 工作面回风 流中最大瓦斯浓度为 平均瓦斯浓度为 工作面 回风流中最大瓦斯浓度为 平均瓦斯浓度为 又根据 瓦斯检查日报表同时提供的当月的通风系统图 工作面回风 m min 工作面回风 m min 故 工作面 qcg 0 40 805 实测风量 3 62m min 工作面 qcg 0 15 405 实测风量 0 61m min 采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数为 工作面 kcg 0 6 0 4 1 5 工作面 kcg 0 2 0 15 1 33 所以 工作面 Qcf 100 qcg kcg 100 3 62 1 5 543m min 工作面 Qcf 100 qcg kcg 100 0 61 1 33 81m min 3 按照二氧化碳涌出量计算 按照二氧化碳涌出量计算 Qcf 67 qcc kcc 3 4 式中 qcc 采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量 m3 min kcc 采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数 正 常生产时连续观测 1 个月 日最大绝对二氧化碳涌出 6 量和月平均日绝对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 1 5 的换算系数 根据 年 月份 煤矿瓦斯检查日报表和通风系统图显示 当 月井下测风地点回风流中二氧化碳浓度平均为 井下作业地 点的最大二氧化碳浓度不超过 因此 二氧化碳涌出不均匀 的备用风量系数取 1 3 则 工作面 Qcf 67 qcc kcc 67 805 0 1 1 3 70 11 m min 工作面 Qcf 67 qcc kcc 67 405 0 1 1 3 35 28 m min 4 4 按炸药量计算 按炸药量计算 一级煤矿许用炸药 Qcf 25Acf 3 5 式中 Acf 采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量 kg 工 作面取 kg 工作面取 kg 25 每千克一级煤矿许用炸药需风量 m3 min 所以 工作面 Qcf 25A 25 5 125m min 工作面 Qcf 25A 25 6 150m min 综合以上计算 采煤工作面实际需要风量 7 工作面 Qcf 543m min 550 m min 工作面 Qcf 334 95 m min 340 m min 5 5 按工作人员数量验算 按工作人员数量验算 Qcf 4Ncf 3 6 式中 Ncf 采煤工作面同时工作的最多人数 人 依据作业规程 工作面 人 工作面 人 4 每人需风量 m min 工作面 Qcf 4Ncf 4 70 280m min 工作面 Qcf 4Ncf 4 98 392m3 min 综合上述计算结果 工作面 Qcf 550 m min 280m min 符合要求 工作面 Qcf 340 m min 392m min 不符合要求 所以 应选取 Qcf 392m min 400m min 能够满足要求 6 6 按风速进行验算 按风速进行验算 a 验算最小风量 Qcf 60 0 25Scb 3 7 Scb lcb hcf 70 3 8 b 验算最大风量 Qcf 60 4 0Scs 3 9 Scs lcs hcf 70 3 10 式中 Scb 采煤工作面最大控顶距有效断面积 lcb 采煤工作面最大控顶距 m 两采面均为 3 4m 8 hcf 采煤工作面实际采高 m 工作面 2 0m 工作 面 2 5m Scb 采煤工作面最小控顶距有效断面积 lcs 采煤工作面最小控顶距 m 两采面均为 2 4 m 0 25 采煤工作面允许的最小风速 m s 70 有效通风断面系数 4 0 采煤工作面允许的最大风速 m s 因此 验算最小风量 工作面 Qcf 60 0 25Scb 60 0 25 3 4 2 0 70 71 4 m min Qcf 550 m min 符合要求 工作面 Qcf 60 0 25Scb 60 0 25 3 4 2 5 70 89 25 m min Qcf 400 m min 符合要求 验算最大风量 工作面 Qcf 60 4 0Scs 60 4 0 2 4 2 0 70 806 4m min Qcf 550m min 符合要求 工作面 Qcf 60 4 0Scs 60 4 0 2 4 2 5 70 1008m min Qcf 400 m min 符合要求 通过以上的风量计算及验算结果 选取最大的风量 工作 面 Qcf 550m min 工作面 Qcf 400m min 能够满足工作 9 面安全生产需要 工作面环境发生变化时 通风科要随时调节风 量 根据实际瓦斯涌出量和工作面工人工作的最适宜环境随时进 行风量调节 7 根据 年 月 煤矿矿井下测风情况 采煤工作面实际 进风量为 工作面 805m min 工作面 405 m min 该风量 均满足步骤 6 的要求 8 验算风量是否满足回风巷瓦斯浓度不超过 1 的要求 根据上述第 2 步骤 可知 工作面回风巷最大瓦斯浓度为 0 60 回风量 805m min 故回风巷最大绝对瓦斯涌出量为 0 006 805 4 83m min 故回 风巷瓦斯浓度不超过 1 时的要求最小需风量为 4 83 0 01 483 550m min 风量满足要求 工作面回风巷最大瓦斯浓度为 0 20 风量 405m min 故回风巷最大绝对瓦斯涌出量为 0 002 405 0 81m min 故回风 巷瓦斯浓度不超过 1 时的要求最小需风量为 0 81 0 01 81 400m min 风量满足要求 综合上述 生产的采煤工作面实际需要风量 Qcf 550 400 950m min 9 备用工作面风量取值 备用工作面实际需要风量 应满足瓦斯 二氧化碳 气象条件等 规定计算的风量 且最少不应低于采煤工作面实际需要风量的 50 准备工作面与 工作面相邻 煤层赋存条件和开采条 10 件相近 采煤方法相同 故 准备工作面实际需要风量取 工 作面风量的 50 所以 准备工作面 Qsc Qcf 50 400 50 200m min 3 4掘进工作面实际需要风量的计算 每个掘进工作面实际需要风量 应按工作面气象条件 瓦斯涌出 量 二氧化碳涌出量 人员和爆破后的有害气体产生量以及局部通 风机实际吸风量等规定分别进行计算 然后取其中最大值 1 1 按照瓦斯涌出量计算 按照瓦斯涌出量计算 Qhf 100 qhg khg 3 11 式中 qhg 掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量 m min 抽放矿井的瓦斯涌出量 应扣除瓦斯抽放 量进行计算 khg 掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数 正常生 产时连续观测 1 个月 日最大绝对瓦斯涌出量和月平 均日绝对瓦斯涌出量的比值 100 按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过 1 的换算系 数 根据 煤矿瓦斯检查日报表 上付巷工作面回风流最大 瓦斯浓度为 0 05 平均瓦斯浓度为 0 02 底抽巷工作面回 风流最大瓦斯浓度为 0 05 平均瓦斯浓度为 0 03 底抽巷 回风联巷上段工作面回风流最大瓦斯浓度为 0 17 平均瓦斯浓度 为 0 13 又根据当月的矿井测风报表和通风系统图 上付巷 工作面回风 192 m min 底抽巷工作面回风 180m min 11 底抽巷回风联巷上段工作面回风 192 m min 故 工作面日最大绝对瓦斯涌出量为 上付巷 0 05 192 0 10m min 底抽巷 0 05 180 0 09m min 底抽巷回风联巷上段 0 17 192 0 33m min 日平均绝对瓦斯涌出量为 上付巷 0 02 192 0 04m min 底抽巷 0 03 180 0 05m min 底抽巷回风联巷上段 0 13 192 0 25m min 掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数 上付巷 khg 0 10 0 04 2 25 底抽巷 khg 0 09 0 05 1 80 底抽巷回风联巷上段 khg 0 33 0 25 1 32 所以 掘进工作面需风量 上付巷 Qhf 100 qhg khg 100 0 04 2 25 9 6m min 底抽巷 Qhf 100 qhg khg 100 0 05 1 80 9m min 底抽巷回风联巷上段 Qhf 100 qhg khg 100 0 25 1 32 32 64m min 2 2 按照二氧化碳涌出量计算 按照二氧化碳涌出量计算 Qhf 67 qhc khc 3 12 式中 qhc 掘进工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量 m min 12 khc 掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数 正 常生产时连续观测 1 个月 日最大绝对二氧化碳涌出 量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值 67 按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过 1 5 的换算系数 根据 煤矿瓦斯检查日报表和通风系统图显示 当月井下测风 地点回风流中二氧化碳浓度平均为 0 1 井下作业地点的最大二氧 化碳浓度不超过 0 13 因此 二氧化碳涌出不均匀的备用风量系 数取 1 3 故 掘进工作面日最大绝对二氧化碳涌出量为 上付巷 0 13 192 0 25m min 底抽巷 0 13 180 0 23m min 底抽巷回风联巷上段 0 013 192 0 25m min 日平均绝对二氧化碳涌出量为 上付巷 0 1 192 0 19m min 底抽巷 0 1 180 0 18m min 底抽巷回风联巷上段 0 1 192 0 19m min 二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数 上付巷 khh 0 25 0 19 1 30 底抽巷 khh 0 23 0 18 1 30 底抽巷回风联巷上段 khh 0 25 0 19 1 30 13 所以 掘进工作面实际需要风量 上付巷 Qhf 67 qhc khc 67 0 19 1 30 16 5m min 底抽巷 Qhf 67 qhc khc 67 0 18 1 30 15 7m min 底抽巷回风联巷上段 Qhf 67 qhc khc 67 0 19 1 30 16 5m min 3 3 按炸药量计算 按炸药量计算 一级煤矿许用炸药 Qhf 25Ahf 3 13 式中 Ahf 掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量 kg 上 付巷取 5 55kg 底抽巷和 底抽巷回风联巷 上段取 8 8kg 25 每千克一级煤矿许用炸药需风量 m3 min 所以 掘进工作面需要风量 上付巷 Qhf 25Ahf 25 5 55 138 75 m3 min 底抽巷 Qhf 25Ahf 25 8 8 220 m3 min 底抽巷回风联巷上段 Qhf 25Ahf 25 8 8 220 m3 min 4 4 按局部通风机的吸风量计算 按局部通风机的吸风量计算 a 无瓦斯涌出的岩巷 Qhf Qaf I 60 0 15Shd 3 14 b 有瓦斯涌出的岩巷 半煤岩巷和煤巷 Qhf Qaf I 60 0 25Shd 3 15 式中 Qaf 局部通风机实际吸风量 m3 min 根据当月的矿井测 14 风报表和通风系统图 上付巷工作面风量 192 m min 底抽巷工作面风量 180m min 底 抽巷回风联巷上段工作面风量 192 m min I 掘进工作面同时通风的局部通风机台数 0 15 无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速 0 25 有瓦斯涌出的岩巷 半煤岩巷和煤巷允许的最低风 速 Shd 局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积 m2 所以 掘进工作面需风量 上付巷 Shd 7 2 Qaf 192 1 60 0 25 7 2 300 m min 底抽巷 Shd 11 Qaf 180 1 60 0 15 11 279 m min 底抽巷回风联巷上段 Shd 10 2 Qaf 192 1 60 0 15 10 2 283 8m min 5 5 按工作人员数量验算 按工作人员数量验算 Qhf 4Nhf 3 15 式中 Nhf 掘进工作面同时工作的最多人数 人 4 每人需风量 m min 上付巷 Nhf 32 人 Qhf 4Nhf 4 32 128 m min 底抽巷 Nhf 26 人 Qhf 4Nhf 4 26 104 m min 底抽巷回风联巷上段 Nhf 26 人 Qhf 4Nhf 4 26 104 15 m min 按上述计算 掘进工作面风量符合要求 6 6 按风速进行验算 按风速进行验算 a 验算最小风量 Qhf 60 0 25Shf 3 16 式中 Shf 掘进工作面巷道的净断面积 m2 故 上付巷 Shf 6 27 Qhf 60 0 25 6 27 94 05m min 符合要求 底抽巷 Shf 10 2 Qhf 60 0 25 10 2 153m min 符合要求 底抽巷回风联巷上段 Shf 9 37 Qhf 60 0 25 9 37 140 55m min 符合要求 b 验算最大风量 Qhf 60 4 0Shf 3 17 式中 Shf 掘进工作面巷道的净断面积 m2 上付巷 Shf 6 27 Qhf 60 4 0 6 27 1504 8m min 符合要求 底抽巷 Shf 10 2 Qhf 60 4 0 10 2 2448m min 符合要求 底抽巷回风联巷上段 Shf 9 37 Qhf 60 4 0 9 37 2248 8m min 符合要求 16 通过以上的风量计算及验算结果 掘进工作面安装风机巷道 风量取 上付巷 Qhf 300m min 底抽巷 Qhf 279m min 底抽巷回风联巷上段 Qhf 284m min 能够 满足工作面安全生产需要 工作面环境发生变化时 通风科要随 时调节风量 根据实际瓦斯涌出量和工作面工人工作的最适宜环 境随时进行风量调节 综合上述 掘进工作面实际需要风量 Qhf 300 279 284 863m min 3 5硐室实际需要风量的计算 井下硐室需要风量 应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的 总和来计算 如下式 3 18 123ri QQQQQ 硐硐硐硐硐 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 3 Q硐n 不同独立供风硐室需要风量 m3 min 1 1 1机电硐室需要风量计算 机电硐室需要风量计算 矿井共有 4 处独立通风硐室 分别为中央泵房 采区变电所 采 区泵房和炸药库 发热量大的机电硐室 应按照硐室中运行的机电设备发热量进 行计算 3 19 tC W Q P 60 3600 mr 式中 机电硐室的需要风量 m3 min mr Q 机电硐室中运转的电动机 或变压器 总功率 按 W 17 全年中最大值计算 kW 机电硐室发热系数 数值见表 3 空气密度 一般取 1 20kg m3 空气的定压比热 一般可取 1 0006KJ kg K p c p c 机电硐室的进 回风流的温度差 K t 表表 3 4 机电硐室发热系数 机电硐室发热系数 表 表 机电硐室名称发热系数 空气压缩机房0 20 0 23 水泵房0 01 0 03 变电所 绞车房0 02 0 04 机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风 采区小型机电硐室 按经验值确定需要风量或取 60 80m3 min 选 取硐室风量 应保证机电硐室温度不超过 30 其他硐室温度不超 过 26 根据以上计算方法 井下机电硐室需要风量见表 3 5 表表 3 53 5 硐室需要风量计算表硐室需要风量计算表 参数 硐室名称 W kW t K Q m3 min 备注 中央泵房0 02240380 采区变电所0 03737 44221 采区泵房0 02224 4375 合计386 1 1 2爆破材料库需要风量计算 爆破材料库需要风量计算 Qem 4V 60 3 20 式中 Qem 井下爆炸材料库需要风量 m3 min 18 V 井下爆炸材料库的体积 238m3 4 井下爆炸材料库内空气每小时更换次数 但大型爆破材料库不应小于 100 m3 min 中 小型爆破材料库 不应小于 60 m3 min Qem 4V 60 15 87 m3 min 60 m3 min 取 Qem 60 m3 min 所以 Qur Qem 386 60 446m3 min mr Q 3 6其它用风巷道实际需要风量的计算 其它用风巷道有 5 处 即消防库 瓦斯泵站 六巷乳化泵房 二 巷乳化泵房 84 大巷 1 1 按瓦斯涌出量计算 按瓦斯涌出量计算 3 21 4 100 iCH QqK i 式中 Qi 第 i 个井巷实际需要风量 m3 min qCH4 第 i 个井巷最大瓦斯绝对涌出量 m3 min K 瓦斯涌出不均衡系数 取 1 2 1 3 100 其它井巷中风流瓦斯浓度不超过 1 所换算的常数 2 2 按风速计算 按风速计算 岩巷 3 22 3 9 min ii QSm 煤巷 3 23 3 15 min ii QSm 式中 Si 第 i 个其它井巷断面 m2 其它井巷需要风量的计算结果详见表 3 6 表表 3 63 6 其它用风巷道实际需要风量计算其它用风巷道实际需要风量计算 序号井巷名称瓦斯涌出量 m3 min Si m2 计算风量 m3 min 备注 1消防库无7 9271 28岩巷 19 2瓦斯泵站无7 9271 28岩巷 3二巷乳化泵 房 无7 9271 28岩巷 4六巷乳化泵 房 无7 9271 28岩巷 5 大巷无6 356 7岩巷 合计341 82 所以 Qrl 71 28 71 28 71 28 71 28 56 7 342m3 min 3 7矿井总需风量的确定 根据式 3 1 提供的计算方法 矿井总风量确定如下 Qrs Qcf Qhf Qur Qsc Qrl kaq 970 863 446 200 342 1 18 3329m3 min 4矿井通风能力计算 4 1计算公式 由于该矿井年产量 万 t a 根据 AQ1056 2008 煤矿通风能 力核定标准 5 3 条 采用 由里向外核算法 公式如下 i 4 1 hi AAA cipc 式中 矿井通风能力 104t a pc A 采煤工作面通风能力 104t a ci A 掘进工作面通风能力 104t a hi A 根据矿井总进风量与计算的矿井各用风地点的实际需要风量计 算出采掘工作面个数 矿井总进风量为 4421m3 min 矿井可安排 2 个炮采工作面 工作面 工作面 个煤巷掘进工作面 上付巷 20 4 2单个采煤工作面年产量计算 cicicicicici cbrhlA 4 10330 4 2 式中 第i个采煤工作面年产量 104t a ci A 第i个采煤工作面平均长度 m ci l 第i个采煤工作面煤层平均采高 放顶煤开采时为采 ci h 放总厚度 m 第i个采煤工作面的原煤视密度 t m3 ci r 第i个采煤工作面平均日推进度 m d ci b 第i个采煤工作面回采率 按矿井设计规范和实 ci c 际回采率选取小值 各采煤工作面特征见表 4 1 则采煤工作面通风能力 33 51 104t a ci A 表表 4 14 1 采煤工作面特征表采煤工作面特征表 工作 面名 称 工作 面平 均长 m 平均 采高 m 原煤视 密度 t m3 回收 率 年工 作日 数 d 工 作 面 个 数 日推 进度 m 采 煤 方 法 通风能力 104t a 合计 4 34 3单个掘进工作面年产量计算 hihihihi brSA 4 10330 4 3 21 式中 第i个掘进工作面年产量 104t a hi A 第i个掘进工作面纯煤面积 m2 hi S 第i个掘进工作面的原煤视密度 t m3 hi r 第i个掘进工作面平均日推进度 m d hi b 煤矿煤巷掘进工作面只有 上付巷掘进工作面 特征见表 4 2 则 上付巷掘进工作面通风能力 1 97 104t a hi A 表表 4 24 2 上付巷掘进工作面特征表上付巷掘进工作面特征表 巷道纯煤面 积积 m2 原煤视密度 t m3 日进尺 m 年工作日数 d 工作面个数 通风能力 104t a 根据上述计算结果 采煤工作面通风能力 33 51 104t a ci A 掘进工作面通风能力 1 97 104t a 故 矿井通风能力 hi A hi A 万吨 年 hi AAA cipc 5矿井通风能力验证 5 15 1矿井通风动力验证 目前 矿井主要通风机为 型对旋轴流式通风机 2 台 一台使 用 一台备用 两台主要通风机的实际运行安全 稳定 可靠 合 理 如图 5 1 示 图图 5 15 1 矿井主要通风机测试性能曲线矿井主要通风机测试性能曲线 5 25 2矿井通风网络能力验证 根据 煤矿矿井通风阻力测定报告 可知 矿井通风总阻 22 力为 1794 8Pa 根据 年 月矿井测风月报 矿井主斜井进风 1468 m min 副立井进风 2160m min 大巷进风 454 m min 回风立井回风4436m min 矿井通风等积孔为 5 1 h Q A 19 1 式中 S 矿井等积孔 Q 矿井总进风量 4436m min h 矿井负压 1794 8Pa 代入上式得 2 07 2 1794 860 4421 19 1 19 1 m h Q A 矿井通风等积孔 A 2 07m2 由此可见 该矿井通风方面属于小 阻力矿 通风网络分配合理且与风量相匹配 5 35 3矿井用风地点有矿井用风地点有效风量验证风量验证 经验证该矿井现用风地点的实际配风风量 风速 温度均满足要 求 详见表 5 1 5 45 4矿井稀释瓦斯能力验证 该矿井绝对瓦斯涌出量为 4 44m3 min 矿井总回风量为 4436 m3 min 则此时矿井瓦斯浓度为 4 44 4436 0 10 符合 煤矿安全 规程 2011 版 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 5 2 23 6煤矿通风能力核定结果 煤矿虽然属于煤与瓦斯突出矿井 但没有通风系统不合理 瓦斯超限的区域 且设置了采区专用回风巷 形成了全风压通风系 统 各采区形成了独立完整的通风系统 采掘工作面的实际供风量 超过了原设计 保持现有作业地点瓦斯浓度一般不超过 0 7 不存 在串联通风 扩散通风 采空区通风的用风地点 因此 不存在通 风能力扣减的问题 所以 最后核定矿井的通风能力为 万吨 年 7结论 经对矿井采煤工作面 掘进工作面 硐室和其它用风巷道实 际需风量计算 确定矿井总需风量 3329m3 min 经矿井通风能力计算和矿井通风能力验证 最后核定矿井的 通风能力为 万吨 年 由于 煤矿为资源整合矿井 老空区和老巷多 因此 该 矿井下存在着漏风 应采取如下措施 加强老空区和老巷的探查和管理 通过测风检查漏风的主要 区域和地点 予以堵截漏风 应加强通风设施的管理 对于密闭 风桥 风窗 风门等要 专人管理 定期维护 减少漏风 回采工作面放顶要均匀严实 遇到顶板完整性较好 硬度较 高而可能造成大面积悬顶的情况 要采取措施保证顶板顺利 垮落 确保两巷全部跨落 24 目前 矿井虽然绝对瓦斯涌出量较小 各地点瓦斯浓度较低 但矿井为煤与瓦斯突出矿井 随着向井田深部的开拓开采 矿井瓦 斯涌出量将随之增大 需加强瓦斯治理工作 尤其是强化瓦斯抽放 防治瓦斯突出 保证安全生产 内部资料 仅供参考 内部资料 仅供参考 2 3 1 411 U1A LM324 5 6 7 411 U1B LM324 9 10 8 411 U1C LM324 14 13 12 411 U1D LM324 2 3 1 411 U2A LM324 5 6 7 411 U2B LM324 9 10 8 411 U2C LM324 14 13 12 411 U2D LM324 D1 LED D2 LED D3 LED D4 LED D5 LED D6 LED D7 LED D8 LED R1 100K R2 1K R3 1K R4 1K R5 1K R6 1K R7 1K R8 1K R9 1K R10 1K R11 1K R12 1K R13 1K R14 1K R15 1K R16 1K R17 1K R18 1K VCC GND VCC GND J1 J2 J3 J4 R19 1 2 P1 VCC GND 11 11 9JWKffwvG tYM Jg 6a CZ7H dq8KqqfHVZFedswSyXTy QA9wkxFyeQ djs XuyUP2kNXpRWXmA UE9aQ Gn8xp R 849Gx Gjqv UE9wEwZ Qc UE qYp Eh5pDx2zVkum gTXRm6X4NGpP vSTT ksv 3tnGK8 z89AmYWpazadNu KN MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc vR9CpbK zn Mz849Gx Gjqv UE9wEwZ Qc UE qYp 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