2020年矿井瓦斯抽采达标生产能力核定报告

1、2020年矿井瓦斯抽采达标生产能力核定报告*矿通风区2020年3月2020年矿井瓦斯抽采达标生产能力核定报告审批：矿长：总工程师：通风区长：编制：日期：第一部分矿井概况一、矿井地理位置概况*井田位于山西宁武煤田东北部，地处原平市轩岗镇*村，行政区划属*镇管辖。地理坐标：东经11221，1611225/13，北纬3849/523853/01。该井田北、北东部与刘家梁井田毗邻，北西、西部以710号井田边界拐点连线为界，南、南东部以二沟河及煤层自然露头线为界。井田走向长2.15.65km，倾斜宽3.254.1km,面积17.0386km2。*煤矿位于原平市西北方向38km,交通条件便利。该矿距北同蒲

2、铁路轩岗站3.9km，轩岗石豹沟铁路专用线及公路从井田中部穿过，经由轩岗镇向北通往宁武县、大同市，向南直达原平市、太原市。*井田内部及周边村镇间有简易公路相通。二、矿井通风系统状况*煤矿是*集团*公司下属矿井，矿井设计能力为150万吨，矿井采用主斜副立混合开拓方式，主斜井采用锚喷支护，用于运输原煤、人员出入和矿井进风，进风立井采用混凝土浇注，用于矿井进风，副立井采用混凝土浇注，用于提升矸石、设备材料和人员升降、矿井进风。矿井共有6个井筒，进风立井、副立井、主皮带斜井为进风井，1#回风斜井、2#回风斜井和3#回风斜井为专用回风井。矿井采用分区式通风方式，机械抽出式通风方法，综采工作面采用全负压通

3、风；掘进工作面采用局扇压入式通风。矿井具有完善独立的通风、防尘、防灭火及安全监控系统，通风系统合理，通风设施齐全可靠，满足生产能力核定标准通风能力核定必备条件要求。*矿2019瓦斯等级鉴定矿井绝对瓦斯涌出量为47.37m3/min，相对瓦斯涌出量为18.60m3/1,二氧化碳绝对涌出量为12.43m3/min,二氧化碳相对涌出量4.88m3/1,瓦斯等级鉴定表明为高瓦斯矿井。矿井目前总进风量19680m3/min；总回风量19807m3/min；有效风量18563m3/min；有效风量率94%；全矿井配风合格率达到100%。各采掘工作面及硐室都实现了独立通风,不存在微风、无风区域。各风井通风状

4、况见表10-1-1。各风井通风状况表表10-1-1风井名称风量（m3/min）服务范围进风立井7404213区副立井7951213区、521区主斜井4325221区、513区1#回风斜井5570221区2#回风斜井6993521区3#回风斜井7985213区、513区三、主要通风机情况我矿属大型矿井,矿井通风方式为分区式,通风方法为机械抽出式。矿井共有6井筒,进风立井、副立井、主斜井为进风井,进风立井风量为7404m3/min、副立井风量为7951ms/min、主斜井风量为4325m3/min；1#回风斜井、2#回风斜井和3#回风斜井为专用回风井，1#回风斜井回风量为5570m3/min；2#

5、回风斜井回风量为6993m3/min；3#风斜井回风量为7985m3/min。进风立井、副立井、主斜井基本位于井田中央，1#回风斜井主要通风机型号为FBCDZNq28，电机功率为2X450KW,台工作，一台备用；#回风斜井主要通风机型号为FBCDZN34,电机功率为2X800KW,一台工作，一台备用；3#回风斜井主要通风机型号为FBCDZN34，电机功率为2X800KW,台工作，一台备用。反风均采用风机反转进行。521、221采区均为下山采区，213、513采区为上山采区，采区巷道布置为两进一回。采煤工作面分布明细工作面类别区域层别编号队组综采放顶煤521区52105综采工作面综采队综采放顶煤

6、213区2134备用工作面综采队综采放顶煤221区22113综采工作面综采队掘进工作面分布明细工作面名称队组掘进工艺巷道岩性局扇功率22116顶抽巷开三组综掘煤巷2X15KW22116回风巷掘二队综掘煤巷2X30KW22116进风开三组综掘煤巷2X30KW213轨道延伸开组炮掘UU卄岩巷2X30KW213皮带延伸开组炮掘UU卄岩巷2X30KW513轨道开二组炮掘UU卄岩巷2X30KW513总回风掘三队炮掘UU卄岩巷2X55KWF160断层探巷开七组综掘煤巷2X55KW1010大巷延伸开组炮掘UU卄岩巷2X75KW四、矿井瓦斯抽采系统及装备1、地面瓦斯抽采系统基本情况2015年5月份*煤矿地面瓦

7、斯抽采系统竣工并投入试运行，地面瓦斯抽采泵站由泵房、配电室、水泵室、管道间和值班室组成。抽采泵站配有6台水环式真空泵(型号为:CBF810-2，单台抽采泵电机功率为1000kW,当转速为259r/min，在51kPa、66kPa,工况流量为800m3/min)，设计抽采能力为80m3/min，能满足瓦斯抽采的需要。其中高负压2台工作，2台备用及检修。低负压1台工作，1台备用及检修，水环式真空泵性能规格见下表：真空泵参数一览表型号工况状态吸气压力(kPa)工况状态抽气量(m3/min)电机功率(kW)极限吸气压力(kPa)转速(r/min)供水量(m3/h)备注CBF810-2518001000

8、1825944高负压2运2备CBF810-26680010001825940低负压1运1备2、抽采方式及抽采管路布置高负压瓦斯抽采系统：管路选用螺旋焊接钢管，5#煤层采掘工作面支管规格为D273X6mm，顶抽巷支管规格为D273X6mm。支管从工作面敷设接至专回干管(规格：D720X10mm、D630X10mm)通过管道井至地面主管(规格：D920X20mm),接到地面集中抽采泵站与泵体相联。低负压瓦斯抽采系统：管路选用螺旋焊接钢管，52107综放面上隅角支管规格为D273X6mm，专回干管规格为D630X10mm。22113综放面上隅角支管规格为D273X6mm,专回干管规格为D530X10

9、mm。2134综放面上隅角支管规格为D273X6mm，专回干管规格为D530X10mm。从上隅角接至专回干管通过管道井到地面主管（规格:D920X20mm）,接到地面集中抽采泵站与泵体相联。五、煤矿瓦斯抽采达标生产能力核定（一）根据矿井瓦斯抽采系统能力核定1按矿井瓦斯抽采泵站装机能力核定按式（1）计算核定年产量:pd-pbp0330X1440qX10-41)式中：A】一按矿井瓦斯抽采系统能力核定的年产量，万t/aQ一单台矿井瓦斯抽采泵装机抽采混合量的能力，ms/min；be*矿地面抽放系统现有6台CBF810-2型水环真空泵，其中4台高负压抽放泵，2台低负压抽放泵，其装机抽采混合量的能力均为8

10、10m3/min。q矿井相对瓦斯涌出量，m3/1；按照2019年矿井瓦斯等级鉴定测定结果可知，矿井相对瓦斯涌出量为18.60m3/t。C矿井总回风巷瓦斯浓度；按不超过0.75%计算。1C单台矿井瓦斯抽采泵年平均抽采瓦斯浓度；高负压抽放泵按210%，低负压抽放泵按2.5%计算。p当地大气压力，89.5kPa；dPo标准大气压力，101.325kPa；p单台运行泵的年均运行负压，kPa；高、低负压抽放泵年b均运行负压分别为42kPa、43kPa。Qf矿井最大总回风风量。有多个回风系统的，取所有回风巷风量的总和，19807m3/min；2.0抽采泵富裕系数；k抽采系统工况系数。按实际考察取值，一般取

11、W0.8。计算可得，/IX330X1440X10-4、p0AW0.75%X19807+810X10%X0.8X(89.5-43)1=2=101.325+810X2.5%X0.8X(89.5-42)=2=101.325X330X1440X10-4/18.6=427.21万t/a2按矿井瓦斯抽采主管道系统能力核定按式(2)计算核定年产量：AJcQ+|7-472亍.pd-pb|x330 x1440X10-411f|0.1457丿kp0|q(2)式中D每套抽采主管道系统瓦斯管实际内径，0.92m；高低负压抽放泵对应抽采主管道系统瓦斯管径均为0.92。v每套管道中混合瓦斯的经济流速，m/s,一般取v=5

12、12m/s。取6m/s。k富余系数，一般取1.21.8。按照实际考察管道内气体的流速取值，管道内流速大时取大值，流速小时取小值。取1.2。计算可得，-ACQ+Z(D0.1457vC丿k十X5X10-4AW0.75%X19807+(0.92/0.1457)2X6X10%X(89.5-43)*1.3*1101.325+(0.92/0.1457)2X6X2.5%X(89.542)=1.3=101.325X330X1440/18.6X10-4=406.58万t/a矿井瓦斯抽采系统能力核定按矿井瓦斯抽采泵站能力和抽采主管道系统能力分别核定，取小值406.58万t/a。二)按矿井实际抽采瓦斯量核定矿井上年

13、度实际抽采瓦斯量核定年产量按式(3)计算：3)2A2汀C1Qf+330 x1440 xx10-4q0Q)365x1440丿式中A一按矿井实际抽采瓦斯量核定年产量，万t/a；2Q矿井上年度实际抽采瓦斯量，m3；1423万m3sk矿井超前抽采系数，取1.21.5。取1.311.57m3/t计算可得330 x1440=xx10-4q0q预开采区域瓦斯含量最大煤层应抽瓦斯吨煤含量5/t。取A2-CiQf+365x1440丿AW(0.75%X19807+1423X104=365=1440)X330X1440=18.6X210-4=379.53万t/a得出，矿井瓦斯抽采系统能力核定为406.58万t/a三

14、)按矿井瓦斯抽采率核定按式(4)计算核定年产量：A330 x1440 xQx10-4(4)4q式中A按矿井瓦斯抽采率核定年产量，万t/a；4Q瓦斯抽采达标允许最大矿井绝对瓦斯涌出量，3/min矿井瓦斯抽采率按公式(5)计算：n=Q/(Q+Q)(5)抽采风排抽采统计可知，*矿平均瓦斯抽采量为26.2m3/min,风排瓦斯量为21.5m3/min。计算得出，*矿矿井瓦斯抽采率为54.74%。根据瓦斯抽采达标允许的最大矿井绝对瓦斯涌出可知，当瓦斯抽采率50Wn%值W55，达标允许的最大矿井绝对瓦斯涌出量应在160一300m3/min之间。取200m3/min。按(4)式计算得出，Aq10=821万t

15、/aA330 x1440 x10-44q得出，矿井瓦斯抽采系统能力核定为821万t/a。按矿井瓦斯抽采系统能力、矿井实际瓦斯抽采量、矿井瓦斯抽采率分别核定，并取上述核定结果最小值作为煤矿瓦斯抽采达标生产能力，故*矿瓦斯抽采达标核定生产能力为406.58万t/a。六、瓦斯抽采达标生产能力验证按矿井允许生产工作面个数、采煤工作面瓦斯抽采达标生产能力进行验证，按式(6)进行计算：(6)B二Bxjx330 x10-41式中B煤矿瓦斯抽采达标生产验证能力，万t/a。计算结果取整；B矿井采煤工作面的瓦斯抽采达标生产能力，t/d；j矿井掘进出煤系数，取1.2。矿井采煤工作面的瓦斯抽采达标生产能力是所有达标采

16、煤工作面产量之和，单个采煤工作面的瓦斯抽采达标生产能力按B、B和biciB选取小值。di矿井采煤工作面瓦斯抽采达标生产能力B按照式（7）计算：1B=fmin（B,B,B）1bicidii=1式中B第i个采煤工作面日产量，t/d；biB第i个采煤工作面抽采达标时允许工作面最大日产ci量，单位为t/d；B第i个采煤工作面回风瓦斯浓度达标的工作面最大日产di量，t/d；n核定的采煤工作面个数。按照煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定等规定确定矿井允许生产采煤的最多工作面个数，（不含开采薄煤层保护层的工作面个数）。（一）采煤工作面日产量计算按式（8）计算:B=lxhxpxvxnbibibibibibi式

17、中l第i个采煤工作面平均长度，m；bih第i个采煤工作面煤层平均采高，m。放顶煤开采时为bi采放总厚度；P第i个采煤工作面的原煤视密度，t/m3；biv第i个采煤工作面平均日推进度，m/d；bin第i个采煤工作面回采率，。按矿井实际回采率取值。bi*矿现有22113、52107两个综放工作面和2134备用工作面，其采煤工作面日产量计算参数见表11-1所示。表11-1：*矿采煤工作面日产量计算参数一览表工作面名称倾向长度(m)采放总厚度(m)原煤视密度(t/m3)日推进度(m/d)221131464.81.412.4521071309.81.372.421341906.11.413.2代入(8)

18、式计算得出：22113综采工作面采煤日产量为1593吨；52107综采工作面采煤日产量为1712吨。2134备用工作面采煤日产量为4863吨采煤工作面瓦斯抽采达标生产能力计算根据历年来矿井瓦斯等级鉴定中关于工作面瓦斯涌出量构成预测结果及*矿现场实际统计分析可知，*矿回采工作面瓦斯主要来源于本煤层。按照煤矿瓦斯抽采达标生产能力核定标准规定，对瓦斯涌出量主要来自于开采层的采煤工作面，瓦斯抽采达标生产能力应以表11-3中煤层可解吸瓦斯量对应的工作面日产量计算。表11-3采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量对应的工作面日产量可解吸瓦斯量W/m3/tj抽采达标时允许工作面日产量B/t/ac7.0VW8.0j10006.0VW7.0j250010015.5VW6.0j400025015.0VW5.5j600040014.5VW5.0/800060014.0VW4.5j100008001W10000根据2019年矿井瓦斯等级鉴定结果可知，*矿相对瓦斯涌出量为18.60m3/1,结合煤层瓦斯参数测定结果显示5#层最大煤层瓦斯含量为10.93m3/1,经采取提前预抽，煤层瓦斯含量降低至5.0ma/1,2#层煤层瓦斯含量为4.94ma/1,综合分析可知，*矿煤层可解吸瓦斯量5.0VW5.5ma/1,故*矿矿2#、5#煤层瓦斯抽采达标生产能力j均大于40011/d。（三）采煤工作面回风