2023年度矿井通风能力核定报告（2023版）

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长治有限公司小常煤业

2023年度矿井通风系统能力核定

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2023年10月18日

目录

第一部分：矿井概况3其次部分：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2728

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第一部分：矿井概况

XX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XX省煤炭工业厅《关于长治市2023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〔2023〕391号），XX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。

2023年度矿井瓦斯测定结果为：最大绝对瓦斯涌出量10.58m3/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。

2023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。

2023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。

2023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Q5400－15000m3/min全压H900－4200Pa功率P2×500kW风机轴转速740r/min电机型号YBF630M1-8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9400m3/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简单。

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（六）3号煤层煤尘爆炸性和自燃等级

根据2023年9月9日XX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）分区通风状况

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）瓦斯抽放系统建设状况

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，依照《煤矿瓦斯等级鉴定暂行方法》（安监总煤装〔2023〕162号）要求，我矿开采3号煤层时为高瓦斯矿井。我矿于2023年6月由煤炭科学研究总院沈阳研究院编制的《XX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计报告》，并于2023年9月由XX省煤炭工业厅文件（晋煤瓦发〔2023〕1239号）XX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计的批复；根据省厅矿井瓦斯涌出量预计的批复，我矿于2023年12月由煤炭科学研究总院沈阳研究院编制的《XX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XX省煤炭工业厅（晋煤瓦发〔2023〕421号）文件批复,2023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%。

其次部分：矿井需要风量计算

2023年度采掘巷道布置状况：

2023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。

依照《煤矿生产能力核定标准》、《矿井通风能力核定标准》（AQ1056-2023）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计资料、采掘工作面和通风巷道风流温度预计资料、各种硐室的状况），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合的风速计算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=15.48m2K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3-8-7K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（℃）180长度风量调整系数0.80.8～0.91.01.11.21.30～1.40Q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合的风速进行计算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=15.48m2Q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/minQ采＞4N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/min60×0.25S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合的风速计算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3-8-7K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（℃）1800.80.8～0.91.01.11.21.30～1.40Q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合的风速进行计算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/minQ采＞4N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/min60×0.25S（1）依照瓦斯涌出量计算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/minN——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/minS30216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247.5m3/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）依照瓦斯涌出量计算

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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/minN——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/minS30216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232.5m3/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90m3/min。

Q硐=10×90=900（m3/min）

（2）井下炸药材料库配风必需保证每小时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/minV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

2023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=1012.5m3/min

符合《XX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。依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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Sii巷道纯煤面积，30225运巷15.5m2，30216风巷16.5m2,30216运巷15.5m2；

Lii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。