孟村2022年矿井通风能力核定报告

陕西彬长孟村矿业有限公司2022年通风能力核定报告陕西彬长孟村矿业有限公司通风部2021年12月26日年通风能力核定一、核定依据（一）、《煤矿安全规程》；（二）、《煤矿生产能力核定标准》（安监总煤行〔2014〕61号）；（三）、《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028-2006）（四）、《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005)；（五）、《煤炭法》、《矿山安全法》、《安全生产法》等有关法律、法规。二、矿井概况及通风瓦斯情况（一）矿井概况孟村矿井隶属于陕西彬长矿业集团有限公司，矿井位于陕西省咸阳市长武县境内。井田东西长10.6km，南北宽8.3km，面积63.5986km2，可采面积60.00km2；矿井地质资源量1019.20Mt，可采储量585.08Mt。矿井设计生产能力为600万t/a。生产布局2022年孟村矿生产安排表月份采掘工作面布置元月401102综放工作面、403盘区带式输送机巷、401104运输巷、403109运输巷、403盘区辅运巷、403盘区一回风巷、401盘区集中泄水巷、403盘区水仓、403盘区泵房外部通道（1采8掘）2月401102综放工作面、403盘区带式输送机巷、401104运输巷、403109运输巷、403盘区辅运巷、403盘区一回风巷、直排孔通道、401盘区集中泄水巷、403盘区水仓、403盘区水泵房（1采9掘）3月401102综放工作面、403盘区带式输送机巷、专用安全辅助运输巷、401104运输巷、403109运输巷、403盘区辅运巷、403盘区一回风巷、直排孔通道、401盘区集中泄水巷、403盘区水仓、403盘区泵房外部通道（1采10掘）4月401102综放工作面、403盘区带式输送机巷、专用安全辅助运输巷、401104运输巷、403109运输巷、403盘区辅运巷、403盘区一回风巷、二号主变电所、401盘区集中泄水巷、403盘区水仓、403盘区泵房外部通道（1采10掘）5月401102综放工作面、403盘区辅运巷、403109回风巷联巷、401104运输巷、403109运输巷、403盘区带式输送机巷、403盘区一回风巷、二号主变电所、二号强排硐室、401盘区集中泄水巷、403盘区水仓、403盘区水泵房（1采11掘）6月401102综放工作面、403盘区辅运巷、403109回风巷联巷、401104运输巷、403109运输巷、403盘区带式输送机巷、403盘区一回风巷、二号风井底车场、二号强排硐室、401盘区集中泄水巷、403盘区水仓、403盘区水泵房（1采11掘）7月401102综放工作面、403盘区辅运巷、401104运输巷、403109运输巷、403盘区带式输送机巷、403盘区一回风巷、二号风井底车场、二号强排硐室、401盘区集中泄水巷、403盘区水仓、403盘区水泵房（1采10掘）8月401102综放工作面、403盘区辅运巷、401104运输巷、403109运输巷、403盘区一回风、401103运输巷、二号风井底车场、二号强排硐室、401盘区集中泄水巷、403盘区水泵房（1采9掘）9月401102综放工作面、403盘区辅运巷、401104运输巷、403109运输巷、403盘区联络巷、401103运输巷、二号风井底车场、二号强排硐室、401盘区集中泄水巷、403盘区变电所（1采9掘）10月401102综放工作面、403盘区辅运巷、401104运输巷、403109运输巷、401103运输巷、二号风井底车场、401盘区集中泄水巷、403盘区变电所（1采7掘）11月401102综放工作面、401103备采工作面、403109回风巷、401104运输巷、403109运输巷、二号风井底车场、401盘区集中泄水巷（1采1备5掘）12月401102综放工作面、401103备采工作面、403109回风巷、401104运输巷、403109运输巷、二号风井底车场、401盘区集中泄水巷（1采1备5掘）根据2022年孟村矿井采掘生产安排，2022年6月矿井采掘工作面布置最多为1个采面，11个掘进工作面。（三）矿井通风、瓦斯情况矿井采用中央并列式通风方式，机械抽出式通风方法。风井安装两台FBCDZ№38/2×630型隔爆对旋轴流式通风机，一用一备。风量：12000-22800m3/min，风压：450-4200Pa，转速：94r/min，电压等级：10KV。目前矿井主扇排风量17856m³/min，总进风量17990m3/min，总回风量17679m3/min，负压为2480Pa，等积孔为7.11m2。矿井属高瓦斯矿井，绝对瓦斯涌出量为25.4m3/min，绝对二氧化碳涌出量为9.71m3/min。401103运顺掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0.68m3/min，绝对二氧化碳涌出量为0.34m3/min。三、矿井通风能力核定（一）矿井需要风量计算矿井需风量应按各采煤、掘进工作面、硐室及其他巷道等用风地点分别进行计算，其计算公式为：Q矿≥（∑Q采+∑Q备+∑Q掘+∑Q尾气+∑Q硐+∑Q其它）×K（m3/min）式中∑Q采—采煤工作面实际需风量的总和，m3/min；∑Q掘—掘进工作面实际需风量的总和，m3/min；∑Q备—备采工作面实际需风量的总和，m3/min；∑Q尾气—稀释尾气实际需风量的总和，m3/min；∑Q硐—所有独立通风硐室风量的总和，m3/min；∑Q其他—其他巷道需风量的总和，m3/min；K—矿井风量备用系数，抽出式取1.15-1.2。1、采煤工作面需风量计算在计算采煤工作面实际需风量，应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作人员和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值，同时应加上胶轮车运行期间所需的最大风量。（1）按气象条件计算Qfi=60×0.7vciSvikfhikfli式中：vi—第i个采煤工作面风速，按采煤工作面空气温度从表3-1中选取，单位为米每秒（m/s）；Svi—第i个采煤工作面平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，单位为平方米（m2）；kfhi—第i个采煤工作面采高风量调整系数，按表3-2取值；kfli—第i个采煤工作面长度风量调整系数，按表3-3取值；0.7—采煤工作面有效通风断面系数。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／℃采煤工作面风速／（m·s-1）＜201.020-231.0-1.523-261.5-1.826-281.8-2.528-302.5-3.0表3-2采煤工作面采高调整系数采煤工作面采高m采煤工作面采高风量调整系数＜201.02.0-2.51.1＞2.5及放顶煤工作面1.2表3-3采煤工作面长度调整系数采煤工作面长度m采煤工作面长度风量调整系数＜1501.0150-2001.0-1.3200-2501.3-1.5＞2501.5-1.7则401102采煤工作面需风量为：Qfi=60×0.7vciSvikfhikfli=60×0.7×1.0×15.8×1.2×1.3=1035m3/min（2）按照瓦斯涌出量计算Qfi=125×qgfi×Kgfi=125×2×1.6=400m3/min式中：125—按采面工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8％的换算系数。qgfi—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；401102工作面取2m3/min。Kgfi—采煤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，最大绝对瓦斯涌出量和月平均绝对瓦斯涌出量的比值；取值可参考表3-4采煤工作面采煤方法采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数综采工作面1.2-1.6炮采工作面1.4-1.0水采工作面2.0-3.0（3）按工作面车辆千瓦数计算Q采401102=4×W=4×3×60=720m³/min式中:Q采：工作面配风量，m3/min；W：工作面同时工作的车辆功率，工作面选用3台自卸式防爆胶轮车(60kw)。（4）按工作人员数量验算Q采401102≥4×N采式中：4—每人需风量，4m3/min；N采—采煤工作面同时工作的最多人数，取40人。则401102工作面采煤工作面所需风量为：Q采401102=160m3/min（5）按风速进行验算由以上计算可知，401102工作面配风量最大值取1035m3/min；按风速进行验算，其公式为：15Svi＜Q采401102＜240×Svi式中：Svi—采煤工作面有效断面积，经过计算401102工作面取15.8m2；则：401102工作面15Svi＜Q采401102＜240×Svi15×15.8＜Q采401102＜240×15.8（m3/min）237＜1035＜3792（m3/min）可见，401102工作面配风量符合《煤矿安全规程》要求。采煤工作面总风量Q采401102=1035m3/min。2、掘进工作面需风量计算每个掘进工作面实际需风量，应按瓦斯、人员、爆破后的有害气体产生量以及局部通风机的实际吸风量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：Qdi=125×qgdi×kgdi式中：qgdi—第i个掘进工作面回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；kgdi—第i个掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。其含义和观测方法与采煤工作面的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数相似。通常，综掘工作面取kgdi=1.5-2.0，炮掘工作面取kgdi=1.8-2.5；125—按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8％的换算系数。（2）按炸药量计算：①一级煤矿许用炸药：Qdi=25Ai（m3/min）②二、三级煤矿许用炸药：Qdi=10Ai（m3/min）式中：Ai—第i个掘进工作面1次爆破所用的最大炸药量，kg。按上述条件计算的最大值，确定局部通风机吸风量。（3）按局部通风机实际吸风量计算：①无瓦斯涌出的岩巷：Qdi=QsIi+9Si（m3/min）②有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷：Qdi=QsIi+15Si（m3/min）式中：Qs—第i个掘进工作面局部通风机的实际吸风量，m3/minIi—第i个掘进工作面同时通风的局部通风机台数；Si—第i个掘进工作面局部通风机至掘进工作面回风口之间巷道的净断面面积，㎡。（4）按工作面车辆千瓦数计算Qdi=4Pi式中:Qdi：工作面配风量，m3/min；Pi：工作面同时工作的车辆功率，KW。（5）按工作人员数量验算：Qdi≥4N（m3/min）式中：N—第i个掘进工作面同时工作的最多人数。（6）按风速进行验算：①验算最小风量：无瓦斯涌出的岩巷：Qdi≥9Si（m3/min）有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷：Qdi≥15Si（m3/min）②验算最大风量：Qdi≤240Si（m3/min）式中：Si—第i个掘进工作面巷道的净断面积，m2。（7）403盘区辅运巷（见表3-5）表3-5403盘区辅运巷需风量计算表序号分项计算公式风量（m³/min）1瓦斯涌出量Qdi=125×qgdi×kgdi=125×1.8×24502工作人员验算Qdi≥4N=4×18723矿用防爆柴油机车需风量计算Qei＝∑4Pi=4×471884局扇实际吸风量Qdi=QsIi+15Si=550×1+15×18820由以上计算可知，风机前配风量最大值取820m3/min，风筒出口风量不小于450m3/min。按风速进行验算，其公式为：15Si＜Qdi＜240Si式中：Si—掘进工作面巷道的净断面积，取23.7m2；则：15Si＜Qdi＜240Si15×23.7＜450＜240×23.7m3/min355.5＜450＜5688m3/min符合《煤矿安全规程》要求。（8）403109回风巷联巷（见表3-6）表3-6403109回风巷联巷需风量计算表序号分项计算公式风量（m³/min）1瓦斯涌出量Qdi=125×qgdi×kgdi=125×1.8×24502工作人员验算Qdi≥4N=4×18723矿用防爆柴油机车需风量计算Qei＝∑4Pi=4×471884局扇实际吸风量Qdi=QsIi+15Si=550×1+15×18820由以上计算可知，风机前配风量最大值取820m3/min，风筒出口风量不小于450m3/min。按风速进行验算，其公式为：15Si＜Qdi＜240Si式中：Si—掘进工作面巷道的净断面积，取20.1m2；则：15Si＜Qdi＜240Si15×20.1＜450＜240×20.1m3/min301.5＜450＜4824m3/min符合《煤矿安全规程》要求。（9）401104运输巷（见表3-7）表3-7401104运输巷需风量计算表序号分项计算公式风量（m³/min）1瓦斯涌出量Qdi=125×qgdi×kgdi=125×1.8×24502工作人员验算Qdi≥4N=4×18723矿用防爆柴油机车需风量计算Qei＝∑4Pi=4×471884局扇实际吸风量Qdi=QsIi+15Si=550×1+15×18820由以上计算可知，风机前配风量最大值取820m3/min，风筒出口风量不小于450m3/min。按风速进行验算，其公式为：15Si＜Qdi＜240Si式中：Si—掘进工作面巷道的净断面积，取18.9m2；则：15Si＜Qdi＜240Si15×18.9＜450＜240×18.9m3/min283.5＜450＜4536m3/min符合《煤矿安全规程》要求。（10）403109运输巷（见表3-8）表3-8403109运输巷需风量计算表序号分项计算公式风量（m³/min）1瓦斯涌出量Qdi=125×qgdi×kgdi=125×1.8×24502工作人员验算Qdi≥4N=4×18723矿用防爆柴油机车需风量计算Qei＝∑4Pi=4×471884局扇实际吸风量Qdi=QsIi+15Si=550×1+15×18820由以上计算可知，风机前配风量最大值取820m3/min，风筒出口风量不小于450m3/min。按风速进行验算，其公式为：15Si＜Qdi＜240Si式中：Si—掘进工作面巷道的净断面积，取18.9m2；则：15Si＜Qdi＜240Si15×18.9＜450＜240×18.9m3/min283.5＜450＜4536m3/min符合《煤矿安全规程》要求。（11）403盘区带式输送机巷（见表3-9）表3-8403盘区带式输送机巷需风量计算表序号分项计算公式风量（m³/min）1瓦斯涌出量Qdi=125×qgdi×kgdi=125×1.8×24502工作人员验算Qdi≥4N=4×18723矿用防爆柴油机车需风量计算Qei＝∑4Pi=4×471884按使用炸药量计算Qdi=10Ai=10×393905局扇实际吸风量Qdi=QsIi+15Si=550×1+15×18820由以上计算可知，风机前配风量最大值取820m3/min，风筒出口风量不小于450m3/min。按风速进行验算，其公式为：15Si＜Qdi＜240Si式中：Si—掘进工作面巷道的净断面积，取23.7m2；则：15Si＜Qdi＜240Si15×23.7＜450＜240×23.7m3/min355.5＜450＜5688m3/min符合《煤矿安全规程》要求。（12）403盘区一回风（见表3-10）表3-10403盘区一回风需风量计算表序号分项计算公式风量（m³/min）1瓦斯涌出量Qdi=125×qgdi×kgdi=125×1.8×24502工作人员验算Qdi≥4N=4×18723矿用防爆柴油机车需风量计算Qei＝∑4Pi=4×471884局扇实际吸风量Qdi=QsIi+15Si=550×1+15×18820由以上计算可知，风机前配风量最大值取820m3/min，风筒出口风量不小于450m3/min。按风速进行验算，其公式为：15Si＜Qdi＜240Si式中：Si—掘进工作面巷道的净断面积，取23.7m2；则：15Si＜Qdi＜240Si15×23.7＜450＜240×23.7m3/min355.5＜450＜5688m3/min符合《煤矿安全规程》要求。（13）二号风井底车场（见表3-11）表3-11二号风井底车场需风量计算表序号分项计算公式风量（m³/min）1瓦斯涌出量Qdi=125×qgdi×kgdi=125×1.0×22502工作人员验算Qdi≥4N=4×18723矿用防爆柴油机车需风量计算Qei＝∑4Pi=4×471884按使用炸药量计算Qdi=10Ai=10×393905局扇实际吸风量Qdi=QsIi+15Si=550×1+15×18820由以上计算可知，风机前配风量最大值取820m3/min，风筒出口风量不小于390m3/min。按风速进行验算，其公式为：15Si＜Qdi＜240Si式中：Si—掘进工作面巷道的净断面积，取23.7m2；则：15Si＜Qdi＜240Si15×23.7＜390＜240×23.7m3/min355.5＜390＜5688m3/min符合《煤矿安全规程》要求。（14）二号强排系统（见表3-12）表3-12二号强排系统需风量计算表序号分项计算公式风量（m³/min）1瓦斯涌出量Qdi=125×qgdi×kgdi=125×1.0×22502工作人员验算Qdi≥4N=4×18723矿用防爆柴油机车需风量计算Qei＝∑4Pi=4×471884按使用炸药量计算Qdi=10Ai=10×393905局扇实际吸风量Qdi=QsIi+15Si=450×1+15×18720由以上计算可知，风机前配风量最大值取720m3/min，风筒出口风量不小于390m3/min。按风速进行验算，其公式为：15Si＜Qdi＜240Si式中：Si—掘进工作面巷道的净断面积，取18m2；则：15Si＜Qdi＜240Si15×18＜390＜240×18m3/min270＜390＜4320m3/min符合《煤矿安全规程》要求。（15）401盘区集中泄水巷（见表3-13）表3-13401盘区集中泄水巷所需风量计算表序号分项计算公式风量（m³/min）1瓦斯涌出量Qdi=125×qgdi×kgdi=125×1.2×22752工作人员验算Qdi≥4N=4×18723按使用炸药量计算Qdi=10Ai=10×202004局扇实际吸风量Qdi=QsIi+15Si=450×1+15×18720由以上计算可知，风机前配风量最大值取720m3/min，风筒出口风量不小于275m3/min。按风速进行验算，其公式为：15Si＜Qdi＜240Si式中：Si—掘进工作面巷道的净断面积，取13m2；则：15Si＜Qdi＜240Si15×13＜275＜240×13m3/min195＜275＜3120m3/min符合《煤矿安全规程》要求。（16）403盘区水仓（见表3-14）表3-14403盘区水仓所需风量计算表序号分项计算公式风量（m³/min）1瓦斯涌出量Qdi=125×qgdi×kgdi=125×1.8×24502工作人员验算Qdi≥4N=4×18723矿用防爆柴油机车需风量计算Qei＝∑4Pi=4×471884局扇实际吸风量Qdi=QsIi+15Si=550×1+15×18820由以上计算可知，风机前配风量最大值取820m3/min，风筒出口风量不小于450m3/min。按风速进行验算，其公式为：15Si＜Qdi＜240Si式中：Si—掘进工作面巷道的净断面积，取18.9m2；则：15Si＜Qdi＜240Si15×18.9＜450＜240×18.9m3/min283.5＜450＜4536m3/min符合《煤矿安全规程》要求。（17）403盘区水泵房（见表3-15）表3-15403盘区水泵房所需风量计算表序号分项计算公式风量（m³/min）1瓦斯涌出量Qdi=125×qgdi×kgdi=125×1.2×22752工作人员验算Qdi≥4N=4×18723按使用炸药量计算Qdi=10Ai=10×393904局扇实际吸风量Qdi=QsIi+15Si=450×1+15×18720由以上计算可知，风机前配风量最大值取720m3/min，风筒出口风量不小于390m3/min。按风速进行验算，其公式为：15Si＜Qdi＜240Si式中：Si—掘进工作面巷道的净断面积，取23.7m2；则：15Si＜Qdi＜240Si15×23.7＜390＜240×23.7m3/min355.5＜390＜5688m3/min符合《煤矿安全规程》要求。∑Q掘=820×8+720×3=8720m3/min。3、硐室需风量计算（1）401盘区变电所风量计算==300m3/min（2）401盘区水泵房==125m3/min（3）强排硐室==150m3/min（4）403盘区变电所==200m3/min式中Qri第i个机电硐室的需风量，单位为立方米每分钟（m³/min）—机电硐室中运转的电动机（或变压器）总功率（按全年中最大值计算），单位为千瓦（kW）；—机电硐室发热系数。可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转时的实际发热量转换为相当于电气设备作无用功的系数确定，也可按表5取值；—空气密度，单位为千克每立方米（kg/m³）一般取=1.20；—空气的定压比热，单位为千焦每千克开尔文，一般取=1.0006；—机电硐室的进、回风流的温度差，K。表3-14机电硐室发热系数（）取值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其他硐室：其他独立通风硐室的需风量可取60m3/min-80m3/min，或按经验值选取。表3-15井下硐室需风量表参数硐室名称Q（m3/min）备注401盘区变电所300401盘区水泵房125强排硐室150403盘区变电所200爆破材料库200∑Q硐=300+125+150+200+200=975m3/min5、稀释胶轮车尾气需风量煤矿井下使用柴油机车和无轨防爆胶轮车做辅助运输，会排出大量的有害气体（尾气），需要利用新鲜风流进行稀释，以保证工作环境中空气的质量。稀释尾气所需风量的计算公式为：Qei=式中：Q尾气i—第i个地点柴油机尾气排放稀释需要的风量，m3/min；4—每一Hp每分钟应供给的最低风量，m3/min；Pi—第i个地点柴油机的功率，kW；经核查在正常生产时，井下最多同时使用5台防爆胶轮车功率为60kW。则稀释尾气需风量为：∑Q防爆胶轮车=4×Pi×ki（m3/min）=4×60×5=1200m3/min防爆胶轮车行驶巷道风量验算：井下防爆胶轮车行驶巷道：中央一辅运8112m3/min、中央二辅运6425m3/min，401盘区辅运巷5333m3/min，403盘区辅运巷3328m3/min。中央一辅运同时行驶防爆胶轮车5辆，需风量4×60×5=1200m3/min＜8112m3/min,符合规定。中央二辅运同时行驶防爆胶轮车5辆，需风量4×60×5=1200m3/min＜6425m3/min,符合规定。401盘区辅运巷同时行驶防爆胶轮车2辆，需风量4×60×2=480m3/min＜5333m3/min,符合规定。403盘区辅运巷同时行驶防爆胶轮车3辆，需风量4×60×3=720m3/min＜3328m3/min,符合规定。6、其它巷道需风量按ΣQ采、∑Q备、ΣQ掘、ΣQ硐四项总风量之和的5%选取。即：ΣQ其它=（ΣQ采＋ΣQ掘+ΣQ硐）×5%=（1035+8720+975）×5%=536.5m3/min（二）矿井需风量计算根据以上计算结果，矿井需风量为：Q矿=（∑Q采401102+∑Q尾气+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）·K=(1035+1200+8720+975+536.5)×1.2=14959.8m3/min式中：K—矿井风量备用系数，因矿井为高瓦斯矿井，又为抽出式通风，所以取1.2。根据矿井布置一个采煤工作面、十个掘进工作面、四个独立通风硐室，使用防爆胶轮车进行辅助运输以及其它用风地点的需风量来计算矿井所需总风量为14959.8m3/min，小于矿井总进风17990m3/min，满足矿井安全生产所需风量。三、矿井通风能力计算矿井通风能力核定有总体核算法和由里向外核算法两种方法计算。总体核算法适用产量在30万t/a以下矿井使用，由里向外核算法适用产量在30万t/a及以上矿井使用。为此本次矿井通风能力核定选择由里向外核算方法进行。（一）计算公式根据《煤矿生产能力核定标准》计算矿井通风能力公式如下：p采i—第i个采煤工作面正常生产条件下的当年生产量，万t；p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，万t/a；m1—采煤工作面的数量，个；m2—掘进工作面的数量，个。（二）单个采煤工作面正常生产条件下年产量计算式中：Aci—第i个采煤工作面正常生产条件下年产量，万t/a；lci—第i个采煤工作面平均长度，m；hci—第i个采煤工作面煤层平均采高，放顶煤开采时为采放总厚度，m；rci—第i个采煤工作面的原煤视密度，t/m3；bci—第i个采煤工作面正常生产条件下平均日推进度，m/d；cci—第i个采煤工作面回采率，%。按矿井设计规范和实际回采率选取小值。401102工作面产量计算A=330×10-4×180×14×1.36×6.4×90%=651