通风能力核定报告

郑新双鑫（新密）煤业有限公司通风能力核定报告河南省瓦斯治理研究院有限公司

二。一六年十月委托书河南省瓦斯治理研究院有限公司：现委托贵单位对我矿通风能力进行核定工作，并提交《郑新双鑫（新密）煤业有限公司通风能力核定报告》。技术负责人（签字）：矿方负责人（签字）：单位（公章）：承诺书河南省瓦斯治理研究院有限公司：我单位在此次通风能力核定中，所提供的一切资料保证完全真实、可靠。特此承诺。技术负责人（签字）：行政负责人（签字）：单位（公章）：项目负责人：杨光辉编制人员：陈冰韩永光周德建沈利祥校核：沈玮萌审核：黄继亮审定：梁安民目录TOC\o"1-5"\h\z前言 11矿井概况 31.1井田开拓开采现状 31.2矿井开采方式 41.3瓦斯等级与煤层发火倾向 41.4矿井通风系统及阻力概况 42矿井通风能力核定 63井下各用风地点需要风量验算 83.1计算方法 83.2计算结果 123.3矿井各用风地点计算需要风量与实测风量的分析比较......154矿井通风能力验证 165能力核定结果 17附件：1、 采矿许可证2、 河南省工业和信息化厅关于2015年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复（豫工信煤【2016】32号）附表：矿井通风能力核定表；通风能力核定汇总表；实测风量与计算需风量表。附图：矿井主扇风机特性曲线及运行工况图通风系统图刖言煤矿井下生产包括采煤、掘进、提升、运输、通风、排水等多个生产环节，通风是整个生产环节中保障矿井安全生产的一个重要环节。由于受生产条件的制约矿井井下自然灾害严重伤亡事故较多。而及时、准确地获得和控制全矿井通风环境技术参数，则是实现安全生产和提高生产效率的重要保障。一个良好的矿井通风系统是保证矿井安全高效生产的前提与基础。矿井通风系统是由通风机装置、通风网络与各种通风设施等所组成的。而通风系统是否合理，与通风机装置的性能及与之匹配的井下网络系统有着密切的关系。要保证矿井通风系统处于良好的运行状态，就必须使矿井主要通风机在最佳工况点运行，就必须掌握全矿井井下通风网络中的各种通风基础技术参数。全矿井通风阻力指的是由井筒、巷道及通风构筑物构成的通风网路所产生的通风总阻力，它是衡量矿井通风能力的重要指标，影响矿井通风阻力大小的因素很多，有井巷断面的大小、井巷支护状况、通风距离的长短、井下分区网络布置的合理性及风量调节方法的合理性等诸多因素。随着矿井开采过程的变化，矿井通风阻力的大小和分布也会发生变化。因此，经常了解和掌握矿井通风阻力大小和分布状况，是进行矿井通风科学管理、风量调节和通风设计的根本依据。所以，《规程》第119和明确规定：新井投产前必须进行1次矿井通风阻力测定，以后每3年至少进行1次。矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定。通过矿井通风阻力测定，可以达到下列目的：（1） 了解通风系统中阻力分布情况，发现通风阻力较大的区段和地点，了解矿井井巷的维护状况，了解矿井通风能力与潜力，便于正确调节风量以满足生产的需要，确保矿井通风系统经济合理地运行；（2） 提供紧密结合矿井实际的井巷通风阻力系数和风阻值，使通风设计与计算更切合实际，使风量调节有可靠的依据；（3） 为调节风压法控制火灾提供必须的基础资料，使这一方法的应用更合理、有效；（4） 为发生事故时制定灾变处理计划提供重要的基础资料；（5） 为矿井通风自动化及矿井通风系统优化、改造提供基础数据等。1矿井概况1.1井田开拓开采现状郑新双鑫（新密）煤业有限公司，位于新密市米村镇于湾村，隶属于郑煤集团有限公司。该矿现开采二1煤层，煤层平均厚度3.5m。矿井设计生产能力15万吨/年，剩余服务年限5.1年。井田面积0.2698km2。矿井目前保有资源储量187.3万吨，可采储量74.56万吨。矿井正常涌水量16m3/h，最大涌水量32m3/h。该矿井为瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量0.46m3/min，相对涌出量2.01m3/t。煤层属111类不易自燃煤层。煤尘具有爆炸危险性，爆炸指数为16.17%。该矿井采用立井开拓方式。主井安装JK-2.0X1.2型双滚筒提升机一台，装备一对DL-2t非标箕斗提煤；副井安装2JTP-1.6X1.2型双滚筒提升机一台，装备0.75t非标罐笼，担负上下人员和材料。井下的原煤运输采用胶带输送机连续运输的方式。皮带均为阻燃胶带，胶带输送机综合保护配备齐全。矿井正常渗水量16m3/h，最大渗水量32m3/h。矿井主排水系统采用一级排水，在副井底中央泵房内安装3台D46-30X10型水泵，最大排水能力84.2m3/h。沿主井铺设两趟D80mm的排水管路。矿井在地面安装有两台双螺杆空压机，双回路供电，型号：LGH-16/8G,16m3/min,90kW电机，无储气罐。2016年9月23日，压风设备经河南省煤矿安全监察局矿用安全产品检验中心检验合格。副井地面构筑有容量为400m3的蓄水池，井上下共安装消防洒水管路2352m，其中主管路1350m，采用®57x3.5mrfW路，井下开采掘工作面，主要运输巷、回风巷均按要求铺设消防洒水管路，管路每50m设一三通阀门，向各工作地点供水。井下采掘工作面及大巷设置有喷雾洒水装置和综合防尘设施；设有5组隔爆水棚。矿井安装KJ95N型监测监控系统，覆盖井下所有采、掘、运地点。矿井安装的KJ125型人员定位系统，可达到对井下的全员覆盖。矿井目前的生产调度及通信系统，满足矿井生产和对外联系的要求。1.2矿井开采方式根据煤层赋存条件，结合现有生产环节和管理水平，全矿井为一个采区，一个回采工作面和二个煤巷掘进工作面。平均煤厚2.5米左右。回采工作面支护采用DZ-28/100型单体液压支柱，HDC-2400n型钢梁对子棚支护顶板，一次采全高，最大控顶距3.2m，最小控顶距2.4m。1.3瓦斯等级与煤层发火倾向根据矿井提供的鉴定资料，郑新双鑫（新密）煤业有限公司瓦斯鉴定属瓦斯矿井；二1煤层具有煤尘爆炸危险性；自燃倾向为III类，属不易自燃煤层。1.4矿井通风系统及阻力概况矿井通风方式为中央并列式，抽出式通风方法，主井通风，副井回风。在副井地面安装2台FBCDZ诋16型轴流式对旋风机，一备一用，电机功率为2x55Kw。矿井的总进风量30.20m3/s，有效风量27.27m3/s，总回风量31.77m3/s，负压596.05Pa，等积孔为1.55m2，矿井通风难易程度属中等。2矿井通风能力核定根据国家安全生产监察管理总局发布的《AQ1056-2008煤矿通风能力核定标准》对郑新双鑫（新密）煤业有限公司进行通风能力核定。郑新双鑫（新密）煤业有限公司设计生产能力为15万吨/年，属瓦斯矿井，本次核定采用总体核算法。矿井通风能力计算方法采用总体核算法，对于实际产量在30x104t/a以下矿井使用公式一（适用于低瓦斯矿井）进行计算，计算公式如下：A=330x10-4_四_

庭 九-¥式中：A〃c一矿井初步计算的通风能力，104t/a；Qai——矿井总进风量，m3/min，矿井实际风量应满足矿井的总需要风量，按核定时矿井总进风量计算；qra——平均日产吨煤需要的风量，m3/min；q——瓦斯矿井通风能力系数；330——矿井年工作日。平均日产吨煤需要风量的计算公式如下：q=°raraA式中：Q'ra—矿井上年度实际需要风量，m3/min；A'——矿井上年度平均日产煤量，toa）参数选取和计算时，首先应对上年度矿井供风量的安全、合理、经济性进行认真分析与评价，对上年度生产安排的合理性进行必要的分析与评价，对串联和瓦斯超限等因素掩盖的吨煤供风量不足要加以修正，并应考虑近3年矿井生产情况和通风系统的变化，取其合理值；如果由于地质构造、煤层赋存条件发生变化，或技术改造时间短，或采煤工艺变化（由分层开采变为一次采全高），或采煤机械化程度变化（如由炮采变为机采）生产变化很大时，可以用生产变化后核定前三个月的矿井实际产量和矿井实际需要风量，计算平均日产吨煤需要的风量。b） 矿井上年度因风量不足发生通防事故的，平均日产吨煤需要的风量增加10%〜20%。c） 、——矿井通风能力系数选取矿井通风能力系数选取1.30〜1.50。当矿井等积孔小于1m2时，、取1.50，矿井等积孔小于2m2且大于1m2时，、取1.40；矿井等积孔大于2m2时，kva取1.30。郑新双鑫（新密）煤业有限公司矿井通风能力：平均日产吨煤 出=150000（t）/330（天）=455t/天o平均日产吨煤需要风量 九=1634（m3/min）-455（t/天=3.591m3/t）通风能力 A^c=330x10-4x1852/（2.8076x1.4）=15.54万t/a经计算，郑新双鑫（新密）煤业有限公司矿井通风能力为15.54万t/ao3井下各用风地点需要风量验算3.1计算方法（一）采煤工作面需要风量1）按气象条件计算：Q采=。基本顽采高*K采面长xK温度式中：Q采一采煤工作面需要风量m3/min；Q基本=工作面有效断面平均值x70%x适宜风速K采高一回采工作面采高2m，调整系数取1.1，K采面长一工作面斜长50m，取调整系数取1.0，K温—回采工作面实测温度20°C，调整系数取1.0。表1K采高一回采工作面采高调整系数2Z 直采 高<2.02.0〜2.52.5〜5.0及放顶煤面系数（K采高）1.01.11.5表2K采面长一回采工作面长度调整系数回采工作面长度（m）80〜150150〜200>200长度调整系数（K长）1.01.0〜1.31.3〜1.5表3K温一回采工作面温度与对应风速调整系统回采工作面空气温度（C）采煤工作面风速（m/s）配风调整系数K温<180.3〜0.80.9018〜200.8〜1.01.0020〜231.0〜1.51.00〜1.1023〜261.5〜1.81.10〜1.2526〜281.8〜2.51.25〜1.428〜302.5〜3.01.4〜1.62） 按工作面温度选择适宜的风速计算Q采=60xV采xS采（m3/min）式中：V采一采煤工作面的风速m/s，该工作面实测温度为20°C,风速应取1.0m/s；S采一采煤工作面的平均断面m2,3） 按工作面同时作业人员和炸药消耗量计算需要风量按工作面同时作业人员Q采>4N（m3/min）按《规程》规定每人供风量不小于4m3/min,N一工作面同时作业最多人数。炸药消耗量计算Q采>25A式中：25—按《规程》每千克炸药供风量25m3/min,A——次爆破炸药最大用量，作业规程规定一次最大用药量为10kg,4）按风速进行验算如下：15S＜Q采＜240S式中：S一采煤工作面平均断面积，15—240常数，（二）掘进工作面所需风量1） 按瓦斯涌出量计算Q掘=100xq掘gXK掘通g式中：q掘g一掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量m3/min；K掘通&一掘进工作在瓦斯涌出不均匀的备用风量系数；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。2） 按照二氧化碳涌出量计算Q掘=67用掘cxK掘通c式中：q掘一掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量掘Cm3/min；K掘通＜一掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数；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。3） 按局部通风机实际吸风量计算需要风量Q«=Q扇斗+其Q掘一局部通风机实际吸风量。Ij一掘进工作面同时送风的局部通风机台数，该矿掘进工作面使用1台；S一局部通风机安设地点的巷道断面积4） 按掘进工作面同时作业人数计算需要风量：Q掘>4N（m3/min）式中：4—《安全规程》规定，每人最少的供风量为4m3/min，N一每个掘进工作面同时作业最多人数。5） 按风速进行验算煤巷掘进最低风量：Q煤巷>15S掘（m3/min）式中：S掘一掘进工作面的断面积，煤巷掘进最高风量Q掘<240S（三）硐室需要风量该矿井有独立通风系统的硐室是井底泵房、变电所、消防材料库、采区泵房、变电所。（四） 其它巷道实际需要风量、Q其它=（ZQ采+ZQ掘+ZQ硐）X5%（五） 该矿井需要风量Q矿=（ZQ采+ZQ掘+ZQ硐+ZQ其它）xK通式中K矿通一矿井通风系数，按规定抽出式K矿通取1.15〜1.2。3.2计算结果该矿为低瓦斯矿井，矿井设置一个11012采煤工作面。11012采煤工作面最大控顶距3.2m，最小控顶距2.4m，工作面实际采高2m，平均有效断面积5.6m2，工作面斜长50m，实测工作面空气温度为20°C,瓦斯绝对涌出量为0.52m3/min，CO2绝对涌出量为0.62m3/min，工作面工作人数为39人。回采工作面需要风量，要求按工作面气象条件、瓦斯及CO2涌出和爆破后的有害气体产生量，工作面气温、风速和人数等规定进行计算，取其中最大值。11012采煤工作面需要风量如下：1） 按气象条件计算：Q采=。基本*K采高xK温度=3.2mx2mx1m/s（适宜风速）x60x1.1x1.0x1.0=422.4m3/min 取423m3/mino2） 按工作面温度选择适宜的风速计算Q采=60xV采xS采（m3/min）S采=（3.2+2.4）:2x2=5.6m2,Q采=60x1.0x5.6=336m3/min3） 按工作面同时作业人员和炸药消耗量计算需要风量按工作面同时作业人员Q采＞4N（m3/min）=4x39=156m3/min炸药消耗量计算Q采>25A=25x10=250m3/min4）按风速进行验算如下：15S<Q采<240S15x5.6<423<240<5.684m3/min<423m3min<1344m3/min采煤工作面的需要风量按以上四项计算分别为423m3/min,336m3/min，156m3/min和250m3/min，取其中最大值为423m3/mino11012工作面符合规定要求需风量为423m3/min。（二）掘进工作面所需风量掘进工作面有11进风上山巷探巷和11回风上山巷探巷2个煤巷掘进工作面。掘进工作面参数：瓦斯绝对涌出0.44m3/min，瓦斯涌出不均衡系数为1.5；CO2绝对涌出量0.62m3/min,CO2涌出不均衡系数为1.5,工作面最多人数为14人，巷道有效断面9m2。1）按照瓦斯涌出量计算：Q掘=100xq掘*掘通g=100x0.44x1，5=66m3/min2）按照二氧化碳涌出量计算：Q掘=67xq掘通c=67x0.Q掘=67xq3）按局部通风机实际吸风量计算需要风量Q掘=。扇xIi+15S=180x1+15x9=315m3/min4）按掘进工作面同时作业人数计算需要风量：Q掘>4N(m3/min)

式中：4—《安全规程》规定，每人最少的供风量为4m3/min,

N一每个掘进工作面同时作业最多人数为14人。贝「Q掘＞4x14=56m3/min一个掘进工作面需风量，据以上三项计算为66m3/min、62.31m3/min、315m3/min、56m3/min，取最大值315m3/mino5）按风速进行验算煤巷掘进最低风量：Q煤巷＞15S掘=15x9=315m3/min煤巷掘进最高风量：Q掘<240S掘=24°x9=216°m3/min验算结果：15S掘＜Q掘＜24°S掘进工作面135m3/min<315m3/min<1111.2m3/min矿井掘进工作面需风量:315m3/minx2=630m3/min因此，郑新双鑫（新密）煤业有限公司11进风上山巷探巷和11回风上山巷探巷两个煤巷掘进工作面的需风量均为315m3/min，符合规定要求。（三）硐室需要风量该矿井有独立通风系统的硐室是井底泵房、变电所、消防材料库、采区泵房、变电所。硐室内温度平均22°C,井底泵房、变电所、消防材料库、采区泵房、变电所累计配风5m3/s。（四）其它巷道实际需要风量Q其它=（ZQ/ZQ掘+ZQ硐）X5%=（423+315+315+300）x5%=67.65m3/min（五）该矿井需要风量Q矿=（ZQ采+ZQ掘+ZQ硐+ZQ其它）XK通=（423+315+315+300+67.65）x1.15=1633.75m3/min 取1634m3/min式中：K矿通一矿井通风系数，按规定抽出式，K矿通取1.15〜1.2。3.3矿井各用风地点计算需要风量与实测风量的分析比较根据矿井生产情况，矿井实际风量比计算所需风量大，见附表三。从表中可知，各用风地点实际供风量与计算结果有一定出入。目前，矿井总进风量（主井进风为30.86m3/s），即1852m3/min。矿井吨煤实际用风量q为3.591m3/t，计算结果矿井吨煤所需风量q为2.807m3/t，矿井实际有效风量（1852m3/min）高于计算需风量（1634m3/min），即：Q总=1852m3/min>Q矿=1634m3/min由此说明矿井通风能力富裕，充分满足矿井生产需要。按上述计算，郑新双鑫（新密）煤业有限公司的矿井总需风量1634m3/min，通风能力为15.54万吨/a。4矿井通风能力验证矿井主要通风机的实际特性曲线上，工况点处，Past=596.05Pa,Q=31.77m3/s，效率71%，风机运行处于合理的范围内，符合有关要求。核查矿井内各用风地点的有效风量均能满足生产需要，井巷中风速、温度均符合《煤矿安全规程》规定。回采工作面、掘进工作面、矿井回风巷和硐室的有害气体浓度均符合《煤矿安全规程》的有关规定。矿井等积孔1.44m2，矿井通风难易程度属于中等。5能力核定结果郑新双鑫（新密）煤业有限公司通风能力核定结果15.54万t/a,该矿系瓦斯矿井，井下通风设施齐全，在用巷道净断面能满足行人、运输、通风要求，矿井供风量中满足安全生产需要，采掘工作面实行分区通风，不存在串联、扩散、采空区通风情况，矿井具备完整、独立的通风系统，风机效率为71%，且运行平稳。建议：矿井投产后，应加强对通风设施（风门、风墙、密闭等）的维护，提高通风设施的质量，进一步提高矿井的有效风量率。局部巷道断面小，通风阻力较大，应加强巷道维修，更换支护方式，保持巷道有效断面，以降低矿井的通风阻力。I或（比；0 10 I或（比；0 10 !.5 20 25 30―顷35 40 45 50供蹄附图：1.FBCDZ-^16风机特性曲线及运行工况图FBOJZ构6风郦性瞰及运行工况图Ksh(kW~ —1'■'111--——■»,I1, —1”三■---一—- r———一*」」剧燧-7二'、3L_ [ 湖驴TiU!1—J0—10 —15 20 25 30 35 40 45 50。的戒\顺附表1矿井通风能力核定表填报单位：河南省瓦斯治理研究院有限公司熊通风现状主要