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文档简介

煤矿安全规程专家

解读之第三编第三

章通风瓦斯和煤尘

爆炸防治

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第三章通风、瓦斯和煤尘爆炸防治

第一节通风

第一百三十五条井下空气成分必须符合下列要求:

(-)采掘工作面的进风流中,氧气浓度不低于20%,二氧化

碳浓度不超过0.5%o

(二)有害气体的浓度不超过表4规定。

表1矿井有害气体最高允许浓度

名称最高允许浓度(%)

一氧化碳co0.0024

氧化氮(换算成二氧化氮NOJ0.00025

二氧化硫S020.0005

0.00066

硫化氢H2S

氨Nils0.004

甲烷、二氧化碳和氢气的允许浓度按本规程的有关规定执

行。

矿井中所有气体的浓度均按体积的百分比计算。

【名词解释】有害气体

有害气体一一在一般或一定条件下有损人体健康,或危害作

业安全的气体。包括有毒气体,可燃性气体和窒息性气体。

【条文解释】本条是对井下空气成分和有害气体最高允许浓

度的规定。

地面空气进入井下以后,由于井下有机物的腐烂、煤炭氧

化、爆破作业以及煤层不断释放瓦斯和各种气体等因素的影响,

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与地面空气比较,在质量和数量上均有较大差异。

为了保证煤矿工人的身体健康,提供适宜的生产环境与条

件,提高工作效率,对井下工作地点空气的主要成分做出了具体

规定,详见《规程》表4。

1.氧气

氧气是维持人的生命所必须的物质。人体呼吸所需氧气的多

少与人的体质、活动强度和精神紧张程度因素有着直接关系。休

息时每个人所需气氛量平均为0.25L/min,行走和工作时为1〜

3L/min。所能吸入的氧气量取决于空气中的氧气浓度。如果空气

中的氧气浓度低于就会影响人的健康,甚至造成缺氧窒息死亡

(见表3—3—1)

表3-3-1氧气浓度减少对人体的危害

空气中氧气浓度/%人体的反应

17休息时无影响,工作时会引起喘息、呼吸困难

15呼吸急促,脉搏跳动加快,判断和意识能力减弱

10-12失去理智,时间稍长即有生命危险

6〜9失去知觉,几分钟内心脏尚能跳动,若不急救就会死亡

2.二氧化碳

其主要的来源是有机物和煤的氧化、煤岩层中、爆破作业以

及人的呼吸等。二氧化碳对人的眼、鼻、口等器官有刺激作用;

当二氧化碳浓度变化对人体的影响详见表3-3-2。

表3-3-2人体对二氧化碳浓度的反应

二氧化碳浓度/%人体的反应

1呼吸次数和深度略有增加

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3呼吸次数增加2倍,很快产生疲劳现象

5呼吸次数增加3倍,呼吸困难、憋气和耳鸣

7发生严重喘息,极度虚弱无力,强烈头疼

10头晕,呈昏迷状态

10〜15呼吸微弱,失去知觉

20〜25窒息死亡

参照世界其它国家的规定,要求“采掘工作面的进风流中,

氧气浓度不低于20%,二氧化碳浓度不超过0.5%”。

3.矿井空气中的主要有害气体

⑴一氧化碳(CO)。是一种有毒气体,对人体的危害极大。

一氧化碳与人体血液中的红血球的结合能力比氧大250〜300倍,

不但阻止红血球吸氧,而且还能挤掉氧,造成人体细胞组织缺氧

现象,引起中枢系统损坏。

⑵二氧化氮(NO2)。对人的眼、鼻、呼吸道及肺部具有强

烈的腐蚀破坏作用,能引起肺水肿。井下二氧化氮的主要来源是

爆破作业,1kg硝镂炸药爆破后产生10L二氧化氮。

⑶二氧化硫(SO2)o有剧毒,强烈刺激人的眼睛,腐蚀呼吸

器官,导致呼吸麻痹和支气管炎、肺水肿。其主要来源是含硫煤

炭氧化自燃、含硫煤岩爆破和硫化矿物的氧化等。

⑷硫华氢(H2S)。具有强烈毒性,刺激人的眼、鼻、咽喉和

上呼吸道的粘膜,干扰中枢神经系统,引起急性中毒。其主要来

源是有机物的腐烂、含硫煤炭自燃和煤岩层释放等。

⑸氨气(N%)。具有浓烈臭味的有毒气体,且有爆炸性

(爆炸界限16%〜27%)。对人的皮肤和呼吸器官有刺激作用,

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能引起咳嗽、流泪、头晕、声带水肿,重者会昏迷、痉挛、心力

衰竭以至残废。其主要来源是炸药爆破、有机物氧化腐烂等。

《规程》规定有害气体的最高浓度,主要是参照卫生部制定

的《工业企业设计卫生标准》,要求井下劳动场所与地面厂房的

标准一致,才能保证矿工的健康。

第一百三十六条井巷中的风流速度应符合表5要求。

表25井巷中的允许风流速度

允许风速/(m/s)

井巷名称

最低最高

无提升设备的风井和风洞15

专为升降物料的井筒12

风桥10

升降人员和物料的井筒8

主要进、回风巷8

架线电机车巷道1.08

运输机巷,采区进、回风巷0.256

采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷0.254

掘进中的岩巷0.154

其它通风人行巷道0.15

设有梯子间的井筒或修理中的井筒,风速不得超过8m/s;梯

子间四周经封闭后,井筒中的最高允许风速可按表5规定执行。

无瓦斯涌出的架线电机车巷道中的最低风速可低于表5的规

定值,但不得低于0.5m/s。

综合机械化采煤工作面,在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘

等措施后,其最大风速可高于表2的规定值,但不得超过5m/s。

【条文解释】本条是关于井巷中风流速度的规定。

本条对于井下不同地点的风速作出了最高和最低的限制规

定。这是因为:

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⑴最高风速。主要是从安全生产、人体健康、作业条件与环

境等方面考虑的。实践证明,主要通风大巷,包括主要进回风

巷、人员升降的井筒和有架线机车经过的巷道等,如果风速过大

(大于8m/s),人员行走困难,影响听觉,不便工作;另外,井

下湿度较大,风速过高容易导致工人感冒和患风湿病。而对采区

通风巷道和采掘工作面规定最高风速限制的目的,主要是防止风

速过高造成粉尘飞扬等。

(2)最低风速。规定最低风速限制的地点,大多是生产条件经

常变化、有害气体涌出较多的采掘工作面和相关巷道。其目的也

是为了保证安全生产、创造舒适的作业环境和保障工人健康。风

量过小、风速过低,就不能有效地稀释、排出生产过程中涌出的

瓦斯及其它有害气体,威胁安全生产和影响工人健康;架线电机

车巷道的顶部容易发生层状瓦斯积存,架线机车经过时极易引发

瓦斯燃爆事故,对架线机车巷道的风速作出最低的限制非常必

要。

按《规程》表5规定的最低限,即能保证井巷中风流流动呈

紊流的状态,发挥通风稀释和带走生产过程中产生的瓦斯等有害

气体的作用。

第一百三十七条进风井口以下的空气温度(干球温度,下

同)必须在2℃以上。

【条文解释】本条是关于进风井口空气温度的规定。

冬季,地面空气温度较低,要求在进风井安设空气预热设

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施,以保证进风井口以下的空气温度在2℃以上。目的是防止寒

冷空气进入井筒后遇到井筒淋水和潮湿空气,在井壁、罐道梁等

处结冰,堵塞井筒的部分断面,并对提升设备和人员的安全构成

严重威胁,有时还可能发生罐道梁上的冰凌突然坠落并穿透罐顶

的恶性事故。

第一百三十八条矿井需要的风量应按下列要求分别计算,并

选取其中的最大值:

(-)按井下同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量

不得少于4m3。

(二)按采掘工作面、碉室及其它地点实际需要风量的总和进

行计算。各地点的实际需要风量,必须使该地点的风流中的甲

烷、二氧化碳和其它有害气体的浓度,风速、温度及每人供风量

符合本规程的有关规定。

(三)使用煤矿用防爆型柴油动力装置机车运输的矿井,行驶

车辆巷道的供风量还应当按同时运行的最多车辆数增加巷道配风

量,配风量不小于4m3/min,kW。

按实际需要计算风量时,应避免备用风量过大或过小。煤矿

企业应根据具体条件制定风量计算方法,至少每5年修订1次。

【名词解释】风量、需要风量

风量一一单位时间内,流过井巷或井筒的空气体积或质量。

需要风量一一简称需风量,指为供人员呼吸、稀释和排出有

害气体、浮尘,以创造良好气候条件所需要的风量。

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【条文解释】本条是关于矿井风量计算方法的规定。

1.矿井风量计算基本要求

(1)、按同时工作最多人数计算矿井风量

保证井下人员呼吸有足够的新鲜空气,是矿井通风的任务与

目的之一。井下工人在劳动过程中需要呼吸大量氧气,以保证人

体内一系列的生物氧化反应,补充能量消耗。据测算,劳动时一

个人的耗氧量为1〜3L/min,而矿井空气中人的耗氧量约为2%〜

3%(其它为煤炭和有机物所消耗)。因此,世界大多产煤国家规定

了每人4m3/min的需风量。再根据同时工作的最多人数,即可计

算出矿井的需风量。

(2)、按各个用风地点总和计算矿井风量

有效地稀释和排出井下生产过程中产生的瓦斯、煤尘和其它

有害气体,是矿井通风的一项重要任务与目的。按照矿井实际布

置的采面、掘面、碉室和用风地点,依据各个地点都能满足将瓦

斯、二氧化碳和其它有害气体稀释到《规程》规定浓度以下,并

符合风速规定的要求,分别逐个计算所需风量,再"由里向外”计

算出采区、矿井的需风量。

(3)使用煤矿用防爆型柴油动力装置机车运输的矿井,行驶

车辆巷道,供风量符合本规程的有关规定外,还应按同时运行的

最多车辆数增加巷道配风量,配风量不小于4m3/min・kW。

对上述3种计算方法的结果,要进行比较,取其最大值。既

能满足安全生产的要求,又能满足人员呼吸新鲜空气的要求。

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2、矿井风量计算方法

生产矿井需要风量按各采掘工作面、洞室及其它巷道等用风地点

分别计算,包括按规定配备的备用工作面。现有通风系统必须保

证各用风地点稳定可靠供风。按实际需要计算风量时,应避免备

用风量过大或过小。煤矿企业应根据具体条件制定风量计算方

法,至少每5年修订一次。

矿井风量计算方法如下:

Qra2(£QCfi+EQhfi+EQuri+EQsci+EQrii)XKaq式中:

Qra-----矿井需要风量,m3/min;

Qcfi—第i个采煤工作面实际需要风量,m3/min;

Qhfi—第i个掘进工作面实际需要风量,m3/min;

Quri一第i个碉室需要风量,m3/min;

Qsci—第i个备用工作面实际需要风量,m3/min;

Qrl—第i个其它用风巷道实际需要风量,m3/min;

K叫——矿井通风需风系数(抽出式K叫取1.15〜1.20。压入

式Kaq取1.25〜1.30)。

(1)采煤工作面需要风量。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:

Qc尸60X70%xVcfixScfixKchiXKcii

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式中:

Qcfi米煤工作面需要风量,m3/min;

Vdi—第i个采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度

从附表3-3-3中选取,m/s;

Sen—第i个采煤工作面的平均断面积,按最大和最小控顶断面

的平均值计算,n?;

Kchi—第i个采煤工作面采高调整系数,具体按表3-3-4取值;

Kdi—第i个采煤工作面长度调整系数,具体按表3-3-5取值;

70%—有效通风断面系数;

60—单位换算产生的系数。

表3-3-3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

<201.0

20〜231.0-1.5

23〜261.5〜1.8

26—281.8—2.5

28-302.5-3.0

表3-3-4Kch一采煤工作面采高调整系数

采高m系数kch

<2.01.0

2.0〜2.51.1

>2.5及放顶煤面1.2

表3-3-5Kcl一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

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120〜1501.1

150〜1801.2

>1801.30-1.40

2)按照瓦斯涌出量计算:

3

Qcfi=100XqcgiXKcgi(m/min)式中:

qcgi—第i个采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量,

3

m/mino抽采矿井的瓦斯涌出量,应扣除瓦斯抽采量进行计算;

Kcgi—第i个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,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;)

100一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。

3)按照二氧化碳涌出量计算:

3

Qcfi=67XqcciXkcci(m/min)式中:

Qcfi—第i个采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出

量,m3/min;

Kg一采第i个煤工作面二氧化碳涌出不均衡系数,(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,m3/min)

67—回采工作面回风流中二氧化碳的浓度不超过1.5%所换算

的常数。

4)按炸药量计算:

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------级煤矿需用炸药Qcfi225Acfi(m3/min)

3

----二、三级煤矿许用炸药公式为:Qcfi1OAcri(m/min)

式中:

Acfi—第i个采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量,kg;

3

25—每千克一级煤矿许用炸药需风量,m/min0

3

10一每千克二、三级煤矿许用炸药需风量,m/min0

5)按工作面人员数量验算:

Qcfi24Ncfi

式中:

NE—第i个采煤工作面同时工作的最多人数,人;

3

4一每人需风量,m/min0

6)按风速验算:

——验算最小风量

3

Qcfi^60X0.25Scbim/min0

2

Scbi=lcbiXhCfiX70%(m)

——验算最大风量

3

QcfiW60X4Scsm/mino

Scsi=lcsiXhcfiX70%

——综合机械化采煤工作面,在采取煤层注水和采煤机喷雾

降尘等措施后,验算最大风量:QcfiW60X5Scsim3/min(,

式中:

Scbi—第i个采煤工作面最大控顶有效断面积,n?;

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Lbi—第i个采煤工作面最大控顶距,m;

Hcfi—第i个采煤工作面实际采高,m;

Scsi—第i个采煤工作面最小控顶有效断面积,m2;

Li—第i个采煤工作面最小控顶距,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/so

5.0——综合机械化采煤工作面,在采取煤层注水和采煤机喷

雾降尘等措施后,允许的最大风速,m/s0

7)备用采煤工作面实际需要风量计算

备用采煤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%。

Qsc2%Qcf(m3/min)

布置有专用排瓦斯巷的采煤工作面实际需要风量计算:

Qcfi~Qcri+Qcdi

Qcri—100Xq«riXkcgi

Qcdi=100XqgdiXkcgi

式中Qcri一第i个采煤工作面回风巷需要风量,m3/min

Qcdi第i个采煤工作面专用排瓦斯巷需要风量,m3/min

Qgri—第i个采煤工作面回风巷的排瓦斯量m3/min

Qgdi—第i个采煤工作面专用排瓦斯巷的风排瓦斯量,m3/min

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40一专用排瓦斯巷回风流中的瓦斯浓度不应超过2.5%的换算系

数。

采煤工作面通风参数见表3-3-6

表3-3-6采煤工作面通风参数表

煤矿名称

最大

炸药

工温面长采高/m回Co2Ch4人一次炸风速

度/m距采/(m3/m/(m3/数药最大/(m/s

麻工in)min)用量)

/℃小

/m艺/kg

123456789101112

3.掘进实际需风量.每个掘进工作面的需要风量,应按瓦斯、二氧

化碳涌出量、工作人员、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计算,然后取其中最大值。

(1)按照瓦斯涌出量计算:

Qhfi=100XqhgiXKhgi

式中Qhfi一一第i个掘进工作面实际需要风量,m3/min;

3

qhgi一一第i个掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量,m/min;(抽采矿

井的瓦斯涌出量,应扣除瓦斯抽采量进行计算)

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Khgi——第i个掘进工作面瓦斯涌出不均匀的风量系数,(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;)

100一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:

Qhfi=67XqhCiXkhci(m3/min)式中:

qhci—第i个掘进工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出

量,m3/min;

Kg一采第i个掘进工作面二氧化碳涌出不均衡系数,(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,m3/min)

67一按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不超过1.5%所换

算的常数。

5)(3)按炸药量计算:按炸药量计算:

------级煤矿需用炸药Qhfi225Ahfi(m3/min)

----二、三级煤矿许用炸药公式为:Qhfi10Ahfi(m3/min)

式中:

Ahfi—第i个掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,kg;

3

25—每千克一级煤矿许用炸药需风量,m/min0

3

10一每千克二、三级煤矿许用炸药需风量,m/min0

按上述条件计算的最大值,确定局部通风机吸风量

(4)按局部通风机的实际吸风量计算:

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无瓦斯涌出的岩巷

Qhfi=£Qafi+60X0.15shdi(m3/min)

一有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷

Qhfi=EQafi+60X0.25shdi(m3/min)

式中Qafi——第i个掘进工作面同时运转的局部通风机实际吸入

风量的总和m3/min

0.15——无瓦斯涌出的岩巷的允许最低风速m/s

0.25—有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷的允许最低风速

m/s

Shdi——局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面

积。M2

(5)按工作人员数量验算:

EQafi14Nhfi,m3/min

式中Nhfi——第i个掘进工作面同时工作的最多人数

4一一每人每分钟的供风量不得少于4m3/min。

(6)按风速验算:

——验算最小风量:

无瓦斯涌出的岩巷

EQafi=60X0.15shfi(m3/min)

有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷

£Qafi=60X0.25shfi(m3/min)

——验算最大风量:

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EQafiw60X4.0shfi(m3/min)

Shfi——第i个掘进工作面巷道的净断面积,m2;

掘进工作面通风参数见表3-3-7

表3-3-7掘进工作面通风参数表

煤矿名称

功局部CoCh4一人温度风速

率通风2/(m3药数/℃/(m/

机实大

/kw距

/(/min别s)

际总m3/量

号)

离g

吸入mi

型/m/k/m2

风量

号/mn)

/(m3/

min)

12345678910111213

3.各个独立通风碉室的需要风量,应根据不同类型的碉室分

别计算。

(1)井下爆炸材料实际需要风量,应保证每小时换4次库内空

气,即

Quri=4Vi/60

式中Quri——第i个井下爆炸材料库所需要风量,m3/min;

V一一第i个井下爆炸材料库的体积,m3。

但大型爆炸材料库一般配风为10()m3/min;

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中小型爆炸材料库一般配风为60m3/min。

(2)充电碉室需要风量计算:Quri=20()qhyi(m3/min)

式中一qhyi第i个充电胴室充电时产生的氢气量m3/min

200—按其回风流中氢气浓度不大于0.5%的换算系数

(3)机电砸I室需要风量计算:

发热量大的机电碉室实际需要风量,应按照碉室中运行的机

电设备发热量进行计算。

3

Quri=3600SWi0/PcPx6()Ati(m/min)

式中一一ZWi第i个机电碉室中运行的电动机(或变压器)

总功率(按全年中最大值计算)kw

。一机电碉室发热系数;按表3-3-8取值

P—空气密度,一般取。=1.20kg/m3;

Cp一空气的定压比热,一般可取Cp=1.0006KJ/(kgXK);

加i—第i个机电胴室的进、回风流的温度差,Ko

机电胴室需要风量应根据不同胴室内设备的降温要求进行配

风;采区小型机电碉室按经验值确定需要风量或取60〜

80m3/min;选取砸I室风量,应保证机电碉室温度不超30℃,其它

砸I室温度不超过26℃。

表3-3-8机电胴室发热系数(夕)表

机电胴室名称发热系数

空气压缩机房0.20-0.23

水泵房0.01-0.03

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变电所、绞车房0.02-0.04

4、其它用风巷道的需要风量,应根据瓦斯涌出量和风速分别进

行计算,取其最大值

其它用风巷道的需要风量,应根据瓦斯涌出量和风速分别进

行计算,采用其最大值。

(1)按瓦斯涌出量计算

Qili—133q「giXkrgi

式中:

qrgi—第i个其它用风巷道平均绝对瓦斯涌出量,m3/min;

忆近一第i个其它用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,

取1.2〜1.3;

133—其它用风巷道中风流瓦斯浓度不超过0.75%所换算的常

数。

(2)按风速验算

------般巷道

Q,ii^60X0.15Srci(m3/min)

一—架线电机车巷道

a)有瓦斯涌出的架线电机车巷道

Qrli^60X1.0Srei

b)无瓦斯涌出的架线电机车巷道

Q,li^60X0.5Srei

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式中:

Qrii—第i个一般用风巷道实际需要风量,m3/min;

S“i—第i个一般用风巷道净断面积,n?;

Srei—第i个架线电机车用风巷道净断面积,m2;

0.15——般巷道允许的最低风速,m/s;

L0一有瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速,m/s;

0.5一无瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速,m/s0

⑶矿用防爆柴油机车需要风量的验算:

3

Qrii^5.44NdiiXpdiiXkdii(m/min)

式中Ndii——第i个地点矿用防爆柴油机车的台数

Pdii——第i个地点矿用防爆柴油机车的功率,kw

kdii——配风系数,第i个地点使用一台矿用防爆柴油机车运输

时kdii为1.0,使用2台矿用防爆柴油机车运输时kdii为0.75、使

用3台矿用防爆柴油机车运输时kdii为0.50

5.44一每千瓦每分钟应供给的最低风量,m3/min

矿井使用矿用防爆柴油机车时,应进行风量验算,排出的各

种有害气体被巷道风流稀释后,其浓度应符合《煤矿安全规

程》的规定,有害气体浓度超出规定范围时,应按照有害气

体的允许浓度重新计算该巷道的需风量。

【典型案例】3月3日湖南省永州市某煤矿掘进工作面局部通

风管理混乱,风量不足,造成瓦斯积聚,违章爆破引起瓦斯

爆炸,造成7人死亡,1人轻伤。

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第一百三十九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。

【名词解释】矿井生产能力、矿井通风能力、矿井核定生产

能力

矿井生产能力一一矿井一年生产的煤炭总量,单位为万t/a。

矿井通风能力一一按矿井通风所能提供的风量核算的矿井生

产能力,单位为万t/a。

矿井核定生产能力一已依法取得采矿许可证、安全生产许可

证、企业法人营业执照的正常生产煤矿,因地质条件生产技术条

件、采煤方法等发生变化,致使生产能力发生较大变化,按照本

办法规定经重新核实,最终有负责煤矿生产能力核定工作的部门

审查确认的生产能力。

【条文解释】本条是关于矿井生产能力和矿井通风能力核定

的规定。

在中国很多煤矿发生重大瓦斯爆炸事故的案例中,很多与矿

井通风能力不足造成瓦斯超限、积聚有着直接的关系。

【典型事例】3月22日辽宁省辽阳市某煤矿通风系统不完

善,设施不符合基本要求,井下风量不足,在井下冒顶与上部采

空区冒透的情况下处理冒顶,未采取防范采空区瓦斯涌出和防治

瓦斯超限等安全措施,发生瓦斯爆炸事故,造成5人死亡、17人

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被困,1人受伤。

造成矿井风量不足的原因主要是有些矿井进入深部开采后,

煤层瓦斯含量增大,同时在在开采过程中的瓦斯涌出量加大;也

有一些矿井推广应用了综采、综放开采方法,产量大幅度提高,

瓦斯涌出量也随之增大。而这些矿井的通风系统和通风能力并没

有及时同步进行调整或改造,生产过程中风量不足,导致存在瓦

斯隐患,甚至重大事故的发生。为此,《规程》规定矿井每年必

须核定生产能力和通风能力,按实际供风量核定矿井产量,即

“以风定产”,严禁超通风能力生产。

一、关于煤矿生产能力核定的有关规定

为依法加强煤矿生产能力管理,规范生产能力核定工作,6

月30日

国家安全生产监督总局、国家煤矿安全监察局、国家发展改

革委、国家能源局以安监总煤行{}61号颁布了《关于印发煤矿生

产能力管理办法和核定标准的通知》对《煤矿生产能力管理办

法》、和《煤矿生产能力核定标准》进行了修订。

1、核定煤矿生产能力档次划分标准和原则:

(一)30万t/a以下矿井,按标准设计档次划分;

(二)30万t/a至60万t/a矿井,以5万t/a为一档次;

(三)60万t/a至120万t/a矿井,以10万t/a为一档次;

(四)120万t/a至600万t/a矿井,以30万t/a为一档次;

(五)600万t/a至1000万t/a矿井,以50万t/a为一档次;

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(六)1000万t/a以上矿井,以100万t/a为一档次。

(七)露天煤矿,以100万t/a为一档次。

煤矿生产能力核定以具有独立完整生产系统的煤矿(井)为对

象。一处具有独立完整生产系统,依法取得采矿许可证、安全生

产许可证、企业法人营业执照的正常生产煤矿(井),对应一个生

产能力。一矿多井时逐井核定,相加得到矿井生产能力,但任何

一井产量超过了该井核定能力,即为矿井超能力。核定生产能力

以万t/a(吨/年)为计量单位。生产能力核定结果不在标准档次

的,按就近下靠的原则确定。

(2)、核定煤矿生产能力原则

核定煤矿生产能力应当逐项核定各主要生产系统(环节)的

能力,取其中最低能力为煤矿综合生产能力,同时核查煤炭资源

可采储量和服务年限。

井工矿主要核定主井提升系统、副井提升系统、排水系统、

供电系统、井下运输系统、采掘工作面、通风系统、瓦斯抽采系

统和地面生产系统的能力。矿井压风、防火、防尘、通信、监测

监控、降温制冷系统能力和地面运输能力、选煤厂洗选能力等作

为参考依据,应当满足核定生产能力的需要。

开采煤与瓦斯突出、冲击地压煤层的生产矿井,原则上不再

扩大生产能力。水文地质条件极复杂、矿井开采深度超过1000m

或水平距离单翼超过5000m的煤矿,在核定矿井生产能力时取安

全生产系数0.95。采掘工作面空气温度超过26℃但未采取有效降

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温措施的,采掘工作面生产能力、矿井通风系统生产能力核定

时,按扣除此工作面能力的30%计算;采掘工作面空气温度超过

30℃但未采取有效降温措施的,采掘工作面生产能力、矿井通风

系统生产能力核定时,扣除此工作面能力。

发生冲击地压或经鉴定为严重冲击危险的矿井采掘工作面必

须采取综合监测和各项卸压措施,核定该煤矿生产能力时取安全

系数Kc,上按实际考察的煤矿冲击地压的强度、频次和产量的关

系取值,一般取0.70〜0.95。冲击地压矿井必须建立防冲责任体

系,设置专职防冲队伍,建立健全矿井和采掘工作面预测预报系

统,装备具有吸能防冲功能的超前液压支架,具有完备的防治机

具,配备职工个体防护用具,制定防冲规划并开展防冲研究。

露天矿主要核定穿爆、采装、运输、排土等环节的能力。防

尘、防排水、供电、边坡防护、地面生产系统的能力作为参考依

据,应当满足核定生产能力的需要。

2、煤矿生产能力核定的条件:

(1)有下列情形之一的煤矿,应当组织进行生产能力核定:

(一)采场条件或提升、运输、通风、排水、供电、瓦斯抽

采、地面等系统(环节)之一发生较大变化;

(二)实施采掘机械化改造,采掘生产工艺有重大改变;

(三)煤层赋存条件、资源储量发生较大变化;

(四)非停产限产原因,连续2年实际原煤产量达不到登记

生产能力70%的;

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(五)发生较大以上生产安全事故,且存在超安全保障能力生

产行为;

(六)出现煤与瓦斯突出现象;被鉴定为高瓦斯矿井或冲击

地压矿井;采深突破1000米等;

(七)其它生产技术条件发生较大变化。

(2)有下列情形之一的煤矿,不得核增生产能力:

(一)安全保障能力建设、机械化改造等不符合《国务院办

公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见》(国办发()99

号)有关规定的;

(二)重大灾害治理措施不完备的;

(三)生产技术、工艺、装备或生产布局不符合国家有关规

定的。

(3)近2年内连续发生生产安全死亡事故,或发生较大以上生产

安全事故的,负责煤矿生产能力核定工作的部门应当组织中介机

构评估矿井生产能力是否符合实际。

3、煤矿生产能力核定的程序

(1)煤矿委托生产能力核定单位组织现场核定

①煤矿应当在生产能力发生变化后90日内,委托生产能力核

定单位进行核定。生产能力核定单位接受委托后,应当在45个工

作日内完成生产能力核定,向煤矿提交生产能力核定报告书。核

定结果审查确认之前,煤矿应当按原生产能力组织生产。

②煤矿生产能力核定报告书内容

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——采矿许可证、安全生产许可证、营业执照和矿长安全资

格证的合法性、有效性等情况说明;

——煤矿地理位置、煤层赋存、可采煤层煤质、储量、地质

条件、生产情况、原设计生产能力(或原核定生产能力)等基本

情况;

——煤矿安全生产管理机构设置及制度建设情况;

——矿井重大灾害治理和安全保障能力建设情况;

一一导致生产能力发生变化的各种因素说明;

——导致生产能力发生变化的生产系统(环节)的基础资料和

图纸;

——各系统(环节)生产能力计算依据、结果和核定表;

——生产能力核定单位有关证书复印件;

——核定矿井存在的主要问题及建议;

——年度资源储量报告、矿井开拓方案、安全评价报告、水

文条件评价报告、瓦斯鉴定报告、通风能力核定报告等支撑性文

件;

——地质地形图、采掘工程平面图、地层综合柱状图、水文

地质图和供电、通风、排水、运输等系统图,以及矿井安全生产

有关的审批文件;

——其它需要说明的情况。

③生产能力核定单位应当严格执行国家有关法律、法规和煤

矿生产能力核定标准,对核定过程和结果的科学性和真实性负责,

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核定报告必须由生产能力核定单位主要负责人签字。

煤矿生产能力核定人员应当及时接受培训,掌握煤矿灾害防

治、核定办法、核定标准和核定必备条件等知识。

(2)主管部门(单位)审查。

①负责煤矿生产能力核定结果审查的主管部门(单位)

——市(地)属、市(地)以下煤矿,由上级煤炭行业管理部门负

责;

——省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团管理的煤矿企

业所属煤矿,由煤矿企业负责;

——中央管理或控股的企业所属煤矿,由中央企业负责。

②煤矿依据生产能力核定单位提交的生产能力核定报告书,

向主管部门(单位)提交生产能力核定结果审查申请,并报送以下

资料:

——生产能力核定结果审查申请文件;

一一生产能力核定结果审查申请表(样式见附件1、附件

2);

——生产能力核定报告书和生产能力核定表;

——采矿许可证、安全生产许可证、企业法人营业执照复印

件。

③主管部门(单位)收到煤矿生产能力核定结果审查申请后,应当

在30个工作日内组织完成审查并签署意见,连同煤矿申请资料,

报送负责煤矿生产能力核定工作的部门。

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(3)负责煤矿生产能力核定工作的部门审查确认

负责煤矿生产能力核定工作的部门,应当自收到经主管部门(单位)

审查并签署意见的煤矿生产能力核定结果审查申请之日起30个工

作日内,完成审查确认工作,并正式行文批复,对不符合要求

的,要及时告知报送单位。对需要现场审查的,可适当延长审查

时间,但不得超过45个工作日。批复文件同时抄送同级煤炭行业

管理部门、负责煤矿安全监管的部门和煤矿安全监察机构。

地方煤炭行业管理部门批复文件抄报国家煤矿安监局、国家

发展改革委、国家能源局。

4、核定通风系统生产能力条件和内容

(1)核定通风系统生产能力必须具备下列条件:

①必须有完整独立的通风、防尘、防灭火及安全监控系统,通

风系统合理,通风设施完好可靠;

②必须采用机械通风,运转主要通风机和备用主要通风机必须

具备同等能力,矿井主要通风机经具备资质的检测检验机构测试

合格;

③安全检测仪器、仪表齐全,性能可靠;

④局部通风机的安装和使用符合规定;

⑤矿井瓦斯管理必须符合有关规定。

(2)通风系统生产能力核定的主要内容:

①核查采煤工作面、掘进工作面及井下独立用风地点的基本状

况;

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②核查矿井主要通风机的运转状况;

③实行瓦斯抽排的矿井,必须核查矿井抽采瓦斯系统的稳定运

行情况;

④矿井有2个及以上并联主要通风机通风系统时,应按照每一

个主要通风机通风系统分别进行通风系统生产能力核定,矿井的

通风系统生产能力为每一通风系统生产能力之和;矿井必须按照

每一通风系统生产能力合理组织生产。

5、通风系统生产能力计算、验算和确定

(1)单个采煤工作面正常生产条件下年产量计算:

4

Aci=330X10-lciXhciXrciXbciXcci

式中Aci—第i个采煤工作面正常生产条件下年产量,万t/a

hi—第i个采煤工作面平均长度,m

%i—第i个采煤工作面平均采高,放顶煤开采时为采放总厚度,m

出一第i个采煤工作面的原煤视密度,t/n?

bci—第i个采煤工作面正常生产条件下平均日推进度,m/d

第i个采煤工作面回采率,%,按矿井设计规范和实际回采率

选取最小值。

②单个掘进工作面正常生产条件下年产量计算:

Ahi=330X10-4XshiXrhiXbhi

式中Ahi—第i个掘进工作面正常生产条件下年产量,万t/a

Shi—第i个掘进工作面纯煤面积m2

n“—第i个掘进工作面的原煤视密度,t/m3

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bhi—第i个采煤工作面正常生产条件下平均日推进度,m/d

③通风系统生产能力计算:

Ape—£Aci+EAhi(万t/a)

(2)矿井通风系统生产能力验证

①矿井主要通风机性能验证

按照矿井主要通风机的实际特性曲线对通风系统生产能力进行验

证,主要通风机实际运行工况点应处于安全、可靠、合理的范围

内,按照《煤矿在用主要通风机系统安全检测检验规范》

(AQ1011-)进行测试。

②通风网络能力验证

利用矿井通风阻力测定的结果对矿井通风网络进行验证,验证通

风阻力是否与主要通风机性能相匹配,能否满足安全生产实际需

要,按照《矿井通风阻力测定方法》(MT/T440-)进行检测。

③用风地点有效风量验证

采用矿井有效风量验证用风地点的供风能力,核查矿井内各用风

地点的有效风量是否满足需要风量,井巷中风流速度、温度应符

合《煤矿安全规程》规定。

④稀释瓦斯能力验证

利用瓦斯鉴定结果以及矿井瓦斯安全监测仪器仪表检测结果,验

证矿井通风稀释排放瓦斯的能力,各地点瓦斯浓度应符合《煤矿

安全规程》规定。

(3)通风系统生产能力确定

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①按照以上方法所计算的通风系统生产能力为矿井初步通风系统

生产能力,凡不符合《煤矿安全规程》有关规定的,以及有下列

情况的,应从矿井通风系统生产能力中扣除相应部分产量,扣除

后的通风系统生产能力为最终核定矿井通风系统生产能力;

——通风系统不合理、瓦斯超限区域的产量;

——高瓦斯矿井、突出矿井没有专用回风巷的采(盘)区,没有

形成完全风压通风系统、没有独立完整通风系统的采(盘)区的

厂里;

——整个矿井供风量不足,应减少采煤工作面或掘进工作面个

数,使矿井总进风量满足矿井各个用风地点的需风量要求,计算

时从矿井通风系统生产能力中扣除该掘进工作面或采煤工作面的

产量;供风量不足的采掘工作面应去掉,并应在计算时从矿井通

风系统生产能力中扣除该采掘工作面的产量。

——存在不符合有关规定的串联通风、扩散通风、采空区通风的

用风地点相应采掘工作面的产量。

②通风系统生产能力最终计算:

A-Apc-A.de

式中A一矿井最终通风系统生产能力,万t/a

A”一扣除区域的年产量,万t/a

第一百四十条矿井必须建立测风制度,每10天至少进行1

次全面测风。对采掘工作面和其它用风地点,应当根据实际需要

随时测风,每次测风结果应当记录并写在测风地点的记录牌上。

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应根据测风结果采取措施,进行风量调节。

【条文解释】本条是关于矿井测风的规定。

1.矿井测风重要意义

矿井通风担负着连续不断的向井下供给新鲜空气,排出有毒

有害气体,保证矿井和作业人员生命安全的重要任务。为确保通

风系统的合理、稳定、可靠,并根据采面分布和巷道掘进等生产

条件的不断变化,及时调整通风系统和进行风量调节,以满足各

用风地点风量要求,保证安全正常生产。因此,必须建立定期

(每1()天至少1次)对矿井风量进行全面测定的管理制度。经过

对矿井风量的全面测定,了解总进风量、总回风量和各个用风地

点的风量、风速以及矿井的漏风、有效风量等现状及变化情况,

为不断提高矿井通风管理水平提供科学依据。

如果采掘工作面和其它用风地点,出现瓦斯涌出异常、巷道

阻力(断面)发生变化、产量增减等情况而需要进行调整通风系

统或增减风量时,应根据实际需要随时测风。

每次测风结果,除了认真填入测风记录(报表)之外,还应

写测风地点的记录牌上,以便现场人员了解该地点的通风情况。

2.主要巷道测风站的要求

在主要巷道中,均应建立测风站,以保证所测风量的准确

性。测风站应符合以下要求:

⑴测风站应设在平直的巷道中,其前后10m范围内不得有障

碍物或巷道拐弯等局部阻力。

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⑵如若设立测风站的巷道断面不规则,其帮顶应用木板或其

它材料衬壁呈固定形状断面,该断巷道长度不得小于4m。

⑶测风站内应悬挂测风记录板,记录板上的内容包括测风站

的地点、断面积、平均风速、风量、空气温度、大气压力、瓦斯

和二氧化碳浓度、测定日期以及测定人等项目。

3.矿井有效风量和有效风量率、矿井外部漏风量和外部漏风

率的计算方法

⑴标准状态下风量的换算方法。在计算矿井有效风量、矿井

外部漏风量时,应将所测风量都换算成标准的风量,以便进行对

比。标准状态下的风量可按下式换算:

。标=0测・鲁

式中Q标——标准状态下的风量,m3/min;

Q测——测定地点的实测风量,m3/min;

夕测一一测定地点风流的空气密度,kg/m3;

1.2——矿井空气标准状态时的空气密度,即取大气压力为

105Pa.气温20℃时的空气密度,kg/m3o

⑵矿井有效风量计算方法。矿井有效风量是指风流经过井下

各用风地点(包括独立通风采煤工作面、掘进工作面、各种碉室

和其它用风地点)实际需要风量的总和,按下式计算:

Q有效稻+Z&*+ZOw+£。其他

式中Q有效一矿井有关效风量,m3/min;

Q采i、Q掘i、Q碉i、Q其它i一一分别为采煤工作面、掘进工

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作面、各种碉室和其它用风地点进(或回)风流的实测风量换算

成标准状态下的风量,m3/min0

⑶矿井有效率计算方法。矿井有效风率是矿井有效风量与各

台主要通风机风量总和之比,按下式计算:

效xlOO

式中c一—矿井有效风率,%;

Q通i一一第i台主要通风机的实测风量换算成标准状态下

的风量,m3/mino

⑷矿井外部漏风量计算方法。矿井外部漏风量是由主要通风

机装置及其风井附近地表漏风量总和。可用主要通风机风量的总

和减去矿井总回(或进)风量来求得,可按下式计算:

Q外漏=ZQjffii-ZQ%

3

式中Q外漏------矿井外部漏风量,m/min;

Q通i一一第i台主要通风风的实测风量换算成标准状态下

的风量,m3/min;

Q井i一一第i台回(或进)风井的实测风量换算成标准状

3

态下的风量,m/min0

⑸矿井外部漏风率计算方法。矿井外部漏风率是指矿井外部

漏风量与各台主要通风机风量总和之比,可按下式计算:

L=2^a_xl00

z%

式中L——矿井外部漏风率,%;

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其它符号同上

⑹单台主要通风机外部漏风率计算方法。单独一,台主要通风

机的外部漏风率,即该台主要通风机装置和风井附近的漏风量与

该通风机的排风量之比,按下式计算:

及=旦匝、100

Q通1•

或口=?世也X100

。通j

式中Li——单⑴台主要通风机外部漏风率,%;

其它符号同上

⑺矿井排风量。矿井主要通风机的排风量,应等于矿井的有

效风量、矿井内部漏风量和外部漏风量的总和。

4、矿井通风系统“四率”规定

①矿井有效风量率不低于85%

②回风巷失修率不高于7%,严重失修率不高于3%

③主要进回风巷、采煤工作面回风巷实际断面不小于设计断面的

2/3

④矿井主要通风机装置外部漏风率在无提升设备时不得超过5%,

有提升设备时不得超过15%.

二、矿井风量调节

该条规定,根据矿井测风结果,应及时进行风量调节,以确

保各用风地点都有足够的有效风量。

风量调节可分为局部风量调节和全矿井风量调节。一般,在

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采区内、采区之间和生产水平之间的风量调节称为局部风量调

节;对全矿井风量进行称为矿井总风量调节。但实际上二者之间

是相关联的。

1.局部风量调节

局部风量调节可分为增加风阻调节法、降低风阻调节法和增

加风压调节法。

⑴增阻调节法。增阻调节法的实质是在并联风路中阻力较小

的分支内安设调节风窗增加风阻,利用风窗产生的局部阻力,使

风窗所在风路的风量降低,而使另一风路的风量增加,从而保证

风量按需分配,如2-2-1

图2-2-1增阻调节风量(并联系统增阳调在)

使用增阻调节法时应注意:

①风窗应尽量安设在回风巷道中,以免妨碍运输。若必须设

在运输巷时,可采取多段调节,即用若干面积较大的调节风门来

代替一个面积较小的风窗。

②在采区内安设风窗时,应设在风桥之后,以防止风桥漏风

过大。

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