煤矿通风能力核定.docx

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煤矿通风能力核定

xx煤矿

矿井通风能力核定报告

第一章概述

第一节核定工作的简要过程

根据AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》及《煤矿安全规程》（2016版）第139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”的要求，落实“以风定产”的煤矿瓦斯治理措施，加强煤矿通风管理，指导煤矿科学组织生产，规范煤矿生产行为，有效促进煤矿提高通风装备水平，改善安全生产条件，现对矿井通风能力进行核定。

第二节核定依据的主要法律、法规、规范和技术标准

1、《煤矿安全规程》（2016版）；

2、AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》；

3、AQ1028-2006《煤矿井工开采通风技术条件》；

4、《煤炭工业矿井设计规范》（GA60215-2005）；

5、矿井有关监测检验报告；

6、《煤矿生产能力管理办法和核定标准》；

7、MT/T440-2008《矿井通风阻力测定方法》；

8、有关法律、法规。

第三节最终确定的煤矿核定通风能力

根据国家煤矿通风能力核定的有关规定，xx煤矿通风能力核定为130.27万吨/年。

第二章矿井基本概况

第一节矿井概况

xx煤矿位于平安县城东南45km处，行政区划属平安县团结镇管辖。

其中心地理位置坐标为：

东经89°58′36″

北纬48°51′12″

井田外部交通条件方便，从井田西行8km有砂石公路，北行50km至318国道全为柏油路西至平安县15km，汽车可直接进入矿区。

第二节矿井生产现状

矿井采用双回路供电方式。

矿井设地面设变电所，采用10KV高压下井，在副斜井+1960m水平井底车场布置中央变电所，其中设移动变电站，其它各区段设配电点。

中央泵房与主变电所联合布置，设在副斜井底+1960m水平，水仓有效容积568m3，中央泵房安装3台D46-50×6水泵,水泵流量98m3/h,扬程500m。

配用75KWYB2-250M-2型电动机，功率75KW，配备3台QBZ-120/660型真空电磁驱动器和1台BKD9-200/660型真空馈电开关，在副井筒布置一趟φ256mm排水管路并环接。

根据2020年采掘计划，布置一个采煤工作面，即11E993综采工作面；一个备用采煤工作面，即+1988m东翼A6煤层准备采煤工作面；两个掘进工作面，即+1988m水平A2煤层回风顺槽、+1960m水平A6-A2集中运输石门掘进工作面。

11E993采煤工作面布置在矿井A2煤层，采煤工作面采用走向壁式采煤法，机械化综采工艺，选用MG1100/1520-GWD交流牵引采煤机、ZY8400/28/56型两柱掩护式液压支架支护，全部垮落法管理顶板。

掘进工作面采用EBZ260型掘进机掘，锚网支护。

第三节通风系统情况

（一）通风方式、方法

矿井通风方式为中央并列式，通风方法采用机械抽出式，其中主斜井、副斜井进风，回风斜井回风。

（二）主通风机运行参数

风机型号为FBCDZ-No21/220×2型矿用隔爆对旋轴流式风机，配套电机型号为YBFe-315C-6,电机功率为220Kw,风机风量范围3056～6900m3/min，静压范围为1205～4155Pa,电机转速为980转/分钟，风机一台工作，一台备用。

（三）矿井实际风量、有效风量

矿井实际进风量3700m³/min左右，总回风量为3740m³/min左右，有效量3300m³/min左右。

根据《xx煤矿矿井通风阻力测定报告》可知，矿井通风总阻力为256Pa。

矿井等积孔为2.6m2。

矿井采煤工作面采用全负压独立通风，风流畅通，风量充足。

掘进工作面采用FBD№6.3/2×22型低噪音局部通风机压入式独立通风，该局部通风机风量360～590m³/min，全压1050～5800Pa，风机实现“风电、瓦斯电闭锁”。

（四）瓦斯、煤尘爆炸性及煤的自燃倾向性

2019年矿井等级鉴定：

矿井瓦斯绝对涌出量2.36m3/min，矿井瓦斯相对涌出量1.03m3/t;矿井二氧化碳斯绝对涌出量2.25m3/min，矿井相对涌出量3.02m3/t。

+1960mA2煤层采煤工作面瓦斯绝对涌出量0.94m3/min，相对涌出量0.79m3/t、二氧化碳绝对涌出量1.13m3/min，相对涌出量0.95m3/t。

+1886mA2运输顺槽掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量为0.17m3/min。

+1886mA2回风顺槽掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量为0.13m3/min。

为低瓦斯矿井。

根据宁夏煤矿矿用安全产品检验中心检测报告（NXM报作煤001-2018-10、NXM报作煤002-2018-10、NXM报作煤003-2018-10、NXM报作煤002-2018-03），A6、A5、A2煤层的煤尘均具有爆炸性；A6煤层、A5煤层、A2煤层均为Ⅱ类自燃煤层。

根据宁夏XX煤炭科学研究所《煤层最短自然发火期及标志性气体临界值检测报告》（FH17006），A2煤层自然发火临界温度为151℃，最短自然发火期68天，C2H4为煤自然发火的标志性气体。

A6煤层自然发火临界温度为171℃，最短自然发火期75天，C2H4为煤自然发火的标志性气体。

第三章煤矿需要风量计算

矿井具有完整独立的通风、防尘、防灭火、及安全监控系统，通风系统合理、通风设施齐全等。

具备AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》规定的核定通风系统能力的必备条件。

根据AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》，采用方法二由里向外核算法进行核算。

目前，本矿主要用风地点有：

1个综采面（11E993综采工作面）；1个准备采煤工作面（+1988mA6煤层综采工作面）；2个掘进工作面（+1988m水平A2煤层回风顺槽、+1960m水平A6-A2集中运输石门掘进工作面）；主斜井下段巷道及+1405m联络巷。

第一节矿井需要风量的计算原则

矿井需要风量的计算原则为：

无论矿井或采区的供风量，均按该地区各个实际用风地点，按照风量计算依据，分别计算出各个用风地点的实际最大需风量，从而求出该地区的风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，作为该地区的供风量，即由采、掘工作面、硐室和其它用风地点到各个采区最后得出全矿井总风量。

第二节矿井需要风量计算方法

矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其它用风巷道等用风地点分别进行计算，包括按规定配备的备用工作面需要风量，现有通风系统应保证各用风地点稳定可靠地供风。

Q矿=（Q采+Q备+Q掘+Q硐+Q其它）×K矿

式中：

Q采—矿井采煤工作面实际需风量。

m3/min；

Q备—矿井备用采煤工作面实际需风量。

m3/min；

Q回撤—矿井回撤工作面实际需风量。

m3/min；

Q掘—矿井掘进工作面实际需风量。

m3/min

Q硐—矿井所有独立通风硐室实际需要风量总和，m3/min；

Q其它—矿井采、掘、硐室以外的其它作业场所和需要独立通风的巷道风量总和，m3/min；

K矿—矿井通风需风系数,抽出式kaq取1.15～1.20;

第三节采煤工作面（包括备用工作面）实际需要风量的计算

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。

1.1.采煤工作面风量计算

11E993综采工作面：

⑴按工作面人员数量计算

Q采=4N=4×30=120m³/min=2m³/s

式中：

Q采-工作面实际需风量，m³/min；

N--采煤工作面同时工作的最多人数，取30人；

⑵按瓦斯涌出量计算

Q采=100qK=100×2.4×1.5=360m³/min

式中：

Q采—工作面实际需风量，m³/min；

q—工作面瓦斯的平均绝对涌出量。

抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量计算。

取2.4m³/min；

K—工作面因瓦斯涌出不均匀系数，也叫瓦斯涌出不均匀通风备用系数。

它是采煤工作面绝对瓦斯涌出量的最大值与平均值之比，需在工作面正常生产条件下，连续观测1个月，取日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值。

通常综采面可取1.2～1.6，取1.5。

⑶按二氧化碳涌出量计算

Q采=67qK=67×2.8×1.5=281.4m³/min

式中：

Q采—工作面实际需风量，m³/min；

q—工作面二氧化碳的平均绝对涌出量，取2.8m³/min；

K—工作面二氧化碳涌出不均匀通风备用系数。

它是采煤工作面绝对二氧化碳涌出量的最大值与平均值之比，需在工作面正常生产条件下，连续观测1个月，取日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日二氧化碳绝对涌出量的比值。

通常综采面可取1.2～1.6，取1.5。

⑷按工作面气象条件计算

采煤工作面应有良好的劳动气候条件。

其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。

其气温与风速应符合下表的要求。

采煤工作面空气温度与风速对应表

采煤工作面温度℃

采煤工作面风速m/s

＜20

1.0

20～23

1.0～1.5

23～26

1.5～1.8

26～28

1.8～2.5

28～30

2.5～3.0

采煤工作面长度调整系数表

采煤工作面长度m

工作面长度风量系数

＜150

1.0

150～200

1.0～1.3

200～250

1.3～1.5

＞250

1.5～1.7

采煤工作面采高调整系数表

采煤工作面采高m

工作面采高风量系数

＜2.0

1.0

2.0～2.5

1.1

2.5～5.0及放顶煤工作面

1.2

Qfi=60vSvKfhiKflix70%

=60×1.0×19.53×1.2×1.3×70%=1520m3/min

式中：

v—工作面的风速调整系数，取1.0m/s；

Sv—工作面平均断面积，为最大和最小控顶断面的平均值，取19.53m2；

Kfli—采煤工作面长度调整系数，取1.3；

Kfhi—采煤工作面采高调整系数，取1.2；

70%—采煤工作面有效通风断面系数。

⑸按风速进行验算

采煤工作面风速不能低于0.25m/s，不能高于4m/s。

按最低风速验算采煤工作面最小风量：

Q≥60×0.25×S=60×0.25×21.29=319.35m³/min

按最高风速验算采煤工作面的最大风量：

Q≤60×4×S=60×4×21.29=5109.6m³/min

319.35m³/min＜1058m³/min＜5109.6m³/min，

符合《煤矿安全规程》要求。

采煤工作面需风量确认：

经过计算和验算：

11E993综采工作面需风量为1058m³/min。

1.2.备用采煤工作面风量计算

+1988mA6煤层采煤工作面：

⑴按工作面人员数量计算

Q采=4N=4×30=120m³/min=2m³/s

式中：

Q采-工作面实际需风量，m³/min；

N--采煤工作面同时工作的最多人数，取30人；

⑵按瓦斯涌出量计算

Q采=100qK=100×0.22×1.5=33m³/min

式中：

Q采—工作面实际需风量，m³/min；

q—工作面瓦斯平均绝对涌出量，单位m³/min。

抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量计算。

取0.22m³/min；

K—工作面因瓦斯涌出不均匀系数，也叫瓦斯涌出不均匀通风备用系数。

它是采煤工作面绝对瓦斯涌出量的最大值与平均值之比，需在工作面正常生产条件下，连续观测1个月，取日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值。

通常综采面可取1.2～1.6，取1.5；

⑶按二氧化碳涌出量计算

Q采=67qK=67×2.8×1.5=281.4m³/min

式中：

Q采—工作面实际需风量，m³/min；

q—工作面二氧化碳的平均绝对涌出量，取2.8m³/min；

K—工作面二氧化碳涌出不均匀通风备用系数。

它是采煤工作面绝对二氧化碳涌出量的最大值与平均值之比，需在工作面正常生产条件下，连续观测1个月，取日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日二氧化碳绝对涌出量的比值。

通常综采面可取1.2～1.6，取1.5。

⑷按工作面气象条件计算

采煤工作面应有良好的劳动气候条件。

其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。

其气温与风速应符合下表的要求。

采煤工作面空气温度与风速对应表

采煤工作面温度℃

采煤工作面风速m/s

＜20

1.0

20～23

1.0～1.5

23～26

1.5～1.8

26～28

1.8～2.5

28～30

2.5～3.0

采煤工作面长度调整系数表

采煤工作面长度m

工作面长度风量系数

＜150.

1.0

150～200

1.0～1.3

200～250

1.3～1.5

＞250

1.5～1.7

采煤工作面采高调整系数表

采煤工作面采高m

工作面采高风量系数

＜2.0

1.0

2.0～2.5

1.1

2.5～5.0及放顶煤工作面

1.2

Qfi=60vSvKfhiKflix70%

=60×1.0×12.1×1.3×1.1×70%=727m3/min

式中：

v—工作面的风速调整系数，取1.0m/s；

Sv—工作面平均断面积，为最大和最小控顶断面的平均值，取12.1m2；

Kfli—采煤工作面长度调整系数，取1.3；

Kfhi—采煤工作面采高调整系数，取1.1；

70%—采煤工作面有效通风断面系数。

⑸按风速进行验算

采煤工作面风速不能低于0.25m/s，不能高于4m/s。

按最低风速验算采煤工作面最小风量：

Q≥60×0.25×S=60×0.25×12.1=181.5m³/min

按最高风速验算采煤工作面的最大风量：

Q≤60×4×S=60×4×12.1=2904m³/min

181.5m³/min＜727m³/min＜2904m³/min，

符合《煤矿安全规程》要求。

采煤工作面需风量确认：

经过计算和验算：

+1988mA6煤层采煤工作面需风量为727m³/min。

但其作为备用采煤工作面，风量一般不低于其采煤时需风量的50%，且满足稀释瓦斯、其它有害气体和风速等要求。

因此+1988mA6煤层备用采煤工作面需风量为364m³/min。

第四节掘进工作面实际需要风量的计算

每个掘进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以及局部通风机实际吸风量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

4.1.+1988m水平东翼A2煤层回风顺槽掘进工作面的风量计算

1、按照瓦斯绝对涌出量计算

Q掘＝100×q掘×K掘=100×0.18×1.5=27m3/min

式中:

Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；

q掘——掘进工作面回风流中瓦斯绝对涌出量（正常生产条件下，连续观测1个月，取月平均日瓦斯绝对涌出量），为0.18m3/min；

K掘——掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数。

（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大瓦斯绝对涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）；取1.5。

100——掘进工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%所换算的系数。

2、按照二氧化碳涌出量计算

Q掘=67×q掘×k掘=67×0.24×1.5=24.12m3/min

式中：

q掘——掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；取0.24m3/min。

K掘——掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；取1.5。

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、此工作面为机掘，不使用炸药，此项不计算。

4、按掘进工作面同时最多作业人数

Q掘=4N=4×11=44m3/min

5、安装局部通风机巷道按岩巷、煤巷和半煤巷掘进计算需要风量

Q掘=Q局×I+60×0.15S安=360×1+60×0.15×15.5=499.5m3/min

式中：

Q局——局部通风机实际吸风量，m3/min；

I——掘进工作面同时通风的局部通风机台数；

0.15——无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速；

S安——局部通风机安装地点到回风口间的巷道断面积，m2。

6、按风速进行验算:

煤巷掘进最低风量，Q掘>15S掘=15×9.6=144m3/min；

煤巷掘进最高风量，Q掘<240S掘=240×9.6=2304（m3/min）

式中：

S掘——掘进工作面巷道的净断面积，为9.6m2；

验算结果：

144m3/min＜499.5m3/min<2904m3/min，符合要求。

+1988mA2煤层回风顺槽掘进工作面迎头需要风量为144m3/min。

+1988mA2煤层回风顺槽掘进工作面局部通风机安设处全风压风量为499.5m3/min，按500m3/min计算。

7、局部通风机型号选型

（1）局部通风机工作风量计算

Q扇实=Q掘×P=144×1.14=165m3/min

式中：

Q扇实——局部通风机工作风量，

P——局部通风机供风巷道风筒漏风系数，柔性风筒应按下式计算：

P=1/（1-nL接）=1/（1-60×0.002）=1.14

n——风筒接头数为60节；

L接——一个接头漏风率，反压边连接时，L接=0.002。

（2）局部通风机工作风压计算

根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、风筒风阻，计算掘进工作面局部通风机工作最大风压值：

hft=Rp*Q扇*Q掘

=35×（165/60）×（144/60）=231Pa

式中：

Rp——压入式风筒的总风阻，N.S2/m8；风筒风阻是由摩擦风阻、局部风阻组成，其大小取决于风筒的直径、接头方式、风筒总长度、风压、单节风筒长度、风筒的材质等，应按下列公式计算。

Rp＝6.5α×L/（d5）+（n×ζj0+∑ζbei＋ζin）×［ρ/（2s2）］=34.23Pa取35Pa

α——风筒摩擦阻力系数（直径800mm胶质风筒摩擦阻力系数为0.0032N.S2/m4；

L——风筒长度为600m；

d——风筒直径为0.8m；

ρ——空气密度为1.2kg/m3；

s——风筒断面积为0.5024m2；

n——风筒接头个数为60；

ζj0——风筒接头局部阻力系数（无实测资料时可参用）为0.13；

ζbei——风筒拐弯局部阻力系数（无实测资料时可参用）为1.25；

ζin——风筒入口局部阻力系数，当入口处完全修圆时，取ζin＝0.1；

（3）选用适合局部通风机

+1988mA2煤层回风顺槽掘进工作面选用FBD№6.3/22×2型局部通风机配直径0.8m胶质阻燃风筒，采用双风机、双电源能够满足工作面供风需求。

选用对旋式局部通风机供风符合《煤矿安全规程》要求。

8、局部通风机的安装地点选择

局部扇风机安装在+1988m石门车场新鲜风流中，该处（局部通风机吸风口至掘进工作面回风口）巷道的风速不得低于0.15m/s。

4.2.+1960m水平A6-A2集中运输石门掘进工作面的风量计算

1、按照瓦斯绝对涌出量计算

Q掘＝100×q掘×K掘=100×0.12×1.5=18m3/min

式中:

Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；

q掘——掘进工作面回风流中瓦斯绝对涌出量（连续观测1个月，取月平均日瓦斯绝对涌出量），为0.12m3/min；

K掘——掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数。

（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大瓦斯绝对涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）；取1.5。

100——掘进工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%所换算的系数。

2、按照二氧化碳涌出量计算

Q掘=67×q掘×k掘=67×0.24×1.5=24.12m3/min

式中：

q掘——掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；取0.24m3/min。

K掘——掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；取1.5。

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、此工作面为机掘，不使用炸药，此项不计算。

4、按掘进工作面同时最多作业人数

每人供风量≮4m3/min：

Q掘=4N=4×11=44m3/min

5、安装局部通风机巷道按岩巷、煤巷和半煤巷掘进计算需要风量

Q掘=Q局×I+60×0.15S安=360×1+60×0.15×16=504m3/min

式中：

Q局——局部通风机实际吸风量，m3/min；

I——掘进工作面同时通风的局部通风机台数；

0.15——无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速；

S安——局部通风机安装地点到回风口间的巷道断面积，m2。

6、按风速进行验算:

岩巷掘进最低风量，Q掘>15S掘=9×15=135m3/min；

岩巷掘进最高风量，Q掘<240S掘=240×15=3600（m3/min）

式中：

S掘——掘进工作面巷道的净断面积，为15m2；

验算结果：

135m3/min＜504m3/min<3600m3/min，符合要求。

+1960m水平A6-A2集中运输石门掘进工作面迎头需要风量为135m3/min。

+1960m水平A6-A2集中运输石门掘进工作面局部通风机安设处全风压风量为504m3/min。

7、局部通风机型号选型

（1）局部通风机工作风量计算

Q扇实=Q掘×P=135×1.03=140m3/min

式中：

Q扇实——局部通风机工作风量；

P——局部通风机供风巷道风筒漏风系数，柔性风筒应按下式计算：

P=1/（1-nL接）=1/（1-15×0.002）=1.03

n——风筒接头数为15节；

L接——一个接头漏风率，反压边连接时，L接=0.002。

（2）局部通风机工作风压计算

根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、风筒风阻，计算掘进工作面局部通风机工作最大风压值：

hft=Rp*Q扇*Q掘

=11.5×（232/60）×（140/60）=104Pa

式中：

Rp——压入式风筒的总风阻，N.S2/m8；风筒风阻是由摩擦风阻、局部风阻组成，其大小取决于风筒的直径、接头方式、风筒总长度、风压、单节风筒长度、风筒的材质等，应按下列公式计算。

Rp＝6.5α×L/（d5）+（n×ζj0+∑ζbei＋ζin）×［ρ/（2s2）］=11.5Pa

α——风筒摩擦阻力系数（直径800mm胶质风筒摩擦阻力系数为0.0032N.S2/m4；

L——风筒长度为150m；

d——风筒直径为0.8m；

ρ——空气密度为1.2kg/m3；

s——风筒断面积为0.5024m2；

n——风筒接头个数为15；

ζj0——风筒接头局部阻力系数（无实测资料时可参用）为0.13；

ζbei——风筒拐弯局部阻力系数（无实测资料时可参用）为1.25；

ζin——风筒入口局部阻力系数，当入口处完全修圆时，取ζin＝0.1；

（3）选用适合局部通风机

+1960m水平A6-A2集中运输石门掘进工作面选用FBD№6.3/22×2型局部通风机配直径0.8m胶质阻燃风筒，采用双风机、双电源能够满足工作面供风需求。

选用对旋式局部通风机供风符合《煤矿安全规程》要求。

8、局部通风机的安装地点选择

局部扇风机安装在+1865联络巷新鲜风流中，该处（局部通风机吸风口至掘进工作面回风口）巷道