苦李树煤矿通风能力核定.docx

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苦李树煤矿通风能力核定

织金县苦李树煤矿

2015年矿井通风能力核定

织金县苦李树煤矿

2015年3月

第一部分矿井概况………………………………………………3

第二部分矿井需要风量计算……………………………………10

第三部分矿井通风能力计算……………………………………12

第四部分矿井通风能力验证……………………………………13

第五部分矿井通风能力核定结果………………………………13

第六部分问题和建议……………………………………………13

第一部分矿井概况

一、矿井概况

织金县少普乡兴隆煤矿位于织金县城南西，平距约20km，行政区划隶属织金县少普彝族苗族乡管辖。

矿区地理坐标：

东经105°36′45″－105°37′16″，北纬26°31′40″－26°32′19″，矿区面积0.736km2。

矿区东部有织金至普定主干公路（S209）通过至安顺到达贵阳，织金至少普乡镇公路通过矿区北部，交通方便。

2、通风系统

矿井为斜井开拓布置，矿井采用并列式通风方式，采用机械抽出式通风方法。

矿井内设有两个进风井（主井、副井），一个回风井，主井、副井担负矿井出煤、运料、运人及进风等任务，回风斜井担负矿井的回风任务兼做安全出口，矿井总进风量为4447.3m³/min，断面为20.43㎡，风速为3.84m/s,矿井总回风量为4571m³/min，回风井断面为8.5㎡，风速为8.9m/s。

三、主要通风机情况

目前地面安装两台主扇风机型号为FBCDZ-8-№22D，一台备用、一台使用，额定功率为2×132kW；风压为650-3500pa；叶片安装角度为20-40°；矿井等积孔为3.12㎡。

矿井有效风量利用率为97.3%，外部漏风率为2.7%。

四、煤层自燃、爆炸性及瓦斯等级鉴定结果

1、矿井瓦斯涌出量

根据（黔能源发〔2009〕281号）对毕节地区煤矿2009年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复的结论；矿井绝对瓦斯涌出量为6.375m3/min，相对瓦斯涌出量为65.571m3/t。

经批复，矿井为高瓦斯矿井。

2、煤与瓦斯突出危险性

该矿委托中国矿业大学开采与安全教育部重点实验室对M16、M17煤层进行了突出危险鉴定，根据贵州省能源局文件（黔能源发[2010]117号文件）《关于对毕节地区工业和能源委员会《关于请求审批织金县少普乡兴隆煤矿M16号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的报告》的批复》，结论为：

兴隆煤矿开采标高+1458.8m以上的M16煤层无突出危险性；根据贵州省煤炭管理局文件（黔煤生产字[2008]867号文件）《关于毕节地区煤炭局《关于请求审批织金县兴隆煤矿M17煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的报告》的批复》，结论为：

兴隆煤矿开采标高+1478m以上的M17煤层无突出危险性。

鉴于矿井其它标高及煤层未作鉴定，除M16、M17煤层经鉴定标高范围内暂按突出煤层的无突出危险区设计外，其它区域仍按煤与瓦斯突出设计和管理。

建议业主在开采其它未鉴定区域的煤层时，作煤与瓦斯突出鉴定。

3、煤尘爆炸性

根据《贵州省煤田地质局实验室检测报告》2003-M1208、2008-M174、2008-M175给出结果，该矿16号、17号、21号煤层均无煤尘爆炸性。

其它煤层未作鉴定，本矿按煤尘有爆炸性进行设计和管理。

4、煤层自燃倾向性

根据《贵州省煤田地质局实验室检测报告》2003-M1208、2008-M174、2008-M175给出结果，该矿16号、17号、21号煤层煤自燃倾向分类结论：

三类，不易自燃。

其它煤层未作鉴定，本矿按煤层自燃倾向性一类进行设计和管理。

五、瓦斯抽采情况

地面安装二台2BEC42型瓦斯抽放泵，坚持每天24小时不间断的抽放，一台使用，一台备用。

其中一台台抽放泵负责高负压抽放，一台负责低负压抽放，基本实现高低压分流抽放。

第二部分矿井需要风量计算

一、矿井需要风量计算原则

根据兴隆煤矿2013年矿井采掘计划及《煤矿安全规程》第一百零四条规定，根据《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008）和《煤矿井工开采技术条件》（AQ1028-2006）的规定，对全矿井需要风量进行计算。

矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其他用风巷道等用风地点分别进行计算，现有通风系统应保证各用风地点稳定可靠供风。

风量计算采用由里向外核算法。

Q矿≥（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）×K

式中：

Q矿——矿井需要风量，m3/min；

Q采——采煤工作面实际需要风量，m3/min；

Q掘——掘进工作面实际需要风量，m3/min；

Q硐——硐室实际需要风量，m3/min；

Q其他——其他用风巷道实际需要风量，m3/min；

K——矿井通风需风系数，该矿为抽出式，取1.15。

二、矿井总风量计算

1、按最大班下井人数计算

Q矿进＝4×N·K矿通

式中：

Q矿进——矿井总供风量，m3/s；

N——井下同时工作的最多人数，按50人计算；

K矿通——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素取K矿通＝1.25。

Q矿进＝4×50×1.25＝250m3/min＝4.2m3/s

2．按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算。

Q矿进＝（ΣQ采＋ΣQ掘＋ΣQ硐+Q其他）·K矿通

式中：

ΣQ采——采煤实际需要风量的总和，m3/s；

ΣQ掘——掘进实际需要风量的总和，m3/s；

ΣQ硐——独立回风的硐室实际需要风量的总和，m3/s；

ΣQ其它——矿井其它井巷需要进行通风的风量总和，m3/s。

（5）备用工作面风量：

备用工作面风量按生产工作面一半进行计算，16.33×1/2=8.17。

（6）其它风量：

其他风量按上述总风量的5﹪计算

Q容易＝（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐）×5﹪=（9.82+7.46+6+1.84）×5﹪=2.0m3/s。

Q困难＝（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐）×5﹪=（16.33+8.17+2×5+10.7×2+2）×5﹪=2.9m3/s。

（7）矿井总风量确定

矿井风量Q＝（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K矿==32m³/s

3、矿井风量分配

按48m3/s配风

矿井风量分配表

用风地点

配风量（m3/s）

工作面

风量

10702采煤工作面

9.82

10604备用工作面

7.46

掘进风量

10703运输巷掘进工作面

6

硐室风量

水泵房

1.84

0

小计

1.84

其它风量

1.26

矿井

32

井筒风量分配：

Q主井=

经过计算，主井进风量为26m3/s，副井进风量为9.8m3/s。

按各配风地点断面对配风量进行校核，矿井各用风地点风速均符合《煤矿安全规程》规定

4.2.2矿井通风阻力

矿井通风摩擦阻力采用下式计算：

（Pa）

式中：

α——通风阻力系数，（NS2/m8）；

l——巷道长度，（m）；

q——通过巷道的风量，（m3/s）；

s——巷道净断面，（m2）；

p——巷道净周长，（m）；

通风局部阻力按摩擦阻力15％计算，经过计算：

矿井需风量分别为32m3/s矿井通风阻力为437.6Pa。

3、矿井通风等积孔计算

1）矿井通风等积孔计算:

（m2）

式中：

A——全矿井等积孔，（m2）；

Q——矿井需风量，（m3/s）；

h——全矿井通风阻力，（Pa）；

矿井等积孔：

Q=32m3/s，h=437.6Pa

A=1.19×32/（437.6）1/2=1.82m2

矿井等积孔为1.82m2，我矿为小阻力矿井，通风难易程度为容易。

二、采煤工作面实际需要风量的计算

（1）采煤工作面的风量确定

①按瓦斯涌出量：

Q采＝100×q瓦采·K采通

式中：

Q采——采煤工作面实际需要的风量，m3/s；

q瓦采——采煤工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；经前面计算，采面瓦斯经抽放后其瓦斯涌出量为4.9m3/min；

K采通——采煤工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数，取2；

据上式计算：

Q采=100×4.9×2=980m3/min＝16.33m3/s

②按工作面风温计算

Q采＝VC·Sc·Ki

式中：

VC——采煤工作面适宜的风速，取1.5m/s；

SC——采煤工作面平均有效断面，SC=采高×（最大控顶距+最小控顶距）/2，17煤层厚度为1.81m，SC=6.7m2。

Ki——采煤工作面长度系数，工作面长度110m选取为1；

Q采=1.5×6.7×1=10.05m3/s

③按炸药使用量计算

Q采=25Ac

式中：

Ac：

采煤工作面一次使用最大炸药量，取12kg；

Q采＝25×12=250m3/min=4.17m3/s

④按工作面人员数量计算

Q采＝4N=4×30=120m3/min=2.0m3/s

式中：

N——采煤工作面同时工作的最多人数，30人；

⑤按风速进行验算：

Sc＝6.7m2

0.25×S采≤Q采≤4×S采

1.7≤Q采≤26.8（m3/s）

根据以上计算取最大值，16.33m3/s。

经计算采煤工作面风速符合要求。

三、掘进工作面实际需要风量的计算

（2）掘进工作面的风量确定

①按瓦斯涌出量计算：

Q掘＝100×q瓦掘·K掘通

式中：

Q掘—掘进工作面实际需要的风量，m3/s；

q瓦掘—掘进工作面的瓦斯涌出量，m3/min；

K掘通—掘进工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数，该数值应经过观察实测后取得；通常，炮掘工作面一般取1.8～2.0，取2。

据上式计算：

Q掘=100×0.31×2=62m3/min=1.03m3/s

按局部通风机吸入风量计算

Q掘＝Qf+0.25S

式中：

Qf——掘进面局部通风机吸入风量，设计掘进面选用FBD-6.3型2×22kW局部通风机，其吸入风量取180～550m3/min，取550m3/min；

I——掘进面同时运转的局部通风机台数，设计每个掘进面使用1台局部通风机，I＝1台；

0.25S——为防止局部通风机吸循环风的风量，S，局部通风机安设处断面，6.1m2。

Q掘1＝Q掘2＝550/60+0.25×6.1＝10.7m3/s

按炸药使用量计算

Q掘＝25Ac=25×6=150m3/min=2.5m3/s

式中：

AC——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，6kg；

按工作面人员数量计算：

Q掘＝4Nc=4×10=40m3/min=0.67m3/s

式中：

Nc——掘进工作面同时工作的最多人数，10人；

⑤按风速验算：

煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足：

15×Sj≤Q掘≤240×Sj

1.4≤Q掘≤22.8

式中：

Sj——掘进工作面巷道过风断面，5.7m2；

根据上述计算得Q掘＝10.7m3/s，按风速验算均满足要求。

（3）硐室风量（每个硐室按2m3/s配风）

井下采区变电所须单独配风，配风量为2m3/s。

第四部分矿井通风能力验证

一、矿井主要通风机能力验证

矿井各个时期均为一个采区、一个回采工作面和两个掘进工作面同时生产，进风量Q1＝48m3/s，井巷通风阻力h阻＝469.1Pa。

2）计算风机功率

N1＝

＝

＝54kw

式中：

Q---风机计算风量，m3/s；

H---风机计算风压，Pa；

η---风机运行时效率，取0.6；

ηC---机械传动效率ηC取0.98；

3）主要通风机型号确定

（1）通风机的工况点

根椐选定的主要通风机FBCDZ-8-№22D型防爆对旋式轴流通风机特性曲线如图4-6-1所示，主要通风机性能参数见表4-6-1，运行工况点的参数见表4-6-2。

表4-6-1风机性能参数风机性能参数表

主要通风风机

风量（m3/s）

风压（Pa）

叶片安装角度

转速r/min

功率（kW）

FBCDZ-8-№22D

38-94

650-3550

35-45°/20-40°

740

2×132

图4-6-1FBCDZ-8-№22D对旋轴流式主要通风机性能曲线

表4-6-2风机运行工况点参数表

风量（m3/s）

静压（Pa）

叶片安装角度

效率η

通风容易时期（M1）

61.2

835

25°/20°

66％

4）电动机功率校验

＝75（kw）

式中：

H1——工况点负压，635Pa；

Q1——工况点风量，61.2m3/s；

η1——工况点所对应的静压效率66%；

η2——传动效率，联轴器传动时取η2＝0.98。

k——电动机容量备用系数对对旋式风机（k=1.2～1.3），取1.25；

根据计算采用FBCDZ-8-№22D型防爆对旋式轴流通风机，可以满足我矿生产需要。

三、通风网络能力验证

通风网络中的通风阻力分配合理且与风量相匹配，井下巷道用风地点的风流方向稳定,风量满足要求,井巷风速满足要求。

矿井通风网络符合《煤矿安全规程》规定，采掘工作面通风系统完善、合理，不存在违反规定的扩散通风、采空区通风等地点。

须加强对井下通风设施包括风门、密闭等进行全面检查与维修，从而达到良好的通风效果，使得通风系统更为稳定、可靠、合理。

第五部分矿井通风能力核定结果

结合运用矿井通风阻力测定，通风机能力核定，瓦斯等级鉴定报告的基础数据，对通风能力进行了核定和评价，通风网络稳定，通风机运行经济合理，井下风量分配合理，根据矿井主扇在现条件下产生风量通过计算可以布置1个采煤工作面，2个掘进工作面，矿井通风能力为35.2万t/a。

全矿井内不存在串联通风、扩散通风、采空区通风。

第六部分问题与建议

为保证矿井通风连续稳定，保质保量送到用风地点，应采取以下措施：

（一）加强所有井下通风设施的管理。

（二）采空区及废弃巷道要及时严密封闭。

（三）巷道中不得堆积杂物，失修巷道及时维护，保证巷道通风有效断面。

（四）回风斜井井口防爆门、风门、风道必须封闭严密。

（五）定期测风，及时合理分配风量。

对风阻过大的风路，采取降低风阻措施，必要时，扩大风路巷道断面。

（六）经常检查通风设施、密闭等通风构筑物，发现问题及时处理，保证通风设施完好有效。