2011年东笋矿二号井通风系统能力核定报告已改好.doc

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2011年东笋矿二号井

通风能力核定报告

（2011年度）

矿井名称（公章）：

矿井技术负责人（签字）：

矿长（签字）：

编制日期：

2011年9月2日

一、矿井通风概况

（一）通风方式，通风方法，进、回风井筒数量及风量，矿井需要风量、实际风量、有效风量。

矿井通风系单一系统，采用中央并列抽出式全负压通风。

矿井有三个井筒，即提升主井、皮带机井和副井，副井、皮带机井为进风，总进风量为3500m3/min；主井系回风，总回风量为3600m3/min；主扇实际排风量3762m3/min；矿井负压为3200pa。

矿井需要风量3300m3/min，实际进风量3500m3/min，矿井有效风量3135m3/min。

（二）采区巷道布置情况，采区主要进回风量及用风地点布置情况。

矿井具有完整且独立的通风系统，采掘工作面均实现独立通风。

二煤总进风量1590m3/min,目前采区布置有2201综采工作面、2个综掘工作面即二煤二阶段皮带下山掘进面，2202回风巷掘进面；四煤总进风量1350m3/min,目前采区布置有2405综采工作面，2406回风巷掘进面，2406进风巷掘进面同时生产，无备用工作面。

井下所有用风地点为：

2201综采工作面、2405综采工作面、二煤二阶段皮带下山掘进面、2202回风巷掘进面，2406回风巷掘进面，2406进风巷掘进面、中央变电所、井下绞车房、消防材料库、炸药库、采区变电所（17#）、综掘移变、中部临时水仓等。

（三）矿井瓦斯等级，瓦斯和二氧化碳的绝对、相对涌出量

矿井历年来瓦斯等级鉴定均为低瓦斯矿井，2011年度矿井绝对瓦斯涌出量2.03m3/min，相对瓦斯涌出量为2.99m3/t，二氧化碳绝对涌出量为3.38m3/min，相对涌出量为4.98m3/t，为低瓦斯矿井。

（四）主扇型号，电机功率，叶片角度，运行参数，风量，风压，通风阻力，等积孔。

矿井主要通风机型号为FBCDZ№20/2×200轴流式通风机，在用和备用各一台，风机转数为987r/min，配套电动机的型号为YBF40M2-6，功率为2×200KW，主扇铭牌风量2760-6300m3/min，风机额定静压为1600-4500Pa，目前矿井负压为3200Pa，等积孔为1.32m2。

（五）各主扇担负区域。

主扇担负区域各层别、采区可采储量和可布置工作面数量情况。

主扇担负矿井二、四煤采区的通风，采区可采储量150万吨，布置2个工作面和4个掘进面。

（六）矿井上年度实际产量，矿井设计能力。

矿井上年度实际产量26万吨，矿井技改设计能力30万吨。

二、矿井需要风量计算

（一）矿井需要风量计算方法

矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其他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供风。

Qra≥（∑Qcf＋∑Qhf＋∑Qur＋∑Qsc＋∑Qrl）×kaq

式中：

Qra——矿井需要风量,m3/min；

Qcf——采煤工作面实际需要风量，m3/min；

Qhf——掘进工作面实际需要风量，m3/min；

Qur——硐室实际需要风量，m3/min；

Qsc——备用工作面实际需要风量，m3/min；

Qrl——其他用风巷道实际需要风量，m3/min；

kaq——矿井通风需风系数（抽出式kaq取1.15～1.20,压入式kaq取1.25-1.30）。

（一）采煤工作面实际需要风量的计算

1、按气象条件计算

Qcf=60×70%×vcf×Scf×kch×kcl

式中:

vcf——采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度从表１中选取，m/s；

Scf——采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2；

kch——采煤工作面采高调整系数，具体取值见表2；

kcl——采煤工作面长度调整系数，具体取值见表3；

70%——有效通风断面系数；

60——为单位换算产生的系数。

表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）

＜20

1.0

20～23

1.0～1.5

23～26

1.5～1.8

表2kch—采煤工作面采高调整系数

采高／m

＜2.0

2.0～2.5

＞2.5及放顶煤面

系数（kch）

1.0

1.1

1.2

表3kcl—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）

＜15

0.8

15～80

0.8～0.9

80～120

1.0

120～150

1.1

150～180

1.2

＞180

1.30～1.40

kch——回采工作面采高调整系数；2201综采面实际采高1.5米和2405综采面实际采高1.2米，均＜2米，按表2取1.0

kcl——回采工作面长度调整系数；2201综采面和2405综采面长度均120米，按表3，取1.0

vcf——回采工作面温度于对应风速；2201综采面和2405综采面平均温度为26℃，按表1，取1.8m/s。

Scf——采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，2201综采面5.1m2和2405综采面4.08m2；

因此该矿井下各个综采工作面需要风量分别为

Q2201综采面＝60×3.4×1.5×70％×1.8×1.0×1.0

＝386m3/min

Q2405综采面＝60×3.4×1.2×70％×1.8×1.0×1.0

＝308m3/min

2、按照瓦斯涌出量计算

Qcf=100×qcg×kcg

式中：

qcg——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

kcg——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——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。

Q2201综采面=100×qcg×kcg=100×0.8×0.8/0.64=100m3/min

Q2405综采面=100×qcg×kcg=100×0.6×0.6/0.48=75m3/min

3、按照二氧化碳涌出量计算

Qcf=67×qcc×kcc

式中：

qcc—采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；

kcc—采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；

67—按采煤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。

Q2201综采面=67×qcc×kcc=67×0.96×0.96/0.8=77m3/min

Q2405综采面=67×qcc×kcc=67×0.72×0.72/0.6=58m3/min

4、按炸药量计算

该矿2201综采面和2405综采面不放炮，故无炸药量计算风量。

通过以上按气象、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算比较后确定：

Q2201综采面=386m3/min

Q2405综采面=308m3/min

5、按工作人员数量验算

Qcf≥4Ncf　　

式中：

Ncf——采煤工作面同时工作的最多人数，人；

4——每人需风量，m3/min。

该矿2201综采面和2405综采面工作最多人数均为22人，

因此该矿井下各个综采面需要的风量分别为：

Q2201综采面＝386＞4×22＝88m3/min

Q2405综采面＝308＞4×22＝88m3/min

6、按风速进行验算

a）验算最小风量

Qcf≥60×0.25Scb

Scb=lcb×hcf×70%

Q2201综采面＝386＞60×0.25Scb＝60×0.25×4.2×1.5×70%＝67m3/min

Q2405综采面＝308＞60×0.25Scb＝60×0.25×4.0×1.2×70%＝51m3/min

b）验算最大风量

Qcf≤60×4.0Scs

Scs=lcs×hcf×70%

Q2201综采面＝386＜60×4.0Scs＝60×4.0×3.4×1.5×70%=857m3/min

Q2405综采面＝308＜60×4.0Scs＝60×4.0×3.4×1.2×70%=685m3/min

c）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

Qcf≤60×5.0Scs

Q2201综采面＝386＜60×5.0Scs＝60×5.0×3.4×1.5×70%＝1071m3/min

Q2405综采面＝308＜60×5.0Scs＝60×5.0×3.4×1.2×70%＝857m3/min

式中：

Scb—采煤工作面最大控顶有效断面积，m2；

lcb—采煤工作面最大控顶距,m；

hcf—采煤工作面实际采高,m；

Scs—采煤工作面最小控顶有效断面积，m2；

lcs—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/s；

5.0—采煤工作面允许的最大风速，m/s。

通过以上验算后风量符合要求。

7、备用采面风量计算。

备用工作面风量为采煤工作面实际需要风量的50%。

Qsc＝（Q2201综采面＋Q2405综采面）/2=（386+308）/2＝347m3/min

该矿采煤工作面的总需要风量为：

∑Qcf＝Q2201综采面＋Q2405综采面＋Qsc＝386+308+347＝1041m3/min

（二）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，应按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、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

Qhf=100×qhg×khg

式中：

qhg—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；

khg—掘进工作面瓦斯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，日最大绝对瓦斯出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值；

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。

因此该矿掘进工作面的需要风量分别为：

Q二煤二阶段皮带下山掘进面＝100×qhg×khg

＝100×0.15×（0.20÷0.15）

＝20m3/min

Q2202回风巷掘进面＝100×qhg×khg

＝100×0.15×（0.20÷0.15）

＝20m3/min

Q2406回风巷掘进面＝100×qhg×khg

＝100×0.15×（0.20÷0.15）

＝20m3/min

Q2406进风巷掘进面＝100×qhg×khg

＝100×0.15×（0.20÷0.15）

＝20m3/min

2、按照二氧化碳涌出量计算

Qhf=67×qhc×khc

式中：

qhc—掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；

khc—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涌出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；

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。

因此该矿掘进工作面的需要风量分别为：

Q二煤二阶段皮带下山掘进面＝67×qhc×khc

＝67×0.15×（0.20÷0.15）

＝13m3/min

Q2202回风巷掘进面＝67×qhc×khc

＝67×0.15×（0.20÷0.15）

＝13m3/min

Q2406回风巷掘进面＝67×qhc×khc

＝67×0.15×（0.20÷0.15）

＝13m3/min

Q2406进风巷掘进面＝67×qhc×khc

＝67×0.15×（0.20÷0.15）

＝13m3/min

3、按炸药量计算

我矿四个掘进面均为综掘机掘进，无炸药量计算。

4、按局部通风机实际吸风量计算

a）无瓦斯涌出的岩巷

Qhf=Qaf×I+60×0.15Shd

b）有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷

Qhf=Qaf×I+60×0.25Shd

式中：

Qaf——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；

0.25——有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷允许的最低风速；

Shd——局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，m2。

我矿四个掘进面均为半煤岩巷，均使用2×11KW的局扇，经实测Qaf=230m3/min，因此该矿掘进工作面需要风量分别为：

Q二煤二阶段皮带下山掘进面＝Qaf×I+60×0.25Shd

＝230×1+60×0.25×7.2

＝338m3/min

Q2202回风巷掘进面＝Qaf×I+60×0.25Shd

＝230×1+60×0.25×7.2

＝338　m3/min

Q2406回风巷掘进面＝Qaf×I+60×0.25Shd

＝230×1+60×0.25×6.5

＝328　m3/min

Q2406进风巷掘进面＝Qaf×I+60×0.25Shd

＝230×1+60×0.25×6.5

＝328　m3/min

通风以上按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、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比较后确定：

Q二煤二阶段皮带下山掘进面＝338m3/min

Q2202回风巷掘进面＝338m3/min

Q2406回风巷掘进面＝328m3/min

Q2406进风巷掘进面＝328m3/min

5、按工作人员数量验算

Qhf≥4Nhf

式中：

Nhf——掘进工作面同时工作的最多人数，10人。

Q二煤二阶段皮带下山掘进面＝338＞4Nhf＝4×10＝40m3/min

Q2202回风巷掘进面＝338＞4Nhf＝4×10＝40m3/min

Q2406回风巷掘进面＝328＞4Nhf＝4×10＝40m3/min

Q2406进风巷掘进面＝328＞4Nhf＝4×10＝40m3/min

6、按风速进行验算

a）验算最小风量

按无瓦斯涌出的岩巷：

Qhf≥60×0.15Shf

按有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷

Qhf≥60×0.25Shf

东笋矿现掘进面为半煤岩巷，则有：

Q二煤二阶段皮带下山掘进面＝338＞60×0.25Shf＝60×0.25×10.8=162m3/min

Q2202回风巷掘进面＝338＞60×0.25Shf＝60×0.25×10.8＝162m3/min

Q2406回风巷掘进面＝328＞60×0.25Shf＝60×0.25×10.8＝162m3/min

Q2406进风巷掘进面＝328＞60×0.25Shf＝60×0.25×10.8＝162m3/min

b）验算最大风量

Qhf≤60×4.0Shf

式中：

Shf——掘进工作面巷道的净断面积，10.8m2。

Q二煤二阶段皮带下山掘进面＝338＜60×4.0Shf＜60×4.0×10.8＜2592m3/min

Q2202回风巷掘进面＝338＜60×4.0Shf＝60×4.0×10.8＝2592m3/min

Q2406回风巷掘进面＝328＜60×4.0Shf＝60×4.0×10.8＝2592m3/min

Q2406进风巷掘进面＝328＜60×4.0Shf＝60×4.0×10.8＝2592m3/min

通过以上验算匀符合规定要求，因此该矿掘进工作面总需要风量为：

Qhf＝Q二煤二阶段皮带下山掘进面+Q2202回风巷掘进面+Q2406回风巷掘进面+Q2406进风巷掘进面

＝338+338+328+328＝1332m3/min

（三）硐室需要风量计算

1、爆破材料库需要风量计算：

Qem＝4V/60＝0.07V＝0.07×410＝29m3/min

式中：

Qem——井下爆炸材料库需要风量，m3/min；

V——井下爆炸材料库的体积，东笋矿井下炸药库的体积为38×10.8＝410m3

4——井下爆炸材料库内空气每小时更换次数。

但大型爆破材料库不应小于100m3/min，中、小型爆破材料库不应小于60m3/min。

因此，我矿井下炸药库需要风量为Qem=60m3/min

2、充电硐室需要风量计算：

该矿无充电硐室。

3、机电硐室需要风量计算：

发热量大的机电硐室为中央变电所,应按照硐室中运行的机电设备发热量进行计算

=

=77m3/min

式中：

——机电硐室的需要风量，m3/min；

——机电硐室中运转的电动机（或变压器）总功率取305kW；

——机电硐室发热系数，参照表4，取=0.02；

　——空气密度，一般取=1.20kg/m3；

　　——空气的定压比热，一般可取=1.0006KJ/（kg·K）；

　——机电硐室的进、回风流的温度差取4K。

表4　机电硐室发热系数（）表

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

机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风；采区小型机电硐室，按经验值确定需要风量或取60～80m3/min；选取硐室风量，应保证机电硐室温度不超过30℃，其他硐室温度不超过26℃。

本矿采区小型机电硐室，按经验值确定需风量：

井下绞车房、17#采区变电所、综掘移变分别需要风量分别为80m3/min，消防库需要风量为60m3/min，中部临时水仓需要风量为60m3/min，因此该矿井下硐室总需要风量为：

Qur＝Q炸药库+Q中央变电所+Q井下绞车房+Q17#变电所+Q综掘移变+Q消防库+Q中部临时水仓

＝60+77+80+80+80+60+60＝497m3/min

4、无其他巷道。

5、矿用防爆柴油机车需要风量的验算:

Qdl=5.44×Ndl×Pdl×kdl

=5.44×1×28×1.0

=153m3/min﹤3096m3/min

式中：

Qdl——该地点矿用防爆柴油机车尾气排放稀释需要的风量，m3/min；

Ndl——该地点地点矿用防爆柴油机车的台数，台；

Pdl——该地点地点矿用防爆柴油机车的功率，kW；

kdl——配风系数，该地点使用1台矿用防爆柴油机车运输时，kdl为1.0。

该地点使用2台矿用防爆柴油机车运输时，kdl为0.75。

该地点使用3台及以上矿用防爆柴油机车运输时，kdl为0.50；

5.44—每千瓦每分钟应供给的最低风量，m3/min；

3096m3/min—井下总回风大巷防爆柴油机车使用点的实际过风量。

7、矿井总需风量的确定：

Qra=（∑Qcf＋∑Qhf＋∑Qur＋∑Qsc＋∑Qrl）×kaq

=（694+1332+497+347+0）×1.15

=3300m3/min

式中：

Qra——矿井需要风量,m3/min；

Qcf——采煤工作面实际需要风量，m3/min；

Qhf——掘进工作面实际需要风量，m3/min；

Qur——硐室实际需要风量，m3/min；

Qsc——备用工作面实际需要风量，m3/min；

Qrl——其他用风巷道实际需要风量，m3/min；

kaq——矿井通风需风系数（抽出式kaq取1.15～1.20,压入式kaq取1.25-1.30）。

各工作地点需要风量表

地点名称

需要风量m3/min

备注

2201综采面

386

采煤面

2405综采面

308

采煤面

二煤二阶段皮带下山掘进面

338

掘进面

2202回风巷掘进面

338

掘进面

2406回风巷掘进面

328

掘进面

2406进风巷掘进面

328

掘进面

炸药库

60

硐室

中央变电所

77

硐室

井下绞车房

80

硐室

17#采区变电所

80

硐室

综掘移变

80

硐室

消防库

60

硐室

中部临时水仓

60

硐室

二、矿井通风能力计算

1、矿井通风能力核定采用由里向外核算法计算。

按照矿井总进风量与矿井各用风地点的需风量计算采掘工作面个数，我矿风井主扇额定风量为6300m3/min，除去硐室的用风量后，根据采掘工作面的需风量和合理的采掘比，计算出可以布置2个采煤工作面和4个掘进工作面（4个掘进工作面都是半煤岩）。

取当年度每个采掘工作面的计划产量，计算矿井通风能力。

1、单个采煤工作面年产量计算：

①2201工作面年产量计算

（万吨／年）

式中：

——第i个采煤工作面年产量，万吨/年；

——第i个采煤工作面平均长度，120m；

——第i个采煤工作面煤层平均采高，1.5m；

——第i个采煤工作面的原煤视密度，1.4t/m3；

——第i个采煤工作面平均日推进度，1.88m/d；

——第i个采煤工作面回采率，取95%。

②2405工作面年产量计算

（万吨／年）

式中：

——第i个采煤工作面年产量，万吨/年；

——第i个采煤工作面平均长度，120m；

——第i个采煤工作面煤层平均采高，1.2m；

——第i个采煤工作面的原煤视密度，1.4t/m3；

——第i个采煤工作面平均日推进度，1.6m/d；

——第i个采煤工作面回采率，取95%。

2、单个掘进工作面年产量计算

①二煤二阶段皮带下山掘进面年产量计算

（万吨／年）

式中：

——第i个掘进工作面年产量，万吨/年；

——第i个掘进工作面纯煤面积，二煤半煤半岩巷取=1.5×3.6=5.4m2；

——第i个掘进工作面的原煤视密度，1.4t/m3；

——第i个掘进工作面平均日推进度，5.4m/d。

②2202回风巷掘进面年产量计算

（万吨／年）

式中：

——第i个掘进工作面年产量，万吨/年；

——第i个掘进工作面纯煤面积，二煤半煤半岩巷取=1.5×3.6=5.4m2；

——第i个掘进工作面的原煤视密度，1.4t/m3；

——第i个掘进工作面平均日推进度，5.4m/d。

③2406回风巷掘进面年产量计算

（万吨／年）

式中：

——第i个掘进工作面年产量