2012年东笋矿二号井通风系统能力核定报Word格式.doc
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矿井历年来瓦斯等级鉴定均为低瓦斯矿井，2012年度矿井瓦斯等级鉴定绝对瓦斯涌出量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1.52m2。
（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
矿井上年度因采掘严重失调，实际产量只有16万吨，矿井技改设计能力30万吨。
二、矿井需要风量计算
（一）矿井风量计算原则
根据矿井采掘作业计划，矿井正常生产时可布置2个采煤工作面，1个备用采煤工作面，4个掘进工作面。
此外，井下有7个独立通风的硐室。
本计算以此布置确定矿井的需风量。
按照《煤矿安全规程》第103条和AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》，结合该矿矿井实际情况，需风量按下列要求分别计算，并选取最大值：
1.按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算，各地点的实际需要风量，必须使该地点的风流中的瓦斯、二氧化碳、氢气和其他有害气体的浓度、风速以及温度、每人供风量符合《煤矿安全规程》的有关规定。
2.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）。
（二）采煤工作面实际需要风量的计算
1、采煤工作面实际需要风量的计算依据
（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）
1.1
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
120～150
150～180
＞180
1.30～1.40
（2）按照瓦斯涌出量计算
Qcf=100·
qcg·
kcg
qcg—采煤工作面回风巷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；
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。
（3）按照二氧化碳涌出量计算
Qcf=67·
qcc·
kcc
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。
（4）按炸药量计算
①、一级煤矿许用炸药
Qcf≥25Acf
②、二、三级煤矿许用炸药
Qcf≥10Acf
Acf—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg；
25—每千克一级煤矿许用炸药需风量，m3/min；
10—每千克二、三级煤矿许用炸药需风量，m3/min。
（5）按工作人员数量验算
Qcf≥4Ncf
Ncf—采煤工作面同时工作的最多人数，人；
4—每人需风量，m3/min。
（6）按风速进行验算
①、验算最小风量
Qcf≥60×
0.25Scb
Scb=lcb×
hcf×
70%
②、验算最大风量
Qcf≤60×
4.0Scs
Scs=lcs×
③、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
5.0Scs
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。
2、备用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%。
3、布置有专用排瓦斯巷的采煤工作面实际需要风量计算。
Qcf=Qcr+Qcd
Qcr=100·
qgr·
Qcd=40·
qgd·
kcg
Qcr—采煤工作面回风巷需要风量，m3/min；
Qcd—采煤工作面专用排瓦斯巷需要风量，m3/min；
qgr—采煤工作面回风巷的排瓦斯量，m3/min；
qgd—采煤工作面专用排瓦斯巷的风排瓦斯量，m3/min；
40—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。
（三）采煤工作面实际需要风量具体计算
1、2202工作面实际需要风量计算
面长参数
采高参数
温度与风速
面长
调整系数（kcl）
采高
调整系数（kch）
进风温度
风速（vcf）
120m
2．0m
26℃
1.8m/s
最大控顶距（lcb）
最小控顶距（lCS）
CH4涌出量（qcg）
CH4系数
（kcg）
CO2涌出量
（qcc）
CO2系数
（kcc）
4.2m
3.6m
0.76m3/min
1.25
0.95m3/min
工作人数
（Ncf）
炸药消耗量（Acf）
炸药类别
采煤工艺
备注
22
/
综采
Qcf=60×
kcl
=60×
1.8×
5.46×
1.1×
=499m3/min；
式中，Scf=（4.2×
2.0+3.6×
2.0）÷
2×
70%=5.46m2
=100×
0.76×
=95m3/min
kcc
=67×
0.95×
1.2=76m3/min
Qcf≥10Acf＝10×
0＝0m3/min
选取上述计算最大值
Qcf≥4Ncf
499≥4×
22=88m3/min
即每个工作人员供风量满足要求。
①验算最小风量：
499≥60×
0.25×
（4.2×
2.0×
70%）=88m3/min
②验算最大风量：
4.0Scs
499≤60×
4.0×
（3.6×
70%）=1210m3/min
③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
5.0Scs＝60×
5.0×
3.6×
70%＝1512m3/min
即风速符合要求。
根据以上计算，2202采煤工作面需风量确定为499m3/min。
2、2406工作面实际需要风量计算
1.4m
4.2m
3.6m
0.81m3/min
1.01m3/min
3.83×
1.0×
=319m3/min；
1.4+3.6×
1.4）÷
70%
=3.83m2
0.81×
=101m3/min
1.01×
=81m3/min
319≥4×
319≥60×
1.4×
70%）=61.7m3/min
366≤60×
70%）=846.7m3/min
319≤60×
70%＝1234.8m3/min
根据以上计算，2406采煤工作面需风量确定为319m3/min。
3、备用采面风量计算
备用采面风量为采煤工作面最大需风量的50%，则有：
Qsc=Q2201采面÷
2
=499÷
=250m3/min
经以上计算，矿井采煤工作面总的需要风量为：
∑Qcf=Q2202采面+Q2406采面+Qsc
=499+319+250
=1068m3/min
（四）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
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，日最大绝对瓦斯涌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四煤三阶段皮带下山掘进面＝100×
khg
＝100×
0.15×
（0.20÷
0.15）
＝20m3/min
Q2407回风巷掘进面＝100×
Q2203回风巷掘进面＝100×
Q2203进风巷掘进面＝100×
2、按照二氧化碳涌出量计算
Qhf=67×
qhc×
khc
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。
Q四煤三阶段皮带下山掘进面＝67×
khc
＝67×
＝13m3/min
Q2407回风巷掘进面＝67×
＝13m3/min
Q2203回风巷掘进面＝67×
Q2203进风巷掘进面＝67×
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×
0.25Shd
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=260m3/min，因此该矿掘进工作面需要风量分别为：
Q四煤三阶段皮带下山掘进面＝Qaf×
0.25Shd
＝260×
1+60×
10.8
＝422m3/min
Q2203回风巷掘进面＝Qaf×
＝260×
＝422 m3/min
Q2407回风巷掘进面＝Qaf×
Q2406进风巷掘进面＝Qaf×
通过以上按瓦斯涌出量、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四煤三阶段皮带下山掘进面＝422m3/min
Q2203回风巷掘进面＝422m3/min
Q2407回风巷掘进面＝422m3/min
Q2203进风巷掘进面＝422m3/min
5、按工作人员数量验算
Qaf≥4Nhf
Nhf——掘进工作面同时工作的最多人数，10人。
Q四煤三阶段皮带下山掘进面＝260＞4Nhf＝4×
10＝40m3/min
Q2203回风巷掘进面＝260＞4Nhf＝4×
Q2407回风巷掘进面＝260＞4Nhf＝4×
Q2203进风巷掘进面＝260＞4Nhf＝4×
6、按风速进行验算
a）验算最小风量
按无瓦斯涌出的岩巷：
Qaf≥60×
0.15Shf
按有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷
Qaf≥60×
0.25Shf
东笋矿现掘进面为半煤岩巷，则有：
Q四煤三阶段皮带下山掘进面＝260＞60×
0.25Shf＝60×
10.8=162m3/min
Q2203回风巷掘进面＝260＞60×
10.8＝162m3/min
Q2407回风巷掘进面＝260＞60×
Q2203进风巷掘进面＝260＞60×
b）验算最大风量
Qaf≤60×
4.0Shf
Shf——掘进工作面巷道的净断面积，10.8m2。
Q四煤三阶段皮带下山掘进面＝260＜60×
4.0Shf=60×
10.8=2592m3/min
Q2203回风巷掘进面＝260＜60×
4.0Shf＝60×
10.8＝2592m3/min
Q2407回风巷掘进面＝260＜60×
Q2203进风巷掘进面＝260＜60×
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四煤三阶段皮带下山掘进面+Q2203回风巷掘进面+Q2407回风巷掘进面+Q2203进风巷掘进面
＝422+422+422+422＝1688m3/min
（五）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
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：
该矿井下无充电硐室。
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
量进行计算
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