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新五通风阻力测试报告

旺苍县嘉川新五煤业

有限责任公司新五煤矿

矿井通风阻力测定报告

二〇一六年十二月

煤矿矿井通风阻力

测定报告

测定单位：

旺苍县嘉川新五煤业有限责任公司

矿井名称：

新五煤矿

测定类别：

矿井通风阻力测定

测定日期：

2016年12月23日

通风阻力测定报告

测定单位

矿井名称

旺苍县嘉川新五煤业有限责任公司新五煤矿

地址

旺苍县嘉川镇

单位

旺苍县嘉川新五煤业有限责任公司

测定内容

矿井各主要井巷的通风阻力测定，查清井巷通风阻力分布

测定人员

冯作贤王平叶敏彭兴龙

测定类别

通风阻力测定

测定日期

2016年12月23日

测定依据

MT/T440－2008《矿井通风阻力测定方法》

测

定

结

果

新五煤矿矿井通风全系统由主平硐进风，回风平硐回风。

本次测定选择现有1101-1回采工作面通风线路为主测线路，测定结果：

1、矿井总进风量：

1512m3/min；

2、总回风量：

1584m3/min；

3、自然风压：

139.036Pa；

4、矿井等积孔：

2.01m2；

5、矿井测定通风阻力值：

244.17Pa；

日期：

2016年12月23日

备注

1、根据《煤矿安全规程》（2016年版）第156条规定，新井投产前必须进行1次矿井通风阻力测定，以后每3年至少进行1次。

矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定。

2、国家煤监总局《煤矿建设项目安全设施及条件竣工验收》中要求矿井通风系统必须符合批准的安全设施设计要求，竣工验收前必须对矿井进行1次矿井通风阻力测定，验收时应提交矿井通风阻力测定报告。

测定人员签字表

姓名

职称

职务

冯作贤

釆矿高级工程师

釆煤技术员

王平

釆煤工程师

技术负责人

叶敏

釆矿工程师

通风技术员

彭兴龙

地测工程师

地测技术员

测定仪器设备环境一览表

测定时间

2016年12月23日

测定地点

旺苍县嘉川新五煤业有限责任公司

起始测定环境

主平硐

温度：

8.1℃湿度：

78.00%大气压：

10.6kPa

测定用主要设备和仪器、仪表

序号

名称

规格型号

准确度

备注

1

秒表

DM1-002

分度值0.01s

2

钢卷尺

30m

Ⅱ级

3

钢卷尺

5m

Ⅱ级

4

机械电子式风速表

CFJD（A）

/

5

中速风表

DFA-2

/

6

低速风表

DFA-3

/

7

空气干、湿温度计

DHM2

±0.8℃

±3%RH

№70005568

8

矿井多功能通风参数测定仪

JFY-2

±1hpa

±1mmH2O

№005332

9

矿井多功能通风参数测定仪

CFZ-4

±1hpa

±1mmH2O

№1003322

1．矿井概况

1.1矿井概况及生产开拓状况

新五煤矿位于旺苍县城297°方向，直距约10.5km的嘉川镇境内。

矿区中心点地理座标：

东经106°13′21″，北纬32°16′10″。

矿区有公路简易公路于嘉川镇与广（元）～旺（苍）公路、广（元）～乐（坝）铁路（嘉川站）相连，经公路、铁路可通往广元、巴中、南充等地，交通运输比较方便。

矿井采用平硐开拓。

共划分为一个水平、一个采区，即+800m水平一采区。

一采区轨道上山、行人上山均布置在距7号煤层底板的岩层中，回风上山布置在10号煤层中。

1.2矿井通风系统状况

矿井采用分列式通风方式、抽出式通风方法。

风井安设型号为FBCZ-6-№16主要通风机2台，配套电机功率55kW。

其中1台运行，1台备用。

风量20～50m3/s，风压300～1050pa。

采煤工作面采用“U”型通风，掘进工作面采用FBD№2×5.5kW型局部通风机配阻燃、抗静电胶质风筒进行压入式供风，每个掘进工作面配备局部通风机2台，一台运行，一台备用。

矿井瓦斯等级经鉴定低瓦斯矿井，所采煤层经鉴定均不易自燃，无煤尘爆炸危险性。

2．通风阻力测定方案

2.1测定目的

（1）矿井通风阻力难易成度及通风能力能否满足生产能力要求；

（2）矿井通风阻力的大小及分布状况；

（3）提供实际的井巷摩擦系数和风阻值，利于通风设计及通风系统改造等。

2.2测定依据：

根据煤炭工业部1996年颁布的矿井通风阻力测定MT／T440—1995标准，规定了矿井通风阻力测定用仪器、测定步骤、测定结果计算和处理。

（1）《煤矿安全规程》（2016年版）第156条规定，新井投产前必须进行1次矿井通风阻力测定，以后每3年至少进行1次。

矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定。

（3）国家煤监总局《煤矿建设项目安全设施及条件竣工验收》中要求矿井通风系统必须符合批准的安全设施设计要求，竣工验收前必须对矿井进行1次矿井通风阻力测定，验收时应提交矿井通风阻力测定报告。

2.3测定内容

（1）巷道壁面特征实测，包括巷道形状、支护形式、净宽、净高及断面积；

（2）巷道的风速、风量；

（3）测点及巷道的通风阻力计算；

测定所用仪器见《测定设备环境一览表》。

2.4测定方法

根据本次测定采用DFA-2风表对巷道风量进行测定。

测定时，对一采区沿预先选定的测定路线按测点依次进行测定。

井下测定器在各测点进行矿井各项相关数据的采集（不少于3次），数据取平均值，保证测定结果的可靠性。

如此依次测完全部的测点，待井下测定器回到井口时再重新校对仪器读数，以检查仪器的误差。

2.5测定人员组成与分工

通风阻力测定指挥组由矿方负责人组成，负责测定工作的指挥，协调测定小组之间的关系，统一指挥，集团公司技术部人员和矿方有关技术人员通力配合。

人员分工如下：

（1）地面基点检测仪读数记录2人；

（2）测风2人，负责各测点风速测定；

（3）断面尺寸的测定2人，负责各测点断面尺寸的确定；

（4）记录2人，负责各测点全部测定数据的纸质记录。

2.6选择测定线路及布置测点

2.6.1选择测定路线的原则

结合我矿的生产布局和通风系统的现状，从有利于系统现状分析出发，选择测定线路布置测点，原则上以一台风机一个系统，选择一条路线作为主要测定路线，其他路线与主要路线闭合。

为保证测定结果的可靠性，主要测定路线应选择在通风路线长、风量大，且包含风巷、运输大巷、采煤工作面、回风上山、回风巷等，能反映矿井通风系统特征的风路上，通过测定其结果能反映矿井通风现状，并为矿井通风系统改造提供理论指导依据。

2.6.2通风系统线路测点布置及顺序：

矿井测定的路线如下：

+800.3m主平硐→+800.3m水平运输大巷→一采区轨道下山→+886m运输石门→1110-1工作面运输巷→1110-1采面→1110-1工作面回风巷→+928m总回风巷→+928m回风平硐→引风道

选定好测定路线之后，即可沿着测定路线布置相应的测点，并依次编号。

测点布置的基本原则是，每条测定路线上测点布置的位置和数量应能控制主要井巷和工作面的阻力分布情况。

一般在分风点、汇风点、局部阻力较大的地点及在需要控制的典型巷道的前后设置测点。

在井下实测过程中，可根据井巷的具体条件，将测点尽量布置在巷道平直、支护良好、断面规则、前后无杂物、风流稳定，且易于确定标高的地点。

矿井通风系统主要测定的路线共设10个测点。

2.7测定步骤

2.7.1测定前的准备

1）召开测定准备工作会议,确定测定方案和要求，优化测定线路，合理分配测点。

指挥组对测定人员进行分工。

2）确保仪器性能完好

2.7.2现场测定

1）定基准点

将2台气压计同时在基准点（一般在进风井口或井底）读数，并记下读数时间。

2）测定

将一台气压计留在基准点，每隔5min记录1次气压（或压差）值，作为大气压力校正用；另一台按事先拟定的测点逐点测定气压（或压差）、同时测定测段巷道断面、风速、空气温度等参数，直至测定完毕，回到基准点，如两台气压计读数仍相等或读数差与定基准点时相等，表明仪器性能良好，测定的气压数据可靠。

3）井下现场测定组按照测定方案，测量各测点风速、巷道断面尺寸、支护材料和形式等数据，并做好记录。

2.7.3数据处理

现场测定完成后，对各测点数据进行整理、计算、分析，从而获得通风系统中阻力分布情况、井巷通风阻力系数和风阻值。

2.7.4报告编制

录入、绘制和编辑图文，完成报告。

3．通风阻力测定计算理论依据

3.1巷道面积和周长计算

按巷道断面形状，根据测量数据计算其断面面积和周长。

梯形或矩形巷道：

SL=HL*BL周长UL=4.16*

半圆拱巷道：

SL=（HL-0.1073BL）*BL周长UL=3.84*

三心拱巷道：

SL=（HL-0.0867BL）*BL周长UL=4.10*

式中：

SL——巷道净断面积，m2；

BL——巷道平均宽度，m；

HL——巷道净高，m；

UL——巷道周长，m。

3.2平均风速计算

每测点取三次实际测量风速值，然后求取算术平均值作为该测点的平均风速。

3.3风量计算

风量按式

（2）计算

式中：

—测点风量，

；

S—测点面积，

；

—测点风速，

；

3.4通风阻力计算

通风摩擦阻力计算公式如下：

h＝

式中：

h——通风摩擦阻力（Pa）；

α——井巷摩擦阻力系数（N.S2/m4）；

L——井巷长度（m）；

P——井巷净断面周长（m）；

Q——通风井巷的风量（m3/s）；

S——井巷净断面面积（m2）。

局部阻力取同时期摩擦阻力的15%；

3.5压力参数计算依据

定好基准点后直接用多功能通风参数仪读数取。

1.测点动压

hvi=ρivi2/2

hvi——i点空气动压，pa

ρi——i点空气密度kg/m3

Vi——i点前（后）巷道中风流速度，m/s

2.测段位压差

Hzi=

Hzi——i，j两点间测段位压差，pa

ρi——i点空气密度kg/m3

ρj——j点空气密度kg/m3

Zi——i点标高m

Zj——j点标高m

g——重力加速度，取9.81m/s2

3.6矿井等积孔计算依据

矿井等积孔按以下公式计算：

A=1.19×（Rij）1/2

式中：

Rij——巷道风阻，kg/m7；

A——等积孔，m2。

全矿等积孔按以下公式计算：

A总=

1.19（Q1+Q2）/

3.7系统通风阻力测定误差测定

系统通风阻力测定误差按（10）计算：

式中

——全矿井实测通风阻力，Pa；

′——由通风机房水柱计读数计算出的全矿井理论通风阻力，Pa。

3.8矿井自然风压

，Pa

4．通风阻力测定数据及计算

4.1通风系统测定线路测定数据及计算

（1）通风阻力测定原始记录表（见下表）；

（2）阻力测定计算表（见下表）。

（3）.矿井通风系统的测定误差计算

δ=

×100%

δ——阻力测定误差；%

H——测定的矿井通风总阻力Pa；

Hs——通风机风硐测压点静压，也即风机房水柱计读数，Pa；

Hv——通风机风硐测压点动压，Pa；

矿井通风系统的测定误差表

序号

项目

单位

测定线路

备注

1

累计测定阻力

Pa

323

2

自然风压

Pa

21.14

3

风硐内动压

Pa

23.19

4

风机房水柱计读数

Pa

286.02

142mmH2O

5

阻力测算值

Pa

319.6.97

6

系统测定误差

%

3.93

此外，由附表得主测通风路线中的1条并联支路，即7→9→10→11→12→13）的通风总阻力为323Pa，而主测通风路线中7→8→14路线的通风阻力为69.2Pa，所以上述两条并联测定路线通风阻力的相对误差为（72.36-69.2）/72.36=4.36%，误差很小；此外，备用工作面阻力路线（10→12）与掘进工作面阻力路线（10→11→12）两条并联的通风路线的通风阻力分别35.08Pa和35.72Pa，所以上述两条并联测定路线通风阻力的相对误差为（35.72-35.08）/35.72=1.79%，误差很小。

为由此可见，本次通风阻力测定结果满足要求。

4.通风系统阻力分布状况

区段

测点

通风阻力（Pa）

占全矿总阻力的

百分比（%）

进风段

1～4

382.41

45.31

用风段

5～10

69.2

5.17

回风段

11～14

392.77

49.52

测定线路总阻力

1～14

308.38

100

通风阻力测定原始记录表

序号

巷道名称

断面

支护

测风断面

巷道长

断面

风表转速

风表型号

风速

风量

备注

形状

方式

净高

净宽

L（m）

S（㎡）

V示

V（m/s）

Q（m3/s）

（m）

（m）

（r/min）

1

+800m主平硐

半圆拱

锚喷（发碹）

2.7

2.6

501

6.3

253

DFA-2

4.00

25.2

DFA-2

V=V示*1.011+0.311

2

轨道上山

半圆拱

锚喷

2.7

2.6

151

5.9

124

DFA-2

1.95

11.5

3

+886m运输巷及石门

半圆拱

锚喷

2.7

2.6

130

6.3

152

DFA-2

2.40

15.1

4

1101-1号煤层运输巷

梯形

金属支架

2.15

2.0

252

4.3

85

DFA-2

1.30

5.6

5

1110-1采煤工作面

矩形

单体支柱

0.8

3.0

80

3.6

105

DFA-2

1.58

5.7

6

1101-1煤层回风巷

梯形

金属支架

2.15

2.0

255

4.33

88

DFA-2

1.35

5.8

7

+928m总回风巷

半圆拱

发碹

2.7

2.6

229

6.3

265

DFA-2

4.19

26.4

8

引风巷

半圆拱

发碹

2.7

2.6

20

6.3

265

DFA-2

4.19

26.4

通风阻力测定计算表

序号

巷道名称

断面

支护

阻力系数

净周长

巷道长

断面

风速

风量

风阻R（NS2/m）

通风阻力

形状

方式

α（NS2/m4）

P（m）

L（m）

S（㎡）

V（m/s）

Q（m3/s）

h（Pa）

1

+800m主平硐

半圆拱

锚喷（发碹）

0.009

9.5

501

6.3

4.00

25.2

0.1713

108.6

2

轨道上山

半圆拱

锚喷

0.009

9.32

151

5.9

1.95

11.5

0.0617

8.2

3

+886m运输巷及石门

半圆拱

锚喷

0.009

9.5

130

6.3

2.40

15.1

0.0445

10.2

4

1101-1号煤层运输巷

梯形

金属支架

0.025

8.3

252

4.3

1.30

5.6

0.6577

20.7

5

1110-1采煤工作面

矩形

单体支柱

0.045

6.44

80

3.6

1.58

5.7

0.4969

16.0

6

1101-1煤层回风巷

梯形

金属支架

0.025

8.3

255

4.33

1.35

5.8

0.6518

22.3

7

+928m总回风巷

半圆拱

发碹

0.004

9.5

229

6.3

4.19

26.4

0.0348

24.2

8

引风巷

半圆拱

发碹

0.004

9.5

20

6.3

4.19

26.4

0.0030

2.1

小计

2.12

212.32

小计

hn=139.036

局部阻力按15%考虑

244.17

阻力测定数据计算表

测点序号

相对湿度

空气密度

断面积

周长

断面校正系数

风速

风量

动压

%

kg/m3

m2

m

/

m/s

m3/s

Pa

1

48

1.0772

7.7

10.5

1.82

14

1.58

2

28

1.0861

7.7

10.5

1

1.82

14

14.99

3

92

1.0998

5.2

8.61

1

2.69

14

26.64

4

93

1.0949

5.2

8.61

1

2.12

11

2.91

5

86

1.0942

5.2

8.61

1

2.12

11

4.44

6

93

1.0955

5.2

8.61

1

1.15

6.0

0.16

7

93

1.0866

4.6

8.7

1

2.66

3

6.27

8

93

1.0967

1.44

5.46

1

3.47

5

89.6

9

93

1.0973

4.4

8.5

1

1.14

5

34.74

10

98

1.0832

5.2

8.61

1

3.65

19

1.31

11

98

1.0816

7.7

10.5

1

3.25

25

4.52

12

98

1.0799

7.7

10.5

1

3.9

30

86.79

13

94

1.0802

7.7

10.5

1

3.9

30

4.49

14

88

1.0763

7.7

10.5

1

4.09

31.5

2.16

注：

表中中速风表真风速=平均表风速×1.015/60+0.19，单位m/s。

高速风表真风速=平均表风速×0.959/60+0.19，单位m/s。

阻力测定参数汇总表（主测路线）

区段

序号

巷道名称

测点间

静压差

位压差

动压差

测点间

阻力

测点

距离

风阻

标准百米风阻

累计

长度

累计

阻力

摩擦阻力系数

Pa

Pa

Pa

Pa

m

N·s2/m8

N·s2/m8

m

Pa

N·s2/m4

1～2

+800m主平硐

-554.265

807.5

-18.7

234.50

207.79

0.2765

0.147

650

234.501

0.0178

2～3A

+800m水平运输大巷

4.905

23.596

12.91

41.411

49.05

0.1054

0.2364

267

275.912

0.0468

3A～4

采区轨道上山

206.01

32.018

1.213

239.241

743.01

0.36

0.0529

20

515.153

0.0275

4～5

+886m区段岩石运输巷

-335.502

389.81

-3.91

50.396

437.50

0.0805

0.0202

114

565.549

0.0045

5～6

采区行人上山

-38.259

56.694

0.859

19.295

39.36

0.0322

0.0897

273

584.844

0.0215

7～8

+886m区段运输巷

183.447

-126.62

-3.37

53.458

251.19

1.3202

0.5804

105

659.864

0.0107

8～10

1110-1工作面

-35.316

55.268

-4.21

15.745

68.08

0.0472

0.077

80

675.609

0.008

11

+928m水平回风平硐

533.664

-445.76

-3.45

84.461

458.76

0.1115

0.0271

135

760.07

0.0051

12

+928m水平总回风巷

344.331

-36.05

-18.1

290.166

979.01

0.3312

0.0378

10

1050.24

0.0026

4.2矿井等积孔的计算

矿井等积孔：

A=1.19×（Rij）1/2

=1.19×Q/（hij）1/2

=1.19×26.4/

=2.01m2；

4.3测定误差测定

（1）矿井自然风压

矿井自然风压为hn=139.036Pa；

（2）矿井系统的阻力

矿井通风系统通风阻力h=244.17Pa；

（3）矿井通风系统的测定误差计算

通风系统的测定误差计算

序号

项目

单位

测定/计算值

1

矿井实际测定阻力值

Pa

244.17

2

自然风压

Pa

139.036

3

风机房水柱计读数

Pa

258

4

全系统计算理论阻力值

Pa

240.58

5

系统测定误差

%

2.06

5.矿井通风系统现状评价

5.1新五煤矿通风系统现状评价

根据现场测定，新五煤矿总进风量为1512m3/min，总回风量：

1584m3/min。

矿井通风总阻力：

h=244.17Pa；矿井等积孔为：

2.01m2，该矿井通风难易程度为容易。

对于该矿井的通风状况分析如下：

5.1.1通风设施

本次矿井通风阻力现场测定过程中，所见风门、风窗等通风设施维护正常，主要运输巷道及回风巷道采用摩擦阻力系数较小的喷浆形式支护，其它多为锚网支护，巷道壁面平整一般，需要进行支护的巷道也能够规范支护，偶见部分巷道内有积水问题，部分巷道有堆积物或巷道壁面较不规整。

采煤工作面风速满足矿井安全生产需求，通风系统管理工作基本到位。

5.1.2通风阻力分布

矿井一采区系统通风阻力为244.17Pa，其中1101-1回采工作面及其进、回风巷阻力和为58.98pa，占总阻力的24.15%；主平硐段巷道阻力合计为108.60Pa，占总阻力的44.48%；其余各区段阻力较为平稳。

5.1.3通风阻力分析

据经验统计数据，及结果分析可知，新五煤矿的巷道的摩擦阻力与巷道的长度、通过的风量成正比，巷道越长，风量越过于集中，摩擦阻力就会大大增加。

主平硐长约501米，巷道断面小，巷道壁不规整，断面