通风能力核定.docx
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通风能力核定
第一章 概述
第一节核定依据的主要法律、法规、规范和技术标准
1、《煤炭法》、《矿产资源法》、《安全生产法》、《矿山安全法》等有关法律、法规；
2、国务院令第446号《关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》和国务院《关于促进煤炭工业发展的若干意见》（国发［2005］18号文）等国家有关煤炭产业政策；
3、《煤矿安全规程》（2010年版）、《选煤厂安全规程》（AQ1010-2005）；
4、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）、《煤炭工业露天矿设计规范》（GB50197-2005）和《煤炭洗选工程设计规范》（GB50359-2005）；
5、国家发改委关于印发《煤矿生产能力核定的若干规定的通知》（发改运行[2004]2544号文）；
6、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局、国家发展和改革委员会《关于印发煤矿通风能力核定办法（试行）的通知》（安监总煤矿字[2005]42号文）；
7、原煤炭工业部制定的《煤炭工业技术政策》、《煤炭工业计划和统计常用指标计算办法》和《关于核定矿井（露天）洗煤厂生产能力实施办法》；
8、采用或参考了在煤炭生产建设的实践中，经实测、统计、分析和总结并已取得合法依据的有关技术参数。
9、其它法律、法规及有关规定。
第三节 核定主要系统环节及结果
八、通风系统能力核定
该矿井通风系统经论证和计算生产能力核定为218.68万吨/年，最终矿井通风系统生产能力核定为215万吨/年。
第二章煤矿基本情况
第一节自然属性
1、瓦斯
地质勘探共计采集了主要煤层B1、B2、B4九件瓦斯煤样，其中B4煤层瓦斯含量为0.174mL/g.r，B2煤层瓦斯含量为0.084～0.878mL/g.r，平均0.281mL/g.r，B1煤层瓦斯含量为0.241～0.907mL/g.r，平均0.39mL/g.r，B1、B2、B4煤层的瓦斯平均含量为0.284mL/g.r，瓦斯成份主要为氮气，次为甲烷，二氧化碳少量。
经计算，B2煤层中的吨煤瓦斯含量为0.1522～0.9897m3，平均0.3541m3。
B1煤层中的吨煤瓦斯含量为0.3245～1.017m3，平均0.4673m3。
B1、B2、B4三层煤平均为0.3609m3。
2009年7月11日经新疆煤炭工业协会审查的瓦斯等级鉴定为瓦斯相对涌出量为1.59m3/t，绝对涌出量为4.98m3/min，矿井二氧化碳相对涌出量为2.13m3/t,绝对涌出量为6.69m3/min，确定矿井瓦斯等级均为低沼气矿井。
2、煤尘
各煤层煤粉的火焰长度多为100～500mm间，扑灭火焰所需的岩粉量为48～85%，各煤层爆炸性指数值在26.34～42.96%间，均大于15%，煤尘均具有爆炸性。
3、煤的自燃
根据地质报告可知，矿区内各煤层自燃发火情况如下：
B0煤层为不自燃～很易自燃发火的煤，B1煤层为不自燃～不易自燃发火的煤；B2煤层为不自燃～易自燃发火的煤；B3煤层为不易自燃发火的煤；B41煤层为易自燃—不易自燃发火的煤，B42煤层为不易自燃发火的煤，B6、B7煤层为不易自燃发火的煤。
各煤层多属于不易自燃发火的煤，但局部出现易自燃或很易自燃。
第三节煤矿生产现状
5、通风系统
矿井共有3个通往地面的安全出口,即2个进风井为主斜井、副斜井，1个斜风井回风。
斜风井在地面装备2台FBCDZ-8-NO25型抽出式防爆对旋轴流通风机，一台工作，一台备用。
矿井通风方式为中央分列式，风机工作方式为机械抽出式。
矿井目前实测总进风量为4336m3/min，实测总回风量为4430m3/min，通风系统目前稳定、可靠，各作业地点风量满足生产需求。
二、通风方式
矿井通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式。
三、现主要生产煤层、采区、工作面情况
目前，我矿在首采区进行开采。
首采区位于+1255m水平Ⅰ勘探线与Ⅶ勘探线之间，浅部至井田边界，深部为+1255m水平。
采区走向长约4400m，倾向宽约700m，采区面积约3.1km2。
矿井现开采的B42、B41两层煤属中厚煤层（B42煤层平均厚度为1.7m，B41煤层平均厚度为4.04m）,煤层倾角较小，为13°－16°，采用综合机械化采煤法。
现布置有二个回采工作面，即W1143、E114
（2）2综采工作面，七个综掘工作面和二个炮掘工作面。
四、近几年生产完成情况
矿井2008年计划产量0万吨，实际完成产量84万吨；
矿井2009年计划产量180万吨，实际完成产量167万吨；
通风系统生产能力核定情况
一、通风概况
（一）通风方式、方法
矿井通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式。
（二）进、回风井筒数量及风量
矿井进风井筒为+1199.54水平副斜井和+1199.54水平主斜井，回风井筒为+1199.54水平斜风井。
矿井总进风量2074.2m3/min，其中副斜井进风1911.5m3/min，主斜井进风162.7m3/min，总回风量为2080.1m3/min。
（三）矿井需要风量、实际风量、有效风量
矿井计算需风量1984.80m3/min，实际进风量2074.2m3/min，矿井有效风量1940.05m3/min。
（四）矿井瓦斯等级，瓦斯和二氧化碳的绝对及相对涌出量
根据二00六年矿井瓦斯等级鉴定结果，该矿井为低瓦斯矿井，矿井瓦斯最大绝对涌出量为2.222m3/min，最大相对涌出量为0.708m3/t；二氧化碳最大绝对涌出量为3.195m3/min，最大相对涌出量为1.019m3/t。
依据神新公司通风实验室（国家二级站）的鉴定结果，天电公司宽沟煤矿8—2+3+4煤层的煤尘具有爆炸危险性，火焰长度400~500mm,岩粉量60~65%。
而且煤层容易自燃（△T＞40℃,着火点314.2℃），发火期为3-6个月。
（五）主要通风设备及运行参数，风量，风压，通风阻力，等积孔
矿井装备两台同型号DKZ—№-17型对旋轴流式通风机，一台运转，一台备用，配套电动机型号：
YBFh200L1-6；电动机功率：
75KW×2；全压风量：
1774.2—3786m3/min；全风压：
1324.6—2227.8Pa。
目前矿井总排风量2104.7m3/min，总负压310Pa，通风等积孔2.37m2。
（六）分区通风情况
矿井采用中央并列式通风，开拓方式为片盘斜井，各工作面为分区通风。
综采面：
由副斜井和主斜井进风分区至+965水平甩车场从+965水平顺槽进入W8105工作面后从+920水平回风顺槽进入回风石门汇入斜风井排至地面，掘进面：
风流由主副斜井进风，经+920水平及+875水平车场经工作面，再进入分段回风石门进入斜风井排至地面。
二、计算过程及结果
（一）矿井需要风量计算
生产矿井需要风量按各采煤工作面、掘进工作面、硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算，现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。
Q矿≥（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其它）×K矿通（m3/min）
式中：
∑Q采——采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min；
∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min；
∑Q硐——硐室实际需要风量的总和，m3/min；
∑Q备——备用工作面实际需要风量的总和，m3/min；
∑Q其它——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其它巷道需要风量的总和，m3/min；
K矿通——矿井通风系数（抽出式K矿通取1.15～1.2，压入式K矿通取1.25～1.3）。
1、W8105综采工作面需风量计算
（1）低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量计算，采用高瓦斯计算公式）确定需要风量，其计算公式为：
Q采＝Q基本×K采高×K采面长×K温（m3/min）
式中：
Q采——采煤工作面需要风量，m3/min；
Q基本——不同采煤方法工作面所需的基本风量，m3/min；
Q基本=60×工作面控顶距（4.25~4.85m，中间值4.55m）×工作面实际采高（平均2.3m）×工作面有效断面70％×适宜风速（不小于1m/s）；
K采高——回采工作面采高调整系数，取1.5；
K采面长——回采工作面长度调整系数，取1.0；
K温——回采工作面温度调整系数，取1.0。
则：
Q基本＝60×4.55×2.3×0.7×1＝439.5（m3/min）
Q采＝Q基本×K采高×K采面长×K温＝439.5×1.5×1.0×1.0＝659.3（m3/min）
（2）按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算
①按瓦斯涌出量计算：
Q回采＝100×q回采×K回采通（m3/min）
式中：
Q回采——单个回采工作面需要风量m3/min；
q回采——回采工作面回风流瓦斯的平均绝对涌出量，经实际测定为0.508m3／min；
K回采通——瓦斯涌出不均衡通风系数。
经实际测定为1.33。
所以：
Q回采＝100×q回采×K回采通＝100×0.508×1.33＝67.56（m3/min）
②按二氧化碳涌出量计算：
Q回采＝100×q回采×K回采通（m3/min）
式中：
Q回采——单个回采工作面需要风量，m3/min；
q回采——回采工作面回风流二氧化碳的绝对涌出量，经实际测定为0.911m3/min；
K回采通——二氧化碳涌出不均衡通风系数。
经实际测定为1.38。
所以：
Q回采＝100×q回采×K回采通＝100×0.911×1.38＝125.7（m3/min）
（3）按工作面温度选择适宜的风速进行计算
Q采＝60×Ｖ采×Ｓ采
式中：
Ｖ采——采煤工作面风速，m/s；工作面温度为16℃时，采煤工作面风速取1.0m/s；
Ｓ采——采煤工作面平均断面积，m2；取10.5m2。
所以：
Q采＝60×Ｖ采×Ｓ采＝60×1.0×10.5＝627.9（m3/min）
（4）按回采工作面同时作业人数计算需要风量
每人供风≮4m3／min
Q采>4N＝4×55＝220（m3/min）
式中：
N——工作面最多人数，取55。
（5）风速验算
15S＜Ｑ采＜240S（m3/min）
15S＝15×10.5＝157.5（m3/min）；
240S＝240×10.5＝2520（m3/min）。
因此Q采取最大值659.3（m3/min），满足工作面要求。
2、掘进工作面需风量计算
A：
+915水平综掘工作面所需风量
（1）按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算：
①按瓦斯涌出量计算
Q掘＝100×q掘×Ｋ掘通
式中：
Q掘——掘进工作面需要风量，m3/min；
q掘——掘进工作面回风流瓦斯的绝对涌出量，经实际测定为0.166m3/min；
Ｋ掘通——瓦斯涌出不均衡通风系数，经实际测定为1.66。
所以：
Q掘＝100×q掘×Ｋ掘通＝100×0.166×1.66＝27.56（m3/min）
②按二氧化碳涌出量计算
Q掘＝2×100×q掘×Ｋ掘通
式中：
Q掘——掘进工作面需要风量，m3/min；
q掘——掘进工作面回风流二氧化碳的绝对涌出量，经实际测定为0.279m3/min；
Ｋ掘通——二氧化碳涌出不均衡通风系数，经实际测定为1.05。
所以：
Q掘＝100×q掘×Ｋ掘通＝100×0.279×1.05＝29.30（m3/min）
（2）按局部通风机实际吸入风量计算需要风量
Q掘＝Q扇×Ii+15S
式中：
Q扇——局部通风机实际吸风量，m3／min。
Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数。
（掘进工作面安装了一台11KW的局扇，局扇吸入风量为120（m3/min）。
所以：
Q掘＝Q扇×Ii+15S＝120×1+15×9.8＝267（m3/min）
（3）按掘进工作面同时作业人数计算需要风量
每人供风≮4m3/min：
Q掘>4N＝4×30＝120（m3/min）
式中：
N——掘进工作面最多人数，取30。
（4）按风速进行验算
15S掘＝15×9.8＝147（m3/min）；
240S掘＝240×9.8＝2352（m3/min）。
15S＝147（m3/min）B：
+875水平综掘工作面需风量计算
（1）按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算：
①按瓦斯涌出量计算
Q掘＝100×q掘×Ｋ掘通
式中：
Q掘——掘进工作面需要风量，m3/min；
q掘——掘进工作面回风流瓦斯的绝对涌出量，经实际测定为0.166m3/min；
Ｋ掘通——瓦斯涌出不均衡通风系数，经实际测定为1.66。
所以：
Q掘＝100×q掘×Ｋ掘通＝100×0.166×1.66＝27.56（m3/min）
②按二氧化碳涌出量计算
Q掘＝100×q掘×Ｋ掘通
式中：
Q掘——掘进工作面需要风量，m3/min；
q掘——掘进工作面回风流二氧化碳的绝对涌出量，经实际测定为0.279m3/min；
Ｋ掘通——二氧化碳涌出不均衡通风系数，经实际测定为1.05。
所以：
Q掘＝100×q掘×Ｋ掘通＝100×0.279×1.05＝29.3（m3/min）
（2）按局部通风机实际吸入风量计算需要风量
Q掘＝Q扇×Ii+15S
式中：
Q扇——局部通风机实际吸风量，m3／min。
Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数。
（掘进工作面分安装了一台11KW的局扇，局扇吸入风量为120（m3/min）。
所以：
Q掘＝Q扇×Ii+15S＝120×1+15×9.8＝267（m3/min）
（3）按掘进工作面同时作业人数计算需要风量
每人供风≮4m3/min：
Q掘>4N＝4×30＝120（m3/min）
式中：
N——掘进工作面最多人数，取30。
（4）按风速进行验算
15S掘＝15×9.8＝147（m3/min）；
240S掘＝240×9.8＝2352（m3/min）。
15S＝147（m3/min）C：
掘进工作面总风量计算
Q掘＝Q915水平掘进+Q875水平掘进=267+267=534（m3/min）
3、井下独立通风硐室需要风量
井下硐室需要风量，应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和来计算：
（天电公司宽沟煤矿独立供风硐室为炸药临时发放硐室和中央变电所）
（1）临时爆炸材料库需风量计算
井下临时爆炸材料库配风必须保证每小时4次换气量：
Q库＝4×V÷60＝0.07×V＝0.07×857.1＝60m3／min
式中：
V—库房容积857.1m3
（2）中央变电所需风量计算
参照国内其它煤矿井下变电所的配风情况（查《煤矿矿井采矿设计手册》下册），根据天电公司宽沟煤矿实际情况，中央变电所按照80m3/min配风。
（3）井下硐室总风量计算
Q峒室=Q库+Q变电所=140m3／min
4、其它井巷实际需要风量
∑Q其它＝Q其1+Q其2+Q其3+…..+Q其n（m3/min）
式中：
Q其1、Q其2、…Q其n——各其它井巷风量，m3/min；
按瓦斯涌出量计算：
Q其i＝100qCH4×K其通（m3/min）
式中：
Q其i——第i个其它井巷实际用风量，m3/min；
qCH4——第i个其它井巷最大瓦斯绝对涌出量，m3/min；
K其通——瓦斯涌出不均衡系数，取1.2～1.3；
100——其它井巷中风流瓦斯不超过1％所换算的常数。
因天电公司宽沟煤矿其它巷道均布置在新鲜风流中，所测瓦斯均为0，所以计算风量时只须满足风速标准即可。
主斜井井筒Q其1＞15×10.1=151.5（m3/min）
+1012车场Q其2＞9×10.1=90.9（m3/min）
+1040车场Q其3＞9×8.53=76.77（m3/min）
+965顺槽东翼Q其4＞9×8.16=73.44（m3/min）
则：
∑Q其它＝Q其1+Q其2+Q其3+Q其4
=151.5+90.9+76.77+73.44
=392.61（m3/min）
5、矿井总风量计算
Q矿≥（∑Q采+∑Q备+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K矿通
≥（659.3+534+140+392.61）×1.15＝1984.80（m3／min）
天电公司宽沟煤矿总进风量为2074.2m3/min左右，能够满足矿井的风量需求。
（二）矿井通风系统生产能力计算
按照目前矿井总进风量（2074.2m3/min）及矿井各用风地点需风量计算，天电公司宽沟煤矿可安排一个综采工作面，两个掘进工作面。
1、工作面特征表
W8105综采工作面
工作面平均长度（m）
一次采全高煤厚度度（m）
原煤容重（t/m3）
回采率（%）
年工作天数（d）
125
11.8
1.32
86
330
正规循环作业系数（％）
工作面个数
日推进度（m）
采煤方法
生产能力
（万吨/年）
80
1
4.8
综放
212.2
+915水平综掘工作面
掘进面断面积（m2）
原煤容重（t/m3）
日进尺（m）
工作面个数
年工作天数（d）
生产能力（万吨/年）
9.8
1.32
7.59
1
330
6.48
+875水平综掘工作面
掘进面断面积（m2）
原煤容重（t/m3）
日进尺（m）
工作面个数
年工作天数（d）
生产能力（万吨/年）
9.8
1.32
7.59
1
330
6.48
2、生产能力计算
（万吨/年）
式中：
——矿井通风能力，万吨/年；
——第i个回采工作面正常生产条件下的年产量，万吨/年；
——第j个掘进工作面正常掘进条件下的年进尺换算成煤的产量，万吨/年；
m1——回采工作面的数量，1个；
m2——掘进工作面的数量，2个。
其中：
A采=125×11.8×1.32×0.86×330×0.8×1×4.8÷10000＝212.2（万吨/年）
A915掘=9.8×1.32×7.59×1×330÷10000＝3.24（万吨/年）
A875掘=9.8×1.32×7.59×1×330÷10000＝3.24（万吨/年）
故：
＝A采+A掘=212.2+3.24+3.24=218.68.（万吨/年）
（三）矿井通风能力验证
1、矿井主要通风机性能的验证
矿井总进风量2074.2m3/min，总负压310Pa，目前主扇负压小于该风机额定最大风压的0.9倍，符合安全规定。
矿井需风量1984.80m3/min，总排风量2104.7m3/min，有效风量1940.05m3/min，目前该风机运行参数均在合理工作范围之内，运行稳定。
2、矿井通风网络验证
矿井总进风量2074.2m3/min，矿井总排风量2080.1m3/min，矿井负压310Pa，通风等积孔2.37m2。
这说明，矿井通风难易程度为容易，即通风网络“通过风流的能力”较强。
通风网络中的通风阻力分配合理且与风量匹配。
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；不存在不符合有关规定的串联通风、扩散通风及采空区通风等。
3、利用用风地点有效风量进行验证
目前天电公司宽沟煤矿总进风量2074.2m3/min，矿井总排风量2104.7m3/min，有效风量1940.05m3/min，计算需要风量为1984.80m3/min，矿井内各用风地点的有效风量满足风量要求。
各地点数据验证情况具体见表3。
4、利用稀释瓦斯能力进行验证
天电公司宽沟煤矿2003年11月份投产以来，2004、2005、2006三年瓦斯等级鉴定均为低瓦斯矿井，根据矿井瓦斯等级鉴定和开采实践瓦斯管理经验，在正常通风情况下，工作面进、回风瓦斯含量极低，有时候几乎检测不到瓦斯，生产工作面正常生产期间，架后等地点瓦斯含量也比较低，完全符合《煤矿安全规程》规定。
该矿自2003年年初安设有KJ31型（森透里昂）矿井安全监测监控系统，至今没有出现过瓦斯超限报警现象，矿井通风能力满足稀释排放瓦斯的需求。
具体验证数据见表4。
矿井用风地点有效风量验证表表3
序号
地点
风量（m3/min）
风速（m/s）
温度（℃）
需风量
实测风量
是否满足要求
规程规定
实际测定
是否符合要求
规程规定
实际测定
是否满足要求
1
+875水平炸药峒室
60
84.6
是
0.25
16
2
+875水平中央变电所
80
136.1
是
0.48
≤30
14
是
3
+1012甩车场
90.9
118.5
是
≥0.15
0.20
是
18
4
+1040甩车场
76.77
86.1
是
≥0.15
0.17
是
14
5
主斜井
151.5
162.7
是
≥0.25
0.27
是
16
6
副斜井
1911.5
≤8
2.84
是
7
斜风井
2080.1
≤15
3.96
是
14
8
+965顺槽东翼
73.44
92.8
是
≥0.15
0.19
是
18
9
+965工作面进风
659.3
684.7
是
0.25-4
1.15
是
≤26
16
是
10
+920工作面回风
690.2
0.25-4
1.14
是
≤26
16
是
11
+915综掘面
267
286
是
0.25-4
0.54
是
≤26
16
是
12
+875综掘面
267
289
是
0.25-4
0.54
是
≤26
16
是
13
+1050回风巷
201.1
≥0.25
0.40
是
14
14
+875回风巷
506.4
0.25-4
0.95
是
16
序号
地点
规程规定（％）
实际测定
是否满足要求
1
主斜井
1
0.06
是
2
+965水平移变
1
0.02
是
3
+965水平进风巷
1
0.04
是
4
+920水平回风巷
1
0
是
5
W8105综采面机尾
1
0.07
是
6
W8105综采面中部
1
0.05
是
7
W8105综采面机头
1
0.1
是
8
+915水平顺槽综掘面
1
0.07
是
9
+875水平顺槽综掘面
1
0.08
是
10
+875水平炸药峒室
0
11
+875水平中央变电所
0
12
W8105综采工作面串车
1
0.03
是
13
+920水平皮带机头
1
0.1
是
14
+875水平回风巷
1
0.04
是
15
斜风井
0.75
0.12
是
16
+1050水平回风巷
1
0.08
是
17
+920水平移变
1
0
是
18
+965水平无极绳绞车
1
0
是
矿井稀释瓦斯能力验证表表4
（四）确定矿井通风系统核定生产能力
天电公司宽沟煤矿属于低瓦斯矿井，矿井
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