矿井通风阻力测定.docx

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矿井通风阻力测定

小宝鼎矿通风阻力

测定技术报告

完成单位：

攀煤（集团）公司小宝鼎矿通风区

二〇〇八年六月

目录

1测定矿井概况1

1.1位置交通1

1.2矿井自然情况1

1.3矿井开拓、开采2

2通风阻力测定5

2.1测定目的5

2.2测定的技术依据、方法及原理5

2.2.1技术依据5

2.2.3测定原理6

2.3通风阻力测定准备工作7

2.3.1制定方案7

2.3.2选择测定线路和布置测点7

2.3.3仪器、仪表9

2.3.4记录表格10

2.3.5测定人员组织、分工10

2.4参数测定11

2.4.1测定时间11

2.4.2测定技术要求11

2.4.3测定数据12

2.5数据处理12

2.5.1计算公式12

2.5.2数据处理流程与方法19

2.5.2.1数据处理流程19

2.5.2.2数据处理方法19

2.5.3数据处理结果20

2.5.3.1井下空气密度20

2.5.3.2各线路通风阻力20

2.5.3.3自然风压测算20

2.5.3.4测定精度31

2.5.3.5矿井通风阻力33

2.5.3.6井巷风阻33

2.5.3.7误差分析38

3通风阻力测定结果分析39

3.1矿井通风阻力分布情况39

3.2矿井通风难易程度40

4说明41

5结论42

通风阻力测定是矿井通风系统管理中的一项重要技术工作。

根据《煤矿安全规程》每3年至少进行1次矿井通风阻力测定的规定及公司2008年“一通三防”工作会的安排，针对我矿矿井通风系统较复杂,并且多年来未进行矿井通风阻力测定，矿井通风阻力分布情况不清楚，矿井通风系统管理较困难的实际情况，为完善矿井通风基本参数，开展矿井通风系统安全评价体系研究，以实现矿井通风系统管理科学化。

于5月下旬开展了矿井通风阻力测定工作，测定工作比较顺利且各条测定线路结果均符合要求。

在此次测定工作中，得到了攀煤（集团）公司通风处以及其他兄弟单位的大力支持和帮助，在此表示衷心的感谢。

1测定矿井概况

1.1位置交通

小宝鼎煤矿位于攀枝花市西区，金沙江南岸，宝鼎矿区东北部，南距昆明约500km，北距成都约881km，距攀枝花市中心约12km。

有公路通往集团公司及各厂矿，与市区公路相通，交通方便。

小宝鼎煤矿是由小煤窑发展起来的国有中型矿井，隶属于四川省川煤集团。

1.2矿井自然情况

小宝鼎煤矿位于攀枝花煤田矿区北部，属多井口平峒开拓矿井。

小宝鼎煤矿地面山峦起伏，沟壑纵横，落差较大，系缓倾斜中厚煤层群，露头发育。

小宝鼎煤矿井田北起灰家所（Ⅰ）井田F25断层，南至宝鼎（Ⅱ）井田A11勘探线，南北长5km，东西宽2.14km，面积约为6.8km2。

开采煤层属大荞地煤组，共有煤层14层，厚13.7m，倾角在16-65°,除39-1、32#煤层为中厚煤层外，其它均为局部可采薄煤层。

1.3矿井开拓、开采

矿井采用平峒加暗斜井的开拓方式，主要运输大巷在+1220m水平，+1060m-+1220m为下延开采，各阶段的运输大巷都为机轨合一巷道，煤层群集中联合布置方式两翼开采。

目前生产煤层有32#、33#、35#、36#、37#38#、39#煤层，有两个生产采区，采煤工作面3个，掘进工作面9个（其中1286主石门、11391-1辅助回风巷为维修）。

采煤方法为走向长壁式采煤，综采、机组或放炮落煤，掘进有2个综掘，其余掘进、开拓均为炮掘机装方式。

现生产水平为+1220m水平，布置有七、八、十一采区，（其中八采区和十一采区为下山开采）,现同时生产的采区有八采区、十一采区两个采区,七采区已即将开采完毕。

十一采区在最下层39-1煤层底板岩层中布置有材料上山和铸石溜子上山两条集中运输上山。

八采区布置有材料上山和皮带上山两条上山，材料上山布置在32#煤层中，皮带上山布置在33-1煤层中。

小宝鼎煤矿为小煤窑发展起来的一中型矿井，矿井设计生产能力为45万吨/年，1997年矿井核定生产能力45万吨/年。

2005年矿井核定生产能力为60万吨/年，2003年对矿井通风系统进行了技术改造，通风方法由压入式改为抽出式。

2005年更换主通风机后,通风能力核定为73.025万吨/年，大巷运输能力为62万吨/年,采掘工作面能力为71.4万吨/年,矿井提升能力为78万吨/年,其它辅助系统能力为73万吨/年。

现实际生产能力60万吨/年。

1.4矿井通风情况

矿井采用机械式通风，矿井主通风机的工作方式为抽出式，双机布置。

主通风机型号为FBCDZ-8-№22B对旋轴流式风机，功率为2×160KW，最大运转角度为550/470，最大风量为8400m3/min，核定矿井通风能力为73万吨/年，矿井生产能力为60万吨/年。

现主通风机风量6638m3/min,静压功率271KW,静压效率91.9%。

我矿为多井进风，单井回风。

主要进风井为：

+1400m改造井口、七区轨道上山井口、+1300m材料井、+1220m主平峒；主要回风井为：

七区铸石溜子上山、+1400m回风巷汇于主风峒经主通风机排出地面。

矿井各采区、采掘工作面均为独立通风，无串联通风，小各采区，各采掘工作面均有较独立的供风系统和回风系统。

阻力测定月中矿井计划需用风量5760m3/min，矿井总进风量5980m3/min，矿井总回风量6558m3/min,矿井有效风量为5627m3/min，矿井有效风量率为86%；矿井漏风626m3/min。

各采区风量分配见表1所示：

表1

采区名称

计划风量（m3/min）

实际风量（m3/min）

备注

+1180m水平八采区

542

695

+1060m水平十一采区

341

412

+1220m水平七采区

1173

1376

小宝鼎煤矿历年瓦斯鉴定结果均为低瓦斯矿井，在采掘过程中，常有高瓦斯采掘工作面出现，如八采区的32＃煤层、十一采区的39＃煤层等。

在回采时，瓦斯集中在上隅角，瓦斯主要来源于本煤层和采空区；掘进时，瓦斯主要来源于本煤层，有时会伴有裂隙瓦斯涌出。

2007年矿井绝对瓦斯涌出量13.124m3／min，相对瓦斯涌出量8.93m3／t。

根据煤炭科学总院重庆分院2004年2月12日鉴定结果：

32#、33#、36#、39#煤层为不易自燃煤层，煤尘具有爆炸性；根据四川省煤炭产品质量监督检查站2006年8月24日鉴定结果：

35#、37#、38#煤层为不易自燃煤层，煤尘具有爆炸性。

2通风阻力测定

2.1测定目的

本次通风阻力测定的主要目的在于：

1、掌握矿井通风基本参数，完善基础技术资料。

2、实现通风系统管理科学化。

通过矿井通风阻力测定，了解通风系统中阻力分布情况，发现通风系统存在的问题，针对问题提出解决的措施和办法。

在此基础上开展矿井通风系统评价体系研究，建立矿井通风系统评价准则和评价方法，优化矿井通风系统。

3、提供实际的井巷摩擦阻力系数和风阻值，为通风设计、网络解算、通风系统改造提供可靠的基础资料。

4、锻炼队伍、提高通风区管理人员及工程技术人员的技术业务水平

2.2测定的技术依据、方法及原理

2.2.1技术依据

1、《矿井通风阻力测定方法》MT/T440-1995MT/T440-1995

2、《煤矿安全规程》（2004版）第119条规定：

“新井投产前必须进行一次通风阻力测定，以后每三年至少测定一次，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。

”

2.2.2测定方法

本次测定采用压差计法，即用皮托管、U形压差计直接测量出风流线路上两点间的势压差，同时，用风表、空盒气压计、干湿温度计等测量出风速、空气密度，计算出两点间的速压差。

2.2.3测定原理

用压差计法测定通风阻力的实质是测量风流两点间的势压差和速压差，计算出两点间的通风阻力。

为测定巷道的通风阻力，可按下图所示布置仪器：

图1通风阻力测定原理图

作用在U形压差计A端的压力为p1-ρgz，作用在U形压差计B端的压力为p2，故压差计的读数p读应为：

p读=（p2+ρgz）-p1=p2-p1+ρgz

式中：

p1—断面1的静压，pa

P2—断面2的静压，pa

Z—距基准面的垂高，m

ρ—1-2段的空气密度，kg／m3

g—重力加速度

根据伯努利方程，1、2两断面间的通风阻力为：

h1-2=（p2-p1）+ρgz+（ρV22/2-ρV12/2）=p读±△hd

式中：

p读—U形压差计读数,pa

△hd—1、2两点间的速压差，pa

V1—1断面的平均风速，m／s

V2—1断面的平均风速，m／s

2.3通风阻力测定准备工作

2.3.1制定方案

为开展好本次阻力测定工作，小宝鼎矿成立了以总工程师为组长的领导小组，通风区在对矿井通风系统进行认真调查分析后，编制了具体的实施方案，并报上级部门通风处。

。

2.3.2选择测定线路和布置测点

本次测定系全矿井通风阻力测定，我们选择测定线路时遵循了以下原则：

1、根据一般的矿井通风阻力测定要求（不以通风网络解算为主要目的），选择风路最长、风量最大的干线为主要测定线路。

2、对复杂风网，在满足前项原则的基础上，在选择测定线路时要尽可能多地测定巷道风阻，为通风网路解算提供实测数据。

为此，先绘制通风网络图，然后将通风网络图进行合理简化，按照上述原则确定了4条测定线路（附小宝鼎矿通风系统图、通风网络图）。

3、因矿井为首次测定，为减少因测定误差过大而需要进行复测时的工作量，首测路线选择在路线较短的线路。

本次阻力测定首测路线为2#测定线路。

+1220m八采区1#测定线路（共布置18个测点）：

+1220m主平峒→+1220m运输大巷→+1220m一石门→八区轨道下山→8322-1运输巷→8322-6运输巷→8322-6采煤工作面→8322-6回风巷→8332改造巷→8332-2运输巷→8332-3边上山→八区运输大巷→老七区轨道上山→+1286m主石门→+1400m主风峒→地表

+1060m十一采区2#测定线路（共布置10个测点）：

+1300m材料井口→+1300m材料道→十一采区架空人车下山→+1060m主石门→11402通风上山→+1170m回风石门→11391-1回风上山→7393回风上山→+1286m主石门→七区铸石溜子上山→+1400m主风峒→地表

+1170m十一采区3#测定线路（共布置10个测点）：

+1400m改造进口→七区轨道上山→十一采区上车场→十一采区轨道下山→+1170m主石门→11381-1运输巷→11381-1回风巷→37-38#回风石门→7373回风上山→+1286m主石门→七区铸石溜子上山→+1400m主风峒→地表

+1400m十采区4#测定线路（共布置16个测点）：

+1300m材料井口→+1300m材料道→+1300m平硐→+1286m主石门→+1290m人行道→+1290m主石门→十区轨道上山→+1400m回风大巷→+1400m主风峒→地表

井下所有测点都作了明显标记，并满足下列要求：

1、测点在分风点或合风点前（或后）处选定。

选在前方不得小于巷道宽度的3倍；选在后方不得小于巷道宽度的8倍；

2、需要在巷道转弯处、断面变化大的地方选点时，选在前方不得小于巷道宽度的3倍，选在后方不得小于巷道宽度的8倍；

3、测点前、后3m内巷道支护良好，巷道内无堆积物；

2.3.3仪器、仪表

1、普通型空盒气压计3台，测量范围80～106kPa（相当于600～800mmHg），最小分度值100Pa；

2、U型压差计5台，测量范围0～1471Pa，最小分度值10Pa；

⑶通风干湿温度计3台，测量