年矿井通风能力核定Word文件下载.docx
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东经:
110°
16′19″—110°
19′21″
北纬:
39°
24′00″—39°
25′42″
矿区位于伊金霍洛旗新庙镇东南,距新庙镇约4公里,距弓家塔约13公里。
边(包府公路边家壕)、弓(弓家塔)公路(为柏油路面)从井田北侧穿过,边家壕沿包府公路向南距陕西省大柳塔约15公里,向北距鄂尔多斯市东胜区约65公里,交通便利。
2)通风系统现状
昊达煤矿采用“两进一回”中央并列式通风方式,机械抽出式通风方法,主斜井、副斜井进风,回风立井回风。
总进风量4743m3/min,总排风量4953m3/min,总回风量4836m3/min,有效风量4536m3/min,有效风量率为94%,漏风率为2.4%。
矿井负压240Pa,等积孔5.2㎡。
地面安装两台FBCDZ-№24型对旋轴流式防爆通风机(一用一备)。
风机风量范围为3360~7500m3/min,风压范围为399~2247Pa,功率为2×
132KW,电机型号为YBFe355-10,转速为580r/min,电压为380/660V。
采掘通风:
现布置1采面,无掘进工作面。
采煤工作面采用“U”型通风方式。
井下硐室通风,矿井中央变电所实现了独立通风,小于6米的临时硐室采用扩散通风。
目前无地质构造、小煤窑及邻近矿井开采的影响,建井以来未发生过“一通三防”安全事故。
三)井田及周边小窑
本矿井西北与伊金霍洛旗新庙三星煤矿相邻、北与内蒙古伊泰集团有限公司大地精煤煤矿相邻、东北与鄂尔多斯市乌兰煤炭集团有限责任公司后温家梁煤矿相邻、东与内蒙古伊丰矿业有限责任公司煤矿相邻、南与内蒙古伊泰同达煤炭有限责任公司丁家梁煤矿相邻、西与伊金霍洛旗东博煤炭有限责任公司煤矿相邻。
本矿及周边煤矿自建矿以来未发生过越界开采、瓦斯、煤尘爆炸、冒顶、井下突水等安全事故。
矿区与周边煤矿相对位置关系图1-3
图1-3矿井相对位置关系图
四)瓦斯现状
目前,矿井开采4-2煤层,布置1个采煤工作面,即4207综采工作面。
根据内蒙古自治区第五地质矿产勘查开发院2008年6月提交的《内蒙古自治区东胜煤田益民煤矿生产勘探准格尔召-新庙矿区伊金霍洛旗昊达煤炭有限责任公司煤矿补充勘探报告》,详查区选择了20个钻孔共采取了71个煤层瓦斯样进行了测试,煤层中瓦斯含量甚微,最高值仅0.24ml/g,而可燃物中甲烷含量几乎为零,属低沼煤层。
测试成果见表煤层瓦斯含量测试成果表见表1-4。
表1-4各煤层瓦斯测定成果表
煤层号
瓦斯含量(ml/g﹒燃)
自然瓦斯成分(%)
CH4
CO2
N2
CO
合计
可燃物
-2
0.12
0.11
5.94
0.01
0.62
9.92
5.26
90.15
0.09
6.64
0.50
9.69
6.13
89.79
-1
0.08
/
0.16
7.29
9.81
85.93
0.13
4.51
0.68
6.01
10.76
87.24
从上述瓦斯测试成果显示,矿区主要可采煤层瓦斯含量0.16~0.68ml/g·
燃,瓦斯中可燃气体含量6.01~9.92%,CO2含量5.26~10.76%,N2含量85.93~90.16%,瓦斯分带属氮气带。
根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司2016年9月提交的《鄂尔多斯市伊金霍洛旗昊达煤炭有限责任公司2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告》,矿井绝对瓦斯涌出量为1.47m³
/min,矿井相对瓦斯涌出量0.66m³
/t;
回采工作面最大瓦斯涌出量0.72m³
/min,掘进工作面面最大瓦斯涌出量0.20m³
/min,鉴定结论为瓦斯矿井。
1、矿井瓦斯防治情况
昊达煤矿2016年度鉴定为瓦斯矿井,矿井瓦斯防治采用风排瓦斯方式;
4207综采工作面回风风量为1462m3/min,回风瓦斯浓度为0.00%,上隅角最大瓦斯浓度为0.34%。
目前,矿井总回风量4836m3/min,矿井总回风瓦斯浓度为0.00%(依据矿井2016年2月18日旬测风报表和2月份瓦斯日报表,矿井瓦斯涌出量小。
2、矿井瓦斯防治评估
昊达煤矿为瓦斯矿井(2016年度),目前矿井瓦斯防治采用风排方式,综采工作面瓦斯浓度、工作面上隅角瓦斯浓度、掘进工作面回风瓦斯浓度等均控制在合理范围以内,总体来看,目前矿井的瓦斯涌出量小,矿井采用风排瓦斯方式能满足现阶段矿井瓦斯防治要求。
5)矿井防灭火现状
矿井设计生产能力0.9Mt/a。
矿井开采4-2煤层。
根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司2013年11月提交的《昊达煤炭有限责任公司4-2煤层煤尘爆炸性、煤自燃倾向性检验报告》、内蒙古安元安全科技有限责任公司2011年7月出具的《昊达煤炭有限责任公司4-2煤层煤样最短自然发火期报告》,昊达煤矿4-2煤层自燃倾向性等级为
类易自燃;
4-2煤层最短自然发火期为21天。
目前矿井生产布局为1个综采工作面,即4207综采工作面。
4207工作面采用综采一次采全高采煤法,全面垮落法管理顶板。
工作面回采率高、采空区丢煤量少,且工作面煤层顶板岩层含水量大,对工作面采空区防灭火有利。
据矿方介绍,矿井周边无小窑,自建井以来未发生过自然发火事故,井下不存在火区。
火灾束管监测系统型号为北京华荣科安测控技术有限公司生产的JSG-8型火灾束管监测系统,色谱分析CH4、CO、CO2、C2H6、C2H4、C2H2、O2、N2八种气体组分,分析路数8路;
地面注浆系统比较简易,地面灌浆站主要建有2个搅拌池,每个搅拌池体积约30m3,配备HJY-3000型移动泥浆搅拌机2台,搅拌能力11m3/h;
井下移动注氮防灭火系统选用辽宁阜新金昊空压机有限公司生产的DT-300/6煤矿用碳分子筛制氮装置1套,制氮量为300m3/h,浓度97%,氮气出口压力≥0.6MPa;
阻化剂喷射泵选用哈尔滨昌盛矿山机械设备生产的BH-36-3型阻化剂喷洒装置,工作压力1~3MPa,额定流量36L/min。
二、矿井通风需风量计算
一)综采工作面需风量计算
根据《煤矿安全规程》中的有关规定:
回采工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳绝对涌出量及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
1)按瓦斯涌出量计算
Q=100qK
式中:
Q——工作面实际需要风量,m3/min;
q——工作面回风巷风流中最大绝对瓦斯涌出量,q=0.72m3/min;
K——回采工作面涌出不均衡系数,正常生产时连续观察一个月,日最大瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值,取1.6。
则:
Q=100×
0.72×
1.6=115.2m3/min。
Q取整数最大值,故风量确定为150m3/min。
2)按气象条件计算
Qcf=60×
70%×
Vcf×
SCf·
KCh·
KCl
Vcf——采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度从表2-1中选取,m/s
SCf——采煤工作面的有效断面积,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2-2
KCl——采煤工作面长度调整系数,具体取值见表2-3
70%——有效通风断面系数;
60——为单位换算生产的系数。
表2-1Vcf——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)
﹤20
1.0
20~23
1.0~1.5
23~25
1.5~1.8
表2-2KCh——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2-3KCl——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
1.3~1.4
综采工作面的有效断面积可用下式计算:
SCF=(Lmax+Lmin)/2M
Lmax、Lmin——综采面最大、最小控顶距,分别为5.296和4.296m;
M——综采面最大采高,3.2m;
SCF=(5.296+4.296)/2×
3.2
=15.35m2
本矿有采煤工作面1个,根据井下实际情况从相应K值表中取值并进行风量计算:
4207综采工作面
采煤工作面进风流中温度:
13℃,Vcf取值1.0m/s
采煤工作面平均高度:
3.2m,KCh取值1.2
采煤工作面长度:
240m,KCl取值1.4
=60×
15.35×
1.0×
1.2×
1.4
按气象条件计算,4207工作面需要风量为1083m3/min,取最大值为1100m3/min
3)按工作面同时工作的最多人数计算
Q=4N
N——回采工作面同时工作最多人数取50人(包括矿检查人员及外来参观人员);
Q——工作面实际需要风量,m3/min。
Q=4×
50=200m3/min
4)按风速进行验算
根据煤矿《安全规程规定》,采掘工作面最低风速为0.25m/s,最高风速为4m/s的要求进行验算:
工作面允许的最小风量和最大风量为
最低风速时:
≥0.25×
60×
15.35
≥230.25m3/min
最高风速时:
≤4×
≤3684m3/min
根据验算结果,回采工作面需风量为1100m3/min,符合工作面通风要求,风速为1.19m/s。
二)掘进工作面需风量计算
201年根据生产接续情况,我矿无掘进任务。
三)井下独立硐室需风量计算
井下独立硐室需风量计算
由于我矿不属于地热矿井,且根据近年来对井下各地点的测定,最高温度不超过16摄氏度,机电硐室按照降温要求配风,小型机电硐室需风量为60~80m3/min。
我矿独立通风硐室有4-2煤采区变电,因我矿为中小型矿井,机电硐室按照Q=100m3/min计算。
Q硐室=Q×
N=100×
1=100m3/min
Q硐室——井下独立硐室的需风量,m3/min;
N——独立硐室个数;
Q——独立硐室需风量。
我矿井下独立通风硐室需风量为100m3/min。
四)备用工作面需风量计算
4208备用工作面现在虽然没有进行回采,但需要进行抽排水等维护措施,因此需要考虑通风。
4208备用工作面共有3条大巷,其中一条进风,两条回风,4208备用工作面进回风巷道的最大断面为16.5m2。
(1)按照最低风速进行配风:
Q=60VSN
式中:
Q——4208备用工作面的需风量,m3/min;
V——工作面风速(煤巷最低风速取0.15m/s);
S——巷道的最大断面,取16.5m2;
N——巷道数量,2条回风巷道。
Q=60×
0.15×
16.5×
2=297m3/min
为保证4208备用工作面最低风速满足规程要求,现为4208备用工作面配风350m3/min,回风巷每条巷道配风175m3/min。
(2)风速验算
4208备用工作面切眼已贯通,最大断面为20.4m2,回风巷最大断面为16.5m2。
根据《煤矿安全规程》规定,工作面允许的最低风速为0.15m/s,按照4208备用工作面的最低风速进行验算:
Q=0.15×
16.5=148.5m3/min
根据验算结果,4208备用工作面需风量为350m3/min,备用工作风速为0.29m/s,满足最低风速要求。
五)其他地点需风量计算
1、3-2煤大巷需风量计算
1)现我矿3-2煤已经采完,但由于3-2主、辅运大巷、3202绕道仍然存在,需经常排水,因此需要考虑通风,3-2煤大巷最大巷道断面为19.8m2,按最低风速配风:
Q=60×
V×
S×
N
V——工作面风速m/s,其他行人通风巷道最低风速取0.15m/s;
S——大巷最大断面积为19.8m2。
N——巷道数量,3条进风巷道。
19.8×
3
=178.2×
=534.6m3/min
为保证大巷最低风速符合规程要求,考虑到大巷间联巷密闭可能漏风,现为3-2煤计划配风600m3/min,每条巷道配风200m3/min。
2)按风速进行验算
根据煤矿《安全规程规定》,其他行人通风最低风速为0.15m/s的要求进行验算:
允许的最小风量为
≥0.15×
19.8
≥178m3/min
根据3-2煤计划配风进行计算,3-2煤每条大巷进风量200m3/min,最大断面为19.8m2,风速为0.17m/s,满足规程最低风速要求。
2、已采完工作面需风量计算
4201、4202、4203、4204、4205、4206工作面的回采已经结束,根据矿井生产接续,已将通风系统进行优化,但剩余巷道内仍需要排水、测风,对防火密闭内的有毒有害气体进行监测,因此仍需对4201工作面巷道和4-2辅运大巷进行配风。
4201工作面巷道及4-2辅运大巷最大巷道断面为16.5m2,其中4201主运进风,4201水仓回风;
4-2辅运大巷进风,4201回风顺槽回风。
因此为2个配风地点按最低风速配风:
Q=60×
S
V——工作面风速m/s,其他通风人行最低风速取0.15m/s;
S——大巷最大断面积为16m2。
S=144m3/min
为保证最低风速符合规程要求,考虑到巷道间联巷密闭也可能漏风,现为4-2辅运大巷配风200m3/min,4201水仓配风200m3/min,共400m3/min。
根据验果,已采完工作面巷道配风量为200m3/min时,风速为0.20m/s,符合《煤矿安全规程》其他通风人行最低风速0.15m3/min通风要求。
3、北翼主、辅运大巷需风量计算
1)4209主运顺槽、4208回风顺槽已经形成独立通风,但北翼主、辅运大巷仍然存在,需经常排水维护检查,因此需要考虑通风,北翼主、辅运大巷最大断面为16.5m2,按煤巷最低风速配风:
2
V——工作面风速m/s,煤巷最低风速取0.15m/s;
S——大巷最大断面积为16.5m2。
=297m3/min
为保证大巷最低风速符合规程要求,考虑到北翼主、辅运大巷摩擦阻力及风阻,现为北翼主、辅运大巷计划配风350m3/min,每条巷道配风175m3/min。
=0.15×
16.5
=148.5m3/min
根据北翼主、辅运大巷计划配风进行计算,北翼主、辅运大巷进风量300m3/min,最大断面为16.5m2,共两条巷道,每条巷道配风175m3/min,风速为0.18m/s,满足规程最低风速0.15m/s要求。
4、其他独立通风巷道需风量计算
我矿其他独立通风巷道为4207主、辅回撤通道,4208主、辅回撤通道,4208主运前段,4209主运前段。
1)按煤巷最低风速配风:
8
N——巷道数量,6条独立通风巷道。
6
=148.5×
6m3/min
=891m3/min
为保证巷道最低风速符合规程要求,考现为6条巷道计划配风900m3/min,每条巷道配风150m3/min。
根据以上巷道计划配风进行计算,最大断面为16.5m2,共6条巷道,每条巷道配风150m3/min,风速为0.15m/s,满足规程最低风速0.15m/s要求。
我矿其他地点用风为3-2煤大巷、已采完工作面、北翼主辅运大巷和其他独立通风巷道,因此我矿其他地点用风量为2250m3/min。
五)矿井总风量计算
矿井需要风量按各采煤、掘进工作面,硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算:
Q矿≥(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其它)×
K矿通(m3/min)
∑Q采——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——其它需要配风地点需要风量的总和,m3/min;
K矿通——矿井通风系数。
K矿通取1.15。
根据计算结果Q矿≥(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其他)×
K矿通
=(1100+0+100+350+2250)×
1.15
=3800×
=4370m3/min
矿井总需风量取整值为4400m3/min。
因此我矿2017年矿井通风需风量为4400m3/min。
3、矿井通风能力计算
我矿在2016年实际生产0.9Mt/a,实际生产能力大于0.3Mt/a.根绝《煤矿通风能力核定标准》5.3条,采用由里相外核算法,计算公式如下:
+
P——矿井通风能力,Mt/a。
Pci—第i个采煤工作面综采生产条件下的年产量,Mt/a。
Phi—第j个掘进工作面综采生产条件下的年产量,Mt/a。
现我矿布置1个综采工作面,根据以下公式计算。
1)采煤工作面年产量
Aci——采煤工作面年产量,Mt/a。
Lci—第i个采煤工作面平均长度,240m。
Hhi—第i个采煤工作面煤层平均高度,3.2m。
Rhi—第i个采煤工作面原煤密度,1.3m³
/t。
Bci—第i个采煤工作面平均日推进,6.5m/d。
Chi—第i个采煤工作面煤层回采率,90%。
Nhi—第i个采煤工作面正规循环率,80%。
Aci=330×
10-4×
240×
3.2×
1.3×
6.5×
0.9×
0.8=154.19Mt/a。
二)掘进工作面年产量
2017年无掘进任务
3)矿井总年产量
A=Ahi+Aci=154.19+0=154.19Mt/a。
A——矿井年产量,Mt/a。
Ahi——掘进工作面年产量,Mt/a。
Aci——采煤工作面年产量,Mt/a。
4、矿井通风能力验证
一)通风动力验证
通风机实际运行属于安全、稳定、可靠。
二)有效风量验证
采面通风:
现布置1综采工作面。
采煤工作面采用“U”型通风方式,4207综采工作面风量为1462m3/min。
井下硐室通风:
矿井中央变电所实现了独立通风,矿井中央变电所配风108m3/min。
3-2煤总回927m3/min,4201回风309m3/min,以及备用面和回采结束的其他地点用风合计2000m3/min。
井下各地点实际风量满足其需风量。
三)根据瓦斯稀释能力验证
目前,矿井总回风量4836m3/min,矿井总回风瓦斯浓度为0.00%(依据矿井2017年2月18日旬测风报表和2月份瓦斯日报表,矿井瓦斯涌出量小。
昊达煤矿为瓦斯矿井(2016年度),目前矿井瓦斯防治采用风排方式,综采工作面瓦斯浓度、工作面上隅角瓦斯浓度控制在合理范围以内,总体来看,目前矿井的瓦斯涌出量小,矿井采用风排瓦斯方式能满足现阶段矿井瓦斯防治要求。
5、通风能力核定结果
我矿属于低瓦斯矿井,通风系统简单,通风难易程度简单,无串联通风、采空区通风等地点,所以根据以上矿井通风能力核定为154.19Mt/a。