大林坝通风阻力测定55Word格式文档下载.docx
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第五节 测定数据的整理与计算9
第六节 实测风量汇总14
第七节 测点压力记录16
第八节 测点标高一览表18
第九节 巷道阻力计算汇总20
第十节 通风阻力测定结果24
第十一节 矿井等级孔计算结果25
第十二节通风阻力测定结果与误差分析27
前言
矿井通风阻力测定是通风技术管理工作的重要内容之一。
通过测定可掌握矿井通风系统状况及必要的技术参数，确定矿井通风阻力的分布情况，为矿井通风稳定可靠和安全生产提供技术依据。
大林坝煤矿于2017年对全矿井进行了通风阻力测定。
2016年完成了通风系统改造，更换了楠木桥风井风机2台FBLCZ-№14/2×
55型对旋轴流式主要通风机，根据《煤矿安全规程》第一百一十九条“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；
矿井转入新水平或改变一翼通风系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定”的要求，我矿于2017年4月5日、6日组织相关人员对通风系统改变后的+280水平进行了矿井通风阻力测定。
通过实测，确定了矿井通风阻力分布情况，为矿井通风系统优化、合理配风、防治井下灾害和风流调节提供基础资料和参数。
第一章矿井通风阻力测定
第一节矿井概况
一、矿井基本情况
大林坝煤矿始建于1987年，属乡镇煤矿。
煤矿位于荣县县城255º
方向、直线距离约15km，行政区划隶属荣县度佳镇高湾村四组，矿井现有职工人数360人。
矿井现有主斜井井口坐标：
东经104°
16′03″（Y：
35428926.59），北纬29°
25′18″（X：
3256302.96），井口高程：
+424.003m。
矿井有5km简易公路与省道305线公路相接，至荣县县城有30km、自贡市70km，交通较为方便。
2012年5月生产能力核定为110kt/a。
煤矿范围由6个拐点圈定，东西长约1.98km，南北宽约1.71km，矿区面积为3.3903km2，开采标高为+440m～-50m，矿井主采K10（夹壳炭）煤层，大林坝煤矿所产煤炭属高热值1/3焦煤。
大林坝煤矿范围拐点直角坐标见表1—1—1。
，
表1—1—1矿区范围内拐点坐标表
拐点号
1954北京坐标系
1980西安坐标系
X
Y
3254450
35428068
3254390
35427987
3256010
35428000
3255950
35427919
3256540
35429000
3256480
35428919
3256531
35429578
3256471
35429497
3255329
35430324
3255269
35430243
6
3254454
35428753
3254394
35428672
1．证照情况
大林坝煤业有限公司营业执照号510300000017834，营业期限：
2005年08月28日至2025年08月27日；
采矿许可证证号C510000*********0084750，有效期限：
2013年11月22日至2021年05月22日；
安全生产许可证（川）MK安许证字[2016]5103210551B，有效期：
2016年10月10日至2019年10月10日；
矿长（程滔）安全资格证：
煤16051000110683，有效期限：
2016年07月08日至2019年07月08日。
矿井证照齐全合法有效。
2．机构与人员配置
矿井机构“五长、五科、五队”设置齐全，配备有矿长1名、总工程师1名、安全副矿长1名、生产副矿长1名、机电副矿长1名等矿级领导。
矿井设置有安监科、生产技术科、通风科、机电运输科、生产调度室等科级管理机构，成立有采煤队、掘进队、运输队、机电队、通风队、兼职矿山救护队等队级管理机构，队下设班组建制。
矿井现有在册职工360人（其中：
井下作业人员320人），有工程技术职称人员3人，具有川安监〔2011〕149号文公布的煤矿安全作业类特种作业人员144人。
3．水患情况
矿井于于2017年3月委托四川省煤炭设计研究院编制了《矿井水患现状调查报告》，确定矿井水文地质类型为中等类型，矿井水患危险性级别划分为较危险级（III级）。
二、矿井生产系统
1．开拓系统
矿井采用斜井开拓，共布置有5个井筒，分为老系统和新系统，老系统布置+423m主斜井、+418m副斜井、+484m楠木桥风井、+424天宝厂风井4个井筒；
新系统布置+413新斜井1个井筒（新系统与老系统还未贯穿，本次通风阻力测定只测定了现有的老生产系统）。
（1）水平划分及大巷布置、
该矿共划分为两个水平开采，各水平标高分别为：
+400m水平、+280m水平。
相邻的两水平间采用轨道下山和行人、回风下山相联系，轨道下山随煤层倾向掘进，然后沿煤层走向布置各水平运输大巷。
（2）采煤方法
老系统在+280m水平通过运输大巷连通。
矿井现布置2个后退式采煤工作面（2804采煤工作面、2805采煤工作面，均为走向长壁式采煤方法）。
2804、2805采煤工作面通风方式为“U”型，由轨道下山经过2804运输顺槽、2805运输顺槽进风，2804回风巷、2805回风巷回风。
回采工艺为炮采。
工作面配备JM37C型截煤机两台（2084、2805各一台），配备SGB-420/40型两台刮板运输机（280、2805各一台）。
工作面运煤至运输巷，通过矿车运至2804、2805车场，经由+280m水平轨道下山绞车提升至+280m水平。
工作面顶板管理采用DW-08-300/100X单体夜压支柱支护管理顶板；
采用“三·
四”排控顶，排距1.2米。
柱距1.0米，见四回一，采空区处理，采用局部充填法。
采煤工作面采用“三八”作业制，循环方式作业，即“两准一采”。
（3）掘进布置
矿井共布置3个掘进工作面（2807运输顺槽、+97m水平西翼运输大巷、+97m水平东翼运输大巷）。
掘进工作面采用钻爆法施工，装岩机装岩，“U”型矿车运输。
水平运输大巷及主绞车道采用锚杆锚网支护；
回风上山、运输巷采用锚杆加拉筋支护。
永久支护距工作面不超过5m，临时支护为前探梁支护，巷道采用锚网+锚喷支护。
三、矿井“一通三防”基本情况
矿井通风方式：
矿井通风方式为对角式，通风方法为抽出式。
1．主要通风机参数
各风井矿井主通风机参数如下表：
主通风机参数如下表：
楠木桥风井主要通风机（轴流式通风机）参数表
通风机型号
转数
风量
静压
电机功率
台数
反风装置
（r/min）
（m3/s）
（Pa）
（kw）
（台）
FBLCZ-№14
980
28.2-47.5
600-2340
110
反风道反风
天宝厂风井主要通风机（轴流式通风机）参数表
FBCZ-№14
18-33
540-1680
55
矿井主通风机均双回线路供电，风机房配有配电盘、电流电压表、水柱计等。
四川省安全生产检测检验技术研究院对工农煤矿主要通风机进行了系统安全检测。
2．局部通风
矿井掘进工作面采用YBT-2×
5.5、YBT-2×
11型局部通风机配Φ500mm抗静电、阻燃风筒通风；
局部通风机安设位置均符合要求，局部通风机采用“双风机、双电源”，并实现风电闭锁和瓦斯电闭锁。
3.瓦斯和煤尘情况
大林坝煤矿为高瓦斯矿井，2014年矿井瓦斯等级鉴定矿井绝对瓦斯涌出量为5.236m3/min，相对瓦斯涌出量21.79m3/t，自贡市安全生产监督管理局《关于2014年度全市煤矿瓦斯等级鉴定结果的通知》（自安监发[2016]36号）。
附《关于2014年度全市煤矿瓦斯等级鉴定结果的通知》（自安监发[2014]36号）于后。
根据四川安全生产检测检验技术研究院出具的检验报告，夹壳煤层自燃发火倾向性等级为不易自然，煤尘无爆炸危险性。
2016年8月，四川省安全监管局（四川煤监局）安全技术中心提交的《自贡市荣县大林坝煤业有限公司夹壳炭煤层瓦斯基础参数测定报告》。
夹壳炭煤层瓦斯基础参数如下：
（1）夹壳炭煤层表压力0.46MPa；
（2）夹壳炭煤层瓦斯含量2.58m3/t；
（3）夹壳炭煤层透气性系数0.0093～0.0107m2/（MPa2.d），属于难抽采煤层；
夹壳炭煤层钻孔流量衰减系数0.322～0.665d-1，属于难抽采煤层。
（4）夹壳炭煤层煤的坚固性系数0.5；
（5）夹壳炭煤层瓦斯放散初速度9.758。
4.监控系统
矿井安设KJ101瓦斯监控系统，机房配备3台主机，安设有18个分站，矿井共安设甲烷传感器36台、高低浓度甲烷传感器3台、风速传感器2台、开停传感器8个、风筒压力传感器4台，温度传感器8个，风门开闭传感器5对，负压传感器2个、一氧化碳传感器6个、二氧化碳传感器4个、氧气传感器4个、断电器5个，设备运行正常。
配备UPS电源，断电后可以使用2个小时以上，安全监控系统与荣县安监局监控中心及四川煤监局监控中心实施联网。
第二节测定方法
矿井通风阻力测定主要有两种方法：
压差法和气压计法，其中气压计法又分基点法和同步法两种，两种阻力测定方法优缺点如表1-1所示。
表1-1测定方法比较表
测定方法
优点
缺点
压差法
测量结果比较可靠，计算方便。
携带和铺设橡皮管笨重、费时，需要有足够的人力和高精度的压差计。
气压计法
基点法
测定简单，
操作迅速。
需要较精确的测点标高和巷道空气密度。
同步法
相互间要求及时联络、配合，导致相互牵制，速度慢，延长了通风阻力测定时间。
由于人力、仪器等条件限制，因此本次测定采用气压计法（基点法）测定矿井通风阻力。
本次测定采用气压计逐点测定法，按照预先确定的通风线路，从进风到回风逐点测定，同时为了消除地面大气压力变化对测定的影响，在地面测点每隔10min测定气压变化，进行气压校正。
为了正确地计算各测点的位能，本次各测点高程、测点间距离均由工农煤矿测量组提供。
为了消除由于风机运转不稳定和工作面不同生产工艺造成的系统误差，一条线路的测定工作要求尽量在一日内完成。
测量人员分成二组，一组于地面监测大气压力变化，另一组完成井下各测点的测量工作。
第三节测定内容
一、测定内容
测定内容包括：
测定测点的绝对静压、温度、湿度、大气压，以及巷道平均风速、断面积等参数。
二、测定仪器
1）BJ－1精密数字气压计两台；
2）高、中、低速风表各一块，并附有校正曲线；
3）秒表1块；
4）皮尺、钢卷尺各1把；
5）测风杆1个以及粉笔若干；
6）干湿温度计1台；
7）其它零星器材（笔、记录本）。
三、人员组织
分两个测量组：
一个基点测量组，一个井下测量组。
具体组织分工见表1-2。
表1-2测定人员组织分工表
组别
分工
人数
负责工作
井下
测量组
测压测温
1×
负责测量选定测点绝对静压、干、湿温度。
测风测断面
负责测量选定测点的风速，断面积。
基点
测压
对基点的气压变化，每10分钟进行一次测量，并作好记录。
第四节测定线路及测点布置
一、图纸资料的准备
阻力测定之前收集了矿井采掘工程平面图、通风系统图、以及有关的采区布置图、地质测量标高图等，收集井下通风设施设备的安装布置情况、生产作业及矿井瓦斯涌出情况、通风报表、主要通风机和局部通风机运转、巷道规格、井下漏风、自然通风等资料，随后根据有关数据、图纸，绘制通风网络图。
二、测量路线的选择
本着既能控制全矿网络，又能便于了解和掌握各类巷道阻力分布状况的原则，选定风量较大，风路较长，测点较多且人员和仪器易于通过的线路为主测线路，结合矿井实际情况确定了两条主线路。
即：
老主斜井→+400水平西翼运输巷→+400轨道下山→+280水平运输巷→+280水平轨道下山→2804采煤工作面运输巷→2804采煤工作面→2804采煤工作面回风巷→2805采煤工作面运输巷→2805采煤工作面→2805采煤工作面回风巷→西+280水平回风下山→西+280水平回风大巷→矿井西翼总回风→楠木桥风井引风硐→地面。
老主斜井→+400水平井底车场→+400水平东翼运输巷→东+400水平轨道下山→东+270水平轨道下山→东+270水平回风下山→东翼回风巷→天宝厂风井引风硐→地面。
三、测点确定原则
1．测点间的压差不小于1～2Pa，且不大于测压仪器量程。
2．测点尽可能避免靠近主要风门，以减少风门开启的影响。
3．在风流分叉、汇合、转弯、扩大或缩小等局部阻力物前布置的测点与局部阻力物的距离不得小于巷宽的3倍，在局部阻力物后时，不得小于巷宽的8～12倍。
4．测点尽可能在测量标高点附近
根据以上原则，对已确定的测定路线和测点位置，经阻力测定小组携带测压仪和皮尺等，对井下通风系统,重要漏风地段,路线上的局扇、调节风门、巷道支护情况进行了实地考察，对一些阻力特别大和特别小的巷道段进行了预测并作了适当的调整，基本满足测定要求。
第五节测定数据的整理与计算
一、空气密度的计算
空气密度按式
（1）计算。
ρ=
kg/m3
（1）
其中：
ρ－空气的密度，kg/m3；
P－风流中测点绝对静压，kPa；
t－风流中测点的温度，℃；
φ－风流中测点的相对湿度，%；
Psa－风流中测点的饱和水蒸气压力，kPa。
二、巷道断面积的计算
根据巷道断面形状，分别按式
（2）、（3）和（4）计算。
a）梯形或矩形：
S=B×
Hm2
（2）
b）半圆拱：
S=B（H-0.11B）m2（3）
c）三心拱巷道：
S=B（H-0.07B）m2（4）
式中：
S—巷道断面积，m2；
H—巷道全高，m；
B—对梯形和矩形巷道为中腰宽度，m；
拱形巷道为巷宽，m。
三、风量计算
各测点的风量按式（5）计算。
Q=（S-0.4）×
Vm3/s（5）
Q—通过选定测点的风量，m3/s；
S—选定测点的巷道断面积，m2；
V—选定测点的风流速度，m/s；
0.4—测风员身体断面积，m2。
四、速压计算
选定测点风流速压hv按式（6）计算。
hv=
Pa（6）
ρ—选定测点的空气密度，kg/m3；
V—选定测点的风流速度，m/s。
五、测段位压计算
各测点的位压按式（7）计算。
hz=ρ·
g·
ZPa（7）
ρ—测段的平均空气密度kg/m3;
取：
ρ=（ρ1+ρ2）/2
六、通风阻力hr
各测点的通风阻力按式（8）计算。
hr2-1=（P2-P1）-（Pj2-Pj1）+（hv2-hv1）+hzPa（8）
P2、P1—测点的绝对静压，Pa；
Pj2、Pj1—测点对应时刻的基点气压值，Pa；
hv2、hv1—测点动压值，Pa；
hz—测点位压差，Pa。
七、巷道风阻
根据所测两点间巷道阻力，按式（9）逐段计算巷道风阻。
R2-1=
NS2/m8（9）
h2-1－相邻两测点间的巷道阻力值，Pa；
R2-1－相邻两测点间的巷道风阻，NS2/m8；
Q2-1－相邻两测点间的巷道中通过的风量，m3/s。
巷道百米风阻按式（10）计算。
R100=
NS2/m8（10）
L2-1－测点间的巷道长度，m。
八、测定精度计算
矿井通风阻力测定总的测定误差用误差率按式（11）计算。
误差率=
（11）
hr－累计计算的矿井通风阻力，Pa；
Hs－主通风机房水柱计读数，Pa；
hv－风硐内速压，Pa；
hn－矿井自然风压，Pa。
九、等级孔计算
等积孔就是用一个与井巷或矿井风阻值相当的理想孔的面积值（㎡）来衡量井巷或矿井通风的难易程度的抽象概念。
它是反映井巷或矿井通风阻力和风量依存关系的数值。
等积孔愈大，表示其通风愈容易，反之，等积孔愈小，表示通风愈困难。
我矿井为三进三回通风系统，所以，必须按多台通风机矿井计算等级孔。
A总=
各类矿井等积孔计算
矿井种类
计算公式
符号注释
单台通风机矿井
A=
A—等积孔，㎡；
Q—风量，m3/s;
h—风压，pa;
A1、A2—通风机1、2之等积孔，㎡；
Q1、Q2—通风机1、2之风量，m3/s;
h1、h2—通风机1、2之风压，pa;
An—通风机n之等积孔，㎡；
Qn—通风机n之风量，m3/s;
hn—通风机n之风压，pa;
A总—矿井总等积孔，㎡；
Q总—矿井总风量，m3/s;
Q—多风机矿井中每台风机的风量n之风量，m3/s;
Hi—通风机n之风压，pa;
双台通风机矿井
A1=
A2=
多台通风机矿井
An=
矿井通风阻力等级按等积孔分类
等积孔
风阻（N·
s2/m8）
矿井通风阻力等级
矿井通风难易程度评价
小于1
大于1.416
大阻力矿
难
1～2
1.416-0.354
中阻力矿
中
大于2
小于0.354
小阻力矿
易
第六节实测风量汇总
老主斜井至2804、2805采面至楠木桥风井线路实测风量汇总于表1-3-1、老主斜井至天宝厂风井线路实测风量汇总于表1-3-2。
（表1-3-1）老主斜井至2804、2805采面至楠木桥回风井线路实测风量汇总表（巷道参数与风速记录表）
（风表校正曲线：
y=1.06*V表+8.22[中速]；
（2017年04月05日）
测点号
测点或巷道情况素描说明
断面及支护形式
断面面积（m2）
风表
风速（m/s）
风量（m3/min）
N1
老主斜井
半圆拱、锚喷支护
中速
5.0
1500.0
N2
+400水平西翼运输巷（人行道至+400绞车硐室）
矩形、锚喷支护
6.7
4.4
1769.0
N3
西+400水平轨道下山
矩形、锚杆支护
6.9
4.0
1656.0
N4
西+280水平运输巷（行人巷至西+280绞车硐室）
6.3
4.2
1587.6
N5
西+280轨道下山
7.0
2.8
1176.0
N6
2804采面运输巷
4.4
低速
1.02
269.3
N7
2804采面
矩形、单体液压支柱支护
2.88
1.57
271.3
N8
2804采面回风巷
1.03
271.9
N9
2805采面运输巷
4.0
1.12
268.8
N10
2805采面
1.56
269.6
N11
2805采面回风巷
N12
西+280水平回风下山
6.2
3.7
1376.4
N13
西+280水平回风大巷
4.3
1599.6
N14
矿井西翼总回风
N15
楠木桥风井引风硐
7.0
1764.0
N16
楠木桥风井地面井口
（表1-3-1）老主斜井至天宝厂回风井线路实测风量汇总表（巷道参数与风速记录表）
（2017年04月06日）
风速（m/min）
5.0
1500.0
+400水平东翼运输巷（人行道至+400东翼绞车硐室）
4.84
2.3
667.9
东+400水平轨道下山
4.24
1.85
470.64
东+270水平轨道下山
4.6
2.16
549.5
东+270回风下山
2.48
595.2
东翼回风巷
4.5
669.6
天宝厂风井引风硐
2.50
675
天宝厂风井地面井口
第七节 测点压力记录
老主斜井至2804、2805采面至楠木桥风井线路测点压力见表1-4-1、老主斜井至天宝厂风井线路测点压力见表1-4-2。
（表1-4-1）老主斜井至2804、2805采面至楠木桥风井线路测点压力记录表（大气物理参数记录表）
（风井风机负压hfs=1320KPa；
2017年04月05日）
测点编号
测点名称
测量时刻
大气压Pa
干球温度℃
湿球温度℃
测点标高（m）
水蒸汽分压力（Pa）
相对湿度（%）
密度（kg/m3）
12
45
95957
18.2
17.2
423
3112
93
1.134387254
13
96109
18.4
402.35
3267
92
1.134922036
30
96042
18.6
17.4
403.8
3136
94
1.133604769
14
00
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