通风能力核定Microsoft Word 文档 2Word文档格式.docx

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Q采=125×

Q采×

KCH4

Q采——采煤工作面回风巷回风流中最大绝对瓦斯涌出量，0.268m³

/min。

KCH4——采煤工作面瓦斯涌出不均匀备用风量系数，正常生产时连续观测一个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均绝对瓦斯涌出量的比值，取0.387

125——按采煤工作面回风流中的瓦斯浓度不超过0.8%的换算系数。

0.268×

2.2=73.7m³

（3）按照二氧化碳涌出量计算

Q采=100×

Qco2×

Kco2

Qco2——采煤工作面回风巷回风流中最大绝对二氧化碳涌出量1.004m³

Kco2——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀备用风量系数，正常生产时连续观测一个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均绝对二氧化碳涌出量的比值，取2.2

100——按采煤工作面回风流中的二氧化碳浓度不超过1%的换算系数。

1.004×

2.2=220.88m³

（4）按工作人数数量计算

Q采≥4N

N——采煤工作面同时工作最大人数（交接班时，两班考虑），70人。

4——每人需风量，m³

Q采≥4×

70=280m³

取气候条件计算的最大值作为该工作面实际需要风量，701.064m³

（5）按风速进行验算

a）验算最小风量

Q采≥60×

0.25S最大

701≥60×

0.25×

8.8

701≥148.35

S最大=L最大×

H采高×

70%

S最大=4.845×

2.6×

70%=8.8

b）验算最大风量

Q采≤60×

4.0S最小

701≤60×

4.0×

701≤2112

S最小=L最小×

S最小=3.385×

70%=6.16

c）综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，验算最大风量。

5.0S最小

5.0×

6.16

701≤1848

S最大——采煤工作面最大控顶有效断面积12.6㎡

L最大——采煤工作面最大控顶距,4.85m

H采高——采煤工作面实际采高，2.6m

S最小——采煤工作面最小控顶有效断面积，㎡

L最小——采煤工作面最小控顶距，3.385m

0.25——采煤工作面允许的最小风速，m/s

70%——有效通风断面系数

4.0——采煤工作面允许的最大风速，m/s

5.0——采煤工作面允许的最大风速，m/s

（二）、掘进工作面

每个掘进工作面实际需要风量，应按照瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量以及局部通风机的最大额定吸风量（带变频器时，可按实际吸风量考虑）等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

（1）按照瓦斯涌出量计算

Q掘=125×

Q掘×

K掘通

Q掘——掘进工作面风流中最大绝对瓦斯涌出量，m³

取0.217

K掘通——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，正常条件下，连续观测一月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值，取1.7.

125——掘进工作面回风流中瓦斯浓度不应超过0.8%的换算系数。

0.217×

1.7=46.1125

（2）按照二氧化碳涌出量计算

Q掘=100×

QCO2×

KCO2

/min。

取0.632

K掘通——工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数为1.7.

100——掘进工作面回风流中瓦斯浓度不应超过1%的换算系数。

qCO2×

0.632×

1.7=107.44m³

（3）按炸药量计算

一级煤矿许用炸药

Q掘≥50A

A——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，8.4kg

备注：

根据爆破经验，每千克炸药量供风系数暂定为50，如有变化在进行调整。

Q掘≥50*8.4m³

≥420m³

按上述3条件计算的最大值，确定为工作面实际需风量。

（4）局部通风机吸风量计算

根据掘进工作面实际需风量，按照百米漏风率实测值计算局部通风机实际吸风量。

Q扇=Q掘/（1-L掘/100×

n）

Q扇——局部通风机实际吸风量，m³

Q掘——掘进工作面实际需风量，420m³

n——风筒百米漏风率，0.5%。

L掘——掘进工作面长度，1700m。

根据局部通风机实际吸风量计算值进行风机选型

Q扇=420/（1-1700/100×

0.2%）

Q扇=434.78m³

根据局部通风机实际吸风量，选取两台型号FBD№6.0的2×

15KW对旋式风机为该掘进工作面供风，吸风量范围在288-438m³

/min

（5）按局部通风机最大额定吸风量计算

Q掘=Q扇×

I+60×

Q扇——局部通风机最大额定吸风，438m³

I——掘进工作面同时通风的局部通风机台数,1台

0.25——煤巷、半煤岩巷允许的最低风速

S最大——局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，12㎡。

Q掘=438×

1+60×

12=618m³

（6）按工作面人数数量计算

Q掘≥4N

Q掘≥4×

35=140m³

N——掘进工作面同时工作的最多人数，35人。

取上述1-6条件计算的最大值作为掘进工作面实际需要风量，618m³

（7）按风速进行验算

Q掘≥60×

0.25S掘

618≥162

Q掘≤60×

4S掘

Q掘≤2592

式中S掘——掘进巷道的净断面积，㎡

（三）、硐室实际需要风量计算

各个独立通风硐室的需要风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算。

1、J1#变电所

机电硐室需要风量计算

3600∑W

PCP×

60t

Qmr=

Qmr——机电硐室的需要风量，m3/min。

∑W——机电硐室中变压器总功率，1000KW

θ——机电硐室发热系数，0.02

ρ——空气密度，一般可取ρ=1.20Kg/m3³

cρ——空气的定压比热，一般可取cρ=1.0006KJ/（KG`K）

Δt——机电硐室的进、回风流的温度差，取K为10

€

Qmr=

Qmr=99.94m3/min

2、J猴车巷硐室

按硐室需要风量计算

Q=60m3/min

3、J2#变电所

€

⊿

∑W——机电硐室中变压器总功率，800KW

ρ——空气密度，一般可取ρ=1.20Kg/m³

cρ——空气的定压比热，一般可取cρ=1.0006KJ/（KG`K）

Qmr=79.95m3/min

4、J南翼变电所

3600∑W€

Qmr==

Qmr=99.93m3/min

5、三盘区后期1#变电所

∑W——机电硐室中变压器总功率，300KW

Qmr=29.95m3/min

6、三盘区后期火药库

根据我矿实际情况所需风量

Q=110m3/min

7、三盘区后期2#变电所

∑W——机电硐室中变压器总功率，600KW

Qmr=59.96m3/min

8、四盘区变电所

Qmr=29.98m3/min

硐室需风量按下式计算

∑Q硐=Q硐1+Q硐2+------+Q硐n

=99.94+60+79.95+99.93+29.95+110+59.96+29.98

=569.71m3/min

柳湾煤矿全矿井共有独立通风硐室8个，保证硐室温度和有害气体浓度符合《煤矿安全规程》规定，按经验配置各硐室的风量。

（四）、其他巷道需风量的计算

其他巷道的需要风量，应根据各巷道瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值之和。

Q后期第三联巷=60VS=60×

0.15×

6=54m3/min

Q后期第一联巷=60VS=60×

=72m3/min

Q960第一联巷=60VS=60×

6=54m3/min

Q960第三联巷=60VS=60×

6=54m3/min

Q西翼联巷=60VS=60×

7=63m3/min

QJ一联巷=60VS=60×

10=90m3/min

QJ二联巷=60VS=60×

QJ三联巷=60VS=60×

4.5=40.5m3/min

QJ进回风井联巷=60VS=60×

QJ强排水仓=60VS=60×

4.0=36m3/min

综上所述，其他巷道需要风量总和

∑Q其他=Q后期第一联巷+Q后期第三联巷+Q960第一联巷+Q960第三联巷+Q西翼联巷+QJ一联巷+QJ二联巷+QJ三联巷+QJ进回风井联巷+QJ强排水仓

=54+72+54+54+63+90+90+40.5+40.5+36

=594m3/min

柳湾煤矿硐室及其他巷道总需要风量计算

∑Q=（∑Q硐+∑Q其他）

=（569.71+594）

=1163.71m3/min

全矿井总进风量为：

∑Q总进=6492+5316

=11808m3/min

五、采掘数量配置

根据山西焦煤矿井风量管理规定采掘比为1:

2确定采掘工作面数量

11808-1163.71≥（701X+2×

618X）×

1.2

X≥4.58

即矿井需4个回采面和8个掘进面。

盘区总需要风量的确定

Q矿井≥（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它）×

K

≥（701×

4+618×

8+569.71+594）×

≥8911.71×

≥10694.05m3/min

柳湾煤矿井实际风量：

11808m3/min﹥10694.05m3/min

六、通风能力计算

目前矿井总进风量为11808m3/min，其中3号回风井范围内进风为6492m3/min，扇排风量为6680m3/min，3号回风井范围内采掘比为1：

3。

交子里井范围内进风5222m3/min，扇排风量为5582m3/min，交子里井范围内采掘比为3:

5，根据需风量计算可以布置4个采煤工作面；

8个掘进工作面、8个独立通风硐室时，矿井风量满足矿井安全生产的要求。

交子里井范围内11#煤放顶煤工作面特征表

工作面平均长（m）

平均采高（m）

原煤密度（t/m3）

回采率（％）

年工作日数（d）

正规循环作业系数（%）

工作面个数

日推进度

（m/d）

采煤方法

年生产能力（万t/a）

200

4.7

1.43

90

330

0.9

4.2

综放

150.91

交子里井范围内10#煤综采工作面特征表

正规循环作业系（%）

日推进度（m/d）

生产能力（万t/a）

195

1.4

1

综采

50.09

3号回风井范围内11#煤放顶煤工作面特征表

生产能力（万t/a

190

143.36

综掘工作面名称

巷道纯煤面积（m2）

原煤视密度（t/m3）

日进尺（m/d）

生产能力（万吨/年）

J1114材料巷

11.4

12

6.46

J1114运输巷

11.6

6.57

J轨道巷

6.80

J1117材料巷

11.2

6.34

J1117运输巷

231127材料巷

11.3

6.40

231127运输巷

11.5

6.51

五盘区西翼轨道巷

14

9

5.95

合计

51.47

掘进工作面特征表

P=∑P采i+∑P掘j

i=1j=1

P------------矿井通风能力，万t/a

P采i----------第i回采工作面正常生产条件下的年产量，万t/a

P掘j----------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t/a

m1---------回采工作面数量，个

m2---------掘进工作面数量，个

m1\m2应符合合理采掘比。

交子里井范围内的通风能力核定为

PJ=150.91+150.91+50.09=351.91万吨/a

三号回风井范围内的通风能力核定为：

P三号井=143.36万吨/a）

P掘进煤=（6.46+6.57+6.80+6.34+6.46+6.40+6.51+5.95）

=51.47万吨/a

全矿井通风能力核定为：

P全矿井=PJ+P三号井+P掘进煤

=343.21+143.36+51.47

=546.74万吨/a

因此，根据现场实际核定，柳湾煤矿矿井通风能力为538.04万吨/a.

七、矿井通风能力验证

（1）通风机工况点参数为：

交子里井风量为91.32m3/s、静压为1421Pa；

3号回风井，风量为111.33m3/s，静压为1441Pa。

根据柳湾煤矿2014年矿井反风演习总结，矿井反风演习反风操作时间3分钟，恢复正常通风操作时间2分钟，供给风量为正常风量的48.17%.

（2）、矿井通风网络的能力验证

柳湾煤矿矿井总进风量、总回风量比较大，其中3#井通风阻力较大，3#井总阻力1441pa，总排风量为6680m3/min，3#井等积孔为3.49m2，这说明3#井通风较容易，交子里回风井通风总阻力为1421pa，总排风量为5582m3/min，矿井等积孔3.27m2，这说明交子里回风井范围的矿井通风容易，总体通风网络中的通风阻力分配合理且与风量想匹配。

矿井定期对井下的风门、密闭、挡风墙等通风设施进行检查维护，从而达到良好的通风效果，使得通风系统更加稳定、合理、可靠。

因此，通风网络能力能够满足井下生产安全的需要。

（3）、矿井用风地点有效风量验证

从柳湾煤矿有效风量测定的结果看，矿井各盘区、各作业地点的有效风量均大于盘区、作业地点的需要风量，井下巷道、用风地点的风流方向稳定，风量满足要求，井巷风速满足要求，温度符合《煤矿安全规程》规定。

（4）、矿井稀释排放瓦斯能力验证

柳湾煤矿属瓦斯矿井，通风系统完整、可靠，目前井下各盘区均布置专用回风巷，采掘工作面均是独立通风系统；

井下没有不合理的串联通风、扩散通风、采空区通风的现象。

同时还制定了严格的瓦斯管理制度，对瓦斯隐患能够及早发现、早治理。

加强了局部通风管理，杜绝了无计划停电停风现象，加强了对瓦斯排放工作的管理，狠抓了瓦斯管理的重点和薄弱环节。

交子里井回风流中的CH4和CO2平均浓度为

CJCH4=qJCH4绝/QJ=2.05/5582*100%=0.04%<

0.6%

CJCO2=qJCO2绝/QJ回=6.69/5582*100%=0.12%<

3号回风井回风流中的CH4和CO2平均浓度为

C3号CH4=q3号CH4绝/Q3号回=2.08/6680*100%=0.03%<

C3号CO2=q3号CO2绝/Q3号回=7.41/6680*100%=0.11%<

矿井其他地点的瓦斯浓度也不超限。

八、矿井通风能力核定结果

综合运用矿井通风阻力测定，通风机性能测定、有效风量与漏风通道测定、瓦斯等级鉴定的基础数据，对柳湾煤矿的通风能力进行了核定和评价。

柳湾煤矿通风网络稳定，通风机运转安全经济，井下风量分配合理；

矿井原设计生产能力为500万吨/a，井下布置4个回采工作面、8个掘进工作面，使用的主要通风机TZK58NO24—I型和FBCDZ№22，其中交子里井电机功率为2*160KW，3号回风井电机功率为400KW；

交子里井矿井总进风量5316m3/min,总排风量为5582m3/min，等积孔为2.88m2；

3号回风井总进风量6492m3/min，总扇排量为6680m3/min，矿井等积孔为3.49m2。

根据通风能力核定的计算方法，最终确定柳湾煤矿通风能力为546.74万吨/a.

附：

矿井各主要地点有效风量、风速、温度验证表

矿井用风地点有效风量验证

序号

名称

地点

风量（m3/min）

风速（m/s）

温度（oC）

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

矿井总进总回

2#主斜井

807

是

≤8

1.03

不大于26

2#副斜井

634

0.67

西沟材料斜井

2324

4.56

3#副斜井

4530

4.44

交子里进风立井

3513

≤15

2.91

交子里回风立井

5582

5.89

18

3#回风井

6680

7.79

2

采煤工作面

J1113综放

710

828

0.25-4

0.74

J1012综采

740

1.10

19

231124综放

857

1.00

3

掘进

工作面

410

468

0.66

16

4