aa矿通风能力核定.docx

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aa矿通风能力核定

通风系统能力核定

一、通风概况

矿井通风方式为混合式，通风方法为抽出式，共布置有五个井筒。

大井侧由主、副井进风，中央风井回风；dd块段布置一个进风井和一个回风井，各回风井均装有两台同型号的轴流式主要通风机，一台使用，一台备用。

中央风井主要通风机为AGF606-2.55-1.47-2型轴流式风机，风机电机功率800KW，于2009年2月更换，目前风机叶片运行角度-5°，大井块段需风量为5408.5m3/min，中央风井总进风量为5823m3/min，中央风井有效风量为5486m3/min，中央风井有效风量率为94.21%，中央风井总回风量为5964m3/min，中央风井总排风量为6147m3/min，通风负压为2260Pa，通风等积孔为2.56m2。

dd风井主要通风机为FBCDZNO27-2*400型轴流式风机，电机：

YBF560M2-8-2*400，于2010年6月完成更换，目前风机叶片运行角度-5°，dd块段需风量为5602.9m3/min，dd总进风量为6337m3/min，dd风井有效风量为5930m3/min，dd风井有效风量率为93.57%。

dd风井总回风量：

6427m3/min，dd风机总排风量：

6512m3/min，通风负压：

2650Pa，通风等积孔：

2.51m2。

目前矿井、采区和采掘工作面具备独立完善的通风系统且合理稳定可靠，各采区、炸药库、充电峒室及各采区变电所等均有独立的回风道；采区实行分区通风，并按规定设有专用回风巷。

井下各系统风量分配情况见下表1

表1井下各系统风量分配情况表

项目

进风情况

风量分配情况m3/min

需要风量m3/min

总进风量m3/min

进风比

%

有效风量m3/min

有效风量率%

采煤

掘进

硐室

其它

漏风

全矿合计

11011.4

12160

110.43

11416

187.78

2457.6

3635.6

2133

950

451

大井

5408..5

5823

107.66

5486

94.21

1251

1502.1

1023

620

183

dd块段

5602.9

6337

113.10

5930

93.57

1206.6

2022.5

910

530

268

（四）矿井瓦斯等级、瓦斯和二氧化碳的绝对、相对涌出量

根据2011年度矿井瓦斯等级鉴定结论：

本鉴定年度aa煤矿定为煤与瓦斯突出矿井。

全矿最大绝对瓦斯涌出量11.33m3/min；最大相对瓦斯涌出量4.46m3/t；平均绝对瓦斯涌出量10.92m3/min；平均相对瓦斯涌出量4.29m3/t。

全矿最大绝对二氧化碳涌出量9.68m3/min；最大相对二氧化碳涌出量3.61m3/t；平均绝对二氧化碳涌出量9.56m3/min；平均相对二氧化碳涌出量3.76m3/t。

具体见附件：

aa矿2011年度瓦斯（二氧化碳）等级鉴定报告。

（五）主要通风机设备及运行参数、风量、负压、通风阻力、等积孔

中央、dd回风井分别安装有两台同型号轴流式主要通风机，中央风井主要通风机为AGF606-2.55-1.47-2型轴流式风机，风机电机功率800KW，目前风机叶片运行角度-5°，风井总回风量为6147m3/min，通风负压为2260Pa，通风等积孔为2.56m2。

dd风井主要通风机为FBCDZNO27-2*400型轴流式风机，电机：

YBF560M2-8-2*400，目前风机叶片运行角度-5°，风井回风量：

6512m3/min，通风负压：

2650Pa，通风等积孔：

2.51m2。

（六）分区通风情况

矿井有完整的独立的通风系统，各生产水平、采区实行分区通风，各采区均设置有专用回风巷，采区进、回风巷贯穿整个采区。

各采掘工作面、炸药库、采区变电所等均实现独立通风，无不符合规定的串联通风、扩散通风和采空区通风。

二、计算过程及结果

（一）矿井需风量计算

根据发改委能源〔2009〕3278号文件关于高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井生产能力复核的新要求，根据《煤矿生产能力核定标准》和《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008），结合aa矿实际，采用方法二进行矿井通风能力核定（由里向外核算法）。

aa矿有两个风井系统，能力核定按每一个风井系统担负区域分别进行能力核定，矿井通风能力为两个风井系统通风能力之和。

1、大井通风系统

大井系统井下各用风地点需风量计算：

Qra≥（ΣQcf＋ΣQhf＋ΣQur＋ΣQsc＋ΣQrc）·kaq

式中：

Qra—矿井需要风量,m3/min；

Qcf—采煤工作面实际需要风量，m3/min；

Qhf—掘进工作面实际需要风量，m3/min；

Qur—硐室实际需要风量，m3/min；

Qsc—备用工作面实际需要风量，m3/min；

Qrl—其他用风巷道实际需要风量，m3/min；

kaq—矿井通风需风系数（抽出式kaq取1.15-1.20,压入式kaq取1.25-1.30）取1.20。

（1）采煤工作面需风量计算

ΣQcf=Qcf1+Qcf2+Qcf3+Qcf4+…+Qcfn

式中：

ΣQcf—采煤工作面实际需要风量的总和；

Qcfn—采煤工作面实际需要风量，m3/min。

各采煤工作面需要风量核算见下表2

大井将布置一个综采工作面，现以一个综采工作面需风量进行核算：

表2大井侧采煤工作面需要风量计算表

工作面名称

按照瓦斯涌出量计算m3/min

按气象条件计算m3/min

按二氧化碳涌出量计算

按照炸药量计算m3/min

按工作人员数量验算m3/min

按风速进行验算m3/min

确定需风量，m3/min

Qcf=100×qcg×Kcg

Qcf=60×70%×Vcf×Scf×Kcf×Kcl

Qcf=67×qcc×Kcc

Qcf=10Acf

Qcf≥4Ncf

15Scb≤Qcf≤240Scs

cfff综采面

Qcf=100×2.86×1.6=458

Qcf=60×70%×1.6×8.6×1.1×1.4=834

Qcf=67×1.0×1.2=80.4

/

Qcf=834＞4×80=320

99＜Qcf=834＜1584

834

合计

大井侧布置有1个综采面，需风量834m3/min。

说明：

Qcf—采煤工作面实际需要风量；qcg—采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量；Kcg—采面工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数；Vcf—采煤工作面风速；Scf—采煤工作面的平均有效断面积；Kcl—采煤工作面采高调整系数；Kcl—采煤工作面长度调整系数；qcc—采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量；Kcc—采面工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数；Acf—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量；Ncf—采煤工作面同时工作的最多人数；Scb—采煤工作面最大控顶有效断面积；Scs—采煤工作面最小控顶有效断面积。

∑Qcf=Qcf1+Qcf2=834（m3/min）；

（2）掘进工作面需风量计算

根据实际总需风量按大井各独立通风掘进面实际需风量综合计算：

ΣQhf=Qhf1+Qhf2+Qhf3+Qhf4+…+Qhfn

式中：

ΣQhf—掘进工作面实际需要风量的总和；

Qhfn—掘进工作面实际需要风量，m3/min。

各掘进工作面需要风量核算见下表3

大井目前共有4个掘进工作面，掘进工作面总需风量为：

ΣQhf=Qhf1+Qhf2+Qhf3+Qhf4=364.4+349.4+370+529.3=1613.1m3/min

表3大井侧掘进工作面需要风量计算表

工作面名称

局部通风机功率KW

按照瓦斯涌出量计算

Qhf=100×qh×Khg

按二氧化碳涌出量计算

Qcf=67×qcc×Kcc

按照炸药量计算

Qhf=10Ahf

按局部通风机实际吸风量计算Qhf=Qaf×I+9Shd;Qhf=Qaf×I+15Shd

按工作人员数量验算m3/min

Qhf≥4Nhf

按风速进行验算9Shf≤Q≤240Shf；

15Shf≤Qhf≤240Shf

确定需风量，m3/min

gff机巷

15KW×2

Qhf=100×0.42×1.2=50.4

Qcf=67×0.5×1.2=40

Qhf=10×10.3=103

Qhf=251×1+9×12.6=364.4

Qhf=364.4＞4×40=160

189＜364.4＜3024

364.4

gfsd风巷

15KW×2

Qhf=100×0.36×1.7=61.2

Qcf=67×0.4×1.0=27

Qhf=10×21.9=219

Qhf=245×1+9×11.6=349.4

Qhf=349.4＞4×40=160

174＜349.4＜2712

349.4

eww回风巷

15KW×2

Qhf=100×0.24×1.27=30.5

Qcf=67×0.3×1.0=20

Qhf=10×23.9=239

Qhf=244×1+9×14=370

Qhf=370＞4×40=160

126＜370＜4480

370

fgh大巷

30KW×2

Qhf=100×0.21×1.5=31.5

Qcf=67×0.2×1.0=13

Qhf=10×28.6=286

Qhf=379×1+9×16.7=529.3

Qhf=529.3＞4×40=160

150.3＜529.3＜4008

529.3

合计

大井侧共布置有4个掘进工作面，总需风量1613.1m3/min。

Qhf—掘进工作面实际需要风量；qhg—掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量；Khg—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数；qcc—掘进工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量；Kcc—掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数；Ahf—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量；Qaf—局部通风机实际吸风量；I—掘进工作面同时通风的局部通风机台数；Shd—局部通风机安装地点到回风口间巷道最大断面积；Kcl—采煤工作面长度调整系数；Nhf—掘进工作面同时工作的最多人数；Shf—掘进工作面巷道的净断面积。

（3）井下硐室需风量计算

ΣQur=Qur1+Qur2+Qur3+Qur4+…+Qurn

ΣQur—硐室实际需要风量的总和；

Qurn—硐室实际需要风量。

大井系统内共有独立通风硐室9个，在保证硐室温度和有害气体浓度符合《规程》规定的前提下，按照《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008）和《淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则》进行计算配风。

大井系统井下硐室需风量核算如下表4～5：

根据以上核算，硐室需风量为：

ΣQur=Qur1+Qur2+Qur3+Qur4+…+Qur8=73+950=1023m3/min

表4爆炸材料库实际需要风量

项目

需要风量计算，m3/min

按每小时4次换气量计算

Qem=4V/60=4×1100/60=73

说明

Qem—爆破材料库需要风量；V—爆炸材料库的体积。

表5井下硐室实际需要风量

地点

配风依据

需要风量，m3/min

备注

-bg变电所

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

80

g2变电所

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

80

Ⅱggg绞车房

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

60

8gg瓦斯泵站

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

100

bbbb4上变电所

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

80

bbbb瓦斯泵站

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

100

bbb0充电房及机电硐室

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

450

共有3个机电硐室

合计

950

（4）备用工作面需风量计算

大井侧将布置一个备用面，Qsc=Qcf×50%=834×50%=417m3/min。

（5）其他井巷需风量计算

其他井巷的需风量计算应按大井系统各个其他巷道需风量进行综合计算：

ΣQrc=Qrc1+Qrc2+Qrc3+Qrc4+…+Qrcn

ΣQrc—其他巷道实际需要风量的总和；

Qrcn—其他实际需要风量。

其他巷道实际需要风量计算如下表6:

根据以上计算，其他巷道实际需要风量为：

ΣQrc=Qrc1+Qrc2+Qrc3+Qrc4+…+Qrcn=100+120+200+100+100=620m3/min

表6其他巷道实际需要风量

地点

配风依据

需风量计算，m3/min

bbb装车线

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

100

Ⅱ人行上山

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

120

Ⅱvv2强力皮带

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

200

8vv4装车线

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

100

gg8gg4运输上山

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

100

合计

620

大井系统需要风量计算：

Qra=（ΣQcf＋ΣQhf＋ΣQur＋ΣQsc＋ΣQrc）·kaq

=（834+1613.1+1023+417+620）×1.2

=5408.3m3/min

2、陈楼块段需风量计算

dd块段井下各用风地点需风量计算：

Qra≥（ΣQcf＋ΣQhf＋ΣQur＋ΣQsc＋ΣQrc）·kaq

式中：

Qra—矿井需要风量,m3/min；

Qcf—采煤工作面实际需要风量，m3/min；

Qhf—掘进工作面实际需要风量，m3/min；

Qur—硐室实际需要风量，m3/min；

Qsc—备用工作面实际需要风量，m3/min；

Qrl—其他用风巷道实际需要风量，m3/min；

kaq—矿井通风需风系数（抽出式kaq取1.15-1.20,压入式kaq取1.25-1.30）取1.20。

（1）采煤工作面需风量计算

ΣQcf=Qcf1+Qcf2+Qcf3+Qcf4+…+Qcfn

式中：

ΣQcf—采煤工作面实际需要风量的总和；

Qcfn—采煤工作面实际需要风量，m3/min。

各采煤工作面需要风量核算见下表7

dd块段布置有一个综采工作面，现以一个综采工作面进行核算：

ΣQcf=Qcf1+Qcf2=804.4m3/min

表7段采煤工作面需要风量计算表

工作面名称

按照瓦斯涌出量计算m3/min

Qcf=100×qcg×Kcg

按气象条件计算m3/min

Qcf=60×70%×Vcf×Scf×Kcf×Kcl

按二氧化碳涌出量计算

Qcf=67×qcc×Kcc

按照炸药量计算m3/min

Qcf=10Acf

按工作人员数量验算m3/min

Qcf≥4Ncf

按风速进行验算m3/min

15Scb≤Qcf≤240Scs

确定需风量，m3/min

S1ff1综采面

Qcf=100×1.2×1.26=151.2

Qcf=60×70%×1.5×9.5×1.2×1.2=804.4

Qcf=67×0.8×1.5=80.4

/

Qcf=804.4＞4×90=360

157.5＜Qcf=786＜2160

804.4

合计

陈楼块段布置有一个综采面，需风量804.4m3/min。

说明：

Qcf—采煤工作面实际需要风量；qcg—采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量；Kcg—采面工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数；Vcf—采煤工作面风速；Scf—采煤工作面的平均有效断面积；Kcl—采煤工作面采高调整系数；Kcl—采煤工作面长度调整系数；qcc—采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量；Kcc—采面工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数；Acf—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量；Ncf—采煤工作面同时工作的最多人数；Scb—采煤工作面最大控顶有效断面积；Scs—采煤工作面最小控顶有效断面积。

（2）掘进工作面需风量计算

根据实际总需风量按陈楼块段各独立通风掘进面实际需风量综合计算：

ΣQhf=Qhf1+Qhf2+Qhf3+Qhf4+…+Qhfn

式中：

ΣQhf—掘进工作面实际需要风量的总和；

Qhfn—掘进工作面实际需要风量，m3/min。

各掘进工作面需要风量核算见表8

dd块段将布置5个掘进工作面，掘进工作面总需风量为：

工作面名称

局部通风机功率KW

按照瓦斯涌出量计算

Qhf=100×qh×Khg

按二氧化碳涌出量计算

Qcf=67×qcc×Kcc

按照炸药量计算

Qhf=10Ahf

按局部通风机实际吸风量计算

Qhf=Qaf×I+9Shd;

Qhf=Qaf×I+15Shd

按工作人员数量验算Qhf≥4Nhf

按风速进行验算

9Shf≤Qhf≤240Shf

15Shf≤Qhf≤

240Shf

确定需风量，m3/min

Sfff4机联巷

15KW×2

Qhf=100×0.56×1.4=78.4

Qcf=67×0.24×1.2=16.1

Qhf=10×21.3=213

Qhf=250×1+9×10=340

Qhf=340＞4×40=160

150＜Qhf=340＜2400

340

tttt运输大巷

30KW×2

Qhf=100×1.65×1.4=231

Qcf=67×0.23×1.2=18.5

/

Qhf=408×1+9×13.5=529.5

Qhf=529.5＞4×40=160

202.5＜Qhf=529.5＜3600

529.5

Nfff1机巷

15KW×2

Qhf=100×0.47×1.4=65.8

Qcf=67×0.24×1.2=19.3

Qhf=10×14.5=145

Qhf=244×1+9×11.8=350.2

Qhf=350.2＞4×40=160

106.2＜Qhf=350.2＜2832

350.2

1vv回风联巷

15KW×2

Qhf=100×0.78×1.4=109.2

Qcf=67×0.26×1.2=20.9

Qhf=10×21.3=213

Qhf=272×1+9×11.6=376.4

Qhf=376.4＞4×40=160

104.4＜Qhf=376.4＜2784

376.4

rr9回风联巷

15KW×2

Qhf=100×0.22×1.4=30.8

Qcf=67×0.30×1.2=24.1

Qhf=10×20.1=201

Qhf=249×1+9×8.6=326.4

Qhf=326.4＞4×40=160

77.4＜Qhf=326.4＜2064

326.4

合计

陈楼块段共布置有4个掘进工作面，总需风量1922.5m3/min。

Qhf—掘进工作面实际需要风量；qhg—掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量；Khg—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数；Ahf—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量；Qaf—局部通风机实际吸风量；I—掘进工作面同时通风的局部通风机台数；Shd—局部通风机安装地点到回风口间巷道最大断面积；Kcl—采煤工作面长度调整系数；Nhf—掘进工作面同时工作的最多人数；Shf—掘进工作面巷道的净断面积。

表8段掘进工作面需要风量计算表

ΣQhf=Qhf1+Qhf2+Qhf3+…+Qhf7=1922.5m3/min

（3）井下硐室需风量计算

ΣQur=Qur1+Qur2+Qur3+Qur4+…+Qurn

ΣQur—硐室实际需要风量的总和；

Qurn—硐室实际需要风量。

dd块段内共有独立通风硐室8个，在保证硐室温度和有害气体浓度符合《规程》规定的前提下，按照《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008）和《淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则》进行计算配风。

dd块段井下硐室需风量核算如下表9～10：

根据以上核算，硐室需风量为：

ΣQur=Qur1+Qur2+Qur3+Qur4+…+Qur9=70+920=990m3/min

表9爆炸材料库实际需要风量

项目

需要风量计算，m3/min

按每小时4次换气量计算

Qem=4V/60=4×800/60=53，取Qem=70

说明

Qem—爆破材料库需要风量；V—爆炸材料库的体积。

表10井下硐室实际需要风量

地点

配风依据

需要风量，m3/min

0变电所

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

100

充电房

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

200

7绞车房

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

100

7瓦斯泵站

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

100

瓦斯泵站

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

100

9变电所

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

100

19里段变电所

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

100

0变电所及泵房

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

120

合计

920

（4）备用工作面需风量计算

dd块段布置一个备用面，Qsc=Qcf×50%=804.4×50%=402.2m3/min。

（5）其他井巷需风量计算

其他井巷的需风量计算应按大井系统各个其他巷道需风量进行综合计算：

ΣQrc=Qrc1+Qrc2+Qrc3+Qrc4+…+Qrcn

ΣQrc—其他巷道实际需要风量的总和；

Qrcn—其他实际需要风量。

其他巷道实际需要风量计算如下表11:

根据以上计算，其他巷道实际需要风量为：

ΣQrc=Qrc1+Qrl2=550min

表11其他巷道实际需要风量

地点

配风依据

需风量计算，m3/min

运输大巷

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

200

0皮带

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

150

皮带

淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则

200

合计

550

dd块段需要风量计算：

Qra=（ΣQcf＋ΣQhf＋ΣQur＋ΣQsc＋ΣQrc）·kaq

=（804.4+1922.5+990+402.2+550）×1.2

=5602.9m3/min

（二）矿井通风能力计算

1、各煤层工作面特征

（1）大井

大井布置一个综采面和四个掘进工作面。

Q大井需=5408.5m3/min，完全满足安全、合理生产的要求。

各煤层工作面特征列表分别见下表12、表13。

表12-17煤层综采工作面特征表

工作面平均长m

平均采高m

原煤视密度t/m3

回采率%

年工作日d

150

2.2

1.32

95

330

正规循环作业系数（%）

工作面个数

日推进度m/d

采煤方法

生产能力（万t/a）

1

4.5

综采

61.45

表138煤层炮掘工作面特征表

巷道纯煤面积（m2）

原煤视密度（t/m3）

日进尺（m/d）

年工作日数

（d）

工作面

个数

生产能力

（万t/a）

12.1

1.35

4.2

330

2