矿井通风能力核定报告1.docx
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矿井通风能力核定报告1
贵州安顺永峰矿业集团
毕节投资有限公司大梨树煤矿
矿
井
通
风
能
力
核
定
报
告
二○一五年三月
贵州安顺永峰矿业集团毕节投资有限公司
大梨树煤矿矿井通风能力核定报告
为认真贯彻落实国务院提出的“以风定产”等煤矿瓦斯治理措施，根据国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局、国家发展和改革委员会联合下发的若干文件通知和上级监管部门的有关要求，煤矿每年要进行一次通风能力核定工作，严禁煤矿超通风能力生产。
为此，大梨树煤矿结合自身实际，对矿井2014年度矿井通风能力进行了核定，并编制了《大梨树煤矿2014年度的矿井通风能力核定报告》。
第1章矿井概况
一、矿井地理位置
大梨树煤矿位于毕节市八寨镇（毕节市北东41°），矿区距八寨镇13Km，直线距毕节市20.5Km。
矿区地理坐标：
东经105°25′13″～105°25′59″，北纬27°25′19″～27°26′59″井田面积为：
3.7021Km2.。
矿井属“六证”齐全的生产矿井，设计能力为15万吨/年。
二、煤层开采条件
根据相关设计，大梨树煤矿现开采M18和M69两层煤层，经资质部门2012年度瓦斯等级鉴定为瓦斯矿井，M18和M69煤层鉴定在+1512水平以上无突出危险性，煤层自然发火倾向性等级均为
类且无爆炸性。
3、矿井开拓开采系统：
采用斜井开拓，采煤工作面采用走向长壁后退式采煤，矿井设计两个水平，六个采区开拓全井田。
目前主要开采活动在一采区，现布置有11184采面、11183备采面和11183运输平石门掘进工作面。
4、通风方式：
一采区采用并列式通风方式，采用机械抽出式通风方法。
5、矿井防尘、防灭火系统建设情况：
矿井防尘系统已经投入使用，供水线路：
由地面消防池→主斜井→11183运输石门（回风石门）
↓→11184回风石门（运输石门）
→井下各工作面用水点。
六、矿井供电系统：
矿井采用双回路供电，分别引自海子街变电站110KV第一
、
母线段各出一回10kv线路至矿井。
七、矿井通讯系统建设情况：
生产调度交换机1台，其型号为KTJ4H-30型，井下各个生产地点配备防爆型电话一台满足生产通讯需要。
八、视频监控系统：
井下重要场所、车场、井底水仓、井口等设置视频监控，工业广场、风机房等重点要害场所都已设置视频监控满足生产需要。
第2章矿井通风能力核定
1、矿井通风概况
1、矿井通风方式和通风方法
矿井目前开采一采区为斜井开拓布置，采用抽出式机械通风方法和并列式通风方式进行通风。
2、矿井进回风井数目、位置、功能
根据矿井开拓部署，一采区共设两个进风井（主斜井、副斜井）和一个总回风井（其具体位置详见开拓系统图）。
其中，主井断面为6.4m2，副井断面为5.8m2，回风井断面为5.8m2。
3、通风系统
（1）矿井目前只有一个采区生产，采区内布置1个采煤工作面和两个掘进工作面。
矿井采取两路进风（主井和副井）和一路回风，通风系统相对独立，无不符合《煤矿安全规程》规定的串联通风、扩散通风、老塘通风；各用风地点无角联通风线路，进回风线路干、支清晰，通风网络合理、稳定。
通风路线为：
1）11184采面风流流向
副斜井（行人及进风斜井）→副井井底车场→11184运输巷→11184采面→11184回风巷→总回风井→引风道→地面。
2）11183采面风流流向
主斜井→主井11183运输石门→11183运输巷→11183溜子道→11183采面→11183回风巷→11183专用回风巷→总回风井→引风道→地面。
3）掘进工作面风流流向
主、副斜井→11692运输石门→11692局扇风筒→11692回风石门迎头→11692回风石门回风流一11692回风石门专用通道→总回风斜井→引风道→地面。
矿井各采掘工作面进回风均不经过采空区或冒顶区。
4、矿井目前风量
经实测，矿井2014年3月上旬总进风量1596m3/min，总排风量1642m3/min，计算需要风量1128m3/min，矿井有效风量1592m3/min，有效风量率90%，主扇结余风量400m3/min左右，完全能够满足矿井通风需要。
5、通风设备及性能鉴定
矿井主、备通风机型号均为FBCDZNo14/2×37型，配套电机型号JSQ148-6，额定功率2×37kW，采用风井反风道反风。
2011年3月，贵州煤田地质局实验室对大梨树煤矿井主通风机进行了扇风机性能鉴定和矿井通风阻力测定，2台主通风机均具有良好的运转性能，符合稳定性运转条件，其运转工况点均在稳定工作区（详见《主通风机系统安全鉴测检验报告》）；矿井通风阻力测定结果为：
矿井总进风1207.06m3/min，总回风为1281.941207.06m3/min，全系统计算阻力值为196.0Pa，全系统测定阻力值为189.9Pa，矿井等积孔为2.43m2（详见《矿井通风阻力鉴定报告》）。
因此，根据目前情况，我矿还处于通风容易时期。
矿井能设计生产能力为15万吨，2013年1—12月矿井实际生产原煤8万余吨，截止2013年底,大梨树煤矿保有资源储量为934.609万t。
二、矿井风量、风压和等积孔
（一）矿井需要风量计算
根据《煤矿生产能力核定标准》AQ1056—2008要求：
对矿井需要风量进行计算，2014年3月全矿井共布置有1个采煤工作面，2个掘进作工作面，1个永久避难硐室硐室，1个井底水泵房。
1、采煤工作面需要风量计算
全矿井采煤工作面实际需要风量为：
∑Qcf＝Qcf1＋Qcf2＋Qcf3＋Qcf4
单个采煤工作面需要风量的计算公式为：
Qcf＝60×70%×Vcf×Scf×Kch×Kcl
式中：
Vcf——采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度从表4中选取，m/s，
Scf——采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m;
Kch——采煤工作面采高调整系数，具体取值见表2；
Kcl——采煤工作面长度调整系数，具体取值见表3；
70%—有效通风断面系数；
60—为单位换算产生的系数
K采高—回采工作面采高调整系数表表2
采高（m）
＜2.0
2.0～2.5
2.5～5.0及放顶面
系数（K采高）
1.0
1.1
1.5
K采面长—回采工作面长度调整系数表表3
回采工作面长度（m）
80～150
150～200
＞200
长度调整系数（K采面长）
1.0
1.0～1.3
1.3～1.5
K温—回采工作面温度与对应风速调整系数表表4
回采工作面空气温度（℃）
采煤工作面风速（m/s）
配风调整系数（K温）
＜20
1.0
1.0
20～23
1.0～1.5
1.00～1.10
23～26
1.5～1.8
1.10～1.25
据此，计算11184采煤工作面的风量：
11184采煤工作面的实际需要风量，应按稀释和冲淡工作面瓦斯涌出量要求，并考虑工作面气温、风速以及人数等因素分别进行计算后，取其中最大值。
经分析和计算认为，该矿井地温不高，采煤工作面人数配备为30人，因此，影响工作面风量确定的主要因素是瓦斯涌出量和风速。
（1）低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件确定需要风量：
Qcf＝60×70%×Vcf×Scf×Kch×Kcl
＝60×0.7×1.0×5.4×1.1×1.0
＝249.48（m3/min）
式中：
Vcf——采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度从表4中选取，1.0m/s，
Scf——采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，5.4m2;
Kch——采煤工作面采高调整系数，1.1,具体取值见表2；
Kcl——采煤工作面长度调整系数，1.0,具体取值见表3；
70%—有效通风断面系数；
60—为单位换算产生的系数
（2）按瓦斯或二氧化碳涌出量计算需要风量
根据煤矿《安全规程》规定，按回采工作面风流中瓦斯或二氧化碳浓度不超1.0％的要求计算：
Qcf＝100×q采×Kch4
=100×0.96×1.6
=153.6（m3/min）
Q采——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min
KCC—采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，取1.5
（3）按炸药量计算需要风量：
Qcf≥25Acf
＝25×6
＝150（m3/min）
式中：
Acf—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，2.45kg；
10—每千克二、三级煤矿许用炸药需风量，m3/min。
（4）按回采工作面同时作业人数验算需要风量：
每人供风≮4m3/min:
Qcf≥4Ncf（m3/min）
式中：
Ncf—工作面最多人数按交接班期间计算，2Ncf＝30×2；
依上式计算得：
Qcf＝4×60＝240（m3/min）
取以上计算结果中最大值，11184采煤工作面需要风量为249m3/min。
（5）按风速进行验算：
a）验算最小风量
Qcf≥60×0.25Scb
Scb=lcb×hcf×70%=5×1.2×0.7=4.2m2
249＞60×0.25×4.2=63m3/min
b）验算最大风量
Qcf≤60×4.0Scs
Scs=lcs×hcf×70%=3.6×1.2×0.7=3m2
249＜60×4.0×3=725.76m3/min
式中：
Scb—采煤工作面最大控顶有效断面积，m2；
lcb—采煤工作面最大控顶距,m；
hcf—采煤工作面实际采高,m；
Scs—采煤工作面最小控顶有效断面积，m2；
lcs—采煤工作面最小控顶距,m；
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；
所以选取工作面供风量249m3/min能够满足要求。
注：
11184采面通风路线:
副井→11184运输巷→11184工作面切眼→11184回风巷→11184专用回风巷→总回风巷→地面。
2、11183运输巷风量计算
（1）按工作面绝对瓦斯涌出量q涌计算：
据公式：
Q掘=100×q掘×KCH4
Q=qK100
=0.96×1.6×100
=154m3/min
q掘——11183运输巷绝对瓦斯涌出量，参照《安全专篇》预计为0.96m³/min；
KCH4——均衡系数取1.5～2.０，取1.6；
（2）按炸药量计算：
Q掘=25×A掘=25×9.6=240
式中：
A掘进工作面一次爆破的最大炸药量，9.6kg
（3）按掘进工作面最多人数计算：
Q人=4N=4×16=64m3/min
其中：
N—工作面最多作业人数16（按交接班时计算）；
4—《煤矿安全规程》规定每人所需风量，4m3/min；
（4）风速验算：
按最大风速计算Q=V×S×60=4×4.6×60=1104m3/min
按最小风速计算Q=V×S×60=0.25×4.6×60=69m3/min
（5）局扇选型
根据计算结果，该工作面供风取上述最大值240m3/min，可选用2×11KW局扇（该类局扇实际吸入风量为180——360m3/min），因此现选用的两台FBDNo6.0/2×30kw局扇（该型局扇实际吸入风量为250-550m3/min）完全能够满足供风要求。
（6）安设局扇地点配风：
11183运输巷局扇安设在11183运输巷主井车场内，距该工作面回风口大于70米，局扇安设位置最大断面为6.5m2，全风压供给风量不低于650m3/min。
根据计算和实测，该巷道全风压风速为1.6m/S，该段巷道需配风：
6.5×0.15×60=58.5m3/min,为此，局扇安设位置最低需要风量为：
B=INT[Q掘/（Q局供×K供）]+1
Q巷=1.2×工×Q局供
式中：
Q局供——局扇实际吸入量m3/min；
K供——风筒供风率，取0.8；
Q巷——安设局扇巷道配风量m3/min；
INT（X）——取小于X的临近指数；
INT（0）=0；
B=INT[Q掘/（Q局供×K供）]+1
=INT[41/（360×0.8）]+1
=0.2+1
=1.2
Q巷=1.2×B×Q供=1.2×1.2×360=518.4m3/min
目前该处配风大于700m3/min，完全满足设计要求。
3、11183回风巷风量计算
（1）按工作面绝对瓦斯涌出量q涌计算：
据公式：
Q掘=100×q掘×KCH4/0.8
Q=qK100
=0.96×1.6×100
=154m3/min
q掘——11183回风巷绝对瓦斯涌出量，参照《安全专篇》预计为0.96m³/min；
KCH4——均衡系数取1.5～2.０，取1.6；
（2）按炸药量计算：
Q掘=25×A掘=25×9.6=240
式中：
A掘进工作面一次爆破的最大炸药量，9.6kg
（3）按掘进工作面最多人数计算：
Q人=4N=4×16=64m3/min
其中：
N—工作面最多作业人数16（按交接班时计算）；
4—《煤矿安全规程》规定每人所需风量，4m3/min；
（4）风速验算：
按最大风速计算Q=V×S×60=4×4.6×60=1104m3/min
按最小风速计算Q=V×S×60=0.25×4.6×60=69m3/min
（5）局扇选型
根据计算结果，该工作面供风取上述最大值240m3/min，可选用2×11KW局扇（该类局扇实际吸入风量为180——360m3/min），因此现选用的两台FBDNo6.0/2×22kw局扇（该型局扇实际吸入风量为250-550m3/min）完全能够满足供风要求。
（6）安设局扇地点配风：
11183回风巷巷局扇安设在11183主井上车场内，距该工作面回风口大于20米，局扇安设位置最大断面为6.5m2，全风压供给风量不低于650m3/min。
根据计算和实测，该巷道全风压风速为1.6m/S，该段巷道需配风：
6.5×0.15×60=58.5m3/min,为此，局扇安设位置最低需要风量为：
B=INT[Q掘/（Q局供×K供）]+1
Q巷=1.2×工×Q局供
式中：
Q局供——局扇实际吸入量m3/min；
K供——风筒供风率，取0.8；
Q巷——安设局扇巷道配风量m3/min；
INT（X）——取小于X的临近指数；
INT（0）=0；
B=INT[Q掘/（Q局供×K供）]+1
=INT[58.5/（360×0.8）]+1
=0.2+1
=1.2
Q巷=1.2×B×Q供=1.2×1.2×360=518.4m3/min
目前该处配风大于650m3/min，完全满足设计要求。
4、硐室风量计算
按经验值硐室确定需风量为：
永久避难硐室需风量取120m3／min；井底水泵房取风量150——200m3／min。
5、其他巷道需风量
井下石门按1.5m3/s配风。
通风容易时期井下运输石门按1.5m3/s配风，共需配风4.5m3/s；通风困难时期运输石门与回风石门间的联络巷按1.5m3/s配风，共需配风3m3/s。
通风容易时期其它巷道需风量：
Q其它=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐）×5%
=（249++240+240+120+200）×5%
=52.45m3/min
6、矿井总需风量
Q矿井=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K矿通=（249++240+240+120+200+52.45）×1.2=1321.74m3/min
Q矿井——矿井总供风量，m3/min
K矿通——通风系数，包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素，因矿井采用并列式通风，取K矿通=1.2
毕节大梨树煤矿2月份风量配备计划表
用风地点
需要配风量（m3/min）
备注
11184采煤工作面
249
11183回风巷
240
11183运输巷
240
永久避难硐室
120
井底水泵房
200
其它
52.45
矿井配风量合计
1321.74
目前，我矿总进风1650m3/min,左右，完全能够满足矿井通风需要。
根椐我矿现有开拓系统及采掘布署情况，矿井一采区煤层开采顺序：
由上而下依次开采矿井一采区范围内的煤层。
目前我矿正在开采M18煤层的11184采煤工作面和布置11183采面的运输巷、回风巷两个掘进工作面（详见通风系统图），以此达到设计生产能力。
根据实际情况，我矿现还处于通风容易时期。
矿井所需风量计算表1
用风地点
容易时期需风量
（m3/s）
（m3/s）
一采区困难时期
需风量（m3/s）
矿井困难时期
需风量（m3/s）
采面风量
采煤工作面
7.6
7.6
7.6
掘进
风量
掘进工作面
6.2
6.2
6.2
掘进工作面
6.2
6.2
6.2
硐室风量
井下需风硐室
2
2
4
其它
配风巷道
4.5
4.5
3
其它巷道
1.1
1.1
1.2
矿井
K矿通=1.25
34.3
34.3
35.4
3、矿井风量分配
容易时期和一采区通风困难时期按35m3/s配风，困难时期按36m3/s配风，通风容易时期、一采区通风困难时期、矿井困难时期风量分配见表2。
矿井风量分配表2
名称
容易时期配风量
（m3/s）
一采区困难时期
配风量（m3/s）
矿井困难时期配风量
（m3/s）
采煤工作面风量
11
11
11
掘进工作面风量
掘进一
7
7
7
掘进二
7
7
7
硐室风量
2
2
4
其他
8
8
7
总配风量合计
35
35
36
按各配风地点断面对配风量进行校核，矿井生产时期各用风地点风速均符合《煤矿安全规程》规定，见表3。
主要巷道风速、风量表3
序号
巷道名称
允许最低
风速（m/s）
允许最高
风速（m/s）
断面
（m3）
实际风量
（m3/S）
实际风速
（m/S）
1
主斜井
8
6.8
20
2.94
2
进风行人斜井
8
5.8
15
2.59
3
一运料石门
0.25
4
4.4
1.5
0.34
4
一运输石门
0.25
4
4.8
11
2.29
5
11184工作面运输巷
0.25
4
4.8
11
2.29
6
11184采面
0.25
4
6.2
11
1.77
7
11184工作面回风巷
0.25
4
4.4
11
2.5
8
回风斜井
15
5.8
35
6.03
9
引风道
15
5.8
35
6.03
第3章矿井通风能力计算
经上述计算，矿井需要风量为1322m3/min，实际进风量1650m3/min，富余风量328m3/min。
根据矿井需要风量计算结果，正常生产条件下，风量可满足2个采煤面，2个掘进工作面同时生产。
全矿井通风能力
A＝∑A采i＋∑A掘j
式中：
A——矿井通风能力,万t/a
A采i——第i个回采工作面正常条件下的年产量万t/a
A掘j——第j个掘进工作面正常条件下的年产量万t/a
矿井通风系统完全独立，通风能力计算如下：
一、11184采煤工作面通风能力：
采煤工作面通风能力计算中，采煤工作面推进度按正常生产时的推进度，不考虑地质、设备等因素的影响。
11184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）
82
1.2
1.3
96
275
正规循环作业系数
（%）
工作面个数（个）
日推进度
（m/d）
采煤方法
生产能力
（万t/a）
80
1
3.6
炮采
12.15
Ac＝275×10-4lc×hc×rc×bc×cc
＝275×10-4×82×1.2×1.3×3.6×0.96
＝12.15万t／a
式中：
Ac—采煤工作面年产量，万吨每年；
lc—采煤工作面平均长度，m；
hc—采煤工作面煤层平均采高，m；
rc—采煤工作面的原煤视密度，t/m；
bc—采煤工作面平均日推进度，m/d；
cci—第i个采煤工作面回采率，%，按矿井设计规范和实际回采率选取小值。
二、单个掘进工作面年产量计算：
1、11183运输巷工作面通风能力
掘进工作面通风能力计算中，掘进工作面推进度按正常生产时的推进度，不考虑地质、设备等因素的影响。
本矿布置2个掘进工作面，其中11183回风巷目前为返修工作面，因此无产量。
11183运输巷工作面特征表
巷道纯煤面积（m2）
原煤密度
（t/m3）
日进尺
（m/d）
年工作天数
（d）
工作面个数
（个）
生产能力
（万t/a）
4.8
1.3
4.5
275
1
0.77
Ah＝275×10-4×sh×rh×bh×n
＝275×10-4×4.8×1.3×4.5×1
＝0.77万t／a
式中：
Ah—掘进工作面年产量，万吨每年；
Sh—掘进工作面纯煤面积，m2；
rh—掘进工作面的原煤视密度，t/m3；
bh—掘进工作面平均日推进度，m/d。
n—同一煤层掘进工作面个数
3、全矿井通风能力
Apc＝Ac＋Ah＝12.15+0.77＝12.92万t／a
矿井通风能力确定为12.92万t／a，均以正常生产条件为依据，由此可见,矿井通风能力有富裕。
第四章矿井通风能力验证
本次核定的通风能力为12.92万t/年。
根据矿井现场实测数据，对照矿井主要通风机性能测试报告和矿井通风阻力测定报告，对矿井目前通风动力进行验证。
1、按照矿井主要通风机的实际特性曲线进行验证
矿井风井主通风机排风量1650m3/min，负压340Pa，主通风机的特性曲线及工况点如表图。
通风机特性曲线见图，运行性能工况点参数见表。
FBCDZ№15A/2×37KW对旋轴流式风机性能参数风机性能参数表
主要通风风机
风量（m3/s）
风压（Pa）
叶片安装角度
功率（kW）
FBCDZ-6-№15A
16-40
98-1746
24/19°～36/31°
37×2
通风机特性曲线见图，运行性能工况点参数见表。
根据上述计算，一采区利用矿井现有的FBCDZ№15A型2×37Kw防爆轴流式主要通风机，能够满足生产需要。
主通风机的额定风压力98～1746Pa，现主通风机的风压为340Pa，小于该风机最大风压的5.13倍，符合安全规定。
由主扇风机的特性曲线可以看出，主扇风机的工况点处在风压特性曲线“驼峰”的右侧，在合理工作范围之内，运行稳定。
2、通风网络验证
2014年3月进行了矿井通风阻力测定，矿井总进风量远远大于需要风量，完全能够满足矿井生产需要，矿井通风阻力主要集中在回风段，原因是通风线路较长。
按3月分通风情况通风系统等积孔为：
A=1.19×
＝1.19×42.63/
＝1.34m2
对矿井通风系统进行通风网络解算，解算结果表明，通风阻力风量与矿井主通风机性能匹配，各用风地点风量、风速能符合
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