承德巨丰源煤炭有限公通风能力核定报告.docx
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承德巨丰源煤炭有限公通风能力核定报告
承德巨丰源煤炭有限公司
矿井通风能力
核定报告
承德巨丰源煤炭有限公司
二O一二年十二月
前言
煤矿井下生产包括采煤、掘进、提升、运输、通风、排水等多个生产环节，通风能力是保障矿井安全生产的一个重要参数，对矿井生产有重要的指导性意义。
由于受生产环境的制约，矿井井下自然灾害严重，伤亡事故较多。
而及时、准确地获得和控制全矿井通风环境技术参数，则是实现安全生产和提高生产效率的重要保障。
一个合理地矿井生产能力是保证矿井安全高效生产的前提与基础。
矿井通风能力核定是根据矿井通风能力“以风定产”，来核定矿井的生产能力。
影响矿井通风能力核定的因素很多，有全矿井通风阻力、矿井需风量、等积孔等诸多因素。
随着矿井开采过程的变化，矿井需风量的大小和分布也会发生变化。
因此，经常了解和掌握矿井需风量大小和分布状况，是进行矿井生产科学管理、指导和风量调节的根本依据。
所以，《煤矿安全规程》第104条明确规定：
矿井每年安排采掘作业计划时必须核定矿井生产和通风能力，必须按实际供风量核定矿井产量，严禁超通风能力生产。
通过矿井通风能力核定，可以达到下列目的：
（1）为矿井的生产能力提供了科学安全的依据，对矿井的风量分配及调整有重大意义；了解矿井通风能力与潜力，便于正确调节风量以满足生产的需要，确保矿井生产系统经济合理地运行；
（2）提供紧密结合矿井实际的风量需求，为各用风地点指导最合理的供风量，在各项指标符合规程规定的前提下，最大限度提高风量利用率；
（3）在保证矿井生产能力的同时，为矿井通风自动化及矿井通风系统优化、改造提供基础数据等。
为了实现上述目标，承德巨丰源煤炭有限公司进行矿井通风能力核定。
根据公司组织相关技术人人员进行的实际测定和调查，依据《煤矿安全规程》、《煤矿井下开采通风技术条件》（AQ1056-2008）等法规等，于2012年12月10日编制了承德巨丰源煤炭有限公司的矿井通风能力核定说明书。
一、矿井概况
承德巨丰源矿的前身为原承德市涝洼滩煤矿，始建于1959年，设计能力30万吨，2007年核定生产能力33万吨。
2005年7月改制为民营企业。
2010年和兴隆矿务局隆兴地方矿业有限责任公司签订托管协议，现隶属承德隆兴矿业有限责任公司管辖。
现“六证照”齐全，属于正常生产矿井。
全矿现有在册职工650人。
矿井目前布置两个4340和32001采煤工作面，一个61403备用采面，两个掘进头工作面和一个开拓工作面。
矿井开采四煤层，平均厚度8米，煤层倾角10°～40°，视密度1.58t/m3。
井田面积2.942km2，保有储量634.4余万吨，可采储量325.6万吨，服务年限11年。
据矿井2012年瓦斯等级鉴定结果:
矿井相对瓦斯涌出量：
15.36m3/t，绝对瓦斯涌出量：
7.95m3/min，属高瓦斯矿井。
根据唐山冀东矿业安全检测检验有限公司2008年7月提供的煤层煤样检验报告，矿井开采煤层的煤尘无爆炸性，煤层自燃倾向为Ⅱ类，自燃发火期在18个月以上。
矿井采用平硐一斜井开拓方式。
矿井通风方式：
混合式，其中矿井东翼为对角式通风，矿井西翼为中央并列式通风。
进风井3个（主井、箕斗井、辅助暗斜井），回风井两个（付井和新五风井）。
主要通风机工作方式为抽出式，东、西翼回风井各配备两台主扇，一台使用，一台备用。
（主扇型号：
4—72—11N020B离心式扇风机1台，FBCDZN016/2×75轴流式扇风机3台），回采工作面采用采煤工作面运输巷进风，回风巷回风的“U”形全负压通风；掘进工作面采用局部通风机（FBDYNO6.0型，功率2×18.5kw）压入式供风，回风直接进入采区回风巷；井下通风系统完好。
风井口附近安装两台主扇风机（一备一用），风机型号为FBCDZ-№17，风机技术参数：
风量1608~3780m3/min，转速980r/min，风压1200~2705Pa，配电动机型号为YBFe315M-6，额定功率90kW×2，额定电压380/660V。
目前，矿井的总进风量2457m3/min，有效风量2088m3/min，总回风量2555m3/min，风机排出风量2657min，实测矿井通风总阻力1620Pa，等积孔1.21m2，矿井通风难易程度属容易等。
该矿采用走向长壁后退式，放顶煤开采，整体梁悬移支架支护，采高2m，顶煤4.5米，全部冒落法管理顶板，最大控顶距3.5m，最小控顶距为2.7m，放顶步距为0.8m。
该矿投产1个回采工作面，一个备用工作面，二个掘进工作面。
矿井回采工作面即12031（原21241）工作面斜长87.5m，12010（原21261）备采面即斜长40m。
现有二个掘进工作面，分别为轨道巷和11回风巷。
矿井副井筒和回风井筒，主斜井进风井均采用砼碹。
主斜井皮带巷和总回风大巷采用U型钢、工作面运输巷及回风巷均为工字钢支护。
巷道的净断面、净宽、净高均满足了行人、运输、通风的要求
二、井下各用风地点需要风量验算
回采工作面需要风量，要求按工作面气象条件、瓦斯及CO2涌出和爆破后的有害气体产生量，工作面气温、风速和人数等规定进行计算，取其中最大值。
（一）采煤工作面所需风量
1）按瓦斯涌出量计算：
Q采＝100q×KCH4
Q采—采煤工作面需要风量m3/min；
q—回采工作面回风流瓦斯平均绝对涌出量，根据矿井提供资料2010年8月份12030工作面（原21241）上、中、下旬平均绝对涌出量为0.36m3/min；
KCH—瓦斯涌出量不均衡系数，取1.5
Q采＝100×0.36×1.5＝54m3/min取54m3/min
2）按气象条件计算：
Q采=Q基本×K采高×K采面长×K温度
式中：
Q采—采煤工作面需要风量m3/min；
Q基本=工作面有效断面平均值×70%×适宜风速
=3.8m（最大控顶距）×2m（采高）×70%×1.16m/s（适宜风速）×60=370.272m3/min取371m3/min
K采高—回采工作面采高2m，放顶煤开采，调整系数取1.2；
K采面长—工作面斜长87.5m，取调整系数取1；
K温—回采工作面实测温度21℃，调整系数取1.03；
Q采=371×1.2×1.0×1.03=458.556m3/min取459m3/min
表1K采高—回采工作面采高调整系数
采高
<2.0
2.0～2.5
2.5～5.0及放顶煤面
系数（K采高）
1.0
1.1
1.2
表2K采面长—回采工作面长度调整系数
回采工作面长度（m）
15~80
80~120
120~150
150~180
＞180
长度调整系数（K长）
0.8~0.9
1.0
1.1
1.2
1.3~1.4
表3K温—回采工作面温度与对应风速调整系数
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
<18
0.3~0.8
0.90
18~20
0.8~1.0
1.00
20~23
1.0~1.5
1.00~1.10
23~26
1.5~1.8
1.10~1.25
26~28
1.8~2.5
1.25~1.4
28~30
2.5~3.0
1.4~1.6
3）按工作面温度选择适宜的风速计算
Q采=60×V采×S采（m3/min）
式中：
V采—采煤工作面的风速m/s，该工作面实测温度为21℃，风速应取1.16m/s；
S采—采煤工作面的平均断面积【3.8+3）/2】×2=6.8m2；
Q采=60×1.16×6.8=473.28m3/min取474m3/min
4）按工作面同时作业人员计算风量
Q采>4N（m3/min）
按《规程》规定每人供风量不小于4m3/min；
N—工作面同时作业最多人数取45人；
Q采>4×45=180m3/min
5）按工作面炸药消耗量计算需要风量
Q采>25A
式中：
25—按《规程》每千克炸药供风量25m3/min；
A—一次爆破炸药最大用量，作业规程规定一次最大用药量为11kg；
Q采>25×11=275m3/min取275m3/min
采煤工作面的需要风量，按以上五项计算分别为54m3/min，459m3/min，474m3/min，180m3/min和275m3/min，取其中最大值为474m3/min。
6）按风速进行验算如下：
15S式中：
S—采煤工作面平均断面积为6m2；
15—240常数；
15×6.8<474<240×6.8
102m3/min<474m3/min<1632m3/min。
12030（原21241）符合规定要求需风量为474m3/min。
再算上备用工作面12010（原21261），按回采工作面的50%配风，为237m3/min；12030回采工作面和12010备用工作面需风量为:
474+237=711m3/min，符合规定要求
（二）掘进工作面所需风量
该矿二个掘进工作面，轨道巷和11回风巷，均按煤巷计算风量：
1）按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算
Q掘=100×q掘×K掘通
式中：
Q掘—一单个掘进工作面需要风量，m3/min；
q掘—掘进工作面回风流中瓦斯的绝对涌出量0.106m3/min
K掘通—瓦斯涌出不均衡通风系数，取1.5
Q掘=100×0.106×1.5=15.9m3/min取16m3/min
2）按局部通风机实际吸风量计算需要风量
Q掘=Q扇×Ii+15S
Q掘—局部通风机实际吸风量。
11回风巷支护材料为工字钢支护，轨道巷为U型钢，掘进工作面均使用型号为FBDYNO.6.0/2×18.5KW局部扇风机，风机实际吸风量为300m3/min
Ii—掘进工作面同时送风的局部通风机台数，该矿两个掘进工作面各使用1台；
S—局部通风机安设地点的巷道断面积，S12回风=5.2m2,S轨道=8.3m2
则：
掘进Q12回风=300×1+15×5.2=378m3/min
Q轨道=300×1+15×8.3=425m3/min
3）按掘进工作面同时作业人数计算需要风量：
Q掘>4N（m3/min）
式中：
4—《安全规程》规定，每人最少的供风量为4m3/min；
N—11回风巷掘进工作面同时作业最多人数为14人，轨道掘进工作面同时作业最多人数为18人；
则：
Q12回风>4×14=56m3/min，Q轨掘>4×18=72m3/min
11回风巷掘进工作面需风量,按以上三项分别计算为16m3/min,378m3/min,56m3/min,取最大值378m3/min
轨道巷掘进工作面需风量,按以上三项分别计算为16m3/min,425m3/min,40m3/min,取最大值425m3/min
4）按风速进行验算
煤巷掘进最低风量：
Q掘>15S掘（m3/min）
式中：
S掘—掘进工作面的断面积，S12回风=5.2m2,S轨道=8.3m2。
掘进面Q11回风>15×5.2=78m3/minQ轨道>15×8.3=124.5m3/min
煤巷掘进最高风量
Q掘<240S掘
掘进面Q掘<240S掘
掘进工作面Q11回风<240×5.2=1248m3/min
Q轨道<240×8.3=1992m3/min
验算结果：
15S11回风15S轨道即11回风巷掘进工作面78m3/min<378m3/min<1248m3/min。
轨道巷掘进工作面124.5m3/min<425m3/min<1992m3/min。
矿井掘进工作面总需风量：
378+425=803m3/min
符合规定要求。
（三）硐室需要风量
该矿井采区泵房80m3/min,采区变电所60m3/min,共需配风140m3/min。
（四）其它巷道实际需要风量
Q其它=（∑Q采+∑Q备采+∑Q掘+∑Q硐）×5%
=（474+237+803+140）×5%
=1654m3/min×0.05=82.7m3/min取83m3/min
（五）该矿井需要风量
Q矿=（∑Q采+∑Q备采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K通
=（474+237+803+140+83）×1.15
=1737×1.15
=1997.5m3/min取1998m3/min
式中：
K矿通—矿井通风系数，按规定抽出式K矿通取1.15~1.2。
三、矿井通风能力核定
该矿去年生产36万t煤，属于低瓦斯矿井，根据AQ1056-2008煤矿通风能力行业标准，应用由里向外核算法。
（一）采煤工作面与掘进工作面的个数比
该矿二1煤层1个回采工作面，1个备用工作面，2个掘进工作面，采掘比为1：
2。
（二）采煤工作面年产量
1个回采工作面12030（原21241）的年产量计算
AC=A21241采+A21241放
=L21241采×I21241采×M21241采×r21241采×K21241采×N×330+L21241放×I21241放×M21241放×r21241放×K21241放×N×330
=87.5×2.4×2×1.49×0.85×0.80×330+87.5×2.4×4.5×1.49×0.75×0.80×330
=140429.52+278793.9
=419223.42t取41.92万t/a
A——工作面年生产能力,万t/a；
L——工作面斜长长度,21241（现12030）为87.5m；
I——工作面日推进度2.4m；
N——正规循环作业系数，根据采煤设计规范，取0.8；
M——煤层采高2m，顶煤4.5米；
R17——二1原煤视煤密1.49t/m3；
K7——工作面回采率，％；采煤工作面取85％，放顶煤工作面取75％；
330——年生产天数
经过计算，AC=41.92万t/a
（三）掘进工作面年产量
核定掘进生产能力计算：
AJ=AC×C=41.92×5%=2.096万t/a
式中：
AC——矿井生产能力；
AJ——掘进工作面年平均生产能力，万t/a；
C——掘进煤占回采产量的百分比，据矿井统计，取5%。
（四）通风能力计算
APC=AC+AJ=41.92+2.096=44.016万t/a，取44万t/a
四、矿井通风能力验证
1．矿井主要通风机的实际特性曲线上，工况点处：
Pst=1620Pa，Q=44.28m3/s；效率75％，运行处于合理的范围内，符合有关要求。
2．核查矿井内各用风地点的有效风量均能满足生产需要，井巷中风速、温度均符合《煤矿安全规程》规定。
3．回采工作面、掘进工作面、矿井回风巷和硐室的有害气体浓度均符合《煤矿安全规程》的有关规定。
4．矿井等积孔1.21m2，矿井通风难易程度属于中等。
五、能力核定结果
河南金丰煤业集团有限公司小河煤矿通风能力核定结果44万吨/a，该矿系低沼矿井，井下通风设施齐全，在用巷道净断面能满足行人、运输、通风要求，矿井供风量可满足安全生产需要，采掘工作面实行分区通风，不存在串联、扩散、采空区通风情况，矿井具备完整、独立的通风系统，风机效率为75%，且运行平稳。
建议：
1．矿井投产后，应要加强对通风设施（风门、风墙、密闭等）的维护，提高通风设施的质量，进一步提高矿井的有效风量率。
2．局部巷道断面小，通风阻力较大，应加强巷道维修，保持巷道有效断面，以降低矿井的通风阻力。
附：
1．矿井通风能力核定表；
2．通风能力核定汇总表；
3．矿井实测风量与计算需风量表；
4．矿井主扇风机特性曲线及运行工况图；
5.河南金丰煤业集团有限公司小河煤矿通风系统示意图；
附表1矿井通风能力核定表
填报单位：
河南理工大学填表日期：
2010年9月21日
项目
单位
*系统
*系统
项目
单位
**系统
备注
通
风
现
状
主
要
技
术
特
征
矿井通风方式
中央边界式
核
定
采
用
数
据
矿井通风系数（公式一）
矿井总进风量
m3/min
2457
矿井通风系数
1.4
矿井总回风量
m3/min
2555
采煤工作面需风量
m3/min
711
474+237
矿井总有效风量
m3/min
2088
掘进工作面需风量
m3/min
803
378+425
矿井实际需要风量
m3/min
1998
井下硐室需风量
m3/min
140
2个硐室
矿井实际平均日产量
t/d
1090
其它井巷实际需风量
m3/min
矿井上年平均采吨煤需风量
m3/t
1.86
采掘比
1:
2
矿井等积孔
m2
1.21
采煤工作面个数
个
1
回采，备用各1个
矿井瓦斯等级
低
掘进工作面个数
个
2
矿井瓦斯相对涌出量
m3/t
2.16
矿井实测最大通风负压
Pa
1620
矿井漏风系数
1.05
高突矿井无专用回风巷扣能力
万t/a
主要通风机详细型号
FBCDZ№17B型
采掘通风不合理扣能力
万t/a
主要通风机电机型号及功率
YBFe315L2-6
90kW×2
瓦斯抽放量
m3/min
核
定
采
用数
据
公式一、公式二或方法三
公式一
矿井总进风量
m3/min
2457
上次矿井综合能力核定中通风能力
万t/a
平均日产吨煤需要风量
m3/t
1.86
本次复核矿井分系统通风能力
万t/a
平均日产吨煤瓦斯涌出量
m3/t
2.16
本次复核矿井通风能力
万t/a
44
附表2通风能力核定汇总表
省辖市或重点集团公司：
单位：
万吨/年填表日期：
2011年9月21日
序号
采矿许可证编号
矿（井）名称
矿长
经济类型
地址
煤种
设计能力
本次核定
通风能力
本次确定矿井生产能力
2010年实际产量
2010年计划产量
2010年底剩余储量
预计剩余服务年限
1
C410000************2563
河南金丰煤业集团有限公司小河煤矿
丁俊杰
集体企业
位于登封市大冶镇冶南村境内
贫煤
30
44
36
627
16
附表3矿井实测风量与计算需风量表
用风地点
支护及断面
（m2）
实测风量
（m3/min）
风速
（m/s）
计算需风量
（m3/min）
风速
（m/s）
备注
12030采面（原21241）
整体悬移支架，6.8m2
512
1.25
474
1.16
12010备采面（原21261）
单体液压支柱π型钢梁，6.8m2
400
0.98
237
0.58
11回风巷
U型钢，5.2m2
400.5
1.28
378
1.21
轨道巷
U型钢，8.3m2
546
1.1
425
0.85
硐室
140
其它
83
按通风系数增加风量
261
合计
矿井总进风量2457
矿井有效风量2088
矿井计算需风量1998
矿井总回风量2555
矿井通风能力44万吨/a
附图1矿用主扇风机性能曲线及其运行状况图
附图2
河南金丰煤业集团有限公司小河煤矿通风系统示意图
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