先锋通风系统生产能力核定.docx
《先锋通风系统生产能力核定.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《先锋通风系统生产能力核定.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
先锋通风系统生产能力核定
河南先锋煤业有限公司
通风能力核定
通风科
2011年12月
河南先锋煤业有限公司
通风能力核定
核定通风系统能力必备条件
先锋矿具有完整的独立通风、防尘及安全监控系统，通风系统合理、稳定、通风设施齐全可靠。
先锋矿采用机械通风，运转风机和备用风机具备同等能力，矿井通风机经具备资质的检测检验机构测试合格。
安全检测仪器、仪表安全可靠，局部通风机的安装和使用符合规定。
先锋矿不存在串联通风、扩散通风、采空区通风的情况；矿井瓦斯管理符合有关规定；完全符合通风系统能力核定的必备条件。
根据豫工信煤［2011］200号文，河南省工业和信息化厅《关于对省煤层气公司所属煤矿2010年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出鉴定结果的批复，矿井瓦斯等级鉴定结果为：
矿井相对瓦斯涌出量为3.7m³/t,绝对瓦斯涌出量为1.273/min,我矿为低瓦斯矿井。
我矿井田东西走向总长约1.65㎞，南北倾斜宽总长1.62㎞。
面积约1.807㎞2。
处于低山谷陵区，矿区北部及东部为山区，东北高，西南低，地面标高在+230—+350之间，相对高差120m。
据区域测温资料，矿区内恒温带深度在100m左右，温度为15℃，平均地温梯度为2.5℃/100m。
一、通风概况
（一）通风方式及方法
矿井采用中央并列式通风方式。
矿井采用机械抽出式通风方法。
通风系统∶我矿目前通风系统采用主要通风机FBCDCZ-6-NO15/2×55KW对旋轴流抽出式通风，一台使用，一台备用，电机功率2×55（KW），额定电压380V。
（二）进、回风井筒数量及风量
1.进、回风井筒数量
现有一个进风主斜井。
一个回风副井。
主斜井兼作提升斜井。
2.风量
矿井因现处于停产放假阶段，井下无采掘头面，仅硐室供风，总进风量1850m3/min，总排风量1860m3/min。
风井名称
总进风量（m3/min）
总排风量（m3/min）
全矿井
1866
1860
（三）矿井需要风量、实际风量、有效风量
采区风井名称
矿井需风量（m3/min）
实际风量（m3/min）
有效风量（m3/min）
全矿井
1747
1856
1780
（四）矿井瓦斯等级，瓦斯和二氧化碳的绝对、相对涌出量
2010年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出鉴定结果的批复，矿井瓦斯等级鉴定结果为：
矿井相对瓦斯涌出量为3.7
m³/t,绝对瓦斯涌出量为1.27m3/min,我矿为低瓦斯矿井。
二氧化碳绝对涌出量为7.91m3/t。
（五）主要通风设备及运行参数，风量，风压、通风阻力、等积孔
主要通风机FBCDCZ-6-NO15/2×55KW对旋轴流抽出式，一台使用，一台备用，电机功率2×55（KW），额定电压380V。
全矿：
总进风量1850m3/min，主扇风量1868m3/min，等积孔1.9m2。
主要通风机扇叶角度-90工作风压800Pa，工作风量1856m3/min
2011年实际通风参数如下∶
矿井主扇参数表
风井名称
主井
风机型号
FBCDCZ-6-NO15
风机风量（m3/s）
23.3—51.7
风机风压（Pa）
617—2340
安装位置、角度（°）
-9°
电机型号
YBFe280M-6
电机功率（Kw）
2
55
二、计算过程及结果
按照国家发改委印发的《煤矿生产能力核定标准》（发改运行[2006]819号）相关规定，按“煤矿通风能力核定办法”中方法二（有里向外核算法）进行核定计算。
先锋矿共有一个回风主斜副井，主斜井进风。
（一）矿井需要风量计算
1.通风系统
2012年担负两个回采工作面（二1-11060采面、二1-12070采面）、两个开掘工作面（三采区皮带巷、三采区轨道巷）及三个硐室（中央中央变电所、绞车房、采区水仓）的通风任务。
（1）二1-11060采面
①按回采工作面瓦斯涌出量计算
Q采＝100q采绝×KCH4/60m3/s
＝100×1.29×1.8=232.2m3/min=3.87m3/s，取3.90m3/s
式中：
Q采―回采工作面需要风量，m3/min；
q采绝―回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量，回采工作面日产量按500t计，矿井相对瓦斯涌出量为3.7m3/t.
经计算：
q采绝=500×3.7/（24×60）=1.29m3/s；
KCH4―采面瓦斯涌出不均衡通风系数，炮采1.4～2.0，取1.8；
②按工作面温度选择适宜的风速进行计算
Q采＝60×V采×S采
＝60×1.8×3.85＝415m3/min
=6.93m3/s，取7.0m3/s
式中：
V采―回采工作面风速,工作面温度经测量为22℃，查表，工作面风速取1.2m/s；
回采工作面的平均断面积S采=2.2
3.85
0.7=5.93m2；
V采——采煤工作面温度与对应风速调整系数
采煤工作面空气温度℃
采煤工作面风速m/s
配风调整系数K温
<20
1.0
1.00
20～30
1.0～1.5
1.00～1.10
23～26
1.5～1.8
1.10～1.25
26～28
1.8～2.5
1.25～1.40
28～30
2.5～3.0
1.40～1.60
③按回采工作面同时作业人数计算需要风量
Q采≥4Nm3/min
Q采≥4×30＝120m3/min
=2m3/s
式中：
N—回采工作面同时工作的最多人数，30人；
④按回采工作面炸药消耗量计算需风量
按一次最多炸药消耗量计算：
Q采≥25A/60m3/s
Q采＞25×10.0/60＝250m3/min=4.17m3/s。
式中：
A—一次爆破炸药取最大用量10.0kg
取最大值，即按回采工作面温度选择适宜的风速进行计算取值，回采工作面风量为7.0m3/s。
⑤按风速进行验算
《煤矿安全规程》规定，采面最高、最低风速为4m/s和0.25m/s。
0.25＜3.85＜4（m/s）
满足《规程》关于风速的规定。
则本采区的最大需风量为Q需=V风×60=415m3/min。
（2）二1-12070采面
①按回采工作面瓦斯涌出量计算
Q采＝100q采绝×KCH4m3/min
＝100×0.51×1.8=91.8m3/min=1.53m3/s，取1.6m3/s
式中：
Q采―回采工作面需要风量，m3/min；
q采绝―回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量，回采工作面日产量按200t计，矿井相对瓦斯涌出量为3.7m3/t，经计算，q采绝=200×3.7/（24×60）=0.51m3/min；
KCH4―采面瓦斯涌出不均衡通风系数，炮采1.4～2.0，取1.8；
②按工作面温度选择适宜的风速进行计算
Q采＝60×V采×S采
＝60×1.8×3.8＝410.4m3/min=6.84m3/s，取6.9m3/s
式中：
V采―回采工作面风速,工作面温度经计算为21.5℃，查表，工作面风速取1.8m/s；
V采——采煤工作面温度与对应风速调整系数
采煤工作面空气温度℃
采煤工作面风速m/s
配风调整系数K温
<20
1.0
1.00
20～30
1.0～1.5
1.00～1.10
23～26
1.5～1.8
1.10～1.25
26～28
1.8～2.5
1.25～1.40
28～30
2.5～3.0
1.40～1.60
③按回采工作面同时作业人数计算需要风量
Q采≥4Nm3/min
Q采≥4×30＝120m3/min=2m3/s。
式中：
N—回采工作面同时工作的最多人数，30人；
④按回采工作面炸药消耗量计算需风量
按一次最多炸药消耗量计算：
Q采≥25A
Q采＞25×10.0＝250m3/min。
式中：
A—一次爆破炸药取最大用量10.0kg
取最大值，即按回采工作面温度选择适宜的风速进行计算取值，回采工作面风量为10m3/s。
⑤按风速进行验算
《煤矿安全规程》规定，采面最高、最低风速为4m/s和0.25m/s。
则最大风量：
0.25＜3.8＜4（m/s）
满足《规程》关于风速的规定。
本采区实际需风量为Q=V风×60=410m3/min
（3）三采区皮带巷和三采区轨道巷掘进工作面
1）三采区皮带巷掘进工作面
①按瓦斯涌出量计算
Q掘=100
q掘
K掘通
该处为岩巷，取CH4与CO2中大者CH4进行计算
q掘=0.06%
215=0.13m3/min
式中：
qmax=0.11%
215=0.23m3/min
K掘通=0.23/0.13=1.76
Q掘=100
0.13
1.76=23m3/min=0.38m3/s
②按局部通风机实际吸风量计算需要风量:
岩巷掘进：
Q掘=Q扇
Ii+9S
S=6.8m2。
Q扇=280m3/min（2
11KW风机Q掘=Q扇
1+9S=280+9
6.8=341m3/min
③按开掘工作面同时作业人数计算需要风量:
Q掘＝4×Nm3/min
式中：
N－掘进工作面同时工作的最多人数，取20人
则Q掘＝4×20＝80m3/min
④按最大炸药消耗量计算
Q掘=25·A=25×3=75m3/min
式中：
25—每爆破1㎏炸药需要供给的风量，m3/min;
A—掘进工作面一次最多炸药消耗量，3㎏;
经计算，掘进工作面需风量最大值为341m3/min为5.68m3/s，取5.7m3/s。
⑤按风速进行验算
按最低风速验算：
Q掘≥0.15S＝1.6m3/s，岩巷掘进断面为10.5㎡。
按最高风速验算：
Q掘≤4S＝42m3/s
由以上计算可知，掘进工作面的最大需要风量取6.25m3/s，在风速上、下限以内，符合要求。
经计算，三采区皮带巷所需最大风量为：
∑Q=V风×60=341m³/min
三采区轨道巷需风情况同以上三采区皮带巷。
2）三采区轨道巷掘进工作面
①按瓦斯涌出量计算
Q掘=100
q掘
K掘通
该处为岩巷，取CH4与CO2中大者CH4进行计算
q掘=0.06%
215=0.13m3/min
式中：
qmax=0.11%
215=0.23m3/min
K掘通=0.23/0.13=1.76
Q掘=100
0.13
1.76=23m3/min
②按局部通风机实际吸风量计算需要风量:
岩巷掘进：
Q掘=Q扇
Ii+9S
S=6.8m2。
Q扇=280m3/min（2
11KW风机Q掘=Q扇
1+9S=280+9
6.8=341m3/min
③按开掘工作面同时作业人数计算需要风量:
Q掘＝4×Nm3/min
式中：
N－掘进工作面同时工作的最多人数，取20人
则Q掘＝4×20＝80m3/min
④按最大炸药消耗量计算
Q掘=25·A=25×3=75m3/min
式中：
25—每爆破1㎏炸药需要供给的风量，m3/min;
A—掘进工作面一次最多炸药消耗量，3㎏;
经计算，掘进工作面需风量最大值为341m3/min为5.68m3/s，取5.7m3/s。
⑤按风速进行验算
按最低风速验算：
Q掘≥0.15S＝1.6m3/s，岩巷掘进断面为10.5㎡。
按最高风速验算：
Q掘≤4S＝42m3/s
由以上计算可知，掘进工作面的最大需要风量取6.25m3/s，在风速上、下限以内，符合要求。
经计算，三采区皮带巷所需最大风量为：
∑Q=V风×60=341m³/min
（8）井下硐室需要风量
（1）中央变电所Q变=80m3/min
（2）水泵房Q变=80m3/min
（3）绞车房Q绞=80m3/min
（4）实际供风及温度
硐室名称
需要风量（m3/min）
实际配风（m3/min）
实际温度（℃）
中央变电所
80
80
26
水泵房
80
80
25
绞车房
80
80
26
（5）∑Q硐=80+80+80=240m3/min
（9）其它井巷需要风量
无其它需要独立供风的巷道
∑Q其它=0
（10）矿井通风系统需要风量
Q矿≥（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐＋∑Q其它）
K矿通m3/min
式中：
∑Q采—采煤工作面实际需要风量的总和m3/min
∑Q掘—掘进工作面实际需要风量的总和m3/min
∑Q硐—硐室实际需要风量的总和m3/min
∑Q其它—矿井除了采、掘、硐室地点以外的其它巷道需风量的总和m3/min
K矿通—矿井通风系数（K矿通取1.2）
采掘工作面名称
采掘工艺
计算需风量（m3/min）
温度（℃）
二1-11060采面
炮采
415
26
二1-12070采面
炮采
410
26
三采区皮带巷
炮掘
341
26
三采区轨道巷
炮掘
341
26
中央中央变电所
80
26
绞车房
80
26
采区水仓
80
25
合计
1747
（二）矿井通风系统生产能力计算
按照先锋矿采掘工作实际情况，通风系统合理采掘比为1:
1。
系统计算需风量为1741m3/min。
正常生产安排2个炮采工作面，2个炮掘工作面。
3个硐室。
完全能够满足矿井安全合理生产的要求。
1.能力核定计算公式
（1）采煤工作面生产能力
Ac=10-4·l·h·r·b·n·N·c·a（万t/a）
式中：
Ac-采煤工作面平均生产能力，万t/a；
l－采煤工作面平均长度，m；
h-采煤工作面平均采高，m；
r-原煤视密度，t/m3；
b-采煤工作面平均日推进度，m/d；
n-年工作日数，d,取330d；
N－正规循环作业系数，％，取0.8；
c-工作面回采率，％；
a-采煤工作面平均个数，个
（2）掘进工作面生产能力
Aj=10-4r
·Li（万t/a）
式中：
Aj－掘进煤量，万t/a
r－原煤视密度，t/m3；
Si-巷道纯煤面积，m2；
Li-巷道年总长度，m；
2.工作面特征列表如下
二1-12060采煤工作面特征表
工作面长（m）
平均采高（m）
原煤视密度（t/m3）
回采率（％）
年工作日数（d）
90
4
1.37
93
330
正规循环作业系数（％）
工作个数
日推进（m/d）
采煤方法
生产能力（万t/a）
80
1
2.5
炮采
30.3
12070备用采煤工作面特征表
工作面长（m）
平均采高（m）
原煤视密度（t/m3）
回采率（％）
年工作日数（d）
150
5
1.37
85
330
正规循环作业系数（％）
工作个数
日推进（m/d）
采煤方法
生产能力（万t/a）
80
1
炮采
三采区轨道下山炮掘工作面特征表（岩巷）
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）
6.8
1.57
3.2
330
1
三采区皮带下山炮掘工作面特征表
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）
6.8
1.57
5
330
1
1.76
3.生产能力计算
Ac=30.3+1.76＝32.06（万t/a）
三、矿井通风能力验证
通风系统主要通风机能力验证
根据矿井主要通风机FBCDCZ-6-NO15/2×55KW技术性能参数，主要通风机风量26～46m3/s，负压144～3832Pa。
主扇功率55Kw。
风机性能曲线及工况点见附图。
四、矿井通风能力核定结果
因此，经分析验证，确定矿井通风能力为32万t/a。
通风能力达到生产要求的需要。
河南先锋煤业有限公司通风科
2011年12月
附：
风机性能曲线
升级会员 