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通风阻力测定报告资料

贵州玉华矿业集团有限公司

兴义市席飞渡乡乔飞煤矿

矿井通风阻力测定报告

测定单位:

贵州玉华矿业集团有限公司

矿井名称：

贵州玉华矿业集团有限公司兴义市席飞渡乡乔飞煤矿

测定区域：

全矿井

测定时间：

2018年11月8日

矿井通风阻力测定报告

矿井名称

贵州玉华矿业集团有限公司兴义市席飞渡乡乔飞煤矿

核定能力

30万吨/年

通风方式

通风方法

中央并列抽出式

地址

贵州省黔西南州兴义市席飞渡乡席飞渡村

测定区域

全矿井

测定人员

郭巧、彭飞、诸葛亮、乔华、乔华、王明、刘敏

测定依据

1、《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法（试行）》2017年

2、《矿井通风阻力测定方法》MT/T440-2008

3、《煤矿安全规程》（2016版）

测定结果

1、全系统测算总阻力为781.806Pa，三段通风阻力分布基本合理；

2、矿井等积孔为2.17m2，矿井通风难易程度为容易；

3、矿井总进风为3081m3/min，总有效风量为2564m3/min，矿井有效风量率为87%，符合《煤矿安全规程》规定；

4、矿井通风系统风量与通风总阻力符合AQ1028-2006《煤矿井工开采通风技术条件》之5.1.9条对矿井供风量各区间的矿井通风阻力最大限值要求；

5、矿井外部漏风率为2.4%，符合《煤矿安全规程》规定。

签发日期：

2018年11月8日

备注

批准:

审核:

编制:

贵州玉华矿业有限公司兴义市席飞渡乡

乔飞煤矿矿井通风阻力测定项目主要工作人员名单

姓名

技术职称

专业

签字

郭巧

工程师

地质

彭飞

工程师

通风

乔华

助理工程师

采矿

王明

工程师

采矿

刘敏

工程师

采矿

邱风

工程师

采矿

诸葛亮

工程师

机电

矿井通风阻力测定报告说明

1.概述

1.1矿井概况及通风系统现状

矿井位于兴义市席飞渡乡，矿井距席飞渡乡4km，距兴义市区42km。

兴义市通过6324国道至昆明320km，至南宁522km；通过S214省道接G320国道至安顺262km，至贵阳367km。

矿井距兴义火车站55km，兴义市火车站至贵阳南站254km，至昆明341km，至南宁501km，其地理坐标：

东经104°41'50"~104°42'46",北纬24°55'43"~24°56'29"，交通运输十分便利。

乔飞煤矿属于贵州玉华矿业集团有限公司分公司，行政隶属兴义市席飞渡乡管辖，行业隶属兴义市工业和科学技术局管辖。

矿区范围由6个拐点坐标圈定，矿区面积约1.2381km2，开采深度由1761米至1560米标高，矿井核定生产能力30万t/a。

可采煤层3层，为17、18、19煤层，煤层平均倾角为5°，矿井设计资源/储量842万吨，设计可采储量为423万吨，矿井服务年限约为11年。

矿井采用中央并列式通风，主、副平硐进风，回风斜井回风；通风方法为机械抽出式，矿井总进风量3081m3/min，其中：

主井1372m3/min，副井1709m3/min。

总回风量为3154m3/min。

根据2018年8月，贵州永凤矿山科技服务有限公司对兴义市席飞渡乡乔飞煤矿进行了矿井瓦斯等级鉴定：

矿井最大绝对瓦斯涌出量为2.25m3/min，最大绝对二氧化碳涌出量为1.50m3/min，矿井相对瓦斯涌出量为3.24m3/t，二氧化碳相对涌出量为4.46m3/t，鉴定结论为低瓦斯矿井。

主要通风机选用同性能的抽出式防爆矿用对旋轴流式，通风机型号：

FBCDZ-№19，共两台，分别一台工作，一台备用；额定风压：

35~81m3/sm3/s，静压：

824~2946pa，电机功率：

2×110kw。

生产布置及风量分配情况：

井下布置有两个采煤工作面，（即1909炮采工作面、1902备采综工作面）；两个掘进工作面（即新运输下山，新轨道下山炮掘掘进工作面）。

煤层平均倾角为5°，采用走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板。

1909采煤工作面：

利用风井主要通风机机械抽出负压通风，通风线路为：

主（副）平硐→轨道下山→1909运输巷→1909采面（泛风）→1909回风巷→19#回风联络巷→总回风巷→回风斜井→引风道→地面。

风量584m3/min，风速1.39m/s。

1902采煤工作面（备采面）：

利用风井主要通风机机械抽出负压通风，通风线路为：

主（副）平硐→轨道下山→1902运输巷→1902采面（泛风）→1902回风巷→回风上山→总回风巷→引风道→地面。

风量614m3/min，风速1.59m/s。

新轨道下山：

主（副）平硐→轨道下山→19#煤联络巷（新鲜风流）→掘进工作面（风筒）→掘进工作面（污风）→19#回风联络巷→总回风巷→回风斜井→引风道→地面。

风量201m3/min，风速0.54m/s。

新运输下山掘进工作面：

风量242m3/min，风速0.36m/s。

2.矿井通风阻力实际测定、计算及分析

2.1通风阻力测定的目的和要求

矿井通风阻力测定是矿井通风技术管理的一项重要内容，其主要目的在于：

（1）了解矿井通风系统的阻力分布情况；

（2）为生产矿井通风系统优化和合理配风提供基础资料和参数；

（3）为矿井井下灾害防治和风流调节提供必要的基础资料；

（4）为保证矿井的正常生产和增产提效提供依据；

（5）为矿井通风能力核定提供基础参数。

2.2测定依据

（1）《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法（试行）》2017年；

（2）《矿井通风阻力测定方法》MT/T440-2008；

（3）《煤矿安全规程》（2016版）规定：

“新井投产前必须进行1次矿井通风阻力测定，以后每3年至少进行1次。

矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定。

2.3测试内容

（1）测试地面基点的大气压力变化（每隔五分钟记录一次），井下沿测定线路上测点的绝对静压、点风速、干湿球温度、与测点相连的各分支巷道断面的风速、几何尺寸。

（2）计算矿井通风系统各条巷道分支的风量大小和阻力大小。

（3）分析矿井通风系统阻力分布状况及其所存在的问题。

（4）评价所测矿井的通风系统现状和通风难易程度。

2.4测量方法

本次测定采用气压计基点测定法。

基点法是将一台气压计放在井上或井下某基点处，每隔一定时间测取气压读数并记录测定时间以监测地面大气压力的变化，进而对井下测定的气压数据进行校正；另一台气压计沿事先选好的路线逐点测定气压值并记录测定时间。

采用基点法测定时两测点间的通风阻力计算公式为：

式中：

K1，K2——分别为两台测定气压计的校正系数；

Pc1，Pc2——分别为基点校正气压计在测定气压计读数PR1、PR2测值时的读数，Pa；

PR1，PR2——分别为测量气压计在上风测点和下风测点的读数，mmH2O；

ρ1，ρ2——分别为测段前、后测点的空气密度，kg/m3；

V1，V2——分别为测段前、后测点的风速，m/s；

g——重力加速度，m/s2；

Z1，Z2——分别为测段前、后测点的标高，m。

基点法测定时，两台气压计独立作业互不干扰，测定速度快。

2.5测定人员组成与分工

为搞好通风阻力测定工作，测前应对参测人员进行培训，使参测人员了解通风阻力测定的目的、意义，测定方法与仪器的操作使用以及测定注意事项。

充分发挥参测人员的主动性，同时要对参测人员提出明确要求、下达任务，以便有组织、有计划、有秩序地，高质、高效完成测定工作。

2.5.1本次阻力测定成立测定组，人员分工：

组长：

郭巧

副组长：

王明

成员：

乔华、刘绍田、彭飞、邱风、刘敏、诸葛亮

2.5.2测定组划分4个小组，各组之间要明确分工、密切合作。

（1）基点组1人

每隔5分钟测一次气压，认真记录；

（2）井下测压组2人

负责测定气压、温湿度、测点风速并量取测点顶、底顶垂高，气压计要指定专人读数与携带；

（3）测风组2人

包括测风员1人，负责测点附近相关巷道的风速和断面测量并做临时记录；

（4）指挥组3人

包括组长1人负责指挥、调度全测组人员的活动；向导1人负责领路与找测点；专职记录1人负责记录全部测量数据、绘制测点附近相关巷道的布置，各巷道的风向，测风点的位置与编号以及其他需要记录和注明的内容。

2.6使用仪器设备一览表

附表1仪器设备一览表

检验仪器/设备一览表

序号

名　称

规格型号

准确度/

不确定度

仪器编号

有效期截止日

矿井通风

参数检测仪

JFY－1

1hPa

1mmH2O

—

空气干、湿温度计

DHM2

0.8℃

3%RH

—

中速风速表

CFJ－10

1.0级

—

低速风速表

CFJ－5

1.0级

—

秒表

PC2008

1.0级

—

卷尺

2.0级

—

皮尺

50m

2.0级

—

2.7选择测定线路及布置测点

2.7.1测点布置

选择测点的条件是由这些测点构成的风网应能反映矿井巷道系统的实际状况，测点应有准确的标高，两测点之间不易太近，否则难以准确测定两测点之间的阻力。

井下测点要做出明显的编号标记。

为了取得可靠的测定数据，在上述测定路线的风流分岔点之前或后及局部阻力大的地点前后均布置了测点，测点的位置选择在巷道支护完好、断面规整、前后无杂物、风流稳定的断面内。

2.7.2测定路线

一般一个测组每班测20个测点为宜。

要合理选择测量路线，一是测定的行程要尽量短，二是要使标高差较大的测段两端测点的测定时间尽量接近，以免地面气压随时间变化产生较大的误差。

2.8测定步骤

2.8.1.测定前的准备

矿井通风阻力测定是一项细致的技术工作，首先，组织参测人员的培训，其次，做好所用仪器仪表的检修校正和有关图表资料的准备，详细了解井下巷道的状况、通风设施和通风情况等。

1）图纸资料

为做好矿井通风资料测定工作，测前要收集矿井开拓开采工程平面图、通风系统图、采区布置图以及地质测量标高图，收集井下通风设备、设施的安装布置情况，生产作业轮班情况，矿井瓦斯涌出情况，以及通风报表、主扇运转、井下漏风、井巷规格尺寸、矿井自然通风等资料。

根据有关图纸和巷道布置绘出矿井风网图，风网图既要反映矿井的实际情况同时又允许进行适当的简化。

因此要详细了解井下巷道的实际分布情况、风量大小、通风设备和通风构筑物的位置以及其它生产设备的安装使用情况。

风网图既是通风阻力测定的蓝图，也是上机解算的依据，要认真做好节点的合并和取舍，节点编号应与原图一致，要求风网图中的节点既能在通风系统图中找到，也能在井下准确定位。

对较复杂的风网应考虑绘制风网图和选择阻力测定路线与测定点同步进行。

2）确定测点和选择测定路线

根据上述原则和本矿的具体情况，经过分析确定如下主要测定路线：

回风斜井→总回风巷→19#回风联络巷→1909采煤工作面→1909运输巷→管子道平巷→井底联络巷→轨道下山→副平硐。

测定路线及测定位置祥见通风系统图所示。

3）记录表格

通风阻力测定的数据量大，井下巷道情况复杂，为完整、准确地记录各类测定数据和有关情况，应准备以下记录表格：

（1）基点气压变化记录表

（2）井下测定记录卡

（3）测点数据汇总表

（4）井巷规格表

2.8.2现场测定

1）气压计的测点位置确定及读数

在通风阻力测定过程中，将气压计放在实际测点位置处，即巷道交叉点处。

等待测点气压稳定1min后，即可读数并记录。

2）干、湿球温度的读数

在气压计读数和记录时，同时打开干、湿球温度计的机械风扇，当风扇旋转1min后，即可对干、湿球温度计进行读数并记录。

3）断面和风量测量

在通风阻力测定过程中，对测点周围的所有巷道均应选择断面规整处测定巷道风速以求风量，同时要认真量取巷道断面。

按上述要求，风网中所有巷道都将进行二次测风，根据二次测风结果确定巷道平均风量。

测定巷道风速时每个断面至少测三次，在误差不超过5％时取平均值。

4）监测地面气压变化

地面大气压力变化会传到井下，影响测定结果。

一般按线性关系考虑地面气压变化引起井下测点变化值的传递。

为减少阻力测定过程中的干扰，通常选择非生产班和晴天气压较为稳定。

同时要掌握测点附近风门的开关，运输设备的移动，自然风压的变化等对测定结果的影响。

2.8.3数据处理

在获取所有测点的原始测量数据后，首先应对精密数字气压计、风表、干湿温度计的读值进行校正，然后才能利用各主要参数的理论计算方法和公式为依据所编制的计算机程序进行数据处理与结果汇总。

各主要参数的理论计算方法和公式见第三节。

2.8.4报告编制

阻力测定报告的内容主要包括：

（1）矿井名称、测定地点和时间，测定目的和要求；

（2）当时矿井的通风和生产情况；

（3）测定路线和测点的选择；

（4）人员组织和使用仪器；

（5）测量方法、原理、步骤、数据汇总及其处理；

（6）测定结果的分析及其精度效验；

（7）分析矿井通风阻力分布状况及风量分配；

（8）矿井通风阻力测定结论和改善矿井通风状况的建议。

3.通风阻力测定计算理论依据

3.1空气密度计算依据

式中：

ρ——空气密度，kg/m3；

P0——测点风流的绝对静压，Pa；

φ——空气相对湿度，%RH；

Pω——测点温度为t℃时，空气的绝对饱和水蒸汽压力，Pa；

t——空气温度℃。

3.2巷道断面积和周长计算依据

3.2.1测点巷道断面积

在通风阻力测定过程中，对测点周围的所有巷道均应选择断面规整处测定巷道风速以求风量，同时要认真量取巷道断面。

阻力测定中风量的误差除因附近巷道风门开启等偶然因素影响外，断面测量不准是其主要原因。

对巷道断面采用下面公式计算：

三心拱断面：

S=b（H-0.073b）m2

半圆拱断面:

S=b（H-0.11b）m2

梯形断面:

S=bH

式中：

H——巷道全高，m；

b——巷道宽度，m。

对于锚喷支护巷道的断面其测量的准确度与施工质量有极大的关系，尤其是裸巷断面更难测准。

3.2.2测点巷道周长计算

三心拱断面：

半圆拱断面：

梯形断面：

3.3风量计算依据

3.3.1断面修正系数

断面修正系数均取为1。

3.3.2风量Q

在通风阻力测量过程中，对测点周围的所有分支巷道均应选择断面规整处测定巷道风速以求风量，同时要认真量取巷道断面。

所有巷道风速均应进行二次测风，根据二次测风结果确定巷道平均风量。

巷道平均风量计算公式为Q=SVm3/s

式中：

S——巷道断面积，m2；

V——巷道平均风速，m/s。

阻力测定中风量的误差除因附近巷道风门开启等偶然因素影响外，断面测量不准是其主要原因。

矿内风量通常采用体积流量，其值随空气密度发生变化，故矿井排风量大于矿井进风量。

为便于风网内的风量平衡，各风量测值均换算为标准状况下的风量，即大气压为101.293kPa，温度为20℃，空气密度为1.2kg/m3时的风量Q：

m3/s

式中：

P——巷道两端测点的绝对压力平均值，kPa如采用mmHg单位，则上式中的数值应为0.3855；

td——巷道中空气的平均温度，℃。

3.4压力参数计算依据

3.4.1测点动压

kg/（m×s2）

式中v——巷道中空气的流速，m/s。

3.4.2测段位压差

位压差为：

式中：

Z1-2——测段两点间高差；

——巷道间密度平均值。

3.4.3测段通风阻力

风流必须具有一定的能量，用以克服井巷对风流所呈现的通风阻力。

通常矿井通风阻力分为摩擦阻力与局部阻力两类，它们与风流的流动状态有关。

一般情况下，摩擦阻力是矿井通风总阻力的主要组成部分。

采用基点法测定时两测点间的通风阻力计算公式为：

3.5矿井及巷道通风参数计算依据

3.5.1两测点间风阻

式中：

h12、Q12——分别为分支巷道1、2之间的通风阻力和风量，计算公式见上，Pa、m3/s；

3.5.2两测点间标准风阻

式中：

R12、

——分别为分支巷道1、2之间的风阻和密度平均值，N·s2/m8、kg/m3；

3.5.3巷道百米标准风阻

3.5.4巷道摩擦阻力系数

式中：

——巷道风阻，N·s2/m8；

U——巷道周界，m；

3.5.5矿井总风阻

N·s2/m8

式中：

h、Q——分别为矿井的总通风阻力和平均风量，计算公式见上，Pa、m3/s；

3.5.6矿井等积孔

4.通风阻力测定数据计算及结果

4.1矿井通风阻力测定结果详见附表

根据测点确定原则，在通风系统平面图上确定了12个测点，通过以上充分准备，由于矿井系统较为简单，于2018年11月8日为为期1天的阻力测定，地面基点监测大气压的实测数据见附表1

附表2地面基点大气压变化实测数据表

时间

地点

大气压（pa）

记录人

备注

2018年11月8日11时55分

副平硐

82950

刘敏

—

2018年11月8日12时0分

副平硐

82900

刘敏

—

2018年11月8日12时05分

副平硐

82900

刘敏

—

2018年11月8日12时10分

副平硐

82950

刘敏

—

2018年11月8日12时15分

副平硐

82950

刘敏

—

2018年11月8日12时20分

副平硐

82950

刘敏

—

2018年11月8日12时25分

副平硐

82950

刘敏

—

2018年11月8日12时30分

副平硐

82900

刘敏

—

2018年11月8日12时35分

副平硐

82950

刘敏

—

2018年11月8日12时40分

副平硐

82950

刘敏

—

2018年11月8日12时45分

副平硐

82900

刘敏

—

2018年11月8日12时55分

副平硐

82950

刘敏

—

2018年11月8日13时0分

副平硐

82900

刘敏

—

2018年11月8日13时5分

副平硐

82900

刘敏

—

2018年11月8日13时10分

副平硐

82900

刘敏

—

2018年11月8日13时15分

副平硐

82950

刘敏

—

2018年11月8日13时20分

副平硐

82950

刘敏

—

2018年11月8日13时25分

副平硐

82900

刘敏

—

2018年11月8日13时30分

副平硐

82950

刘敏

—

2018年11月8日13时35分

副平硐

82950

刘敏

—

4.2阻力测定误差检验

附表3矿井通风系统测定误差表

矿井通风系统测定误差表

序号

项目

单位

测定线路

备注

累计测定阻力

741.212

自然风压

21.14

风硐内动压

16.64

风机房水柱计读数

784.31

80mmH20

阻力测算值

781.806

系统测定误差

2.50

4.3矿井通风阻力分布状况

附表4矿井通风系统测定误差表

区段

测点

通风阻力（pa）

占全矿总阻力的百分比（%）

进风段

1~5

279.081

35.7

用风段

6~8

55.695

7.12

回风段

9~12

447.03

57.18

测定线路总阻力

1~12

781.806

100

4.4各测点空气基本参数测定及计算结果

附表5各测点空气基本参数测定及计算结果表

测点编号

温度（℃）

湿度（%）

大气压（pa）

备注

82600

—

82650

—

82650

—

15.5

82700

—

82700

—

82750

—

82800

—

82850

—

82500

—

82600

—

82600

—

15.5

82700

—

4.5通风阻力测定计算结果

附表6通风阻力测定计算结果表

通风阻力测定计算结果表

序号

巷道名称

支护方式

巷道长度（m）

净断面（㎡）

净周长（m）

摩擦阻力

风阻（µ）

风量（m3/s）

通风阻力（pa）

（n·㎡/m4）

副平硐

锚喷

402

8.27

14.3

0.00941

0.096

97.934

轨道下山

锚喷

682

7.54

9.5

0.00941

0.142

174.229

管子道平巷

锚喷

135

9.41

15.7

0.00941

0.079

6.918

1909运输巷

锚网支护

7.04

10.8

0.01568

0.146

17.618

1909工作面

单体支护

123

4.81

0.01568

0.169

20.459

1909回风巷

锚网支护

7.04

10.8

0.01568

0.146

17.618

管子道

锚喷

7.04

9.6

0.00941

0.076

0.032

水泵房

锚喷

9.41

15.7

0.00941

0.013

0.032

井底联络巷

锚喷

102

8.27

14.3

0.00941

0.013

0.097

总回风巷

锚喷

818

8.5

11.6

0.00941

0.013

294.421

回风斜井

锚喷

272

8.5

11.6

0.00941

0.048

135.804

风硐

混凝土碹

8.5

11.6

0.00971

0.006

16.644

合计

781.806

备注

5.通风阻力测定结论及建议

5.1通风阻力测的处理结果分析

（1）风量测定检验

每个节点的风量测定结果均是平衡的，还在每个节点的风量测定过程中进行了校核，如果节点的风量测定结果不平衡，必须重新测量，直到平衡为止、

（2）阻力检验

当通风系统主干路线通风阻力测定完毕后，在通风机房读取主要通风机和速压，利用主要通风机风压、速压、自然风压和从矿井进风口至通风机入风口之间的主干测定路线通风阻力的相互关系，进行效验。

5.2矿井等积孔计算

=1.19×51÷（781.806）1/2=2.17（㎡）

矿井通风难易程度属于容易的矿井。

5.3矿井等积孔计算

从以

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