矿井通风阻力测试报告.docx

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矿井通风阻力测试报告

CMA章乙级检测检验资质章

报告编号：

晋煤检〔XXXX〕XXXX-FZ-＃XXXX

测定报告

产品名称：

矿井通风阻力

受检单位：

山西大远煤业有限公司

检验类别：

　委托检验　　

检验机构名称：

（检验机构公章）

注意事项

1．本报告仅对测定现场状态负责。

2．报告无本检验机构“公章、安全检验专用章、骑缝章”无效。

3．报告无编制、审核、批准人签名无效。

4．复制报告未重新加盖本检验机构“安全检验专用章”无效。

5．报告涂改无效。

6．对报告若有异议，应于收到报告十五日内向检验机构提出，逾期不予受理。

机构名称：

机构地址：

邮政编码：

电话：

传真：

邮箱:

网址：

网址：

检验机构名称

测定报告

报告编号：

第页共页

产品名称

矿井通风阻力

测定地点

矿井地面和井下

测定日期

2009年4月11日

测定类别

测定人员

系统现状

改扩建后试运行

委托单位

山西大远煤业有限公司

受检单位

名称

山西大远煤业有限公司

地址

邮编

联系人

电话

测定依据

MT／T440—1995《矿井通风阻力测定方法》、《煤矿安全规程》

测定项目

矿井通风阻力

测定环境

温度：

　　湿度：

　　　　大气压：

测定结果

1、矿井总进风：

2767.62m3/min

2、矿井总回风：

3058.94m3/min

3、全系统计算阻力值：

1401.02Pa

4、矿井等积孔：

1.62m2

 （安全检验专用章）

备注

批准

年月日

审核

年月日

编制

年月日

检验机构名称

测定报告续页

报告编号：

第页共页

第一节矿井概况

大远煤业公司杜家村煤矿位于山西省静乐县城东北35km处的杜家村村北，整合后的矿井井田面积扩大为4.8554k㎡，其中杜家村煤矿井田面积3.0801k㎡，核定矿井生产能力为600kt/a，考虑1.4的储量备用系数，本矿井设计计算服务年限为84.3a。

井田内主要含煤4层，自上而下编号为2、3、5、6号，均为可采煤层，目前开采2号煤层。

矿井采用斜井开拓方式，改造利用矿井原主斜井，兼做进风井和安全出口。

改造原副斜井作为回风斜井，担负矿井回风任务和安全出口。

新增加一个副斜井，担负矿井的辅助提升任务和人员上下井，兼做进风井和安全出口。

采煤方法为走向长壁式综采放顶煤法。

矿井采用中央并列式通风系统，主斜井和副斜井进风，回风斜井回风，矿井通风方式为机械抽出式。

经鉴定矿井为低瓦斯矿井，煤层自燃倾向等级为Ⅱ级，最短发火期为4个月，属容易自燃煤层，煤尘有爆炸危险性。

目前该矿布置有1个采煤工作面、1个备用工作面、3个掘进工作面。

煤层赋存条件良好，构造及水文地质简单。

第二节通风阻力测定方案

一、测定目的

矿井通风阻力测定是矿井通风安全技术管理的重要工作之一。

其

目的主要有：

1、了解通风系统中通风阻力分布情况，以便降阻增风；2、提供实际的井巷摩擦风阻值，为通风设计、通风网络解算、通风系统改造提供可靠的基础资料；3、为拟定发生矿井火灾、瓦斯煤尘爆炸事故时的风流控制方案提供必要的通风参数。

《煤矿安全规程》第119条规定：

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，在矿井转入新水平或改变一翼通风系统后，都必须重新进行矿井通风阻力测定。

山西大远煤业有限公司始建于1981年，原为年产30万吨的小矿，2目前拟改扩建至设计年产煤炭能力120万吨。

目前该矿改扩建后已形成生产系统，正处于试运行阶段。

在此种情况下，测定该矿的矿井

检验机构名称

测定报告续页

报告编号：

第页共页

通风阻力和进行主要通风机性能鉴定，以核定矿井通风能力，显得尤为重要。

我们受山西大远煤业有限公司的委托，于2009年4月11日对该矿进行了全矿井的通风阻力测定。

现提交本此测定总结报告。

二、测定依据

依据1996年8月1日开始实施的行业标准，即MT／T440—1995

《矿井通风阻力测定方法》进行测定。

三、测试内容

全矿井通风网络中主要风路的空气状态参数、巷道断面参数、风速等参数，以计算通风阻力。

四、测定方法

矿井通风阻力测定有两种方法——气压计法和压差计法，各有优

缺点。

压差计法携带和铺设传压胶管笨重费时，但数据处理量小；压差计读数较精确，但传压管位置摆放不正对风流会影响测定的正确性。

此法适合于对局部地段进行详细精确测定。

而气压计法正好与压差计法相反，测定比较简单迅速，但要测算出位能并进行大气压力变化的校正，计算较麻烦；如测点未选在已知标高处，将带来位能计算误差。

随着能精确测定井下空气压力的通风测定仪表的研制成功，选用气压计法对全矿井进行较精确的通风阻力测定已成为可能。

为此，本次通风阻力测定采用气压计逐点测定法。

其原理是将井下各测段空气看作是不可压缩理想气体，，采用流体力学中的伯努利方程计算测段通风阻力。

五、测定人员组成与分工

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测定报告续页

报告编号：

第页共页

分3个测定小组进行。

地面组1人监测并记录大气压力的变化；井下分南北两翼2个小组，每个小组4人分别进行巷道断面测量、空气干、湿温度读取、测点静压差读取、风速测定，并对上述基础参数进行记录。

六、使用仪器设备一览表

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

1

矿井多功能通风参数测定仪

JFY-1

±1hpa

±1mmH2O

2

矿井多功能通风参数测定仪

JFY-1

±1hpa

±1mmH2O

3

空气干、湿温度计

DHM2

±0.8℃

±3%RH

4

秒表

PC2008

0.1级

5

中速风表1

DFA-2

1.0级

0408494

6

2

DFA-2

1.0级

0402199

7

微速风表

DFA-3

1.0级

0405041

8

5米卷尺

2.0级

9

七、选择测定线路及布置测点

测点的设置原则是：

（1）测点的压差应不小于1~2毫米水柱，不大于测定仪器的量程。

（2）测点应尽可能避免靠近井筒和主要风门，以减少井筒提升

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测定报告续页

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第页共页

和风门开启时的影响。

（3）井巷通风阻力系数测定时，在风流分支、汇合、转弯、扩大或缩小等局部阻力物前布置的测点，与局部阻力物的距离不得小于巷宽的3倍；在局部阻力物后，不得小于巷宽的8~12倍。

为了计算井巷风阻，应在风流分支、汇合处和较大的集中漏风点前

后布置测点。

（4）测点前后3米长的地段内，应该使支架保持完好，没有堆积物。

（5）用气压计法测定时，测点应尽可能选在测量标高点附近。

（6）测点沿风流方向应依次编号。

测定路线的选择原则为：

能够反映矿井通风系统特征的最长通风路线作为主要测定路线，如其中有采、掘工作面等。

其它通风路线则列为辅测路线。

根据目前该矿的生产布局，南北两翼各选择1条最长通风阻力路线（见图1、图2中北翼1→2→3→4→10→11→12→13和南翼5→6→7→8→9→11→12→13）进行全面测定；与此同时，对1条主要角联分支（见图1、图2中的3→14→7）也进行了测定。

八、测定步骤

1.测定前的准备

1）确保仪器性能完好

2）测定人员预先熟悉测定路线

2.现场测定

检验机构名称

测定报告续页

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第页共页

1）定基准点

将2台气压计同时在基准点（一般在进风井口或井底）读数，并记下读数时间。

2）测定

将一台气压计留在基准点，每隔5min记录1次气压（或压差）值，作为大气压力校正用；另一台按事先拟定的测点逐点测定气压（或压差）、同时测定测段巷道断面、风速、空气温度等参数，直至测定完毕，回到基准点，如两台气压计读数仍相等或读数差与定基准点时相等，表明仪器性能良好，测定的气压数据可靠。

3.数据处理

按照公式计算各项参数及指标，如经计算发现有些数据有明显错误或误差较大时，应重新测定。

4.报告编制

根据计算结果，分析矿井通风系统现状，提出需要改进的意见或建议，编制客观、完整的矿井通风阻力测定报告。

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第三节通风阻力测定计算理论依据

一、空气密度计算依据

1.干、湿球温度下空气的饱和水蒸汽压

由干、湿温度读数查表。

2.矿井空气的实际水蒸汽压

Pv=φPs

φ——相对湿度，%

Ps——湿空气的饱和水蒸汽分压，pa

3.空气相对湿度

由干、湿温度读数查表。

4.空气密度

ρ——空气密度,kg/m3

P——绝对静压,pa

td——空气干温度℃

φ——相对湿度，%

Ps——温度为td时饱和水蒸气的分压力，pa。

二、巷道断面积和周长计算依据

测点巷道断面积和周长计算公式如下：

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矩形：

S=HBU=2（H+B）

H——巷高　m;　　　　B——巷宽m;

S——巷道面积，m2；U——巷道周长，m；

半圆拱：

H——巷高　m;　　　　B——底宽m;

梯形：

S=HB

H——巷高　m;　　　　B——中宽m;

三、风量计算依据

1.断面修正系数

2.风量Q

Q——风量m3/s

V——风速m/s

S——巷道断面积m2

四、压力参数计算依据

定好基准点后直接用多功能通风参数仪读数取。

1.测点动压

hvi=ρivi2/2

hvi——i点空气动压，pa

ρi——i点空气密度kg/m3

Vi——i点前（后）巷道中风流速度，m/s

2.测段位压差

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Hzi=

Hzi——i，j两点间测段位压差，pa

ρi——i点空气密度kg/m3

ρj——j点空气密度kg/m3

Zi——i点标高m

Zj——j点标高m

g——重力加速度，取9.81m/s2

3.通风阻力

hij——i，j两点间通风阻力pa

∆Pi——i点静压差pa

∆Pj——j点静压差pa

∆Poi——在i点测压时，基准点静压差pa

∆Poj——在j点测压时，基准点静压差pa

五、通风阻力计算依据

1.两测点间风阻

=hij/Qij2，

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Rij——i，j两点间巷道风阻N•s2/m8

hij意义同前述。

Qij——i，j两点间巷道风量m3/s

2.两测点间标准风阻

R0ij=1.2Rij/ρij

R0ij——i，j两点间巷道风阻，N•s2/m8

ρij——i，j两点间巷道空气平均密度，kg/m3

ρij=（ρi+ρj）/2

3.巷道百米标准风阻

R100ij=100R0ij/Lij

R100ij——i，j两点间巷道百米标准风阻，N•s2/m8

Lij——i，j两点间巷道长度，m

4.巷道摩擦阻力系数

αij=RijS3/LijU

αij——i，j两点间巷道摩擦阻力系数，N•s2/m4

5.矿井总阻力

矿井总阻力为各测段通风阻力之和，即H=∑hij

6.等积孔

检验机构名称

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A——等积孔m2

H——矿井通风总阻力pa

Q——矿井主要通风机总排风量m3/s

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第四节通风阻力测定数据及计算

一、通风系统测定线路测定数据及计算

1.通风阻力测定原始记录表

见附表。

2.测定数据计算表

见附表。

3.阻力测定参数汇总表

见附表。

二、矿井等积孔的计算

矿井等积孔

=1.19×

=1.62（m2）

三、测定误差检验

在测定过程中，由于各种人为因素和仪器精密度的影响，难免存在一定的测量误差，产生误差的原因基本有以下几种：

（1）任何仪器都有一定的测定精度，从而导致一定的测定误差。

（2）测定过程中的读数误差。

（3）由矿方提供的测点标高、测段长度等有一定误差。

尤其是测点标高对测定结果影响较大。

（4）测点测定时间与基点测定时间的不同时性，导致气压校正误差。

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（5）测定过程中井下采掘通风（特别是风门的开关）的变化等也会产生一定的影响。

1.矿井自然风压

Hn=Σρijzij

Hn——矿井自然风压，Pa，帮助通风时为正，反之为负;

zij——i，j两点间巷道标高差，m；

ρij意义同前述。

2.矿井系统的阻力

矿井通风系统总阻力为各测段通风阻力之和，即H=∑hij

3.矿井通风系统的测定误差计算

δ=

×100%

δ——阻力测定误差；%

H——测定的矿井通风总阻力Pa；

Hs——通风机风硐测压点静压，也即风机房水柱计读数，Pa；

Hv——通风机风硐测压点动压，Pa；

对最大阻力路线测定误差计算如下表：

矿井通风系统的测定误差表

序号

项目

单位

测定线路

备注

1

累计测定阻力

Pa

1401.02

2

自然风压

Pa

-2.56

3

风硐内动压

Pa

27.08

4

风机房水柱计读数

Pa

1402.83

5

阻力测算值

Pa

1373.19

6

系统测定误差

%

1.99

检验机构名称

测定报告续页

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由阻力测定数据计算表可知，南北2条主要测定路线的通风总阻力分别为1401.02Pa和1358.75Pa，两者相差不大。

由于主斜井口与副立井口的标高不一样，所以两条测定路线的自然风压不相等，由此带来两条测定路线的通风总阻力也不一样。

综上所述，本次通风阻力测定误差较小，测定结果满足要求。

4.通风系统阻力分布状况

北翼通风系统阻力分布状况见下表：

区段

测点

通风阻力（Pa）

占北翼总阻力的

百分比（%）

进风段

1～2

67.99

5.01

用风段

2～4

423.29

31.15

回风段

4～13

867.47

63.84

测定线路总阻力

1～13

1358.75

100

南翼通风系统阻力分布状况见下表：

区段

测点

通风阻力（Pa）

占南翼总阻力的

百分比（%）

进风段

5～7

110.76

7.91

用风段

7～9

541.67

38.66

回风段

9～13

748.59

53.43

测定线路总阻力

5～13

1401.02

100

检验机构名称

测定报告续页

报告编号：

第页共页

第五节通风系统现状评价

通过本次矿井通风阻力测定，对该矿通风系统现状分析如下：

1、由附表可见，该矿通风阻力分布比较合理，没有出现明显的高阻力段；阻力测定路线上所有巷道的风速均符合《煤矿安全规程》的要求；低瓦斯矿井矿井布置2进2回4条集中上下山，通风系统较合理。

2、矿井外部漏风分析

由附表可得，该矿外部漏风率为（50.98-48.82）/50.98=4.24%，可见该矿地面防爆门和行人风门密封性能良好，风硐施工质量较好，所以外部漏风较小。

该矿回风斜井不作为辅助运输井，满足《煤矿安全规程》规定的外部漏风率不大于5%的要求。

3、该矿通风系统较简单，井下目前有1处串联通风，采掘工作面风量充足，掘进工作面没有循环通风现象。

因此，总体看该矿通风系统稳定可靠。

4、由附表知,山西大远煤业有限公司矿井通风等积孔为1.62m2,矿井通风难易程度属于中等。

该矿FBCDZ-8-№22型轴流式风机和配套电机还有剩余能力可用，因此，目前通风系统能满足井下生产的通风需要。

5、目前大远煤业有限公司正进行有关巷道的扩巷工作，建议抓紧此项工作，使井下通风系统更顺畅，通风阻力更小。

6、建议该矿应加强主要通风机房对矿井通风阻力的监测监控工作。

目前主要通风机房由通风机在线监测系统和“U”型水柱计同时监控通风风压，但两者的读数分别为143mmH2O（即1402.83Pa）和1380Pa，有一定的误差。

建议要定期对通风机在线监测系统的负压传感器进行检修和校正，以确保连续、正确地监测矿井通风系统的变化。

7、主、副井之间的联络巷（3→14→7）为角联分支，建议该矿要注意其旁侧分支的通风风阻变化，防止角联分支风流方向的不稳定对矿井通风系统带来的不利影响。

8、目前该矿南北两翼生产不均匀，风量分配相对集中于南翼，为此，在北翼总回风巷中人为设置了调节风门，增加了通风阻力。

建议该矿今后安排生产尽可能做到两翼均衡，使风量尽可能实现自然分配，降低矿井通风阻力，提高通风系统的可靠性。

检验机构名称

测定报告续页

报告编号：

第页共页

通风阻力测定原始记录表

测点序号

测点名称

断面

形状

支护

方式

标高

测风断面

测点

气压差

基点

气压差

风表平均表速

干温度

湿温度

备注

净高

宽度

m

m

m

mmH2O

mmH2O

m/min

℃

℃

1

副斜井地面

1464

-0.5

-1

0

23

14.8

2B

副斜井底

半圆拱

锚喷

1207.6

3.8

4.6

257.2

-0.5

119

15

12.2

中速表1

2A

半圆拱

锚喷

3.12

3.5

64

微速表

3B

副斜井底联络巷口

半圆拱

锚喷

1207.4

2.95

4.05

255.1

-1.5

148

15

12.4

微速表

3A

半圆拱

锚喷

3.5

3.84

11.5

微速表

4

北翼掘进回风口

半圆拱

砌碹

1263.4

2.8

3.25

153.8

-1.8

137

14.2

12.6

中速表1

5

主斜井地面

1473.5

-7.7

-1.6

0

23

14.4

6

中央变电所进风口

半圆拱

锚喷

1218.6

2.9

3.9

245

-1.2

111

18.8

14

中速表2

7A

主斜井底

半圆拱

锚喷

1211.4

2.65

3.85

251.4

0.7

122

16

13

中速表1

7B

半圆拱

锚喷

2.85

3.4

133.5

中速表1

8A

1201采煤工作面回风口

矩形

工字钢

1207.3

2.3

3.4

226

-1.4

124

18.6

14.4

中速表2

8B

半圆拱

锚喷

3.4

3.9

58.5

中速表2

9A

备用工作面回风口

梯形

工字钢

1267.2

2.15

1.95

134.7

-1.8

288

18.2

16.2

中速表2

9B

梯形

工字钢

2.26

2

143

中速表2

10

北翼回风上山上口

矩形

锚喷

1405

3

3.25

-6.3

-0.9

118

11.8

11.4

中速表1

11A

南北两翼回风汇合口

矩形

工字钢

1462.5

2.4

2.95

-75

-1.5

271

12.2

11.8

中速表1

11B

矩形

工字钢

2.45

3.02

161

中速表1

12

风硐口

矩形

锚喷

1475

3.1

4.1

-153.8

-1.2

246

11.2

11

中速表1

13

主要通风机进风口

矩形

锚喷

1480.2

2.6

2.85

-162.4

-1.3

458

11.2

11

中速表1

14A

主斜井底联络巷口

半圆拱

锚喷

1204.6

3.48

3.5

260

-0.9

79.5

15.2

14.6

微速表

14B

半圆拱

锚喷

2.8

3.15

197.5

微速表

检验机构名称

测定报告续页

报告编号：

第页共页

阻力测定数据计算表

测点序号

相对湿度

空气密度

断面积

周长

断面校正系数

风速

风量

动压

%

kg/m3

m2

m

/

m/s

m3/s

Pa

1

37

1.0018

0

0

0

2B

71

1.0602

14.752

14.749

1

1.984

29.27

2.087

2A

9.1725

11.63

1

0.61

5.595

0.197

3B

75

1.0599

9.7432

11.986

1

2.437

23.74

3.147

3A

11.418

12.976

1

0.256

2.919

0.035

4

85

1.0508

7.538

10.543

1

2.265

17.08

2.696

5

36

1.001

0

0

0

6

61

1.0449

8.437

11.154

1

1.997

16.85

2.085

7A

71

1.0558

7.372

10.426

1

2.031

14.97

2.178

7B

7.218

10.317

1

2.211

15.96

2.581

8A

63

1.0434

7.42

11.4

1

2.213

16.42

2.556

8B

11.187

12.844

1

1.125

12.59

0.66

9A

82

1.0342

3.793

8.101

1

4.939

18.73

12.61

9B

4.12

8.444

1

2.529

10.42

3.307

10

95

1.0405

9.35

12.5

1

1.969

18.41

2.017

11A

95

1.0308

6.68

10.7

1

4.356

29.1

9.778

11B

6.999

10.94

1

2.64

18.47

3.591

12

96

1.0249

12.31

14.4

1

3.966

48.82

8.059

13

96

1.0239

7.01

10.9

1

7.273

50.98

27.08

14A

95

1.0598

11.78

13.96

1

0.715

8.418

1.21

14B

7.329

10.395

1

1.511

11.07

28.46

注：

表中中速风表1的真风速=平均表风速×0.936/60+0