矿井通风系统能力核定报告.docx

矿井通风系统能力核定报告.docx

《矿井通风系统能力核定报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井通风系统能力核定报告.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

矿井通风系统能力核定报告

2012年东笋矿二号井

通风能力核定报告

（2012年度）

矿井名称（公章）：

矿井技术负责人（签字）：

矿长（签字）：

编制日期：

2012年10月5日

一、矿井通风概况………………………………………………………………………………………………1

（一）通风方式，通风方法，进、回风井筒数量及风量，矿井需要风量、实际风量、有效风量…….1

（二）采区巷道布置情况，采区主要进回风量及用风地点布置情况..............................1

（三）矿井瓦斯等级，瓦斯和二氧化碳的绝对、相对涌出量....................................1

（四）主扇型号，电机功率，叶片角度，运行参数，风量，风压，通风阻力，等积孔..............1

（五）各主扇担负区域。

主扇担负区域各层别、采区可采储量和可布置工作面数量情况............1

（六）矿井上年度实际产量，矿井设计能力..................................................1

二、矿井需风量计算......................................................................1

（一）矿井风量计算原则..................................................................1

（二）采煤工作面实际需要风量计算.........................................................2

（三）采煤工作面实际需要风量具体计算....................................................5

（四）掘进工作面实际需要风量计算........................................................8

（五）硐室需要风量计算...................................................................11

三、矿井通风能力计算...................................................................14

四、矿井通风能力验证...................................................................16

五、矿井通风能力确定...................................................................18

六、问题与建议.........................................................................19

一、矿井通风概况

（一）通风方式，通风方法，进、回风井筒数量及风量，矿井需要风量、实际风量、有效风量

矿井通风系单一系统，采用中央并列抽出式全负压通风。

矿井有三个井筒，即提升主井、皮带机井和副井，副井、皮带机井为进风，总进风量为3959m3/min；主井系回风，总回风量为4173m3/min；主扇实际排风量4343m3/min；矿井负压为3200Pa。

矿井需要风量3672m3/min，实际进风量3959m3/min，矿井有效风量3444m3/min。

（二）采区巷道布置情况，采区主要进回风量及用风地点布置情况

矿井具有完整且独立的通风系统，采掘工作面均实现独立通风。

目前采区布置有2202综采工作面、2406综采工作面、四煤三阶段皮带下山掘进面、2203回风巷掘进面、2407回风巷掘进面，2203进风巷掘进面同时生产，无备用工作面。

井下所有用风地点为：

2202综采工作面、2406综采工作面、四煤三阶段皮带下山掘进面、2203回风巷掘进面，2407回风巷掘进面，2203进风巷掘进面、中央变电所、井下绞车房、消防材料库、炸药库、采区变电所（17#）、综掘移变、中部水仓等。

（三）矿井瓦斯等级，瓦斯和二氧化碳的绝对、相对涌出量

矿井历年来瓦斯等级鉴定均为低瓦斯矿井，2012年度矿井瓦斯等级鉴定绝对瓦斯涌出量2.03m3/min，相对瓦斯涌出量为2.99m3/t，二氧化碳绝对涌出量为3.38m3/min，相对涌出量为4.98m3/t，为瓦斯矿井。

（四）主扇型号，电机功率，叶片角度，运行参数，风量，风压，通风阻力，等积孔

矿井主要通风机型号为FBCDZ№20/2×200轴流式通风机，在用和备用各一台，风机转数为987r/min，配套电动机的型号为YBF40M2-6，功率为2×200KW，主扇铭牌风量2760-6300m3/min，风机额定静压为1600-4500Pa，目前矿井负压为3200Pa，等积孔为1.52m2。

（五）各主扇担负区域。

主扇担负区域各层别、采区可采储量和可布置工作面数量情况

主扇担负矿井二、四煤采区的通风，采区可采储量150万吨，布置2个工作面和4个掘进面。

（六）矿井上年度实际产量，矿井设计能力

矿井上年度因采掘严重失调，实际产量只有16万吨，矿井技改设计能力30万吨。

二、矿井需要风量计算

（一）矿井风量计算原则

根据矿井采掘作业计划，矿井正常生产时可布置2个采煤工作面，1个备用采煤工作面，4个掘进工作面。

此外，井下有7个独立通风的硐室。

本计算以此布置确定矿井的需风量。

按照《煤矿安全规程》第103条和AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》，结合该矿矿井实际情况，需风量按下列要求分别计算，并选取最大值：

1.按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算，各地点的实际需要风量，必须使该地点的风流中的瓦斯、二氧化碳、氢气和其他有害气体的浓度、风速以及温度、每人供风量符合《煤矿安全规程》的有关规定。

2.矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其他用风巷道等用风地点分别进行计算，包括按规定配备的备用工作面需要风量，现有通风系统应保证各用风地点稳定可靠供风。

Qra≥（∑Qcf＋∑Qhf＋∑Qur＋∑Qsc＋∑Qrl）·kaq

式中：

Qra—矿井需要风量,m3/min；

Qcf—采煤工作面实际需要风量，m3/min；

Qhf—掘进工作面实际需要风量，m3/min；

Qur—硐室实际需要风量，m3/min；

Qsc—备用工作面实际需要风量，m3/min；

Qrl—其他用风巷道实际需要风量，m3/min；

kaq—矿井通风需风系数（抽出式kaq取1.15-1.20,压入式kaq取1.25-1.30）。

（二）采煤工作面实际需要风量的计算

1、采煤工作面实际需要风量的计算依据

（1）按气象条件计算

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１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，m2；

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。

表1采煤工作面进风流气温与对应风速

采煤工作面进风流气温

（℃）

采煤工作面风速

（m·s-1）

＜20

1.0

20～23

1.0～1.5

23～26

1.5～1.8

表2kch—采煤工作面采高调整系数

采高（m）

＜2.0

2.0～2.5

＞2.5及放顶煤面

系数（kch）

1.0

1.1

1.2

表3kcl—采煤工作面长度调整系数

采煤工作面长度（m）

长度风量调整系数（kcl）

＜15

0.8

15～80

0.8～0.9

80～120

1.0

120～150

1.1

150～180

1.2

＞180

1.30～1.40

（2）按照瓦斯涌出量计算

Qcf=100·qcg·kcg

式中：

qcg—采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算；

kcg—采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值；

100—按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1％的换算系数。

（3）按照二氧化碳涌出量计算

Qcf=67·qcc·kcc

式中：

qcc—采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；

kcc—采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；

67—按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5％的换算系数。

（4）按炸药量计算

①、一级煤矿许用炸药

Qcf≥25Acf

②、二、三级煤矿许用炸药

Qcf≥10Acf

式中：

Acf—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg；

25—每千克一级煤矿许用炸药需风量，m3/min；

10—每千克二、三级煤矿许用炸药需风量，m3/min。

（5）按工作人员数量验算

Qcf≥4Ncf

式中：

Ncf—采煤工作面同时工作的最多人数，人；

4—每人需风量，m3/min。

（6）按风速进行验算

①、验算最小风量

Qcf≥60×0.25Scb

Scb=lcb×hcf×70%

②、验算最大风量

Qcf≤60×4.0Scs

Scs=lcs×hcf×70%

③、综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，验算最大风量

Qcf≤60×5.0Scs

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；

5.0—采煤工作面允许的最大风速，m/s。

2、备用工作面实际需要风量，应满足瓦斯、二氧化碳、气象条件等规定计算的风量，且最少不应低于采煤工作面实际需要风量的50%。

3、布置有专用排瓦斯巷的采煤工作面实际需要风量计算。

Qcf=Qcr+Qcd

Qcr=100·qgr·kcg

Qcd=40·qgd·kcg

式中：

Qcr—采煤工作面回风巷需要风量，m3/min；

Qcd—采煤工作面专用排瓦斯巷需要风量，m3/min；

qgr—采煤工作面回风巷的排瓦斯量，m3/min；

qgd—采煤工作面专用排瓦斯巷的风排瓦斯量，m3/min；

40—专用排瓦斯巷回风流中的瓦斯浓度不应超过2.5%的换算系数。

（三）采煤工作面实际需要风量具体计算

1、2202工作面实际需要风量计算

面长参数

采高参数

温度与风速

面长

调整系数（kcl）

采高

调整系数（kch）

进风温度

风速（vcf）

120m

1.1

2．0m

1.1

26℃

1.8m/s

最大控顶距（lcb）

最小控顶距（lCS）

CH4涌出量（qcg）

CH4系数

（kcg）

CO2涌出量

（qcc）

CO2系数

（kcc）

4.2m

3.6m

0.76m3/min

1.25

0.95m3/min

1.2

工作人数

（Ncf）

炸药消耗量（Acf）

炸药类别

采煤工艺

备注

22

/

/

综采

（1）按气象条件计算

Qcf=60×70%×vcf×Scf×kch×kcl

=60×70%×1.8×5.46×1.1×1.1

=499m3/min；

式中，Scf=（4.2×2.0+3.6×2.0）÷2×70%=5.46m2

（2）按照瓦斯涌出量计算

Qcf=100·qcg·kcg

=100×0.76×1.25

=95m3/min

（3）按照二氧化碳涌出量计算

Qcf=67·qcc·kcc

=67×0.95×1.2=76m3/min

（4）按炸药量计算

Qcf≥10Acf＝10×0＝0m3/min

（5）按工作人员数量验算

选取上述计算最大值

Qcf≥4Ncf

499≥4×22=88m3/min

即每个工作人员供风量满足要求。

（6）按风速进行验算

选取上述计算最大值

①验算最小风量：

Qcf≥60×0.25Scb

499≥60×0.25×（4.2×2.0×70%）=88m3/min

②验算最大风量：

Qcf≤60×4.0Scs

499≤60×4.0×（3.6×2.0×70%）=1210m3/min

③综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，验算最大风量

Qcf≤60×5.0Scs

499≤60×5.0Scs＝60×5.0×3.6×2.0×70%＝1512m3/min

即风速符合要求。

根据以上计算，2202采煤工作面需风量确定为499m3/min。

2、2406工作面实际需要风量计算

面长参数

采高参数

温度与风速

面长

调整系数（kcl）

采高

调整系数（kch）

进风温度

风速（vcf）

120m

1.1

1.4m

1.0

26℃

1.8m/s

最大控顶距（lcb）

最小控顶距（lCS）

CH4涌出量（qcg）

CH4系数

（kcg）

CO2涌出量

（qcc）

CO2系数

（kcc）

4.2m

3.6m

0.81m3/min

1.25

1.01m3/min

1.2

工作人数

（Ncf）

炸药消耗量（Acf）

炸药类别

采煤工艺

备注

22

/

/

综采

（1）按气象条件计算

Qcf=60×70%×vcf×Scf×kch×kcl

=60×70%×1.8×3.83×1.0×1.1

=319m3/min；

式中，Scf=（4.2×1.4+3.6×1.4）÷2×70%

=3.83m2

（2）按照瓦斯涌出量计算

Qcf=100·qcg·kcg

=100×0.81×1.25

=101m3/min

（3）按照二氧化碳涌出量计算

Qcf=67·qcc·kcc

=67×1.01×1.2

=81m3/min

（4）按炸药量计算

Qcf≥10Acf＝10×0＝0m3/min

（5）按工作人员数量验算

选取上述计算最大值

Qcf≥4Ncf

319≥4×22=88m3/min

即每个工作人员供风量满足要求。

（6）按风速进行验算

选取上述计算最大值

①验算最小风量：

Qcf≥60×0.25Scb

319≥60×0.25×（4.2×1.4×70%）=61.7m3/min

②验算最大风量：

Qcf≤60×4.0Scs

366≤60×4.0×（3.6×1.4×70%）=846.7m3/min

③综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，验算最大风量

Qcf≤60×5.0Scs

319≤60×5.0Scs＝60×5.0×3.6×1.4×70%＝1234.8m3/min

即风速符合要求。

根据以上计算，2406采煤工作面需风量确定为319m3/min。

3、备用采面风量计算

备用采面风量为采煤工作面最大需风量的50%，则有：

Qsc=Q2201采面÷2

=499÷2

=250m3/min

经以上计算，矿井采煤工作面总的需要风量为：

∑Qcf=Q2202采面+Q2406采面+Qsc

=499+319+250

=1068m3/min

（四）掘进工作面实际需要风量的计算

每个掘进工作面实际需要风量，应按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

1、按照瓦斯涌出量计算

Qhf=100×qhg×khg

式中：

qhg—掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min，抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算；

khg—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值；

100—按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1％的换算系数。

因此该矿掘进工作面的需要风量分别为：

Q四煤三阶段皮带下山掘进面＝100×qhg×khg

＝100×0.15×（0.20÷0.15）

＝20m3/min

Q2407回风巷掘进面＝100×qhg×khg

＝100×0.15×（0.20÷0.15）

＝20m3/min

Q2203回风巷掘进面＝100×qhg×khg

＝100×0.15×（0.20÷0.15）

＝20m3/min

Q2203进风巷掘进面＝100×qhg×khg

＝100×0.15×（0.20÷0.15）

＝20m3/min

2、按照二氧化碳涌出量计算

Qhf=67×qhc×khc

式中：

qhc—掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；

khc—掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；

67—按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5％的换算系数。

因此该矿掘进工作面的需要风量分别为：

Q四煤三阶段皮带下山掘进面＝67×qhc×khc

＝67×0.15×（0.20÷0.15）

＝13m3/min

Q2407回风巷掘进面＝67×qhc×khc

＝67×0.15×（0.20÷0.15）

＝13m3/min

Q2203回风巷掘进面＝67×qhc×khc

＝67×0.15×（0.20÷0.15）

＝13m3/min

Q2203进风巷掘进面＝67×qhc×khc

＝67×0.15×（0.20÷0.15）

＝13m3/min

3、按炸药量计算

我矿四个掘进面均为综掘机掘进，无炸药量计算。

4、按局部通风机实际吸风量计算

a）无瓦斯涌出的岩巷

Qhf=Qaf×I+60×0.15Shd

b）有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷

Qhf=Qaf×I+60×0.25Shd

式中：

Qaf——局部通风机实际吸风量，m3/min；

I——掘进工作面同时通风的局部通风机台数；

0.15——无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速；

0.25——有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷允许的最低风速；

Shd——局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，m2。

我矿四个掘进面均为半煤岩巷，均使用2×11KW的局扇，经实测Qaf=260m3/min，因此该矿掘进工作面需要风量分别为：

Q四煤三阶段皮带下山掘进面＝Qaf×I+60×0.25Shd

＝260×1+60×0.25×10.8

＝422m3/min

Q2203回风巷掘进面＝Qaf×I+60×0.25Shd

＝260×1+60×0.25×10.8

＝422　m3/min

Q2407回风巷掘进面＝Qaf×I+60×0.25Shd

＝260×1+60×0.25×10.8

＝422　m3/min

Q2406进风巷掘进面＝Qaf×I+60×0.25Shd

＝260×1+60×0.25×10.8

＝422　m3/min

通过以上按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、爆破后的有害气体产生量以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行计算比较后确定：

Q四煤三阶段皮带下山掘进面＝422m3/min

Q2203回风巷掘进面＝422m3/min

Q2407回风巷掘进面＝422m3/min

Q2203进风巷掘进面＝422m3/min

5、按工作人员数量验算

Qaf≥4Nhf

式中：

Nhf——掘进工作面同时工作的最多人数，10人。

Q四煤三阶段皮带下山掘进面＝260＞4Nhf＝4×10＝40m3/min

Q2203回风巷掘进面＝260＞4Nhf＝4×10＝40m3/min

Q2407回风巷掘进面＝260＞4Nhf＝4×10＝40m3/min

Q2203进风巷掘进面＝260＞4Nhf＝4×10＝40m3/min

6、按风速进行验算

a）验算最小风量

按无瓦斯涌出的岩巷：

Qaf≥60×0.15Shf

按有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷

Qaf≥60×0.25Shf

东笋矿现掘进面为半煤岩巷，则有：

Q四煤三阶段皮带下山掘进面＝260＞60×0.25Shf＝60×0.25×10.8=162m3/min

Q2203回风巷掘进面＝260＞60×0.25Shf＝60×0.25×10.8＝162m3/min

Q2407回风巷掘进面＝260＞60×0.25Shf＝60×0.25×10.8＝162m3/min

Q2203进风巷掘进面＝260＞60×0.25Shf＝60×0.25×10.8＝162m3/min

b）验算最大风量

Qaf≤60×4.0Shf

式中：

Shf——掘进工作面巷道的净断面积，10.8m2。

Q四煤三阶段皮带下山掘进面＝260＜60×4.0Shf=60×4.0×10.8=2592m3/min

Q2203回风巷掘进面＝260＜60×4.0Shf＝60×4.0×10.8＝2592m3/min

Q2407回风巷掘进面＝260＜60×4.0Shf＝60×4.0×10.8＝2592m3/min

Q2203进风巷掘进面＝260＜60×4.0Shf＝60×4.0×10.8＝2592m3/min

通过以上验算匀符合规定要求，因此该矿掘进工作面总需要风量为：

Qhf＝Q四煤三阶段皮带下山掘进面+Q2203回风巷掘进面+Q2407回风巷掘进面+Q2203进风巷掘进面

＝422+422+422+422＝1688m3/min

（五）硐室需要风量计算

1、爆破材料库需要风量计算：

Qem＝4V/60＝0.07V＝0.07×410＝29m3/min

式中：

Qem—井下爆炸材料库需要风量，m3/min；

V—井下爆炸材料库的体积，东笋矿井下炸药库的体积为38×10.8＝410m3

4—井下爆炸材料库内空气每小时更换次数。

但大型爆破材料库不应小于100m3/min，中、小型爆破材料库不应小于60m3/min。

因此，我矿井下炸药库需要风量为Qem=60m3/min。

2、充电硐室需要风量计算：

该矿井下无充电硐室。

3、机电硐室需要风量计算：

发热量大的机电硐室为中央变电所,应按照硐室中运行的机电设备发

量进行计算

=

=77m3/min

式中：

——机电硐室的需要风量，m3/min；

——机电硐室中运转的电动机（或变压器）总功率取305kW；

——机电硐室发热系数，参照表4，取

=0.02；

——空气密度，一般取

=1.20kg/m3；

——空气的定压比热，一般可取

=1.0006KJ/（kg·K）；

——机电硐室的进、回风流的温度差取