矿井通风能力核定.docx
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矿井通风能力核定
通风能力核定
一、通风概况
（一）、通风方式及方法
矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式
（二）、进回风井数量及风量
矿井现有三个进风井，即副斜井、行人斜井（回风井）、回风井、安全出口，一个回风井。
回风井、副斜井、安全出口进风风量为1805m3/min，其中3#煤进风量为600m3/min，9#煤进风量为1104m3/min，15#煤进风量为520m3/min，风井回风风量为2153m3/min。
（三）、矿井需要风量、实际风量、有效风量
目前9#煤总进风量为530m3/min，总回风量为1104m3/min，3#煤层进风量为450m3/min，回风量为500m3/min。
（四）、瓦斯等级、瓦斯绝对涌出量
根据河南理工大学出具的《开采煤层瓦斯涌出量预测报告》矿井在开采9#煤层时的绝对瓦斯涌出量为1.96m3/min，为高瓦斯矿井。
（五）、主要通风设备及运行参数，风量，风压，通风阻力，等积孔。
行人斜井安装有两台FBCDZ—No16型主要通风机，一台工作，一台备用，均由山西省运城鸿安风机有限公司生产，电机型号为YBF280—6，额定功率2×55KW，转速为980r/min。
现运行风机排风量1800—2500m3/min，静压为1000Pa，等积孔为1.45m2
（六）、分区通风情况
矿井目前井下有9#轨道巷掘进工作面、9#胶带巷掘进工作面（向左）掘进工作面、主副斜井掘进工作面，行人斜井负担矿井的全部回风任务。
井下运输进风，回风大巷回风。
二、计算过程及结果
（一）、矿井需要风量计算
矿井现有三个掘进工作面，分别为9#轨道巷掘进工作面、9#胶带巷掘进工作面、主副斜井联络巷掘进工作面，在核定通风能力计算矿井需风量时，考虑到矿井的实际建设情况。
1、主副斜井联络巷掘进工作面需要风量计算
（1）、按瓦斯绝对涌出量计算
Q掘=100×qCH4×K掘通=100×1.5×1.75=262.5m³/min
式中：
Q掘-单个掘进工作面需风量，m³/min
qCH4—瓦斯涌出量为1.5m³/min，
K掘通--瓦斯涌出不均衡通风系数，1.75通风部提供。
（2）、按二氧化碳实际涌出量计算
Q掘=100×qCO2×K掘通=100×0.15×1=115m³/min
式中：
Q掘-单个掘进工作面需风量，m³/min
qCO2—根据现场实际涌出量为0.15m³/min。
K掘通—二氧化碳涌出不均衡通风系数，1通风部提供。
（3）、按掘进工作面同时作业人数计算需要风量：
按每人供风≮4m³/min计算：
Q掘＞4N=4×61=244（m³/min）
式中：
N—掘进工作面最多人数，综合取61人。
（4）、按风速进行验算:
岩巷掘进最低风量:
Q煤掘＞60×0.25×S掘=60×0.25×14.48=217.2m³/min，Q掘=320m³/min＞271.2m³/min
岩巷掘进最高风量:
Q煤掘＜60×4.0×S掘=60X4X14.48=3475.2m³/min，Q掘=320m³/min＜3475.2m³/min
式中：
Q煤掘-掘进工作面需风量，m³/min
S掘=掘进工作面最大断面积
2、9#胶带巷掘进工作面需要风量计算
（1）、按瓦斯绝对涌出量计算
Q掘=100×qCH4×K掘通=100×1.2×1.75=210m³/min
式中：
Q掘-单个掘进工作面需风量，m³/min
qCH4—根据现场实际瓦斯涌出量为1.2m³/min，
K掘通--瓦斯涌出不均衡通风系数，1.75通风部提供。
（2）、按二氧化碳实际涌出量计算
Q掘=100×qCO2×K掘通=100×0.126×1=12.6m³/min
式中：
Q掘-单个掘进工作面需风量，m³/min
qCO2—根据现场实际涌出量为0.126m³/min。
K掘通—二氧化碳涌出不均衡通风系数，1通风部提供。
（3）、按掘进工作面同时作业人数计算需要风量：
按每人供风≮4m³/min计算：
Q掘＞4N=4×61=244（m³/min）
式中：
N—掘进工作面最多人数，综合取61人。
（4）、按炸药量计算需要风量
Q掘＞10×A=10X30=300（m³/min）
式中：
10-每千克三级煤矿许用炸药需风量，m³/min
A-掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg
（5）、按局部通风机实际吸风量计算需要风量
选用1台2X11KW风机向工作面供风，一台备用。
吸风量为320m³/min，根据巷道延伸长度，核算风量漏风率，避免出现工作面供风不足等现象。
Q掘=Q扇×Ii+60×0.25S掘=320X1+60X0.25X10.82=482.3m³/min
式中：
Q掘-局部通风机安装地点巷道需要风量，10.82m³/min
Q扇-局部通风机实际吸风量，取320m³/min
0.25-岩巷的允许最低风速
Ii-掘进工作面同时通风的局部通风机台数（Ii≤2）
S配-局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，㎡。
（6）、按风速进行验算:
岩巷掘进最低风量:
Q煤掘＞60×0.25×S掘=60×0.25×12.22=183.3m³/min，Q掘=320m³/min＞183.3m³/min
岩巷掘进最高风量:
Q煤掘＜60×4.0×S掘=60X4X12.22=2932.8m³/min，Q掘=320m³/min＜2932.8m³/min
式中：
Q煤掘-掘进工作面需风量，m³/min
S掘=掘进工作面最大断面积
3、9#胶带巷向左掘进工作面需要风量计算
⑴.按瓦斯绝对涌出量计算
Q掘=100×qCH4×K掘通=100×0.63×1.75=110m³/min
式中：
Q掘-单个掘进工作面需风量，m³/min
qCH4—根据初设资料瓦斯绝对涌出量为0.63m³/min，现场取0.63m³/min.
K掘通—二氧化碳涌出不均衡通风系数，1通风部提供。
（2）.按二氧化碳实际涌出量计算
Q掘=100×qCO2×K掘通=100×0.126×1=12.6m³/min
式中：
Q掘-单个掘进工作面需风量，m³/min
qCO2—根据现场实际二氧化碳涌出量取0.126m³/min。
K掘通--瓦斯涌出不均衡通风系数，1通风部提供。
（3）.按掘进工作面同时作业人数计算需要风量：
按每人供风不小于4m³/min计算：
Q掘＞4N=4×56=224（m³/min）
式中：
N——掘进工作面最多人数，综合取56人。
（4）、按风速进行验算:
岩巷掘进最低风量:
Q煤掘＞60×0.25×S掘净=60×0.25×14.82=222.3m³/min
式中：
Q煤掘-掘进工作面需风量，m³/min
S净-掘进工作面净断面，m²
岩巷掘进最高风量:
Q煤掘＜60×4.0×S掘净=60×4.0×14.82=3556m³/min
取最大值222.3＜224m³/min＜3600m³/min
通过以上计算机验算掘进工作面需风量为1080m³/min。
（二）、井下硐室需要风量计算
硐室需要风量均按照机电硐室配风和矿方经验值取值，矿井3#煤层井下独立通风的硐室有1#临时水仓需要风量取200m³/min，临时变电所需要风量200m³/min。
共计400m³/min
（三）、其他巷道需要风量计算
其他巷道实际需要风量应按矿井各个巷道用风量的总和进行计算：
1、井下硐室需要风量，应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和来计算：
∑Q硐=Q硐1+Q硐2+Q硐3+...+Q硐n=Q临时变电所+Q临时水仓
=200+200
=400（m3/min）
式中：
∑Q硐——所有独立通风硐室需要风量总和，m3/min；
Q临时变电所——需要风量，取200m3/min；
Q临时水仓——需要风量，取200m3/min；
2、其它井巷实际需要风量，应按矿井各个其它巷道用风量的总和计算：
∑Q其它=Q其1+Q其2+Q其3+...+Q其n
式中：
Q其1、Q其2、Q其3、...、Q其n——各其它井巷风量，m3/min。
①按瓦斯涌出量计算：
Q其i=133qCH4×K其通
=133×1.96×1.2
=313（m3/min）
式中：
Q其i——第i个其它井巷实际用风量，m3/min；
qCH4——第i个其它井巷最大瓦斯绝对涌出量，1.96m3/min；
K其通——瓦斯涌出不均衡系数，取1.2；
133——其它井巷中风流瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。
3、矿井总需风量确定
Q矿=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备＋∑Q其它）×K矿通
=（1104+200+200）×1.2
=1805（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备——备用工作面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（抽出式K矿通取1.15~1.2,压入式K矿通取1.25~1.3）。
目前矿井总进风量为2146m3/min，满足矿井安全生产需要。
三、矿井通风系统生产能力计算
根据《煤矿生产能力核定标准》规定，矿井通风能力核定采用总体核算法进行计算公式如下A=330×10-4Q进/q.K=330×10-41805/0.99×1.45=87.21万t/a
式中：
Q进—矿井总进风量，1805m3/min；
q—平均日产吨煤需要的风量，m3/t；
q=Q’/A’=1805/1818=0.99m3/t
式中：
Q’—矿井上年度实际需要风量，1805m3/min；
A—矿井上年度平均日产煤量，t；
K—矿井通风能力系数，1m2＜等积孔＜2m2时，取1.45。
经计算，矿井通风系统生产能力为87.21万t/a。
四、矿井通风能力验证
1、矿井主要通风机性能验证
现运行风机型号为FBCDZ—No16型，排风量为2153m3/min，静压为1000Pa，通风机性能测定报告及见机性能曲线均由晋煤集团亁泰安全技术有限责任公司提供。
由风机性能曲线图可以看出，主扇风机的工况点处于风压特征曲线“驼峰”的左侧，在合理范围之内，运行稳定。
目前矿井再准备布置一个掘进工作面。
即9#轨道巷（西翼）掘进工作面。
2、利用用风地点有效风量进行验证
2013年3月矿井总进风量为1700m3/min，矿井3#煤层有效风量为1400m3/min，需要风量为1090m3/min，矿井内用风地点的有效风量满足要求，井巷中的风流速度、温度全部符合《煤矿安全规程》有关规定，各相关地点数据验证情况具体见表1—1
附表1—1矿井用风地点有效风量验证
序号
名称
地点
风量（m3/min）
风流速度（m/s）
温度（℃）
需风量
实测
风量
是否满
足要求
规程
规定
实际
测定
是否符
合要求
规程
规定
实际
测定
是否满
足要求
1
矿井
总进总回
副斜井进风
1980
<8
2.72
是
安全出口井进风
50
<8
0.33
是
9#回风
1405
<8
1.56
是
15#回风
533
<8
0.59
是
2
掘进工作面
9#轨道巷
244
342
是
0.25-4
0.49
是
≤26
20
是
掘进工作面
9#胶带巷
244
337
是
0.25-4
0.42
是
≤26
20
是
掘进工作面
主副井联络巷
244
335
是
0.25-4
0.46
是
≤26
20
是
3
硐室
临时变电所
200
256
是
0.25-4
0.77
是
≤30
20
是
临时水仓
200
248
是
0.25-4
0.86
是
≤30
19
是
3、利用稀释瓦斯能力验证
历年矿井瓦斯等级鉴定为瓦斯矿井，2012年底我矿井进行了瓦斯涌出来那个预测，根据2012年3月国家能源局下发的《瓦斯等级鉴定暂行管理办法》现矿井为高瓦斯矿井。
根据瓦斯等级鉴定和开采时间瓦斯管理经验，在正常通风情况下，工作面进、回风巷瓦斯含量较低，几乎检测不到瓦斯，生产中，工作面从未出现过瓦斯超限和瓦斯积聚现象，矿井通风能力满足稀释瓦斯积聚现象，矿井通风能力满足稀释排放瓦斯的需要。
具体验证数据见表1—2。
附表1—2矿井稀释瓦斯能力验证表
序号
地点
规程规定
实际测定
是否满足要求
1
3#总回风
＜0.75%
0.08%
是
2
9#总回风
＜0.75%
0.06%
是
3
15#总回风
＜0.75%
0.06%
是
4
矿井总回风
＜0.75%
0.14%
是
五、确定矿井通风能力核定结果
该矿井属于高瓦斯矿井，通风系统完整、可靠，各地点均实现了独立通风，没有不合理的通风系统，也不存在串联通风、扩散通风、采空区通风的用风地点，因此没有涉及扣减通风能力的项目。
经过以上计算和能力验证，矿井主要通风机实际运行工况点处于安全、稳定、可靠、合理范围之内么通风动力与主要通风机性能相匹配，能够满足安全生产实际需要。
各个用风地点及采区有效风量满足要求，井巷中风流速度、温度符合《煤矿安全规程》规定。
各相关地点瓦斯结果大大低于《煤矿安全规程》的有关规定。
因此，经分析验证，矿井建设期间的通风能力为87.21万t/a。
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