通风能力核定办法.docx
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通风能力核定办法
陕西苍村煤业有限责任公司
通风能力核定的报告
根据《煤矿安全规程》第一百零四条关于“矿井每年安排采掘作业计划时必须核定矿井生产和通风能力,必须按实际供风量核定矿井产量,严禁超通风能力生产”的规定,我公司按照“国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监督局、国家发展和改革委员会”共同研究制定的《煤矿通风能力核定办法（试行）》，严格执行国家有关法律、法规和技术规范、标准，实事求是对矿井、采区、采掘工作面的通风情况进行核查作为通风能力核定的主要依据。
第一章矿井概况
一、矿井概况
1、矿井位置
陕西苍村煤业有限责任公司位于黄陵县店头镇的东北侧，主平硐硐口距店头镇主要街道仅200米。
井田位于陕西黄陇侏罗系煤田黄陵矿区东部。
2、自然地理
井田西北高而东南底，东部以黄土塬、梁为主，冲沟发育,切割深度达1００~２０0米，塬面与沟底相对高差２50余米.西部多为山峦起伏、沟壑纵横的低山森林区。
井田中部及北部河谷多为树枝状间歇性水系,主要有姜家沟及其支流横切井田中部.井田北部边界外５00米处有郑家河水库面积１K㎡。
3、井田构造
井田地层为缓坡状单斜构造，走向东北,倾向西南，倾角3～5o，已开采区发现近东西向正断层两条。
落差10米左右，采掘巷道偶然遇到有落差１米左右的小断层,对开采影响不大。
４、井田面积和储量
井田范围为原苍村平硐井田和苍村2号斜井井田范围之和,井田走向长度６㎞，倾向宽度0．9５—2．8㎞，井田面积9.32K㎡截止２010年底地质储量603。
7万吨，可采储量2７４。
5万吨,设计生产能力0．4５Ｍt／ａ。
5、煤层及煤质
井田内可采煤层为延安组2号煤,现有煤层厚度1。
02～2。
2５米，平均厚度1．48米，结构属简单复杂类型，含加矸1~３层，厚度为0.１0~0．3５米，2号煤属一号肥煤和2号弱粘结煤，可作为动力煤。
6、开拓方式及采区划分
采用平硐斜井单水平开拓，五采区回收边角煤.六采区为主要生产区.
7、岩性分析
2号煤层顶板为松软的深灰色泥岩、沙质泥岩,厚1.５米～１9．19米，一般6～１０米，属Ⅱ类顶板。
煤层底板为泥岩、碳质泥岩，厚0。
6~10．65米，一般２～６米，较松软,遇水有底鼓现象。
８、瓦斯状况
根据2０10年瓦斯等级鉴定结果,矿井瓦斯绝对涌出量为1．58m3/min,相对瓦斯涌出量为0。
９2ｍ３／miｎ，属低瓦斯矿井。
9、煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性
根据陕西煤矿安全装备检测中心２010年6月7日出具的测定报告,测试结果为火焰长度380mm、抑制煤尘爆炸最低岩粉量7５%，煤尘爆炸指数33。
9８%，鉴定结论有爆炸性。
煤层自燃倾向性为Ⅰ类、容易自燃。
10、通风方式
中央边界式一进两回，五采区利用二号风井通风,六采区利用三号风井通风,通风方法为抽出式。
１１、采煤方法
机掘巷道，采用长臂后退式高档机械化采煤，全部垮落法管理顶板。
第二章 矿井通风概况
１、矿井通风方法方式
通风方式为中央边界式一进两回，主平峒进风,2＃风井、3＃风井回风。
五采区利用2＃风井通风，六采区利用３#风井通风,通风方法为抽出式。
2＃风井安设两台４-７2－NO11２0B型离心式通风机，额定电机功率均为55KW，3＃风井安设两台FBＤCＺ—ＮＯ15型轴流式通风机,电机额定功率为2×５５KW,两风井风机均为一台工作、一台备用。
目前大巷进风298１m3/min，２#风井回风16２4m3/ｍin，3＃风井回风1９４８ｍ3/mｉn。
有关矿井通风和通风机参数详见下表；
通风方式
中央边界式
风机工作方法
抽出式
相对瓦斯涌出量
m3/miｎ
０。
93
风机型号
2＃井
4-72—１1Nｏ20B
绝对瓦斯涌出量
m3/ｍin
１．58９
３＃井
FＢCDZ—No15
大巷总进风
m3/min
2981
额定风量
2＃井
ｍ3／min
总回
风量
２#井总回
ｍ3/mｉn
1６0３
3#井
m３/min
1３７4～3126
3＃井总回
m3／min
1906
额定风压
2#井
Ｐa
1110
风硐风量
2#井风硐
ｍ3/ｍiｎ
１624
３#井
Ｐa
1150
3#井风硐
m３/ｍin
１９４8
风机功率
2＃井
kw
2×５５
矿井通风阻力
2＃井静压
Ｐa
1190
３#井
kw
55
３#井静压
Ｐa
１15０
矿井外部漏风
m3/mｉn
矿井有效风量
m３／mｉn
主要通风机均采用双电源、双回路供电。
矿井目前风量分配情况如下：
大巷平峒进风 m３/min，五采区进风上山进风ｍ３/min,六采区进风上山进风m3／min，2＃风井回风m3／min，3＃风井回风m３/min。
采区内采掘工作面风量如下:
采煤面通风情况
采面名称
计划配风
实测风量
配风比
回风流浓度
进风巷断面
回风巷断面
ＣＨ4％
CO２％
１6０8采面
5５０
615
11１％
０
０。
08
4.7
4.6
14００2采面
４００
480
1２0％
0
0。
1６
４。
３
4．3
掘进巷道通风情况
巷道
名称
局扇
型号
功率
ＫW
风筒
φmｍ
计划配风
实测风量
回风流浓度
全风压供风
CH4%
CO２%
1610运顺
FBDNo5．0
2＊７.５
500
３10
3６5
0
0。
１０
是
２、矿井巷道布置情况
两采区采煤工作面均有专用运输行,采区各硐室、掘进头都形成独立通风系统。
详见矿井通风系统图.
3、矿井瓦斯等级
根据20１0年瓦斯等级鉴定结果,矿井瓦斯绝对涌出量为1。
58m3/min,相对瓦斯涌出量为0.92ｍ3/mｉｎ,属低瓦斯矿井。
第三章 矿井通风能力核定计算
１、矿井需要风量计算原则
（1）回采工作面回风流中CH4浓度不超过1％，其他有毒害气体含量符合《煤矿安全规程》有关规定.
（2）确保为采、掘工作面的作业人员创造适宜的气候条件,温度、风速在《煤矿安全规程》允许的范围.
（3）能够及时有效的排除矿尘，稀释排放瓦斯,但又不致造成粉尘飞扬.
（４）掘进工作面必须确保局部通风机不吸入循环风，掘进头风量符合《规程》规定要求.
（5）确保井下作业人员每人、每分钟不少于4m3/ｍin的新鲜空气。
（６）生产矿井应按各采煤、掘进工作面、硐室及其他用风巷道等分别进行计算.
（7）备用工作面应为相似条件正常工作面风量的一半。
2、采煤工作面实际需要风量的计算
每个回采工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定风别进行计算，然后取其中最大值。
我司为分区采煤，六采区布置机采面一个;五采区为自掘自采回收边角煤，工作面走向长5０米左右，倾向长20０米。
⑴六采区机采面实际需要风量
①低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量确定需要风量，其计算公式为：
Q采=Q基本×K采高×K采面长×K温
式中 Q采—采煤工作面需要风量,ｍ3/miｎ；
Q基本-不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3／min
Q基本＝工作面控顶距×工作面实际采高×7０%×适宜风速（不小于1m/s）；
K采高—回采工作面采高调整系数（见表1）；
Ｋ采面长—回采工作面长度调整系数（见表２）;
K温—回采工作面温度调整系数（见表3）。
表1K采高—回采工作面采高调整系数
采高
<2。
0
２．0~2.5
2.5～5。
0及放顶煤
系数（K采高）
1.0
１.1
1．5
表２ Ｋ采面长—回采工作面长度调整系数
回采工作面长度
80~15０
15０~2０0
＞200
长度调整系数
１.0
1。
0～1。
3
1．3～1.５
表３Ｋ温-回采工作面温度调整系数
回采工作面空气温度/ｏＣ
采煤工作面风速/（ｍ/s）
配风调整系数（K温）
<18
0.3～0．8
0。
90
18～20
0．8～１。
0
1．0０
20～23
1。
０～1.5
1.00~1．10
２3～２6
1.５~1。
８
1.10～1。
２5
26～28
1.8~２。
5
１.２５～４
２8~3０
2.５～3.0
1。
4～1.６
Ｑ采=Q基本×K采高×Ｋ采面长×K温
＝（５。
2+４）/2×2。
4×7０%×６0×1。
１×1．0×0。
８
=40８m3/mｉn
②按工作面温度选择适宜风速进行计算（见表３）:
Ｑ采=６０×V采×Ｓ采（m3／min）
式中V采-采煤工作面风速，m/s;
S采—采煤工作面的平均断面积,ｍ2
Q采=60×Ｖ采×S采
=60×0。
8×（５。
2+4）/2×2．4
=530m3/min
按回采工作面同时作业人数计算需要风量：
每人供风不小于４m３/miｎ
Q采=4N （m3/miｎ）
式中 Ｎ—工作面最多人数
Q采=4N
=4×５５
=２20 ｍ3/min
按风速进行验算
取其中最大值530m3／min为采煤工作面实际需要风量，根据采煤工作面风速0．25m／s～4m/ｓ验算:
Qmiｎ=60×０．25×S=1６６ m3/min
Qｍａx=60×4×S=2６５0m3/min
故所需风速满足Ｑmin＜５３0ｍ3／mｉｎ＜Ｑmａx
综上，六采区机采面所需风量确定为53０ m３／min。
五采区炮采面所需风量
低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量确定需要风量,其计算公式为:
Q残采=Q基本×K采高×K采面长×K温（见表1、表2、表3）
=7.72×1×1×０.8×６0
=３71 m3／min
按工作面温度选择适宜风速进行计算（见表3）
Q残采=60×V采×S采
=60×０。
8×（5．2+4）/2×1.６
=353m3/min
按工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量
每人供风不小于4m３/mｉn
Q采＞4N=4×4６=184m３/ｍiｎ
每千克炸药供风不小于25m3/ｍin
Q采〉25A＝2５×5＝１25m3／miｎ
按风速进行验算
取其中最大值3７1m3/mｉn为五采区采煤工作面实际需要风量，根据采煤工作面风速0。
２5ｍ／ｓ～４m/ｓ验算：
Qmiｎ＝60×0。
2５×S=11０ ｍ3/mｉn
Ｑmax=６０×４×S=17６6m3/min
故所需风速满足Qmin<３71 ｍ3/min〈Qmａx
综上,五采区炮采面所需风量确定为3７１ m３／mｉｎ。
备用工作面所需风量
备用工作面风量不低于采煤工作面实际需要风量的50％，按一个备用工作面考虑（残采面不考虑）：
Q备＝Q采／2=265m3／mｉｎ
３、掘进工作面实际需要风量的计算
我司井下掘进工作面均为煤巷，计算方法与采煤工作面所需风量的计算方法基本相同。
⑴按局部通风机实际吸风量就按需要风量：
煤巷掘进:
Q掘=Q扇×Ｉi+15S掘
式中 Q掘—单个掘进工作面需要的风量，ｍ3/ｍiｎ;
Q扇—局部通风机实际吸风量，m３/mｉｎ.安设局部通风机的巷道中的风量,除了满足局部通风机的吸风量外还应保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风流之间的风速，以防止局扇吸入循环风和这段距离内风流停滞，造成瓦斯积聚。
Ｉi—掘进工作面同时通风的局扇台数
S掘—掘进工作面断面积,m2
Q掘=Q扇×Ii+15S掘
＝24０×1+15×４.６
=309m3/ｍiｎ
按掘进工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量
每人供风不小于４m3／mｉｎ
Q掘＞4Ｎ=4×2０＝80 m3/min
每千克炸药供风不小于25ｍ3/ｍin
Q掘＞25A=25×3.６＝90 m3/ｍiｎ
式中 N-掘进工作面最大人数；
A—一次爆破炸药最大用量，kg。
按风速验算
煤巷掘进最低风量, Ｑ掘＞１5S掘=15×4.6=6９m３/min
煤巷掘进最大风量 Q掘﹤240S掘＝２４04。
6=1104m3/mｉｎ
６９m3/miｎ﹤Q掘=309m３/mｉn﹤110４ｍ3/min
我司生产布置一般为两个掘进面,故取2×３09=６18m3/mｉｎ
4、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.
矿井井下不同硐室配风原则：
井下爆炸材料库配风必须保证每小时４次换气量:
Ｑ硐=4Ｖ/60＝0．07V
式中Q库-井下爆破材料库所需风量，ｍ3／mｉｎ
V—井下爆炸材料库的体积，m3
机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风.
选取硐室风量，必须保证机电硐室温度不超过30oＣ，其他硐室的温度不超过２6oC.
（1）火药库所需风量
Q硐＝4Ｖ/６0＝0。
07V＝0.07×４40＝30．8m3/ｍin
按经验值实际配风60m３／min
（２）井下变电所硐室:
五、六采区各一个，取2×6０=１20ｍ3／min
（３）井下水仓：
五、六采区各一个，取２×60＝120m3/min
（4）井下移动变流室；五采区一个，取6０m3/ｍｉn
（５）煤仓上口（五、六采区）：
取2×70=140m3/ｍin
（６）井下消防材料库（五六采区各一个）:
取2×6０=1２0m３／ｍin
则所有硐室风量为:
∑Ｑ硐=6０＋120+1２0＋60+140＋1２0=６20ｍ3/min
5、其他风量计算：
其他风量按总风量的５%考虑（不含２#斜井配风4０0m3/min）,则
Q其他＝（∑Q采+∑Q备+∑Q掘+∑Q硐+）×5％
=（530+３７1+265+618＋620）×5％
=2404×５％
=120 m3／mｉn
6、矿井总需风量
Q矿总=（∑Ｑ采＋∑Ｑ备＋∑Q掘+∑Q硐+ ∑Q其他）×K
＝（53０+3７1+265+６１8＋6２0+４０0+1２0）×1．15
=2920×１。
１5
=3362 m3/miｎ
式中：
Ｋ-通风系数，矿井为低瓦斯矿井、抽出式通风，取1．1５
７、矿井通风能力的计算:
矿井通风能力核定有总体和算法和由里向外核算法计算，本矿产量在30万吨/以上,因此采用由里向外核算法来计算矿井通风能力，基本公式:
A＝∑A采+∑A掘
采煤工作面能力计算
由于矿井就能行了技术改造后，无法按正常方法计算，故采用特殊情况下的采掘工作面能力核定的标准和方法,根据矿井实际开采情况进行核定。
计算六采区机采面能力：
Ac6=1０-4L.h.r.b。
n。
N.c。
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，１０５米
h—采煤工作面平均高度，2.4米
r—原煤容重，1。
３５t／ｍ3
b-采煤工作面平均日进度，３。
6米
n—年平均工作日，３30天
N—正规循环率，0．85
c—工作面回收率，0.９5
a—回采工作面平均个数，0。
9
则Aｃ5=10-4×1０5×２．4×1。
３5×3.6×330×0。
85×0。
9５×０.9
ＡC=２9。
4万t／a
计算五采区残采工作面能力：
AC=1０-4L。
ｈ．r．b.n。
N。
c.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,70米
h—采煤工作面平均高度,１.8米
r—原煤容重，1。
35ｔ/m3
b—采煤工作面平均日进度，3．６米
n-年平均工作日，330天
N—正规循环率,0.85
c-工作面回收率，０．9５
a-回采工作面平均个数，０。
9
则ＡC=1０—4×７0×1．6×1。
35×3.６×3３０×0.８5×0.9５×０.9
AC=１3．1万ｔ/a
则∑A采＝AC6+AC5
=2９。
4+１3．1
=42．５万t/ａ
我司矿井掘进巷道均在煤巷，两个掘进工作面年进尺约5200米,平均断面为6ｍ2代入公式
AＪ=６×５2０0×1.35=4.2万t/a
采掘生产能力
∑A采＋AJ=46.7万t/a
8、实测风量大于矿井需风量,矿井在正规生产时,矿井的通风能力好 采掘生产能力一致。
因此,矿井通风能力为：
A=∑Ａ采+AＪ=46．7万t/a
第四章矿井通风能力验证
1、矿井各用风地点有效风量验证见下表：
序号
名称
地点
风量（m3/miｎ）
风速（m/s）
温度（ｏC）
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
实测
是否满足要求
1
矿井进风
主平峒
2981
是
≦8
5。
２
是
1６
是
２#斜井
４8７
是
≦15
1．6
是
17
是
五区集运巷
1012
是
≦6
3。
9
是
１7
是
六区进风上山
18４9
是
≦6
４.8
是
17
是
1608运顺
615
是
≦4
2.2
是
18
是
14004运顺（残）
48０
是
≦4
1．9
是
1８
是
1602运输
3９6
是
≦4
1．９
是
18
是
1610运输（掘）
37１
是
≦4
1。
4
是
18
是
矿井回风
1602回顺
421
是
≦４
2
是
１４0０4回顺（残）
496
是
≦4
1.9
是
１608回顺
637
是
≦4
２。
３
是
六区总回
1９06
是
≦8
5.１
是
五区总回
1６03
是
≦8
4.6
是
2＃井风硐
16２4
是
≦15
4．１
是
3#井风硐
１９48
是
≦15
7.9
是
2
硐室
火药库
６0
70
是
≦30
１8
是
五区变电所
60
70
是
≦３０
18
是
六区变电所
６０
70
是
≦30
18
是
１400水仓
6０
70
是
≦３0
1８
是
六区大水仓
６0
7０
是
≦3０
18
是
五区移变
6０
70
是
≦30
１8
是
１2#煤仓上口
7０
80
是
≦3０
18
是
13#煤仓上口
70
80
是
≦30
18
是
五区消防材料库
６０
70
是
≦30
18
是
六区消防材料库
60
70
是
≦30
１８
是
我矿井采用中央边界抽出式通风方式，“一进两回”,矿井２号回风井安装两台４-72—1１Nｏ2０B离心式通风机，一台运转,一台备用。
该风机额定风量1990m３/mｉｎ，额定全压1２00Pa，电机功率55Ｋｗ;3号风井安装两台FBCDZ-Ｎo15型防爆抽出式对旋轴流通风机，一台运转,一台备用，风机额定风量为１３7４～３126 m3/min，额定静压为6１５～２339Pa；配用电机功率为２×55Ｋw。
矿井总进风量为３４6８ m3/mｉn，总回风3５７２m3/min,矿井总有效风量3390m３/min（实际需风量3362m3/miｎ）风阻1１50Pa,等积孔为1.０6.风机性能测试结果表明，风机工况处于合理范围,风机风压小于风机额定风压的９０％，符合安全规定。
井下各巷道断面积规范，通风阻力分配合理,各用风地点风量、风速、温度均符合《煤矿安全规程》要求.
２、矿井通风系统生产能力核定结论
通过上述计算和校验，矿井个用风地点风量、风速、温度、负压全部符合规定。
所以，我矿通风系统生产能力核定为46.7万t／a。
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