新村煤业矿井通风能力核定报告定.docx

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新村煤业矿井通风能力核定报告定

新村煤业矿井通风能力核定报告定

长治有限公司新村煤业

矿井通风能力核定报告

新村煤业2014年矿井通风能力核定报告

第一部分矿井概况

一矿井基本情况

（一）矿井建设情况

山西新村煤业有限公司是经山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室以《关于长治市武乡县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复》（晋煤重组办发﹝2009﹞49号）文给予批复的一座整合保留矿井，批准井田面积为5.303km2，生产能力0.90Mt/a。

2012年山西省煤炭工业厅《关于山西新村煤业有限公司核定生产能力的批复》（晋煤行发〔2012〕531号），同意该矿生产能力为0.9Mt/a,现矿井生产能力为0.9Mt/a。

（二）井田位置及范围

山西新村煤业有限公司矿井位于武乡县城东墨镫乡新村附近，洪水河东侧，距县城约51km，行政区划属墨镫乡所辖。

其地理坐标为东经113°14′06″～113°16′52″，北纬36°52′40″～36°54′51″。

该矿工业场地距沁县至河北涉县322省道仅lkm，武墨铁路（运煤专线）从本井田外西北部穿过，经322省道可转接国道208和207及太长高速公路，交通较为便利。

井田位于太行山西麓沁水煤田之丘陵区，地形复杂，以剥蚀丘陵低山地形为主，侵蚀冲沟发育。

地势大致为东北、西南高，中部低，最高点位于井田东北部，标高为1175.00m，最低点位于井田西部河谷，标高为990.00m，相对高差185.00m。

井田位置，边界范围，拐点坐标，井田面积，相邻矿井边界关系

山西新村煤业有限公司东北部为武乡县墨镫乡戈北坪煤矿（2010年由山西马堡煤业有限公司兼并重组整合关闭），西南部为武乡县洪水镇南坪村煤矿（2010年由山西永红煤业有限公司兼并重组整合关闭）。

根据山西省国土资源厅2013年9月3日换发的《采矿许可证》第C140000************8125号，批准开采8-15号煤层。

井田呈不规则多边形，面积为5.303km2。

井田边界由11个拐点坐标连线圈定（1980西安坐标系）。

（三）矿井生产现状

（1）矿井开拓情况

矿井为斜立综合开拓。

井田内共有三个井筒：

主斜井、副立井、回风斜井。

表1-1矿井拐点坐标数据表

拐点

编号

1980西安坐标系

纬距（X）

经距（Y）

1

4089386.69

19702131.31

2

4088694.69

19703249.32

3

4087851.69

19702881.32

4

4087301.68

19702051.32

5

4086831.67

19701331.32

6

4086401.67

19701041.32

7

4085351.66

19700681032

8

4086201.66

19699181.31

9

4086726.66

19699796.31

10

4088320.68

19701587.31

11

4089211.69

19701949.31

主斜井，井口坐标X=4087914.607，Y=19701585.207，Z=1174.917井筒净宽4.5m，净断面14.7m2，斜长318m，倾角18.5°，装备带式输送机和检修道,担负全矿井的提煤和下放液压支架等大件设备任务,为矿井的进风井和一个安全出口。

副立井：

X=4088154.138、Y=19701627.055、Z=1184.372，净直径4.2m，净断面13.85m2，垂深97m，装备双钩罐笼,担负全矿井的辅助提升和上下人员任务,为矿井的又一个进风井。

回风斜井：

X=4088086.100、Y=19702076.154、Z=1199.001，净宽4.0m，净断面12.28m2，斜长220m，倾角18°，担负全矿井的回风任务,敷设台阶扶手,作为矿井的另一安全出口。

（2）采煤方法

全井田共布置1个水平，标高为＋1100m。

现开采15号煤层，采用综采放顶煤一次采全高回采工艺，全部垮落法管理顶板；掘进工作面采用综掘工艺，断面为矩形，锚网支护。

矿井实行“三八”工作制,一班检修,二班生产。

（3）开采煤层、采区、工作面布置情况

矿井现在15号煤层组织生产。

现采区域15号煤层厚度4.69-6m,均厚5.2m,煤层埋藏稳定,结构简单，倾角2°-8°。

根据2014年采掘计划，151采区布置一个15107综采放顶煤工作面；两个掘进工作面，15109回风顺槽综掘面、15109运输顺槽综掘面，实行探掘分离交替掘进；两个准备掘进面，152采区轨道巷、152采区胶带巷，实行探掘分离交替掘进。

二通风系统

本矿采用中央并列式通风方式，机械抽出式。

全井田布置3个井筒，其中2个进风井，分别为主斜井、副立井，1个回风斜井。

主要通风路线为：

①副立井-运输大巷下山-15107进风顺槽-15107回风顺槽-回风大巷-总回风巷-回风斜井；②主斜井-轨道大巷-采区配电点-回风大巷-总回风巷-回风斜井；③副立井-轨道大巷下山-15109进风顺槽掘进工作面-回风大巷-总回风巷-回风斜井；④副立井-皮带大巷下山-15109回风顺槽掘进工作面-回风大巷-总回风-回风斜井；⑥主斜井-轨道大巷下山-15107进风顺槽-15107回风顺槽-回风大巷-总回风-回风斜井。

矿井总进风量为4584m3/min，总回风量为4687m3/min，有效风量率92.8%。

回采工作面采用全负压通风，掘进工作面安装局扇风机，采用压入式通风，实现了双风机双电源自动切换；15号煤层布置一个采区变电所，实现独立通风。

矿井具有独立完整的通风系统，系统合理，各设施齐全可靠，具备通风能力核定的基本条件。

三主通通风机情况

主要通风机型号FBCDZ-8-№22，铭牌参数为：

风量Q3420—7260m3/min

全压H787－2813Pa

功率P2×160kw

风机轴转速740r/min

电机型号YBF355M—8，铭牌参数为：

功率：

2×160kw

电压：

380v

电流：

313.4A

转速：

740r/min

其主要通风机叶片实际安装角度52°/44°，矿井总进风量为4584m3/min，总回风量为4786m3/min，总排风量4830m3/min。

通风总阻力为1813Pa，有效风量率92.8%，矿井通风等积孔A=2.26m2，矿井通风难易程度为容易。

四瓦斯等级、煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性

（一）瓦斯等级

根据山西省煤炭工业局《关于长治市2011年度矿井瓦斯等级二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》（晋煤安发〔2011〕1635号）文件，该矿井2011年瓦斯相对涌出量1.99m3/t，绝对涌出量1.52m3/min，二氧化碳相对涌出量1.18m3/t，二氧化碳绝对涌出量0.9m3/min，鉴定及批复均属低瓦斯矿井。

1、前三年瓦斯等级鉴定情况

根据近三年山西省煤炭工业厅下发的瓦斯等级鉴定结果批复看，新村煤业均为低瓦斯矿井。

按照近三年矿井瓦斯等级鉴定批复取最大相对瓦斯涌出量反算矿井达到0.9Mt/a时的绝对瓦斯涌出量：

矿井绝对瓦斯涌出量=1.99÷1440×2727=3.77m3/min

2、矿井、采掘面瓦斯涌出量参数选取

根据近三年矿井瓦斯等级鉴定批复的最大瓦斯涌出量，11年瓦斯涌出量最大，因此本次按11年鉴定数据进行通风计算。

表1-2近三年瓦斯等级鉴定数据表

09年

10年

11年

最大值

绝对瓦斯涌出量（m3/min）

0.52

0.72

1.52

1.52

相对对瓦斯涌出量（m3t）

1.53

1.0

1.99

1.99

（二）煤尘爆炸性

据2013年5月16日国家煤及煤化工产品质量监督检验中心所做煤尘爆炸性鉴定结果，15号煤层煤尘有爆炸性，火焰长度45mm。

（三）煤层自燃倾向性

据2013年5月16日国家煤及煤化工产品质量监督检验中心所做煤层自燃倾向性鉴定结果，15号煤层自燃倾向性等级为Ⅱ级，属自燃煤层。

五瓦斯抽采情况

根据近三年矿井瓦斯等级鉴定批复和2012年3月山西地宝能源有限公司编制15号煤层0.9Mt/a矿井瓦斯涌出量预测报告结果，确定该矿为瓦斯矿井。

目前用通风方法可以合理解决瓦斯问题，故未设置瓦斯抽排系统。

第二部分矿井需要风量计算

根据2104年矿井生产衔接计划，布置一个综采工作面，两个综掘工作面，本次矿井通风能力核定，依据《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056—2008）、《煤矿通风能力核定办法（试行）》和《煤矿井工开采技术条件》（AQ1028-2006）进行。

一矿井通风能力核定方法的选择

矿井通风能力核定有总体核算法和由里向外核算法两种方法计算。

总体核算法适用产量在0.3Mt/a以下矿井使用，由里向外核算法适用产量在0.3Mt/a及以上矿井使用。

为此本次矿井通风能力核定选择由里向外核算方法进行。

二矿井需要风量计算

根据国家发展和改革委员会、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全生产监察局共同颁发的《煤矿生产能力能力核定标准》要求，按照下列公式核定通风能力。

Q矿≥（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q备＋∑Q其它）×K矿通（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、开、硐室地点以外其他巷道需要风量的总和。

m3/min

K矿通——矿井通风系数（抽出式K矿通=1.15）

1.15107综采工作面需风量

1）按工作面气象条件选择适宜的风速计算：

Q采=60·70％·V采温·S采·K采高·K采面长（m3/min）

Q=60×（3.6+4.2）÷2×2.2×0.7×1.0×1.2×1.1

=475.7m3/min

式中:

Q采——采煤工作面实际需要的风量，m3/min；

V采温——采煤工作面风速，风速取1.0m/s。

S采——采煤工作面的平均有效断面，按最大和最小有效断面的平均值计算控顶，m2；（3.6+4.2）／２×2.2=8.58m2

K采高——采煤工作面采高调整系数，采高2.2m，放煤3.0m，取1.2。

K采面长——采煤工作面长度调整系数，工作面长度135m，取1.1。

70％——有效通风断面系数；

表2-1K温——回采工作面温度与对应风速调整系数

回采工作面空气温度（℃）

采煤工作面风速（m/s）

<20

1.0

20～23

1.0～1.5

23～26

1.5～1.8

表2-2K采高——回采工作面采高调整系数

采高/m

<2.0

2.0～2.5

2.5～5.0及放顶煤面

系数（K采高）

1.0

1.1

1.2

表3K采面长——回采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

<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）按瓦斯涌出量计算

根据《煤矿安全规程》规定，按回采工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%的要求计算：

Q采=100qch4×K采通（m3/min）

式中：

qch4——工作面瓦斯绝对涌出量，根据2011年瓦斯等级鉴定结果反算，回采工作面绝对CH4涌出量为0.27m3/min；

K采通——工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.2；

Q采=100qch4×K采通=100×0.27×1.2=32.4m3/min；

3）按工作人员数量验算

每人供风≮4m3/min

Q采≥4N

式中:

N——工作面最多人数，取30人；

4——每人需风量；m3/min。

则

Q采≥4×30=120（m3/min）

4）按风速进行验算

取上述结果的最大值，Q采取475.7（m3/min）

a）按最小风速验算

Q采≥60×0.25×Smax=60×0.25×9.24＝138.6（m3/min）

b）按最高风速验算：

Q采≤60×5.0×Smin=60×5×7.92＝2376（m3/min）

式中:

Smax、Smin——工作面最大和最小断面积，9.24m2、7.92m2。

因此15107综采工作面需风量为：

∑Q采=475.7m3/min

2、15109运输顺槽掘进工作面需要风量计算

工作面为煤巷综掘工作面，实际总需要风量应按瓦斯、二氧化碳涌出量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

1）按瓦斯涌出量计算

根据《煤矿安全规程》规定，按工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%的要求计算：

Q掘=100×q掘×K掘通

　　=100×0.2×1.2

=24.0（m3/min）

式中：

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

q掘——掘进工作面的瓦斯涌出量，根据2011年瓦斯等级鉴定结果反算，掘进工作面绝对CH4涌出量为0.20m3/min；

K掘通——掘进工作面的通风系数，取1.2；

2）按局部通风机实际吸风量计算需要配风量

Q掘=Q扇×Ii+15S=320×1+15×11.7=320+175.5=495.5（m3/min）

式中：

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

Q扇——局部通风机实际吸入风量，FBD№6.0/2×11kw风机，实际吸风量为320m3/min；（FBD№6.0/2×11kw风机性能参数：

风量170--360m3/min，风压552—3500Pa）；

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数，（局部通风机安装在轨道运输大巷，共2台，一台使用，一台备用）；

S——掘进工作面局部通风机安装地点到回风口巷道最大净断面为11.7m2。

3）按工作人员数量验算

Q掘≥4N=4×25=100（m3/min）

式中：

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min；

N——掘进工作面最多人数取25人（交接班时）；

4——每人供给的最小风量，m3/min。

4）按风速进行验算

a）按最低风速验算

Q掘≥60×0.25×S掘=15×11.7=175.5（m3/min）

b）按最高风速验算

Q掘≤60×4.0×S掘=240×11.7=2808（m3/min）

式中：

S掘——掘进工作面的净断面积，取11.7m2

故：

15109运输顺槽掘进工作面需要风量为175.5m3/min，局扇前需风量为495.5m3/min。

3、15109回风顺槽掘进工作面需要风量计算

工作面为煤巷综掘工作面，实际总需要风量应按瓦斯、二氧化碳涌出量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

1）按瓦斯涌出量计算

根据《煤矿安全规程》规定，按工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%的要求计算：

Q掘=100×q掘×K掘通

　　=100×0.18×1.2

=21.3（m3/min）

式中：

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

q掘——掘进工作面的瓦斯涌出量，根据2011年瓦斯等级鉴定结果反算，掘进工作面绝对CH4涌出量为0.18m3/min；

K掘通——掘进工作面的通风系数，取1.2；

2）按局部通风机实际吸风量计算需要配风量

Q掘=Q扇×Ii+15S=320×1+15×10.4=320+156=476（m3/min）

式中：

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

Q扇——局部通风机实际吸入风量，FBD№6.0/2×11kw风机，实际吸风量最大为320m3/min；（FBD№6.0/2×11kw风机性能参数：

风量170—360m3/min，风压552—3500Pa）；

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数，（局部通风机安装在轨道运输大巷，共2台，一台使用，一台备用）；

S——掘进工作面局部通风机安装地点到回风口巷道最大净断面为10.4m2。

3）按工作人员数量验算

Q掘≥4N=4×25=100（m3/min）

式中：

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min；

N——掘进工作面最多人数取25人（交接班时）；

4——每人供给的最小风量，m3/min。

4）按风速进行验算

a）按最低风速验算

Q掘≥60×0.25×S掘=15×10.4=156（m3/min）

b）按最高风速验算

Q掘≤60×4.0×S掘=240×10.4=2496（m3/min）

式中：

S掘——掘进工作面的净断面积，取10.4m2

故：

15109回风顺槽掘进工作面需风量为156m3/min,局扇前需风量为476m3/min。

4、152采区轨道巷需风量计算

工作面为煤巷综掘工作面，实际总需要风量应按瓦斯、二氧化碳涌出量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

1）按瓦斯涌出量计算

根据《煤矿安全规程》规定，按工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%的要求计算：

Q掘=100×q掘×K掘通

　　=100×0.23×1.2

=27.6（m3/min）

式中：

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

q掘——掘进工作面的瓦斯涌出量，根据2011年瓦斯等级鉴定结果反算，掘进工作面绝对CH4涌出量为0.23m3/min；

K掘通——掘进工作面的通风系数，取1.2；

2）按局部通风机实际吸风量计算需要配风量

Q掘=Q扇×Ii+15S=320×1+15×13.5=320+202.5=522.5（m3/min）

式中：

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

Q扇——局部通风机实际吸入风量，FBD№6.0/2×11kw风机，实际吸风量最大为320m3/min；（FBD№6.0/2×11kw风机性能参数：

风量170—360m3/min，风压552—3500Pa）；

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数，（局部通风机安装在轨道运输大巷，共2台，一台使用，一台备用）；

S——掘进工作面局部通风机安装地点到回风口巷道最大净断面为13.5m2。

3）按工作人员数量验算

Q掘≥4N=4×25=100（m3/min）

式中：

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min；

N——掘进工作面最多人数取25人（交接班时）；

4——每人供给的最小风量，m3/min。

4）按风速进行验算

a）按最低风速验算

Q掘≥60×0.25×S掘=15×13.5=202.5（m3/min）

b）按最高风速验算

Q掘≤60×4.0×S掘=240×13.5=3240（m3/min）

式中：

S掘——掘进工作面的净断面积，取13.5m2

故：

152采区轨道巷掘进工作面需风量为202.5m3/min,局扇前需风量为522.5m3/min。

5、152采区胶带巷需风量计算

工作面为煤巷综掘工作面，实际总需要风量应按瓦斯、二氧化碳涌出量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

1）按瓦斯涌出量计算

根据《煤矿安全规程》规定，按工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%的要求计算：

Q掘=100×q掘×K掘通

　　=100×0.23×1.2

=27.6（m3/min）

式中：

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

q掘——掘进工作面的瓦斯涌出量，根据2011年瓦斯等级鉴定结果反算，掘进工作面绝对CH4涌出量为0.23m3/min；

K掘通——掘进工作面的通风系数，取1.2；

2）按局部通风机实际吸风量计算需要配风量

Q掘=Q扇×Ii+15S=320×1+15×13.5=320+202.5=522.5（m3/min）

式中：

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

Q扇——局部通风机实际吸入风量，FBD№6.0/2×11kw风机，实际吸风量最大为320m3/min；（FBD№6.0/2×11kw风机性能参数：

风量170—360m3/min，风压552—3500Pa）；

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数，（局部通风机安装在轨道运输大巷，共2台，一台使用，一台备用）；

S——掘进工作面局部通风机安装地点到回风口巷道最大净断面为13.5m2。

3）按工作人员数量验算

Q掘≥4N=4×25=100（m3/min）

式中：

Q掘——掘进工作面实际需要的风量，m3/min；

N——掘进工作面最多人数取25人（交接班时）；

4——每人供给的最小风量，m3/min。

4）按风速进行验算

a）按最低风速验算

Q掘≥60×0.25×S掘=15×13.5=202.5（m3/min）

b）按最高风速验算

Q掘≤60×4.0×S掘=240×13.5=3240（m3/min）

式中：

S掘——掘进工作面的净断面积，取13.5m2

故：

152采区胶带巷掘进工作面需风量为202.5m3/min,局扇前需风量为522.5m3/min。

掘进工作面需风量为：

∑Q掘=495.5+476+522.5+522.5=2016.5m3/min。

6、井下硐室需要风量计算

布置采区变电所为独立通风硐室，按照经验配风，采区变电所取80m3/min。

气候条件均符合标准。

故:

∑Q硐=Q硐=80（m3/min）。

7、备用工作面需要风量计算

备用工作面应满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量，且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。

该矿井没有备用工作面，在综采工作面与备用工作面接替期间必须保证正常通风，所以备用工作面按采煤工作面实际需要风量的一半来进行计算。

Q备≥1/2Q采1=1/2×475.7=237.9（m3/min）

因此备用工作面需要风量为∑Q备＝237.9m3/min。

6、其它井巷实际需要风量计算

其他用风巷道的需要风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值。

1）按瓦斯涌出量计算

Q其他=133q其他·k其他

式中：

q其他——其他用风巷道平均绝对瓦斯涌出量，0.84m3/min；

K其他——其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取l.3；

133——其他用风巷道中风流瓦斯浓度不超过0.75％所换算的常数。

Q其他=133q其他·K其他=133×0.84×1.3=145.2m3/min

根据《山西省煤矿通风能力核定报告编制导则》的标准要求，“0.9Mt/a及以上矿井不应小于600m3/min”，取Q其他=600m3/min。

2）按风速验算

一般巷道

Q其他≥60×0.15S其他

式中：

Q其他——一般用风巷道实际需要风量，m3／min；

S其他——一般用风巷道净断面积，m2；

0.15——般巷道允许的最低风速，m/s；

Q其他≥60×0.15×9.14=82.3m3/min

故:

∑Q其它=600（m3/min）

7、矿井实际需要风量

将采、掘、硐室、其它的风量数据代入计算公式，得:

Q矿=（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q备＋∑Q硐＋∑Q其它）×K矿通

=（475.7+2016.5+237.9+80+600）×1.15

=3921.6m3/min

式中:

∑Q采——采煤工作面实际需要风量的总和，475.7m3/min；

∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和，2016.5m3/min；

∑Q备——备用工作面实际需要