度矿井通风能力核定报告版.docx

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度矿井通风能力核定报告版

小常煤业

2017年度矿井通风系统能力核定

批准：

审核：

编写：

2016年10月18日

第一部分：

矿井概况

郊区三元南耀小常煤业矿井具有完整的通风、防尘、防灭火及安全监测系统，通风系统合理，通风设施齐全可靠，具备《煤矿生产能力核定标准》规定的核定通风系统能力的条件。

（一）通风方式、方法。

通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式。

（二）进、回风井筒数量及风量

我矿现有3个井筒，其中主立井和副立井为进风井，回风立井回风。

矿井总进风量9337m³/min，矿井总回风量9435m³/min。

（三）矿井需风量为8601m3/min，有效风量8320m3/min，有效风量率为89.11%。

（四）矿井瓦斯等级及瓦斯和二氧化碳绝对、相对涌出量

根据省煤炭工业厅《关于市2012年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》文件（晋煤瓦发〔2013〕391号），郊区三元南耀小常煤业绝对瓦斯涌出量为20.81m³/min，相对瓦斯涌出量为7.00m³/t，二氧化碳绝对涌出量为3.04m³/min，相对二氧化碳涌出量为1.14m³/t，批复等级为高瓦斯矿井。

2013年度矿井瓦斯测定结果为：

最大绝对瓦斯涌出量10.58m³/min，相对瓦斯涌出量为2.55m³/t，二氧化碳绝对涌出量为2.73m³/min，相对二氧化碳涌出量为0.66m³/t。

2014年度矿井瓦斯测定结果为：

矿井最大相对瓦斯涌出量为5.63m3／t，最大绝对瓦斯涌出量为21.14m3／min，最大相对二氧化碳涌出量为0.93m3／t，最大绝对二氧化碳涌出量为3.49m3／min。

2015年度矿井瓦斯测定结果为：

矿井最大相对瓦斯涌出量为3.14m3／t，最大绝对瓦斯涌出量为10.56m3／min，最大相对二氧化碳涌出量为1.13m3／t，最大绝对二氧化碳涌出量为3.81m3／min。

2016年度矿井瓦斯测定结果为：

矿井最大相对瓦斯涌出量为3.87m3／t，最大绝对瓦斯涌出量为17.94m3／min，最大相对二氧化碳涌出量为0.55m3／t，最大绝对二氧化碳涌出量为2.57m3／min。

（五）主通风设备及运行参数、风量、风压、通风阻力、等积孔

风机型号FBCDZ№30，铭牌参数为：

风量Q5400－15000m3/min

全压H900－4200Pa

功率P2×500kW

风机轴转速740r/min

电机型号YBF630M1-8铭牌参数为：

功率：

2×500kW

电压：

10000V

电流：

37.1A

转速：

740r/min

主要通风机叶片安装角度+3°（可调角度有：

+6°、+3°、0°、-3°、-6°），总进风量为9227m3/min，总回风量9375m3/min，主扇排风量9400m3/min，矿井通风总阻力为1523Pa，等积孔A=4.83㎡，矿井通风难易程度为容易。

（六）3号煤层煤尘爆炸性和自燃等级

根据2016年9月9日煤炭矿用安全产品检验中心提交的检验报告，3号煤层煤尘具有爆炸性，自燃倾向性等级为Ⅲ，属不易自燃煤层。

（七）矿井生产布置现状

矿井现有1个综采放顶煤工作面30215回采工作面、1个回收工作面（30113回收面）、1个准备工作面（30222工作面）、2个掘进工作面（30225风巷、30225运巷）。

除上述通风地点外，其它用风地点有：

中央水泵房（非独立通风）、中央变电所（非独立通风）、301采区临时配电点、301材料库、爆破材料库、井下消防材料库、302采区1#材料库、302采区2#材料库、302采区变电所、302采区水泵房、302采区上山变电所、30215风巷无极绳绞车处、30222风巷无极绳绞车处、30225运巷皮带出煤口至回风联巷段、301采区轨道上山正头、301采区皮带上山正头、302采区皮带上山正头、302采区轨道上山正头、302采区轨道下山正头、302采区皮带下山正头。

（八）分区通风情况

矿井采用分区通风，采煤工作面、掘进工作面、301采区临时配电点、301材料库、爆破材料库、井下消防材料库、302采区1#材料库、302采区2#材料库、302采区变电所、302采区水泵房、302采区上山变电所、30215风巷无极绳绞车处、30222风巷无极绳绞车处、30225运巷皮带出煤口至回风联巷段、301采区轨道上山正头、301采区皮带上山正头、302采区皮带上山正头、302采区轨道上山正头、302采区轨道下山正头、302采区皮带下山正头均为独立通风，中央水泵房、中央变电所为非独立通风。

（九）瓦斯抽放系统建设情况

根据矿井绝对瓦斯涌出量偏大和回采工作面瓦斯涌出量超过5m3/min，按照《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》（安监总煤装〔2011〕162号）要求，我矿开采3号煤层时为高瓦斯矿井。

我矿于2012年6月由煤炭科学研究总院研究院编制的《郊区三元南耀小常煤业3号煤层矿井瓦斯涌出量预测报告》，并于2012年9月由省煤炭工业厅文件（晋煤瓦发〔2012〕1239号）郊区三元南耀小常煤业3号煤层开采矿井瓦斯涌出量预测的批复；根据省厅矿井瓦斯涌出量预测的批复，我矿于2012年12月由煤炭科学研究总院研究院编制的《郊区三元南耀小常煤业3号煤层地面固定瓦斯抽采系统工程初步设计》，并由省煤炭工业厅（晋煤瓦发〔2013〕421号）文件批复,2013年3月份在风井工业广场安装地面固定瓦斯抽放泵站，高负压抽采系统使用2台2BEC72型水环真空泵，电机功率630KW，一用一备；低负压抽采系统使用2台2BEC72型水环真空泵，电机功率630KW，一用一备，采用JK200-400型自动软化水设备，泵站采用双回路供电；瓦斯抽采系统高负压主管、干管选用Φ630×10mm螺旋焊缝钢管，支管选用Φ377×6mm螺旋焊缝钢管，低负压主管、干管选用Φ630×10mm螺旋焊缝钢管，支管选用Φ325×6mm螺旋焊缝钢管；单台瓦斯抽放泵额定抽放量为510m3/min，矿井抽放率为43%。

第二部分：

矿井需要风量计算

2017年度采掘巷道布置情况：

2017年度，我矿以分为两个采区，分别为302上山采区和302下山采区，1个综采放顶煤工作面、1个配采工作面为原则，其中，1——12月份30222综采面为主采面，30215综采面为配采面，6、7月份两个月30215综采面为主采面，3个掘进工作面（30216风巷、30216运巷、30225运巷），其中，2个掘进面平行作业，1个掘进工作面处于供风停掘状态，爆破材料库、井下消防材料库、302采区1#材料库、302采区2#材料库、302采区变电所、302采区水泵房、302采区上山变电所、30215风巷无极绳绞车处、30222风巷无极绳绞车处、30225运巷皮带出煤口至回风联巷段、302采区皮带上山正头、302采区轨道上山正头、302采区轨道下山正头、302采区皮带下山正头均为独立通风，中央水泵房、中央变电所为非独立通风。

本次通风能力核定，以全年采掘安排平行作业最多的生产月为通风核定标准。

按照《煤矿生产能力核定标准》、《矿井通风能力核定标准》（AQ1056-2008）和《煤矿安全规程》第一百零三条的规定，并依据我矿井风量计算的基础资料（矿井地质说明书、设计说明书、图纸、矿井和采掘工作面瓦斯涌出量预测资料、采掘工作面和通风巷道风流温度预测资料、各种硐室的情况），对我矿井需要风量进行计算。

生产矿井需要风量按采煤、掘进、硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算。

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=1.2）

1、30222综采放顶煤工作面需要风量计算

（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）

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，按回采工作面进风流气温与对应风速

表，风速取1.5m/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；（5.56+4.76）/2×3.0=15.48m2

K采高——采煤工作面采高调整系数，采高3.2m，放煤3.68m，取1.2；

K采面长——采煤工作面长度调整系数，工作面长度162m,取1.2；

70％——有效通风断面系数；

表3-8-7K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3-8-8K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3-8-9K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

Q采=60×70%×1.5×15.48×1.2×1.2

=1404.35（m3/min）

（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的浓度不超过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，取9.53m3/min；

K采通----工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取2.0

Q采=100qch4×K采通=100×9.53×2.0=1906（m3/min）

（3）按工作面温度选择适宜的风速进行计算

Q采=60v采s采（m3/min）

式中:

v采----采煤工作面风速，按回采工作面进风流气温与对应风速

表，风速取1.5m/s；

s采---采煤工作面的平均断面；（5.56+4.76）/2×3.0=15.48m2

Q采=60×1.5×15.48=1393.2（m3/min）

（4）按采煤工作面同时作业人数计算需要风量

每人供风≮4m3/min

Q采＞4N

式中:

N——工作面最多人数，取60人。

Q采=4×60=240（m3/min）

（5）按风速进行验算

取上述结果的取大值，Q采取1906m3/min

60×0.25S

式中:

S——工作面最大和最小断面积，11.68m2、10m2。

按最低风速验算：

Q采≥60×0.25×11.68＝175.1（m3/min）

按最高风速验算：

Q采≤60×4×10＝2400（m3/min）

根据计算，30222综采面需风量为1906m3/min。

2、30215综采放顶煤工作面需要风量计算

（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）

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，按回采工作面进风流气温与对应风速

表，风速取1.5m/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；4.68×2.8=13.104m2；

K采高——采煤工作面采高调整系数，采高3m，放煤3.82m，取1.2；

K采面长——采煤工作面长度调整系数，工作面长度150m,取1.2；

70％——有效通风断面系数；

表3-8-7K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3-8-8K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3-8-9K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

Q采=60×70%×1.5×13.104×1.2×1.2

=1188.79（m3/min）

（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的浓度不超过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，取7m3/min；

K采通----工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取2.0

Q采=100qch4×K采通=100×7×2.0=1400（m3/min）

（3）按工作面温度选择适宜的风速进行计算

Q采=60v采s采（m3/min）

式中:

v采----采煤工作面风速，按回采工作面进风流气温与对应风速

表，风速取1.5m/s；

s采---采煤工作面的平均断面；4.68×2.8=13.104m2；

Q采=60×1.5×13.104=1179.36（m3/min）

（4）按采煤工作面同时作业人数计算需要风量

每人供风≮4m3/min

Q采＞4N

式中:

N——工作面最多人数，取60人。

Q采=4×60=240（m3/min）

（5）按风速进行验算

取上述结果的取大值，Q采取1188.79m3/min

60×0.25S

式中:

S——工作面最大和最小断面积，13.5m2、11m2。

按最低风速验算：

Q采≥60×0.25×13.5＝202.5（m3/min）

按最高风速验算：

Q采≤60×4×11＝2640（m3/min）

根据计算，30215综采面需风量为1400m3/min。

综合以上计算，30222综采面需风量为1906m3/min、30215综采面需风量为1400m3/min。

则综采工作面的需要风量

∑Q采=Q30222+Q30215

=1906+1400

=3306（m3/min）

3、30225运巷掘进面需要风量计算

30222运巷掘进面为煤巷综掘工作面，实际总需要风量应按瓦斯、二氧化碳涌出量和工作面气温、风速以及人数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

Q30225运巷＝100×q30225运巷×K掘通

　　　＝100×0.83×1.5

＝124.5（m3/min）

式中：

Q30225运巷——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

q30225运巷——掘进工作面的瓦斯涌出量，掘进工作面绝对CH4涌出

量为0.83m3/min。

q30225运巷=8.00×15.5×7×1.38/24/60=0.83m³/min

K掘通——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.5

（2）按局部通风机实际吸风量计算需要配风量

Q30225运巷=Q扇×Ii+15S

　　=420×1+15×15.5

　　=420+232.5

　　=652.5（m3/min）

式中：

Q30225运巷——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

Q扇——采用FBDYNO.7.1压入式变频局部通风机，频率为35Hz时，吸风量420m3/min；

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数，1台；（局部通

风机安装在顺槽口，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断面，

15.5m2；

（3）按掘进工作面同时作业人数计算需要风量

Q30225运巷＞4N＞4×26=104（m3/min）

式中：

Q30225运巷——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26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

按最低风速验算，工作面的最低风量

Q30225运巷＞15S30225运巷＞15×15.5＞232.5（m3/min）

按最高风速验算，工作面的最高风量

Q30225运巷＜240S30225运巷＜240×15.5＜3720（m3/min）

式中：

Q30225运巷——30225运巷掘进面实际需要的风量，m3/min

S30225运巷——30225运巷掘进面的断面积，取15.5m2

根据以上三种方法计算，30225运巷掘进面需要配风量取最大值232.5m3/min，全压风量取652.5m3/min。

4、30216风巷掘进面需要风量计算

30216风巷掘进面为煤巷综掘工作面，实际总需要风量应按瓦斯、二氧化碳涌出量和工作面气温、风速以及人数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

Q30226风巷＝100×q30216风巷×K掘通

　　　＝100×0.89×1.5

＝133.5（m3/min）

式中：

Q30216风巷——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

q30216风巷——掘进工作面的瓦斯涌出量，掘进工作面绝对CH4涌出

量为0.89m3/min。

q30216风巷=8.00×16.5×7×1.38/24/60=0.89m³/min

K掘通——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.5

（2）按局部通风机实际吸风量计算需要配风量

Q30216风巷=Q扇×Ii+15S

　　=420×1+15×16.5

　　=420+247.5

　　=667.5（m3/min）

式中：

Q30226风巷——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

Q扇——采用FBDYNO.7.1压入式变频局部通风机，频率为35Hz时，吸风量420m3/min；

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数，1台；（局部通

风机安装在顺槽口，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断面，

16.5m2；

（3）按掘进工作面同时作业人数计算需要风量

Q30216风巷＞4N＞4×26=104（m3/min）

式中：

Q30216风巷——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26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

按最低风速验算，工作面的最低风量

Q30216风巷＞15S30216风巷＞15×16.5＞247.5（m3/min）

按最高风速验算，工作面的最高风量

Q30216风巷＜240S30216风巷＜240×16.5＜3960（m3/min）

式中：

Q30216风巷——30216风巷掘进面实际需要的风量，m3/min

S30216风巷——30216风巷掘进面的断面积，取16.5m2

根据以上三种方法计算，30216风巷掘进面需要配风量取最大值247.5m3/min，全压风量取667.5m3/min。

5、30216运巷需要风量计算

30216运巷为煤巷综掘工作面，实际总需要风量应按瓦斯、二氧化碳涌出量和工作面气温、风速以及人数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

Q30216运巷＝100×q30216运巷×K掘通

　　　＝100×0.83×1.5

＝124.5（m3/min）

式中：

Q30216运巷——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

q30216运巷——掘进工作面的瓦斯涌出量，掘进工作面绝对CH4涌出

量为0.83m3/min。

q30216运巷=8×15.5×7×1.38/24/60=0.83m³/min

K掘通——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.5

（2）按局部通风机实际吸风量计算需要配风量

Q30113风巷=Q扇×Ii+15S

　　=420×1+15×15.5

　　=420+232.5

　　=652.5（m3/min）

式中：

Q30216运巷——掘进工作面实际需要的风量，m3/min

Q扇——采用FBDYNO.7.1压入式变频局部通风机，频率为35Hz时，吸风量420m3/min；

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数，1台；（局部通

风机安装在顺槽口，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断面，

13.95m2；

（3）按掘进工作面同时作业人数计算需要风量

Q30216运巷＞4N＞4×26=104（m3/min）

式中：

Q30216运巷——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26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

按最低风速验算，工作面的最低风量

Q30216运巷＞15S30216运巷＞15×15.5＞232.5（m3/min）

按最高风速验算，工作面的最高风量

Q30216运巷＜240S30216运巷＜240×15.5＜3720（m3/min）

式中：

Q30216运巷——30216运巷实际需要的风量，m3/min

S30216运巷——30216运巷的断面积，取15.5m2

根据以上三种方法计算，30216运巷需要配风量取最大值232.5m3/min，全压风量取652.5m3/min。

综合以上计算，30225运巷掘进面全压需风量为652.5m3/min、30216风巷掘进面全压需风量为667.5m3/min、30216运巷掘进面全压需风量为652.5m3/min。

则掘进工作面的需要风量

∑Q掘=Q30225运巷+Q30216风巷+Q30216运巷

=652.5+667.5+652.5

=1972.5（m3/min）

6、井下硐室需要风量核算

∑Q硐=Q硐1+Q硐2+Q硐3+...+Q硐n

式中：

∑Q硐——所有独立通风硐室需要风量总和，m3/min；

Q硐1、Q硐2、…、Q硐n——不同独立供风硐室需要风量，m3/min。

矿井共有10处独立通风硐室，分别为1个302采区变电所、1个302采区水泵房、1个302采区上山变电所、1个30215风巷无极绳绞车硐室、30222风巷无极绳绞车硐室、1个301采区材料库、2个302采区材料库、1个井下消防材料库、1个爆破材料库。

另外，中央变电所和中央水泵房为非独立硐室。

（1）1个302采区变电所、1个302采区水泵房、1个30215风巷无极绳绞车硐室、1个30222风巷无极绳绞车硐室1个301采区材料库、2个302采区材料库、1个井下消防材料库、1个爆破材料库，另外，中央变电所和中央水泵房为非独立通风，在保证硐室温度和有害气体浓度符合《煤矿安全规程》规定的前提下，按经验配风量各为90m3/min。

Q硐=10×90=900（m3/min）

（2）井下炸药材料库配风必须保证每小时4次换气量：

Q库=4V/60

=4×2000/60

=133.33（m3/min）

式中：

Q库----井下爆炸材料库需要风量m3/min