华安煤矿通风能力核报告.docx

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华安煤矿通风能力核报告

第一章矿井概况

一、矿区交通及气候情况、井田面积及火区、小窑分布和开采

情况

华安煤矿位于库尔勒市以北塔什店镇以西，在巴州三号井与哈满沟二井田之间，北与塔什店煤田二井田为邻，其边界为：

东起巴州三号井西界为界，西至哈满沟二井田东界，南起10-2+4+5煤层露头，北至8号煤层+700水平与地表垂直交线。

矿区东西宽1.06km，南北长约1.11-1.75km，矿区面积1.5998Km²。

矿区距库尔勒市22km，塔什店镇7km，南疆铁路、314国道均从塔什店通过，塔什店到华安煤矿有三级公路通过，交通极为便利。

矿区范围无小窑分布和开采。

二、煤层层数、可采煤层层数、厚度、倾角

矿区内含煤地层为侏罗纪中中统塔什店组，含8、9、10三个大煤组，计9层，可采煤层3层，分别为8号、10-1号、10-2+4+5号，区内煤层总厚平均19.42m,煤层可采厚度平均为13.89m，其中8号煤层、10-1号煤层、10-2+4+5号煤层可采厚度分别为6.34m、1.61m、2.37m；煤层倾角为7°-18°，平均倾角为12°。

三、瓦斯等级、煤尘爆炸指数、煤层自燃发火期和自燃倾向性

根据新煤行管发【2017】006号文件华安煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果批复，矿井绝对瓦斯涌出量1.87m３/min,相对瓦斯涌出量1.01m３/t，绝对二氧化碳涌出量1.87m３/min,相对二氧化碳涌出量1.01m３/t，采煤工作面最大瓦斯绝对涌出量0.93m３/min，掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量0.19m３/min，属瓦斯矿井。

井田内各煤层的煤尘均具爆炸性，煤层为自燃煤层，发火期一般为2-6个月。

四、矿井煤与瓦斯﹙二氧化碳﹚突出危险性、地温情况

矿井煤与瓦斯﹙二氧化碳﹚无突出危险性；地温无异常，地表45m以下平均地热梯度约1.85℃/100m。

五、矿井开拓方式、开采方法

矿井采用斜井开拓方式。

井田中央南部沿正北方向布置三条斜井，分别为主井筒、副井筒、风井筒。

主井筒倾角为25°，其他均为32°，井底布置集中运输石门，通过集中运输石门将井田划分两个采区即东采区和西采区，主井口标高为+1150水平，现开采水平为+735水平，开采深度415m，对地表无影响。

井下计划布置一个综采工作面，两个掘进工作面，即10-1#煤层02综采工作面;10-1#煤层+752m综掘工作面和+738m综掘工作面。

第二章矿井通风系统

1、矿井进风井、回风井布置方式、支护形式、断面、长度

矿井主副井、回风井布置在井田中央工业广场内，由南向北方向排列，主井筒与副井筒平行距离为36m；主井筒均采用锚杆锚网及U型钢架联合支护；副井筒与风井平距为30m，均采用料石支护，主井筒、副井筒、风井筒长度分别为：

837m、670m、526m。

（一）、开拓方式

矿井采用斜井开拓，井田范围内布置有三个井筒，即主斜井、副斜井、斜风井。

矿井通风系统为中央并列式，主斜井、副斜井进风、回风井回风。

（二）、井筒

主斜井为半圆拱断面，井筒前200m采用料石砌碹支护，其余部分采用锚喷支护，净断面积6.91㎡，支护情况良好，井筒倾角25°，斜长837m，承担矿井提煤任务，井筒内装设1台DTL80/2×160型大倾角胶带输送机，井筒内设置台阶和扶手，敷设电缆，兼矿井进风井；

副斜井井筒前200m为料石支护，其余部分采用锚喷支护，为半圆拱断面，净断面积6.16㎡。

井筒倾角32°，斜长670m，井筒内敷设排水管、防尘管、动力电缆、信号电缆。

设台阶扶手。

井筒内敷设轨距为0.6m、22kg/m的轨道。

主要承担矿井矸石提升、下放材料、设备、人员上下、进风，并兼作矿井一个安全出口；

斜风井井筒井口以下200m为料石支护，断面形状为半圆拱形，净断面积6.10㎡，其余部分为锚喷支护。

井筒倾角32°，斜长526m，井筒内敷设一趟清水管，并设台阶和扶手。

并兼作矿井的一个安全出口。

二、矿井通风系统

矿井通风方式为中央并列式，通风方法为主扇抽出式通风，主扇型号FBCDZNo19，风压1029—2978Pa，电机型号YBF215L1—6，额定功率2×110Kw，额定电流203.5/117A，额定电压380/660V，额定转数980r/min，额定频率50Hz，风量2940—4200m3/min。

副井筒作为主要进风井，主运输井筒作为进风井，风井井筒作为回风井；通风网络为并联通风。

1、矿井10-1#煤层02综采工作面通风线路如下：

新鲜风流→主、副井筒→+800水平井底车场→+800水平轨道石门→10-1#煤层+800水平机轨巷→10-1#运输下山、10-1#煤层轨道下山→10-1#煤层+755m运输巷→综采工作面→10-1#煤层+775m回风巷→10-1#煤层回风下山→10-1#+795m回风巷→总回风巷→风井→地面

2、矿井10-1#煤层+752m掘进工作面和+738m掘进工作面通风线路如下：

（1）10-1#煤层+752m掘进工作面

新鲜风流→主、副井筒→+800水平井底车场→+800水平轨道石门→10-1#煤层+800水平机轨巷→10-1#煤层运输下山、10-1#煤层轨道下山→10-1#煤层+752m回风巷掘进面→10-1#煤层回风下山→10-1#+795m回风巷→总回风巷→风井→地面

（2）10-1#煤层+738m掘进工作面

新鲜风流→主、副井筒→+800水平井底车场→+800水平轨道石门→10-1#+800水平机轨巷→10-1#煤层运输下山、10-1#煤层轨道下山→10-1#煤层+738m运输巷掘进面→10-1#煤层回风下山→10-1#煤层+795m回风巷→总回风巷→风井→地面

第三章风量计算

一、矿井需风量计算

一）按井下同时工作的人数计算

Q矿井=4×N

=4×126

=504m3/min

=8.4m3/s

式中：

Q矿井——矿井总进风量，m3/s

N——矿井井下同时工作的最多人数，取126人

二）按采煤、掘进、硐室及其它实际需要风量的总和计算

Q矿=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K矿通

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其它——矿井除采煤、掘进和硐室等地点外的其它巷道实际需要风量的总和，m3/min；

K矿通——矿井通风系数，K矿通取1.15～1.20。

矿井井下布置独立通风的采掘工作面为1个综采工作面，2个煤巷综掘工作面，采掘比为1:

2。

（二）、综采工作面需要的风量

采煤工作面需要风量，应按工作面气象条件、瓦斯和二氧化碳涌出量、工作人员和爆破后有害气体产生量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

10-1#煤层02综采面一次采全高工作面长150m,采高2m,温度21℃，工作面平均断面积8.7㎡（最大控顶距4.65m,最小控顶距4.05m,采高2m）。

（1）按气象条件计算：

Q采=60×70%×V采×S采×K采高×K采长（m3/min）

式中V采——采煤工作面的风速，具体取值见表一中选取，1.2m/s；

S采——采煤工作面的有效断面积，8.7㎡；

K采高——采煤工作面采高调整系数，具体取值见表二中选取，取1.1；

K采长——采煤工作面长度调整系数，具体取值见表三中选取，取1.1；

70%——有效通风断面系数；

60——单位换算产生的系数；

Q采=60×70%×1.2×8.7×1.1×1.2=578.8m3/min

表一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/（s/m）

<20

20～23

23～26

26～28

28～30

1.0

1.0～1.5

1.5～1.8

1.8～2.5

2.5～3.0

表二采煤工作面采高调整系数

采煤工作面采高/m

系数K

<2.0

2.0～2.5

>2.5及放顶煤工作面

1.0

1.1

1.2

表三采煤工作面长度调整系数

采煤工作面长度/m

系数K

<15

15～80

80～120

120～150

150～180

>180

0.8

0.8～0.9

1.0

1.1

1.2

1.30～1.40

（2）按照瓦斯涌出量计算：

Q采=100×q采CH4×K采CH4（m3/min）

式中q采CH4——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量为0.88m3/min（根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告）；

K采CH4——采煤工作面瓦斯涌出量不均匀的备用风量系数（根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告，在正常生产时连续观测1个月，最大绝对瓦斯涌出量和月平均绝对瓦斯涌出量的比值），经实际检测数据计算为1.36。

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。

Q采=100×q采CH4×K采CH4=100×0.88×1.36=119.7m3/min

（3）按照二氧化碳涌出量计算：

Q采=67×q采C02×K采C02（m3/min）

式中q采C02——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量为0.8m3/min（根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告）；

K采C02——采煤工作面二氧化碳涌出量不均匀的备用风量系数（根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告，在正常生产时连续观测1个月，最大绝对二氧化碳涌出量和月平均绝对二氧化碳涌出量的比值），经实际检测数据计算为1.25；

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。

Q采=67×q采C02×K采C02=67×0.8×1.25=67m3/min

（4）按照炸药量计算：

此综采面一次采全高，不考虑利用炸药量计算风量。

（5）按采煤工作面同时作业人数计算：

Q采≥4N采

式中N采——采煤工作面同时工作的最多人数，考虑到采煤工作面临时作业人员，取34人；

4——每人需风量，m3/min。

Q采≥4N采=4×34=136m3/min

（6）按采煤工作面风速进行验算：

按最低风速验算：

Q最小=60×0.25S（m3/min）

=60×0.25×8.7

=130.5m3/min

按最高风速验算：

Q最大=60×4S（m3/min）

=60×4×8.7

=2088（m3/min）

即：

130.5

Q最小

综上计算，该采煤工作面需风量取最大值578.8m3/min，取580m3/min。

备用工作面按采煤工作面实际需风量的50%考虑，即290m3/min。

2、掘进工作面需要风量

每个掘进工作面需要风量，应按瓦斯、二氧化碳绝对涌出量、工作人员、爆破后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、10-1煤层+752m回风巷掘进面（煤巷、综掘、断面9.9㎡、局扇功率2×15KW、风筒Ф800mm）

（1）按照瓦斯涌出量计算：

Q掘=100×q掘×K掘（m3/min）

式中Q掘—掘进工作面实际需风量，m3/min；

q掘——该掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量0.18m3/min（根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告）；

K掘——该掘进工作面瓦斯涌出不均匀的通风系数（根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告，在正常生产时连续观测1个月，最大瓦斯绝对涌出量和月平均瓦斯绝对涌出量的比值），经实际检测数据计算为1.22；

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。

Q掘=100×q掘CH4×K掘CH4=100×0.18×1.22=22m3/min

（2）按照二氧化碳涌出量计算：

Q掘=67×q掘C02×K掘C02（m3/min）

式中q掘C02——掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量为0.2m3/min（根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告）；

K掘C02——掘进工作面二氧化碳涌出量不均匀的备用风量系数（根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告，在正常生产时连续观测1个月，最大绝对二氧化碳涌出量和月平均绝对二氧化碳涌出量的比值），经实际检测数据计算为1.1；

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。

Q掘=67×q掘C02×K掘C02=67×0.2×1.1=14.7m3/min

（3）按炸药量计算：

Q掘=10A（m3/min）

式中Q掘—掘进工作面实际需风量，m3/min；

A—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，（掘进面底板有均厚0.8m岩石进行松动爆破），最大炸药量取5kg。

10—每千克炸药量需风量，m3/min；

Q掘=10×5=50m3/min

（4）按局部通风机实际吸风量计算：

Q掘=Q局+60×0.25S

式中Q掘—掘进工作面实际需风量，m3/min；

Q局—掘进工作面同时运转的局部通风机实际吸风量，m3/min；矿井掘进工作面选用2台FBD№6.0/2×15kw型对旋式局部通风机，一台工作，一台备用，实际吸风量为260m3/min；

0.25—有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷、煤巷允许的最低风速，m/s；

S—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大面积，㎡。

Q掘=Q局+60×0.25S=260+60×0.25×11=425m3/min

综上计算，得出该掘进工作面需风量260m3/min，安设局部通风机的地点全风压需要风量425m3/min，即掘进面最大需风量。

（5）按工作面同时工作最多人数计算，每人供风量≮4m3/min

Q掘=4×N掘

=4×8

=32m3/min

式中4—为每人每分钟应供给的最低风量，（m3/min）；

N掘——工作面同时工作的最多人数，取8（人）。

满足要求。

（6）按风速进行验算

按最低风速验算

Q低=60×0.25S掘进=60×0.25×9.9=149m3/min

按最高风速验算

Q高=60×4S掘进=60×4×9.9=2376m3/min

S掘进—掘进工作面的断面积，m2

即：

149＜Q掘＜2376m3/min

满足要求。

2、10-1煤层+738m运输巷备用综掘工作面（煤巷、综掘、断面9.9㎡、局扇功率2×15KW、风筒Ф800mm）

（1）按照瓦斯涌出量计算：

Q掘=100×q掘×K掘（m3/min）

式中Q掘—掘进工作面实际需风量，m3/min；

q掘——该掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量0.18m3/min（根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告）；

K掘——该掘进工作面瓦斯涌出不均匀的通风系数（根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告，在正常生产时连续观测1个月，最大瓦斯绝对涌出量和月平均瓦斯绝对涌出量的比值），经实际检测数据计算为1.22；

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。

Q掘=100×q掘CH4×K掘CH4=100×0.18×1.22=22m3/min

（2）按照二氧化碳涌出量计算：

Q掘=67×q掘C02×K掘C02（m3/min）

式中q掘C02——掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量为0.2m3/min（根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告）；

K掘C02——掘进工作面二氧化碳涌出量不均匀的备用风量系数（根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告，在正常生产时连续观测1个月，最大绝对二氧化碳涌出量和月平均绝对二氧化碳涌出量的比值），经实际检测数据计算为1.1；

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。

Q掘=67×q掘C02×K掘C02=67×0.2×1.1=14.7m3/min

（3）按炸药量计算：

Q掘=10A（m3/min）

式中Q掘—掘进工作面实际需风量，m3/min；

A—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，（掘进面底板有均厚0.8m岩石进行松动爆破），最大炸药量取5kg。

10—每千克炸药量需风量，m3/min；

Q掘=10×5=50m3/min

（4）按局部通风机实际吸风量计算：

Q掘=Q局+60×0.25S

式中Q掘—掘进工作面实际需风量，m3/min；

Q局—掘进工作面同时运转的局部通风机实际吸风量，m3/min；矿井掘进工作面选用2台FBD№6.0/2×15kw型对旋式局部通风机，一台工作，一台备用，有效吸风量平均为260m3/min；

0.25—有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷、煤巷允许的最低风速，m/s；

S—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大面积，㎡。

Q掘=Q局+60×0.25S=260+60×0.25×11=425m3/min

综上计算，得出该掘进工作面需风量260m3/min，安设局部通风机的地点全风压需要风量425m3/min,即掘进面最大需风量。

（5）按工作面同时工作最多人数计算，每人供风量≮4m3/min

Q掘=4×N掘

=4×8

=32m3/min

式中4—为每人每分钟应供给的最低风量，（m3/min）；

N掘——工作面同时工作的最多人数，取8（人）。

满足要求。

（6）按风速进行验算

按最低风速验算

Q低=60×0.25S掘进=60×0.25×9.9=149m3/min

按最高风速验算

Q高=60×4S掘进=60×4×9.9=2376m3/min

S掘进—掘进工作面的断面积，m2

即：

149＜Q掘＜2376m3/min

满足要求。

四、井下硐室需要风量计算

（1）井下水泵房和中央变电所联合机电硐室散热所需风量为：

Q=3600×ΣW×θ/60×ρ×cp×⊿t.m3/min

θ取3600KJ/KW.h

θ发热系数取0.02～0.04

ρ空气密度取1.2Kg/m3³

Cp空气定压比热取1kj/kg.k

⊿t进回风的温度差8℃

ΣW机电设备运转总功率960KW

Q=3600×960×0.02/60×1.2×1×8

=120m3/min

=2m³/s

（2）+735m水泵房硐室水泵散热所需风量为：

Q=3600×ΣW×θ/60×ρ×cp×⊿t.m3/min

θ发热系数取0.01～0.03

ρ空气密度取1.2Kg/m³

Cp空气定压比热取1kj/kg.k

⊿t进回风流温差6℃

ΣW机电设备运转总功率320KW

Q=3600×320×0.03/60×1.2×1×6

=80m³/min

=1.3m³/s

（3）8#煤层采区移变硐室按经验值取所需风量为：

Q变=80m3/min

按矿井各个独立通风硐室需要风量的总和确定：

∑Q硐=Q硐1+Q硐2+Q硐3+...+Q硐n（m3/min）

=120+80+80

=280m3/min

=4.6m3/s

五、其它用风巷道的需要风量，根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告和实测数据，上述巷道无瓦斯涌出，因此按满足风速要求进行计算。

15×S

1、+735m通风石门

15×7.8

即117

2、10-1#煤层+780m联络巷

15×6.4

即96

3、8#煤层运输下山

15×6.5

即98

4、8#煤层轨道下山

15×6.7

即100

根据2016年度矿井瓦斯等级鉴定报告和实测数据，上述巷道无瓦斯涌出，因此按满足风速要求进行计算。

则Q它=Q10煤+735m通风石门+Q8煤运输下山+Q8煤运输下山+Q10煤+780m联络巷=420m3/min

5、矿井总风量计算：

1、按井下实际布置“一采一掘”计算

∑矿=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K矿通

=（580+425+280+420）×1.2

=2046

式中∑矿—矿井总进风量，m3/min；

∑Q采—矿井独立通风采煤工作面需风量，m3/min；

∑Q掘—矿井独立通风掘进工作面需风量，m3/min；

∑Q硐—矿井独立通风机电硐室需风量，m3/min；

∑Q其它—其它巷道需风量，m3/min；

K矿通—矿井通风系数取1.2。

即：

矿井总需风量约取2050m3/min。

1、按井下实际布置“一采两掘”计算

∑矿=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K矿通

=（580+425+425+280+420）×1.2

=2556m3/min

即：

矿井总需风量约取2560m3/min。

第四章矿井风量、风压及等级孔

一、风量分配

目前矿井按一采两掘配备风量，矿井总需风量为：

2560m3/min。

根据以风定产的原则，设置调节风门对各采、掘工作面和硐室合理分配风量﹙见通风系统图﹚。

矿井风量分配：

1、主斜井井筒：

Q=1150m3/min，即19.2m3/s。

2、副斜井井筒：

Q=1410m3/min，即23.5m3/s。

3、回风斜井：

Q=2560m3/min，即42.7m3/s。

4、+800m中央变电硐室：

Q=150m3/min，即2.5m3/s。

5、10-1#机轨大巷：

Q=2410m3/min，即40.2m3/s。

6、10-1#运输下山：

Q=1160m3/min，即19.3m3/s。

7、10-1#轨道下山：

Q=810m3/min，即13.5m3/s。

8、10-1#+752m掘进面：

Q=260m3/min，即4.3m3/s。

9、10-1#+738m掘进面：

Q=425m3/min，即4.3m3/s。

10、10-1#+735m水泵房：

Q=100m3/min，即1.7m3/s。

11、8#通风石门：

Q=320m3/min，即5.3m3/s。

12、8#运输下山：

Q=200m3/min，即3.3m3/s。

13、8#轨道下山：

Q=120m3/min，即2m3/s。

14、8#移变硐室：

Q=80m3/min，即1.3m3/s。

15、+735m通风石门：

Q=140m3/min，即2.3m3/s。

16、10-1#+795m联络巷：

Q=120m3/min，即2m3/s。

17、10-1#+755m综采工作面：

Q=700m3/min，即11.7m3/s。

18、10-1#+795m回风巷：

Q=2410m3/min，即40.2m3/s。

3、矿井通风阻力及等积孔

2016年12月由新疆通安矿山检测检验中心为我矿做的矿井通风阻力测定报告测定结果，该矿通风系统总阻力为2108.80pa，总进风量为35.82m3/s，总回风量为37.35m3/s，等积孔为：

0.97㎡，矿井通风阻力难易程度为中等阻力矿井。

附通风阻力测定记录

第三章矿井通风能力计算

新疆华安矿业股份有限公司煤矿井下实测风量将达到44m3／s，大于计算出的矿井需风量42.7m3／s，表明目前矿井采掘头面数量和布置符合要求。

一、矿井通风能力

P=

+

式中：

P——矿井通风能力，万t/a

P采i——第i个回