度矿井通风能力核定131.docx

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度矿井通风能力核定131

山西潞安集团和顺李阳煤业有限公司

矿井通风能力核定报告

批准：

审核：

编写:

二〇一一年十一月十七日

目录

第一部分矿井概况………………………………………………3

第二部分矿井需要风量计算……………………………………10

第三部分矿井通风能力计算……………………………………12

第四部分矿井通风能力验证……………………………………13

第五部分矿井通风能力核定结果………………………………13

第六部分问题和建议……………………………………………13

附件一、矿井通风阻力测定报告

附件二、矿井稀释瓦斯能力情况

附件三、通风机性能测定报告

第一部分矿井概况

一、矿井概况

1、山西潞安集团和顺李阳煤业有限公司位于和顺县城北约10km的李阳镇温源村—三奇村—李阳村一带，始建于1991年，2003年投产，生产能力30万吨/年。

行政区划隶属于和顺县李阳镇管辖。

其地理坐标为：

东经113°35′17″—113°38′24″，北纬37°22′51″—37°25′24″。

批准开采8、9、15号煤层，主要开采15号煤层。

2、井现有开拓方式为一对斜井开拓，采煤方法为走向长壁、倾斜长壁综采放顶煤、全部垮落式管理顶板。

二、通风系统

矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式，井田内配有两个井筒，即：

一个混合斜井和一个回风斜井，混合斜井担负矿井出煤、运料、运人及进风等任务，回风斜井担负矿井的回风任务兼做安全出口，混合斜井矿井总进风量为4700m³/min，断面为19㎡，风速为4.12m/s,矿井总回风量为4850m³/min，回风井断面为8.5㎡，风速为9.50m/s。

井下布置一个综采放顶煤工作面，一个综掘工作面和一个炮掘工作面，综放工作面通风方式为U＋L型，综掘工作面和炮掘工作面均采用压入式通风。

三、主要通风机情况

目前地面安装两台主扇风机型号为BD-Ⅱ-8-№22，一台备用、一台使用，额定功率为2×160kW；风机负压为2800pa；叶片角度为+2.5°；排风量为4850m³/min电压为700V；电流为165A；实际功率为288KW；矿井等积孔为1.88㎡。

矿井有效风量利用率为87%，外部漏风率为1.2%。

四、煤层自燃、爆炸性及瓦斯等级鉴定结果

1、通过山西省煤炭工业局综合测试中心对15#煤层的煤层自燃和爆炸性作了鉴定。

15#煤为Ⅲ级不易自燃，具有爆炸性。

不易自燃性指标分别为：

水分0.21%；灰分8.00%；挥发分：

11.97%；全硫1.56%；真相对密度TRD

=1.44；煤吸氧量为0.86cm³/g；其爆炸性指标为：

水分0.64%；灰分7.72%；挥发分12.01%；火焰长度为20mm。

14#煤层鉴定为容易自燃，容易自燃性指标分别为;水分0.20%；灰分12.85%；挥发分：

13,69%；全硫3.56%；真相对密度TRD

=1.45；煤吸氧量为1.00cm³/g；其爆炸性指标为：

水分0.64%；灰分7.72%；挥发分12.01%；火焰长度为20mm。

2、2011年九月份我公司对全矿进行了瓦斯等级鉴定：

全矿井绝对瓦斯涌出量为27.4m³/min，二氧化碳涌出量为3.04m³/min。

相对瓦斯涌出量为21.88m³/min；二氧化碳涌出量为2.43m³/min。

根据全矿井瓦斯涌出量情况来看，我矿为高瓦斯矿井。

五、瓦斯抽采情况

地面安装四台瓦斯抽放泵，坚持每天24小时不间断的抽放，抽放泵型号、功率分别为2BE67400KW、2BEC72630KW、2BEL303-090KW×2，一台使用，一台备用。

其中2BE67和2BEC72两台抽放泵负责工作面高位抽放，现高抽巷抽放浓度为18%，流量为141m³/min，抽放量为36547m³/天，2BEL303-0两台抽放泵负责工作面本煤层的抽放，本煤层抽放浓度为2.4%，流量为18.8m³/min，抽放量为662m³/天，总抽放量合计为37209m³/天，基本实现高低压分流抽放。

第二部分矿井需要风量计算

一、矿井需要风量计算原则

根据李阳矿2012年矿井采掘衔接计划，矿井正常生产时布置综放工作面1个，掘进工作面3个，独立通风硐室及其他巷道。

按照《煤矿安全规程》第一百零四条规定，根据《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008）和《煤矿井工开采技术条件》（AQ1028-2006）的规定，对全矿井需要风量进行计算。

矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其他用风巷道等用风地点分别进行计算，现有通风系统应保证各用风地点稳定可靠供风。

风量计算采用由里向外核算法。

Q矿≥（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）×K

式中：

Q矿——矿井需要风量，m3/min；

Q采——采煤工作面实际需要风量，m3/min；

Q掘——掘进工作面实际需要风量，m3/min；

Q硐——硐室实际需要风量，m3/min；

Q其他——其他用风巷道实际需要风量，m3/min；

K——矿井通风需风系数，该矿为抽出式，取1.2。

二、采煤工作面实际需要风量的计算

每个采煤工作面实际需要风量，瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

本矿井需要进行风量核算综放工作面，核算过程及方法如下：

综放工作面通风方式采用U+L型通风。

即采用回风巷和专用排瓦斯巷进行计算。

1、布置有专用排瓦斯巷的采煤工作面实际需要风量计算

Q采=Q采回+Q采尾（m3/min）

Q采回=100×q采回×kCH4（m3/min）

（m3/min）

式中：

Q采——采煤工作面回风巷需要风量，m3/min；

Q采回——采煤工作面回风巷需要风量，m3/min；

Q采尾——采煤工作面专用排瓦斯巷的需要风量，m3/min；

q采回——10月份综放工作面回风顺槽瓦斯涌出量为3.08m3/min；

q采尾——10月份综放工作面尾巷瓦斯涌出量为10.27m3/min；

kCH4——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，（正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值

回风顺槽瓦斯涌出不均匀备用风量系数为3.03，尾巷瓦斯涌出不均匀备用风量系数为1.26）；

Q采=Q采回+Q采尾（m3/min）

Q采回=100×q采×kCH4（m3/min）

=100×3.08×3.03

=933.24

（m3/min）

=10.27/2.0%×1.26

=647

Q采=Q采回+Q采尾（m3/min）

=933.24+647

=1580m3/min

2、按采煤工作面同时作业人数计算需要风量。

Q采=4N（m3/min）

式中：

N-工作面同时工作的最多人数50人；

=4×50=200m3/min

3、按风速进行验算

15S＜Q采＜240S

式——工作面平均断面积，m2

15×17.5＜1580＜240×17.5

经核算综放工作面的风量为1580m3/min

三、掘进工作面实际需要风量的计算

掘进实际总需要风量按矿井各独立通风掘进工作面实际需要风量的总和计算：

∑Q掘=Q掘1+Q掘2+…+Q掘n

式中，Q掘1，Q掘2，…，Q掘n——各独立通风掘进工作面的实际需要风量，m3/min。

每个掘进工作面实际需要风量，应按瓦斯涌出量、人员、爆破后的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。

根据2012年矿井采掘衔接计划，按年度内最大掘进面数进行需风量计算，进行风量核算的综掘工作面1个，炮掘工作面1个。

1、按照瓦斯涌出量计算

Q掘=100×qhg×khg

式中：

qhg——掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min，抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算；煤巷工作面瓦斯涌出量为1.5m3/min，岩巷工作面瓦斯涌出来为1.2m3/min.

khg——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值，机掘最低取1.8，炮掘最低取2.0）；

100——按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

综掘煤巷工作面Q掘=100×qhg×khg

=100×1.5×1.8

=270m3/min

炮掘岩巷工作面Q掘=100×qhg×khg

=100×1.2×2.0

=240m3/min

2、按炸药量计算

Qhf=25Ahf

式中：

Ahf——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg；岩巷炮掘工作面炸药量为20Kg.

炮掘工作面Qhf=25Ahf

=500m3/min

3、按局部通风机实际吸风量计算

煤巷掘进

Qhf=（Qaf+60×0.25Shd）×I

式中：

Qaf——局部通风机实际吸风量，m3/min；

I——掘进工作面同时通风的局部通风机台数；

0.25——有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷允许的最低风速；

Shd——局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，m2。

最大断面为12m2

综掘工作面和炮掘工作面安装型号为FBD-No6.3/2×30Kw轴流式局部通风机，工作面供风量为600m³/min。

综掘工作面Qhf=Qaf+60×0.25Shd

=500+60×0.25Shd

=680m³/min

炮掘工作面Qhf=Qaf+60×0.25Shd

=500+60×0.25Shd

=680m³/min

4、按工作人员数量计算

Qaf=4Nhf

式中：

Nhf——掘进工作面同时工作的最多人数。

综掘和炮掘工作面同时工作人数为25人。

综掘工作面Qaf=4Nhf

=4×25

=100m³/min

炮掘工作面Qaf=4Nhf

=4×25

=100m³/min

5、按风速进行验算

炮掘岩石巷道风量风速验算15S＜Qhf＜240S

15×8＜680＜240×8

综掘煤巷掘进巷道风量风速验算15S＜Qhf＜240S

15×12＜680＜240×12

式中：

S——掘进工作面巷道的净断面积，m2。

岩石巷道为8m2，煤巷为12m2综掘和炮掘工作面需要风量为;综掘工作面需风量为680m³/min，炮掘工作面需要风量为680m³/min。

经验算掘进工作面需要风量为：

Q掘=Q综掘+Q炮掘=680+680=1360（m3/min）

四、井下硐室需要风量的计算

∑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3、…、Q硐n——不同独立供风硐室需要风量，m3/min。

矿井井下不同硐室配风原则：

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，须保证机电硐室温度不超过30℃，其它硐室温度不超过26℃。

井下布置四个硐室。

采区水泵房、中央变电室、采区变电室、中央水仓。

需要风量根据经验值每个硐室一般取100m3/min。

∑Q硐=Q硐1+Q硐2+Q硐3+Q硐4

=400m3/min。

五、其他井巷需要风量的计算

我矿其他巷到为北翼回风、和皮带正头，分别分配风量为400m3/min和100m3/min，Q其他=400+100=500m3/min

六、矿井实际需要风量的确定

全矿井需要风量计算

Q矿=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）×Kaq

=（1580+1360+400+500）×1.2

=4608m3/min

第三部分矿井通风能力计算

根据计算的矿井总需风量与矿井各用风地点的需风量（包括按规定配备的备用工作面）计算出采掘工作面个数（按合理采掘比m1m2）取当年每个采掘工作面的产量计算矿井通风能力。

p=

式中：

p——矿井通风能力，万t/a；

p采i——第i个回采工作面正常生产条件下的年产量，万t/a；

p掘j——第j个掘进工作面正常掘进条件下的年进尺换算成煤的产量，万t/a；

m1——回采工作面的数量，个；

m2——掘进工作面的数量，个.

m1,m2应符合合理采掘比。

由矿井总进风量减去硐室需风量、备用工作面需风量和其他巷道用风量后，求出矿井能够供给采煤和掘进的有效风量Q采掘：

Q采掘=Q矿进-（∑Q硐+∑Q其它）×K矿通

Q采掘=4700-（400+500）×1.2

=4700-1080

=3620

根据计算出的Q采掘，合理选择采掘比，根据我矿采掘水平合理采掘比取1：

3，可保证采掘工作的正常衔接。

利用下式可求出采煤工作面的个数m1和掘进工作面的个数m2：

Q采掘=m1Q采+m2Q掘

合理采掘比1：

2

即m2=2m1

则m1=Q采掘/（Q采+2Q掘）

式中Q采、Q掘——为采面和掘面的平均需风量。

m1=3620/[1580+2×680]

m1=3620/[1580+1360]

m1≈1.23

m2=2m1=2.46

p采I：

综采工作面在正常生产条件下的年产量为60万t/a；

p掘j：

根据2012年采掘计划掘进工作面煤的产量为3万t/a；

按照矿井风量可布置1个综采工作面、一个炮掘工作面、一个综掘工作面。

依据现井下实际生产条件及采掘工艺，采掘比1：

2可保证采掘工作的正常衔接、采掘布置较为合理。

P=m1×p采i+m2×p掘j

=60×1.23+2×2.46

=78.7万t/a

根据矿井主扇在现条件下产生风量通过计算可以布置1个综采工作面，2个掘进（开拓）工作面，矿井通风能力为78.7万t/a。

第四部分矿井通风能力验证

一、矿井主要通风机能力验证

按照矿井主要通风机的实际特性曲线对通风能力进行验证，主要通风机实际运行工况点处于安全、稳定、可靠、合理的范围内。

主要通风机运转情况表

项目

参数

主要通风机型号

BD-II-8-NO22

主要通风机转速（r/Min）

740

主要通风机轮叶角度（°）

2.5

主要通风机风量（M3/Min）

4850

主要通风机风压（Pa）

2800

电动机型号

RDE355M-8

电动机输入功率（KW）

2×160KW

二、稀释瓦斯能力验证

从历年来的瓦斯等级鉴定结果来看，该煤矿为高瓦斯矿井。

从多年来的瓦斯安全监测仪器仪表检测结果来看，该矿井下各地点的瓦斯浓度均符合《煤矿安全规程》的有关规定。

三、通风网络能力验证

矿井回风量比较大，通风阻力比较大，矿井通风阻力2800Pa,矿井总回风量为4850m3/min，等积孔为1.8，故矿井通风难易程度为中等，通风网络中的通风阻力分配于风量相匹配。

因此，通风网络能力能够满足生产安全的需要。

四、矿井用风地点有效风量验证

山西潞安集团和顺李阳煤业有限公司在有一个掘进工作面、一个炮掘工作面、一个综采工作面和采区变电所、硐室及其他用风地点以的总用风量的总和为4608m3／min，我矿的主扇通风机的总风量为4850m3／s。

根据2011年瓦斯等级鉴定绝对瓦斯涌出量为27.44m3/min，矿井总回风为4850m3/min。

矿井总回风巷CH4的平均浓度为:

C瓦斯浓度回=q瓦斯/Q回=0.56%<0.75%。

符合《规程》规定。

其他各个地点均符合规程规定。

综上所述，我矿在生产时，主扇通风机的供风量完全可以满足生产时期的用风要求。

第五部分矿井通风能力核定结果

结合运用矿井通风阻力测定，通风机能力核定，瓦斯等级鉴定报告的基础数据，对通风能力进行了核定和评价，通风网络稳定，通风机运行经济合理，井下风量分配合理，根据矿井主扇在现条件下产生风量通过计算可以布置1个综采工作面，2个掘进（开拓）工作面，矿井通风能力为78.7万t/a。

全矿井内不存在串联通风、扩散通风、采空区通风。

第六部分问题与建议

为保证矿井通风连续稳定，保质保量送到用风地点，应采取以下措施：

（一）加强所有井下通风设施的管理。

（二）采空区及废弃巷道要及时严密封闭。

（三）巷道中不得堆积杂物，失修巷道及时维护，保证巷道通风有效断面。

（四）回风斜井井口防爆门、风门、风道必须封闭严密。

（五）定期测风，及时合理分配风量。

对风阻过大的风路，采取降低风阻措施，必要时，扩大风路巷道断面。

（六）经常检查通风设施、密闭等通风构筑物，发现问题及时处理，保证通风设施完好有效。

附件二、矿井稀释瓦斯能力情况：

综掘工作面C瓦斯浓度回=q瓦斯/Q回=1.5/500=0.2%<0.8%

炮掘工作面C瓦斯浓度回=q瓦斯/Q回=1.2/500=0.24%<0.8%

矿井总回风C瓦斯浓度回=q瓦斯/Q回=0.58%<0.75%

以上各个地点的风量满足解析瓦斯需要。