红柳煤矿矿井通风能力核定研究报告更新版.docx

1、红柳煤矿矿井通风能力核定研究报告更新版神宁集团红柳煤矿红柳煤矿2013年度矿井通风能力核定报告通风科二一三年第一章 矿井通风概况1.1 通风方式及方法矿井通风方式为分区式通风，通风方法为抽出式。1.2 进、回风井筒数量开拓方式为斜井、立井混合式开拓，目前，矿井共有3个进风井筒，分别为主斜井、缓坡副斜、一号副立井；2个回风井筒，分别为一号回风斜井、一号回风立井。1.3 矿井需要风量、实际风量、有效风量矿井目前设计需要风量为11685m3/min，实际进风量为12050m3/min，回风量为12115m3/min，实际有效风量为11470m3/min，有效风量率为93.21，矿井一号回风立井负压为

2、650Pa，一号回风斜井负压为1285Pa，矿井等积孔为2.32m2，符合煤矿安全规程相关规定。1.4 矿井瓦斯等级，瓦斯和二氧化碳的绝对、相对涌出量矿井2012年瓦斯等级鉴定结果为低瓦斯和低二氧化碳矿井，矿井瓦斯相对涌出量为0.0772m3/t、绝对涌出量为1.3154m3/min，二氧化碳相对涌出量为0.28m3/t、绝对涌出量为3.65m3/min。1.5 主要通风设备及运行参数，风压、风量，通风阻力一号回风斜井井口安装两台FBCDZ No.24对旋轴流式通风机，配套电机功率为2250KW，通风机额定风量为58155m3/s,即34809300 m3/min，额定风压为6003600Pa

3、，目前，两台风机的叶片角度均调节为级5，级5，一台双级运转，一台备用，总排风量8430m3/min，负压1285Pa；一号回风立井井口安装两台FBCDZNo.30对旋轴流式通风机，配套电机功率2450Kw，额定风量为100292m3/s，即600017520m3/min，额定风压2304850Pa，一台双级运转，一台备用，总排风量3685m3/min，负压650Pa。矿井通风设施完善，通风系统合理、稳定、可靠，风量满足需求。一号回风立井投入使用前，已于2010年2月24日由西安科技大学对一号回风斜井主扇（包括备用）进行了性能检测（详见通风阻力、主扇性能测定及通风系统研究总结报告）。矿井通风阻力

4、测定工作于2010年2月28日测定结束，测定结论，井下巷道的通风阻力分布比例为3：3：4，阻力分配比较合理，矿井等积孔为4.32m2，矿井通风为容易时期。通风阻力测定及通风网络解算详见通风阻力、主扇性能测定及通风系统研究总结报告。1.6 自然发火倾向性、煤尘爆炸性鉴定矿井于2010年7月委托煤炭科学研究总院重庆研究院对2煤、3煤进行了自然发火倾向性、煤尘爆炸性鉴定，鉴定结果如下：2#煤层，I03采区I030201运输巷煤样自然倾向性等级为I类，属容易自然煤层，吸氧量为0.77cm3/g干煤；根据煤样升温氧化试验结果，采用最短自然发火期模型解算得煤样最短自然发火期为44天；挥发份Vdaf为25.

5、88%，有煤尘爆炸性。3#煤层，I01采区6#联络巷煤样自然倾向性等级为I类，属容易自然煤层，吸氧量0.74cm3/g干煤；根据煤样升温氧化试验结果，采用最短自然发火期模型解算得煤样最短自然发火期为46天；挥发份Vdaf为34.47%，有煤尘爆炸性。1.7 分区通风矿井采用分区式通风，目前，一号回风斜井承担I01采区和I03采区的回风，一号回风立井承担I02采区的回风，均已形成独立的采区进、回风系统，矿井通风系统稳定、合理、可靠，有利于矿井安全生产管理。1.8 局部通风掘进工作面采用压入式通风，局部通风机与胶质阻燃风筒相配套使用。掘进工作面局部通风机全部安装了风电、瓦斯电闭锁及风机开停传感装置

6、，全部实现双风机、双电源供电，且能自动切换。遥讯、消音器、综保装置齐全，“三专两闭锁”和双风机、双电源自动切换按规定（每7天进行一次甲烷风电闭锁试验，每天进行一次双风机切换试验）定期进行试验。1.9 瓦斯管理2013年度，红柳煤矿瓦斯等级鉴定结果为低瓦斯和低二氧化碳矿井。矿井现有25名瓦斯检查员，其中综采工作面为专职瓦检员，掘进工作面进行分区巡回检查，满足瓦斯检查工作需要；矿井按规定足额配备了便携式瓦斯-氧气两用仪，专用的“三人连锁”放炮器，严格 “一炮三检”和“三人连锁”放炮制度。在人员配置、装备配备和瓦斯管理上，符合煤矿安全规程规定。1.10 矿井安全监控系统矿井安装了KJ90NB型煤矿安

7、全监控系统，井下按规定设置了各类传感器，主要监测各采掘工作面的甲烷、一氧化碳、温度、风速以及环境参数，掘进工作面风筒状态、局部通风机开停状态、电气设备开停状态、风门关闭状态、主要通风机运行状态、回风井筒负压状态等，通过通讯光缆将数据传送到地面中心站主备机进行数据处理及监控。中心站设在联建楼，与矿调度室相互联网。根据煤矿安全规程第一百六十二条规定，每7天对井下甲烷传感器、一氧化碳传感器使用标准气样和空气样调校一次。各类传感器设置符合煤矿安全监控系统通用技术要求和煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范等标准及煤矿安全规程规定，达到“装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速”的要求，系统运行稳定可靠。

8、1.11 防灭火系统矿井采用注氮灌浆防灭火系统，制氮机房设在一号回风斜井南侧。I01采区注氮主管路采用273mm的无缝钢管由制氮机房经一号回风斜井井筒延接至I01采区回风巷口，再由支干管路159mm的无缝钢管延至I01采区回风巷约900m处，支管路108mm的无缝钢管经各综采工作面运输巷延至综采工作面下隅角；I03采区，注氮管路采用273mm的无缝钢管由制氮机房经一号回风斜井井筒延接至I03采区回风巷口，再由支干管路159mm的无缝钢管延至I03采区回风巷内，支管路108mm的无缝钢管经I030201工作面2#联络巷至I030201运输巷连接至工作面下隅角。管路端头采用108mm钢管埋入采空区

9、内30m处，出口端头10m范围内打均匀花眼，花眼直径不小于20mm，防止注氮出口被封堵。灌浆站设在一号回风斜井东南侧。I01采区灌浆主管路采用140mm的无缝钢管由地面灌浆站经一号回风斜井井筒延接至I01采区回风巷约1200m处，支管路采用108mm的无缝钢管经综采工作面回风巷延至综采工作面上隅角。I03采区灌浆主管路采用140mm的无缝钢管由地面灌浆站经一号回风斜井井筒延接至I03采区回风巷内，支管路采用108mm的无缝钢管经I030201回风巷和I030201运输巷延接至I030201综采工作面上下隅角。管路端头采用108mm钢管埋入采空区内40m处，出口端头10m范围内打均匀花眼，花眼直

10、径不小于20mm，防止灌浆出口被封堵。为了对井下自然发火倾向性气体进行实时监测，矿井安装了KSS200型束管监测系统，使用SP3430型气相色谱仪对工作面上隅角、采空区、工作面、回风巷回风流、采区回风巷回风流及矿井总回风流中的CO浓度进行分析；同时，每天对各个检测地点人工采样一次送至地面监测室进行数据分析，掌握井下自然发火倾向性气体浓度的变化。1.12 矿井防尘系统情况在一号回风斜井工业场地设置井下消防水池两座，单池容积为400m3，通过一趟219管路经一号回风斜井井筒、2煤带式输送机大巷、I01采区回风巷、I03采区回风巷自流至各掘进工作面分支管路采用108 mm无缝钢管主斜井，主管路敷设至

11、主井底，采用108mm无缝钢管，为全矿井供水。矿井防尘管路系统完善，净化水幕、喷雾装置、隔爆设施齐全。地面皮带走廊间安装了转载点喷雾；采煤工作面做到了割煤、移架时自动喷雾；综掘工作面做到了掘进、打锚索时巷道风流净化；炮掘工作面做到了湿式凿岩，放炮使用水炮泥，放炮、喷浆时风流净化；皮带、刮板输送机做到了运输时风流净化和转载点喷雾。在缓坡副斜井、主斜井、I01采区辅运巷、I03采区辅运巷、2煤辅助运输大巷、I010203、I030201综采工作面风机两巷安装自动喷雾，共计18道，矿井制定了巷道冲洗周期，并根据各区队及外委施工单位文明生产责任区域进行划分，定期冲刷巷道煤尘。1.13 矿井生产能力基本

12、概况红柳煤矿于2007年12月开工建设，2011年2月26日，经神宁集团公司批准，进入联合试生产。矿井设计采用斜井、立井混合开拓。红柳井田资源/储量为21.8560亿吨，矿井设计/资源储量为16.6776亿吨，矿井设计可采储量11.8814亿吨。矿井设计年生产能力为8.0万吨/年，设计服务年限99年。2012年矿井完成年产量为540万吨，2013年神宁集团公司下达生产任务为540万吨。1.14 结论我矿局部通风、瓦斯管理、防尘、防灭火及安全监控系统完善，通风系统合理，通风设施齐全可靠。采用机械式通风，主备通风机同等能力，主要通风机经检测合格；安全监测仪器、仪表齐全可靠、局部通风机安装和使用符合

13、规定；矿井瓦斯管理符合规定，并按期进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定工作，符合通风能力核定条件。此次通风能力核定按照2013年矿井采掘接续计划进行核定，核定方法为“由里向外”法。第二章 矿井通风能力核定核定期间开采煤层为2#煤层。2013年主要开采的综采工作面为I010203综采工作面、I030201综采工作面、I010204备用工作面、I020202南翼备用工作面。根据采掘接续计划，同时施工的掘进工作面最多有15个，分别为：I01采区2煤辅运巷延伸掘进工作面、I01采区边界泄水巷措施巷掘进工作面、I010205辅运巷掘进工作面、I010205回风巷北段掘进工作面、I010205运输巷北段掘进工

14、作面、I010205运输巷掘进工作面、I010205辅运巷北段掘进工作面、2煤带式输送机大巷北段掘进工作面、2煤辅运大巷北段掘进工作面、I020202回风巷掘进工作面、I020202切眼扩帮、I020204切眼扩帮、I020204回风巷掘进工作面、I02采区2煤辅运巷掘进工作面、主水仓掘进工作面。2.1 矿井需风量计算根据煤矿生产能力核定标准第二十九条规定，生产矿井需要风量按各采煤、掘进工作面、硐室及其他巷道等用风地点分别进行计算，包括按规定配备的备用工作面需要风量，现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。Q矿（Q采Q掘Q硐Q备Q其他）K式中：Q采采煤工作面实际需要风量的总和，m3min；

15、Q掘掘进工作面实际需要风量的总和，m3min；Q硐硐室实际需要风量的总和，m3min；Q备备用工作面实际需要风量的总和，m3min；Q其他矿井除了采、掘、硐室地点以外的其他巷道需风量的总和，m3min； K矿井通风需风系数（抽出式取1.151.20），目前一号回风斜井主要通风机最长通风线路为19897m，一号回风立井主要通风机最大通风线路为11583m，按照煤矿生产能力核定标准规定取1.20。2.1.1 采煤工作面需风量每个回采工作面实际需要风量，应按瓦斯和二氧化碳涌出量、工作面温度、人数、风速等规定分别进行计算，然后取其中最大值。2个回采工作面，2个备用工作面，具体配风如下（详细计算过程见附

16、表1）：（1）I010203综采工作面：988m3/min（2）I030201综采工作面：781m3/min （3）I010204备用工作面：494m3/min（备用工作面风量为综采工作面设计风量的一半）（4）I020202南翼备用工作面：494m3/min（备用工作面风量为综采工作面设计风量的一半）因此，Q采=988+781+494*2=2757m3/min工作面特征参数见下表：I010203工作面特征表工作面斜长（m）平均采高（m）原煤视密度（t/m3）回采率（%）年工作天数（d）工作面走向长（m）3055.01.3495150450正规循环作业系数（%）工作面个数日推进度（m/d）采煤方

17、法生产能力计算（万t/a）预计开采时间段8016.4一次采全高9015月I030201工作面特征表工作面斜长（m）平均采高（m）原煤视密度（t/m3）回采率（%）年工作天数（d）工作面走向长（m）3054.01.3495240750正规循环作业系数（%）工作面个数日推进度（m/d）采煤方法生产能力计算（万t/a）预计开采时间段8016.4一次采全高13018月I010204备用工作面特征表工作面斜长（m）平均采高（m）原煤视密度（t/m3）回采率（%）年工作天数（d）工作面走向长（m）3055.41.34951801650正规循环作业系数（%）工作面个数日推进度（m/d）采煤方法生产能力计算（

18、万t/a）预计开采时间段8016.4一次采全高210612月I020202南翼备用工作面特征表工作面斜长（m）平均采高（m）原煤视密度（t/m3）回采率（%）年工作天数（d）工作面走向长（m）3055.41.349590770正规循环作业系数（%）工作面个数日推进度（m/d）采煤方法生产能力计算（万t/a）预计开采时间段8016.4一次采全高90912月2.1.2 掘进工作面需风量每个掘进工作面实际需要风量，应按瓦斯和二氧化碳涌出量、炸药量、工作面人数、温度、局部通风机的实际吸风量、风速等规定分别进行计算，然后取其中最大值。矿井掘进工作面数量按15个计算，所需风量分别如下（详细计算过程见附表2

19、）：（1）I01采区2煤辅运巷延伸掘进工作面：330m3/min；（2）I01采区边界泄水巷措施巷掘进工作面：300m3/min；（3）I010205辅运巷掘进工作面：350m3/min；（4）I010205回风巷北段掘进工作面：320m3/min；（5）I010205运输巷北段掘进工作面：320m3/min；（6）I010205运输巷掘进工作面：320m3/min；（7）I010205辅运巷北段掘进工作面：320m3/min；（8）2煤带式输送机大巷北段掘进工作面330m3/min；（9）2煤辅运大巷北段掘进工作面：330m3/min；（10）I020202回风巷掘进工作面：320m3/mi

20、n；（11）I020202切眼扩帮：330m3/min；（12）I020204切眼扩帮：330m3/min；（13）I020204回风巷掘进工作面：320m3/min；（14）I02采区2煤辅运巷掘进工作面：330m3/min；（15）主水仓掘进工作面：330m3/min。因此，Q掘=330+300+350+320+320+320+320+330+330+320+330+330+320+330+330=4880m3/min。掘进工作面特征参数见下表：（1）I01采区2煤辅运巷延伸掘进工作面特征表岩巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年

21、）20.1/3-1-（2）I01采区边界泄水巷措施巷掘进工作面特征表煤巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）12.91.343-1-（3）I010205辅运巷掘进工作面特征表煤巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）20.11.346-1-（4）I010205回风巷北段掘进工作面特征表煤巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）20.11.346-1-（5）I010205运输巷北段掘进工作面特征表煤巷面积（m2）原煤

22、视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）20.11.346-1-（6）I010205运输巷掘进工作面特征表煤巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）20.11.346-1-（7）I010205辅运巷北段掘进工作面特征表煤巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）20.11.346-1-（8）2煤带式输送机大巷掘进工作面特征表半煤岩巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）17.9

23、1.342-1-（9）2煤辅助运输大巷北段掘进工作面特征表半煤岩巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）20.41.342-1-（10）I020202回风巷掘进工作面特征表煤巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）19.81.346-1-（11）I020202切眼扩帮特征表煤巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）19.81.346-1-（12）I020204切眼扩帮特征表煤巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度

24、（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）19.81.346-1-（13）I020204回风巷掘进工作面特征表煤巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）19.81.346-1-（14）I02采区2煤辅运巷掘进工作面特征表半煤岩巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）20.11.343-1-（15）主水仓掘进工作面特征表岩巷面积（m2）原煤视密度（t/m3）日进度（m）年工作天数（d）工作面个数（个）生产能力（万吨/年）21.2-3-1-2.1.3 硐室需风量

25、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，即：Q硐Q硐1Q硐2Q硐n式中：Q硐所有独立通风硐室风量总和，m3min；Q硐1、Q硐2、Q硐3、Q硐n不同独立供风硐室风量，m3min。矿井硐室有11个。（1）I01采区变电所：120m3/min；（2）+1051变电所：80m3/min；（3）I01采区1#水仓：80m3/min；（4）I01采区2#水仓：80m3/min；（5）I01采区3#水仓：80m3/min；（6）主水泵房1#副水仓：80m3/min；（7）主水泵房2#副水仓：80m3/min；（8）甲水仓：80m3/min；（9）乙水仓：80m3/min；（10

26、）2煤辅助运输大巷输料硐室：80m3/min；（11）2煤辅助运输大巷7#联络巷水仓：80m3/min；因此：Q硐=120+8010=920m3/min。2.1.4 其它井巷需风量其它井巷实际需要风量，应按矿井各个其它巷道用风量的总和计算，即：Q其他Q其1Q其2Q其n式中：Q其他所有其他井巷风量总和，m3min；Q其1、Q其2、Q其n各其他井巷风量，m3min。矿井其它用风地点共4处，所需风量分别如下：（1）I010203运输巷皮带机头：80m3/min；（2）I010204回撤通道：240m3/min；（3）I010204运输巷皮带机头：80m3/min；（4）2#管子道：240m3/min

27、；（5）I02采区带式输送机巷皮带机头搭接点：180m3/min；（6）I030201辅运巷：300m3/min；因此，Q其它=802+2402+180+300=1120m3/min矿井总需风量为：Q矿进=（2757+4880+920+1120）1.20=11612m3/min2.2 矿井通风能力计算（由里向外核算法）根据煤矿生产能力核定标准，取当年度每个采掘工作面的产量，计算矿井通风能力。AA采iA掘j式中：A矿井通风能力，万吨/年； A采i第i个回采工作面正常生产条件下的年产量，万吨/年；A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，万吨/年；i回采工作面的个数，个；j掘进工

28、作面的个数，个；本年度矿井同时回采面有2个，备用工作面有2个，掘进工作面同时作业时，达15个。矿井总需风量11696m3/min，一号回风斜井主扇额定风量最大为9300 m3/min和一号回风立井主扇额定风量最大为17520 m3/min，根据本年度采掘接续表，I02采区为基本建设巷道，目前掘进巷道较多，I01采区和I03采区按煤矿安全规程规定布置采掘，最终确定合理采掘比为1:2。2.2.1 采煤工作面年产量计算（1） AI010203综采Lh采brcnN式中：Ai第i个综采工作面年产量，万吨/年；L工作面斜长，L305m；h平均采高，h采5.0m；r原煤视密度，r1.34t/m3；b工作面平均日推进度，b6.4m；n工作日数，n150d；c工作面回采率，c95；N正规循环作业系数，N0.8；则：AI010203综采3055.06.4