矿井通风能力核定.doc

矿井通风能力核定 朱家河煤矿核定通风系统生产能力必备条件说明 朱家河煤矿现采用中央并列抽出式通风方式进行通风，现有两个进风斜井（主斜井和付斜井），一个回风斜井，目前矿井总进风量为5211m3/min，矿井回风为5326m3/min，西风井主扇房装有2台G47312NO28D离心式风机，经2009年12月陕西煤炭安全装备检测中心检测两台主扇均合格，且能满足矿井安全生产的需要，电动机功率400KW，井下各用风地点的风量、风速、温度均符合规程的规定，均为并联通风，矿井通风系统合理、安全、可靠。 朱家河煤矿矿井供水系统水源为矿井自压水，矿井自压水是将井下水经排水管路排到地面，经沉淀后流入600 m3水池两座，作为井下生产和防尘水源，水源自600 m3水池通过主付井DN150mm管路至付井底，进行减压后供井下使用，供水系统压力为P＝1.8MPa，目前，矿井井下防尘洒水系统完善，防尘设施齐全使用正常，满足矿井正常安全生产的需要。 朱家河煤矿井下设有防火管路（于矿井防尘管路共用），在机电硐室、修理室、火药库等外均安装有消防水阀，在井下各机电硐室、火药库安装有防火门，硐室内配有足够数量的干粉灭火器和砂箱等灭火器材和工具，井下使用的胶带均为不燃型胶带，使用的电缆为不延燃性电缆，井下使用的风筒均为阻燃型风筒，井下建有消防材料库，并贮备了足量的消防材料和工具，以防灾害发生。 朱家河煤矿井下现装有KJ66N安全监测监控系统，地面设有监测中心，监测中心配有一台服务器，两台电脑，一台工作，一台备用，井下现设有8个监测分站，17个瓦斯传感器，3个一氧化碳传感器，12个风门开关传感器，1个水位传感器，6个局扇开停传感器，2个主扇开停传感器，2个负压传感器，6个风速传感器，5个温度传感器，矿井有完善的安全监测监控管理制度，并设有专人管理，现安全监测监控系统运转正常，实时监测现场瓦斯、风速、风门开关等参数。 朱家河煤矿通风系统完全满足通风系统生产能力必备条件，具体核定过程如下 一、通风概况 （一）通风方式、方法 矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。 （二）进、回风井筒数量及风量 矿井有二个进风井筒（主斜井、副斜井），一个回风井筒（西风井）。各井筒风量分别为主斜井2049m3/min，副斜井3076 m3/min，西风井回风5349m3/min。 （三）采区巷道布置情况，采区主要进回风量及用风地点分布情况 矿井现有二个生产采区，分别为二采区和四采区，四采区有四采进斜、四采猴车斜巷两条进风斜巷,一条集中回风巷，四采区有1个综采工作面，4个煤巷掘进工作面，一个岩巷掘进工作面；二采区有2进、3进两条进风斜巷，一条集中回风上山，二采区有1个综采工作面，2个综采备用工作面，1个煤巷掘进工作面，1个岩巷掘进工作面。 （四）矿井瓦斯等级，瓦斯和二氧化碳的绝对、相对涌出量 根据2009年7月份矿井瓦斯等级鉴定结果，矿井为低瓦斯矿井，瓦斯绝对涌出量为2.01 m3/min，相对涌出量1.27 m3/t，二氧化碳绝对涌出量为4.93 m3/min，相对涌出量为2.63 m3/t。 （五）主扇型号，电机功率，叶片角度，运行参数，风量，风压，通风阻力，等积孔 矿井主要通风机为G4-73-12№28D型离心式通风机，额定功率为400kw，额定转速491r/min，叶片角度12度，主扇排风量为5346 m3/min，矿井负压为1850Pa.，通风阻力为1983Pa，等积孔为2.46m2。 二、矿井需要风量计算 （一）、矿井需要总风量计算原则 矿井现有2个综采工作面，分别为12510工作面，14511工作面；1个炮采工作面为12514工作面；三个准备工作面面，分别为12515、12505、12512准备面；有7个掘进工作面，分别为五采运输巷（岩巷）、西巷延伸（岩巷）、12515撤架巷（煤巷）、14513轨道巷（煤巷）、四采煤皮下山（煤巷）、四采轨上（煤巷）、14503运顺（煤巷）,根据矿业公司风量计算细则规定，风量计算过程如下。 （二）采煤工作面（包括备用工作面）实际需要风量 （1）、综采工作面实际需要风量 ①、按采煤工作面气象条件计算 Q采Q基本K采高K采面长K温 （m3/min） 式中 Q采采煤工作面需要风量，m3/min； Q基本采煤工作面基本需风量，m3/min； Q基本＝60工作面控顶距工作面实际采高70％适宜风速不小于0.8m/s； K采高回采工作面采高调整系数，取1.5； K采面长回采工作面长度调整系数，取1.0； K温度回采工作面温度与对应风速调整系数，取0.9； Q综采Q基本K采高K采面长K温 （m3/min） ＝603.63.20.70.81.51.00.90 ＝522.5（m3/min） 式中3.6综采面的控顶距 3.2－综采面的实际采高（其中回采高度2.2米，放顶煤高度1.0米） 1.5－综采工作面采高调整系数，放顶煤取1.5 ②、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，m/s； S采－采煤工作面的平均断面积，m2 Q综采＝60V采S采 （m3/min） ＝601.07.7＝462 （m3/min） 式中7.7－综采工作面的平均断面； ③、按工作面同时工作人数计算需要风量 每人供风大于4 m3/min Q采4N （m3/min） 式中N－工作面最多人数，人； Q 综采4N N取70 则Q综280 m3/min ④、按风速验算 按最大风量进行验算如下 600.25S72m3/min。 ⑤、按每次爆破炸药量计算 Q掘25A 式中 A－一次爆破炸药最大用量，取6kg Q掘256150 m3/min ⑥、按风速进行验算 岩巷最低风量Q岩600.15S掘 式中S掘－掘进工作面的断面积，m2 Q岩600.1513.95126 m3/min 岩巷最高风量Q岩72m3/min。 ⑤、按每次爆破炸药量计算 Q掘25A 式中 A－一次爆破炸药最大用量，取5.5kg Q掘255.5138 m3/min ⑥、按风速进行验算 煤巷最低风量Q煤600.25S掘 式中S掘－掘进工作面的断面积，取7.0m2 Q煤600.257.0105 m3/min 煤巷最高风量Q煤600.158.6＝77.4 m3/min 故其它巷道配风80 m3/min,完全符合规程规定。 （3）、其它巷道所需风量 Q其＝Q二采二进＋Q二采三进Q四采一回＋Q四采回斜 ＝804＝320 m3/min （六）、矿井总需要风量确定 Q矿≥∑Q采∑Q掘∑Q硐∑Q备∑Q其它K 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其它其它巷道实际需要风量的总和，m3/min； K矿井通风需风系数，取1.15。 Q矿＝（Q采Q备Q掘Q硐Q其它）K矿通 ＝（1359.2＋783.9＋2163＋653＋320）1.15 ＝6072m3/min 三、矿井通风系统生产能力计算 朱家河煤矿现有二个采区，四采区进风2421m3/min，安排一个综采工作面， 5个掘进工作面其中一个为岩巷掘进，不产煤，二采区进风2658m3/min，安排1个综采工作面, 1个炮采工作面，3个备用工作面，两个掘进工作面（其中一个为岩巷掘进，不产煤），矿井通风系统生产能力计算采用由内向外核算法计算。 1、各采煤工作面特征表 综采1工作面特征表 工作面平均长 （m） 平均采高 （m） 原煤视密度 （t/m3） 回采率 ％ 年工作日数 d 130 3.4 1.4 0.9 330 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 万t/a 0.82 1 3.6 综采 54 综采2工作面特征表 工作面平均长 （m） 平均采高 （m） 原煤视密度 （t/m3） 回采率 ％ 年工作日数 d 130 3.2 1.4 0.9 330 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 万t/a 0.82 1 3.6 综采 51 炮采工作面特征表 工作面平均长 （m） 平均采高 （m） 原煤视密度 （t/m3） 回采率 ％ 年工作日数 d 130 2.2 1.4 0.9 330 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 万t/a 0.82 1 2.4 炮采 35 2、各掘进工作面特征表 掘进工作面特征表 巷道纯煤 面积（m2） 原煤视密度 （t/m3） 日进尺 （m/d） 年工作 日数（d） 工作面 个数 生产能力 万t/a 7.0 1.4 8 330 1 2.58 3、回采工作面通风系统生产能力计算 A采l采h采r采b采n采N采c采a采 l采－回采工作面平均长度，取130米； h采－回采工作面煤层平均采高; 综采1取3.4米（其中回采高度2.2米，放顶煤1.2米），综采2取3.2米（其中回采高度2.2米，放顶煤1.0米）。 r采－回采工作面原煤视密度，取1.4t/m3 b采－回采工作面正常生产时的推进度，综采＝4.8m/d n采－年工作天数，取330天； N采－正规循环作业系数， 采综＝0.82； c采－回采工作面回采率，综采取90％ a采－回采工作面平均个数 A综一＝l采h采r采b采n采N采c采a采 ＝1303.41.43.63300.820.91 ＝54（万t/a） A综二＝l采h采r采b采n采N采c采a采 ＝1303.21.43.63300.820.91 ＝51（万t/a） A准备＝l采h采r采b采n采N采c采a采 ＝1302.21.43.63300.820.91 ＝35（万t/a） A总＝A综一＋A综＋A准备＝545135140（万t/a） 2、掘进工作面通风能力计算 A掘 r掘s掘L掘a掘 r掘－掘进工作面原煤视密度，取1.4t/m3 s掘－巷道纯煤面积,分别为7.0 m2； L掘－巷道正常生产年总进尺，为8330米； a掘－掘进工作面平均个数，煤巷掘进5个，岩巷掘进2个 A综掘 r掘s掘L掘a掘 ＝1.47.033085＝12.9（万t/a） 3、矿井通风能力计算 A∑A采∑A掘 A A采A掘 14012.9 ＝152.9（万吨） 四、矿井通风能力验证 1、矿井通风动力验证 根据2009年十二月二十三日在用主通风机系统安全检验报告一号主要通风机最大风量为5365，二号风机最大风量为5390，已经都不能满足矿井150万生产需要，这说明风机性能与矿井生产能力不匹配。 2、矿井通风网络能力验证 井下巷道、用风地点的风流方向稳定，但个别用风地点风量不能满足要求，井巷风速小。矿井总进总回风量比1.03，通风阻力不大。 3、利用用风地点有效风量进行验证 矿井总进风量5211m3/min，矿井有效风量5340m3/min。矿井需要风量6072m3/min，矿井内个别用风地点的有效风量不满足要求，风速小、温度高不能完全符合煤矿安全规程的有关规定。 4、利用稀释瓦斯能力进行验证 历年来矿井瓦斯等级鉴定均为低瓦斯矿井。根据瓦斯等级鉴定和开采实践瓦斯管理经验，在目前通风情况下，工作面进、回风巷中瓦斯含量仍然极低，生产工作中从来未出现瓦斯超限和瓦斯积聚现象,矿井通风能力还能够满足稀释排放瓦斯需要。 五、矿井通风能力核定结果 矿井属于低瓦斯矿井，通风系统风量不能完全满足要求，采掘工作面均实现了独立通风，没有不符和规定的串联通风、扩散通风、采空区通风，因此没有标准中涉及的扣减项目。 经过以上计算和能力验证，矿井通风动力与主要通风机性能不相匹配，能够满足安全生产实际需要。个别用风地点及采区有效风量不能满足需要，井巷中风流速度、温度等不能完全符合煤矿安全规程规定。因此，经分析验证，确定矿井通风系统生产能力不能满足150万t生产需要。 六、问题与建议 朱家河煤矿西风井现装有2台G47311N028D型离心式风机，一台工作，一台备用，电机功率为400kw，风机最大供风量不能满足150万生产需求，且现在矿井通风系统的阻力较大，主要是矿井风井低冒顶，四采集中巷的约650米的小断面，有待进一步采取办法扩大巷道断面，降低通风阻力，提高矿井进风量。 如要满足150万生产需求，建议如下1、采用可控循环风技术；2、新增一个风井，使中央并列式通风变为两翼对角式通风；3、更换适合的主扇。 朱家河煤矿 2010年6月