煤矿通风能力核定范例1.doc

煤矿（井）通风能力核定报告 煤矿（井）通风能力核定报告 煤矿名称开滦精煤股份范各庄矿业分公司 矿长姓名刘宏军 煤炭生产许可证号G030200003 矿井通风能力核定结果577.26万t/a 唐山开滦勘察设计有限公司编制 2005年9月25日 目 录 第一章矿井基本情况 一、井田位置及范围 二、矿井储量 三、矿井煤层赋存条件 四、矿井生产规模 五、矿井开采 六、矿井瓦斯情况 七、矿井通风情况 第二章矿井通风能力核定 一、采煤工作面需要风量核算 二、掘进工作面需要风量核算 三、井下硐室需要风量核算 四、其他井巷需要风量核算 五、矿井实际需要风量 六、矿井通风能力计算 第三章矿井通风能力验证 一、矿井通风能力的验证 二、用风地点有效风量验证 三、稀释瓦斯能力验证 第四章矿井通风能力核定结果计算 第一章矿井基本情况 范各庄矿业分公司位于唐山市古冶区境内，是开滦（集团）有限责任公司精煤公司下属的分公司，是我国自行设计、施工的一座大型现代化矿井，于1958年6月21日开始建井，1964年10月21日正式投人生产，设计能力年产180万t。1973年开始矿井改扩建，新增设计能力220万t/a，使矿井设计能力提高到400万t/a。矿井1990年完成改扩建投产，2002年达产，年产量410.02万t。 一、井田位置及范围 井田位于开平向斜之东南翼，井田北部及西北部与吕家砣矿相接，西及西南部与钱家营矿相邻，两矿的技术边界未确定，暂以毕25孔与毕34孔联线，再经毕34孔与O15孔联线延至9煤层-800米等高线上，作为范各庄矿与钱家营矿的储量计算边界。东部及南部以14煤层的基岩露头为界。 唐山市毕各庄煤矿位于本井田东南部的毕各庄区域。井田南北走向长12.25km，东西最大倾斜长3.92km，全井田总面积为31.78km2。 二、矿井储量 截止到2004年底矿井地质储量为32425.6万t，可采储量为20574.9万t。 三、矿井煤层赋存条件 井田的主体构造为井田北翼的塔坨向斜和南翼毕各庄区域的毕各庄向斜，该部位断裂构造比较发育。井田的两翼断裂构造相对密度较小。井田属于石炭-二叠纪煤系，煤系地层的总厚度为265m左右，含煤8层，煤层总厚度约13.8m左右。其中5、7、8、9、11、12煤层属于可采煤层。5、7、8、9、12煤层为矿井主采煤层，其他为局部可采煤层。 四、矿井生产规模 设计能力年产180万t， 1973年开始矿井改扩建，在主副井西施工直达-490米水平的混合井，新增设计能力220万t／a，将矿井的设计能力提高到年产400万t。2004年实际产煤440万t。 五、矿井开采 矿井采用立井、水平集中运输大巷、集中上山、阶段石门开拓方式，现主要生产水平为-490m、-600m水平。采煤方法为走向长壁综合机械化采煤法。 六、矿井瓦斯情况 2004年度瓦斯鉴定，矿井瓦斯相对涌出量为0.143m3/t，矿井瓦斯绝对涌出量为1.29m3/min为低瓦斯矿井。矿井-600水平以上瓦斯含量很小，-600水平以下煤层瓦斯含量逐渐增多，但规律性很差，总体是井田内由东往西倾向呈增加趋势。 七、矿井通风情况 矿井通风方式为中央边界及单翼对角混合式通风方式，通风方法为抽出式，矿井现有4个通风水平，即-121水平、-310水平、-490水平、-620水平，有三个进风井，即中央风井、新综合井、毕各庄进风井。有两个回风井，即中央风井和毕各庄对角风井，其中中央风井装有2台轴流式风机，型号为2k58-21-28电机容量分别为800kW和1000kW，一台使用一台备用；对角风井装有2台离心式风机，型号为K4-73-01No32F，电机容量分别为1000kW和1600kW，一台使用一台备用，鉴定月中央1000kW风机运转，对角1000kW风机运转。 该矿井总进风量为20346m3/min，矿井总排风量达21383m3/min，矿井有效风量率为87.04，矿井总等积孔为8.81m2。 第二章矿井通风能力核定 按照国家煤矿通风能力核定办法（试行）以下简称办法，对该矿井通风能力核定如下 一、 采煤工作面需要风量核算 该矿井2004年河北省批复瓦斯鉴定结果矿井瓦斯绝对涌出量1.29m3/min，矿井瓦斯相对涌出量0.143m3/t；矿井二氧化碳绝对涌出量34.61m3/min，矿井二氧化碳相对涌出量3.86m3/t。因此矿井为低瓦斯矿井。 该矿井需要进行风量核算的采煤工作面有4个分别是B2521轻放工作面、2180－6轻放工作面、2387S综采工作面和3271S综采工作面。由于每个工作面的核算方法一样，最后由统一表格列出。核算过程及方法如下 1.按气象条件确定需要风量 式中 Q采采煤工作面需要风量，m3/min； Q基本不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min； Q基本工作面控顶距工作面实际采高工作面有效断面系数70适宜风速（不小于1m/s）； K采高采煤工作面采高调整系数； K采面长采煤工作面长度调整系数； K温采煤工作面温度调整系数，温度一般为20℃，取1.0。 2.按工作面温度选择适宜的风速进行计算 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。 3.按采煤工作面同时作业人数计算需要风量 每人供风≮4m3/min 式中 N工作面最多人数。 4.按风速进行验算 式中 S工作面平均断面积，m2。 通过以上计算及验算，每个采煤工作面需风量取最大值。计算结果详见表1。 表1 采煤工作面需要风量计算表 参数 单位 B2521工作面 2180－6工作面 2387S工作面 3271S工作面 控顶距 m 3.95 3.95 5.15 5.25 采高 m 2.3 2.4 2.5 2.5 S采 m2 6.36 6.64 9.01 9.18 V采 m/min 60 60 60 60 K采高 1.5 1.5 1.1 1.1 K采面长 1.0 1.0 1.0 1.0 K温 1.0 1.0 1.0 1.0 N 个 35 35 35 35 Q基本 m3/min 381.6 398.4 540.60 551.60 Q采气 m3/min 572.4 597.60 594.66 606.37 Q采温 m3/min 381.6 398.4 540.6 550.8 Q采人 m3/min 140 140 140 140 Q风速 m3/min 95～1526 100～1594 135～2162 138～2203 Q采 m3/min 572.4 597.60 594.66 606.37 合计 采煤工作面需要风量2371.03m3/min 备用工作面应满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量，且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50。该矿井有四个备用工作面2572工作面、2021工作面、3255工作面和2285工作面。备用工作面按最实际需要风量最大的采煤工作面的一半的来进行计算。 1个备用工作面 4个备用工作面 因此，备用工作面需要风量为1212.74m3/min。 二、掘进工作面需要风量核算 根据办法，掘进工作面需要风量的核算分为机掘工作面和炮掘工作面；根据每个工作面是煤巷或者岩巷而确定。该矿井需要进行风量核算的掘进的工作面有3251N运道、B2522运道、2027边眼、21903风道、2500石门变电所、3083皮带巷、2500副石门、2300回风巷、3601泄水巷、4131上山、2531上山、4031下山、3083N风道、3083N运道。核定方法及过程如下 1.按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算 式中 Q掘掘进工作面实际需风量，m3/min； q掘掘进工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的绝对涌出量，m3/min； K掘通瓦斯涌出不均衡通风系数，（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瓦斯绝对涌出量的比值）。 2.局部通风机实际吸风量计算需要风量 岩巷掘进 煤巷掘进 式中 Q扇掘进局部通风机实际吸风量，m3/min； Ii掘进工作面同时通风的局部通风机台数，1台； S局部通风机吸风口至掘进工作面回风流之间的断面积，m2。 3.按掘进工作面同时作业人数计算 每人供风≮4m3/min 式中 N掘进工作面最多人数。 4.按掘进工作面炸药量计算 每千克炸药供风≮25m3/min 式中 A一次爆破炸药最大用量，kg。 5.按风速进行验算 岩巷掘进最低风量 煤巷掘进最低风量 岩煤巷道最高风量 式中 S工作面断面积，m2。 通过以上计算及验算，掘进工作面需风量取最大值。所有工作面需要风量详见表2。 表2 掘进工作面需要风量计算表 工作面 Q掘 m3/min q掘 m3/min K掘通 Q扇 m3/min Ii 个 S m2 N 个 A kg Q瓦 m3/min Q机 m3/min Q人炮 m3/min Q验算 m3/min 3251N运道 525 0.6 1.3 390 1 9 15 0 78 525 60 135～2160 B2522运道 525 0.6 1.3 390 1 9 12 0 78 525 60 135～2160 2027边眼 508.8 0.6 1.3 352.8 1 10.4 12 0 78 508.8 60 156～2496 21903风道 462.6 0.6 1.3 342.6 1 8 15 10 78 462.6 250 120～1920 2500石门变电所 436.7 0 0 355.7 1 9 12 36 0 436.7 181.4 81～2160 3083皮带巷 359.4 0 0 278.4 1 9 15 23 0 359.4 96.6 81～2160 2500副石门 436.7 0 0 355.7 1 9 12 32 0 436.7 134.4 81～2160 2300回风巷 355.2 0 0 274.2 1 9 15 27.9 0 355.2 139.5 81～2160 3601泄水巷 462 0 0 368.4 1 10.4 12 36 0 462 181.4 94～2496 4131上山 357.2 0 0 276.2 1 9 12 25.2 0 357.2 127.2 81～2160 2531上山 360.2 0 0 266.6 1 10.4 12 42.3 0 360.2 222.6 94～2496 4031下山 366.8 0 0 273.2 1 10.4 12 32 0 366.8 134.4 94～2496 3083N风道 497.5 0.6 1.3 362.5 1 9 15 0 78 497.5 60 135～2160 3083N运道 503.5 0.6 1.3 368.5 1 9 15 0 78 503.5 60 135～2160 合计 6156.6 三、井下硐室需要风量核算 井下硐室需要风量，按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和来计算 式中 ∑Q硐所有独立通风硐室需要风量，m3/min； Q硐1、Q硐2、Q硐3、Q硐n不同独立通风硐室需要风量，m3/min。 矿井井下不同硐室配风原则 1.井下爆炸材料库配风必须保证每小时4次换气量 式中 Q库井下爆炸材料库需要风量，m3/min； V井下爆炸材料库的体积，m3。 2.井下充电室，应按其回风流中氢气浓度小于0.5计算风量。 式中 Q硐充电室需要风量，m3/min； qd充电室充电时产生的氢气量，m3/min。 3.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，须保证机电硐室湿度不超过30℃，其他硐室温度不超过26℃。 式中 Q机机电硐室需要风量，m3/min； ∑W机电硐室中运转的电机的总功率，kW； θ机电硐室发热系数； ρ空气密度，一般取1.2kg/m3； Cp空气的定压比热，一般取1kJ/kgK； Δt机电硐室进、回风流温度差，℃。 4.其他硐室需要风量根据实际需要进行配风。 根据该矿井，通过计算，井下硐室需要风量详见表3 表3 井下硐室需要风量计算表 四、其他井巷需要风量核算 其他井巷实际需要风量，应按照矿井各个其他巷道用风量的总各计算 式中 Q其1、Q其2、Q其3、Q其n各其他井巷用风量，m3/min。 1.按瓦斯涌出量计算 式中 Q其i第i个其他井巷实际需要风量，m3/min； qCH4第i个其他井巷最大瓦斯绝对涌出量，m3/min； K其通瓦斯涌出不均衡系数，取1.2～1.3； 100其他井巷中风流瓦斯浓度不超过1所换算的常数。 2.按其风速验算 岩巷 煤巷 式中 S其i第i个其他井巷断面，m2。 3.架线机车巷中的风速验算 式中 S其i第i个其他井巷断面，m2。 该矿井其他井巷需要风量的计算结果详见表4。 表4 其他井巷需要风量计算表 五、矿井实际需要风量 式中 ∑Q采采煤工作面实际需要风量的总和，2371.03m3/min； ∑Q掘掘进工作面实际需要风量的总和，6156.6m3/min； ∑Q硐井下硐室实际需要风量的总和，2100m3/min； ∑Q备备用工作面实际需要风量的总和，1212.74m3/min（该矿井有4个备用工作面含1个回收工作面，按满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50，计算得1212.74m3/min）； ∑Q其他矿井除了采、掘、硐室地点以外的其他井巷需风量的总和，2843m3/min； K矿通矿井通风系数，1.18（抽出式K矿通取1.15～1.2，压入式K矿通取1.25～1.3，该矿井为抽出式矿井，取1.18）。 六、矿井通风能力计算 矿井实际供风量20346m3/min，大于矿井实际需风量17326.3766m3/min。按照矿井现有采掘部署及采掘衔接安排，矿井有4个采煤工作面回采，4个备用采煤工作面，14个掘进工作面施工。根据办法计算矿进通风能力公式如下 式中 p矿井通风能力，万t/a； p采i第i个采煤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采煤工作面的数量，个； m2掘进工作面的数量，个。 1.采煤工作面通风能力核定 采煤工作面通风能力的计算详见表5。 2.掘进工作面通风能力 1根据矿井掘进非岩巷掘进进尺计算产煤量16500m/a18.2t/m30.03万t/a。 2掘进工作面通风核定能力为30.03万t/a。 3.矿井的通风能力核定 PP采P掘547.2330.03577.26万t/a。 第三章 矿井通风能力验证 一、矿井通风动力的验证 矿井主要通风机有中央1000kW主要通风机和毕各庄1000kW主要通风机，即中央风井和毕各庄对角风井，其中中央风井装有2台轴流式风机，型号为2k58-21-28电机容量分别为800kW和1000kW，一台使用一台备用。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，两台主要通风机的实际运行工况点均处于安全、稳定、可靠、合理的范围内。详见图1和图2。 二、用风地点有效风量验证 各用风地点的有效风量验证按照风量、温度、风速分别进行验证，其验证过程详见表6。 经验证该矿井现用风地点的实际配风风量、风速、温度均满足要求。 表6 各用风地点有效风量验证表单位m3/min、℃ 三、稀释瓦斯能力验证 该矿井瓦斯相对涌出量为0.143m3/t，年产577.26万t时，绝对瓦斯涌出量0.1435772600/350/14401.64m3/min，则此时矿井瓦斯浓度为1.64/203460.008，符合煤矿安全规程要求。另外从矿井瓦斯监测系统监测数据和矿井实际瓦斯检查结果看，正常供风的情况下，矿井各用风地点没有出现瓦斯超限现象。详见表7。 表7 矿井瓦斯监测系统采掘工作面监测数据 第四章 矿井通风能力核定结果计算 该矿井属于低瓦斯矿井，没有不合理的通风系统，也不存在串联通风、扩散通风、采空区通风的用风地点，不存在通风能力扣减的问题，所以最后核定矿井的通风能力为577.26万t/a。 该矿井有两个回风井，必须保证井下分风的合理，风量分配合理，确证安全生产；该矿井是开滦的一个老矿井，井下通风阻力大，还应该加强通风管理，完善瓦斯监测系统，杜绝瓦斯局部积聚。