2013年礦井通風能力核定

PAGEPAGE15茂華白蘆煤業(yè)2013年度礦井通風系統(tǒng)能力核定編制：通風科長：總工程師：編制日期：2013年1月2013年度礦井通風系統(tǒng)能力核定一、通風概況1、礦井通風概況礦井的通風方式為中央并列式通風，主扇工作方法為抽出式，進風井筒兩個，副斜井、主斜井為進風井，風井斜井回風。2013年依據(jù)聯(lián)合生產(chǎn)試運轉(zhuǎn)布局，通過風井主要通風機變頻調(diào)節(jié)供風量，現(xiàn)礦井實際進風5020m3/min，實際回風5121m3/min，風井排風5195m3/min，其中有效風量為4624m3/min，有效風量率92%。2、主扇性能參數(shù)風井安裝型號為FBCDZ-NO26軸流對旋式主要通風機兩臺，功率為2×315KW，額定風壓3750-750pa，額定風量3300-9300m3/min，運行頻率可以根據(jù)生產(chǎn)布局進行供風量調(diào)節(jié)，礦井等級孔5.49m2，現(xiàn)礦井實際總回風5121m3/min，主扇排風5195m3/min，運行頻率25HZ,風機靜壓在400mmH2O。3、礦井2013年采掘安排根據(jù)礦井初步設(shè)計生產(chǎn)能力，在聯(lián)合試運轉(zhuǎn)期間一個首采工作面：即4102采煤工作面、4301備用工作面；計劃掘進總進尺6500米，掘進巷道采用機掘、膠帶運輸機運輸，錨網(wǎng)支護。掘進巷道名稱及工程量分別為：東翼回風巷1530米、東翼運輸巷1360米、東翼軌道巷1330米。4、采掘地點用風情況礦井采掘工作面全部實行分區(qū)通風，無不合理的串聯(lián)通風。本礦屬低瓦斯礦井，煤層屬Π級自燃，按規(guī)定布置回風巷。各采掘工作面和其它用風地點配風見下表（2013年采掘作業(yè)地點）。地點布置采掘情況需風量（m3/min）實測風量（m3/min）是否滿足要求4102采煤工作面首采面11181132是4301備用工作面?zhèn)溆霉ぷ髅?00743是東翼回風巷掘進面掘進面一個494540是東翼運輸巷掘進面掘進面一個494540是采區(qū)變電所——150150是水泵房——246246是中央變電所——150150是消防材料庫150150是其他巷道——202202是合計——37043853是按照采掘接替計劃，礦井始終保持一采一備二掘。二、礦井需要風量計算（一）采煤工作面的風量確定2013年井下采煤工作面是4102首采面，采煤工作面的實際需要風量，應(yīng)按稀釋和沖淡工作面瓦斯涌出量要求，并考慮工作面氣溫、風速以及人數(shù)等因素分別進行計算后，取其中最大值。經(jīng)分析和計算認為，本礦井地溫不高，采煤工作面人數(shù)配備最多為29人，因此，影響工作面風量確定的主要因素是瓦斯涌出量和風速。采煤工作面實際需要風量計算采煤工作面應(yīng)按CH4（或CO2）涌出量、工作面溫度、炸藥用量、同時工作的最多人數(shù)分別計算，取其中最大值，并用風速驗算。1、按瓦斯涌出量計算以采煤工作面回風巷瓦斯?jié)舛炔怀^1%，且應(yīng)低于最高風速4m/s。a、根據(jù)回采工作面采煤工作面回風巷瓦斯?jié)舛炔怀^1%為標準計算：Q采=100·q回·K采通式中：Q采——采煤工作面需風量q回——采煤工作面回風流絕對瓦斯涌出量，m3/minK采通——采煤工作面瓦斯涌出不均勻的風量備用系數(shù)，取1.60；則Q采=100×1.96×1.60=313.63/min2、按CO2涌出量計算根據(jù)回采工作面采煤工作面回風巷二氧化碳濃度不超過1.5%為標準計算：Q采=66.7·q碳回·K采通式中：q碳回——采煤工作面回風流絕對二氧化碳涌出量，m3/min；K采通——采煤工作面二氧化碳涌出不均勻的風量備用系數(shù)，取1.60；則Q采=66.7×2.31×1.60=247m3/min3、按氣象條件計算Q采=Q基本·K采高·K采面長·K溫(m3/min)式中：Q采——采煤工作面實際需要的風量，m3/min；Q基本——不同采煤方法工作面所需的基本風量，m3/min；Q基本=60×工作面控頂距×工作面實際采高×70%·適宜風速(m3/min)=60×5.24×2.8×70%×1.1=677.8(m3/min)K采高——回采工作面采高調(diào)整系數(shù)1.5。K采面長——回采工作面長度調(diào)整系數(shù)1.0。K溫——回采工作面溫度與對應(yīng)風速調(diào)整系數(shù)1.1。Q采=677.8×1.5×1×1.1=1118.4m3/min4、按人數(shù)計算Q采=4×nc式中：Q采——工作面供風量，m3/min；4——每人每分鐘應(yīng)供給的最低風量，m3/min；nc——采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，按交接班時50人考慮。Q采=4×50=200m3/min回采工作面風量取以上計算的最大值ΣQ采=1118.4m3/min5、按風速驗算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，回采工作面最低風速為0.25m2/s，最高風速為4m2/s的要求進行驗算。即：按最低風速驗算，采煤工作面的最低風速Q(mào)采Q采≥15S采=15×14.6=219(m3/min)按最高風速驗算，采煤工作面的最高風量Q采Q采≤240S采=240×14.6=3504(m3/min)經(jīng)驗算，Q采=1118.4m3/min，滿足風速要求。4301備采工作面的風量計算(1)按氣象條件計算Q采=60×V采×S采×采系×采溫系式中：V采采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)1.5S采采煤工作面平均斷面積S采=5.24×3.1×70%采溫系回采工作面風速調(diào)整系數(shù)1.1Q采=60×V采×S采×采系×采溫系=60×1.5×5.24×3.1×70%×1.1×1.1=1238m3/min(2)按瓦斯涌出量計算Qcf=100×qcg×Kcgm3/min=100×0.47×1.6=75.2m3/min式中：qcg——采煤工作面回風巷風流中平均絕對瓦斯涌出量m3/min。根據(jù)2012年6月瓦斯等級鑒定提供數(shù)據(jù)，絕對瓦斯涌出量0.47m3/min100——采煤工作面回風巷風流中的瓦斯?jié)舛炔粦?yīng)超過1%的換算系數(shù)。(3)按二氧化碳的涌出量計算Qcf=67qccKccm3/min=67×0.47×1.4=44.086m3/min式中:qcc——采煤工作面回風巷風流中平均絕對二氧化碳涌出量m3/min。Kcc——采煤工作面二氧化碳涌出不均衡系數(shù)，取1.4。67——采煤工作面回風巷風流中的二氧化碳濃度不應(yīng)超過1.5%的換算系數(shù)。(4)按工作人員數(shù)量驗算Qcf≥4Ncfm3/min=4×30=120m3/min式中：Ncf——采煤工作面同時工作的最多人數(shù)；4——每人需風量，m3/min(5)按風速進行驗算驗算最小風量Qcf≥60×0.25Scb驗算最大風量Qcf≤60×4ScgScb=lcg×hcf×70%式中：S——工作面平均斷面積m2按最低風速驗算：Q采＞15×S=15×5.24×3.1×70%=170m3/min按最高風速驗算：Q采＜240×S=240×5.24×3.1×70%=2729m3/min備用工作面：0.25m/s≤V≤4m/s=170m3/min≤1238m3/min≤2729m3/min.經(jīng)計算4301工作面需風量取1238m3/min，本備用工作面暫不安裝設(shè)備按60%配風。表1

采煤工作面空氣溫度與風速對應(yīng)表采煤工作面進風流氣溫/℃采煤工作面風速/m?s-1<1515～1818～2020～2323～260.3～0.50.5～0.80.8～1.01.0～1.51.5～1.8采煤工作面參數(shù)表工作面編號溫度（0C面長（m）最大控頂距(m)最小控頂距(m)采高(m)回采工藝人數(shù)(人)瓦斯絕對涌出量m3/min配風系數(shù)風速(m/s)4102采面161205.41.52.8綜采501.961.11.1表2

采煤工作面長度風量系數(shù)表采煤工作面長度/m工作面長度風量系數(shù)Kwi<1550～8080～120120～150150～180>1800.80.91.01.11.21.30～1.40采煤工作面需風量確定表

單位：m3/min按溫度計算按瓦斯涌出量計算按最多人數(shù)計算按二氧化碳涌出量計算最小風速要求最大風速要求采煤工作面677.8313.62002472193504備注因此，采煤工作面需風量為1118.4m3/min。（二）掘進工作面需要風量的計算掘進工作面需要風量按各個獨立通風掘進工作面實際需要風量的總和計算：∑Q掘=∑Q掘i（m3/min）式中：Q掘i——第i個掘進工作面需要風量，m3/min。每個掘進工作面實際需要風量，按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風速、人數(shù)以及局部通風機的實際吸風量等規(guī)定分別進行計算，然后取其中最大值。1、按照瓦斯涌出量計算：Q掘=100×q掘×KCH4（m3/min）式中：q掘——平均絕對瓦斯涌出量，4301運輸順槽、回風順槽掘進工作面的絕對瓦斯涌出量，依據(jù)以前所掘進的4301運輸順槽和回風順槽掘進工作面，經(jīng)瓦斯檢查后回風流中實測的瓦斯?jié)舛绕骄禐?.04%，風量為360m3/min，推算4301運輸順槽、回風順槽掘進工作面絕對瓦斯涌出量為q掘=360m3/min×0.04%=0.144m3/min。KCH4——瓦斯涌出不均衡備用風量系數(shù)，正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測1個月，日最大絕對瓦斯涌出量和月平均日絕對瓦斯涌出量的比值，取2.0。100——回風流中瓦斯的濃度不能超過1%的換算系數(shù)。經(jīng)計算4301運輸順槽、回風順槽掘進工作面所需風量為：Q掘=100×0.144×2=28.8（m3/min）2、按照二氧化碳涌出量計算：Q掘=67×q掘×KCO2=67×0.2×2=27（m3/min）式中：q掘——回風流中平均絕對二氧化碳涌出量，實測最大值0.2m3KCO2——二氧化碳涌出不均衡備用風量系數(shù)，正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測1個月，日最大絕對二氧化碳涌出量和月平均日絕對二氧化碳涌出量的比值，取2.0。67——回風流中二氧化碳的濃度不能超過1.5%的換算系數(shù)。3、按工作面人員數(shù)量計算：Q掘=4×A（m3/min）式中：N——掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，取20人；4——每人需風量，m3/min·人。Q掘=4×20=80（m3/min）5、按局部通風機吸風量計算：Q掘=Q局機×I×Kf=380×1×1.3=494（m3/min）式中：Q局機——局部通風機實際吸風量（m3/min）。首次安裝的局部通風機實際吸風量取吸風量范圍的最大值,我礦4301運輸順槽和4301回風順槽掘進工作面采用FBD-№6.3/2×22KW局部通風機，該風機出廠時額定風量為380-550m3/min，在井下實測該風機的實際吸入風量為380m3/min.I——掘進工作面同時通風的局部通風機臺數(shù)。Kf——為防止局部通風機吸循環(huán)風和保證局扇到回風巷之間巷道的最低風速0.25m/s，所調(diào)整的風量備用系數(shù)，取1.3。6、按風速進行驗算：根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定掘進工作面的風量應(yīng)滿足：煤巷：15×S掘≤Q掘≤240×S掘216m3/min≤494m3/minQ掘≤3456m3/min式中：S掘——掘進工作面的凈斷面積，東翼運輸巷、東翼回風巷均為14.4m2。掘進工作面需風量確定表

單位：m3/min按瓦斯計算按局部通風機吸風量計算最小風速要求最大風速要求東翼運輸巷284942163456東翼回風巷284942163456因此，掘進工作面需風量∑Q掘=494×2=988（m3/min）（三）硐室需要風量按經(jīng)驗值計算風量必須滿足：井底中央變電所150m3/min，水泵房246m3/min，消防材料庫150m3/min，采區(qū)變電所150m3/min（經(jīng)驗值）。所以，Q硐=150+246+150+150=696（m3/min）（四）其它巷道需要風量根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定其它巷道的風量應(yīng)滿足：13.5×0.25≤Q其它≤13.5×0.25202.5m3/min≤Q其它≤202.5m3/min（五）全礦井需要風量的計算全礦井總進風量按以下兩種方式分別計算，并且必須取其最大值：1、按井下同時工作的最多人數(shù)計算礦井風量：Q礦進=4×N×K礦通（m3/min）式中：Q礦進——礦井總進風量，m3/min；4——每人每分鐘供給風量，m3/min.人；N——井下同時工作的最多人數(shù)，取50人；K礦通——礦井通風需風系數(shù)，取K礦通1.20。Q礦進=4×50×1.2=240（m3/min）2、按各個用風地點總和計算礦井風量：按采煤、掘進、硐室及其他巷道等用風地點需風量的總和計算：Q礦進=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）×K礦通（m3/min）式中：∑Q采——采煤工作面實際需要風量的總和，m3/min；∑Q掘——掘進工作面實際需要風量的總和，m3/min；∑Q硐——硐室實際需要風量的總和，m3/min；∑Q其他——礦井除了采、掘、硐室地點以外的其他巷道需風量的總和，m3/min。K礦通——礦井通風需風系數(shù)，K礦通取1.20。Q礦進=（1132+743+1080+696+202）×1.2=4624（m3/min）根據(jù)以上計算，礦井實際需風量：4624m3/min，風機實際供風量5020m3/min，完全滿足礦井全風壓供風。3、礦井主扇校核我礦采用FBCDZ-№26（2×315KW）型主扇，額定風量3300-9300m3/min，能夠滿足要求。三、礦井通風能力計算主要通風機變頻調(diào)節(jié)礦井供風量，現(xiàn)礦井總進風量5020m3/min，其中4102采煤工作面需風量1132m3/min、4301備用工作面供風量743m3/min，2個掘進工作面需要風量1080m3/min，四個獨立通風的機電硐室需要風量696m3/min，其他巷道需要風量202m3/min，礦井回風為5121m3/min，礦井通風能夠滿足礦井安全生產(chǎn)的要求。P=ΣP采+ΣP掘式中：p——礦井通風能力，萬噸/年；p采i——第i個回采工作面正常生產(chǎn)條件下的年產(chǎn)量，萬噸/年；。p掘j——第j個掘進工作面正常掘進條件下的年進尺換算成煤的產(chǎn)量，單位萬噸/年采煤工作面特征表地點工作面平均長（m）平均采高（m）原煤視密度(t/m3)回采率(%)月工作天數(shù)(d)4102斜長1207.51.408525地點正規(guī)循環(huán)作業(yè)系數(shù)工作面?zhèn)€數(shù)日推進度(m/d)采煤方法生產(chǎn)能力（萬t/a）4102——14綜采放頂——合計————————128.5萬t/a煤巷掘進工作面特征表巷道純煤斷面積（m2）原煤視密度(t/m3)日進尺(m/d)月工作天數(shù)(d)工作面?zhèn)€數(shù)生產(chǎn)能力（萬t/a）14.41.403225213.2ΣP采=128.5（萬t/a）ΣP掘=13.2（萬t/a）=141.7（萬t/a）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，核定2013年度礦井通風能力為141.7萬t/a。四、礦井通風能力驗證礦井總進風風量5020m3/min，實際需要風量4624m3/min,實際回風5121m3/min，其中有效風量為4624m3/min，有效風量率92%?；仫L斜井回風5121m3/min，排風5195m3/min，風井負壓0.400KPa，等級孔為5.49M2，主要通風機額定風壓為750-3750Pa，主要通風機額定風量為3300-9300m3/min，目前風壓小于最大風壓的10倍，符合安全規(guī)定。主扇風機的工況點處在合理工作范圍之內(nèi)，運行穩(wěn)定。1、礦井通風網(wǎng)絡(luò)驗證白蘆煤礦通風系統(tǒng)安全穩(wěn)定，通風網(wǎng)絡(luò)簡單，現(xiàn)礦井進風5020m3/min，回風5121m3/min，風井負壓400Pa，等級孔為5.49M2，說明礦井的通風容易，既通風網(wǎng)絡(luò)“通過風流的能力”較強，通風網(wǎng)絡(luò)中的通風阻力分配合理且與風量相匹配。井下各采掘工作面通風系統(tǒng)合理、完善；不存在不合理的串聯(lián)通風、老塘通風、擴散通風、采空區(qū)通風等現(xiàn)象。2、利用井下各用風地點有效風量驗證礦井內(nèi)各用風地點的有效風量完全滿足安全生產(chǎn)的要求，井下各處風流速度、礦井空氣溫度全部符合《規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定。五、礦井通風能力核定結(jié)果確定白蘆煤礦屬于瓦斯礦井，礦井通風系統(tǒng)獨立、完整、安全、可靠，風量充足，采掘工作面均實現(xiàn)獨立通風。經(jīng)過以上計算和能力驗證，礦井主要扇風機運行工況安全、穩(wěn)定、合理、可靠，通風動力與主要通風機性能相匹配，完全能夠滿足安全生產(chǎn)的需要；礦井各用風地點及采區(qū)有效風量滿足該地點的風量需要，井下各處井巷中風流速度、溫度等符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定；井下各相關(guān)地點瓦斯檢測結(jié)果遠遠小于《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。經(jīng)上述分析計算驗證，最后確定白蘆煤礦的礦井在2013年度通風能力為141.7萬t/a。六、問題與建議依據(jù)生產(chǎn)布局及時通過風井風機變頻調(diào)節(jié)礦井供風量，以適應(yīng)生產(chǎn)的變化，使礦井風量完全滿足生產(chǎn)需要。為保證礦井通風連續(xù)穩(wěn)定，保質(zhì)保量送到用風地點，應(yīng)采取以下措施：1、加強井下所有通風設(shè)施的管理;2、采空區(qū)及廢棄的巷道要及時嚴密封閉；3、巷道內(nèi)不得堆積雜物，失修巷道及時維護，保證巷道通風有效斷面；4、回風井口防爆門、風門、風道必須封閉嚴密，現(xiàn)有通過采空區(qū)一側(cè)的總回風巷應(yīng)對巷道嚴密封閉，防止漏風；5、定期測風，及時合理分配風量。對風阻過大的風路，采取降低風阻措施，必要時擴大風路巷道斷面；6、經(jīng)常檢查通風設(shè)施