平禹二矿2013年度通风系统生产能力核定.doc

平禹二矿2013年度通风系统生产能力核定通风能力核定，下同。2012年11月通风系统生产能力核定改为“平禹二矿2013年度通风能力核定”核定通风系统能力必备条件删去平禹二矿以下均称为“矿井”具有完整独立的通风、防尘、防灭火及KJ70N安全监控系统。通风系统合理，通风设施齐全，永久风门全部实现正、反向联锁，通风系统稳定、可靠；矿井装有两台同型号同能力的轴流式通风机供风，一台正常运转，一台备用，其性能经过鉴定合格；矿井安全检测仪器、仪表齐全，各种仪器、仪表按规定检测、校正，确保性能可靠；局部通风机按照标准安装，全部实现双风机双电源自动倒台，保证掘进工作面不间断正常供风；各采掘工作面均按照设计合理配风，杜绝了不合理串联通风；矿井各采掘工作面配备了专职瓦斯检查工，并做到人工测量与瓦斯传感器相对照，完全符合通风系统能力核定的必备条件。一、通风概况平禹二矿于2008年11月对主要通风机进行了更换，由原来的离心式风机更换为轴流对旋式风机，即47211No.20B型更换为BDK24型，风机工作风量由原来的1925m3/min增加到4445m3/min，风量增加了2520m3/min，繁琐，直接说“平禹二矿现使用型号为xx型主要通风机两台，一台运转，一台备用，工作风量为xx”就可以了。现矿井通风概况如下：（一）通风方式、方法矿井通风方式是中央并列式，通风方法为抽出式。（二）进回风风井数量及风量现有两个进风斜井、一个回风斜井，总进风4086m3/min，总回风4223 m3/min。（三）矿井需风量、实际进风量、有效风量 平禹二矿井不认真计算需风量为3538m3/min，实际进风量为4086m3/min ，实际有效风量3657m3/min。（四）矿井瓦斯等级，瓦斯和二氧化碳的绝对相对涌出量根据河南省工业和信息厅关于2011年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复，平禹二矿矿井瓦斯相对涌出量为7.87m3/t，绝对涌出量4.77m3/min；二氧化碳相对涌出量为2.7m3/t，绝对涌出量1.69m3/min，依据煤矿安全规程第一百三十三条规定，平禹二矿是瓦斯矿井。（五）主要通风设备及运行参数，风量，风压，通风阻力，等积孔。主要通风机为两台同型号同能力轴流式通风机，型号为BDK24，配套电动机功率为1852KW，额定转速740r/min。主要通风机扇叶角度运行-30 ，工作风压2410Pa,工作风量4445m3/min；一台正常运转另一台检修备用。矿井等积孔为1.64m2。附：平禹二矿主要通风机实际主要参数表主要通风机南台北台风量范围2820600028206000风压范围1140360011403600角度范围6060型 号BDK24BDK24工作风量m3/s6868工作风压Pa24102410扇叶角度(o)-3-3电机型号YBF355MB-185LYBF355MB-185L额定功率KW1852KW1852KW额定转速r/min740740运行功率KW280280额定电流A2362.3A2362.3A运行电流A480480（六）分区通风情况五2三2采区进风量200m3/min，回风量205m3/min，五2三3采区进风量2157m3/min，回风量2230m3/min，二1准备区进风800m3/min，回风量905m3/min，各采区风量充足，系统稳定可靠。二、计算过程及结果（一）矿井需要风量计算矿井需风量计算按照国家发改委印发的煤矿生产能力核定标准相关规定，按“煤矿通风能力核定办法”中方法二（有里向外核算法）进行核定计算。平禹二矿现有两个进风斜井、一个回风斜井担负五2三2、 五2三3两个采区和二1准备采区的通风任务，共计：一个综采面、四个掘进工作面和10个硐室。五2三2采区现无采掘工作面，有两个机电硐室分别为三2采区变电所及三2泵房，两个独立供风硐室。五2三3采区现布置有五233090综采工作面一个、两个掘进工作面分别是：五233030风巷炮掘工作面及五233030机巷综掘工作面、三3采区变电所、三3采区绞车房、三3底部泵房、三3检修硐室四个独立供风硐室。叙述条理不清。二1准备采区布置有两个掘进工作面分别是：二1专用回风巷及二1煤仓下口设备道炮掘工作面。1、五2三2采区需要风量独立通风硐室需要风量五2三2采区变电所为采区小型机电硐室，根据不同硐室内设备的降温要求进行配风(须保证机电硐室温度不超过30),按经验值验定一般为6080 m3/min，取80 m3/min五2三2采区泵房为采区小型硐室，根据煤矿安全规程及实际情况，按经验值确定需风量，采区泵房硐室配风量6080 m3/min采区泵房硐室配风量6080 m3/min，取80 m3/min。2、五2三3采区需要风量（1）五233090综采工作面、按照瓦斯涌出量计算Qcf=100 qcg Kcg =10041.6=640 m3/min。式中：qcg采煤工作面回风巷中瓦斯的平均绝对涌出量，取4m3/min；Kcg采煤工作面瓦斯涌出不均衡通风系数。日最大绝对瓦斯涌出量6912m3/d,月平均日绝对瓦斯涌出量4320m3/dKcg=6912/4320=1.6。100按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%公司规定为0.8%，下同的换算系数。、按照二氧化炭涌出量计算Qcf=67 qcc Kcc =670.631.33=56 m3/min。式中：qcc采煤工作面回风巷中二氧化碳的平均绝对涌出量，取0.63m3/min；Kcc 采煤工作面二氧化碳涌出不均衡通风系数。该采煤工作面日最大绝对二氧化碳涌出量1210m3/d,月平均日绝对瓦斯涌出量907m3/d。Kcc= 1210/907=1.3367按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%公司规定为0.8%，下同的换算系数。、按气象条件是否缺少温度调整系数？Qcf=6070%vcfScf kch kcl= 6070%1.56.91.01.2=522 m3/min式中：vcf采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度从表1中选取，1.5m/s； Scf采煤工作面的有效断面积=采煤工作面的平均控顶距4.6m采煤工作面实际采高1.5m=6.9m3Kch采煤工作面采高调整系数， 取 1.0（取系数表2）；Kcl采煤工作面长度调整系数，取 1.2（取系数表3）；70%有效通风断面；60为单位换算产生的系数。表1 vcf采煤工作面进风流气温对应风速采煤工作面进风流气温0C采煤工作面风速m/s201.020231.01.523261.51.8表2 kch采煤工作面采高调整系数采高（m）22.02.52.5及放顶煤面系数（Kch）1.01.11.2表3 Kcl采煤工作面长度调整系数采煤工作面长度（m）配风调整系数 （Kcl）150.815800.80.9801201.01201501.11501801.21801.301.4、按风速进行验算a) 验算最小风量 Qcf600.25Scb=600.254.8=72 m3/minScb=1cbhcf70%=4.61.570%= 4.8 m2 b) 验算最大风量一律按工作面平均断面积就可以了，参照一通三防安全技术手册第72、73页Qcf 604.0Scs=6044.6=1104 m3/minScs=1cshcf70%=4.41.570%=4.6 m2式中：Scb采煤工作面最大控顶有效断面积，4.8m2；1cb采煤工作面最大控顶距，4.6m；hcf采煤工作面实际采高，1.5m；Scs采煤工作面最小控顶有效断面积，4.6m2；1cs采煤工作面最小控顶距，4.4m；0.25采煤工作面允计的最小风速，m/s；70%有效通风断面系数；4.0采煤工作面允许的最大风速m/s。、按工作人员数量验算Qcf4Ncf=460=240 m3/min式中：Ncf采煤工面同时工作的最多人数，60人；4每人所需风量，m3/min。根据以上计算，五233090采煤工作面需风量640 m3/min，符合煤矿安全规程要求，故该采面配风量不低于640 m3/min。(2) 五233030风巷炮掘工作面、按瓦斯绝对涌出量计算Qhf=100 qhg Khg =1000.31.2=36（m3/min）。式中：qhg掘进工作面回风流中瓦斯的平均绝对涌出量，取0.3（m3/min）；khg 掘进工作面瓦斯涌出不均衡通风系数。该掘进工作面日最大绝对瓦斯涌出量518 m3/d，月平均日瓦斯绝对涌出量432 m3/d。Khg= 518/423=1.2。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。、按二氧化碳绝对涌出量计算Qhf=67 qhc khc=670.151.67=17（m3/min）。式中：qhc掘进工作面回风流中的二氧化碳平均绝对涌出量，取0.15 m3/min；khc 掘进工作面二氧化碳涌出不均衡通风系数。该掘进工作面日最大绝对二氧化碳涌出量360 m3/d，月平均日瓦斯绝对涌出量为216 m3/d。khc =360/216=1.67。、按局部通风机实际吸风量计算：Qhf= Qaf I+600.25Shd=2301+600.258.6=359（m3/min）。式中：Qaf局部通风机实际吸入风量，取230m3/min；I掘进工作面同时通风的局部通风机台数，1台0.25有瓦斯涌出的岩巷，半煤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， 8.6m2。、按炸药量计算Qhf10Ahf=10系数按照25计算20=200m3/minAhf掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，20kg依据：该掘进工作面使用的是三级煤矿许用炸药。全端面一次打眼，分1次装药、1次爆破，根据爆破图表，一次爆破炸药最大用量，取20Kg。、按工作人员数量验算Qaf4Nhf=420=80（m3/min）N掘进工作面同时工作的最多人数，根据作业规程取20人 、按风速进行验算：a)验算最小风量Qaf 600.25ShfQaf 600.2510=150m3/minb)验算最大风量Qaf 604.0Shf Qaf60410=2400m3/min式中： Shf掘进工作面巷的净断面积， 10m2依据：该掘进工作面断面矩型（2.6m4 m）锚杆、锚网、锚钻锁支护，净断面10 m2经比较以上计算结果，并按风速进行验算结果，五233030风巷需要风量为：359m3/min。(3) 五233030机巷综掘工作面、标点多余，统统去掉。按瓦斯绝对涌出量计算Qhf=100 qhg Khg =1000.181.67=30（m3/min）。式中：qhg掘进工作面回风流中瓦斯的平均绝对涌出量，取0.18（m3/min）；khg 掘进工作面瓦斯涌出不均衡通风系数。该掘进工作面日最大绝对瓦斯涌出量432 m3/d，月平均日瓦斯绝对涌出量259 m3/d。Khg= 432/259=1.67。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。、按二氧化碳绝对涌出量计算Qhf=67 qhc khc=670.151.67=17（m3/min）。式中：qhc掘进工作面回风流中的二氧化碳平均绝对涌出量，取0.15 m3/min；khc 掘进工作面二氧化碳涌出不均衡通风系数。该掘进工作面日最大绝对二氧化碳涌出量360 m3/d，月平均日瓦斯绝对涌出量为216 m3/d。khc =360/216=1.67。67按掘进工作面回风流中的二氧化碳浓度不应超过1.5%的换算系数。、按局部通风机实际吸风量计算：Qhf= Qaf I+600.25Shd=2301+600.258.4=356（m3/min）。式中：Qaf局部通风机实际吸入风量，取230 m3/min；I掘进工作面同时通风的局部通风机台数，1台0.25有瓦斯涌出的岩巷，半煤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， 8.4m2。、按工作人员数量验算Qaf4Nhf=420=80（m3/min）N掘进工作面同时工作的最多人数，根据作业规程取20人 、按风速进行验算：a)验算最小风量Qaf 600.25Shf =600.2510=150m3/minb)验算最大风量Qaf 604.0Shf =60410=2400m3/min式中： Shf掘进工作面巷的净断面积， 10m2依据：该掘进工作面断面矩型（2.6m4 m）锚杆、锚网、锚钻锁啥意思支护，净断面10 m2经比较以上计算结果，并按风速进行验算结果，五233030机巷需要风量为：356 m3/min。（4）三3采区独立通风硐室需要风量三3采区绞车房、三3采区变电所、三3采区泵房、三3检修硐室均为采区小型机电硐室，根据煤矿安全规程及实际情况，按经验值确定需风量，采区小型机电硐室需风量6080m3/min。三3采区绞车房取80min，三3采区变电所取80m3/min，三3采区泵房取80m3/min三3检修硐室取80m3/min3、二1准备采区两个炮掘工作面需要风量（1）二1专用回风巷炮掘工作面、按瓦斯绝对涌出量计算Qhf=100 qhg Khg =1000.181.34=24（m3/min）。式中：qhg掘进工作面回风流中瓦斯的平均绝对涌出量，取0.18m3/min；khg 掘进工作面瓦斯涌出不均衡通风系数。该掘进工作面日最大绝对瓦斯涌出量346 m3/d，月平均日瓦斯绝对涌出量259 m3/d。Khg= 346/259=1.34。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。、按二氧化碳绝对涌出量计算Qhf=67 qhc khc=670.121.5=12（m3/min）。式中：qhc掘进工作面回风流中的二氧化碳平均绝对涌出量，取0.12 m3/min；khc 掘进工作面二氧化碳涌出不均衡通风系数。该掘进工作面日最大绝对二氧化碳涌出量259 m3/d，月平均日瓦斯绝对涌出量为173 m3/d。khc =259/173=1.5。67按掘进工作面回风流中的二氧化碳浓度不应超过1.5%的换算系数。、按局部通风机实际吸风量计算：Qhf= Qaf I+600.25Shd=2301+600.15应该是0.2510=320（m3/min）。式中：Qaf局部通风机实际吸入风量，取230 m3/min；I掘进工作面同时通风的局部通风机台数，1台0.25有瓦斯涌出的岩巷，半煤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， 10m2。、按炸药量计算Qhf10Ahf=1020=200m3/minAhf掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，20kg依据：该掘进工作面使用的是三级煤矿许用炸药。全端面一次打眼，分1次装药、1次爆破，根据爆破图表，一次爆破炸药最大用量，取20Kg。、按工作人员数量验算Qaf 4Nhf =420=80 m3/min式中： Nhf掘进工作面同时工作的最多人数，20人、按工作面风速进行验算：a)验算最小风量Qaf 60.15马虎Shf =600.15到底是0.15还是0.25？10=150m3/minb)验算最大风量Qaf 604.0Shf =60410=2400m3/min式中： Shf掘进工作面的净断面积，10m2依据：该掘进工作面断面半圆拱型支护，净断面10 m2经比较以上计算结果，并按风速进行验算结果，二1专用回巷风量需要：320m3/min。（2）二1煤仓下口设备道炮掘工作面由于平禹二矿二1煤仓下口设备道和二1专用回风巷岩层基本条件、瓦斯涌出量、支护形式、断面完全一样，所用局部通风机相同，并且安装位置巷道断面相同，故二1煤仓下口设备道需要风量为320m3/min。个人认为不合适，哪有完全一样的工作面？况且它们标高有很大不同，需仔细计算。4、井下其它独立通风硐室需风量（1）爆破材料库需风量计算井下爆破材料库配风必须满足每小时4次换气量：Qem=4V/60=4990/60=66（m3/min）式中： Qem井下爆破材料库需要风量，m3/min；V井下爆破材料库的体积，990m3；4井下爆破材料库内空气每小时更换次数依据：该井下爆破材料库为半圆拱锚喷支护，长140米，壁坎10个，净断面5.5 m2，壁坎深度4米，总体积990 m3根据煤矿安全规程及实际情况，井下爆破材料库需要风量按经验值确定需风量：药库取Q库=80m3/min（2）-210泵房、四西变电所、四东绞车房机电硐室需要风量应根据硐室内设备的降温要求进行配风，并且保证机电硐室温度不超过30。按经验值验定一般为6080 m3/min，井下各机电硐室的配风情况如下：四西变电所风量取80m3/min四东平台2m绞车房风量取80m3/min-210泵房为风量取80m3/min5、其它用风地巷道实际需要风量计算五233010风巷绕道需要风量计算按瓦斯涌出量计算 Qrl=133应为125，请参照技术手册77页。下同qrg krg=1330.021.3=4 m3/min式中：qrg其它用风巷道平均绝对瓦斯涌出量，0.02m3/minkrg其它用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用量系数，取1.21.3133其它用风巷道中风流瓦浓度不超过0.75%所换算的常数。、按风速验算一般巷道Qrc600.15Src=600.158=72 m3/min式中：Qrc一般用风巷道实际需要风量，m3/min；Src一般用风巷道净断面积，8m2。经比较以上计算结果，并按风速进行验算结果，五233010风巷绕道风量需要：72m3/min。五233110风巷口下段需要风量计算按瓦斯涌出量计算 Qrl=133qrg krg=1330.021.3=4 m3/min式中：qrg其它用风巷道平均绝对瓦斯涌出量，0.02m3/minkrg其它用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用量系数，取1.21.3133其它用风巷道中风流瓦浓度不超过0.75%所换算的常数。、按风速验算一般巷道Qrc600.15Src=600.159=81 m3/min式中：Qrc一般用风巷道实际需要风量，m3/min；Src一般用风巷道净断面积，9m2。经比较以上计算结果，并按风速进行验算结果，五233110风巷口下段风量需要：81m3/min。 6、矿井需风量根据以上计算，平禹二矿现有通风系统保证井下各用风地点稳定可靠供风值： Qra（Qcf+Qhf+Qur+Qsc+Qrl）kaq=【（640）（359+356+320+320）（8080808080+80+80+80+80+80）0（7281）】1.2（640+1355+800+153）1.2=3538（m3/min）式中：Qra矿井需要风量，m3/min；Qcf采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min；Qhf掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min；Qur井下各个独立通风硐室需要风量的总和，m3/min；Qsc备采工作面实际需要风量的总和，m3/min；（无备采面）Qrl矿井除了采、掘工作面、硐室以外的其它巷道需风量的总和，m3/min；kaq矿井通风系数，抽出式矿井 kaq1.151.2, kaq取1.2附：各工作地点需要风量见表地点名称是否缺下设备通道？需要风量m3/min实际风量m3/min备注地点名称需要风量m3/min实际风量m3/min备注三2泵房8085硐室三3泵房8085硐室三2采区变电所8085硐室三3变电所8085硐室三3检修硐室8085硐室药 库80150硐室33090采面640980采煤面-210泵房80120硐室33030风巷399430掘进面三3绞车房80100硐室33030机巷396430掘进面2m车房80150硐室二1轨道下山好像计算中没有此地点。340380掘进面四西变电所80130硐室二1专用回风巷340380掘进面33010风巷绕道72100其它33110风巷口下段8185其它（二）、矿井通风能力计算平禹二矿矿井总有效风量与矿井需风量比较结果为：矿井风量富裕：3657-3538=119m3/min根据以上计算结果，按照平禹二矿采掘工作实际情况，平禹二矿矿井计算需风量为3538 m3/min，实际进风量为4086 m3/min ，实际有效风量3657m3/min，现有1个综采工作面，4个掘进工作面，10个硐室。完全能够满足矿井安全合理生产的要求。1、采煤工作面生产能力五233090综采工作面年产量计算Aci=33010-4lcihcircibcicciN =33010-41851.651.66.695%0.85=85.9万t/a式中：Aci采煤工作面生产能力，万t/a ；lci采煤工作面平均长度，185m；hci采煤工作面平均采高，1.65m；rci采煤工作面的原煤视密度，1.6t/m3 ；bci采煤工作面平均日推进度，6.6m/d；cci采煤工作面回采率，95%。经计算，五233090综采工作面年产量Aci=85.9万t/a2、掘进工作面生产能力、五233030风巷炮掘工作面年产量计算Ahi=33010-4 Shi rhi bhi =33010-4101.610=5.28万t/a式中：Ahi掘进工作面年产量，万t/a ； Shi掘进工作面纯煤面积，10m2 ；rhi掘进工作面的原煤视密度，1.6t/m3；bhi掘进工作面平均日推进度，10m/d。经计算，五233030风巷综掘工作面年产量Aci=5.28万t/a、五233030机巷综掘工作面年产量计算Ahi=33010-4 Shi rhi bhi =33010-4101.610=5.28万t/a式中：Ahi掘进工作面年产量，万t/a ； Shi掘进工作面纯煤面积，10m2纯煤面积等于巷道断面，是否合适？ ；rhi掘进工作面的原煤视密度，1.6t/m3；bhi掘进工作面平均日推进度，10m/d。经计算，五233030机巷综掘工作面年产量Aci=5.28万t/a我矿井有两个半煤岩综掘工作面年产量为：5.28+5.28=10.56万t/a3、矿进通风能力计算Apc= AciAhi =85.910.56=96.46万t/a（三）矿井通风能力验证1、矿井主要通风机性能验证矿井主扇现排风量4445m3/min，负压2410Pa,风机特性曲线及工况点见图1。主扇负压小于该风机最大风压（3600Pa）的0.9倍，符合安全规定。由图1可以看出，主扇风机的工况点处在风压特性曲线“驼峰”的右侧，在合理工作范围之内，运行稳定。矿井需要风量3538m3/min，排风量为4445 m3/min，有效风量为3657m3/min，完全能满 足生产所需。2、矿井通风网络验证矿井总进风4086m3/min，总排风量4223m3/min，通风阻力2410Pa，等积孔1.64m2。这说明，矿井的通风较容易，即通风网络“通过风流的能力”较强。矿井通风网络符合煤矿安全规程规定，采掘工作面通风系统完善、合理，不存在违反规定的串联通风、扩散通风、采空区通风等地点。风机性能特性曲线：压力（H）风量（Q）关系图（-30） 根据矿井生产的变化，今年以来，分别对三西回风、一西回风做了扩修，大大地降低了矿井的通风阻力；另外对井下通风设施包括密闭、风门等进行全面检查和修复，从而达到良好的通风效果，使得通风系统更加稳定、合理、可靠。因此，通风网络能力能够满足生产安全的需要。3、利用用风地点有效风量进行验证矿井总进风4086m3/min，有效风量3657m3/min，矿井内各用风地点的有效风量满足要求，井巷中的风流速度、温度全部符合煤矿安全规程的有关规定。各相关地点数据验证情况具体见表4。4、矿井稀释瓦斯能力验证矿井内各地点稀释瓦斯能力符合煤矿安全规程的有关规定，具体见表5。(四)确定矿井通风能力核定结果矿井属于瓦斯矿井，通风系统完整、可靠，