矿井通风能力核定报告.doc

神木县惠宝煤业有限公司矿井通风能力核定报告通风部二O一三年八月惠宝煤业有限公司矿井通风能力核定报告第一节 矿井通风条件概况一、矿井瓦斯、煤尘、自燃性、煤与瓦斯突出及地温情况 据我矿详查地质报告，各煤层CH4含量均很低，大部分在1mLg以下，自然瓦斯成分中以N2为主，平均值在70%以上，根据瓦斯含量分带属于瓦斯风化带，根据瓦斯成分分带属于CO2N2带。惠宝煤业有限公司瓦斯等级鉴定结果，2012年瓦斯绝对涌出量0.61 m3min，二氧化碳绝对涌出量0.91 m3min。为瓦斯矿井。2-2号煤层自燃等级为I级，属容易自燃煤层。本区地温普遍偏低，据详查报告，平均地温梯度为1.6100m，属地温正常区。二、通风方式和通风系统的选择1、煤层开采技术条件及矿井开拓方式煤层开采技术条件 设计开采,2-2号、3-1、4-2、5-2号煤层，各层煤厚平均2.83.5m，稳定可采，其顶板岩性为石灰岩，底板岩性为泥岩。 矿井属瓦斯矿井，煤层有爆炸危险性，属容易自燃煤层，地温正常，无煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险，无冲击地压现象。矿井水文地质条件简单。2、通风方式和通风系统 本矿井采用中央并列式的通风方式，采用主斜井、副斜井进风，回斜井回风，矿井采用抽出式通风方法，通风机型号为FBCDZ-No28，功率为2200kW。局部通风采用机械式压入式通风，井下设置了完整的通风构筑物。三、风井数目、位置、服务范围本矿井共布置三个井筒，即主斜井、副斜井、回风斜井。主斜井和副斜井进风，回风斜井回风。三个井筒均位于工业场地内，服务于惠宝煤业井田所有用风地点。四、掘进工作面及硐室通风 掘进工作面采用机械压入式通风。井下硐室除变电所、水泵房采用独立通风外，其余硐室均采用扩散通风。五、矿井风量惠宝煤业有限公司经通风部实地测量其总入风量为4320m3min，总回风量为4410m3min。第二节 矿井需要风量计算一、矿井需要风量计算原则矿井需要风量，按下列要求分别计算，并采用其中最大值。（1）按矿井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4 m3。（2）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。各需风地点的实际需风量满足瓦斯、CO2和其他有害气体的浓度，风速及温度符合煤矿安全规程规定。二、矿井风量计算矿井总需风量，为各用风地点配风量总和，在乘以风量分配不均匀系数。各用风地点包括采煤工作面、掘进工作面、机电硐室及其他用风地点，根据煤矿安全规程第103条规定，各用风地点的配风标准按下列要求分别计算，并取最大值作为各用风地点的配风标准。1按井下同时工作的最多人数计算Q4NK/60式中：Q矿井总供风量，m3/s；N井下同时工作最多人数，取93人；K矿井通风系数,中央并列式通风系统，取1.25；4每人每分钟供风量。Q=4931.20/60=7.8m3/s2按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算矿井投产时用风地点按一个综采工作面、两个综掘工作面以及独立通风硐室计算。Q矿=（Q采+Q接续+Q掘+Q硐+Q胶轮车+Q其它）K矿通式中：Q采回采工作面需风量之和，m3/s；Q接续接续工作面需风量之和，m3/s；Q掘掘进工作面需风量之和，m3/s；Q硐独立通风硐室需风量之和，m3/s；Q胶轮车冲淡无轨胶轮车尾气需要风量之和，m3/s；Q其它除了采煤、掘进和硐室地点外其他井巷需风量之和，按前四项总和的5%考虑，m3/s；K矿井通风系数，中央并列式取1.25。(1) 综采工作面需风量A按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算Q采=100q采Kd式中：Q采采煤工作面实际需风量，m3/min；q采采煤工作面平均CH4（CO2）绝对瓦斯涌出量；q采=2401041.39/（3302460）7.00m3/min；本次设计按CH4（CO2）涌出量检测结果为依据，取1.39m3/t；Kd工作面因瓦斯涌出不均匀备用风量系数，本次设计取1.4。Q采=1007.021.4=982.8m3/min =16.4m3/sB按工作面温度计算Q采60VcScKi式中：Vc回采工作面适宜风速，当采煤工作面进风流气温为2326 时，风速1.52.0m3/s，设计取1.8m3/s；Sc回采工作面平均有效断面，按最大和最小控顶断面的平均值计算，取10m2；Ki工作面长度系数，取1.3。Q采601.8101.3 1404m3/min 23.4m3/s。C按工作面最大人员数量计算Q采4nc式中：4每人每分钟应供给的最低风量，m3/min；nc采煤工作面同时工作的最多人数。Q采420 =80m3/min 1.3 m3/sD按风速验算根据煤矿安全规程的规定，回采工作面的最低风速不得小于0.25m/s，最大风速不得大于4m/s的要求进行验算，即回采工作面风量应满足：15SCQ采240SC式中：SC回采工作面平均有效断面，m2。0.2510Q采410即Q采2.5，40m3/s。按A、B、C项中取最大值原则，参考邻近矿井综采工作面的配风情况，本次设计综采工作面的需风量取Q采=30.0m3/s。(2) 接续工作面风量计算接续工作面风量按回采工作面的一半考虑，取Q接续=15.0m3/s。(3) 综掘工作面需要风量A按CH4（CO2）涌出量计算Q综掘=100q掘Kd式中：Q综掘掘进工作面实际需风量，m3/min；q掘掘进工作面平均绝对CH4（CO2）涌出量，取1.39m3/min； Kd掘进工作面因瓦斯涌出不均匀备用风量系数，取1.52.0。Q综掘=1001.392.0 =278m3/min 4.6m3/s。B按掘进工作面最大人员数量计算Q综掘4nj413 52m3/min 0.87m3/sC按局部扇风机吸风量计算Q综掘=Q扇I+600.25S式中：Qf掘进工作面局部通风机额定风量,取260m3/min；I掘进工作面同时运转的局部通风机台数，1台；S煤层巷道掘进面积，取13.0m2。Q综掘=2601+600.2513.0455m3/min7.6m3/s根据以上计算结果，综掘取8.0m3/s。D按风速验算根据煤矿安全规程的规定，煤巷、半煤巷掘进工作面的风量应满足：0.25SCQ综掘4SC式中：SC掘进工作面巷道过风断面，m2。0.2512.5Q综掘412.5即Q综掘3，50m3/s。按A、B、C项中取最大值原则，单个综掘工作面配风量取8.0m3/s。矿井移交时布置两个综掘工作面，所以Q掘=16.0m3/s。(4) 井下独立通风硐室需要风量根据煤矿安全规程的要求，本矿井下独立通风硐室有水泵房和盘区变电所。消防材料发放硐室和后期盘区变电所各配风3.0m3/s。则Q硐6.0m3/s(5) 冲淡无轨胶轮车尾气实际需要风量计算按照煤矿用防爆无轨胶轮车安全施工规范中的相关规定，井下无轨胶轮车配风量按4m3/minKw进行计算。A井下正常生产时按2台无轨胶轮人车（50Kw）、4台防爆无轨胶轮车（50kW）和2台生产指挥车同时工作时计算稀释柴油机车尾气风量：Q胶轮车=4508/60 m3/s =26.7m3/sB井下工作面搬家时按2辆平板材料车（50Kw）、3辆自卸材料车（75kW）、2辆装载机（50kW）同时工作时计算稀释柴油机车尾气风量：Q胶轮车=4250+375+250/60 m3/s =28.3m3/s根据上述计算结果，考虑到为使井下具有良好的工作环境，稀释无轨胶轮车（柴油机车）废气需风量取Q胶轮车28.0m3/s。(6) 其它配风量按以上各项配风总量的5%计算Q其他（301516628）5%4.5m3/s（7）根据上述计算结果，矿井总风量计算如下：Q矿（301516628+4.5）1.25 124.4m3/s取Q矿124.0m3/s。3. 矿井风量验算按井下综采工作面搬家时，1台支架拖车（171.5kW）、2台支架铲车（171.5kW）及2台防爆装载机（50kW）同时工作验算矿井风量：Q胶轮车4（171.53502）2456（m3min）41.0（m3/s）该风量远远小于矿井总风量124.0m3/s。三、 矿井风量分配1、分配原则矿井总风量确定后，应将其分配到各用风点，其主要分配原则是：分配到各用风地点(包括回采面、掘进面、硐室、胶轮车)的风量，应不低于上面所计算出的风量；风量分配后，应保证井下各处瓦斯浓度，有害气体，风速等满足煤矿安全规程的各项要求.2、分配方法当矿井总风量确定后，首先按照采区布置图给各回采工作面、掘进面、硐室分配用风量；从总风量中减去各回采工作面、掘进面、硐室用的风量，余下的风量按一定比例将这部分风量分配到其他用风点。用于维护巷道和保证行人安全。3、风量分配（1）回采工作面（1个） Q 采1800m3/min（2）备用工作面（1个） Q 备900m3/min（3）掘进工作面（2个） Q掘960m3/min（4）无轨胶轮车需风量 Q车1680m3/min（5）硐室需风量 Q硐360m3/min（6）其他井巷供风量 Q 其他270m3/min4、矿井各用风地点风量分配表序号用风地点配风量m3/min个数备注1综采工作面180012综采备用工作面90013顺槽综掘工作面96024硐室供风36025无轨胶轮车168086其它地点供风2701惠宝煤业有效风量5970惠宝煤业主扇需风量7463通风系数取1.25四、 风量分配后的风速校核1.规程要求根据煤矿安全规程供给井下空气的质量主要有一下要求：(1) 采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20%，瓦斯或二氧化碳浓度不超过0.5%。每人每分钟供风量不少于4m3。 (2) 有害气体的浓度不超过表(57)规定。表57 矿井有害气体最高允许浓度名称最高允许浓度(%)一氧化碳0.0024氧化氮(换算成二氧化氮NO2)0.00025二氧化硫SO20.0005硫化氢H2S0.00066氨NH30.004注:矿井中所有气体的浓度均按体积的百分比计算。(3) 作业场所空气中粉尘(总粉尘、呼吸性粉尘)浓度应符合表58要求。 (4) 进风井口以下的空气的温度(干球温度，下同)必须在2 以上。(5) 生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26，机电设备硐室得空气温的不得超过30、机电设备硐室得空气温度超过34时必须停止作业。(6) 井巷中的风流速度应符合表59要求。表58 粉尘最高允许浓度粉尘中游离含量最高允许浓度(mg/m3)总粉尘呼吸性粉尘10103.5105021508020.58020.3表59 井巷中的允许风流速度允许风速(m/s)最低最高无提升设备的风井和风硐15专为升降物料的井筒12风桥10升降人员和物料得井筒8主要进、回风巷8架线电机车巷道1.08运输机巷，采区进、回风巷0.256采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷0.254掘进中的岩巷0.154其他同分人行巷道0.15综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，其最大风速可高于表的规定值，但不得超过5m/s。2.风速检验 当风量分配到各个用风地点，应结合运输条件选择经济断面，防止巷道内风速过大或过小，尽量使巷道内风速处于适宜风速范围内，如果有困难，也需要满足煤矿安全规程对风速的要求16。见各种巷道和采煤工作面适宜风速表59。根据演算风速符合要求，具体风速看表：表511 各种巷道和采煤工作面适宜风速表序号巷道名称适宜风速(m/s)1运输大巷、主石门、井底车场4.55.02回风大巷、回风石门、回风平硐5.56.53采区回风巷、回风顺槽3.54.54采区进风巷、进风顺槽4.55.55采区运输机巷、胶带输送机巷3.03.56采煤工作面1.52.5目前惠宝煤业风井主扇都未按最大角度运行，服务全矿井的通风。全矿共有1个综采工作面，2个掘进面。矿井需风量为：3742 m3/min，实际总进风量为：4302m3/min。第三节、 矿井通风能力核定一、矿井通风能力P=+式中：P矿井通风能力，万t/aP采i第i个回采工作面正常生产条件下的年产量，万t/aP掘i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/am1回采工作面的数量，个m2掘进工作面的数量，个惠宝煤业计划年产量为210万t/a，平均每个煤巷掘进工作面年进尺换算成煤的产量为4万t。则矿井通风能力P为：P=+=210+（42）=218万t/a二、矿井平均日产吨煤需风量（1）矿井的日产量Td=（2）日产吨煤需要的风量为：q1=0.27m3/tmin三、矿井通风能力=-4=240万t/a第四节 矿井通风能力验证一、矿井主要通风机能力验证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，主要通风机实际运行工况点处于安全、稳定、可靠、合理的范围内。主要通风机运转情况表项目参数主要通风机型号FBCDZ-No28主要通风机转速(r/min)485主要通风机轮叶角度()/主要通风机风量(m3/Min)90-170主要通风机风压(Pa)1660-570电动机型号YBF450s-12电动机输入功率(KW)2002二、稀释瓦斯能力验证从惠宝煤业有限公司煤矿的瓦斯等级鉴定结果来看，该煤矿为瓦斯矿井。从瓦斯安全监测仪器仪表检测结果来看，该矿井下各地点的瓦斯浓度均符合煤矿安全规程的有关规定。三、矿井用风地点有效风量验证惠宝煤业有限公司在同时有两个掘进工作面和采区变电所、水泵房及其他用风地点总用风量的总和为62 m3s，我矿的主扇通风机的总风量为73 m3s，况且我矿在试运转的时候工作面的需风量小于正常回采时的需风量，所以我矿在试运转的时候的需风量小于62 m3s