高平古寨煤矿通风系统研究报告.doc

古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 i 高高平平市市古古寨寨联联营营煤煤矿矿 矿矿井井通通风风阻阻力力测测定定报报告告 2004 年 11 月 23 日 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 ii 项项目目组组人人员员组组成成 太太原原理理工工大大学学矿矿业业工工程程学学院院 高高平平市市古古寨寨联联营营煤煤矿矿 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 iii 目目 录录 1 矿井概况 1 2 矿井通风阻力测定的目的 2 3 测定领导组及分工 2 4 测定方案及测定仪表 3 5 测定路线的选取及测点布置 4 6 计算公式 4 7 数据整理及检验 10 8 测定结果分析及建议 21 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 1 1 1 矿矿井井概概况况 古寨联营煤矿是高平市马村镇的一个镇办集体所有制企业 始建 于 1977 年 6 月 1980 年正式投产 地理位置位于山西省高平市西 南 18km 处 东距南陈铺集运站14km 北距兰花集团唐安煤矿铁路 专用线 1 5km 交通条件十分便利 古寨联营煤矿矿井属沁水煤田大阳精查区 井田面积 2 8794km2 现采 3 号煤层 煤层储量2181 万 t 可采储量 1437 万 t 井下地质条件简单 属于高瓦斯矿区 该煤矿矿井设计生产能力为21 万 t 年 核定生产能力为30 万 t 年 但由于近年来采煤方法改革刚刚起步 各生产环节尚未配 套 致使实际生产能力未能达到设计标准 去年生产原煤12 万 t 今年计划生产原煤15 万 t 为了提高资源回收率 延长矿井服 务年限 促进煤矿安全生产彻底改变过去落后的采煤方法 使采煤新 技术 新工艺在我矿得以推广应用 根据该矿实际情况于2003 年 4 月实现了长壁分层采煤新工艺 矿井开拓方式为斜立井单水平开拓 采用中央并列抽出式通风 主扇风机型号为BDK54 6 NO16 两台 一台运转一台备用 提升系 统为皮带提升 运输系统主要运输大巷采用SJT 1000 55KWX2 型 胶带运输机运输 顺槽采用SJT 800 40KWX2 型胶带运输机运输 各井筒进回风情况如表1 1 所示 表 1 1 古寨联营煤矿各井筒进 回风情况表 序 号 井筒名称类 别 风 量 m3 min 序 号 井筒名称类 别 风 量 m3 min 1主斜井进 风3新材料立井进风467 36 2旧材料井进 风4回风立井回风2789 8 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 2 2 2 矿矿井井通通风风阻阻力力 测测定定的的目目的的 1 了解矿井通风系统中阻力分布情况 找出通风阻力较大的 区段和地点 以便经济合理地改善矿井通风系统 2 获取矿井实际的井巷通风阻力系数和风阻值 为古寨联营 煤矿今后通风技术管理 通风设计提供较为可靠的资料数据 并为瓦 斯治理提供技术参考依据 3 编制古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 应用计算机CAD 技术绘制矿井通风系统图及矿井通风网络图 为灾变时期控制风流提 供必要的参数及为实现矿井计算机通风安全一体化管理创造条件 3 3 测测定定领领导导组组及及分分工工 1 测定准备及实测时间 2004 年 11 月 22 日 2004 年 11 月 23 日 2 领导组成员 总 指 挥 总工程师 副总指挥 通风安全部副部长 技术负责 3 测定分工 井下指挥组 测风组 测压组 气象参数测定组 测距组 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 3 基点测压组 速算组 安全组 4 报告整理 由负责完成 4 4 测测定定方方案案及及测测定定仪仪表表 1 测定方案 本次测定采用气压计基点测定法 在井下按照预先确定的通风 路线 从进风到回风逐点测定 同时为了消除地面大气压力的变化对 测定的影响 在主斜井井口每隔5min 测定气压变化 进行气压校 正 2 测定内容 测点绝对静压 基点大气压 测点平均风速 测点大气状态 测点距离 测点巷道端面规格 各测点高程 由矿方提供 3 测定仪表 JFY 1 型矿井通风参数检测仪 2 台 DHM 2 型通风干湿温度计 1 台 DFA 1 DFA 2 DFA 3 风表 各 1 台 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 4 秒表 2 台 20m 50m 皮尺 各 1 把 5 5 测测定定路路线线的的选选取取及及测测点点布布置置 根据古寨联营煤矿矿井通风系统的特点及测定任务 对矿井选定 了二条主测线路进行了测定 具体线路如下 第第一一条条测测线线线线路路 主主测测线线 3 32 20 02 2 工工作作面面线线 主斜井 主斜 井联络巷 运输大巷 3202 工作面下分层进风顺槽 3202 工作面 3202 工作面下分层回风顺槽 回风大巷 回风联络巷 回风立井 第第二二条条测测线线线线路路 主主测测线线 3 32 20 02 2 工工作作面面线线 旧材料井 运 输大巷 3202 工作面上分层进风顺槽 3202 工作面 回风顺槽 回风 大巷 回风立井 第第三三条条测测线线线线路路 3 32 20 03 3 工工作作面面线线 新材料井 联络巷 运输 大巷 3202 工作面下分层进风顺槽 3203 工作面运煤平巷 3203 工作 面 3203 工作面回风平巷 3203 工作面回风顺槽 所有测定线路见古寨联营煤矿矿井通风系统示意图和矿井通风网 络图 6 6 计计算算公公式式 1 空气相对湿度 33 2 fp p 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 5 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 6 副斜井 主斜井 W 运 输 大 巷 回 风 大 巷 2210工作面 2210工作面回风顺槽 2210工作面进风顺槽 F F 掘进工作面 2211工作面 回风斜井 南山煤矿矿井通风系统示意图 图 号审 核 区 长 总工程师 资料来源 日 期 南山煤矿矿井通风系统示意图 编 制 制 图 矿 长 比 例 尺 示 意 图 例 w 变 电 所 局部扇风机F 新鲜风流 立井井筒 绞 车 房 斜井井筒 污浊风流 N 煤 仓 主要扇风机 调节风窗 永久风门 交叉巷道 密 闭 调节风门 1 2 3 45 67 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 36 37 3435 38 40 21 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 7 30 31 2 4 6 7 3821 8 9 10 1617 37 23 24 27 28 19 29 18 36 1 34 35 40 17 85 17 35 17 15 16 65 3 0 8 3 39 15 85 5 95 5 11 2 02 2 4 2 2 2 28 0 2 2 08 4 42 6 15 6 5 5 95 6 15 6 5 F F 9 35 2 56 0 2 0 35 0 3 7 6 6 8 16 65 1 9 0 5 0 2 0 5 9 05 8 85 2 4 2 6 3 1 8 65 8 85 0 2 0 2 9 05 19 75 主斜井 副斜井 回风斜井 20 BK54 6 15 南山煤矿矿井通风网络图 比 例 尺 矿 长 南山煤矿矿井通风网络图 日 期 资料来源 图 号 总工程师 制 图 编 制 区 长 审 核 示 意 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 8 式中 测点处空气的实际饱和水蒸汽压力 kpa 2 p 3 p kpa wdwd ttpttfp 24 06 024 0 4 371 42 kpa wd ttp4 004 0 4 371 3 测点处下空气饱和水蒸汽绝对压力 kpa 3 f d t kpa d d t t ef 3 273 27 12 3 6099 0 测点处下空气饱和水蒸汽绝对压力 kpa 4 f w t kpa w w t t ef 3 273 27 12 4 6099 0 测点处的干 湿温度 d t w t 2 空气密度 kg m3 t PP sa 15 273 3779 0 484 3 式中 测点处的空气绝对静压 kpa P 测点处空气的相对湿度 测点处空气的饱和水蒸气绝对压力 kpa sa P 实测的气温值 t 3 风速 v 各点采用风表法测风 按校正曲线换算成实际风速得出 v kv0 m s 式中 s 测风点净断面积 m2 k 效验系数 s s k 4 0 v0 经过风表校正曲线校正的巷道真风速 m s 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 9 4 速压 hv hv v pa 2 1 式中 测点处的空气密度 kg m3 v 测点处的平均风速 m s 5 巷道断面积 S 梯形和矩形巷道 S Hb m2 三心拱巷道 S b H 0 26b m2 半圆拱巷道 S b H 0 11b m2 式中 H 巷道净高 m b 梯形和矩形巷道为其中心宽度 拱形和半圆形巷道为巷 道宽度 m 6 风量 Q Q Sv m3 s 式中 S 测风初的巷道净断面积 m2 v 测风处巷道断面的平均风速 m s 进行风量平衡时 所有风量都要换算成矿井空气标准状态大气压 力为 760mmHg 101 323kpa 温度 15 标准空气密度 1 2kg m3时的风量 Qs m3 s 273 88 2 t Q Q P s 式中 Q 实测风量 m3 s p 测风处的大气压力 kpa 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 10 t 测风处的空气温度 7 测段位压 hz hz gz pa 式中 测段的平均空气密度 取 kg m3 2 21 z 测段间标高差 由矿方提供 m 8 通风阻力 h1 2 h1 2 P1 P2 P1 P2 v12 v22 gz pa 1 2 1 2 2 1 12 式中 P1 P2 测点 1 2 的绝对静压 pa P1 P2 1 2 测点对应时刻的基点气压值 pa 1 2 测点空气密度 kg m3 1 2 kg m3 12 2 21 v1 v2 1 2 测点的平均风速 m s z 1 2 测点间标高差 m 矿井总阻力为 hr hm m 1 pa n m 1 9 巷道的风阻 测段风阻 R12为 R12 N s2 m8 2 21 21 Q hr 百米风阻为 R100 100 N s2 m8 21 21 L R 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 11 式中 测段长度 m 21 L 测段间平均风量 m3 s 21 Q m3 s 2 21 21 QQ Q 测段间通风阻力 pa 21 r h 10 摩擦阻力系数 N s2 m4 ULQ shr 2 21 3 21 11 换算成矿内标准状态下的测定值 标准风阻 210 21 2 1 R R 标准摩擦阻力系数 2 1 0 标准百米风阻 1000 100 2 1R R 7 7 数数据据整整理理 及及检检验验 1 原始实测数据及数据计算 各条测线线路通风阻力测定原始记录表见表7 1 通风阻力测定各线路参数测算见表7 2 通风阻力测定各线路参数汇总见表7 3 2 测定精度检验 本次矿井通风阻力测定 实测了从矿井进风井口到回风井口的若 干条主干测线 其精度检验公式如下 100 H HH r 式中 Hr 从进风井口至回风井口主测干线上支路通风阻 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 21 力之 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 13 表 7 1 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定原始表 温 度周 长断 面风 速风 量动 压观 测 点 地地 点点 标 高 干 湿 空气 密度 kg m3 前点 m 后点 m 前点 m2 后点 m2 前点 m s 后点 m s 前点 m3 s 后点 m3 s 前点 pa 后点 pa 测点气压计 读 数 hpa 基点气压计 读 数 hpa 一一3 32 20 02 2工工作作面面下下分分层层线线 1主斜井910 1 2主斜井845 3运输大巷845 4运输大巷825 5运输大巷772 63202下分层进风顺槽770 7 3202下分层进风顺槽 767 3 73202工作面766 83202工作面770 9 3202下分层回风顺槽 775 5 9回风大巷778 10回风大巷762 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 14 续表 7 1 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定原始表 温 度周 长断 面风 速风 量动 压观 测 点 地地 点点 标 高 干 湿 空气 密度 kg m3 前点 m 后点 m 前点 m2 后点 m2 前点 m s 后点 m s 前点 m3 s 后点 m3 s 前点 pa 后点 pa 测点气压计 读 数 hpa 基点气压计 读 数 hpa 12回风立井井底761 27回风井口969 二二3 32 20 02 2工工作作面面上上分分层层线线 16旧材料井井口905 17旧材料井井底824 3运输大巷845 4运输大巷825 5运输大巷772 63202下分层进风顺槽770 133202上分层工作面766 143202上分层工作面771 153202上分层回风顺槽778 93202下分层回风顺槽778 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 15 续表 7 1 古寨联 营煤矿矿井通风阻力测定原始表 温 度周 长断 面风 速风 量动 压观 测 点 地地 点点 标 高 干 湿 空气 密度 kg m3 前点 m 后点 m 前点 m2 后点 m2 前点 m s 后点 m s 前点 m3 s 后点 m3 s 前点 pa 后点 pa 测点气压计 读 数 hpa 基点气压计 读 数 hpa 10回风大巷762 12回风立井井底761 27回风井口969 三三32033203 工作面线工作面线 28新材料井井口972 18新材料井井底748 19联络巷760 5运输大巷772 63202下分层进风顺槽770 7 3202下分层进风顺槽 767 3 21 3203运煤平巷759 213203工作面752 续表 7 1 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定原始表 观 测 地地 点点标 高 温 度空气 密度 周 长断 面风 速风 量动 压测点气压计 读 数 基点气压计 读 数 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 16 点 干 湿 kg m3 前点 m 后点 m 前点 m2 后点 m2 前点 m s 后点 m s 前点 m3 s 后点 m3 s 前点 pa 后点 pa hpa hpa 203203 工作面755 5 223203 回风平巷763 233203 回风平巷755 10回风大巷762 12回风立井井底761 27回风井口969 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 17 表 7 2 古寨联营煤矿矿井通风各线路参数测算表 区段 序号 巷 道 名 称 高 差 m 静 压 Pa 基 点 读数差 Pa 静压差 Pa 位 压 Pa 动压差 Pa 阻 力 Pa 一一32023202 工作面下分层线工作面下分层线 1 2主斜井 2 3主斜井联络巷 3 4运输大巷 4 5运输大巷 5 63202 工作面下分层进风顺槽 6 7 3202 工作面下分层进风顺槽 7 73202 工作面下分层进风顺槽 7 83202 工作面 8 9 3202 工作面下分层回风顺槽 9 93202 工作面下分层回风顺槽 9 10回风大巷 10 12回风联络巷 12 27回风立井 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 18 续表 7 2 古寨联营煤矿矿井通风各线路参数测算表 区段 序号 巷 道 名 称 高 差 m 静 压 Pa 基 点 读数差 Pa 静压差 Pa 位 压 Pa 动压差 Pa 阻 力 Pa 二二32023202 工作面上分层线工作面上分层线16 16 17旧材料井17 17 3运输大巷3 3 4运输大巷4 4 5运输大巷5 5 6运输大巷6 6 133202 工作面上分层进风顺槽13 13 143202 工作面14 14 153202 工作面上分层进风顺槽15 15 9回风大巷9 9 10 回风大巷 10 10 12 回风联络巷 12 12 27 回风立井 27 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 19 续表 7 3 古寨联营煤矿矿井通风各线路参数测算表 区段 序号 巷 道 名 称 高 差 m 静 压 Pa 基 点 读数差 Pa 静压差 Pa 位 压 Pa 动压差 Pa 阻 力 Pa 三三32033203 工作面线工作面线 28 18新材料井 18 19联络巷 19 5运输大巷 5 63202 工作面下分层进风顺槽 6 7 3202 工作面下分层进风顺槽 7 21 3202 工作面下分层进风顺槽 7 203203 工作面运煤平巷 21 213203 工作面运煤平巷 21 203203 工作面 20 223203 工作面回风平巷 22 233203 工作面回风平巷 23 103203 工作面回风顺槽 10 12 回风联络巷 12 27 回风立井 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 20 表 7 3 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定各线路参数汇总表 区段 序号 巷 道 名 称 阻 力 Pa 密 度 kg m3 风 量 m3 s 风 阻 102 N S2 m 8 长 度 m 累计阻力 Pa 阻力系数 103 N S2 m 百米风阻 102 N S2 m8 标准风阻 102 N S2 m8 标准阻力系数 103 N S2 m4 标准百米风阻 102 N S2 m8 一一32023202 下分层线下分层线 1 2主斜井 2 3主斜井联络巷 4 5运输大巷 5 63202 工作面下分层进风顺槽 6 7 7 83202 工作面 8 93202 工作面下分层回风顺槽 9 10回风大巷 10 11回风大巷 11 12回风联络巷 续表 7 3 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定各线路参数汇总表 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 21 区段 序号 巷 道 名 称 阻 力 Pa 密 度 kg m3 风 量 m3 s 风 阻 102 N S2 m 8 长 度 m 累计阻力 Pa 阻力系数 103 N S2 m 百米风阻 102 N S2 m8 标准风阻 102 N S2 m8 标准阻力系数 103 N S2 m4 标准百米风阻 102 N S2 m8 12 27回风立井 二二32023202 工作面上分层线工作面上分层线 16 17旧材料井 17 3运输大巷 3 4运输大巷 4 5运输大巷 5 6运输大巷 6 133202 工作面上分层进风顺槽 13 143202 工作面 14 153202 工作面上分层进风顺槽 15 9回风大巷 三三32033203 工作面线工作面线 28 18新材料井 续表 7 3 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定各线路参数汇总表 区段巷 道 名 称阻 力密 度风 量风 阻长 度累计阻力 阻力系数 百米风阻 标准风阻 标准阻力系数标准百米风阻 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 22 序号 Pa kg m3 m3 s 102 N S2 m 8 m Pa 103 N S2 m 102 N S2 m8 102 N S2 m8 103 N S2 m4 102 N S2 m8 18 19联络巷 19 5运输大巷 5 63202 工作面下分层进风顺槽 6 7 7 20 20 213203 工作面运煤平巷 21 223203 工作面 22 233203 工作面回风平巷 23 103203 工作面回风顺槽 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 23 和 Pa Hr hi hs Pa hi 从进风井口至回风井风硐口主测干线上支路通风阻力 之和 Pa hs 风硐内的通风阻力 依据矿方风机性能测算 回风斜井 风硐内的通风阻力为32 3 Pa H Hf hv hn Pa Hf 主扇相对静压 根据风机房实测回风斜井主扇相对静压 为 680Pa hv 风硐内的动压 依据风硐巷道断面及风量 hv 0 5 1 051 19 75 2 2 2 42 31 Pa 2 2 1 v 经计算得出回风斜井风硐内的动压为42 31Pa hn 主干测线上的自然风压 自然风压可忽略 Pa 精度指标 根据上述公式 对各线路本次测定结果检验如下 2210 线 4 5 100 31 42680 31 42680 3 3285 639 南翼运输 回风线 27 7 100 31 42680 31 42680 3 3277 651 对于通风阻力为50 300mmH2O 的中小阻力矿井 3 10 认 为测定是正确的 因此 测定结果是正确的 8 8 测测定定结结果果分分析析及及建建议议 从古寨联营煤矿矿井通风阻力测定结果看 初步得出以下结论 古寨联营煤矿矿井通风阻力测定报告 24 1 通过本次通风阻力测定 初步得出了南山煤矿矿井通风系 统有关参数的具体数值 经检验测定结果与矿井实际是基本符合的 可作为矿井生产期间进行通风系统管理及有关通风参数分析的依据 以便为今后经济合理地完善矿井通风系统 2 矿井通风阻力分布情况 见表8 1 由表 8 1 可知 古寨联营煤矿通风系统各测线大阻力段的分布具 体表现为 2210 测线 大阻力段主要分布在运输大巷 2210 工作面回 风顺槽和回风斜井中 分别占整个通风线路通风阻力的27 49 16 26 和 41 7 大阻