三元煤矿通风能力核定

1、长治有限公司三元煤矿矿井通风能力核定报告批准:审核: 编写:2015 年 11 月 06 日目录第一部分 矿井概况第二部分 矿井需要风量计算第三部分 矿井通风能力计算第四部分 矿井通风能力验证第五部分 矿井通风能力核定结果第六部分 问题与建议附件 1：矿井主要通风机性能测定报告附件 2：矿井通风阻力测定报告附件 3：矿井通风网络解算分析结果附件 4 ：矿井稀释瓦斯能力情况附件 5：矿井通风系统示意图 （包括现状图和 2016 年通风系统预测 图）附件 6：参加矿井通风能力核定人员名单表（包括姓名、专业、职 务职称、本人签字）附件 7：生产统计部门出具的采掘面平均日推进依据和证明材料附件 8 ：

2、网络结算结果和新增采掘瓦斯预测内容（有新增采掘面个 数的矿井）第一部分：矿井概况一、矿井概况1、地理位置和交通情况三元煤业位于长治市郊区垢北庄镇垢西庄村南，太（原）焦（作）铁 路长治站至小宋站一段紧临井田东界；距长治火车站约 2.5km ，行政区划隶 属长治市郊区堠北庄镇管辖。井田地理坐标为东经113 °0'22 13 ° 04 37北纬36 730 6 °2 '57 。在工业场地北边缘建有煤炭铁路专线，长晋高速公路从井田南部的吴村 和秦村之间通过，距地面工业场地约 2.6km 。本区公路交通发达，长（治）晋（城）公路从井田西侧通过，乡村间 简易公

3、路密如蛛网。矿井建设与生产期间的物资与设备运输经公路可抵达工 业场地，公路运输条件极为便利。2、矿井储量、生产能力及服务年限山西三元煤业股份有限公司原为长治市南寨煤矿。 南寨煤矿始建于 1989 年，设计生产能力为 0.6Mt/a ， 1997 年正式生产， 1999 年改制为山西三元 煤业股份有限公司。 经过不断技术改造， 根据 2005 年晋煤行发2005 711 号关于山西三元煤业股份有限公司生产能力核定的批复 ，矿井核定生产能 力为 1.8Mt/a ， 2009 年山西省煤炭工业局晋煤行发（ 2010 ） 273 号文，矿 井核定生产能力为 2.2Mt/a 。 2009 年换领采矿许可

4、证，批准开采 3、9、15 号煤层，井田面积 22.9517km 2， 2013 年长治市煤炭工业厅晋煤行发 2013 1618 号文批复核定生产能力为 260 万 t/a ，现开采 3# 煤层。3、矿井开采矿井采用立井开拓方式，设有主立井、副立井、南翼回风立井和中央回 风立井四个井筒。主立井净直径 5.0m ，净断面 19.63m 2，垂深 373.0m ， 担负全矿井煤炭提升，井筒内设金属梯子间，为矿井一进风井和安全出口； 副立井直径为 6.0m ，净断面 28.26m 2 ，垂深 347.9m ，担负全矿井的辅助 运输和人员升降任务，井筒内设金属梯子间，兼作进风井和安全出口；南翼 回风立

5、井净直径为 5.0m ，净断面积为 19.63m 2 ，井筒深度 489.2m ，担负南 翼二采区、四采区回风任务，兼做矿井安全出口；中央回风立井位于主工业 场地西北侧，井筒净直径为 6.0m ，净断面积为 28.26m 2，井深 325.6m ，主 要担负一采区和三采区回风任务，兼做矿井安全出口。矿井采用单水平开拓，井底车场水平标高 +620m 。 根据井下开拓部署及煤柱留设情况， 3号煤层布置有一采区、二采区、三 采区和四采区。一采区布置有两个掘进工作面： 1312 回风顺槽 2掘进工作面、 1312 回风顺槽 1回风道掘进工作面；一个预备工作面： 1312 工作面；七个独 立通风硐室：中

6、央变电所、胶轮车检修硐室、机电设备硐室、清撒斜巷、火 药库、一采区变电所和一采区避难硐室等。二采区布置有 2305 综采放顶煤主 采工作面和一个独立通风硐室：二采区变电所。三采区布置有 3301 综采放顶 煤备用工作面和一个独立通风硐室：三采区变电所，四采区布置有一个开拓 巷道：四采区皮带巷掘进面。 2015 年度通风核定生产能力为 378.77 万 t/a 。二、通风系统1、矿井通风方式、通风方法矿井通风方式为中央分列式，通风方法为机械抽出式，主立井、副立井 进风，中央回风立井、南翼回风立井回风。2、矿井通风路线北翼一采区通风路线:匕翼620轨道大巷1312主、副井井*北翼主皮带大巷'

7、;采区采区变电所 采区避难硐室1310回联巷590轨道正头火药库1312运联巷中央变电所胶轮车检修硐室机电设备硐室工作面1310运巷机电硐室1312回风顺槽1回风道北翼总回 中央风井回风大巷北翼总中央风井回风大 一-中央风北翼主皮带巷尾-三米区皮带大巷丿三采区胶轮车大巷*三采区胶轮车巷 312胶轮车运输巷f1312回风顺槽2掘进面 北翼620轨道大廿三采区皮带大叶三采区皮带巷一 312胶轮车运输巷* 312回风顺槽2掘进面312工乍面寸翼总回312工廿I翼主皮带大巷三采区皮带大巷 k三采区皮带巷312胶轮车运输巷 1312回风顺槽2掘进面1312 工北翼三采区通风路线:3301回采工作面三采区

8、胶轮车大巷 '上三米区回风巷3301回采工作面三米区回风大巷/三采区皮带大巷三米区回风巷三采区皮带巷中央风井北翼主皮带大巷三采区皮带巷南翼二采区通风路线:3301回采工作面三米区回风大巷南翼620轨道巷主、副井/620南翼轨道大巷二采区轨联巷1*2305 回联巷*二采区轨道巷二采区变电所四采区总回南翼风井南翼主皮带大巷/ 2305综采工作面二采区回风巷二采区皮带巷尾南翼四采区通风路线:620南翼轨道大巷四采区胶轮车大巷四采区胶轮车巷一四采区皮带大巷尾瓦斯管道联络巷主、副井4南翼主皮带大巷四采区皮带大巷 四采区回风巷 四采区总回篥四采区皮带巷/喃翼风井*中央进风井北翼联络巷i 中央进风井

9、进风联络巷3、矿井通风情况矿井总进风量为 13017m 3/min ，矿井总排风量达 13506m 3/min ，矿井 有效风量率为 95.7% ，矿井总等积孔为 7.19m 2。其中，南翼回风立井等积孔 为 3.53 m 2，中央回风立井等积孔为 3.66 m 2。副井总进风量为 8023 m 3/min ， 主井总进风量为 4994m 3/min ，南翼风井总排风量达 6707m 3/min ，中央风 井总排风量达 6799m 3/min 。南翼回风立井担负二采区和四采区回风，中央回风立井担负一采区和三 采区回风。三、主要通风机情况南翼回风立井和中央回风立井均安装两套 FBCDZ-8- M

10、 28型矿用防爆对 旋轴流式通风机，一套工作，一套备用。风机配套风机用交流变频防爆电动 机，2 X450kw、6kV、740r/min，采用变频调速控制，现风机叶片安装角度 均为 0 °，运行频率为 35Hz 。南翼风井 外漏风率为 1.5% ，排风量为 6707m 3/min ,等积孔为3.53 ，中央风井外部漏风率为1.3%，排风量为 6799m 3/min，等积孔为 3.66 m2。四、瓦斯等级、煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性1、矿井瓦斯情况三元煤业 2012 年瓦斯等级鉴定结果， 该矿开采 3 号煤层，生产能力 220 万吨/年时，绝对瓦斯涌出量为 16.38m3/min ，相对

11、瓦斯涌出量 3.74m3/t ， 回采工作面绝对瓦斯涌出量最大为 8.40 m3/min ，掘进工作面绝对瓦斯涌出 量最大为 1.28 m3/min ，经山西省煤炭工业厅以长煤局瓦发【 2013 】173 号 文批复为高瓦斯矿井。2013 年瓦斯等级鉴定结果，三元煤矿绝对瓦斯涌出量为 11.75m 3/min ， 相对瓦 斯涌出量为 2.76m 3/t ，回采工作面绝对瓦斯 涌出量最大为 4.82m 3/min, 掘进工作面绝对瓦斯涌出量最大为 0.9m 3/min 。矿井测定结论 为瓦斯矿井，但 2012 年度鉴定结果为高瓦斯矿井， 因此还按高瓦斯矿井鉴定。2014 年瓦斯等级鉴定结果，三元

12、煤矿绝对瓦斯涌出量为 9.07m 3/min ， 相对瓦 斯涌出量为 2.25m 3/t ，回采工作面绝对瓦斯 涌出量最大为 2.66m 3/min, 掘进工作面绝对瓦斯涌出量最大为 1.13m 3/min 。矿井测定结论 为瓦斯矿井，但 2012 年度鉴定结果为高瓦斯矿井， 因此还按高瓦斯矿井鉴定。2015 年瓦斯等级鉴定结果，三元煤矿绝对瓦斯涌出量为 20.56m 3/min ， 相对瓦 斯涌出量为 4.30m 3/t ，回采工作面绝对瓦斯 涌出量最大为 14.69m 3/min, 掘进工作面绝对瓦斯涌出量最大为 1.57m 3/min 。矿井测定结 论为高瓦斯矿井。2、矿井煤尘爆炸性情况

13、说明：3#煤层具有爆炸性鉴定单位：山西省煤炭工业局综合测试中心鉴定时间：2015年02月10日鉴定煤层：3#指 标：序号检验项目符号单位检验结果1火焰长度/mm502抑制煤尘爆炸最低岩粉用量/%703煤尘爆炸性/有爆炸性备注复印件粘贴处：（见附件）山西省煤炭工业厅综合测试中心鉴定报告tn轴哗收样I剧04W0HliS0355-M JI68J:T0 2V)批科;站皿KH： 51%检脸琐H兴1型*评肚检验擄舌域幅f炖 I I能摇AQ 1CMS2007 OMT第炸性宦阳 烛3皿甲1牌炸件.川” HL'H/I J12-2OB GBT fr«2126-IWfi1 i4'-2i.|

14、hT l iH !' I fu>|2s iz.diyutHi砒on值厨ffivk肢硼啊I号R也心檢右笑用 '帀鬼油年订、蹣和JlSPf!祈J 耳屮卡少剽一;血L打；d舟牛恃科一比* 丫.*-卄以江新朮,*附 "前职毗的粉啊呼X1*±S)0M3-MB-D«U*ri 山西布忙淆| .；：LT拧w氏矗柑塾妣|壮龄M壕汕两 朮域WtfiHHU舍可JfeJiL 14K<aJMl5rtJ2J9 ! 勒曲(L 号MC.y-2305 |>JMI |l ii2015 ij： Ol： fl JT 眾护 H 剛鬣北期、«iI 邺.«

15、Twl5'1,1粒曲=斑阿昭弹販处紙壷托呻忡1|冈 alVJr k'HTJtA:用3、矿井煤层自燃倾向性情况说明：鉴定单位：山西省煤炭工业局综合测试中心鉴定时间：2015年02月10日鉴定煤层：3#指 标：序检验项目符合 单位检验结果号1水分M ad%0.142灰分Ad%10.783挥发分Vdaf%17.225自燃倾向性等级/6自燃倾向性/不易自燃根据该矿提供资料分析，山西三元煤业股份有限公司截止本年度鉴定月未发生过火灾事故复印件粘贴处：（见附件）山西省煤炭工业厅综合测试中心鉴定报告削巴帕小 15 煤 f4|2rt15J0605-MR-DU2W朗 1 Bf A S itf煤肚皆

16、号杆黒*廊黨ft3015-0239禀桿抽号fC-3"42513 审但 H 05 0 累柑地，也JUJ 址丄fl： a检雉仃刪加心年B月10 H壬样衬明2«I5 年 g fj fl? 1检粒人址卫啤、K!衣诂王辱* At*：P，口和度越m,无则里污誓需"瓦转完峪.种弁酣|'hw :几 is 4 %恃Yi a（裁可橙托单住豎的 甲怕U4MJOU枪鳖捲削GBqOUT 214-20071 OTTil?*lMi OBTT M1O4.JOQ& 检體|共*马,详见輕整报皆埃页”检特坪境aaiui ms吶輪輕録x白血蚯同愕色傅喘K址疝玄鑿J贿年牛如1沐鼻敕研垂mt

17、.矽井疋我祈 水甲时*窘離罔I抵j收的理底进右AH I烬悄忆仲书二-.五、瓦斯抽采情况目前，我矿地面永久瓦斯抽放系统已经投入运行， 现已对2305回采工作 面实现高、低负压分源抽放，针对 2015年采掘计划安排，1312工作面为 预抽工作面，目前正在对1312回风顺槽进行瓦斯管路打压调试及本煤层顺层钻孔施工等工作，最终实现对 1312 工作面进行高、低负压分源抽放。 矿井地面瓦斯抽采系统布置两套高、低负压瓦斯抽采系统，共布置四台 2BEC72 型水环式真空泵。 其中高负压瓦斯抽放泵两台， 一运一备。 低负压瓦 斯抽放泵两台，一运一备。高负压额定流量为 510m3 3/min ，抽放主管选择 6

18、30mm内外环氧树脂螺旋焊缝钢管，井下主管选择 630mm内外环氧树 脂螺旋焊缝钢管，井下干管选择426mm内外环氧树脂螺旋焊缝钢管，工作 面预抽及卸压抽采支管选用 426mm 螺旋焊缝钢管。 低负压额定流量为 510 m3/min ，抽采主管选用 820mm 内外环氧树脂螺旋焊缝钢管，井下主管选 用820mm内外环氧树脂螺旋焊缝钢管，井下干、支管选择 325mm内外 环氧树脂螺旋焊缝钢管。自地面瓦斯抽放泵站投运以来，通过我矿连续瓦斯抽采监测发现，其高 负压每分钟的最大额定抽采量为 156.65 m3 /min ，其低负压每分钟的最大额 定抽采量为 185.26m3 /min 。此外，通过 W

19、GC 管道参数测定仪测定及地面 瓦斯抽放泵站在线监测显示：地面瓦斯抽放泵站高负压瓦斯管路平均负压 44KPa，抽放浓度平均值为3.83%，低负压瓦斯管路平均负压 46KPa，抽放 浓度平均值为 1.32% ，抽放纯瓦斯量平均值为 6.06m3/min 。工作面风巷回 风流瓦斯浓度平均 0.30% ，工作面绝对瓦斯涌出量达 14.86m3/min ，抽放系 统抽放率达 28.52% ，工作面上隅角瓦斯浓度低于 0.66%，并处于稳定状态。第二部分：矿井需要风量计算 根据山西三元煤业股份有限公司 2016 年采掘衔接计划，一采区布置有一 个1312 综采放顶煤主采工作面； 二采区布置有一个 230

20、5 综采放顶煤备用工作 面；三采区布置有一个 3301 综采放顶煤备用工作面和一个 3303 运输顺槽掘进 工作面；四采区布置有三条开拓巷道，四采区皮带大巷开拓面、四采区皮带 大巷(反掘)开拓面和四采区变电所开拓面。按照国家煤矿通风能力核定标准 (AQ1056-2008 )、煤矿通风能力 核定办法(试行) 和煤矿井工开采技术条件 (AQ1028-2006 )，对该矿井通风能力核定如下 :1、采煤工作面需要风量核算根据 2016 年采掘衔接计划知， 我矿需要进行风量核算的采煤工作面有 3 个：1312 综采放顶煤工作面、 2305 综采放顶煤备用工作面、 3301 综采放顶 煤备用工作面。综采放

21、顶煤工作面应按气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌 出量、人员等规定分别进行计算，然后取其中最大值。A 、1312 综采放顶煤工作面需风量，核算过程及方法如下：Qf =60X70%Xvcf XScf ch kcl式中：v cf 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， m/s ；Scf 采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，rn2；kch 采煤工作面采高调整系数，具体取值见表2;kcl 采煤工作面长度调整系数，具体取值见表3 ；70% 有效通风断面系数；60为单位换算产生的系数。即：vcf= 采煤工作面的风速，经查表得 vcf=1.0m/sScf=1

22、3 m2kch =采煤工作面采高调整系数，经查表得kch = 1.2kci=采煤工作面长度调整系数，经查表得kci=1.1故 Qcf =60 X 70% X1.0X13X1.2X 1.1=721m 3/min 。表1采煤工作面进风流气温与对应风速采煤工作面进风流气温C采煤工作面风速m/sV 201.020 231.0 1.523 261.5 1.8表2 kch 采煤工作面采高调整系数采高（m）V 2.02.0 2.5> 2.5及放顶煤面系数kch1.01.11.2表3 kci 采煤工作面长度调整系数采煤工作面长度（m ）长度风量调整系数kclV 150.815 800.8 0.980 1

23、201.0120 1501.1150 1801.2> 1801.30 1.40（2）按照瓦斯涌出量计算Q cf=100 q cg cg式中：qcg 采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m'/min。抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算；根据 1312工作面瓦斯抽采设 计知，1312回采工作面瓦斯涌出量为19.25m 3/min，预抽后绝对瓦斯涌出量 为 6.5 m 3/min ;kcg 采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，瓦斯矿井可取1.5 2.0，高瓦斯矿井取2.02.5 ;因此取2.0100 按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过 1的换算系数。故 Qcf

24、=100 X 6.5 X 2.0=1300 m 3/min。（ 3 ）按照二氧化碳涌出量计算Q cf=67 qcc cc式中：3qcc采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m /min ;经计算为 2.0 m /min ;kcc采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续 观测1 个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的 比值，经计算为 1.5;67按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过 1.5的换算系数。 故 Qcf=67 X 2.0X 1.5=201m /min 。（4）按工作人员数量验算Qcf >4N cf式中：N cf采煤工作面同时工

25、作的最多人数，考虑各种因素，取70人；34每人需风量， m /min 。故 Qcf=4 X 70=280 m /min（ 5 ）按风速进行验算a） 验算最小风量Qcf>60 X0.25ScbScb=l cbXhcfX70%b） 验算最大风量Qcf <60 X4.0ScsScs=l cs xhcf X70%式中：Scb 采煤工作面最大控顶有效断面积，13.83川；lcb 采煤工作面最大控顶距，4.94m ;hcf采煤工作面实际采高，2.8m ;Scs采煤工作面最小控顶有效断面积，12.15 m2；lcs 采煤工作面最小控顶距,4.34 m ;0.25采煤工作面允许的最小风速， m/s

26、 ；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 ；故 Scb=4.94 X2.8 X70%=9.68 mQcf >60 X0.25 X9.68=146 m 3/minScs=4.34 X2.8 X70%=8.51 m3Qcf<60X4.0X8.51=2043 m/min33146 m /min <Qcf <2043 m /min3/min 。工作面需风量综合以上计算， 1312 综采放顶煤工作面需风量为 1300mB、2305 综采放顶煤备用工作面需风量，核算过程及方法如下： （ 1 ）按气象条件计算由于 2305 工作面为 W 型通风，故按气象条件计算 2305 时，应分两部分进行计算Qf =60X70%X/cf XScf ch kcl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