煤礦礦井年度通風能力核定報告(2018年度)
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貴州國源礦業開發有限公司
金沙縣長壩鄉河邊煤礦
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二〇一八年度
礦井通風能力核定報告
(修改)
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編????制 | ? |
審????核 | ? |
總工程師 | ? |
礦????長 | ? |
核定日期 | ? |
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二〇一八年六月二十七日
礦井通風能力核定人員表
姓名 | 職稱/職務 | 專業 | 簽名 |
郭選坤 | 采礦工程 | ? | |
王??汝 | 安全工程 | ? | |
徐??鑫 | 采礦工程 | ? | |
尚修川 | 助理工程師 | 采礦工程 | ? |
謝宏武 | 技術員 | 地下采煤 | ? |
楊士寬 | 技術員 | 通風與安全 | ? |
匡志林 | 測風員 | ? | ? |
韓體坤 | 測風員 | ? | ? |
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第一章?概述
第一節?核定工作的簡要過程
一、前期準備工作
為認真貫徹落實國務院常務會議提出的“以風定產”等煤礦瓦斯治理措施,為進一步規范和加強煤礦通風能力核定工作,防止超通風能力生產,有效遏制煤礦瓦斯事故的發生,根據《煤礦安全規程》第139條“礦井每年安排采掘作業計劃時必須核定礦井生產和通風能力,必須按實際供風量核定礦井產量,嚴禁超通風能力生產”的規定,我礦組織核定通風能力的人員學習了《煤礦井工開采通風技術條件》(AQ1028—2006)、《煤礦通風能力核定標準》(AQ1056—2008)、《煤礦通風能力核定辦法》、《煤礦生產能力核定與管理指南》等標準、規范,對通風能力核定工作進行了安排,對參加通風能力核定人員進行了分工,明確了職責,對所有需要使用的儀器儀表進行檢查,并送交有資質的計量檢定單位對所有使用的儀器儀表進行檢定。
二、現場調查工作
根據河邊煤礦實際,于2018年6月對礦井通風能力進行核定。按⑴“煤礦通風能力核定基礎表”及需補充收集的資料逐項調查;⑵對各系統進行實查,重點是礦井通風系統、瓦斯抽放系統、防塵防滅火系統、安全監控系統等,⑶按“煤礦生產能力核定報告撰寫大綱”中有關通風能力核定附圖附件目錄收集礦井材料。⑷調查礦井現狀,收集掌握了大量的數據資料。
三、核定報告的編制
根據現場收集的資料,按照“煤礦生產能力核定標準”及“《煤礦通風能力核定標準》(AQ1056—2008)、《煤礦井工開采通風技術條件》(AQ1028—2006)、《煤礦通風能力核定辦法》、煤礦生產能力核定報告撰寫大綱”,經過認真分析、整理、逐項核定、匯總,編制了《河邊煤礦通風能力核定報告》。
第二節?核定依據的主要法律、法規、規范和技術標準
2、《煤礦生產能力核定的若干規定》(發改運行〔2004〕2544號);
3、《煤礦通風能力核定辦法》(安監總煤礦字〔2005〕42號);
4、《煤礦生產能力核定管理辦法》;
5、《煤礦通風能力核定標準》(AQ1056—2008);
6、《煤礦瓦斯抽采基本指標》(AQ1025-2006);
7、《煤礦井工開采通風技術條件》(AQ1027-2006)等。
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第二章 ?礦井基本情況
第一節概況
一、地理位置,隸屬關系,地形地貌,交通情況
礦井位于貴州省金沙縣城東南方向,直距58km,行政區劃屬金沙縣長壩鄉所轄,地理坐標:東經106°07′08″~106°07′51″,北緯27°21′28″~27°21′46″。
礦區位于金沙—遵義縣公路南側,至金沙約58km,至黔北電廠約62km,至遵義約65km,公路為三級水泥和瀝青路面,交通較為方便。
礦區地貌屬高原中部地貌。該地形相對簡單,因受區域性地質構造和巖性控制,山脈走向大多與構造線一致。井田內地勢總趨勢呈西部高,東部低。區內最高海拔標高+973.4m(礦區西部山峰),最低海拔標高+825m(礦區東部河谷),最大相對高差為148.4m。井田內地勢總趨勢呈西部高,東部低。
河邊煤礦隸屬貴州國源礦業開發有限公司。
二、邊界范圍,井田面積
礦井共由14個拐點坐標圈定,礦區長0.7-1.97km,寬0.7-2.21km,礦區面積:2.4251km2?。 ???????????????????????????????????????????
三、井田地質情況、地層、含煤地層、構造
(一)地層
區內出露地層有第四系(Q)、三疊系下統夜郎組沙堡灣段(T1y1)、玉龍山段(T1y2)及九級灘(T1y3), 二疊系上統長興組(P3c)、龍潭組(P31) 、二疊系中統茅口組(P2m)。
地層從新至老依次為第四系(Q)、三疊系下統夜郎組九級灘段(T1y3)、三疊系下統夜郎組玉龍山段 (T1y2)、三疊系下統夜郎組沙堡灣段 (T1y1)、二疊系上統長興組(P3c)、二疊系上統龍潭組(P31)、茅口組(P2m)
<!--[if !supportLists]-->(二)<!--[endif]-->含煤地層
二疊系上統龍潭組(P31)為區內的含煤巖系,含煤巖系總厚130m, 含煤總厚9.5m, 含煤率8.5%, 全區可采煤層3層, 平均總厚5.29m。 可采煤層含煤率為4.06%。
1、第二段( P312):
上部以灰色、深灰色細砂巖、粉砂巖、泥巖為主,其間夾一層10.0m左右的石灰巖及泥灰巖,含不可采煤層數層;下部為深灰色、灰黑色粉砂巖、細砂巖、泥巖及煤層。含M8一層可采煤層。厚約50m。
2、第一段( P311):
主要為灰色、深灰色細砂巖、菱鐵質灰巖、泥巖及煤層組成。頂部夾兩層厚約2.0m的灰巖,該層巖性、厚度均很穩定,為煤組上、下分段的標志:下部夾2—3層石灰巖;底部為一層厚約5.0m的鋁土質泥巖。含M8、M12、M13三層可采煤層。厚49—80m,一般72m。
可采煤層特征表
煤 層 編 號 | 煤厚(m) | 煤層平 均間距 (m) | 煤層 結構 | 頂底板巖性 | 穩定性 | 傾角 (°) | 容重 (t/m3) | |
最小~最大 | 頂 | 底 | ||||||
平均 | ||||||||
? M8 | 1.49~1.52 | 50.8 | ? 無夾矸 ? | 粉砂巖或泥質粉砂巖 | 粘土巖 | 穩定 | 13 | 1.4 |
1.50 | ||||||||
? M12 | 2.09~2.11 | 20 | ? 無夾矸 ? | 泥質粉砂巖 | 粘土巖 | 穩定 | 13 | 1.48 |
2.10 | ||||||||
M13 | 1.86~1.87 | 距茅口灰巖10m | ? 無夾矸 ? ? | 泥質粉砂巖 | 粘土巖 | 穩定 | 13 | 1.4 |
1.86 |
M8:位于龍潭組中上部。顏色為灰黑色, 粉狀、粒狀結構, 似金屬光澤,硬度相對較大, 脆度小, 貝殼狀斷口, 次生裂隙較發育,半亮煤~光亮煤。
M12:煤顏色為灰黑色, 塊狀、粒狀~條帶狀結構, 似金屬光澤,硬度大及脆度均較大, 次生裂隙較發育,半亮煤為主。
M13:煤顏色為灰黑色,粒狀~條帶狀結構, 似金屬光澤,硬度大及脆度均較大, 次生裂隙較發育,半亮煤為主。
3、主要可采煤層情況
根據工業分析結果,各可采煤層的煤質如下:
?????????????????????煤質工業分析結果表 ???????????????????
煤層編號 | 平均厚度 (m) | 煤層化學特征(%) | ||||
水份 (Mad%) | 灰份 (Ad%) | 揮發份 (V.daf %) | 全硫 (St.,d%) | 發熱量 [bQ.d( Mj/kg)] | ||
M8 | 1.50 | 0.8~1.59 | 9.59~11.3 | 6.19~6.55 | 1.49~1.35 | 31.424 |
M12 | 2.10 | 0.67~0.89 | 9.71~10.04 | 6.26~6.76 | 1.41~1.44 | 29.571 |
M13 | 1.86 | 0.76~0.83 | 15.53~12.58 | 6.75~7.12 | 0.65~1.66 | 29.346 |
其中, M8煤層為低灰、中硫高熱值煤;M12煤層屬特低灰、中硫高熱值煤; M13煤層為中灰、低中硫煤。為無煙煤。
(三)地質構造
礦區位于安底背斜南東翼, 地層呈單斜產出, 產狀較穩定, 傾向130~160°,一般為145°, 傾角8~15°,一般為13°。 無區域性斷裂構造發育, 礦區構造簡單。
金沙縣長壩鄉河邊煤礦構造復雜程度類型屬簡單類型。
五、礦井通風技術條件
(一)瓦斯等級
畢節市地方煤礦勘測設計隊2016年9月對河過煤礦進行礦井瓦斯等級鑒定:河過煤礦相對瓦斯涌出量為13.27m3/t,絕對瓦斯涌出量為2.96m3/min,瓦斯等級為高瓦斯礦井。
(二)煤層自燃傾向性
根據貴州省煤田地質局實驗室2006年5月提交的金沙縣河邊煤礦M8、M12煤層的煤炭自燃傾向等級鑒定報告,鑒定結果M8、M12煤層煤炭自燃傾向等級為Ⅲ級(不易自燃);
(三)煤塵爆炸性
據貴州省煤田地質局實驗室2018年提交的金沙縣河邊煤礦M8、M12煤層的煤塵爆炸性鑒定報告,鑒定結果M8、M12煤層煤塵無爆炸性;
(四)煤與瓦斯突出
根據貴州省煤炭管理局文件《關于對河邊煤礦煤與瓦斯突出危險性鑒定的批復》(黔煤生產字[2008]50l號):河邊煤礦M8煤層在+680m水平標高以上不具有突出危險性,M12煤層在+644m水平標高以上不具備突出危險性;二采區開采按突出礦井進行管理。
第二節礦井部分生產系統
一、采掘工作面布置
礦井主要開采M8、M12煤層,在M8煤共有1個回采工作面,1個備用工作面,1個掘進工作面。
采煤工作面采用炮采回采工藝。風煤鉆打眼,放炮落煤,工作面崩落的煤炭由工作面刮板輸送機轉至運輸巷皮帶輸送機外運。掘進工作面采用炮掘工藝。
M8煤層厚度一般厚1.49-1.52m,平均厚1.50m,頂板為粉砂巖或泥質粉砂巖,底板為粘土巖,設計采用全部垮落法管理頂板。工作面采用“三·四”排控頂,排距1.0m,柱距0.8m,最小控頂距3.2m,最大控頂距4.2m,放頂步距1.0m。
二、主要生產系統
礦井主要生產系統主要包括供電系統、運輸系統、提升系統、排水系統、通風系統等;開拓方式為斜井開拓;開采方法主要為走向長壁采煤法。
(一)瓦斯抽放系統
高負壓安裝使用2BEC500型水環式真空高壓瓦斯抽放泵兩臺(一臺工作、一臺備用),最大抽氣量168m3/min,極限壓力160hPa,電機功率為200Kw;低負壓安裝使用2BEC500型水環式真空高壓瓦斯抽放泵兩臺(一臺工作、一臺備用),最大抽氣量168m3/min,極限壓力160hPa,電機功率為200Kw。
高負壓抽放瓦斯,主管規格為φ260×5礦用無縫鋼管;支管規格為φ210×5礦用無縫鋼管。
低負壓抽放瓦斯,主管規格為φ260×5礦用無縫鋼管;支管規格為φ210×5礦用無縫鋼管。
安裝使用LG-22/8型螺桿式空氣壓縮機1臺,空壓機額定排氣量為22m3/min,額定排氣壓力為0.8Mpa,配套電動機功率均為132kW;安裝使用LG-24/8型螺桿式空氣1臺,額定排氣量為24m3/min,額定排氣壓力為0.8Mpa,配套電動機功率均為132kW。
正常生產時主要用作動力,當井下發生災害時用作壓風自救。壓風干管選用φ108×4礦用無縫鋼管,支管選用φ89×4.5礦用無縫鋼管。
(三)防塵、消防系統
在工業場地西南面+886m標高建成150m3地面生活用水水池一座,在工業場地標高+905m標高處修筑了300m3的消防水池,采用靜壓方式向各用水地點供水。
井下消防、防塵管路主管采用Φ108×4焊接鋼管,支管采用Φ57×3.5的無縫鋼管直接供給井下各采掘工作面及總回風流設置的水幕、隔爆水袋及各轉載點的噴霧和消防用水。
(四)監測監控系統
礦井安全監控系統選用KJ90NB型煤礦一體化監控系統,所有監控設備安裝達到《煤礦安全規程》、《AQ1029-2007煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》和《AQ6201-2007煤礦安全監控系統通用技術要求》標準的要求,實現對各工作地點環境參數和主要設備運行狀況的實時監測,風電、瓦斯電閉鎖功能齊全可靠。
礦井主供電源引自嵐頭35 kV變電站以10kV高壓經架空線專線向河邊煤礦供電,線路長約9km,供電線路LGJ-70;另一備用電源引自沙土110kv變電站10kv高壓專線向河邊煤礦供電,線路長約10km,電源線型號為LGJ-70,形成礦井雙回路供電電源,礦方已與供電部門簽定了供電協議,供電電源安全可靠。
第三節?礦井通風概況
一、礦井通風方式、方法
礦井通風方式為中央并列式,礦井通風方法為機械抽出式通風,回采工作面采用“U”型通風,掘進工作面采用壓入式機械通風。
二、礦井進、回風井筒數量及風量
礦井共有3個井筒,分別是主斜井、副斜井、回風斜井。主斜井、副斜井為進風井筒,回風斜井為回風井筒。
三、礦井瓦斯等級,瓦斯和二氧化碳的絕對涌出量、相對涌出量
根據2011年度煤礦瓦斯等級鑒定報告:礦井相對瓦斯涌出量為12.0m3/t,礦井相對二氧化碳涌出量6.88m3/t;礦井絕對瓦斯涌出量為3.89m3/min,礦井絕對二氧化碳涌出量2.23m3/min。
根據2012年度煤礦瓦斯等級鑒定報告(金煤字[2013]3號):礦井相對瓦斯涌出量為18.98m3/t,礦井相對二氧化碳涌出量2.78m3/t;礦井絕對瓦斯涌出量為7.64m3/min(風排量6.724m3/min),礦井絕對二氧化碳涌出量1.12m3/min。
根據2016年度礦井瓦斯數據測定報告:礦井相對瓦斯涌出量為13.27m3/t,絕對瓦斯涌出量為2.96m3/min,采煤工作面最大絕對瓦斯涌出量0.88m3/min。
礦井瓦斯等級為高瓦斯。
四、礦井主通風設備及運行參數、風量、風壓、通風阻力、等級孔
礦井在回風斜井安裝FBCDZ- N019/2×185型防爆軸流式通風機二臺,一臺工作,一臺備用。風量2440-6780m3/min,靜壓453-3679Pa。電機功率2×185kW。風井通風設施由引風道、安全出口、防爆門等組成。
FBCDZ-N019/2×185 軸流式通風機性能曲性能曲線
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FBCDZ-N019/2×185軸流式通風機性能曲線表
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通風時期 | 工 ?況 ?點 | |||||
風量QM(m3/s) | 風壓hM(Pa) | 葉片角度(°) | 效率η(%) | 風流功率(kW) | 電動機輸出功率(kW) | |
工況點 | 54 | 930 | 42°/30° | 81% | 50.22 | 75.87 |
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五、采區及工作面通風方式、方法
二采區軌道下山和皮帶下山為采區進風巷,二采區回風上山為采區回風巷;
采煤工作面采用U型通風方式;掘進工作面采用局部扇風機壓入式通風。局部通風采用FBD-№6.0局部通風機,功率2×22Kw;風量550~250m3/min,全壓1100~6000Pa。
第三章?計算過程及結果
第一節?礦井需要風量計算原則
生產礦井需要風量按各采煤、掘進工作面、硐室及其他巷道等用風地點分別進行計算,包括按規定配備的備用工作面需要風量,現有通風系統必須保證各用風地點穩定可靠供風。
每個采掘工作面實際需要風量,應按工作面氣象條件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人員和爆破后的有害氣體產生量等規定分別進行計算,然后取其中最大值。
備用采煤工作面實際需要風量,應滿足瓦斯、二氧化碳、氣象條件等規定計算的風量,且最少不應低于采煤工作面實際需要風量的50%。
掘進工作面實際需要風量,應按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人員、爆破后的有害氣體產生量以及局部通風機的實際吸風量等規定分別進行計算,然后取其中最大值。
獨立通風硐室的需要風量,應根據不同類型的硐室分別進行計算。
機電硐室需要風量應根據不同硐室內設備的降溫要求進行配風,發熱量大的機電硐室,應按照硐室中運行的機電設備發熱量進行計算,采區小型機電硐室,按經驗值確定需要風量或取60~80m3/min,選取硐室風量,應保證機電硐室溫度不超過30℃,其他硐室溫度不超過26℃。
用風巷道的需要風量,應根據瓦斯涌出量和風速分別進行計算,采用其最大值。
一、采煤工作面實際需要風量計算
2018年度,本礦有2806采煤工作面、2807采煤工作面(備用)共2個采煤工作面。
1、2806采煤工作面需要風量計算
(1)按氣象條件計算
Qcf=60×70%×vcf×Scf×kch×kcl
=60×70%×1.0×(3.5×1.6)×1.0×1.1
=258.7m3/min
式中:
vcf——采煤工作面的風速,按采煤工作面進風流的溫度從表1中選取,m/s;
Scf——采煤工作面的平均有效斷面積,按最大和最小控頂有效斷面的平均值計算,m2;
kch——采煤工作面采高調整系數,具體取值見表2;
kcl——采煤工作面長度調整系數,具體取值見表3;
70%——有效通風斷面系數;
60——為單位換算產生的系數。
采煤工作面進風流氣溫與對應風速
采煤工作面進風流氣溫/℃ | 采煤工作面風速/(m·s-1) |
<20 | 1.0 |
20~23 | 1.0~1.5 |
23~26 | 1.5~1.8 |
kch—采煤工作面采高調整系數
采高/m | <2.0 | 2.0~2.5 | >2.5及放頂煤面 |
系數(kch) | 1.0 | 1.1 | 1.2 |
kcl—采煤工作面長度調整系數
采煤工作面長度/m | 長度風量調整系數(kcl) |
<15 | 0.8 |
15~80 | 0.8~0.9 |
80~120 | 1.0 |
120~150 | 1.1 |
150~180 | 1.2 |
>180 | 1.30~1.40 |
(2)按照瓦斯涌出量計算
Qcf=125×qcg×kcg =125×1.32×2.0=330m3/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。抽放礦井的瓦斯涌出量,應扣除瓦斯抽放量進行計算;
kcg——采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數,正常生產時連續觀測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;
125——按采煤工作面回風流中瓦斯的濃度不應超過0.8%的換算系數。
(3)按照二氧化碳涌出量計算
Qcf=67×qcc×kcc=67×1.12×2.0=49m3/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勻的備用風量系數,正常生產時連續觀測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;
67—按采煤工作面回風流中二氧化碳的濃度不應超過1.5%的換算系數。
(4)按炸藥量計算
Qcf≥10Acf=10×6=60m3/min;
式中:
Acf——采煤工作面一次爆破所用的最大炸藥量,kg;
10——每千克二、三級煤礦許用炸藥需風量,m3/min。
(5)按工作人員數量驗算
Qcf≥4Ncf =4×30=120m3/min;
式中:
Ncf——采煤工作面同時工作的最多人數,人;
4——每人每分鐘需風量,m3/min。
(6)按風速進行驗算
a) 驗算最小風量
Qcf≥60×0.25Scb =60×0.25×4.256=63.84m3/min ???????????????????????????Scb =lcb×hcf×70%=3.8×1.6×70%=4.256㎡
b) 驗算最大風量
Qcf≤60×4.0Scs ?=60×4.0×3.316=752.64m3/min ????????????????????????????Scs=lcs×hcf×70% =2.8×1.6×70%=3.316㎡
式中:
Scb—采煤工作面最大控頂有效斷面積,m2;
lcb—采煤工作面最大控頂距, m;
hcf—采煤工作面實際采高, m;
Scs—采煤工作面最小控頂有效斷面積,m2;
lcs—采煤工作面最小控頂距, m;
0.25—采煤工作面允許的最小風速,m/s;
70%—有效通風斷面系數;
4.0—采煤工作面允許的最大風速,m/s;
根據上述計算得知,2806采煤工作面風量取330m3/min可滿足需要,但根據工作面瓦斯和盡快排除粉塵等實際需要,風量采用600m3/min比較合理。?
2、2807采煤工作面需要風量計算
2807采煤工作面是備用采煤工作面,實際需要風量應滿足瓦斯、二氧化碳、氣象條件等規定計算的風量,且最少不應低于采煤工作面實際需要風量的50%。
2807采煤工作面計算方法如上,Q=330m3/min,2807采煤工作面風量取360?m3/min。
<!--[if !supportLists]-->3、<!--[endif]-->采煤工作面實際總需風量
∑Q采+∑Q備=600+360=960m3/min。
二、掘進工作面實際需要風量計算
1、2018年度,本礦有M12水倉掘進工作面。
2、M12水倉掘進工作面實際需要風量的計算
(1)按照瓦斯涌出量計算
Qhf=125×qhg×khg=125×0..36×2=90m3/min
式中:
qhg——掘進工作面回風流中平均絕對瓦斯涌出量,m3/min,抽放礦井的瓦斯涌出量,應扣除瓦斯抽放量進行計算;
khg——掘進工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數,正常生產條件下,連續觀測1個月,日最大絕對瓦斯出量與月平均日絕對瓦斯涌出量的比值;
125——按掘進工作面回風流中瓦斯的濃度不應超過0.8%的換算系數。
(2)按照二氧化碳涌出量計算
Qhf=67×qhc×khc=67×0.24×2=33m3/min
式中:
qhc——掘進工作面回風流中平均絕對二氧化碳涌出量,m3/min;
khc——掘進工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風量系數,正常生產條件下,連續觀測1個月,日最大絕對二氧化碳出量與月平均日絕對二氧化碳涌出量的比值;
67——按掘進工作面回風流中二氧化碳的濃度不應超過1.5%的換算系數。
(3)按炸藥量計算
Qhf≥10Ahf=10×17.8=178m3/min
式中:
Ahf——掘進工作面一次爆破所用二、三級煤礦許用炸藥的最大炸藥量,kg。
按上述條件計算的最大值,確定局部通風機吸風量。
(4)按局部通風機實際吸風量計算
有瓦斯涌出的巖巷,半煤巖巷和煤巷
Qhf=Qaf×I +60×0.25Shd=550×1+60×0.25×10=700m3/min
式中:
Qaf——局部通風機實際吸風量,m3/min;
I ——掘進工作面同時通風的局部通風機臺數;
0.15——無瓦斯涌出巖巷的允許最低風速;
0.25——有瓦斯涌出的巖巷,半煤巖巷和煤巷允許的最低風速;
Shd——局部通風機安裝地點到回風口間的巷道最大斷面積,m2。
(5)按工作人員數量驗算
Qhf≥4Nhf=4×10=40m3/min
式中:
Nhf——掘進工作面同時工作的最多人數,人。
(6)按風速進行驗算
a)驗算最小風量
有瓦斯涌出的巖巷,半煤巖巷和煤巷 ??
?Qhf≤60×0.25Shf=60×0.25×10=150m3/min
b)驗算最大風量
Qhf≤60×4.0Shf=60×4.0×10=2400m3/min
式中:
Shf——掘進工作面巷道的凈斷面積,m2。
根據上述計算得知,M12水倉掘進工作面風量取178m3/min可滿足需要,M12水倉掘進工作面全風壓供風量取700m3/min可滿足需要,全負壓配風量采用700m3/min比較合理。
<!--[if !supportLists]-->4、<!--[endif]-->掘進工作面實際總需風量
∑Q掘=700m3/min。
三、硐室實際需要風量計算
1、各個獨立通風硐室的需要風量,應根據不同類型的硐室分別進行計算。
2、硐室需風量計算
(1)中央變電所需要風量計算:
????=(3600×1260×0.02)÷(1.2×1.0006×60×6)
=210m3/min
式中:
——機電硐室的需要風量,m3/min;
——機電硐室中運轉的電動機(或變壓器)總功率(按全年中最大值計算),kW;
——機電硐室發熱系數,數值見表4;
??——空氣密度,一般取
=1.20kg/m3;
——空氣的定壓比熱,一般可取
=1.0006KJ/(kg·K);
??——機電硐室的進、回風流的溫度差,K。
機電硐室發熱系數()表
機電硐室名稱 | 發熱系數 |
空氣壓縮機房 | 0.20~0.23 |
水泵房 | 0.01~0.03 |
變電所、絞車房 | 0.02~0.04 |
(2)中央水泵房需要風量計算:
??=(3600×185×0.02)÷(1.2×1.0006×60×4)=47m3/min
式中:
——機電硐室的需要風量,m3/min;
——機電硐室中運轉的電動機(或變壓器)總功率(按全年中最大值計算),kW;
——機電硐室發熱系數,數值見表4;
??——空氣密度,一般取
=1.20kg/m3;
——空氣的定壓比熱,一般可取
=1.0006KJ/(kg·K);
??——機電硐室的進、回風流的溫度差,K。
機電硐室發熱系數()表
機電硐室名稱 | 發熱系數 |
空氣壓縮機房 | 0.20~0.23 |
水泵房 | 0.01~0.03 |
變電所、絞車房 | 0.02~0.04 |
(3)一水平絞車房需要風量計算:
??=(3600×75×0.03)÷(1.2×1.0006×60×3)=38m3/min
式中:
——機電硐室的需要風量,m3/min;
——機電硐室中運轉的電動機(或變壓器)總功率(按全年中最大值計算),kW;
——機電硐室發熱系數,數值見表4;
??——空氣密度,一般取
=1.20kg/m3;
——空氣的定壓比熱,一般可取
=1.0006KJ/(kg·K);
??——機電硐室的進、回風流的溫度差,K。
機電硐室發熱系數()表
機電硐室名稱 | 發熱系數 |
空氣壓縮機房 | 0.20~0.23 |
水泵房 | 0.01~0.03 |
變電所、絞車房 | 0.02~0.04 |
(4)其它小型機電硐室
采區絞車房配風60m3/min。
根據以上計算以及機電硐室配風原則,中央變電所取需風量210m3/min,中央水泵房、一水平絞車房、采區絞車房取需風量60m3/min。
3、硐室實際總需風量
∑Q硐=210+60+60+60=390m3/min。
四、其它用風巷道實際需要風量計算
1、其他用風巷道的需要風量,根據風速分別進行計算。
2、其它用風巷道實際需要風量計算
(1)M8+700m聯絡巷需要風量計算:
?Qrc≥60×0.15Src=60×0.15×7.84=71m3/min??
(2)2806回風聯絡巷需要風量計算:
Qrc≥60×0.15Src=60×0.15×6.2=56m3/min
(3)2807回風聯絡巷需要風量計算:
Qrc≥60×0.15Src=60×0.15×6.2=56?m3/min
(4)+646m聯絡巷需要風量計算:
Qrc≥60×0.15Src=60×0.15×7.84=71?m3/min
3、其它用風巷道實際總需風量
∑Q其他=71+56+56+71=254m3/min
五、礦井需要風量計算
1、生產礦井需要風量按各采煤、掘進工作面、硐室及其他巷道等用風地點分別進行計算,包括按規定配備的備用工作面需要風量,現有通風系統必須保證各用風地點穩定可靠供風。
2、礦井需要風量計算
Q礦≥(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q備+∑Q其他)·K(m3/min)
=(600+700+390+360+254)×1.15=2304×1.15=2650m3/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備—備用工作面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—礦井通風需風系數(抽出式取1.15~1.20,壓入式取1.25~1.30)。
井下各用風地點需風量統計表 | |||
????????????參 ?數 | 需要風量(m3/min) | 備注 | |
采煤 工作面 | 2806 | 600 | ? |
2807 | 360 | 備采面 | |
掘進 工作面 | M12水倉 | 700 | ? |
硐室 | 中央變電所 | 210 | ? |
中央水泵房 | 60 | ? | |
一水平絞車房 | 60 | ? | |
絞車硐室 | 60 | ? | |
其它 | M8+700m聯絡巷 | 71 | ? |
2806回風聯絡巷 | 56 | ? | |
2807回風聯絡巷 | 56 | ? | |
+646m聯絡巷 | 71 | ? | |
礦井 | 2650 | ? |
礦井通風能力核定采用總體預算法計算,實際產量在 30 萬噸/年以下的高瓦斯、煤(巖)與瓦斯突出礦井礦井使用如下公式進行計算。
A=330×Q進/(0.0926×104×q相·?Σk)=330×3200÷(0.0926×104×13.27×2.21)=38.89(萬t/a)
?式中:
Q進—礦井總進風量,m3/min;礦井實際進風量必須滿足礦井的總需要風量,按核定時礦井總進風量計算;
0.0926—總回風巷按瓦斯濃度不超0.75%核算為單位分鐘的常數;
q相—礦井瓦斯相對涌出量,m3/t;在通風能力核定時,當礦井有瓦斯抽放時,q相應扣除礦井永久抽放系統所抽的瓦斯量。q相取值不小于10,小于10時按10計算。扣減瓦斯抽放量時應符合以下要求:
(1)與正常生產的采掘工作面風排瓦斯量無關的抽放量不得扣減(如封閉已開采完的采區進行瓦斯抽放作為瓦斯利用補充源等)。
(2)未計入礦井瓦斯等級鑒定計算范圍的瓦斯抽放量不得扣除。
(3)扣除部分的瓦斯抽放量取當年平均值。
(4)如本年已完成礦井瓦斯等級鑒定的,取本年礦井瓦斯等級鑒定結果;本年未完成礦井瓦斯等級鑒定的,取上年礦井瓦斯等級鑒定結果。
∑k—綜合系數;
∑k=k產·k瓦·k備·k漏=1.5×1.2×1.05×1.17=2.21
∑k取值表 | ? | |||
K值 | 概念 | 取值范圍 | 備注 | 計算值 |
k產 | 礦井產量不均衡系數 | 產量最高月平均日產量 年平均日產量 | ? | 1.5 |
k瓦 | 礦井瓦斯涌出 不均衡系數 | 高瓦斯礦井不小于1.2,突出礦井、沖擊地壓礦井不小于1.3 | ? | 1.2 |
k備 | 備用工作面用風系數 | k備=1.0+n備×0.05 | n備-備用回采工作面個數 | 1.05 |
k漏 | 礦井內部漏風 系數 | 礦井總進風量年平均值 礦井有效風量年平均值 | ? | 1.17 |
所以礦井通風能力為38.89萬噸,按規定取38萬噸/年為礦井通風能力。
第四章?礦井通風能力驗證
1、驗證標準
按照礦井主要通風機的實際特性曲線對通風能力進行驗證,主要通風機實際運行工況點應處于安全、穩定、可靠、合理的范圍內,按照AQ 1011-2005進行測試。
2、驗證結論
礦井在回風斜井安裝FBCDZ- N019/2×185型防爆軸流式通風機二臺,一臺工作,一臺備用。風量2440-6780m3/min,靜壓453-3679Pa。電機功率2×185kW。風井通風設施由引風道、安全出口、防爆門等組成。
FBCDZ-N019/2×185 軸流式通風機性能曲性能曲線
?
? | |
? | ![]() |
FBCDZ-N019/2×185軸流式通風機性能曲線表
?
通風機性能參數 | 風量 QM(m3/s) | 風壓 hM(Pa) | 葉片角度(°) | 效率 η(%) | 電動機輸出功率(kW) |
工況點 | 54 | 930 | 42°/30° | 81% | 175.87 |
根據礦井主要通風機的實際特性曲線對通風能力進行驗證,主要通風機的實際運行工況點均處于安全、穩定、可靠、合理的范圍內。
1、驗證標準
利用礦井通風阻力測定的結果對礦井通風網絡進行驗證,驗證通風阻力是否與主要通風機性能相匹配,能否滿足安全生產實際需要,MT/T?440-1995進行檢測。
2、驗證結論
?根據2018年6月核定和現場實測數據,礦井需要風量為2650m3/min,實際總進風量為3200m3/min,礦井總回風量3300m3/min,礦井通風阻力為1800Pa。
礦井等積孔計算:A = 1.19Q/h1/2
式中:A ?—— 礦井等積孔,m2;
Q ?—— 礦井總回風量,m3/s;
h ?—— 礦井通風阻力,Pa。
A = 1.19×(3300÷60)÷18001/2?=1.55m2
經上述計算,礦井為通風中等礦井。
礦井總進風量3200m3/min,通風阻力1800pa,等積孔1.55m2。井下各用風地點風流穩定,風量、風速、風阻滿足要求,說明礦井通風容易。
采掘工作面通風系統完善、合理,沒有不符合有關規定的串聯通風、擴散通風、采空區通風等地點。礦井通風網絡符合《煤礦安全規程》規定,通風網絡能力能夠滿足生產安全的要求。
礦井風量、通風阻力合理匹配表
主要通風機作風量 (m3/min) ? | ≤1000 | 1000-2000 | 2000-3000 | 3000-5000 | 5000-10000 | >10000 |
通風阻力 ?(Pa) ?? | ≤500 | ≤1000 | ≤1500 | ≤2000 | ≤2500 | ≤3000 |
?
1、驗證標準
采用礦井有效風量驗證用風地點的供風能力,核查礦井內各用風地點的有效風量是否滿足需要風量,井巷中風流速度、溫度應符合《煤礦安全規程》規定。
2、驗證結論
各用風地點的有效風量驗證按照風量、溫度、風速分別進行驗證,經驗證該礦井現用風地點的實際配風風量、溫度、風速均滿足要求。
井下各用風地點需風量統計表 | |||||||
??????????????參 ?數 | 風量驗證(m3/min) | 風速驗證(m/s) | 溫度驗證(℃) | ||||
需要風量 | 實際風量 | 標準 | 實際風速 | 標準 | 實際溫度 | ||
采煤 工作面 | 2806 | 600 | 660 | 0.25~4.0 | 1.83 | <26 | 18 |
2807 | 360 | 600 | 0.25~4.0 | 1.67 | <26 | 18 | |
掘進 工作面 | M12水倉 | 700 | 900 | ≤8 | 1.5 | <26 | 19 |
硐室 | 中央變電所 | 210 | 240 | 0.15~4.0 | 0.33 | <30 | 25 |
中央水泵房 | 60 | 85 | 0.15~4.0 | 0.18 | <30 | 20 | |
一水平絞車房 | 60 | 80 | 0.15~4.0 | 0.17 | <30 | 21 | |
絞車硐室 | 60 | 75 | 0.15~4.0 | 0.18 | <30 | 22 | |
其它 | M8+700m聯絡巷 | 71 | 80 | 0.15~4.0 | 0.22 | <26 | 17 |
2806回風聯絡巷 | 56 | 73 | 0.15~4.0 | 0.20 | <26 | 17 | |
2807回風聯絡巷 | 56 | 73 | 0.15~4.0 | 0.20 | <26 | 17 | |
+646m聯絡巷 | 71 | 80 | 0.15~4.0 | 0.22 | <26 | 18 | |
礦井 | 2650 | 2946 | ? | 符合要求 | <26 | 16 |
1、驗證標準
利用瓦斯鑒定結果以及礦井瓦斯安全監測儀器儀表檢測的結果,驗證礦井通風稀釋排放瓦斯的能力,各地點瓦斯濃度應符合《煤礦安全規程》的有關規定。
2、驗證結論
礦井相對瓦斯涌出量為13.27m3/t,當河邊煤礦年產39萬t時,礦井絕對瓦斯涌出量為q=13.27×390000÷330÷1440=10.89m3/min,則此時礦井瓦斯濃度為Q=10.89/3300=0.33%,符合《煤礦安全規程》要求。
另外從礦井瓦斯監測系統監測數據和礦井實際瓦斯檢查結果看,正常供風的情況下,礦井各用風地點沒有出現瓦斯超限現象。
第五章?礦井通風能力確定
按照以上方法所計算的通風能力為礦井初步通風能力,凡不符合《煤礦安全規程》有關規定的,以及有下列情況的,應從礦井通風能力中扣除相應部分的產量,扣除后的通風能力為最終礦井核定通風能力。
????1、通風系統不合理、瓦斯超限的區域,應從礦井通風能力中扣除此區域的產量。
2、高瓦斯礦井、突出礦井沒有專用回風巷的采區,沒有形成全風壓通風系統、沒有獨立完整通風系統的采區,應從礦井通風能力中扣除此采區的產量。
3、供風量不足的采掘工作面,核定時應減少此采掘工作面,使其他用風地點滿足要求,計算時應從礦井通風能力中扣除此采掘工作面的產量。
????4、存在不符合有關規定的串聯通風、擴散通風、采空區通風的用風地點,應從礦井通風能力中扣除相應采掘工作面的產量。
(一)按照最終礦井通風能力的確定條件,逐項進行了調查分析和對照:
1、礦井通風系統合理,無瓦斯超限區域和現象。
2、礦井為高瓦斯礦井,采區形成了獨立完整的通風系統、采掘工作面等各個用風地點均形成了全風壓通風系統。
3、礦井采掘工作面和各用風地點供風量均充足、滿足要求。
4、礦井不存在不符合有關規定的串聯通風、擴散通風、采空區通風的用風地點。
(二)最終礦井通風能力計算 ?
?A=Apc-Adc =38-0=38萬t/a
式中:
A—礦井最終通風能力,萬t/a;
Apc-計算的礦井通風能力,萬t/a;
Adc—扣除區域的年產量,萬t/a。
(三)最終礦井通風能力
河邊煤礦最終礦井通風能力為38萬t/a。
第六章?問題與建議
1、礦井主通風機實際運行工況點處于安全、穩定、合理、可靠的范圍之內,通風動力與主要通風機性能相匹配,基本能滿足安全生產實際需要。
2、采掘工作面實現了分區、獨立通風,無不符合規定的串聯通風、擴散通風和采空區通風。
3、礦井、采掘工作面、其它各用風地點通風能力滿足稀釋排放瓦斯、風速、溫度的安全需要。
1、礦井生產隨著采場調整和需要風量的增加,在依靠調整礦井通風系統的同時,必須加強對礦井總回風巷、采區回風巷和工作面回風巷維修以保證足夠的回風斷面。
2、主要通風機必須經具備資質的檢測檢驗機構性能測試。
3、通風安全監測監控系統必須按要求及時升級改造。
4、礦井各用風點必須加強風量管理和調整,以保證各用風地點的有效風量。
5、必須加強通風設施的檢查和管理,保證設施質量,盡可能的減少漏風。
6、需要加強采掘布置和通風系統設計,杜絕不符合規定的串聯通風、擴散通風、采空區通風和風量不足現象。
附表
金沙縣長壩鄉河邊煤礦礦井通風能力核定表
項 ?????????????????目 | 單 位 | ? | 備注 | |
通礦井通風現狀主要技術特征 | 1 | 2 | 3 | 4 |
礦井通風方式 | ? | 中央并列式 | ? | |
礦井總進風量 Q | m3/min | 3200 | ? | |
礦井總回風量 | m3/min | 3300 | ? | |
礦井總有效風量 | m3/min | 2946 | ? | |
礦井實際需要風量 | m3/min | 2650 | ? | |
礦井上年實際平均日產量 | 噸/天 | 420 | ? | |
礦井上年平均采噸煤實際需要風量 | m3/min | 10.2 | ? | |
礦井等積孔 | m2 | 1.55 | ? | |
礦井瓦斯等級 | ? | 高瓦斯礦井 | ? | |
礦井瓦斯相對涌出量 | m3/t | 13.27 | ? | |
礦井漏風系數 | % | 1.19 | ? | |
主要通風機詳細型號 | ? | FBCDZ№19/2×185 | ? | |
主要通風機出廠日期及產家 | ? | 2010年9月26日 山西安鑫風機制造有限公司 | ? | |
主要通風機電機出廠日期及廠家 | ? | 2010年9月26日 山西安鑫風機制造有限公司 | ? | |
電機型號及功率 | ? | YBFh 2×185kw | ? | |
核核定采用系數 | 礦井總進風量Q | m3/min | 3200 | ? |
平均日產噸煤瓦斯涌出量q | m3/t | 13.27 | ? | |
礦井通風系數K | % | 1.2 | ? | |
? | 本次核定通風能力 P | 萬t/a | 39 | ? |
?