第八节通风系统能力核定

第八节通风系统能力核定一、通风概况（一）通风方式、方法根据煤层开采技术条件、煤层赋存条件及矿井开拓布置，矿井通风系统采用中央并列式，通风方式采用抽出式，即由主、副斜井进风，回风斜井回风。1、工作面通风路线回采工作面采用“U”通风，通风路线：新鲜风流→副斜井→+1304m水平二区段甩车场（+1300m水平车场）→+1304水平B3煤西翼运输大巷（+1300m水平中巷）→回采工作面→+1360水平B3煤西翼回风巷→+1362m水平回风石门（B3-B1回风石门）→回风斜井→地面。矿井安排有两个掘进工作面，掘进工作面分别为西翼B8煤层+1304m水平回风顺槽综掘工作面和西翼B8煤层+1233m水平运输顺槽综掘工作面。掘进工作面均采用局部通风机独立通风。（二）进、回风井筒数量及风量矿井进风井有2个，分别为主、副斜井，回风井有1个，为回风斜井。矿井目前实际总进风为3120m3/min，其中主斜井进风量为840m3/min，副斜井进风量2280m3/min，实测回风斜井回风量为3240m3/min。详见表3-8-1。（三）矿井需要风量、实际风量、有效风量矿井计算需风量2760m3/min，实际进风量3120m3/min，实际回风量3240m3/min，矿井有效风量为2900m3/min。表3-8-1矿井实测各用风地点风量序号巷道名称支护方式巷道净断面（m2）实际风量Q（m3/min）实际风量Q（m3/s）风速V（m/s）瓦斯（%）二氧化碳（%）温度（℃）1主斜井2～8砌碹8840141.7500152主斜井8～15砌碹8720121.5000153副斜井1～3砌碹8.62280384.4200144副斜井3～5砌碹8.61980333.8400145副斜井5～12砌碹7.6840141.8400146+1330m水平车场3～4砌碹10.230050.4900147+1330水平B3辅助运输巷4～10锚网7.430050.6800158+1304水平车场5～6砌碹10.21140191.860.10.12091304水平B3煤西翼运输巷6～7锚喷10.21080181.760.10.11610+1304水平B3煤层西翼运输顺槽7～9锚网101200202.000.10.11611西翼B3回采工作面9～10液压支架10.31200201.940.020.021612西翼B3回采工作面10～11液压支架10.31500252.430.020.021513+1360水平B3煤层西翼回风顺槽11～24锚网71500253.570.020.021514井底车场12～13砌碹12.6840141.110.020.021515+1304m集中运输石门13～16砌碹11.81320221.860.10.11816西翼+1233m运输顺槽16～17锚网101320222.200.10.081517西翼+1233m运输顺槽掘进工作面17～18锚喷9.924507.50.760.10.081518B8煤层回风联络上山17～20锚喷9.0287014.51.610.10.081519西翼+1304m回风顺槽掘进工作面20～19锚喷9.924507.50.760.10.081520西翼+1304m回风顺槽20～21锚网101320222.20001521+1304水平B8回风石门21～22砌碹10.21320222.160.10.11622采区回风联络山上22～23锚喷8.031380232.860.10.11623+1363集中回风石门23～24锚喷8.031380232.860.10.11624+1363集中回风石门24～25锚喷9.22880485.220.10.11625回风斜井14～25砌碹1024040.400.10.11626回风斜井25～26砌碹103240545.400.10.116（四）矿井瓦斯等级，瓦斯和二氧化碳的绝对、相对涌出量根据新疆维吾尔自治区煤炭工业管理局文件（新煤行管发[2010]221号）批复，认定新疆沙湾县宝英煤炭有限责任公司煤矿相对瓦斯涌出量3.25m3/t，绝对瓦斯涌出0.72m3/min，相对二氧化碳涌出量6.09m3/t，绝对二氧化碳涌出量1.35m3/min。判定该矿井瓦斯等级为瓦斯矿井。根据新疆维吾尔自治区煤炭工业管理局文件（新煤行管发[2013]32号）批复，认定的沙湾县宝英煤炭有限责任公司煤矿掘进工作面最大绝对瓦斯涌出量为0.15m3/min，判定该矿井瓦斯等级为瓦斯矿井。（五）主要通风设备及运行参数，风量，风压，通风阻力，等积孔1、主要通风机回风斜井地面风机房内配备FBCZ-6-№20型轴流通风机二台，风量2940~6840m3/min，负压1330~220Pa。其中一台工作，一台备用；其配套电动机为YBF355-6型，160kW，380/660V，二台。反风系统采用JFM-1型1t风门绞车和垂直闸门，再配合风机反转进行反风。该煤矿2011年11月28日委托新疆维吾尔自治区煤田地质局综合实验室对矿井在用的两台主扇进行了性能测定，出具了检验测定报告。判定主要通风机为合格。2、局部扇风机掘进工作面为综掘工艺，掘进工作面分别为西翼B8煤层+1304m水平回风顺槽综掘工作面和西翼B8煤层+1233m水平运输顺槽综掘工作面。每个掘进工作面配备FBD№5.6型局部扇风机2台，电机功率2×18.5kw，额定供风量为355m3/min，风筒直径为Φ600mm。掘进工作面采用独立通风。3、风量，风压，通风阻力，等积孔矿井目前进风量3120m3/min，经通风阻力测定，矿井通风阻力为462.5Pa。矿井通风等积孔为2.87m2，矿井通风难易程度为容易。（六）采掘面通风情况矿井现有一个综采煤工作面和二个综掘工作面，中央变电所、采区绞车硐室需要独立配风，采煤工作面人数为20人/班，掘进工作面人数为18人/班，辅助（其它）人员7人/班，共计45人。（七）矿井反风情况2012年5月份矿井进行反风演习与救灾演习，反风率为86.2％，改变风流方向所需时间为10分钟，反风演习结果表明，矿井反风系统风流较稳定,矿井反风系统符合《煤矿安全规程》第122条规定。（八）安全检测仪器、仪表齐全装备情况矿上配备有风表、光学瓦斯检定器、便携式瓦斯检测报警器仪、一氧化碳检定器等，详见表3-8-2。矿井安全检测仪器、仪表表3-8-2序号设备器材名称型号及规格单位数量1光干涉式甲烷测定器AQJ-1台72光干涉式甲烷测定器CJG100台13光干涉式甲烷测定器QJG-10A台14光干涉式甲烷测定器CJG10台15光干涉式甲烷测定器GQJ-1B台16便携式热催化甲烷检测报警仪JCB4台157甲烷检测报警器CJC4台108高速风表DFA-4台19中速风表DFA-2台410微速风表DFA-3台311直读式粉尘浓度测定仪GH100台2（九）矿井通风情况2013年2月矿井完成了西翼B3煤层+1304m～+1360m水平综采回采工作面的布置工作，目前为一采二掘，矿井平均总进风量为3120m3/min，矿井总回风量为3240m3/min。二、通风系统能力核定（一）矿井通风风量计算1、矿井需风量按下式计算：根据《标准》第29条规定，计算矿井需风量如下：Q矿≥（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐+∑Q备+∑Q其它）×K（m3/min）式中：∑Q采—采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min；∑Q掘—掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min；∑Q硐—硐室实际需要风量的总和，m3/min；∑Q备—备用工作面实际需要风量的总和，m3/min；∑Q其—其它巷道实际需要风量的总和，m3/min；K—矿井通风需风系数，抽出式取1.2。（1）采煤工作面需风量计算采煤工作面需风量应按工作面瓦斯涌出量、工作面温度、同时工作的最多人数分别计算，取其中最大值，并进行风速验算。①按采煤工作面气象条件计算Q采＝Q基本×K采高×K采面长×K温式中：Q采—采煤工作面需要风量，m3/min；Q基本—采煤工作面所需的基本风量，m3/min；Q基本=60×工作面控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速（不小于1m/s）=60×4.0×2.29×70%×1.5=577.1m3/minK采高—采面采高调整系数，见表3-8-3，取1.1；K采面长—采面长度调整系数，见表3-8-4，取1.2；K温—采面温度与对应风速调整系数，见表3-8-5，取1。则：Q采=577.1×1.1×1.3×1=825.3m3/min=13.76m3/s。K采高—回采工作面采高调整系数表3-8-3采高（m）＜2.02.0~2.52.5~5.0及放顶煤系数（K采高）1.01.11.5K采面长—回采工作面长度调整系数表3-8-4回采工作面长度（m）80~150150~200＞200长度调整系数（K采面长）1.01.0~1.31.3~1.5K温—回采工作面温度与对应风速调整系数表3-8-5回采工作面空气温度（℃）采煤工作面风速（m/s）配风调整系数（K温）180.3~0.80.918-200.8~1.01.0020~231.0~1.51.00~1.1023~261.5~1.81.10~1.2526~281.8~2.51.25~1.4028~302.5~3.01.40~1.60②按工作面瓦斯涌出量计算：Q采=100×q瓦绝×K瓦m3/s式中：Q采—回采工作面供风量，m3/s；q瓦绝—绝对瓦斯涌出量，m3/s；q瓦绝=q瓦相×T/（24×60×60）=3.25×2532/（24×60×60）=0.095m3/s；q瓦相—相对瓦斯涌出量，根据新煤行管发[2010]221号文件，本矿相对瓦斯涌出量为3.25m3/t；T—工作面日产量，根据2013年3月～5月工作面实际生产原煤18.61万t，计算平均日产量T=2532t/d；K瓦—瓦斯涌出不均衡系数，综采工作面取1.5。则：Q采=100×0.095×1.5=14.25m3/s=855.0m3/min。③按工作人数计算Q采=4×N×K式中：N—工作面同时工作的最多人数，取100人；4—每人每分钟应供给的最低风量，m3/min。K—矿井通风系数，中央并列式取1.25。则：Q采=4×100×1.25=500m3/min=8.3m3/s。④按工作面温度选择适宜的风速进行计算Q采=60V采×S采式中：V采—采煤工作面风速，1.0m/s；S采—采煤工作面的平均断面积，10.3m2。则：Q采=60×1.0×10.3=618.0m3/min=10.3m3/s。⑤按风速进行验算15×S采≤Q采≤240×S采式中：S采—采煤工作面平均有效断面，取10.3m2。Q采≥15×S采=15×10.3=154.6m3/min，Q采≤240×S采=240×10.3=2472m3/min。根据以上计算，工作面需风量按以上计算最大值取值：Q采=855m3/min=14.25m3/s。（2）综掘工作面风量目前该矿布置了两个综掘工作面，特征情况相同，因此按一个掘进工作面计算风量。每个掘进工作采用局部扇风机：FBD№56/2×18.5型，功率2×18.5kW，660V，风量为355-430m3/s；①按照瓦斯涌出量计算Q掘=100×q掘×K掘式中：Q掘—掘进工作面需风量，m3/min；q瓦掘—掘进工作面的瓦斯绝对涌出量，m3/min；根据新煤行管发[2013]32号文件，该矿2012年5月份在B3煤层+1233m掘进煤巷，掘进26天共采工程煤898t，全矿井瓦斯绝对涌出量为0.15m3/min。K掘通—瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取2.0。则：Q掘=100×0.15×2.0=30.0m3/min=0.5m3/s。②按人数计算实际需风量Q掘=4×N式中：N—掘进工作面同时工作的最多人数，取12人。则：Q掘=4×12=48m3/min=0.8m3/s。③按局扇吸风量计算（3）按局部通风机的实际吸风量计算需要风量：Q掘=Q扇×I+60×0.15S式中：Qf－局扇实际吸风量，355m3/min；I－运转的局扇台数，取1台；S－掘进断面，取8.03m2。则：Q