幸福矿通风系统能力核定

1贵州恒睿矿业有限公司福泉市高石乡幸福煤矿通风系统能力核定贵州恒睿矿业有限公司福泉市高石乡幸福煤矿2014年12月20日2一、通风概况:㈠、通风方式、方法：幸福煤矿矿井通风方式为并列抽出式通风，采煤工作面为“U”型通风。掘进工作面采用局扇压入式通风。㈡、进、回风井筒数量及风量：幸福煤矿共有1个进风井，1个回风井，各井的风量分配分别如下：1、主斜井进风风量为1740m3/min；2、矿井总回风量合计1813m3/min。（三）、矿井需要风量、实际风量、有效风量：幸福煤矿矿井需要风量为1684m3/min，矿井实际进风风量为：1740m3/min，矿井的有效风量为：1106m3/min。（四）、矿井瓦斯等级，瓦斯和二氧化碳的绝对、相对涌出量：依据贵州省能源局文件（黔能源发[2009]280号）“关于黔南州煤炭局《关于上报2009年度煤矿瓦斯等级鉴定报告进行审查的报告》的批复”及贵州省能源局文件（黔能源发[2010]831号）“关于黔南州工业和信息化委员会《黔南州工信委关于上报2010年度煤矿瓦斯等级鉴定的报告》的批复”，和贵州省能源局文件（黔能源煤炭[2012]452号）“关于福泉市能源局《关于上报2012年度煤矿瓦斯等级鉴定的报告》的批复”，近三年鉴定数据见表1。3表1近三年瓦斯等级鉴定数据矿井名称鉴定年度月产量(t)绝对量(m3/min)相对量(m3/t)鉴定等级审批等级幸福煤矿2009年度3750.000.898.54低瓦斯低瓦斯幸福煤矿2010年度3360.000.637.5低瓦斯低瓦斯幸福煤矿2012年度2000.000.447.92瓦斯矿井瓦斯矿井（五）、主通风设备及运行参数，风量，风压，通风阻力，等级孔：我矿主扇型为FBCDZ№15/2×55型防爆对旋轴流式风机，一台运行，一台备用。配套电机：YBF2-280M-6，电机功率2×55KW，380V，风量范围18～48m³/s，风压范围2340～950Pa，承担全井下通风。现运行负压为765Pa,外部漏风率为4.2%，回风瓦斯浓度0.08%，等级孔为,1.3m2。（六）、通风情况：回风斜井主扇为FBCDZ№15/2×55型防爆对旋轴流式风机，一台运转，一台备用。矿井进风由主斜井进入→井底车场→运输大巷→运输下山→回风石门局扇→D102回风巷掘进工作面→D102回风巷→回风石门→回风下山→回风大巷→总回风巷→回风斜井；主斜井进入→井底车场→运输大巷→运输下山→运输石门局扇→D102运输巷掘进工作面→D102运输巷→D102运输巷掘进回风巷→回风下山→回风大巷→总回风巷→回风斜井；主斜井进入→井底车场→运输大巷→运输下山→运输石门→D101运输巷→D101工作面→D101回风巷→回风石门→回风下4山→回风大巷→总回风巷→回风斜井；二、计算过程及结果:按照国家发改委《煤矿通风能力核定办法（试行）》，采用（方法二）由里向外核算法对该矿井通风能力核定如下：㈠、矿井需要风量计算：1、井下同时工作的最多人数计算Q＝4NK=4×50×1.25=250m³/min式中：Q——矿井总供风量。m³/min；N——井下同时工作的最多人数，人；4——每人每分钟供风标准，m³/min；K——矿井通风系数，取1.25。2、矿井需风量按各采煤、掘进工作面、硐室及其他巷道等用风地点分别进行计算，矿井需风量按下式计算：KQQQQQQ其他备硐掘采矿（m3/min）式中：Q矿—矿井总需风量，m3/minΣQ采—采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min；ΣQ掘—掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min；ΣQ硐—硐室实际需要风量的总和，m3/min；ΣQ备—备用工作面实际需要风量的总和，m3/min；ΣQ其他—矿井除了采、掘、硐室地点以外的其他巷道需风量的总和，m3/min；K—矿井通风需风系数（抽出式K取1.15～1.20，压入式K取51.25～1.30）。该矿取1.2。1）采煤工作面需要风量计算：根据矿井生产情况，需要进行风量核算的采煤工作面有1个，即：D101采面。计算方法及过程如下：A、按瓦斯（CO2）涌出量计算Q采=125×q采×Kc=125×0.45×2=112.88m³/min=1.88m³/s式中：Q采——采煤工作面需要风量，m³/min；q采——回采工作面沼气的绝对涌出量，m3/min；本矿按瓦斯矿井进行设计与管理，不进行瓦斯抽放，回采工作面绝对瓦斯涌出量按预测为qa=0.45m3/min；Kc——回采工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，它是最大涌出量与平均涌出量之比，一般对于机采工作面KC为1.2～1.6，对于炮采工作面KC为1.4～2.0，本矿为炮采工作面取KC=2.0。B、按工作面温度计算Q采=60×Vc×Sc×Ki=60×1.5×5.452×1.0=490.68m³/min式中：Vc——回采工作面适宜风速，取1.5m/s；Sc——回采工作面平均断面，m²；工作面采用四·五控顶，最大控顶距为5.2m，最小控顶距为4.2m，采高1.16m，则Sa=(4.2+5.2)/2×1.16=5.452m2；Ki——工作面长度系数，取Ki=1.0。C、按炸药使用量计算6Q采＝（Ac×b）/（t×c）式中：Ac——采煤工作面一次最大使用炸药量，kg，按9kg计；b——每公斤炸药爆炸后生成的当量CO的量，根据炸药爆破后的有毒气体国家标准取b=0.1m³/kg；t——通风时间，一般取20～30min；c——爆破经通风后，允许工人进入工作面工作的CO浓度，一般取c＝0.02%。将各参数取值代入上式后简化为：Q采＝25Ac=25×9=225m³/minD、按工作面人员数量计算Q采=4Nc=4×10=40m³/min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，取工作面同时工作的最多人员数为10人。E、按风速验算根据《煤矿安全规程》规定，回采工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进行验算。即回采工作面风量应满足：15×Sc≤Q采≤240×Sc式中：Sc——回采工作面平均有效断面，m2。Q采≥15×Sc=15×5.452=81.78m³/miQ采≤240×Sc=240×5.452=1308.48m³/min即Q采=max{Q采}=490.68m³/min7通过以上计算，其计算结果详见下表：采煤工作面需要风量计算表参数单位D101采面控顶距m5.2采高m1.16S采m25.4524V采m/s1.5N个10Q瓦m3/min112.88Q采温m3/min490.68Q采人m3/min40Q炸药m3/min225Q风速m3/min81.78～1368.48Q采m3/min490.68合计m3/min490.682、掘进工作面需要风量计算：根据矿井生产情况，需要进行风量核算的掘进工作面有2个，分别是：D102回风巷、D102运输巷。计算方法及过程如下：Q掘=125qb×Kb式中：qb——掘进工作面回风流中的沼气的平均绝对涌出量，m3/min；Kb——掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数，它是掘进面最大涌出量与平均涌出量之比，对于炮掘进工作面Kb为1.8～2.0，该矿取Kb=2.0。（1）、按绝对瓦斯涌出量计算：8○1、D102运输巷掘进工作面需要风量计算：（qb取平均瓦斯涌出量为0.55，Kb取2）Q掘=125qb×Kb=125×0.55×2=137.5(m3/min)○2、D102回风巷掘进工作面需要风量计算：（qb取平均瓦斯涌出量为0.5，Kb取2）Q掘=125qb×Kb=125×0.5×2=125(m3/min)（2）、按掘进工作面同时作业人数计算：（炮掘）根据公式：Q掘≥4×N式中：N---掘进工作面最多同时作业人数，按最多人数为7人计算，则每个掘进头需要风量为：Q掘≥4×7Q掘≥28(m3/min)(3)、按炸药使用量计算Qa3=(AC×b)/(t×c)式中：AJ—掘进工作面一次使用的最大炸药量，kg；b—每公斤炸药爆破后生成的当量CO的量，根据炸药爆破后的有毒气体国家标准取b=0.1m3/kg；9t—通风时间，一般不少于20min；c—爆破经通风后，允许工人进入工作面工作的CO浓度，一般取c=0.0024%。将各参数取值带入上式后，简化为：Qa3=25AC。Qb2=25AJ=25×4=100m3/min掘进断面积按5.5m2计算，炮眼密度为0.7×0.6，炮眼数为5.5/(0.7×0.6)=13个，每眼装药按300g计算，则每个掘进面需炸药13×300/1000=3.9kg，取4kg。（4）、按局部通风机实际吸入风量进行计算：○1、D102回风巷需要风量计算：该掘进头为煤巷，采用FBDNO5.0/2×7.5型局扇进行供风，局扇安设地点为煤巷，巷道断面积为6.2m2，吸入风量实测为300m3/min。根据公式：Q掘5=Q扇×0.25S=300＋0.25×60×6.2=393m3/min○2、D102运输巷需要风量计算：该掘进头为煤巷，采用FBDNO5.0/2×7.5型局扇进行供风，局扇安设地点为岩巷，巷道断面积为6.7m2，吸入风量实测为300m3/min。根据公式：Q掘6=Q扇×0.25S=300＋0.25×60×6.7=400.5（4）、按风速进行验算：10根据公式：岩巷掘进最低风量：Q岩掘≥9S掘(m3/min)煤巷掘进最低风量：Q煤掘≥15S掘(m3/min)岩、煤巷掘进最高风量：Q掘≤240S掘(m3/min)式中：Q掘---掘进工作面需要风量；(m3/min)S掘---掘进工作面的断面积；（m2）○1、D102回风巷需要风量验算：（该掘进工作面为半煤岩巷掘进，断面积为6.2m2）15S掘＜Q掘1＜240S掘(m3/min)15×6.2＜Q掘1≤240×6.2，即：93＜393＜1488○2、D102运输巷需要风量验算：（该掘进工作面为煤巷掘进，断面积为6.7m2）15S掘＜Q掘1＜240S掘(m3/min)15×6.7＜Q掘1≤240×6.7，即：100.5＜400.5＜1608经过验算：掘进工作面风量符合9S＜Q掘＜240S要求。所以：Q掘=Q掘1＋Q掘2=393＋400.511=793.5(m3/min)通过以上计算，掘进工作面需要风量取最大值，计算结果详下表：掘进工作面实际需要风量计算表工作面编号Q掘m3/minq掘m3/minK掘通Q炸m3/minS(m2）N(个)Q瓦m3/minQ机m3/minQ人m3/minQ验算m3/min1102回风巷1250.521006.271253932893—14881102运输巷137.50.5221006.77137.5400.528100.5—1608合计793.53、井下硐室需要风量计算：根据本矿井下硐室布置情况，本矿井下有运输下山绞车房，运输下山绞车房配风60(m3/min)。4、其它井巷需要风量计算：ΣQ其他=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐)×5%＝(490.68+783.5+60)×5%=67.21m3/min；5、矿井实际需要风量计算：根据公式：Q矿≥（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其它）×K采通式中：∑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；12∑Q备---备用工作面实际需要风量的总和，m3/min；∑Q其它---矿井除了采、掘、硐室地点以外的其它巷道需要量的总和，m3/minK矿通---矿井通风系数(抽出式K矿通取1.15～1.20,压入式，K矿通取1.25～1.3）Q矿=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其它）×K采通Q容易=（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其他）×K矿=(490.68+793.5+60+67.21)×1.20=1693.67m3/min根据年10月矿井实测，矿井总进风量为：1740m3/min，大于矿井上述计算的实际需要风量1693.67m3/min。㈡、矿井通风能力计算：依照《通风能力核定办法》计算