老厂镇箐地沟煤矿通风能力核定报告

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1、煤科2011曲麒002云南省曲靖市富源县老厂镇箐地沟煤矿通风能力核定报告云南煤矿安全技术中心项目参与人员姓 名专 业职 称本人签字矿山通风与安全工程师采矿工程助理工程师技术员矿井通风技术工矿井通风技术工资质页1、煤矿矿井通风能力核定备案回执复印件;目 录一、概述9(一)核定工作简要过程9(二)核定依据10(一)自然属性12(二)矿井建设情况20(三)矿井生产现状21(一)矿井通风23(二)采区通风23(三)矿井瓦斯及其它24(四)主要通风机运行状况26(五)矿井上年度实际生产情况27四、矿井需风量计算28(一)矿井需风量计算原则28(二)采煤工作面需风量29(三)备用工作面需风量37(四)掘进

2、工作面需风量40(五)硐室需风量50(六)其它用风巷道需风量52(七)矿用防爆柴油机车实际需要风量的验算54(八)矿井总需风量57五、矿井通风能力核定58(一)矿井通风能力核定公式58(二)参数选取59(三)通风能力核定60六、矿井通风能力验证62(一)矿井通风动力验证62(二)矿井通风网络能力验证62(三)矿井用风地点有效风量验证63七、矿井通风能力核定结果65附件:1、合法有效的煤矿营业执照复印件; 2、合法有效的采矿许可证复印件;3、合法有效的安全生产许可证复印件;4、合法有效的煤炭生产许可证复印件;5、煤矿矿井瓦斯等级鉴定证书;6、主要通风机检测报告结论页复印件;7、煤矿企业向核定机构

3、提供资料承诺书8、核定通风能力委托书;9、矿长资格证复印件;10、矿长安全生产工作资格证复印件;11、矿井反风演习报告封面复印件(有公章);12、矿井通风阻力测定报告封面、结论页复印件;13、核定人员现场工作照片复印件;14、主要通风机照片复印件;附图:1、采掘工程平面图(1:2000);2、煤矿矿井通风系统图。 马场沙沟煤矿通风能力核定报告 昆明煤炭科学研究所一、概述为认真贯彻落实国务院第81次会议提出的“以风定产”等煤矿瓦斯治理措施,按照煤矿通风能力核定标准(AQ10562008)以及云南省煤矿矿井通风能力核定实施办法(云南省安全生产监督管理局公告第12号),各煤矿每年都要进行一次通风能力

4、核定工作,并根据核定的通风能力科学合理地组织生产,严禁超通风能力生产,预防瓦斯事故的发生。(一)核定工作简要过程本次通风能力核定根据安全生产法、煤矿安全规程的相关规定,严格执行国家有关法律、法规和技术规范、标准,实事求是对矿井、采区、采掘工作面的通风情况进行核查、测定分析,对矿井通风能力进行核定。通过通风能力核定,查找矿井通风系统存在问题,及时核定因通风系统发生变化而引起的能力变化,合理组织生产,减少或杜绝通风瓦斯事故的发生。富源县老厂镇箐地沟煤矿现为正常生产矿井,证照合法有效,矿井采用机械抽出式通风,运转风机和备用风机能力不同,主要通风机经资质单位检测合格,矿井具有完整的独立通风系统,所使用

5、的安全检测仪器、仪表齐全、性能可靠,井下局部通风机安装和使用符合规定,矿井瓦斯管理符合规定,按照煤矿通风能力核定标准的要求属于年度核定通风能力的范围。云南煤矿安全技术中心于2011年9月8日与该矿签订了开展通风能力核定的协议,并于9月8日组织3名技术人员到达箐地沟煤矿开展核定工作。工作人员对该煤矿开采现状及开采历史情况进行现场调查,2人下井采集相关数据(井巷和采掘作业地点风速、断面、温度、瓦斯、二氧化碳等数据),1人地面收集相关基础数据和资料(“矿井六证”,矿井储量核实报告,瓦斯等级鉴定证书,生产能力核定证书,本年度反风演习报告,主要通机检测报告,井上下供电系统图、采掘工程平面图、通风系统图,

6、上年度79月和本年度68月瓦斯检查日报表、安全监控报表、瓦斯抽采台帐、测风报表,上年度112原煤生产量和本年18月原煤生产量等资料),核定工作组用2天的时间完成了现场数据采集和资料收集工作,并对收集的资料进行了分析整理,对发现的问题,以书面形式告知矿方,对该矿井需要风量、通风能力进行了计算及能力验证,于9月29日完成该矿通风能力核定报告的编制工作。通风能力核定现场使用仪器仪表见表1-1。表1-1 通风能力核定现场使用仪器仪表序号设备名称型号备注1通风多参数测定仪JFY-4型2机械风表GFA-2中速3机械风表GFA-3微速4瓦检仪CJG105钢卷尺6秒表(二)核定依据(1)煤矿安全规程(2011

7、版),国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局;(2)煤矿通风能力核定标准(AQ10562008),国家安全生产监督管理总局;(3)云南省煤矿矿井通风能力核定实施办法(云南省安全生产监督管理局公告第12号),2011年1月;(4)马场沙沟煤矿提供的井上下供电系统图、采掘工程平面图、通风系统图、瓦斯报表、监控报表、测风报表、瓦斯等级鉴定等相关资料及核定小组现场采集的数据。二、煤矿基本情况(一)自然属性1矿井概述曲靖市麒麟区马场沙沟煤矿,位于曲靖市东南方向,矿区距曲靖市平距约50余公里,行政区划隶属东山镇管辖。该矿地理坐标为东经1040817-1040907,北纬251647-251705。矿

8、区交通方便,煤矿距东山镇6公里,有简易公路与相连,东山镇至曲靖市为二级公路和高速公路,距离67公里。交通位置见图11。煤矿属于个人独资企业,隶属于麒麟区煤炭局管理,企业法人代表兼矿长侯汉超(法人代表正在变更过程中)。图2-1 矿井交通位置图该矿“六证”齐全有效,有关证照见表2-1所示。表2-1 矿井生产经营有关“证照”一览表证件名称证件号码有效期发放日期发证机关备注采矿许可证53000006307915年2006年9月18日云南省国土资源厅煤炭生产许可证20530302401920年2007年7月1日云南省煤炭工业局安全生产许可证(滇)MK安许证字20040032号3年2004年12月10日云

9、南煤矿安全监察局个人独资企业营业执照530302100003580长期2010年4月1日麒麟区工商行政管理局矿长资格证书云煤安证2010年第0496号3年2010年12月21日云南煤矿安全监察局煤矿生产经营单位主要负责人安全工作资格证书云煤2010年第0496号3年2010年12月21日云南煤矿安全监察局2.井田概况马场沙沟煤矿位于恩洪矿区井田,该矿2004年建井,2006年由云南省国土资源厅核发了采矿许可证,证号5300000630791;登记生产规模6.00万吨/年,其拐点坐标见表2-1。表2-2 箐地沟煤矿矿区范围拐点坐标表拐点编号X坐标Y坐标矿12789890.0035454656.0

10、0矿22789914.0035454144.00矿32789842.0035453990.00矿42790254.0035453938.00矿52790612.0035454670.00矿62790486.0035454770.00矿72790276.0035454540.00矿82790086.0035454690.00开采标高:2100米1900米开采面积:0.3783平方公里3.矿井地质(1)地质构造V井田内地层基本上呈北东倾向的单斜构造,地层倾角平缓,一般在10-15之间。个别地层受断层影响可达30左右。沿走向及倾向有小型波状起伏。断层特点是:以小断层为主,多而密;较大断层少,且多分布

11、于井田边缘。井田内共查找出大小断层24条,背、向斜各一个。本矿及周边附近地段共发现断层3条,背向斜各一个。断层:本矿及周边附近地段断层情况见表23。表2-3 马场沙沟煤断层统计表编号名称及性质产 状落差/m走向长度/m控制程度走向倾向倾角/F5-3正断层南北东6515-30600西部边缘F5-5正断层北东-6515-30650中部F5-6正断层北东北西60-南部外缘褶曲:发育在5203钻孔附近,由一个向斜和一个背斜组成,轴向北西,均稍向北倾伏,最大波幅29m,延长570m余,逐渐消失。(2)地层矿区及邻近地层自下而上为:上二迭统峨嵋山玄武岩组(P2)、宣威组(P2x)、下三迭统卡以头组(T1k

12、)、飞仙关组(T1f1)及第四系。宣威组(P2x)为矿区的煤系地层。地层简要情况见表24。表24 马场沙沟煤矿地层简表。统组代号厚度(m)岩性二叠系上统玄武岩P2厚度不详灰、灰绿色块状玄武岩,具杏仁构造宣威组P2xP2x141.3281.18灰色、深灰色、灰白色粉-粗粒砂岩、砂质泥岩、夹煤层组成,含较多的黄铁矿P2x210.7230.95灰色泥岩及砂质泥岩为主,其间夹有一层黑色泥岩海绿石细中粒砂岩为主。P2x342.3359.17灰黑色炭质泥岩、灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩为主,以含较多菱铁矿结核及薄层菱铁质砂岩为特征P2x413.1130.36灰色薄层状中细粒砂岩、粉砂岩与薄层菱铁质砂岩互层组

13、成,风化后呈黄红色,薄层状P2x546.6465.10灰色泥岩、砂质泥岩,泥质粉砂岩为主,夹少量细砂岩及菱铁质砂岩三叠系下统卡以头组T1K50100中上部为灰绿色砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩,下部为灰灰绿色砂质泥岩、粉砂岩等组成飞仙关组T1f1203.5暗紫红色砂质泥岩、泥岩、灰紫色砂岩组成第四系全新统Q07黄褐色砂土、红色土壤层组成矿区宣威组(P2x)煤系地层厚198.36米229.70米,平均215.82米。含2633层,煤层总厚21.3831.39米,平均28.39米,含煤系数12.32%。其中可采煤层1020层,总厚度15.5127.20米,平均21.52米,可采煤层含煤系数9.97%。(

14、3)水文地质及工程地质水文地质矿区南部边缘最高点海拔标高2080米,最低点在西北方新村河南岸标高为1990米,相对高差90米,一般标高在20002070m,总体地形南高北低。区内沟谷较为发育,地表水流入新村河汇入南盘江,属南盘江流域珠江水系。由于冲沟发育,有利于地表泾流排泄,地下水接受大气降水补给条件较差。矿区地表水体不发育;地层富水性较弱;地下水主要靠大气降水补给。根据云南省地质矿产勘查开发局第一地质大队2010年7月所作的云南省曲靖市麒麟区马场沙沟煤矿资源储量核实报告矿井排水情况为:干季昼夜排水275m3;雨季昼夜排水385m3;该区矿床以上覆裂隙含水层充水为主,矿区水文地质条件属以裂隙含

15、水层充水为主的简单类型。煤层顶底板矿区共有11层可采煤层,顶底板岩性主要为细粒砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩。有些煤层的直接顶板为炭质泥岩、泥岩等软弱岩层,厚度一般0.2m以上,随采随落,一则易混入煤中降低煤炭质量,二则给支护带来困难。煤层底部也多有0.2m以上的泥岩,多具可塑性,遇水浸泡后易膨胀,严重时形成底鼓。矿区属于矿体围岩为软硬相间工程地质岩组,有软弱夹层,工程地质条件中等的类型。4、可采煤层矿区范围内含可采煤层11层,自上而下计有C8、C9、C11、C13、C14、C15、C16、17、19、23、24煤层。煤层特征详见表2-3。表2-3 煤层特征表煤层 编号 两极厚度(米) 夹矸层

16、数 煤层间距(米)稳定性赋存 层位对比标志平均厚度(米)厚度(米)C80.223.5702不稳定P2X5标志层B2之上唯一的可采煤层,煤岩为粉末状半亮型煤。1.110.050.3822C90.871.9601.稳定P2X4以亮煤为主,夹矸为显晶质高岭石岩。1.330.0518C110.922.5102稳定P2X3块状,半亮型煤,其丝炭化组分含量占1/31.590.020.1110C130.101.230 2较稳定P2X3煤岩为粉末状,薄片状, 暗淡光泽。0.730.050.445C1401.580不稳定P2X3为单一煤层,SiO2含量较高,硫分含量0.20.4%。0.906C151.043.5

17、302较稳定P2X3粉末状及碎片状半亮型煤,含菱铁矿结核和少量黄铁矿1.950.050.395C161.322.4502较稳定P2X3下距B3标志层12米,上距C15 35米。1.750.100.4916C170.501.3801较稳定P2X1B4标志层之下;煤层结构简单,原煤硫分0.52.3%0.980.080.3913C190.851.8103较稳定P2X1煤岩为薄层状及叶片状半亮型煤,含黄铁矿结核。1.20.100.4015C230.492.8103较稳定P2X1结构较复杂,含黄铁矿结核及透镜体。1.740.050.379C240.892.2002较稳定P2X1为碎块状及薄片状半暗型煤,

18、含较多黄铁矿结核。1.560.100.12(1)煤质特征矿区内可采煤层的宏观煤岩类型,以半亮型煤为主,偶见暗淡型煤。后者多见于下部煤层。煤岩组分主要为暗煤和亮煤,丝炭及镜煤组分略少。亮煤,镜煤呈条带状夹于暗煤之中,丝炭则多呈透镜体出现。上部煤层以块状为主,中部及下部煤层主要为片状及粉末状。各可采煤层的煤类属焦煤大类。煤的工业牌号和煤的变质程度基本一致。各主要可采煤层煤质特征见表29。表29 可采煤层煤质特征表煤胶质层Y(mm)层分析类别工业分析(%)有害元素(%)发热量胶质层Y(mm)类别AdVdafStdPdQb,ad(MJ/Kg)C8原21.3619.820.210.02526.5216.

19、96JM浮8.7820.160.17C9原24.0520.940.170.01225.7615.5JMSM浮11.2219.590.2浮18.450.2C11原22.2420.370.160.014729.3113.9JMSM浮10.0218.660.22C13原25.4319.790.240.011325.2411.75JMSM浮12.5518.440.44C14原25.421.150.2725.47JMSM浮9.9518.290.3111.3C15原24.6719.712.910.02324.6711.4JMSM浮9.6917.310.79C16原22.319.11.760.01727.8

20、811.3JMSM浮9.8217.281.01C17原24.4117.951.10.010326.69SM浮11.4716.570.7610.13C19原22.0511.523.430.01325.626.3SM浮615.221.5浮9.1614.051.87C23原22.7717.475.120.01326.952.5SM浮10.514.292C24原15.716.714.040.01729.564.13SM浮8.2115.091.96(2)资源储量根据云南省曲靖市麒麟区马场沙沟煤矿资源储量核实报告矿区资源储量评审备案证明(云国土资储备字2011号文),矿区内各类资源储量共477.17万吨。

21、 5、其它开采技术条件(1)瓦斯根据2010年矿井瓦斯等级鉴定证书,该矿井绝对瓦斯涌出量为10.92m3/min,相对瓦斯涌出量为99.31m3/t;绝对二氧化碳涌出量为1.64m3/min,相对瓦斯涌出量为14.92m3/t;矿井为高瓦斯矿井。(2)煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性矿井C11、C15煤层经云南省煤矿安全计量监测站2009年8月10日和2011年5月11日鉴定,两层煤的煤尘都有爆炸性,煤自燃倾向性均为不易自燃;C16煤层煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性未鉴定。(二)矿井建设情况马场沙沟煤矿为生产矿井,始建于1999年,2000年初正式投产,设计生产能力为30kt/a,2003年由曲靖市煤炭

22、设计研究院进行60kt/a扩建初步设计,2007年扩建工程竣工,2008年完成竣工验收,根据竣工验收报告验收结论,矿井生产能力为60kt/a。(三)矿井生产现状1.生产系统矿井采用平硐开拓、中央并列式通风,现有2个井筒,主斜井、副斜井、回风井。其井筒特征表见表2-4。表2-4 井筒特征表名称主平硐风井X2790342.7342789966.3Y35454176.99335454337.676Z2032.1832093.18方位角3153406325555坡度26功能进风、提升运输进风、行人、断面上段梯形、下段半圆拱形支护类型上段采用工字钢支护、下段采用U型钢拱形支护备注矿井现有个生产水平,即1

23、860m水平和1820m水平,每个水平各1个采区,均为单翼采区开采。在1860m水平C11煤层中布置了1个采煤工作面(101101采煤工作面);在1820m水平布置了2个掘进工作面(C16煤1#掘进工作面、C16煤2#掘进工作面)。采煤工作面采用倾向壁式采煤法开采,全部垮落法管理顶板;掘进工作面采用放炮掘进。2.开采现状马场沙沟煤矿当前C11煤开采区域煤层厚1.6m,煤层倾角12,在煤层中布置有一条进风巷和一条回风巷;C16煤层厚1.5m,煤层倾角12,在煤层中布置有一条进风巷(联络巷),一条运输巷和一条回风巷。目前正在开采101101采煤工作面。101101采煤工作面沿倾向布置,倾向长80m

24、,采高1.6m,工作面长55m,单体液压支柱配合铰接顶梁支护,“三、四控顶”,“四六制”作业,“三采一准”,爆破落煤,工作面采用刮板运输机运输,全部垮落法管理顶板;C16煤1#、2#掘进工作面均采用气腿式凿岩机打眼,放炮掘进,木支柱支护,掘进巷断面均为3.90m2,局部通风机压入式通风。 3.瓦斯等级鉴定马场沙沟煤矿近三年瓦斯等级鉴定均为高瓦斯矿井。三、矿井通风概况(一)矿井通风马场沙沟煤矿采用中央并列式通风、主要通风机工作方法为机械抽出式。矿井有2个进风井(主斜井、副斜井),1个回风井(风井、),本次核定实测马场沙沟煤总进风量为1745.95m3/min,总排风量为1868.35m3/min

25、,有效风量为1464.13m3/min,有效风量率为83.86%。通风线路:(二)采区通风马场沙沟煤矿当前2个水平开采,一水平为1860m水平(服务于C11煤层),二水平为+1820m水平(服务于C16煤层),均为单翼采区开采。C11煤层101101工作面运输巷道和回风巷沿煤层倾向布置。一水平采区总进风量为695m3/min,回风量为980m3/min;二水平采区总进风量为1021m3/min,回风量为1065m3/min。井下在C16煤层1#联络巷安装了4台FBDNO5.6型局部通风机(2台备用)分别为2个掘进工作面(C16煤1#、2#掘进工作面)供风,局部通风机距回风口均大于15m,风筒出

26、风口距掘进工作面分别为3m和2m,供风距离分别为35m、50m,均采用500mm风筒供风,风筒有煤安标志,吊挂基本平直,无破口,符合规定要求。掘进工作面正常工作的局部通风机实现了“三专”(专用开关、专用电缆、专用变压器)供电;配备了备用局部通风机,电源取自井下采掘动力线路,运行风机和备用风机能自动切换。掘进工作面的机电设备实现了“两闭锁”(风电闭锁、瓦斯电闭锁)。矿井局部通风机使用符合规定,有专人管理制度,有专人进行管理。矿井配备了测风仪表2台(中速风表1台、微速风表各1台),测风仪表配备能满足测风需要,测风仪表已经检定并取得了“云南省计量检定证书”,矿井按规定进行了测风、调风,有记录和报表。

27、(三)矿井瓦斯及其它1、瓦斯等级鉴定情况近几年马场沙沟煤矿瓦斯等级情况见表3-1。表3-1 近几年矿井瓦斯等级情况表年 份绝对瓦斯涌出量相对瓦斯涌出量绝对二氧化碳涌出量相对二氧化碳涌出量瓦斯等级鉴定结论2004年3.0823.650.31-高瓦斯矿井2005年4.5861.6400高瓦斯矿井2006年3.9428.371.4110.15高瓦斯矿井2007年9.6283.151.4512.49高瓦斯矿井2008年7.7780.570.838.61高瓦斯矿井2010年10.9299.311.6414.92高瓦斯矿井2、瓦斯管理马场沙沟煤矿制定了瓦斯检查和管理制度,配备有专职瓦斯检查员和经过检定的光

28、干涉瓦斯测定器以及便携式甲烷检测报警仪;各采掘作业点都安排了1名专职瓦斯检查员检查瓦斯,每班安排了1名巡回瓦斯检查员检查瓦斯。井下每班瓦斯检查3次,采区回风巷、采掘工作面、采煤工作面回风巷、机电硐室、停风地点的栅栏外等地点都按瓦斯检查制度的要求进行了瓦斯检查。3、瓦斯抽采矿井为高瓦斯矿井,建立了地面永久性瓦斯抽采系统并正常使用,地面瓦斯泵房安装了1台2BE1-253-0型水环式真空泵,最大排气量为36.6m3/min、极限真空33hPa,1台 2BEA-203型水环式真空泵,最大排气量为16m3/min、极限真空33hPa;抽采系统主管采用MVC-KM200mm型的瓦斯抽采专用管,支管采用MV

29、C-KM100mm型瓦斯抽采专用管,目前抽采采煤工作面的上隅角和采空区瓦斯。瓦斯泵房为砖混结构,安装了避雷针,泵房距进风井口和主要建筑物大于50m,其周围20m范围内没有堆积易燃物,没有明火;抽采瓦斯泵站放空管的高度超过泵房房顶3m以上。抽采站内配置有专用检测瓦斯抽采参数的仪器仪表。4、安全监控煤矿2006年12月安装了北京中煤安泰机电设备有限公司生产的KJ78N型安全监控系统,建立了相应的安全监控系统管理制度。安全监控系统安装至今。通过5年多的运行,系统基本稳定,厂家可以提供维修服务。现场调取储存记录,该系统有监测和监控功能、可以提供准确的监测、监控数据;有系统运行记录和报警后的处理结果。(

30、四)主要通风机运行状况马场沙沟煤矿回风井安装了2台FBCDZ15/255型对旋轴流式风机,额定风量13983102 m3/min,风压6172340Pa,转速980r/min,电机功率255kW;2台主要通风机于2009年11月3日经云南煤矿安全技术中心检测,检测结论“合格”;主要通风机配备了反风装置,采用反转反风,控制设备有调相功能;回风井有引风道、防爆门,人行出口安装了正反向风门各一组,有连锁装置。矿井每季度按规定检查一次反风装置和设施,有检查记录。2011年5月11日马场沙沟煤矿进行了2011年度矿井反风演习,根据煤矿提供的反风演习报告,反风前矿井风量为1860m3/min,反风后矿井风

31、量1529m3/min,反风风量为正常风量的82.2%,符合煤矿安全规程的要求。2011年7月马场沙沟煤矿委托云南煤矿安全技术中心对矿井通风阻力进行了测定,测定结果矿井通风阻力为1663.7Pa,矿井等积孔为0.93m2,矿井通风难易程度为困难。矿井现有1个采煤工作面和2个掘进工作面,井下各采掘工作面均设有独立的进、回风系统。(五)矿井上年度实际生产情况马场沙沟煤矿生产能力为60kt/a,2010年煤矿共生产原煤59.95kt,最大生产月为7月,产量6.1kt,正常生产10个月,日平均产量为208.17t。71四、矿井需风量计算本次马场沙沟煤矿矿井通风能力核定,矿井需风量按煤矿通风能力核定标准

32、(AQ10562008)的要求进行计算。(一)矿井需风量计算原则矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其他用风巷道等用风地点分别进行计算,包括按规定配备的备用工作面需要风量,现有通风系统应保证各用风地点稳定可靠供风。Qra(QcfQhfQurQscQrl)kaq (4-1)式中:Qra矿井需要风量,m3/min;Qcf采煤工作面实际需要风量,m3/min;Qhf掘进工作面实际需要风量,m3/min;Qur硐室实际需要风量,m3/min;Qsc备用工作面实际需要风量,m3/min;Qrl其他用风巷道实际需要风量,m3/min;kaq矿井通风需风系数(抽出式kaq取1.15-1.20,压入式kaq取1

33、.25-1.30)。马场沙沟煤矿采用机械抽出式通风, kaq取1.2,经计算马场沙沟煤矿矿井需风量1673.96m3/min,计算数据详见表4-8-1。(二)采煤工作面需风量马场沙沟煤矿现阶段有1个采煤工作面生产,即101101工作面,采煤工作面需风量核定以该工作面的实际生产统计资料为依据。1.按气象条件计算Qcf=6070%VcfScfkchkcl (4-2)Qcf=6070%16.7210.9=254.02(m3/min)式中:Vcf采煤工作面的风速,按采煤工作面进风流的温度选取,m/s,101101采煤工作面实测进风流的温度为19.5,Vcf取1m/s;Scf采煤工作面的平均断面积,按最

34、大和最小控顶断面的平均值计算,最大控顶断面积7.68m2,最大控顶断面积5.76m2,Scf 为6.72 m2;kch采煤工作面采高调整系数,采煤工作面采高为1.6m,kch取1;kcl采煤工作面长度调整系数,采煤工作面长度为55m,kcl取0.9;70%有效通风断面系数;60为单位换算产生的系数。经按气象条件计算,101101采煤工作面需风量:Qcf=254.02 m3/min。表4-1 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采煤工作面风速(m/s)201.020231.01.523261.51.8表4-2 kch采煤工作面采高调整系数采高m2.02.02.52.5及放顶煤面系数

35、(kch)1.01.11.2表4-3 kcl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(kcl)150.815800.80.9801201.01201501.11501801.21801.301.402.按照瓦斯涌出量计算Qcf=100qcgkcg (4-3)Qcf=1001.17991.7544=207.0(m3/min)式中:qcg采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量,m3/min。抽采矿井的瓦斯涌出量,应扣除瓦斯抽采量进行计算。根据2011年6月测风报表、瓦斯报表、监控报表计算,101101采煤工作面回风巷平均绝对瓦斯涌出量为1.1799 m3/min;kcg采煤工作面瓦

36、斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产时连续观测1个月,日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值,根据2011年8月测风报表、瓦斯报表、监控报表计算101101采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数为1.7544;100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。经按瓦斯涌出量计算,101101采煤工作面需风量:Qcf=207.00(m3/min)。3.按照二氧化碳涌出量计算Qcf=67qcckcc (4-4)Qcf =670.58191.4229=55.48(m3/min)式中:qcc采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min,根据2011年6月测风报表、瓦斯

37、报表、监控报表计算,101101采煤工作面回风巷平均绝对二氧化碳为涌出量0.5819 m3/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,根据2011年6月测风报表、瓦斯报表、监控报表计算101101采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数为1.4229;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。经按二氧化碳涌出量计算,101101采煤工作面需风量:Qcf=55.48(m3/min)。4.按炸药量计算a)一级煤矿许用炸药Qcf25Ahf (4-5)b)二、三级煤矿许用炸药Q

38、cf10Ahf (4-6)式中:Acf采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量,kg;25每千克一级煤矿许用炸药需风量,m3/min;10每千克二、三级煤矿许用炸药需风量,m3/min。根据马场沙沟煤矿生产实际情况,该矿使用二级煤矿许用炸药, 采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量5kg,按式(4-6)进行计算,计算如下:Qcf10Ahf10550(m3/min)经按炸药量计算,101101采煤工作面需风量:Qcf50(m3/min)5.按工作人员数量验算Qcf4Ncf (4-7)41560(m3/min)式中:Ncf采煤工作面同时工作的最多人数,人,采煤工作面同时工作的最多人数15人;4每人需风量,m

39、3/min。经按工作人数验算101101采煤工作面需风量Qcf60.00(m3/min)。6.按风速进行验算a)验算最小风量Qcf600.25Scb (4-8)Scb =lcbhcf70% (4-9)Scb =4.81.670%=5.376(m2)Qcf600.25Scb 600.255.37680.64(m3/min)b)验算最大风量Qcf604.0Scs (4-10)Scs=lcshcf70% (4-11)Scs=3.61.670%Scs=4.032(m2)Qcf604.04.032967.68(m3/min)式中:Scb采煤工作面最大控顶有效断面积,m2,为5.376m2;lcb采煤工作

40、面最大控顶距,m,为4.8m;hcf采煤工作面实际采高,m,为1.6m;Scs采煤工作面最小控顶有效断面积,m2,为4.032 m2;lcs采煤工作面最小控顶距,m,为3.6m;0.25采煤工作面允许的最小风速,m/s;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。c)综合机械化采煤工作面,在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后,验算最大风量Qcf605.0Scs (12)式中:Scd采煤工作面最大控顶有效断面积,m2;Lcb采煤工作面最大控顶距,m;hcf采煤工作面实际采高,m;Scs采煤工作面最小控顶有效断面积,m2;Lcs采煤工作面积最小控顶距,m; 0.25采煤工作面

41、允许的最小风速,m/s;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;5.0采煤工作面允许的最大风速,m/s;因马场沙沟煤矿为爆破落煤,故该项不计。 d)布置有专用排瓦斯巷的采煤工作面实际需要风量计算Qcf=Qcr+Qcd (13)Qcr=100qgrKcg (14)Qcd=40qgdKcg (15)式中:Qcr采煤工作面回风巷需要风量,m3/min;Qcd采煤工作面专用排瓦斯巷需要风量,m3/min;qgr采煤工作面回风巷的排瓦斯量,m3/min;qgd采煤工作面专用排瓦斯巷的风排瓦斯量,m3/min;40专用排瓦斯巷回风流中的瓦斯浓度不应超过2.5%的换算系数。因该矿未布

42、置专用排瓦斯巷,故该项不计。经按风速验算,马场沙沟煤矿101101采煤工作面需风量:80.64Qcf967.68m3/min通过上述计算和验算,马场沙沟煤矿101101采煤工作面需风量为254.02m3/min,风速符合煤矿安全规程的有关规定。采煤工作面需风量计算参数汇总及计算验算结果详见表4-4。表4-4 采煤工作面和备用工作面需风量计算表注:上表中工作面长度、采高、控顶距、温度为实测值,其余数据均来自于煤矿提供作业规程、瓦斯检查日报表、监控报表、瓦斯抽采台账和测风报表及相应技术规定。101101采煤工作面正常生产月瓦斯涌出和二氧化碳涌出量统计情况见表4-5。4-5回采工作面正常生产月瓦斯涌

43、出量和二氧化碳涌出量统计表马场沙沟煤矿通风能力核定报告 昆明煤炭科学研究所(三)备用工作面需风量马场沙沟煤矿当前实际无备用工作面,按相关技术要求,仍需计算备用工作面需风量。备用工作面按采煤工作面的50%计算,备用工作面需风量按下计算:QbcQcf50% (416)Qbc254.0250%127.10(m3/min)式中:Qbc备用工作面需风量,m3/min;Qcf采煤工作面需风量,m3/min,为254.02m3/min;50%备用工作面备用系数。经计算,备用工作面需风量:Qbc127.10(m3/min)。(四)掘进工作面需风量马场沙沟煤矿当前有2个掘进工作面,分别为C16煤1#和2#掘进工

44、作面。每个掘进工作面实际需要风量,应按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行计算,然后取其中最大值。1.按照瓦斯涌出量计算Qhf=100qhgkhg (4-17)式中:qhg掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,m3/min,抽采矿井的瓦斯涌出量,应扣除瓦斯抽采量进行计算,马场沙沟煤矿掘进工作面没 有抽采瓦斯,根据2011年6月测风报表、瓦斯报表、监控报表计算C16煤1#、2#掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量分别为0.6812m3/min和0.5552 m3/min;khg掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下,连续观测1个

45、月,日最大绝对瓦斯出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值,根据2011年6月测风报表、瓦斯报表、监控报表计算C16煤1#、2#掘进工作面瓦斯涌出不均匀系数分别为1.6794和1.5311;100按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1的换算系数。1)C16煤1#掘进工作面需风量:Qhf =100qhgkhg1000.68121.6794=114.40(m3/min)2)C16煤2#掘进工作面需风量:Qhf =100qhgkhg1000.55521.5311=85.0(m3/min)经按瓦斯涌出量计算掘进工作面需风量:Qhf=114.40+85.0 199.4(m3/min)2.按照二氧化碳涌出量计

46、算Qhf=67qhckhc (4-18)式中:qhc掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min,根据2011年6月测风报表、瓦斯报表、监控报表计算,结果C16煤1#、2#掘进工作面平均绝对绝对二氧化碳涌出量分别为0.0624m3/min和0.0633 m3/min; khc掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对二氧化碳出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值,根据2011年6月测风报表、瓦斯报表、监控报表计算C16煤1#、2#掘进工作面二氧化碳涌出不均匀系数分别为1.666和1.5789;67按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1

47、.5的换算系数。1)C16煤1#掘进工作面需风量:Qhf =67qhckhc 670.06241.6667=6.97(m3/min)2)C16煤2#掘进工作面需风量:Qhf =67qhckhc 670.06331.5789=6.70(m3/min)经按二氧化碳涌出量计算掘进工作面需风量:Qhf=6.97+6.70 13.67(m3/min)3. 按炸药量计算a)一级煤矿许用炸药Qhf25Ahf (4-19)b)二、三级煤矿许用炸药Qhf10Ahf (4-20)式中:Ahf掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量,kg。根据马场沙沟煤矿生产实际情况,该煤矿使用二级煤矿许用炸药,故按式(4-20)进行计

48、算,计算如下:1)C16煤1#掘进工作面需风量:Qhf10Ahf10440(m3/min)2)C16煤2#掘进工作面需风量:Qhf10Ahf10440(m3/min)掘进工作面需风量:Qhf40+40 80(m3/min)。4.按局部通风机实际吸风量计算a)无瓦斯涌出的岩巷Qhf=QafI+600.15Shd (4-21)b)有瓦斯涌出的岩巷,半煤岩巷和煤巷Qhf=QafI+600.25Shd (4-22)式中:Qaf局部通风机实际吸风量,m3/min,C16煤1#、2#掘进工作面使用的局部通风机均为FBDNO5.6型局部通风机,额定吸风量为230430m3/min,取430m3/min;I掘

49、进工作面同时通风的局部通风机台数,台,每个掘进工作面一台运行一台备用,I为1。0.15无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速;0.25有瓦斯涌出的岩巷,半煤岩巷和煤巷允许的最低风速;Shd局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积m2,为3.9m2根据马场沙沟煤矿实际情况,C16煤1#、2#掘进工作面局部通风机安设巷道中有瓦斯涌出,故按式(4-22)进行计算,计算如下:1)C16煤1#掘进工作面需风量:Qhf=QafI +600.25Shd4301+600.253.90488.50(m3/min)2)C16煤2#掘进工作面需风量:Qhf=QafI +600.25Shd4301+600.253.9048

50、8.50(m3/min)掘进工作面需风量:Qhf488.50+488.50977.0(m3/min)。5.按工作人员数量验算Qhf4Nhf (4-23)式中:Nhf掘进工作面同时工作的最多人数,人,取6人。1)C16煤1#掘进工作面需风量:Qhf4Nhf 4624(m3/min)2)C16煤2#掘进工作面需风量:Qhf4Nhf 4624(m3/min)掘进工作面需风量Qhf24+2448(m3/min)。6.按风速进行验算a)验算最小风量无瓦斯涌出的岩巷:Qhf600.15Shf (4-24)有瓦斯涌出的岩巷,半煤岩巷和煤巷:Qhf600.25Shf (4-25)b)验算最大风量Qhf604.

51、0Shf (4-26)式中:Shf掘进工作面巷道的净断面积,m2。,为3.9 m2;根据马场沙沟煤矿实际情况,C16煤1#、2#掘进工作面有瓦斯涌出,故按分别式(4-25)和(4-26)进行验算,验算如下:a)最小需风量1)C16煤1#掘进工作面需风量:Qhf600.25Shf 600.253.958.50(m3/min)2)C16煤2#掘进工作面需风量Qhf600.25Shf 600.253.958.50(m3/min)掘进工作面需风量:Qhf58.50+58.50117(m3/min)b)最大需风量1)C16煤1#掘进工作面需风量:Qhf604.0Shf604.03.9936.0(m3/m

52、in)2)C16煤2#掘进工作面需风量:Qhf604.0Shf604.03.9936.0(m3/min)掘进工作面需风量:Qhf9360.0+9360.01872.0(m3/min)经验算马场沙沟煤矿C16煤1#、2#掘进工作面需风量均为58.50m3/minQhf936.0m3/min;掘进需风量为117m3/min Qhf1872.0 m3/min。经上述计算马场沙沟煤矿掘进工作面需风量为977.0m3/min,经验算,风速符合煤矿安全规程规定。掘进工作面需风量计算参数汇总及计算验算结果详见表4-6。表4-6 掘进工作面需风量计算表注:上表中断面、局部通风机型号及参数为现场测量或记录,其余

53、数据均来自于煤矿提供作业规程、瓦斯检查日报表、监控报表和测风报表及相应技术规定。C16煤1#、2#掘进工作面正常生产月瓦斯涌出和二氧化碳涌出量统计情况见表4-7。表4-7掘进工作面正常生产月瓦斯涌出量和二氧化碳涌出量统计表(五)硐室需风量马场沙沟煤矿目前井下有2个水泵硐室分别为1860m水泵硐室和1820m水泵硐室,经过2个硐室的风量都进入其他作业点,没有直接进入回风系统,不属于独立通风。各个独立通风硐室的需要风量,应根据不同类型的硐室分别进行计算。1.爆破材料库需要风量计算Qem=4V/60 (4-27)式中:Qem井下爆炸材料库需要风量,m3/min;V井下爆炸材料库的体积,m3;4井下爆

54、炸材料库内空气每小时更换次数。但大型爆破材料库不应小于100m3/min,中、小型爆破材料库不应小于60m3/min。2.充电硐室需要风量计算Qer=200qhy (4-28)式中:Qer充电硐室需要风量,m3/min;qhy充电硐室在充电时产生的氢气量,m3/min;200按其回风流中氢气浓度不大于0.5%的换算系数。但充电硐室的供风量不应小于100m3/min。3.机电硐室需要风量计算发热量大的机电硐室,应按照硐室中运行的机电设备发热量进行计算: (4-29)式中:Qmr机电硐室的需要风量,m3/min;w机电硐室中运转的电动机(或变压器)总功率(按全年中最大值计算),kW;机电硐室发热系数,数值见表4-5-1;空气密度,一般取=1.20kg/m3;cp空气的定压比热,一般可取cp =1.0006KJ/(kgK);t机电硐室的进、回风流的温度差,K。由于该矿井下仅有2个水泵硐室,且非独立通风,需风量取经验值,1860水泵硐室需风量取80m3/min,1820水泵硐室需风量取60m3/m

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