通風能力核定報告

鄭新雙鑫（新密）煤業(yè)有限公司通風能力核定報告河南省瓦斯治理研究院有限公司

二。一六年十月委托書河南省瓦斯治理研究院有限公司：現(xiàn)委托貴單位對我礦通風能力進行核定工作，并提交《鄭新雙鑫（新密）煤業(yè)有限公司通風能力核定報告》。技術負責人（簽字）：礦方負責人（簽字）：單位（公章）：承諾書河南省瓦斯治理研究院有限公司：我單位在此次通風能力核定中，所提供的一切資料保證完全真實、可靠。特此承諾。技術負責人（簽字）：行政負責人（簽字）：單位（公章）：項目負責人：楊光輝編制人員：陳冰韓永光周德建沈利祥校核：沈瑋萌審核：黃繼亮審定：梁安民目錄TOC\o"1-5"\h\z前言 11礦井概況 31.1井田開拓開采現(xiàn)狀 31.2礦井開采方式 41.3瓦斯等級與煤層發(fā)火傾向 41.4礦井通風系統(tǒng)及阻力概況 42礦井通風能力核定 63井下各用風地點需要風量驗算 83.1計算方法 83.2計算結果 123.3礦井各用風地點計算需要風量與實測風量的分析比較......154礦井通風能力驗證 165能力核定結果 17附件：1、 采礦許可證2、 河南省工業(yè)和信息化廳關于2015年度全省煤礦瓦斯等級鑒定結果的批復（豫工信煤【2016】32號）附表：礦井通風能力核定表；通風能力核定匯總表；實測風量與計算需風量表。附圖：礦井主扇風機特性曲線及運行工況圖通風系統(tǒng)圖刖言煤礦井下生產包括采煤、掘進、提升、運輸、通風、排水等多個生產環(huán)節(jié)，通風是整個生產環(huán)節(jié)中保障礦井安全生產的一個重要環(huán)節(jié)。由于受生產條件的制約礦井井下自然災害嚴重傷亡事故較多。而及時、準確地獲得和控制全礦井通風環(huán)境技術參數(shù)，則是實現(xiàn)安全生產和提高生產效率的重要保障。一個良好的礦井通風系統(tǒng)是保證礦井安全高效生產的前提與基礎。礦井通風系統(tǒng)是由通風機裝置、通風網絡與各種通風設施等所組成的。而通風系統(tǒng)是否合理，與通風機裝置的性能及與之匹配的井下網絡系統(tǒng)有著密切的關系。要保證礦井通風系統(tǒng)處于良好的運行狀態(tài)，就必須使礦井主要通風機在最佳工況點運行，就必須掌握全礦井井下通風網絡中的各種通風基礎技術參數(shù)。全礦井通風阻力指的是由井筒、巷道及通風構筑物構成的通風網路所產生的通風總阻力，它是衡量礦井通風能力的重要指標，影響礦井通風阻力大小的因素很多，有井巷斷面的大小、井巷支護狀況、通風距離的長短、井下分區(qū)網絡布置的合理性及風量調節(jié)方法的合理性等諸多因素。隨著礦井開采過程的變化，礦井通風阻力的大小和分布也會發(fā)生變化。因此，經常了解和掌握礦井通風阻力大小和分布狀況，是進行礦井通風科學管理、風量調節(jié)和通風設計的根本依據(jù)。所以，《規(guī)程》第119和明確規(guī)定：新井投產前必須進行1次礦井通風阻力測定，以后每3年至少進行1次。礦井轉入新水平生產或改變一翼通風系統(tǒng)后，必須重新進行礦井通風阻力測定。通過礦井通風阻力測定，可以達到下列目的：（1） 了解通風系統(tǒng)中阻力分布情況，發(fā)現(xiàn)通風阻力較大的區(qū)段和地點，了解礦井井巷的維護狀況，了解礦井通風能力與潛力，便于正確調節(jié)風量以滿足生產的需要，確保礦井通風系統(tǒng)經濟合理地運行；（2） 提供緊密結合礦井實際的井巷通風阻力系數(shù)和風阻值，使通風設計與計算更切合實際，使風量調節(jié)有可靠的依據(jù)；（3） 為調節(jié)風壓法控制火災提供必須的基礎資料，使這一方法的應用更合理、有效；（4） 為發(fā)生事故時制定災變處理計劃提供重要的基礎資料；（5） 為礦井通風自動化及礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化、改造提供基礎數(shù)據(jù)等。1礦井概況1.1井田開拓開采現(xiàn)狀鄭新雙鑫（新密）煤業(yè)有限公司，位于新密市米村鎮(zhèn)于灣村，隸屬于鄭煤集團有限公司。該礦現(xiàn)開采二1煤層，煤層平均厚度3.5m。礦井設計生產能力15萬噸/年，剩余服務年限5.1年。井田面積0.2698km2。礦井目前保有資源儲量187.3萬噸，可采儲量74.56萬噸。礦井正常涌水量16m3/h，最大涌水量32m3/h。該礦井為瓦斯礦井，瓦斯絕對涌出量0.46m3/min，相對涌出量2.01m3/t。煤層屬111類不易自燃煤層。煤塵具有爆炸危險性，爆炸指數(shù)為16.17%。該礦井采用立井開拓方式。主井安裝JK-2.0X1.2型雙滾筒提升機一臺，裝備一對DL-2t非標箕斗提煤；副井安裝2JTP-1.6X1.2型雙滾筒提升機一臺，裝備0.75t非標罐籠，擔負上下人員和材料。井下的原煤運輸采用膠帶輸送機連續(xù)運輸?shù)姆绞?。皮帶均為阻燃膠帶，膠帶輸送機綜合保護配備齊全。礦井正常滲水量16m3/h，最大滲水量32m3/h。礦井主排水系統(tǒng)采用一級排水，在副井底中央泵房內安裝3臺D46-30X10型水泵，最大排水能力84.2m3/h。沿主井鋪設兩趟D80mm的排水管路。礦井在地面安裝有兩臺雙螺桿空壓機，雙回路供電，型號：LGH-16/8G,16m3/min,90kW電機，無儲氣罐。2016年9月23日，壓風設備經河南省煤礦安全監(jiān)察局礦用安全產品檢驗中心檢驗合格。副井地面構筑有容量為400m3的蓄水池，井上下共安裝消防灑水管路2352m，其中主管路1350m，采用?57x3.5mrfW路，井下開采掘工作面，主要運輸巷、回風巷均按要求鋪設消防灑水管路，管路每50m設一三通閥門，向各工作地點供水。井下采掘工作面及大巷設置有噴霧灑水裝置和綜合防塵設施；設有5組隔爆水棚。礦井安裝KJ95N型監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，覆蓋井下所有采、掘、運地點。礦井安裝的KJ125型人員定位系統(tǒng)，可達到對井下的全員覆蓋。礦井目前的生產調度及通信系統(tǒng)，滿足礦井生產和對外聯(lián)系的要求。1.2礦井開采方式根據(jù)煤層賦存條件，結合現(xiàn)有生產環(huán)節(jié)和管理水平，全礦井為一個采區(qū)，一個回采工作面和二個煤巷掘進工作面。平均煤厚2.5米左右。回采工作面支護采用DZ-28/100型單體液壓支柱，HDC-2400n型鋼梁對子棚支護頂板，一次采全高，最大控頂距3.2m，最小控頂距2.4m。1.3瓦斯等級與煤層發(fā)火傾向根據(jù)礦井提供的鑒定資料，鄭新雙鑫（新密）煤業(yè)有限公司瓦斯鑒定屬瓦斯礦井；二1煤層具有煤塵爆炸危險性；自燃傾向為III類，屬不易自燃煤層。1.4礦井通風系統(tǒng)及阻力概況礦井通風方式為中央并列式，抽出式通風方法，主井通風，副井回風。在副井地面安裝2臺FBCDZ詆16型軸流式對旋風機，一備一用，電機功率為2x55Kw。礦井的總進風量30.20m3/s，有效風量27.27m3/s，總回風量31.77m3/s，負壓596.05Pa，等積孔為1.55m2，礦井通風難易程度屬中等。2礦井通風能力核定根據(jù)國家安全生產監(jiān)察管理總局發(fā)布的《AQ1056-2008煤礦通風能力核定標準》對鄭新雙鑫（新密）煤業(yè)有限公司進行通風能力核定。鄭新雙鑫（新密）煤業(yè)有限公司設計生產能力為15萬噸/年，屬瓦斯礦井，本次核定采用總體核算法。礦井通風能力計算方法采用總體核算法，對于實際產量在30x104t/a以下礦井使用公式一（適用于低瓦斯礦井）進行計算，計算公式如下：A=330x10-4_四_

庭 九-￥式中：A〃c一礦井初步計算的通風能力，104t/a；Qai——礦井總進風量，m3/min，礦井實際風量應滿足礦井的總需要風量，按核定時礦井總進風量計算；qra——平均日產噸煤需要的風量，m3/min；q——瓦斯礦井通風能力系數(shù)；330——礦井年工作日。平均日產噸煤需要風量的計算公式如下：q=°raraA式中：Q'ra—礦井上年度實際需要風量，m3/min；A'——礦井上年度平均日產煤量，toa）參數(shù)選取和計算時，首先應對上年度礦井供風量的安全、合理、經濟性進行認真分析與評價，對上年度生產安排的合理性進行必要的分析與評價，對串聯(lián)和瓦斯超限等因素掩蓋的噸煤供風量不足要加以修正，并應考慮近3年礦井生產情況和通風系統(tǒng)的變化，取其合理值；如果由于地質構造、煤層賦存條件發(fā)生變化，或技術改造時間短，或采煤工藝變化（由分層開采變?yōu)橐淮尾扇撸虿擅簷C械化程度變化（如由炮采變?yōu)闄C采）生產變化很大時，可以用生產變化后核定前三個月的礦井實際產量和礦井實際需要風量，計算平均日產噸煤需要的風量。b） 礦井上年度因風量不足發(fā)生通防事故的，平均日產噸煤需要的風量增加10%?20%。c） 、——礦井通風能力系數(shù)選取礦井通風能力系數(shù)選取1.30?1.50。當?shù)V井等積孔小于1m2時，、取1.50，礦井等積孔小于2m2且大于1m2時，、取1.40；礦井等積孔大于2m2時，kva取1.30。鄭新雙鑫（新密）煤業(yè)有限公司礦井通風能力：平均日產噸煤 出=150000（t）/330（天）=455t/天o平均日產噸煤需要風量 九=1634（m3/min）-455（t/天=3.591m3/t）通風能力 A^c=330x10-4x1852/（2.8076x1.4）=15.54萬t/a經計算，鄭新雙鑫（新密）煤業(yè)有限公司礦井通風能力為15.54萬t/ao3井下各用風地點需要風量驗算3.1計算方法（一）采煤工作面需要風量1）按氣象條件計算：Q采=?；绢B采高*K采面長xK溫度式中：Q采一采煤工作面需要風量m3/min；Q基本=工作面有效斷面平均值x70%x適宜風速K采高一回采工作面采高2m，調整系數(shù)取1.1，K采面長一工作面斜長50m，取調整系數(shù)取1.0，K溫—回采工作面實測溫度20°C，調整系數(shù)取1.0。表1K采高一回采工作面采高調整系數(shù)2Z 直采 高<2.02.0?2.52.5?5.0及放頂煤面系數(shù)（K采高）1.01.11.5表2K采面長一回采工作面長度調整系數(shù)回采工作面長度（m）80?150150?200>200長度調整系數(shù)（K長）1.01.0?1.31.3?1.5表3K溫一回采工作面溫度與對應風速調整系統(tǒng)回采工作面空氣溫度（C）采煤工作面風速（m/s）配風調整系數(shù)K溫<180.3?0.80.9018?200.8?1.01.0020?231.0?1.51.00?1.1023?261.5?1.81.10?1.2526?281.8?2.51.25?1.428?302.5?3.01.4?1.62） 按工作面溫度選擇適宜的風速計算Q采=60xV采xS采（m3/min）式中：V采一采煤工作面的風速m/s，該工作面實測溫度為20°C,風速應取1.0m/s；S采一采煤工作面的平均斷面m2,3） 按工作面同時作業(yè)人員和炸藥消耗量計算需要風量按工作面同時作業(yè)人員Q采>4N（m3/min）按《規(guī)程》規(guī)定每人供風量不小于4m3/min,N一工作面同時作業(yè)最多人數(shù)。炸藥消耗量計算Q采>25A式中：25—按《規(guī)程》每千克炸藥供風量25m3/min,A——次爆破炸藥最大用量，作業(yè)規(guī)程規(guī)定一次最大用藥量為10kg,4）按風速進行驗算如下：15S＜Q采＜240S式中：S一采煤工作面平均斷面積，15—240常數(shù)，（二）掘進工作面所需風量1） 按瓦斯涌出量計算Q掘=100xq掘gXK掘通g式中：q掘g一掘進工作面回風流中平均絕對瓦斯涌出量m3/min；K掘通&一掘進工作在瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)；100—按掘進工作面回風流中瓦斯的濃度不應超過1%的換算系數(shù)。2） 按照二氧化碳涌出量計算Q掘=67用掘cxK掘通c式中：q掘一掘進工作面回風流中平均絕對二氧化碳涌出量掘Cm3/min；K掘通＜一掘進工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風量系數(shù)；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(shù)。3） 按局部通風機實際吸風量計算需要風量Q?=Q扇斗+其Q掘一局部通風機實際吸風量。Ij一掘進工作面同時送風的局部通風機臺數(shù)，該礦掘進工作面使用1臺；S一局部通風機安設地點的巷道斷面積4） 按掘進工作面同時作業(yè)人數(shù)計算需要風量：Q掘>4N（m3/min）式中：4—《安全規(guī)程》規(guī)定，每人最少的供風量為4m3/min，N一每個掘進工作面同時作業(yè)最多人數(shù)。5） 按風速進行驗算煤巷掘進最低風量：Q煤巷>15S掘（m3/min）式中：S掘一掘進工作面的斷面積，煤巷掘進最高風量Q掘<240S（三）硐室需要風量該礦井有獨立通風系統(tǒng)的硐室是井底泵房、變電所、消防材料庫、采區(qū)泵房、變電所。（四） 其它巷道實際需要風量、Q其它=（ZQ采+ZQ掘+ZQ硐）X5%（五） 該礦井需要風量Q礦=（ZQ采+ZQ掘+ZQ硐+ZQ其它）xK通式中K礦通一礦井通風系數(shù)，按規(guī)定抽出式K礦通取1.15?1.2。3.2計算結果該礦為低瓦斯礦井，礦井設置一個11012采煤工作面。11012采煤工作面最大控頂距3.2m，最小控頂距2.4m，工作面實際采高2m，平均有效斷面積5.6m2，工作面斜長50m，實測工作面空氣溫度為20°C,瓦斯絕對涌出量為0.52m3/min，CO2絕對涌出量為0.62m3/min，工作面工作人數(shù)為39人?；夭晒ぷ髅嫘枰L量，要求按工作面氣象條件、瓦斯及CO2涌出和爆破后的有害氣體產生量，工作面氣溫、風速和人數(shù)等規(guī)定進行計算，取其中最大值。11012采煤工作面需要風量如下：1） 按氣象條件計算：Q采=?；?K采高xK溫度=3.2mx2mx1m/s（適宜風速）x60x1.1x1.0x1.0=422.4m3/min 取423m3/mino2） 按工作面溫度選擇適宜的風速計算Q采=60xV采xS采（m3/min）S采=（3.2+2.4）:2x2=5.6m2,Q采=60x1.0x5.6=336m3/min3） 按工作面同時作業(yè)人員和炸藥消耗量計算需要風量按工作面同時作業(yè)人員Q采＞4N（m3/min）=4x39=156m3/min炸藥消耗量計算Q采>25A=25x10=250m3/min4）按風速進行驗算如下：15S<Q采<240S15x5.6<423<240<5.684m3/min<423m3min<1344m3/min采煤工作面的需要風量按以上四項計算分別為423m3/min,336m3/min，156m3/min和250m3/min，取其中最大值為423m3/mino11012工作面符合規(guī)定要求需風量為423m3/min。（二）掘進工作面所需風量掘進工作面有11進風上山巷探巷和11回風上山巷探巷2個煤巷掘進工作面。掘進工作面參數(shù)：瓦斯絕對涌出0.44m3/min，瓦斯涌出不均衡系數(shù)為1.5；CO2絕對涌出量0.62m3/min,CO2涌出不均衡系數(shù)為1.5,工作面最多人數(shù)為14人，巷道有效斷面9m2。1）按照瓦斯涌出量計算：Q掘=100xq掘*掘通g=100x0.44x1，5=66m3/min2）按照二氧化碳涌出量計算：Q掘=67xq掘通c=67x0.Q掘=67xq3）按局部通風機實際吸風量計算需要風量Q掘=。扇xIi+15S=180x1+15x9=315m3/min4）按掘進工作面同時作業(yè)人數(shù)計算需要風量：Q掘>4N(m3/min)

式中：4—《安全規(guī)程》規(guī)定，每人最少的供風量為4m3/min,

N一每個掘進工作面同時作業(yè)最多人數(shù)為14人。貝「Q掘＞4x14=56m3/min一個掘進工作面需風量，據(jù)以上三項計算為66m3/min、62.31m3/min、315m3/min、56m3/min，取最大值315m3/mino5）按風速進行驗算煤巷掘進最低風量：Q煤巷＞15S掘=15x9=315m3/min煤巷掘進最高風量：Q掘<240S掘=24°x9=216°m3/min驗算結果：15S掘＜Q掘＜24°S掘進工作面135m3/min<315m3/min<1111.2m3/min礦井掘進工作面需風量:315m3/minx2=630m3/min因此，鄭新雙鑫（新密）煤業(yè)有限公司11進風上山巷探巷和11回風上山巷探巷兩個煤巷掘進工作面的需風量均為315m3/min，符合規(guī)定要求。（三）硐室需要風量該礦井有獨立通風系統(tǒng)的硐室是井底泵房、變電所、消防材料庫、采區(qū)泵房、變電所。硐室內溫度平均22°C,井底泵房、變電所、消防材料庫、采區(qū)泵房、變電所累計配風5m3/s。（四）其它巷道實際需要風量Q其它=（ZQ/ZQ掘+ZQ硐）X5%=（423+315+315+300）x5%=67.65m3/min（五）該礦井需要風量Q礦=（ZQ采+ZQ掘+ZQ硐+ZQ其它）XK通=（423+315+315+300+67.65）x1.15=1633.75m3/min 取1634m3/min式中：K礦通一礦井通風系數(shù)，按規(guī)定抽出式，K礦通取1.15?1.2。3.3礦井各用風地點計算需要風量與實測風量的分析比較根據(jù)礦井生產情況，礦井實際風量比計算所需風量大，見附表三。從表中可知，各用風地點實際供風量與計算結果有一定出入。目前，礦井總進風量（主井進風為30.86m3/s），即1852m3/min。礦井噸煤實際用風量q為3.591m3/t，計算結果礦井噸煤所需風量q為2.807m3/t，礦井實際有效風量（1852m3/min）高于計算需風量（1634m3/min），即：Q總=1852m3/min>Q礦=1634m3/min由此說明礦井通風能力富裕，充分滿足礦井生產需要。按上述計算，鄭新雙鑫（新密）煤業(yè)有限公司的礦井總需風量1634m3/min，通風能力為15.54萬噸/a。4礦井通風能力驗證礦井主要通風機的實際特性曲線上，工況點處，Past=596.05Pa,Q=31.77m3/s，效率71%，風機運行處于合理的范圍內，符合有關要求。核查礦井內各用風地點的有效風量均能滿足生產需要，井巷中風速、溫度均符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。回采工作面、掘進工作面、礦井回風巷和硐室的有害氣體濃度均符合《煤礦安全規(guī)程》的有關規(guī)定。礦井等積孔1.44m2，礦井通風難易程度屬于中等。5能力核定結果鄭新雙鑫（新密）煤業(yè)有限公司通風能力核定結果15.54萬t/a,該礦系瓦斯礦井，井下通風設施齊全，在用巷道凈斷面能滿足行人、運輸、通風要求，礦井供風量中滿足安全生產需要，采掘工作面實行分區(qū)通風，不存在串聯(lián)、擴散、采空區(qū)通風情況，礦井具備完整、獨立的通風系統(tǒng)，風機效率為71%，且運行平穩(wěn)。建議：礦井投產后，應加強對通風設施（風門、風墻、密閉等）的維護，提高通風設施的質量，進一步提高礦井的有效風量率。局部巷道斷面小，通風阻力較大，應加強巷道維修，更換支護方式，保持巷道有效斷面，以降低礦井的通風阻力。I或（比；0 10 I或（比；0 10 !.5 20 25 30―頃35 40 45 50供蹄附圖：1.FBCDZ-^16風機特性曲線及運行工況圖FBOJZ構6風酈性瞰及運行工況圖Ksh(kW~ —1'■'111--——■?,I1, —1”三■---一—- r———一*」」劇燧-7二'、3L_ [ 湖驢TiU!1—J0—10 —15 20 25 30 35 40 45 50。的戒\順附表1礦井通風能力核定表填報單位：河南省瓦斯治理研究院有限公司熊通風現(xiàn)狀主要