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通风能力核定吴总
矿井通风能力核定报告
(二〇一五年度)
山西朔州平鲁区茂华白芦煤业有限公司
2014年12月25日
目录
第一章、概况
第一节、核定工作简要过程
第二节、核定依据的主要法律、法规、规范和技术标准
第二章、矿井基本概况
第一节、矿井概况
第二节、通风系统情况
第三章、矿井需要风量计算
第一节矿井需要风量计算原则
第二节矿井需要风量计算
第四章、矿井通风能力计算
第五章、矿井通风能力验证
第六章、矿井通风能力核定结果确定
第七章、主要问题及建议
序号
项目
单位
井
井
井
井
备注
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
1
通
风
现
状
主
要
技
术
特
征
矿井通风方式
抽出式
矿井总进风量
m3/min
5488
矿井总回风量
m3/min
5651
矿井有效风量
m3/min
5400
矿井实际需要风量
m3/min
5397
矿井上年实际平均日产量
t/d
矿井上年平均日产吨煤实际需要风量
万m3/t
1.21
矿井等级孔
m2
3.49
矿井瓦斯等级
低
矿井瓦斯相对涌出量
m3/t
0.48
矿井漏风系数
1%
主要通风机型号
FBCDZ-N026
主要通风机出厂日期、厂家
山西渝煤科安运风机厂2011-04-26
主要通风机电机出厂日期、厂家
山西渝煤科安运风机厂2011-04-26
电机型号、功率
YBF560M2-8
2×315KW
瓦斯抽排量
m3/min
2
采用数据
方法1或方法2
方法1
矿井总进风量Q进
m3/min
5488
平均日产吨煤需要风量q
万m3/t
1.21
瓦斯相对涌出量q相
m3/t
0.48
采煤工作面正常条件下年产量A采
万t/a
<205.2
掘进工作面正常条件下年产量A掘
万t/a
19.7
合理采掘比
1:
3
矿井通风能力系数K
1.20
3
核定通风能力A
万t/a
252.2
4
上次核定通风能力
万t/月
矿井通风能力核对表
第一章概述
第一节核定工作的简要过程
根据中华人民共和国安全生产行业标准AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》及《煤矿安全规程》第104条“矿井每年安排采掘作业计划时必须核定矿井生产和通风能力,必须按实际供风量核定矿井产量,严禁超通风能力生产”的要求,落实“以风定产”的煤矿瓦斯治理措施,加强煤矿通风管理,指导煤矿科学组织生产,规范煤矿生产行为,有效促进煤矿提高通风装备水平,改善安全生产条件,我矿于2014年12月15日—20日对矿井通风能力进行了核定。
根据通风能力核定工作要求,我矿组织相关技术人员收集相关支持性文件、编制收集资料清单,制定现场调查表,为现场调查做准备;同时按规定要求组建了核定小组,核定人员针对矿井的实际情况,逐项收集资料,填写现场情况表,分析现场存在的问题,并提出整改建议,核定小组根据收集的资料进行归纳整理,按《煤矿通风能力核定标准》的要求编写了本报告。
第二节 核定依据的主要法律、法规、规范和技术标准
1、《煤矿安全规程》
2、中华人民共和国安全生产行业标准AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》
3、中华人民共和国安全生产行业标准AQ1028-2006《煤矿井工开采通风技术条件》
4、《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005)
5、 矿井有关监测检验报告
6、《煤矿生产能力核定与管理指南》
7、MT/T440-2008《矿井通风阻力测定方法》
8、《煤炭法》、《矿产资源法》、《安全生产法》、《矿山安全法》等有关法律、法规
第二章矿井基本概况
第一节矿井概况
山西朔州平鲁区茂华白芦煤业有限公司位于朔州市平鲁区井坪镇东南8km处,行政区划隶属平鲁区陶村乡管辖。
井田地理位置为:
东经:
112°26′03″—112°29′03″;北纬:
39°28′00″—39°29′56″。
隶属于中国华电集团公司。
井田面积为9.746km2,批准开采4、7、9、11号煤层,井田内地质构造简单,煤层赋存稳定,正常涌水量小,瓦斯含量低,保有资源储量4.08亿吨,可采储量为2.04亿吨。
设计生产能力120万吨/年。
于2010年11月开工建设,2013年12月建成投产。
目前我矿各类证照齐全有效,采掘关系接续正常。
矿井布置有一个综放工作面(即4301工作面),一个备用工作面(即4304工作面),三个掘综掘工作面(即4302运输顺槽、4302回风顺槽、东翼北运输上山)
第二节通风系统情况
(一)通风方式方法
矿井采用中央并列式通风方式,通风方法为机械抽出式。
全矿有3个井筒,其中主斜井、副斜井为进风井,回风斜井为回风井。
采掘工作面、采区变电所、消防材料库为独立通风。
主要大巷布置有3条,采用二进一回的通风方式,综放工作面布置有2条顺槽巷,采用“U”型通风方式。
(二)主要风机运行参数
矿井有1个回风井,回风斜井井口安装两台FBCDZ№26型轴流式主通风机,一台工作,一台备用,备用通风机能够在10min内起动。
风量范围为3300~9300m3/min,风压为3750~750pa;配用YBF560M2-8型电动机,功率2×315kw,额定电压10000V,转速740r/min。
矿井2台主要通风机均于2014年11月1日经具备资质的山西省安全生产科学研究院测试合格。
矿井配备一定数量的安全检测仪器和仪表。
轴流式局部通风机选用带有双电源自动切换功能的真空电磁起动器,以实现井下局扇“双风机、双电源”和“三专两闭锁”的保安措施。
井下采、掘工作面无串联通风。
采、掘工作面每班检测瓦斯3次,硐室每班测一次,其他地点每班一次,瓦斯检测实行三对口管理。
矿井通风系统符合能力核定的必备条件。
(三)矿井用风现状
目前矿井总进风量为5488m3/min(其中主斜井进风2805m3/min,副斜井进风2683m3/min),总回风量为5651m3/min。
根据井下控制风流的实际需要,矿井构筑有通风设施(风门、风桥、调节风窗、调节风门、密闭墙等),其位置合理,状态完好。
主要进、回风大巷之间的联络巷内安装有2道联锁的无压风门,并设置了风门开闭传感器,能够保证通风系统的稳定、可靠。
在主要巷道、采区巷道及工作面顺槽内均安设有测风站。
矿井建立了测风制度,每10天进行1次全面测风。
采掘工作面和其他用风地点,根据实际需要随时测风,每次测风结果均详细记录在测风站的记录牌板上,风量旬报表能够及时报矿长、总工程师阅审。
该矿在工业广场东侧建有主通风机房,通风机房内安装有“U”型水柱计、电流表、电压表等仪表,配有直通调度室的电话,并有反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程;有专职通风机司机,负责主通风机的运转。
矿井有完整的独立通风系统。
井下巷道、硐室和采掘工作面等作业地点的供风量满足安全生产的需要,风速、温度等符合《煤矿安全规程》的有关规定。
(四)矿井瓦斯等级,瓦斯和二氧化碳的绝对、相对涌出量
我矿于2013年年底正式投产,截止目前矿井正常生产12个月,根据2013年2月份矿井联合试运转期间的瓦斯等级鉴定报告和2014年度矿井瓦斯等级鉴定报告,该矿井为瓦斯矿井。
根据近三个月通风旬报表(以10月15日通风旬报表为例),取矿井实测回风流瓦斯浓度最大值:
东翼回风巷实测风量3916m³/min,瓦斯浓度0.04%,CO2浓度0.04%,温度15℃;4301工作面(综放工作面)回风顺槽实测风量1376m³/min,瓦斯浓度0.04%,CO2浓度0.04%,温度14℃;4302回风顺槽(综掘工作面)实测回风量334m³/min,瓦斯浓度0.04%,CO2浓度0.02%,温度12℃;4302运输顺槽(综掘工作面)实测回风量329m³/min,瓦斯浓度0.02%,CO2浓度0.04%,温度13℃。
第三章矿井需要风量计算
第一节矿井需要风量计算原则
根据国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局、国家发展和改革委员会、国家能源局联合下发的安监总煤行【2014】61号文《国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局、国家发展和改革委员会、国家能源局关于印发煤矿生产能力管理办法和核定标准的通知》和中华人民共和国安全生产行业标准AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》要求,严格按照有关内容进行矿井通风能力核定。
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≥(∑Qcf+∑Qhf+∑Qur+∑Qsc+∑Qrl)×kaq
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1.20)。
第二节矿井需要风量计算
1、采煤工作面需要风量计算
每个采煤工作面实际需要风量,应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气象、风速和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
按气象条件计算:
Qcf=60×70%×Vcf×Scf×kch×kcl
式中:
Vcf—采煤工作面的风速(根据近三个月通风旬报表,回采工作面回风流温度为19℃)。
取1.0m/s;
Scf—采煤工作面的平均有效断面积(采煤工作面的平均有效断面积,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算,4301回采工作面液压支架最大控顶距为5.970m,最小控顶距为5.370m)。
Scf=3×(5.970+5.370)×0.5=17.01m2;
Kch—采煤工作面采高调整系数;均取1.2
Kcl—采煤工作面长度调整系数;均取1.4
70%—有效通风断面系数;
60—为单位换算产生的系数。
Qcf=60×70%×Vcf×Scf×kch×kcl
=60×70%×1.0×17.01×1.2×1.4=1201m3/min
②按照瓦斯涌出量计算
Qcf1=100×qcg×kcg……………………………………(3)
式中:
qcg——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量;根据通风报表,4301工作面回风顺槽实测风量1376m³/min,瓦斯浓度0.02%,则回采工作面绝对瓦斯涌出量为0.39m³/min。
kcg——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1.5
100——按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1.0%的换算系数。
Qcf1=100×0.39×1.5=58.5m3/min
③按照二氧化碳涌出量计算
Qcf1=67×qcc×kcc…………………………………(4)
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,根据通风报表,4301工作面回风顺槽实测风量1376m³/min,CO2浓度0.06%,则回采工作面绝对CO2涌出量为1.17m³/min。
kcc——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数取1.5;
67——按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过l.5%的换算系数。
Qcf1=67×1.17×1.5=117.6m3/min
④按工作人员数量计算
Qcf≥4Ncf……………………………………(5)
式中:
Ncf——采煤工作面同时工作的最多人数,53人(交接班时的两班人数);
4——每人需风量,m3/min。
Qcf1≥4×53=212m3/min
取上述条件计算的最大值,采煤工作面的实际需要风量为1201m3/min。
⑤按风速进行验算
(a)验算最小风量
Qcf1≥60×0.25Scb…………………………………(6)
Scb=lcb×hcf×70%…………………………………(7)
Qcf1≥60×0.25×5.37×3×70%=169.17m3/min
(b)验算最大风量
Qcf1≤60×4.0Scs…………………………………(8)
Scs1=lcs×hcf×70%…………………………………(9)
Qcf1≤60×4.0×3×5.97×70%=3008.88m3/min
式中:
Scb——采煤工作面最大控项有效断面积,5.97×3=14.925m2;
1cb——采煤工作面最大控顶距,5.97m;
Hcf——采煤工作面实际采高,3m;
Scs——采煤工作面最小控顶有效断面积,5.37×3=16.11m2;
lcs——采煤工作面最小控顶距,5.37;
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;
通过上述验算,采煤工作面实际需要风量1201m3/min满足工作面风速要求。
故回采工作面Qcf1=1201m3/min
2、备用工作面实际需要风量计算
备用工作面实际需要风量应满足瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量,且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。
Qsc≧50%Qcf1
备用工作面需风量
Qsc≧1/2Qcf1≧0.5×1201≧600.5m3/min)
3、掘进工作面实际需要风量的计算
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、及局部通风机的最大额定吸风量等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
井下共有3个掘进工作面:
4302运输顺槽综掘工作面、4302回风顺槽综掘工作面、东翼北运输巷综掘工作面。
表3-8-1掘进工作面所配局部通风机主要参数表
地点
型号
功率(KW)
风量范围(m3/min)
风压(Pa)
实际吸风量
是否带变频
3402运输顺槽
FBD№6.3
2×22
380-500
870-5500
400
是
3402回风顺槽
FBD№6.3
2×22
380-500
870-5500
400
是
东翼北运输巷
FBD№6.3
2×22
380-500
870-5500
400
是
(1)按照瓦斯涌出量计算
Qhf=l00×qhg×khg………………………………(11)
式中:
qhg——掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,根据通风报表,4302回风顺槽(掘进工作面)实测回风量367m³/min,瓦斯浓度0.02%,则4302回风顺槽绝对瓦斯涌出量为0.08m³/min;4302运输顺槽(掘进工作面)实测回风量336m³/min,瓦斯浓度0.02%,则4302运输顺槽绝对瓦斯涌出量为0.07m³/min;东翼北运输巷(掘进工作面)实测回风量369m³/min,瓦斯浓度0.02%,则东翼北运输巷掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0.07m³/min;
khg——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1.6.
100——按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1.0%的换算系数。
Qhf运=100×0.07×1.6=11.2m3/min
Qhf回=100×0.08×1.6=12.8m3/min
Qhf东翼北运输巷=100×0.07×1.6=11.2m3/min
(2)按照二氧化碳涌出量计算
Qhf=67×qhc×khc…………………………………(12)
式中:
qhc——掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量,根据通风报表,4302回风顺槽(掘进工作面)实测回风量367m³/min,二氧化碳浓度0.04%,则4302回风顺槽绝对二氧化碳涌出量为0.16m³/min;4302运输顺槽(掘进工作面)实测回风量336m³/min,二氧化碳浓度0.04%,则4302运输顺槽绝对二氧化碳涌出量为0.14m³/min;东翼北运输巷(掘进工作面)实测回风量369m³/min,瓦斯浓度0.04%,则东翼北运输巷掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0.3m³/min;
khc——掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,取1.6;
67——按掘进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。
Qhf运=67×0.14×1.6=15.1m3/min
Qhf回=67×0.16×1.6=17.2m3/min
Qhf东翼北运输巷=67×0.3×1.6=32.16m3/min
(3)按炸药量计算
矿井掘进均为综掘工作面,不涉及此项计算。
(4)按局部通风机最大额定吸风量计算
有瓦斯涌出的岩巷,半煤岩巷和煤巷
Qhf=Qaf×I+60×0.25Shd…………………………(14)
式中:
Qaf——局部通风机吸风量,FBD№6.3/2×22型对旋轴流式局部通风机实际额定吸风量:
400m3/min;
I——掘进工作面同时通风的局部通风机台数;1
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,Shg运顺=14m2,Shg回顺=14m2,Shg回顺=15m2
Qhg运顺=400×1+60×0.25×14=610m3/min
Qhg回顺=400×1+60×0.25×14=610m3/min
Qhg东翼北运输巷=400×1+60×0.25×15=625m3/min
(5)按工作人员数量计算
Qhf≥4Nhf…………………………………………(15)
式中:
Nhf——掘进工作面同时工作的最多人数,各面均为25人(交接班时人数)。
Qhg运顺≥4×25=100m3/min
Qhg回顺≥4×25=100m3/min
取上述条件计算的最大值,即根据局部通风机计算值,掘进工作面实际需风量分别为:
分别为Qhf运顺=610m3/min,Qhf回顺=610m3/min,Qhf东翼北运输巷=625m3/min。
。
(6)按风速进行验算
(a)验算最小风量
有瓦斯涌出的岩巷,半煤岩巷和煤巷:
Qhf≥60×0.25Shf……………………………………(16)
式中:
Shf——掘进工作面巷道的净断面积,Shg运顺=14,Shg回顺=12
Qhf运顺≥60×0.25×14=210m3/min
Qhf回顺≥60×0.25×14=210m3/min
Qhf东翼北运输巷≥60×0.25×15=225m3/min
b)验算最大风量
Qhf≤60×4.0Shf……………………………………(17)
Qhf运顺≤60×4.0×14=3360m3/min
Qhf回顺≤60×4.0×14=3360m3/min
Qhf东翼北运输巷≤60×4.0×15=3600m3/min
通过上述验算,掘进工作面实际需要风量满足掘进巷道风速要求。
4、硐室需风量
井下需要独立通风的硐室共有3个,即采区变电所、消防材料库、主排水泵房。
其中采区变电所、主排水泵房为发热量大的机电硐室,按照硐室中运行的机电设备发热量进行计算:
(m3/min)
式中
—第i个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;采区变电所取400;主排水泵房取396kW
—机电硐室发热系数。
采区变电所取0.02;主排水泵房取0.01;
—空气密度。
取
=1.20kg/m3;
—空气的定压比热。
取1.0006KJ/(kg·K);
—第i个机电硐室的进、回风流的温度差,取2℃。
经计算,采区变电所取102m³/min,主排水泵房取98m³/min。
消防材料库需要风量为60m3/min。
则井下独立通风硐室需风量为260m³/min。
5、其它井巷需风量
1)、按瓦斯涌出量计算
Qrl=133qrg·krg……………………………………(18)
式中:
Qrl——一般用风巷道实际需要风量,m3/min;
qrg——其他用风巷道平均绝对瓦斯涌出量,0.5m3/min;
krg——其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。
正常生产条件下其他巷道一个月日最大绝对瓦斯涌出量/正常生产条件下其他巷道一个月日最大绝对瓦斯涌出量,取1.2;
133——其他用风巷道中风流瓦斯浓度不超过0.75%所换算的常数。
Qrl=133qrg·krg=133×0.5×1.2=79.8m3/min
故其他巷道配风取80m3/min
2)、按风速进行验算
∑Qre≥60×0.15Src…………………………………(19)
式中:
Sre——一般用风巷道净断面积,12m2;
0.15——般巷道允许的最低风速,m/s;
∑Q其他≥60×0.15×12=108m3/min
根据矿井实际配风经验,其他巷道配风取600m3/min
6、全矿井总实际需风量为:
Q矿=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其他)·K矿通
=(1201+600.5+610+610+625+260+600)×1.2=5397m3/min<5488m3/min
附:
表3-8-2井下各工作地点需要风量表(表中含矿井总需要风量)
地点
需要风量(m3/min)
地点
需要风量(m3/min)
全矿井
5397
采区变电所
102
4301回采工作面
1201
消防材料库
60
备用面
600.5
主排水泵房
98
4302运输顺槽
610
东翼北运输巷
625
4302回风顺槽
610
其他
600
第四章、矿井通风能力计算
矿井通风能力核定采用由里向外核算法计算。
根据矿井实际总进风量与矿井各用风地点的实际需要风量(包括按规定配备的备用工作面)计算出采掘工作面个数。
矿井总进风5488m3/min,可安排1个采煤工作面,3个掘进工作面正常生产。
1.工作面生产能力按下式计算:
由Ac=10-4×L×h×r×b×n×c×a(万t/a)
式中:
Ac—工作面生产能力,万t/a;
L—工作面长度,4301工作面为207m(机头机尾不放煤,放煤长度201m);
b—工作面日推进度,4301工作面为3.6m;
h—工作面平均煤厚,7.26m(机采高度3.0m,放顶煤厚度4.26m);
γ—煤的容重,取1.46t/m3;
n—年工作日,取330d;
c—工作面机采回采率,95%;顶煤回收率80%;
a—工作面个数,矿井现有两套液压支架,可同时装备两个回采工作面,待上个回采工作面快采完时,同时装备下个工作面液压支架,每次仅对采煤机、刮板机、顺槽皮带等进行搬家,每次搬家时间7天,每年搬家约两次故回采工作面个数:
1-2×7/330=0.95;
则:
4301工作面A采=207×3.0×4.8×1.46×330×0.95×0.95≈129.5(万t/a)
430
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 通风 能力 核定