最新年通风能力核定报告.docx
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最新年通风能力核定报告
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”s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,我公司于2013年11月20日—25日对矿井通风能力进行了核定。
我公司根据通风能力核定工作要求,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,转入室内工作后,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。
第三节最终确定的煤矿核定通风能力
根据国家煤矿通风能力核定的有关规定,按照有关矿井资料,太原东山王封煤业有限责任公司通风能力为60万吨/年。
第二章矿井基本概况
第一节矿井概况
王封煤矿位于西山煤田杜儿坪一西铭勘探区北部,其地理座标为:
东经112°19′15″一112°21′20″,北纬37°52′50″—37°53′40″。
井田位于太原市万柏林区王封村西侧,东距太原市区约25km,距太古公路4km,距太原西站风声河发煤站仅13km,交通十分方便。
第二节矿井生产现状
截至目前为止,矿井主要生产系统如提升、运输、通风、排水、供电以及地面生产系统。
矿井采用斜井开拓方式,全矿有2个进风井,分别为副井、主井;回风井一个。
第三节通风系统情况
(一)通风方式、方法
根据井田开拓部署,矿井采用中央分列式的通风方式,主、副斜井进风,专用回风斜井回风。
主扇的工作方式采用抽出式。
(二)主通风机运行参数
矿井配备一台主扇,回风井配备型号为FBCDZ—6-NO19A/2×110轴流式扇风机两台。
其中一台使用,另一台备用;
风压495—31410Pa;4560—2490m³/min。
(三)矿井需要风量、实际风量、有效风量
矿井计划风量3960m³/min,实际进风量4158m³/min,总回风量为4185m³/min,有效量3624m³/min。
根据《太原东山王封煤业有限公司矿井通风阻力测定报告》,矿井副井通风阻力477.51Pa,矿井主井通风阻力1667.66Pa;矿井等积孔为1.98m2,通风难易程度为中等。
矿井采煤工作面采用全负压独立通风,风流畅通,风量充足。
掘进工作面采用FBDr№6.0/2×11型局扇压入式独立通风,该局部通风机整机额定功率11KW,风量200~350m³/min,全压220~2950Pa风机实现“风电、瓦斯电闭锁”和双风机双电源且能自动切换。
矿井共有6处独立通风硐室,分别为中央变电、水泵房、爆破材料发放硐室和永久避难硐室、采区水仓、消防材料库。
(四)瓦斯、煤尘爆炸性及煤的自燃倾向性
据矿井2013年瓦斯等级鉴定结果:
矿井相对瓦斯涌出量:
5.78m3/t,绝对瓦斯涌出量:
0.24m3/min,属低瓦斯矿井。
根据山西省煤炭工业厅综合测试中心提供的煤层煤样检验报告,矿井开采煤层的煤尘有爆炸性,煤层自燃倾向为Ⅲ类,属不易自燃煤层。
第三章矿井需要风量计算
矿井具有完整独立的通风、防尘、防灭火、安全监测系统,通风系统合理、通风设施齐全等。
具备AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》规定的核定通风系统能力的必备条件。
根据AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》,采用方法二由里向外核算法进行核算。
矿井主要用风地点有:
一个采煤工作面,两个掘进工作面(运输下山、回风下山),6个独立配风硐室(中央变电所、水泵房、采区水仓、爆破材料发放硐室、永久避难硐室、消防材料库)。
第一节矿井需要风量的计算原则
矿井需要风量的计算原则为:
无论矿井或采区的供风量,均按该地区各个实际用风地点,按照风量计算依据,分别计算出各个用风地点的实际最大需风量,从而求出该地区的风量总和,再考虑一定的备用风量系数后,作为该地区的供风量,即由采、掘工作面、硐室和其它用风地点到各个采区最后得出全矿井总风量。
第二节矿井需要风量计算方法
矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其它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地供风。
1、按井下同时工作的最多人数所需风量计算
Qkj=4NK=4×120×1.25=600(m3/min)=10m3/s
式中:
4──每人每分钟供风标准m3/min,人;
N──井下同时工作的最多人数,120人(交接班);
K──矿井通风系数,取1.25。
2、按采煤工作面、掘进工作面、硐室及其它地点实际需要风量的总和进行计算
Q=(ΣQ采+ΣQ备+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它)×K矿通
式中:
∑Q采——采煤工作面实际需要风量的总和;
∑Q备——备用工作面实际需要风量的总和,取0.5ΣQ采;
∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和;
∑Q硐——硐室实际需要风量的总和;
∑Q其它——其它井巷需要进行通风的风量总和;
K矿通——矿井通风系数,取1.2。
(1)9号煤层采煤工作面实际需要风量的计算
①按照工作面的气象条件确定需要风量,其计算公式为:
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—不同采煤方式工作面所需的基本风量,m3/min;
Q基本=60×工作面平均控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速(不小于1.0m/s)
工作面最大控顶距5.62m,最大控顶距5.02m,平均控顶距为5.32m。
则
Q基本=60×5.32×2.94×70%×1.0=656.91m3/min=10.95m3/s
K采高—回采工作面采高调整系数,取1.2;
K采面长—回采工作面长度调整系数,取1.0;
K温—回采工作面温度与对应风速调整系数,取1.0;
Q采=10.95×1.2×1.0×1.0=13.14m3/s
②按瓦斯涌出量计算
Q采=100×q采×Kc
式中:
q采──9号煤采煤工作面绝对瓦斯涌出量;
Kc──采煤工作面瓦斯涌出量不均匀的风量备用系数,取1.4。
矿井瓦斯相对涌出量为2.37m3/t.d,则回采工作面瓦斯绝对涌出量按下式计算:
qc=(回采工作面日产量×瓦斯相对涌出量)/(60×工作面生产时间)
式中:
qc──工作面瓦斯绝对涌出量,m3/min;
9号煤层回采工作面日产量按2180t考虑:
则qc=2180×2.37÷(60×24)=3.59m3/min;
Q采=100×3.59×1.4=502.6m3/min=8.38m3/s
③按工作面温度选择适宜的风速进行计算:
Q采=60×Vc×Sc×Ki
式中Vc──与计算工作面的温度相对应的风速,取1.0m/s;
Sc──工作面的平均断面积,为15.64m2;
Ki──工作面长度系数,取1.0
Q采=60×1.0×15.64×1.0=810m3/min=15.64m3/s
④按人数计算
Q采=4×N
式中N—采煤工作面内同时工作的最多人数,为30人;
Q采=4×30=120m3/min=2.0m3/s
经计算,按回采工作面温度计算的风量最大,故回采工作面风量取最大值:
Q采=15.64m3/s。
9号煤备用工作面的风量取回采工作面风量的一半,则Q备=7.82m3/s。
⑤按风速进行验算
采用最低风速验算:
Q采≥0.25×S采大=0.25×16.52=4.13m3/s
采用最高风速验算:
Q采≤4.0×S采小=4.0×14.76=59.0m3/s
满足风速要求。
(2)9号煤层掘进工作面实际需要风量的计算
①按瓦斯涌出量计算:
Q掘=100×q掘×kd
式中:
q掘──掘进工作面绝对瓦斯涌出量,m3/min;
kd──掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数,取Kj=1.6;
一个掘进面日出煤按109t计算,则
q掘=109×2.37÷(60×24)=0.18m3/min;
Q掘=100×q掘×Kj=100×0.18×1.6=28.8m3/min=0.48m3/s
②按人数计算
Q掘=4N
式中:
N──掘进工作面内同时工作的最多人数,15人。
Q掘=4×15=60m3/min=1.0m3/s
③每个掘进工作面配备一台FBD№5.0/2×7.5型局部扇风机,其风量300-180m3/min,本设计取300m3/min。
为保证局部扇风机吸入口至掘进工作面回风道口之间的最低风速为0.15m/s,断面最大的掘进工作面配风量按下式计算:
Q掘=Q局I+60×0.15S掘
式中:
Q局──局部通风机吸风量,m3/min;
I──局部通风机的台数,I=1;
S掘──掘进工作面巷道过风断面,平均S掘=12.0m2。
Q掘=300+0.15×60×12=408m3/min=6.8m3/s
经计算,按局扇的实际吸风量计算的风量最大,故9号煤掘进工作面风量取最大值:
Q掘=6.8m3/s
本次9号煤设计掘进工作面2个,每个工作面配风量6.8m3/s。
则:
∑Q掘=13.6m3/s;
考虑到矿井采掘接替时掘进巷道停掘不停风的原则,9号煤考虑一个接替掘进工作面,Q备掘=6.8m3/s
④按风速进行验算
采用最低风速验算:
Q掘≥0.25×S采大=0.25×12.0=3.0m3/s
采用最高风速验算:
Q掘≤4.0×S采小=4.0×12.0=48.0m3/s
满足风速要求。
(3)硐室需要风量
火药库、消防材料库所需风量均取1.5m3/s,后期采区变电所取2m3/s,则
Q硐=5m3/s。
(4)其他需风量
其他用风地点包括大巷和硐室之间的联络巷以及巷道维护风量。
ΣQ其它=6m3/s(考虑8、9号煤层距离很近,漏风大)
根据以上两种计算方法,取其最大者,故确定矿井总风量为:
Q=(ΣQ采+ΣQ备+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其它)×K矿通
=(15.64+7.82+13.6+6.8+5+6)×1.2
=65.83m3/s,取66m3/s
根据各用风地点需风量和各井筒净断面积,确定各井筒进、回风量分别为主斜井进风量30m3/s;副斜井进风量36m3/s,回风斜井回风量66m3/s。
3、风量分配
将矿井总风量分配到井下各用风地点:
回采工作面:
18m3/s;
掘进工作面(2个):
8×2=16m3/s;
火药库:
2m3/s;
消防材料库:
2m3/s;
后期采区变电所:
2m3/s;
备用工作面(搬家倒面时配风):
8m3/s;
其它用风地点:
18m3/s。
第四章矿井通风能力计算
第一节计算公式
矿井总进风量为3960m3/min,矿井可安排1个回采工作面,2个掘进工作面。
根据AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》5.3条,采用“由里向外核算法”,公式如下:
式中p——矿井通风能力,万t/年;
pci——第i个采煤工作面正常生产条件下的年产量,万t/年;
phj——第j个掘进工作面正常掘进条件下的年进尺换算成煤的产量,万t/年;
m——采煤工作面的数量,个;
n——掘进工作面的数量,个。
第二节参数选取
各采掘工作面特征见表4-2-1~4-2-3。
表4-2-1放顶煤工作面特征表
工作面平均长
(m)
平均采高
(m)
原煤视密度
(t/m3)
回收率
(%)
年工作日数
(d)
120
2.5
1.34
95
300
正规循环作业系数(%)
工作面个数
日推进度(m)
采煤方法
备注
1
2.4
放顶煤
表4-2-2煤巷掘进工作面特征表
巷道断面积(m2)
原煤视密度
(t/m3)
日进尺
(m)
年工作日数
(d)
工作面个数
备注
11.67
1.34
6
300
2
第三节能力计算
1.采煤工作面年产量
Aci=300×10-4×lci×hci×rci×bci×cci×nci
式中:
lci-第i个回采工作面平均长度;
hci-第i个回采工作面煤层平均采高;
rci-第i个回采工作面原煤视密度;
bci-第i个回采工作面平均日推进度;
cci-第i个回采工作面回采率;
nci-第i个回采工作面正规循环率;
300-年工作天数。
2.单个掘进工作面年产量
Ahi=300×10-4×shi×rhi×bhi
shi-第i个掘进工作面巷道纯煤面积,
rhi-第i个掘进工作面原煤视密度;
bhi-第i个掘进工作面平均日进度;
300-年工作天数。
根据上面的公式及参数选取,各采掘工作面生产能力计算如下:
回采工作面的年产量为:
ΣAci=3×300×10-4×30×8×1.34×2.4×0.8×0.8
=55.4万吨/年
煤巷掘进工作面的年产量为:
ΣAh1=3×330×10-4×sh2×rh2×bh2=300×10^-4×5.3×1.34×6=4.6万吨/年
矿井通风能力P=ΣAci+ΣAhi=55.4+4.6=60万吨/年
第五章矿井通风能力验证
第一节矿井通风动力验证
矿井回风井各配备二台主扇,回风井配备型号为FBCDZNO19/2×110轴流式扇风机一台,其中一台使用,另一台备用。
根据太原东山王封煤业有有限公司2014年10月提供的《测定报告》,主要通风机的实际运行工况点均处于安全、稳定、可靠、合理的范围内。
第二节矿井通风网络能力验证
根据太原市名仕达煤炭设计有限公司提供的《太原东山王封煤业有限公司矿井通风阻力测定》结果:
证明通风难易程度为容易。
全矿井属通风难易程度容易矿井。
通风网络分配合理且与风量相匹配。
第三节矿井用风地点有效风量验证
经验证矿井现用风地点的实际配风风量、风速、温度均满足要求,详见表5-3-1.
第四节矿井稀释瓦斯能力验证
矿井绝对瓦斯涌出量为0.24m3/min,矿井总供风量为3960m3/min,则此时矿井瓦斯浓度为7.74/3629.6=0.006%,符合《煤矿安全规程》(2011版)要求。
另外从矿井瓦斯监测系统监测数据和矿井实际瓦斯检查结果看,正常供风的情况下,矿井各用风地点没有出现瓦斯超限现象。
详见表5-4-1。
第六章煤矿通风能力核定结果
矿井属于低瓦斯矿井,没有不合理的通风系统,也不存在串联通风、扩散通风、采空区通风的用风地点,不存在通风能力扣减的问题,所以最后核定矿井的通风能力为60万吨/年。
各用风地点实测有效风量统计表
表5-3-1
序号
用风地点
实测有效风量m3/min
实测风速m/s
实测温度℃
需要风量m3/min
1
9101工作面
938
15.64
13
2
掘进工作面
480
6.8
10
3
掘进工作面
480
6.8
10
4
爆破材料发放硐室消防
120
2
11
5
消防材料库
120
2
11
瓦斯检查地点瓦斯浓度一览表
表5-4-1
序号
检查地点
瓦斯浓度%
二氧化碳浓度%
备注
1
9101工作面
0.06
0.04
2
掘进工作面
0.06
0.04
3
掘进工作面
0.06
0.06
4
爆破材料发放硐室消防
0.04
0.02
5
消防材料库
0.02
0.02
第七章问题与建议
1.矿井井下存在着漏风现象,应采取如下措施:
a)应加强通风设施的管理,对于密闭、风桥、风窗、风门等要专人管理,定期维护,减少漏风;
b)回采工作面放顶要均匀严实,遇到顶板完整性较好、硬度较高而可能造成大面积悬顶的情况,要采取措施保证顶板顺利跨落;
c)回采工作面上隅角与下隅角是产生漏风的关键部位,确保两巷全部跨落。
2、矿井为高瓦斯矿井,对矿井瓦斯浓度达到抽采条件的区域,应及时进行瓦斯抽放工作,保证安全生产。
3、及时清理巷道内的浮煤浮尘,并确保喷雾降尘设施的良好运行。
4、加强矿井及采区回风巷道的检查维护,确保巷道完整,减少通风阻力,确保回风畅通。
对本核定报告编制
编制人员:
薛海军
对本报告审批
审批人员及部门签字日期
总工程师:
年月日
总经理:
年月日
基建副总经理:
年月日
安全副总经理:
年月日
机电副总经理:
年月日
总经理助理:
年月日
通风部:
年月日
机电部:
年月日
技术部:
年月日
调度指挥中心:
年月日
附图
1、矿井通风系统图。
2、主通风机曲线图。
太原东山王封煤业有限公司
2014年矿井通风能力核定报告
2014年11月
图4-6-1扇风机FBCDZ-6-№19A性能曲线图
图4-6-2扇风机FBCDZ-6-№19A反风曲线图
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