留莊煤礦通風(fēng)能力核定報(bào)告.doc

通風(fēng)能力核定報(bào)告書 2011年1月20日 通風(fēng)能力核定報(bào)告書 一、 通風(fēng)概況 礦井開拓方式為一對(duì)斜井開拓，其中主斜井長(zhǎng)215米，傾角220，擔(dān)負(fù)礦井運(yùn)煤、進(jìn)風(fēng)、下料、敷設(shè)管線等任務(wù)，兼做安全出口；付斜井長(zhǎng)205米，傾角25，擔(dān)負(fù)人員出入井、回風(fēng)任務(wù)，兼做安全出口。 我礦現(xiàn)有備采工作面一個(gè)，硐室四個(gè)，再無(wú)其他掘進(jìn)活動(dòng)，礦井總進(jìn)風(fēng)量為1710m/min，現(xiàn)有效風(fēng)量可達(dá)85%。我礦為低瓦斯礦井其瓦斯絕對(duì)涌出量為0.47 m/min，相對(duì)瓦斯涌出為1.93m/t，二氧化碳絕對(duì)涌出量為0.93 m/min，相對(duì)瓦斯涌出量為1.93m/t,其中任何一個(gè)回采工作面或掘進(jìn)工作面從未發(fā)生過(guò)煤與瓦斯突出事件。 主扇選用FBCDZ_№15通風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，配套電動(dòng)機(jī)功率為255KW；我礦采用抽出式通風(fēng)。其中主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)為：電壓：380V，電流60A，負(fù)壓1500Pa。 我礦現(xiàn)開采所屬2#煤層，下設(shè)一個(gè)盤區(qū)，現(xiàn)有備采工作面一個(gè)，硐室四個(gè)，無(wú)其他采掘活動(dòng)，無(wú)其他不符合規(guī)定的擴(kuò)散通風(fēng)和串聯(lián)通風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、可靠。 二、 計(jì)算過(guò)程及結(jié)果 根據(jù)《煤礦生產(chǎn)能力核定標(biāo)準(zhǔn)》第29條規(guī)定，經(jīng)計(jì)算各工作地點(diǎn)需要風(fēng)量見(jiàn)表1-1。 1、采煤工作面需要風(fēng)量計(jì)算： (1)采煤工作面按氣象條件確定需要的風(fēng)量： Q采=Q基采K采高K采面長(zhǎng)K溫度（m/min）； 式中的Q采——采煤工作面所需的風(fēng)量（m/min）； Q基采——不同采煤方式工作面中所需要的基本風(fēng)量（m/min）； K采高——回采工作面采高調(diào)整系數(shù)（我礦采高為1.5m，采高﹤2.0時(shí)，系數(shù)取1.0）； K采面長(zhǎng)——回采工作面長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)（傾斜長(zhǎng)度120m，傾斜長(zhǎng)度為80至150米時(shí)系數(shù)取1.0）； K溫度——回采工作面溫度與對(duì)應(yīng)風(fēng)速調(diào)整系數(shù)（工作面溫度在20℃至30℃之間時(shí)，系數(shù)取1.0）； Q基本=60工作面控頂距工作面實(shí)際采高70%適宜風(fēng)速（不小于1.0m/s）m/min； 工作面控頂距取4.2米，工作面實(shí)際采高1.5米，適宜風(fēng)速取1.6m/s。 Q基采=603.91.51.670%=393.1m/min； 所以Q采=393.1111.1=432m/min。 (2)按瓦斯（二氧化碳）絕對(duì)涌出量計(jì)算需要風(fēng)量： Q回采=100Q采CH4K K—回采工作面通風(fēng)系數(shù)，范圍1.2至2.1，取1.8； Q采CH4根據(jù)2010年礦井瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告，我礦絕對(duì)瓦斯涌出量為0.47 m/min，絕對(duì)二氧化碳涌出量為0.93 m/min； 按絕對(duì)二氧化碳涌出量計(jì)算： Q回采=1000.931.8=167 m/min； (3)根據(jù)采煤工作面溫度，選擇適宜的風(fēng)速，計(jì)算需要的風(fēng)量： Q采=60V采S采平均； 式中V采——采煤工作面風(fēng)速（溫度20℃，風(fēng)速取1.1m/s）； S采平均——采煤工作面斷面積最大和最小空頂距斷面積平均值（最大空頂距4.2㎡，最小空頂距3.6㎡，采高1.5m）； S=(4.2+3.6) 1.5/2=5.85㎡； Q采=605.851.1=386.1 m/min； (4)按采煤工作面同時(shí)作業(yè)人數(shù)計(jì)算（交接班時(shí)最多人數(shù)為82人）： Q采=4n； n——工作面同時(shí)作業(yè)最多人數(shù)； Q采=482=328 m/min； (5)按風(fēng)速進(jìn)行校驗(yàn)： 根據(jù)公式：600.25S采平均＜Q采＜604S采平均； 得到90.675＜432＜1450.8； 根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，確定該工作面所配風(fēng)量432 m/min滿足要求，另外聯(lián)絡(luò)巷硐室根據(jù)經(jīng)驗(yàn)配風(fēng)80 m/min，因此2010采煤工作面總進(jìn)風(fēng)不小于512 m/min。 2、中央變電所按機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量計(jì)算： Qri=3600 ∑Nθ/(ρ Cp 60 △t)； 式中 Qri——第i個(gè)機(jī)電硐室的需風(fēng)量，m3/min； ∑N——機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)（變壓器）總功率，kW； θ——機(jī)電硐室的發(fā)熱系數(shù)，可根據(jù)實(shí)際考察由機(jī)電硐室內(nèi)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際熱量轉(zhuǎn)換為相當(dāng)于電器設(shè)備容量做無(wú)用功的系數(shù)確定，也可按下表選?。? ρ——空氣密度，一般取1. 20kg/m3； Cp——空氣的定壓比熱，一般可取1.0006kj/kg，K； △ t——機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)流的溫度差，℃。 Qri=360010000.02/（1.21.00066012）=83 m3/min； 機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù)(θ) 機(jī)電硐室名稱 發(fā)熱系數(shù) 空氣壓縮機(jī)房 0.15-0.18 水泵房 0.01一0.03 變電所、絞車房 0.02-0.04 3、中央水泵房按機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量計(jì)算： Qri=3600 ∑Nθ/(ρ Cp 60 △t)； 式中 Qri——第i個(gè)機(jī)電硐室的需風(fēng)量，m3/min； ∑N——機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)（變壓器）總功率，kW； θ——機(jī)電硐室的發(fā)熱系數(shù)，可根據(jù)實(shí)際考察由機(jī)電硐室內(nèi)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際熱量轉(zhuǎn)換為相當(dāng)于電器設(shè)備容量做無(wú)用功的系數(shù)確定，也可按上表選??； ρ——空氣密度，一般取1. 20kg/m3； Cp——空氣的定壓比熱，一般可取1.0006kj/kg，K； △t——機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)流的溫度差，℃。 Qri=36001350.03/（1.21.0006603）=68 m3/min 4、采區(qū)小型材料庫(kù)（聯(lián)絡(luò)巷），可按經(jīng)驗(yàn)值確定需風(fēng)量： Qri=60～80m3/min；配風(fēng)70m3/min； 5、采區(qū)小型機(jī)電硐室，可按經(jīng)驗(yàn)值確定需風(fēng)量： Qri=60～80m3/min；配風(fēng)71m3/min； 各工作地點(diǎn)需要風(fēng)量表： 地點(diǎn)名 需要風(fēng)量 (m3/min) 備注 2010采煤工作面 512 采煤面 中央變電所 85 硐室 中央水泵房 80 硐室 聯(lián)絡(luò)巷 70 硐室 采區(qū)變電所 71 硐室 掘進(jìn)一配風(fēng) 300 計(jì)劃配風(fēng) 掘進(jìn)二配風(fēng) 300 計(jì)劃配風(fēng) 合計(jì)有效風(fēng)量 1418 三、礦井通風(fēng)系統(tǒng)生產(chǎn)能力計(jì)算 礦井總進(jìn)風(fēng)量為1710m3/min,總回風(fēng)量為1780 m3/min，可安排2個(gè)掘進(jìn)工作面和一個(gè)回采工作面。 1、煤層采煤工作面特征列表 工作面平均長(zhǎng)（m） 平均采高 （m） 原煤視密度 （t/ m） 回采率 （%） 年工作日數(shù) （d） 120 1.5 1.35 97 330 正規(guī)循環(huán)作業(yè)系數(shù)（%） 工作面?zhèn)€數(shù) 日推進(jìn)度 （m/d） 采煤方法 生產(chǎn)能力 （Mt/a） 80 1 4.2 普采 26.1 2、生產(chǎn)能力核算 我礦井上年度總供風(fēng)量為1710m3/min，需要風(fēng)量計(jì)算時(shí)礦井通風(fēng)系數(shù)K =1.20，礦井實(shí)際需要風(fēng)量（各個(gè)用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和）為1418m3/min。 計(jì)算公式 Apc = 33010-4Qai/(qrakva) 式中： Apc——礦井初步計(jì)算的通風(fēng)能力，104 t/a; Qai——礦井總進(jìn)風(fēng)量，m3/min，礦井實(shí)際進(jìn)風(fēng)量應(yīng)滿足礦井的總需要風(fēng)量，按核定時(shí)礦井總進(jìn)風(fēng)量計(jì)算； qra ——平均日產(chǎn)噸煤需要的風(fēng)量，m3／(t. min)； kva——低瓦斯礦井通風(fēng)能力系數(shù)，取1.2； 平均日產(chǎn)噸煤需要風(fēng)量計(jì)算： qra =Qra/A， 式中： Qra ——礦井上年度噸煤需風(fēng)量，m3/min； Qra=1418/909=1.56m/t Apc=33010-41710/（1.561.2）=30.144Mt/a 礦井年工作日數(shù)取330天。 四、 礦井通風(fēng)能力驗(yàn)證 1、礦井主要通風(fēng)機(jī)性能驗(yàn)證 礦井總排風(fēng)量1780m3/min，負(fù)壓1500Pa，符合安全規(guī)定。主通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)處在風(fēng)壓特性線“駝峰”的右側(cè)，在合理工作范圍之內(nèi)，運(yùn)行穩(wěn)定。 礦井2#煤層現(xiàn)有采煤工作面1個(gè)，硐室4個(gè)完全滿足生產(chǎn)的需要。 2、礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由縱橫交錯(cuò)的井巷構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。用圖論的方法對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行抽象描述，把通風(fēng)系統(tǒng)變成一個(gè)由線、點(diǎn)及其屬性組成的系統(tǒng)，稱為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。通風(fēng)系統(tǒng)中各井巷分配的風(fēng)量大小及其方向遵循一定規(guī)律。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)最重要的動(dòng)態(tài)特性就是風(fēng)流穩(wěn)定性。井下巷道、用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)流方向穩(wěn)定，風(fēng)量滿足要求，井巷風(fēng)速滿足要求。礦井總進(jìn)總回風(fēng)量比較大，通風(fēng)阻力不大。礦井總進(jìn)風(fēng)1710 m3/min，總排風(fēng)量為1780 m3/min，風(fēng)阻1500Pa，等積孔為1.09 m2。這說(shuō)明，礦井的通風(fēng)較容易，即通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)“通過(guò)風(fēng)流的能力”較強(qiáng)。通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的通風(fēng)阻力分配合理且與風(fēng)量相匹配。 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，采掘工作面通風(fēng)系統(tǒng)完善、合理，不存在違反規(guī)定的串聯(lián)通風(fēng)、擴(kuò)散通風(fēng)、采空區(qū)通風(fēng)等地點(diǎn)。 3、利用用風(fēng)地點(diǎn)有效風(fēng)量驗(yàn)證 礦井內(nèi)各用風(fēng)地點(diǎn)的有效風(fēng)量滿足要求，井巷中的風(fēng)流速度、溫度全部符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。各相關(guān)地點(diǎn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證情況具體見(jiàn)下表。 序號(hào) 名稱 地 點(diǎn) 風(fēng)量 風(fēng) 速 溫 度 需要 風(fēng)量 實(shí)測(cè) 風(fēng)量 是否 買足 要求 規(guī)程 規(guī)定 實(shí)測(cè) 是否 買足 要求 規(guī)程 規(guī)定 實(shí)測(cè) 是否 買足 要求 1 礦井 總進(jìn) 總回風(fēng) 主斜井 　 1710 　 <4 2.67 　 　 　 　 主運(yùn)輸1 　 1550 　 <6 3.9 　 　 　 　 主運(yùn)輸2 　 1390 　 <6 3.9 　 　 　 　 主運(yùn)輸3 　 850 　 <6 2.65 　 　 　 　 回風(fēng)井 　 1780 　 <12 6.8 　 　 　 　 回風(fēng)巷 　 1600 　 <8 4.77 　 　 　 　 2 采煤工作面 2010進(jìn)風(fēng) 512 520 是 <4 1.4 是 26 20 是 2010回風(fēng) 530 是 <4 1.92 是 26 20 是 4、利用稀釋瓦斯能力進(jìn)行驗(yàn)證 歷年礦井瓦斯等級(jí)鑒定均為低瓦斯礦井。根據(jù)瓦斯等級(jí)鑒定和開采實(shí)踐瓦斯管理經(jīng)驗(yàn)，在正常通風(fēng)情況下，工作進(jìn)、回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛葮O低，生產(chǎn)工作面中，從未出現(xiàn)過(guò)瓦斯超限和瓦斯積聚現(xiàn)象。礦井通風(fēng)能滿足稀釋排放瓦斯的需要。 各相關(guān)地點(diǎn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證情況具體見(jiàn)下表。 序號(hào) 地點(diǎn) 規(guī)程規(guī)定 實(shí)際測(cè)定 是否滿足要求 1 總回風(fēng)巷 0.75% 0.04% 是 2 中央變電所 1% 0.02% 是 3 中央水泵房 1% 0.02% 是 4 聯(lián)絡(luò)巷 1% 0.02% 是 5 采區(qū)變電所 1% 0.02% 是 6 2010進(jìn)風(fēng) 0.5% 0.00% 是 7 2010面中 1.0% 0.04% 是 8 2010上隅角 1.0% 0.06% 是 9 2010回風(fēng) 1.0% 0.04% 是 五、確定礦井通風(fēng)能力核定結(jié)果 礦井屬于低瓦斯礦井，通風(fēng)系統(tǒng)完整、可靠，采掘工作面均實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立通風(fēng)，沒(méi)有不符合規(guī)定的串聯(lián)通風(fēng)、擴(kuò)散通風(fēng)和采空區(qū)通風(fēng)。 經(jīng)過(guò)以上計(jì)算和能力驗(yàn)證，礦井主要通風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況點(diǎn)處于安全、穩(wěn)定、合理、可靠的范圍之內(nèi)，通風(fēng)動(dòng)力與主要通風(fēng)機(jī)性能相匹配，能夠滿足安全生產(chǎn)實(shí)際需要。各用風(fēng)地點(diǎn)及采區(qū)有效風(fēng)量滿足需求，井巷中風(fēng)流速度、溫度等符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。各相關(guān)地點(diǎn)瓦斯檢測(cè)結(jié)果大大低于《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。 因此，經(jīng)分析驗(yàn)證，確定礦井通風(fēng)核定生產(chǎn)能力為30.144Mt/a。