留莊煤礦通風能力核定報告.doc

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通風能力核定報告書 2011年1月20日 通風能力核定報告書 一、 通風概況 礦井開拓方式為一對斜井開拓，其中主斜井長215米，傾角220，擔負礦井運煤、進風、下料、敷設(shè)管線等任務(wù)，兼做安全出口；付斜井長205米，傾角25，擔負人員出入井、回風任務(wù)，兼做安全出口。 我礦現(xiàn)有備采工作面一個，硐室四個，再無其他掘進活動，礦井總進風量為1710m/min，現(xiàn)有效風量可達85%。我礦為低瓦斯礦井其瓦斯絕對涌出量為0.47 m/min，相對瓦斯涌出為1.93m/t，二氧化碳絕對涌出量為0.93 m/min，相對瓦斯涌出量為1.93m/t,其中任何一個回采工作面或掘進工作面從未發(fā)生過煤與瓦斯突出事件。 主扇選用FBCDZ_№15通風機兩臺，配套電動機功率為255KW；我礦采用抽出式通風。其中主要通風機運轉(zhuǎn)參數(shù)為：電壓：380V，電流60A，負壓1500Pa。 我礦現(xiàn)開采所屬2#煤層，下設(shè)一個盤區(qū)，現(xiàn)有備采工作面一個，硐室四個，無其他采掘活動，無其他不符合規(guī)定的擴散通風和串聯(lián)通風，通風系統(tǒng)達到經(jīng)濟、簡單、可靠。 二、 計算過程及結(jié)果 根據(jù)《煤礦生產(chǎn)能力核定標準》第29條規(guī)定，經(jīng)計算各工作地點需要風量見表1-1。 1、采煤工作面需要風量計算： (1)采煤工作面按氣象條件確定需要的風量： Q采=Q基采K采高K采面長K溫度（m/min）； 式中的Q采——采煤工作面所需的風量（m/min）； Q基采——不同采煤方式工作面中所需要的基本風量（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，系數(shù)取1.0）； K采面長——回采工作面長度調(diào)整系數(shù)（傾斜長度120m，傾斜長度為80至150米時系數(shù)取1.0）； K溫度——回采工作面溫度與對應(yīng)風速調(diào)整系數(shù)（工作面溫度在20℃至30℃之間時，系數(shù)取1.0）； Q基本=60工作面控頂距工作面實際采高70%適宜風速（不小于1.0m/s）m/min； 工作面控頂距取4.2米，工作面實際采高1.5米，適宜風速取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）絕對涌出量計算需要風量： Q回采=100Q采CH4K K—回采工作面通風系數(shù)，范圍1.2至2.1，取1.8； Q采CH4根據(jù)2010年礦井瓦斯等級鑒定報告，我礦絕對瓦斯涌出量為0.47 m/min，絕對二氧化碳涌出量為0.93 m/min； 按絕對二氧化碳涌出量計算： Q回采=1000.931.8=167 m/min； (3)根據(jù)采煤工作面溫度，選擇適宜的風速，計算需要的風量： Q采=60V采S采平均； 式中V采——采煤工作面風速（溫度20℃，風速取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)按采煤工作面同時作業(yè)人數(shù)計算（交接班時最多人數(shù)為82人）： Q采=4n； n——工作面同時作業(yè)最多人數(shù)； Q采=482=328 m/min； (5)按風速進行校驗： 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)驗算結(jié)果，確定該工作面所配風量432 m/min滿足要求，另外聯(lián)絡(luò)巷硐室根據(jù)經(jīng)驗配風80 m/min，因此2010采煤工作面總進風不小于512 m/min。 2、中央變電所按機電設(shè)備發(fā)熱量計算： Qri=3600 ∑Nθ/(ρ Cp 60 △t)； 式中 Qri——第i個機電硐室的需風量，m3/min； ∑N——機電硐室中運轉(zhuǎn)的電動機（變壓器）總功率，kW； θ——機電硐室的發(fā)熱系數(shù)，可根據(jù)實際考察由機電硐室內(nèi)機械設(shè)備運轉(zhuǎn)時的實際熱量轉(zhuǎn)換為相當于電器設(shè)備容量做無用功的系數(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——機電硐室進、回風流的溫度差，℃。 Qri=360010000.02/（1.21.00066012）=83 m3/min； 機電硐室發(fā)熱系數(shù)(θ) 機電硐室名稱 發(fā)熱系數(shù) 空氣壓縮機房 0.15-0.18 水泵房 0.01一0.03 變電所、絞車房 0.02-0.04 3、中央水泵房按機電設(shè)備發(fā)熱量計算： Qri=3600 ∑Nθ/(ρ Cp 60 △t)； 式中 Qri——第i個機電硐室的需風量，m3/min； ∑N——機電硐室中運轉(zhuǎn)的電動機（變壓器）總功率，kW； θ——機電硐室的發(fā)熱系數(shù)，可根據(jù)實際考察由機電硐室內(nèi)機械設(shè)備運轉(zhuǎn)時的實際熱量轉(zhuǎn)換為相當于電器設(shè)備容量做無用功的系數(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——機電硐室進、回風流的溫度差，℃。 Qri=36001350.03/（1.21.0006603）=68 m3/min 4、采區(qū)小型材料庫（聯(lián)絡(luò)巷），可按經(jīng)驗值確定需風量： Qri=60～80m3/min；配風70m3/min； 5、采區(qū)小型機電硐室，可按經(jīng)驗值確定需風量： Qri=60～80m3/min；配風71m3/min； 各工作地點需要風量表： 地點名 需要風量 (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 掘進一配風 300 計劃配風 掘進二配風 300 計劃配風 合計有效風量 1418 三、礦井通風系統(tǒng)生產(chǎn)能力計算 礦井總進風量為1710m3/min,總回風量為1780 m3/min，可安排2個掘進工作面和一個回采工作面。 1、煤層采煤工作面特征列表 工作面平均長（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量為1710m3/min，需要風量計算時礦井通風系數(shù)K =1.20，礦井實際需要風量（各個用風地點實際需要風量的總和）為1418m3/min。 計算公式 Apc = 33010-4Qai/(qrakva) 式中： Apc——礦井初步計算的通風能力，104 t/a; Qai——礦井總進風量，m3/min，礦井實際進風量應(yīng)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(chǎn)噸煤需要的風量，m3／(t. min)； kva——低瓦斯礦井通風能力系數(shù)，取1.2； 平均日產(chǎn)噸煤需要風量計算： qra =Qra/A， 式中： Qra ——礦井上年度噸煤需風量，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、 礦井通風能力驗證 1、礦井主要通風機性能驗證 礦井總排風量1780m3/min，負壓1500Pa，符合安全規(guī)定。主通風機的工況點處在風壓特性線“駝峰”的右側(cè)，在合理工作范圍之內(nèi)，運行穩(wěn)定。 礦井2#煤層現(xiàn)有采煤工作面1個，硐室4個完全滿足生產(chǎn)的需要。 2、礦井通風網(wǎng)絡(luò)驗證 礦井通風系統(tǒng)是由縱橫交錯的井巷構(gòu)成的一個復雜系統(tǒng)。用圖論的方法對通風系統(tǒng)進行抽象描述，把通風系統(tǒng)變成一個由線、點及其屬性組成的系統(tǒng)，稱為通風網(wǎng)絡(luò)。通風系統(tǒng)中各井巷分配的風量大小及其方向遵循一定規(guī)律。通風網(wǎng)絡(luò)的一個最重要的動態(tài)特性就是風流穩(wěn)定性。井下巷道、用風地點的風流方向穩(wěn)定，風量滿足要求，井巷風速滿足要求。礦井總進總回風量比較大，通風阻力不大。礦井總進風1710 m3/min，總排風量為1780 m3/min，風阻1500Pa，等積孔為1.09 m2。這說明，礦井的通風較容易，即通風網(wǎng)絡(luò)“通過風流的能力”較強。通風網(wǎng)絡(luò)中的通風阻力分配合理且與風量相匹配。 礦井通風網(wǎng)絡(luò)符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，采掘工作面通風系統(tǒng)完善、合理，不存在違反規(guī)定的串聯(lián)通風、擴散通風、采空區(qū)通風等地點。 3、利用用風地點有效風量驗證 礦井內(nèi)各用風地點的有效風量滿足要求，井巷中的風流速度、溫度全部符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。各相關(guān)地點數(shù)據(jù)驗證情況具體見下表。 序號 名稱 地 點 風量 風 速 溫 度 需要 風量 實測 風量 是否 買足 要求 規(guī)程 規(guī)定 實測 是否 買足 要求 規(guī)程 規(guī)定 實測 是否 買足 要求 1 礦井 總進 總回風 主斜井 　 1710 　 <4 2.67 　 　 　 　 主運輸1 　 1550 　 <6 3.9 　 　 　 　 主運輸2 　 1390 　 <6 3.9 　 　 　 　 主運輸3 　 850 　 <6 2.65 　 　 　 　 回風井 　 1780 　 <12 6.8 　 　 　 　 回風巷 　 1600 　 <8 4.77 　 　 　 　 2 采煤工作面 2010進風 512 520 是 <4 1.4 是 26 20 是 2010回風 530 是 <4 1.92 是 26 20 是 4、利用稀釋瓦斯能力進行驗證 歷年礦井瓦斯等級鑒定均為低瓦斯礦井。根據(jù)瓦斯等級鑒定和開采實踐瓦斯管理經(jīng)驗，在正常通風情況下，工作進、回風巷瓦斯?jié)舛葮O低，生產(chǎn)工作面中，從未出現(xiàn)過瓦斯超限和瓦斯積聚現(xiàn)象。礦井通風能滿足稀釋排放瓦斯的需要。 各相關(guān)地點數(shù)據(jù)驗證情況具體見下表。 序號 地點 規(guī)程規(guī)定 實際測定 是否滿足要求 1 總回風巷 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進風 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 1.0% 0.04% 是 五、確定礦井通風能力核定結(jié)果 礦井屬于低瓦斯礦井，通風系統(tǒng)完整、可靠，采掘工作面均實現(xiàn)了獨立通風，沒有不符合規(guī)定的串聯(lián)通風、擴散通風和采空區(qū)通風。 經(jīng)過以上計算和能力驗證，礦井主要通風機實際運行工況點處于安全、穩(wěn)定、合理、可靠的范圍之內(nèi)，通風動力與主要通風機性能相匹配，能夠滿足安全生產(chǎn)實際需要。各用風地點及采區(qū)有效風量滿足需求，井巷中風流速度、溫度等符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。各相關(guān)地點瓦斯檢測結(jié)果大大低于《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。 因此，經(jīng)分析驗證，確定礦井通風核定生產(chǎn)能力為30.144Mt/a。