2014年度矿井通风能力核定报告

2014年度矿井通风系统能力核定

为了熊家湾煤矿2014年生产能力满足原煤产量计划19.8万t,掘进进尺2526m的要求，坚持“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的原则，为确保矿井的安全生产，将熊家湾煤矿现在的矿井通风能力进行核定，以便查找问题，采取应对措施，确保安全生产顺利进行。

一、熊家湾煤矿通风系统现状

1、熊家湾煤矿是斜井开拓，斜井水平最深标高+725m。矿井采用中央并列式通风，目前有主、副风、风井、三条主要井筒，风井回风。风机安设了FBCDZ-NO.19/40型主要通风机2台，1台使用，1台备用，，电机功率2×110KW；风井防爆门、人行通道、电流表、电压表、温度计、水柱计、监测监控设备、电话等配套附属装置齐全。

2、主要通风机为单级运转，叶片角度45°，矿井总进风量2331m3/min，总回风量2356m3/min，矿井通风负压580Pa，矿井最大通风流程3350m，工作风阻10.63N.s/m3，矿井通风等积孔为1.25m2，通风机效率68.3%，矿井通过主要通风机已经过反转进行反风，反风效果良好。目前主要通风机运行稳定、良好。

3、熊家湾煤矿现在的采（掘）工作面均有专用回风巷，均为全风压通风，有独立、完善、合理完整的通风系统，有足够的通风能力；采掘工作面通风系统杜绝了“五风”，没有不符合的串联通风、扩散通风、采空区通风。井下各地点均有防尘、防灭火及安全监测监控系统，且都能正常使用。

4、监测监控、人员定位及通讯联络系统

（1）监测监控系统

安全监测监控主机2台，型号江苏三恒KJ70N型，1台使用，1台备用；分站25台，型号为KJ70N-F1和KJ70N-F2，使用23台，其中

KJ70N-F115台，KJ70N-F28台；设备开停传感器13台，型号KJT8，

使用30台；远程断电箱21台，型号KJF19.2，使用7台；风速传感器19台，型号KGF2，使用8台；监控终端机33台，使用30台；压差传感器16台，型号KJ70-48，使用6台；温度传感器13台，型号KGW10，使用7台，监测电缆为型号为：MHYV1*4*7。

（2）人员定位系统

1）按照《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》(AQ1048-2007)的要求，且保证系统运行稳定、可靠。

2）人员定位系统主机型号为KJ128A，分站为KJ128A—F1，地面设置中心站，井下设置KJ125A—F1分站和基站，对所有入井人员安设了KJ128A-F1标识卡，能准确掌握井下人员动态分布情况和采掘工作面人员数量。

（3）通讯联络系统

1）按照安全避险的要求完善了通信联络系统，公司调度室安设有线电话及数字程控交换系统装置。井下按照相关规定安设本质安全型SW2000HK型电话机与调度电话互联互通。

2）在绞车房、井底车场、运输机车房、中央变电所、水泵房等主要机电设备硐室以及各采掘工作面安设防爆电话。

3）在距掘进工作面30～50米范围内安设有KTH-11防爆电话；距采煤工作面10～20米范围分别安设有KTH-11防爆电话；采掘工作面的巷道长度大于1000米时，在巷道中部增设KTH-11防爆电话1台。且在机房及入井通信电缆的入井口处安设有防雷接地装置及设施。

5、掘进工作面局部通风机均以实现“三专两闭锁”，安装高度离地不低于0.3m，安排专人挂牌管理，并定期进行检查。

6、采掘工作面严格执行先抽后采（掘），每个采掘工作面安排专职的瓦斯检查员。

7、根据2014年生产作业计划，熊家湾煤矿布置有1个采煤工作面（1905采煤工作面、1900备采工作面），其中有1个在回采（1905采煤工作面） ，1个备采工作面（1900备采工作面）；2个掘进工作面（11901回风巷、11901运输巷）；均有安全、独立、可靠完整的通风系统。

8、井下局部通风机严格按照“三专两闭锁”，“双风机双电源”安设，安排专人挂牌管理，定期进行检查，保证能正常稳定运行。

9、地面安设了永久瓦斯抽放泵，高负压瓦斯抽放泵2台，型号2BEC-400,1台使用，1台备用；低负压瓦斯抽放泵2台，型号2BEC-400各1台，1台使用，1台备用。且安排专人定期进行检查，确保能稳定、正常运行。

二、矿井通风系统能力核定

（一）矿井所需风量计算

1、根据通风要求，按下列要求分别计算，并且必须取其中的最

大值。

1)按井下同时工作的最多人数计算

Q4NK (1-1) 式中：Q-矿井总供风量；m3/s

N-井下同时工作的最多人数；本矿井为26人

4——每人每分钟供风标准；m3/min

K——矿井通风系数；包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素。采用中央并列式的通风系统时，K=1.20-1.25；采用分区式通风系统时，K=1.10-1.15。

所以：Q=4×26×1.15=119.6m3/min

2、按采煤、掘进、硐室等处的实际需要风量的计算

Q(Q采Q备Q掘Q硐Q其它)K (1-2) 式中：ΣQ采—采煤工作面实际需要风量的总和；m3/s

ΣQ掘—掘进工作面实际需要风量的总和；m3/s

ΣQ硐—独立通风硐室实际需要风量的总和；m3/s

ΣQ其它—除采掘硐室外其它需风量总和；m3/s

（1）采煤工作面需风量的计算

采煤工作面应按瓦斯涌出量、工作面温度、炸药用量、同时工作的最多人数分别计算，取其中最大值，并用风速验算。

①熊家湾煤矿按回采工作面回风流中瓦斯或二氧化碳浓度不超过0.8%、0.5%的要求计算：

Q采100q瓦采Kc (1-3) Q备50q瓦采Kc

式中：Q采—采煤工作面实际需要的风量；m3/min

q瓦采—采煤工作面经瓦斯抽放以后的绝对瓦斯涌出量；m3/min

KC—采煤工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数，炮采1.2-1.6；

即各采煤工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比；1900采煤工作面取1.35，1900备采工作面取1.3。

A、1905采面需风量为

Q采1=100×q瓦采·K=100×4.2×1.35=567m3/min

B、1900备采工作面需风量为

Q备1=50×q瓦备·K=50×5.2×1.3=338m3/min

故一个炮采工作面和1个备采工作面需要的风量为：Q采= Q采1+ Q采2+ =567+338=905m3/min

② 按工作面温度计算

Q采60VcSc (1-4)

式中：VC—回采工作面适宜的风速；

SC—采煤工作面平均有效断面；m2

A、1905采煤工作面

Q采1=60×VC·Sc =60×1.2×6.2=446.4m3/min

B、1900备采工作面

Q釆2=60×VC·Sc =60×0.9×6=324m3/min

故一个炮采工作面和1个备采工作面需要的风量为：Q采= Q采1+ Q

备1+ =446.4+324=770.4m3/min

③按工作面人员数量计算

Q采4Nc (1-5)

式中：Nc—1905采煤工作面和1900备采工作面同时工作的最多

人数为29人

即Q采4Nc=4×29=116m3/min

④ 按风速验算

根据《煤矿安全规程》规定，回采工作面的最底风速为0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进行验算。回采工作面风速应满足：

15ScQ采240Sc (1-6)

A、1905采面平均断面积为6m2

120Q采446.41440（m3/min）

0.25V采1.24（m/s）

B、1900备采工作面平均断面积为10m2

150Q备3241440（m3/min）

0.25V采0.924（m/s）

上述计算取最大值，故一个炮采工作面和1个备采工作面的需风量为780.8m3/min。

（2)掘进工作面的风量的计算

掘进工作面的实际需要风量，应按照冲淡掘进工作面瓦斯涌出，并考虑局部通风机实际吸风量、工作面温度、炸药用量、风速和人数等规定要求分别进行计算，并取其中最大值。

① 按瓦斯涌出量计算：

Q掘100Q瓦掘K掘进 (1-7)

式中：Q掘—掘进工作面实际需要的风量；m3/s

q瓦掘—掘进工作面经瓦斯抽放以后的瓦斯涌出量；m3/min

K掘通—掘进工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数；即掘进面最

大绝对瓦斯涌出量与平均绝对瓦斯涌出量之比；

A、11901回风巷需风量：

Q掘=100×q瓦掘·K掘通=100×2.58×1.3=335m3/min

B、11901运输巷需风量：

Q掘=100×q瓦掘·K掘通=100×2.96×1.3=385m3/min

② 按局部通风机实际吸风量计算：

岩巷掘进： Q掘=Q扇×Ii+60×0.15S（m3/min）

煤巷掘进： Q掘=Q扇×Ii+60×0.25S（m3/min）

式中：

Q扇——局部通风机实际吸风量m3/s；

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数，取1台

S——吸风口断面

A、11901回风巷需风量：采用2×18.5KW（2BECNO6.3/6.0）型局部通风机，吸风量取350 m3/min。

Q掘=Q扇×Ii+60×0.25S=350×1+15×10=500m3/min

B、11901运输巷需风量：采用2×11KW（2BECNO5.3/6.0）型局部通风机，吸风量取310 m3/min。

Q掘=Q扇×Ii+60×0.25S=310×1+15×10=460m3/min

3按风速验算： ○

根据《煤矿安全规程》规定掘进的半煤岩巷最底风速为0.25m/s，岩巷最底风速为0.15m/s，最高风速为4m/s的要求进行验算。掘进工作面的风量应满足：

9SJQ掘240SJ (1-8)

煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足：

15SJQ掘240SJ （1-9）

故：A、11901回风巷需风量应满足：

0.25m/s≤V掘=0.77m/s≤4m/s

B、11901运输巷需风量应满足：

0.25m/s≤V掘=0.88m/s≤4m/s

上述计算取最大值，故2个炮掘工作面需风量为960m3/min。

（3)井下硐室风量的计算

独立通风的硐室实际需要风量，应根据不同类型硐室分别计算，机电设备散热量大的硐室，应机电设备运转的发热量计算，充电硐室应按回风流中氢气浓度小于0.5%计算，其它硐室类比同类井型经验配风：

熊家煤矿有1个独立通风水仓、1个独立通风的变电所、1消防材料硐室。

故：∑Q硐=Q水仓+Q变电+Q硐 (1—10)

①水仓库需要风量

4V

Q水=60=0.32V=0.32×60×6.5=124.8(m3/min) (1—11)

式中：

Q炸药——水仓需要的风量

V——水仓的断面m3

②变电所、消防硐室所需风量，取经验值为92m3/min 故：∑Q硐=Q水仓+Q变电+Q硐室=126+2×92=418(m3/min)

（4)其它巷道需风量计算

①按采煤、掘进、硐室总和的3%-5%进行考虑，则： Q其它=Q采+Q掘+Q硐4% （1-12） =（445+324+418）×4%=47.5m3/min)

②按风速验算

Q其它＞9×S其=9×6.3=56.7(m3/min)

式中:

S其——其它井巷断面，取6.3m3

（5）矿井总需风量计算

Q(Q采Q掘Q硐Q其它)K （1-13） =（446.4+648+418+57）×1.10=1726.34 (m3/min) 式中：

K—矿井通风系数；K=1.10-1.15

即矿井总风量：Q总=1726.34(m3/min)

（6）、矿井总回风量

Q回=Q进×k1×k2×k3 m3/min

式中：

Q回——矿井总回风量 m3/min

Q进——矿井总进风量 m3/min

k1——井下空气膨胀系数，取1.02

k2——地表裂隙及小窑漏风系数，因我公司现为初期开采，故取

1

k3——有害气体的涌出系数1+C，C为总回风流中有害气体含有

率，经计算k3=1+0.003=1.003

故：

Q回=1726.34×1.02×1×1.003

=1766.15m3/min

（7）、主扇风机工作风量

Q通=Q回×K

式中：

Q通——矿井主通风机工作风量m3/min

Q回——矿井总回风量m3/min

K——主通风机的外部漏风系数，取1.1 故：Q通=1766.15×1.1=1942.8m3/min

（8）、矿井通风能力计算

PP采iP掘j

i1j1m1m2 式中：

P——矿井通风能力

P采i——第i个回采工作面正常生产条件下的年产量，1905采

面取17.9万t/a,1900备采工作面取10万t/a,

P掘i——第j个掘进工作面正常生产条件下的年进尺换算成煤

的产量，按每条炮掘工作面各取1万t/a,11901回风巷现已掘进120.3m，取0.1万t/a。

m1——回采工作面的个数，取1个

m2——备采工作面的个数，取1个

m3——炮掘工作面的个数，取2个

故：P=17.9+10+1×2＋0.11=30.01万t/a）

三、矿井通风能力验证

1、矿井通风能力验证

经计算，东翼采区需风量为446.4m3/min，通风总阻力为440.7Pa；主要通风机型号为FBCDZ-NO19/40,功率2×110KW，最大通风量6060m3/min，最高静压2757Pa。该主要通风机的实际工况点在安全、稳定、可靠、合理的范围之内。

2、用风地点有效风量验证

根据计算的结果和实际配风情况可知，矿井内采区有效风量能够满足用风地点的供风，矿井内各用风地点的有效风量能够满足风量需要，主要进风巷道的风速为1.0~5.62m/s，温度18oC;炮采工作面的风速为0.71~1.5m/s，温度为18~22oC；主要回风巷道的风速为

2.5m/s~7.0m/s，温度为13~17oC。井巷中风流速度、温度符合《煤矿安全规程》规定。

3、稀释瓦斯能力验证

根据矿井瓦斯等级鉴定结果以及使用光干涉型甲烷测定器和便携式甲烷氧气报警仪检测的结果可知，矿井通风稀释排放瓦斯的能力能够达到要求，采煤工作面回风流的瓦斯浓度为0.20~0.45%、0.26~0.55、0.26~0.50%，主要回风巷道中的瓦斯浓度为0.22~0.40%。各地点的瓦斯浓度均符合《煤矿安全规程》的有关规定。

四、矿井通风能力核定结果计算

根据以上计算，熊家湾矿井通风能力核定结果如下：

1、采区均有专用回风巷和独立完整的通风系统，有足够的通风能力；采掘工作面通风系统完善、合理，有全风压通风系统的回采工作面和有独立完整通风系统的掘进工作面。

2、熊家湾煤矿没有不符合规定的串联通风、扩散通风、采空区通风。综上所述，熊家湾煤矿通风能力符合《煤矿安全规程》的有关规定，矿井通风能力核定为30.01万t/a。

五、存在的问题与建议

为保证矿井通风系统稳定、可靠，保质保量送到用风地点，应采取以下措施：

（一）加强井下所有通风设施的管理，减少漏风。

（二）优化通风系统，对采空区及废弃巷道及时进行封闭。

（三）巷道中不堆积杂物，对失修巷道及时维护，保证巷道通风有效断面。

（四）风井防爆门及风门设施必须封闭严密，防止漏风。

（五）定期测风，合理分配风量。对风阻过大的风路，采取降低风阻措施，扩大风路巷道断面。

（六）经常检查通风设施、密闭等通风构筑物，发现问题及时处理，保证通风设施完好状态。

（七）附：矿井通风能力核定表

六、说明：

1、现目前矿井的生产情况，熊家湾煤矿布置有1个采煤工作面（1900采煤工作面）；1个掘进工作面11901运、回两巷）；均有安全、独立、可靠完整的通风系统。

2、根据年度生产作业计划下一步的布置和安排用风地点多，瓦斯涌出量大，本次核定的通风能力是依照2014年度的生产作业计划进行核定。