2014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”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，承德巨丰源煤炭有限公司通风能力为36.7万吨/年。

第二章矿井基本概况

第一节矿井概况

承德巨丰源煤炭有限公司位于鹰手营子矿区汪庄镇，营子矿区东南（方位113°）10km处，属兴隆煤田东部，中心地理坐标：东经117°43′50″～117°46′40″；北纬：40°28′07″～40°29′35″。

矿井范围由24个拐点坐标组成，面积2.942km2，开采深度+550～-50m。东、南、北至井田边界线，西至隆泰公司井田边界煤柱线。

第二节矿井生产现状

承德巨丰源矿的前身为原承德市涝洼滩煤矿，始建于1959年，设计能力30万吨，2007年核定生产能力33万吨。2005年7月改制为民营企业。2010年和兴隆矿务局隆兴地方矿业有限责任公司签订托管协议，现隶属承德隆兴矿业有限责任公司管辖。现“六证照”齐全，属于正常生产矿井。全矿现有在册职工500人。

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均没有发生变化。

矿井采用平硐一斜井开拓方式，全矿有3个进风井，分别为平硐、主井、副井；回风井两个，分别为风井和新五回风井。

全井田分为六个采区，分别为4340采区、3200采区、6140采区和5141采区、4640采区、4440采区。现矿井生产采区有3200采区、

6140采区和5141采区。布置三个采煤工作面（即32001、61403、5141回采工作面），四个掘进工作面（32002运输巷、61404运输巷、5141采区+320运输巷和回风上山）。

第三节通风系统情况

（一）通风方式、方法

矿井通风方式：混合式，其中矿井东翼为对角式通风，矿井西翼为中央并列式通风。主要通风机工作方式为抽出式，其中平硐、主斜井、箕斗井进风，副井和新五风井回风。

（二）主通风机运行参数

矿井东、西两翼回风井各配备二台主扇，东翼回风井配备型号为FBCDZ—6NO16B/2×75轴流式扇风机一台，型号为4-72-11NO20B离心式扇风机一台，其中一台使用，另一台备用；西翼回风井配备型号为FBCDZ—6NO16B/2×75轴流式扇风机两台，其中一台使用，另一台备用。

FBCDZ—6NO16B/2×75轴流式扇风机风机风量28.3—62.8 m3／s，风压702—2650Pa； 4-72-11NO20B离心式扇风机机风量28—63.1 m 3／s，风压470—2730Pa。

（三）矿井需要风量、实际风量、有效风量

矿井计划风量3250m3/min，实际进风量3629.6m3/min，总回风量为3851.2m3/min，有效量3372.5m3/min。

根据《承德巨丰源煤炭有限公司矿井通风阻力测定报告》，矿井东翼通风阻力477.51Pa，矿井西翼通风阻力1667.66Pa；矿井东翼风

阻0.7652Ns2/m8，矿井西翼风阻1.7309Ns2/m8；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№2×5.5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100～200 m3/min，全压220～2950Pa，（FBDr №2×11型局扇压入式独立通风，该局部通风机整机额定功率22KW，风量191～345 m3/min，全压495～24518Pa）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3处独立通风硐室，分别为中央变电所及水泵房、2#变电所和火工品临时发放点硐室。

（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：20.94m3/t，绝对瓦斯涌出量：7.74 m3/min，属高瓦斯矿井。根据唐山冀东矿业安全检测检验有限公司2013年5月提供的煤层煤样检验报告，矿井开采煤层的煤尘无爆炸性，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、瓦斯抽放系统及安全监测系统，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：

三个采煤工作面（即32001、61403、5141回采工作面），四个掘进工作面（32002运输巷、61404运输巷、5141采区+320运输巷和5141回风上山），3个独立配风硐室（中央变电所及水泵房、2#变电所和火工品临时发放点硐室）。

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。

Q rs≥(∑Q cf+∑Q hf+∑Q ur+∑Q sc+∑Q rl)×k aq

式中：

Q rs——矿井需要风量，m3/min;

Q cf——采煤工作面实际需要风量，m3/min ；

Q hf——掘进工作面实际需要风量，m3/min;

Q ur——硐室实际需要风量，m3/min;

Q sc——备用工作面实际需要风量，m3/min;

Q rl——其他用风巷道实际需要风量，m3/min;

k aq——矿井通风需风系数(抽出式取l.15～1.20．压入式取1.25～1.30)。矿井为抽出式通风，取k aq=1.18。

第三节采煤工作面实际需要风量的计算每个采煤工作面实际需要风量，应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算，然后取其中最大值，61403采面瓦斯涌出量最大，其它各面除瓦斯涌出量偏小外，其它条件相同，故只计算61403采煤工作面所需风量，其它两面取相同风量值。

（1）按气象条件计算

Q cf =60×70％×v cf×S cf×k ch×k cl

式中：

v cf——采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度，按表

3-3-1选取；井下各测风点温度均小于20℃，故取v cf=1m/s。

S cf——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；根据表2-2-1，S cf =(3.5+2.7)/2×1.8=5.58㎡。

k ch——采煤工作面采高调整系数，具体取值见表3-3-2；取1.2 k cl——采煤工作面长度调整系数，具体取值见表3-3-3；工作面长度32m，故k cl=0.85。

70％——有效通风断面系数；

60—为单位换算产生的系数。

故

Q cf =60×0.7×1×5.58×1.2×0.85=239.05m3/min

（2）按照瓦斯涌出量计算

Q cf= 100×q gr×k cg

式中：Q cr—回风巷需要风量，m3/min；

q gr—回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量

2.32m3/min

100—回风流中的瓦斯浓度不应超过1.0%的换算系数。

k cg—瓦斯涌出不均衡系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值，取1.2。

所以Q cf= 100×q gr×k cg =100×2.32×1.2=278.4 m3/min （3）按炸药量计算

本工作面为炮采放顶煤工作面，一次起爆装药量为5.1K g。

Q cf＝10A＝10×5.1＝51 m3/min

式中：A—一次起爆最大装药量K g

综合上面计算，取Q cf =278.4m3/min≈280 m3/min

（4）按工作人员数量验算

Q cf≥4N cf

式中：

N cf——采煤工作面同时工作的最多人数，20人；

4——每人需风量，m3/min

Q cf≥4N cf=4×20=80m3/min

附合要求。

（5）按风速进行验算

a)验算最小风量

Q cf≥60×0.25S cb

S cb =l cb×h cf=2.7×1.8=4.86㎡

故Q cf≥60×0.25×4.86= 72.9m3/min，符合要求。

b)验算最大风量

Q cf≤60×4S cs

S cs =l cs×h cf=3.5×1.8= 6.3㎡

故Q cf≤60×4×6.3= 1512 m3/min，符合要求。

三个采煤工作面所需风量为Q ct=3×288=864 m3/min

第四节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，应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量以及局部通风机实际吸风量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。煤巷掘进工

作面中5141-1运输巷瓦斯涌出量最大，掘进断面也最大，其它条件相同，故只计算5141-1运输巷所需风量，其它三个煤巷掘进工作面所需风量取5141-1运输巷所需风量.

5141-1掘进工作面所需风量

（1）按照瓦斯涌出量计算

Q hf=100×q hg×k hg

式中：

q hg——掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，0.7m3／min。

k hg——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值，取1.2。

100—按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1％的换算系数。

所以 Q hf=100×q hg×k hg=100×0.7×1.2=84m3/min

（2）按炸药量计算

Q hf＞10A 即Q hf＞10×3.2=32 m3/min

A—工作面一次起爆最大装药量3.2K g。

（3）按局部通风机的吸风量计算

当按局部通风机实际吸风量计算需要风量时，安设局部通风机的巷道中的风量，除了满足局部通风机的吸风量外，还应保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风流之间的巷道风速不小于0.25m/s要求。

Q hf=Q af×I+60×0.25S hd

式中：

Q af—局部通风机吸风量，m3/min。对于FBDr№2×5.5型局部通风机，其额定风量100～200 m3/min，取150 m3/min；对于FBDZr№2×11型局部通风机，其额定风量200～300 m3/min，取250 m3/min I—每个供风地点同时运转的局部通风机数，I=1

S hd—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积m2。

0.25—有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷允许最低风速；

对于5141-1运输巷掘进工作面，S hd =6㎡

Q af=150×1+60×0.25×6=240 m3/min

（4）按工作人员数量验算

Q hf≥4N hf

式中：

N hf——掘进工作面同时工作的最多人数，17人；

4——每人需风量，m3/min

Q hf≥4N hf=4×17=68 m3/min

（6）按最小风速进行验算

Q hf≥60×0.25S hf

S hf—掘进工作面净断面积，10㎡；

故Q hf≥60×0.25×10= 150 m3/min

（5)验算最大风量

Q hf≤60×4S hf

Q hf≤60×4×10= 2400 m3/min，符合要求。

四个掘进工作面所需风量为4×240=960 m 3/min

第五节 硐室实际需要风量的计算

井下硐室需要风量，应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和来计算，如下式：

123ri Q

Q Q Q Q =++++∑硐

硐硐硐硐

式中：∑Q 硐—所有独立通风硐室需要风量总和，m 3/min ；

Q 硐1、Q 硐2、Q 硐3、…、Q 硐n —不同独立供风硐室需要风量，m 3/min 。

矿井共有3处独立通风硐室，分别为中央变电所及水泵房、2#变电所、火工品临时发放硐室。

发热量大的机电硐室，应按照硐室中运行的机电设备发热量进行计算：

式中:

Q mr ——机电硐室的需要风量，m 3／min;

∑w ——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 ；

θ—机电硐室发热系数，数值见下表

ρ—空气密度，一般取ρ=1．20 kg ／m 3；

C p —空气的定压比热，一般可取C p =1.00 6 kJ ／(kg ·K)； △t —机电硐室的进、回风流的温度差，K 。

机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风;采区小型机电硐室，按经验值确定需要风量或取60～80 m 3／min;选取硐室风量，应保证机电硐室温度不超过30℃，其他硐室温度不超过26℃。

根据以上计算方法，井下硐室需要风量见下表：

参数 硐室名称 θ ∑ （KW ）

△t (℃) Q mr

(m 3／min)

备注

中央变电所及水泵房 0.02 360 4

90

2#变电所 80 经验值 火工品临时发放硐室

60

经验值

合计

230

所以，∑Q ur =90+80+60=230m 3/min

第六节 其它用风巷道实际需要风量的计算

1.按瓦斯涌出量计算：

4100i CH Q q K =??i

式中 Q i ——第i 个井巷实际需要风量，m 3/min ； q CH4——第i 个井巷最大瓦斯绝对涌出量，m 3/min ； K ——瓦斯涌出不均衡系数，取1.2～1.3；

100——其它井巷中风流瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。 2.按风速计算： 岩巷 39(/min)i i Q S m >? 煤巷 315(/min)i i Q S m >?

式中 S i ——第i 个其它井巷断面，m 2。 其它井巷需要风量的计算结果详见下表：

井巷名称 序号 瓦斯 涌出量

巷道 断面S 计算 风量 备注

m 3/min M 2 m 3/min 1 5140采区 0.15 5.3 150 岩 2 4340采区 0.36 5.3 300 煤 3 4640采区 0.10 5.3 100 煤 4 其他地点 0 5.3 150 岩 合计

700

第七节 矿井总需风量的确定

根据第二节提供的计算方法，矿井总风量确定如下：