通风能力核定报告讲解

贵州旭东煤矿有限公司
通风能力核定报告书核定单位：旭东煤矿通风科
编制日期：二0一年十一月二十日
贵州旭东煤矿有限公司
矿井通风能力核定报告书核定单位负责人：葛永鹏
核定单位：旭东煤矿通风科
编制日期：二0一四年十一月二十日
旭东煤矿通风能力核定及报告编制人员
目录
第一章矿井通风概况 (5)
第一节通风方式及方法 (5)
第二节井筒数量、及风量 (5)
第三节矿井需要风量、实际风量、有效风量 (5)
第四节采区巷道布置情况 (6)
第五节采区主要进回风量及用风地点分布情况 (6)
第六节矿井瓦斯等级，瓦斯和二氧化碳的绝对、相对涌出量 (7)
第七节主扇型号、电机功率、叶片角度及运行参数、风量、风压、通风阻力、等积孔 (7)
第八节各主扇担负区域 (7)
第二章矿井需要风量计算 (8)
第一节矿井风量计算原则 (8)
第二节矿井需要风量计算 (8)
第三章矿井通风能力计算 (19)
第四章矿井通风能力核定结果 (24)
第五章问题及建议 (24)
旭东煤矿通风能力核定报告
第一章矿井通风概况
第一节通风方式及通风方法
旭东煤矿二采区为斜井开拓，建设已经完成。

通风方式均为中央并列式，通风方法为机械抽出式通风。

采煤工作面采用“U”型通风，掘进工作面采用局部通风机压入式通风。

第二节进、回风井筒数量及风量
目前，矿井二采区共有2个井和1个回风井，进风井为主斜井和副斜井，回风井为回风斜井。

各井的风量分配分别如下：
二采区：进风井（主斜井和副斜井），主斜井断面为12.5m²，风量为1547m³/min，副斜井断面为10.6m²，风量为1710m³/min；回风井（回风斜井），断面为9.6m²，风量为3396 m³/min。

第三节矿井需要风量、实际风量及有效风量
根据计算和现场测定，矿井二采区需要风量为2779.2 m³/min，矿井实际风量为3396 m³/min，矿井有效风量为3092 m³/min。

第四节采区巷道布置情况及专用回风巷布置情况矿井二采区布置有一个回采工作面和两个掘进工作面，回采工作面为221001回采工作面，两道设计断面均为7.2m²，为锚网支护；掘进工作面为221003运输巷和221003回风巷，两巷均为锚网支护。

采掘头面之间实行独立回风，不存在违规串联通风或一段进风一段回风现象。

第五节采区主要进回风量及用风地点分布情况矿井二采区主斜井（进风井）风量为1547 m³/min，副斜井（进风井）
风量为1710 m³/min，回风斜井（回风井）风量为3396 m³/min，现二采区主要用风地点有：221001回采工作面、221003运输巷、221003回风巷、水仓泵房等。

第六节矿井瓦斯等级，瓦斯和二氧化碳的绝对、相对涌出量
根据贵州省能源局文件“黔能源煤炭［2015］10号”《关于对振兴矿等煤矿瓦斯等级鉴定报告进行审批的报告》：旭东煤矿绝对瓦斯涌出量3.47m3/min，相对瓦斯涌出量6.25m3/t，为瓦斯矿井。

旭东煤矿近几年的矿井瓦斯等级鉴定结果表
第七节主扇型号、电机功率、叶片角度及运行参数，
风量、风压、通风阻力、等积孔
二采区主扇型号FBCDZNo22/2*160轴流式风机，一台运行，一台备用,电机功率320KW，叶片角度21.2°，风机风量为3450m³/min，矿井总回风量为3396 m³/min，通风机负压1170（Pa）,矿井等积孔为2.33㎡，主扇实现双电源供电，且风机房专人值班。

第八节各主扇担负区域
一、采区煤层情况
目前，矿井二采区首采煤层为C10煤层，C10、C12、C15煤层煤尘均无爆炸危险性，自燃发火等级均为自燃煤层，二采区可采储量800,3万吨。

二、采区头面布置情况
现二采区布置有一个回采工作面（即221001回采工作面），四个掘进工作面（即221003运输巷、221003回风巷）。

第二章 矿井需要风量计算 第一节 矿井风量计算原则
按照国家《煤矿通风能力核定标准》AQ1056—2008，对旭东煤矿矿井进行通风能力核定。

第二节 矿井需要风量计算
矿井需风量按各采煤、掘进工作面、硐室及其他巷道等用风地点分别进行计算，需风量按下式计算：
()K
Q Q Q Q Q Q ∙++++≥∑∑∑∑∑其他备硐掘采矿 （m ³/min ）
式中：Q 矿—矿井需要风量总和，m ³/min ；
ΣQ 采—采煤工作面实际需要风量的总和，m ³/min ；
ΣQ 掘—掘进工作面实际需要风量的总和，m ³/min ； ΣQ 硐—硐室实际需要风量的总和，m ³/min ；
ΣQ 备—备用工作面实际需要风量的总和，m ³/min ；
ΣQ 其他—除了采、掘、硐室地点以外的其他巷道需风量的总和，m ³/min ；
K —通风需风系数（抽出式K 取1.15～1.20，压入式K 取1.25～1.30）。

取1.2。

一、采煤工作面实际需要风量计算
现需要进行风量核算的采煤工作面只有一个，即221001回采工作面，具体计算为：
1、按气候条件确定需要风量，其计算公式为：
Q采= Q基本∙K采高∙K采面长∙K温（m³/min）
式中：Q采—采煤工作面，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 x工作面控顶距x工作面实际采高x 70%x适宜风速（不小于1.0 m/s）
K采高—回采工作面采高调整系数（见表1-1）
K采面长—回采工作面长度调整系数（见表1-2）
K温—回采工作面温度与对应风速调整系数（见表1-3）
表1-1 K采高—回采工作面采高调整系数
表1-2 K采面长—回采工作面采高调整系数
表1-3 K温—回采工作面温度与对应风速调整系数
所以：Q采=60 X 3.7 X 2.5 X 70% X 1.1X1.1 X 1.0 X 1.0 (m³/min)
=470 (m³/min)
2、按瓦斯涌出量确定需要风量，其计算公式为：
Q采=125∙ q采∙K CH4
式中：q采—采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量取1.3m³/min 125—按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8%的换算系数。

K CH4—采煤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1.5
所以：Q采=125 X 1.3 X 1.5(m³/min)
=243.75(m³/min)
3、按工作面温度选择适宜的风速确定需要风量，其计算公式为：
Q采=60V采∙S采
式中：V采—采煤工作面风速，m/s；
S采—采煤工作面的平均断面积，m²。

所以：Q采=60 x 1.0 x 7.4(m³/min)
=444(m³/min)
4、按回采工作面同时作业人数确定需要风量，其计算公式为：
Q采＞4N
式中：N工作面最多人数，人。

所以:Q采＞4 x 35(m³/min)
＞140(m³/min)
5、按风速进行验算：
60 X 0.25S＜Q采＜60 X 4S
式中：S—工作面平均断面积，m²。

所以：60 X 0.25 X7.4＜444＜60 X 4 X 7.4
111＜470＜1776（符合规程要求）
所以确定工作面需要风量为：470 m³/min。

二、掘进工作面实际需要风量计算
1、按瓦斯涌出量计算，公式为：
Q掘=125∙ q掘∙K CH4
式中：q掘—采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量取0.42m³/min 125—按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8%的换算系数。

K CH4—采煤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1.7
2、按局部通风机实际吸风量计算需要风量：
岩巷掘进：Q掘= Q扇∙I i＋60 X 0.15S
煤巷掘进：Q掘= Q扇∙I i＋60 X 0.25S
式中：Q掘—局部通风机实际吸风量，m³/min；
I i—掘进工作面同时通风的局部通风机台数;
S—工作面断面积，m²。

3、掘进工作面同时作业人数计算需要风量：
Q掘＞4N
式中：N—掘进工作面最多人数。

4、按风速进行验算：
岩巷：60 X 0.15S＜Q岩掘＜60 X4S
煤巷：60 X 0.25S＜Q煤掘＜60 X4S
所以：
A:221003运输巷需要风量：
(1)Q掘=125∙ q掘∙K CH4
=125X0.42X1.7 m³/min
=89.25 m³/min
(2) Q掘= Q扇∙I i＋60 X 0.25S
=450X1＋60X0.25X7.0 m³/min
=555 m³/min
(3) Q掘＞4N
＞4X10 m³/min
＞40 m³/min
(4) 60 X 0.25S＜Q岩掘＜60 X4S
60 X 0.25 X 7.0＜555＜60 X 4 X7.0
105＜555＜1680 m³/min B:221003回风巷需要风量：
(1)Q 掘=125∙ q 掘∙K CH4
=125X0.42X1.7 m ³/min
=89.25 m ³/min
(2) Q 掘= Q 扇∙I i ＋60 X 0.25S =450X1＋60X0.25X7.0 m ³/min =555 m ³/min (3) Q 掘＞4N
＞4X10 m ³/min ＞40 m ³/min
(4) 60 X 0.25S ＜Q 岩掘＜60 X4S
60 X 0.25 X 7.0＜555＜60 X 4 X7.0 105＜555＜1680 m ³/min 二、硐室实际需要风量计算
二采区变电所、水泵房需要风量计算：
t
C W Q p Δ60ρθ3600∑×××××=
机
= 3600×600×0.03/1.2×1×60×6 m ³/min =150 m ³/min 式中：
Q 机—机电硐室需要风量，m ³/min ； ∑W —机电硐室中运转的电机的总功率，kW ；
θ—机电硐室发热系数；
ρ—空气密度，一般取1.2kg/ m³；
Cp—空气的定压比热，一般取1kJ/kg·K；
Δt—机电硐室进、回风流温度差，℃。

表1 机电硐室发热系数（θ）表
表2 井下硐室需要风量统计表
三、其他用风地点实际需要风量计算：
乳化泵站：
按瓦斯涌出量计算: 无瓦斯涌出
按风速验算：Q其i＞60*X0.15S
Q其i＞60X0.15X6.7 m³/min
Q其i＞60.3 m³/min
表3 其他用风巷道需要风量统计表
四、矿井实际需要风量计算：
()K
Q Q Q Q Q Q ∙++++≥∑∑∑∑∑其他备硐掘采矿 （m ³/min ）
式中：Q 矿—矿井需要风量总和，m ³/min ；
ΣQ 采—采煤工作面实际需要风量的总和，0 m ³/min ；
ΣQ 掘—掘进工作面实际需要风量的总和，2166 m ³/min ； ΣQ 硐—硐室实际需要风量的总和，150m ³/min ；
ΣQ 备—备用工作面实际需要风量的总和，0 m ³/min ； ΣQ 其他—除了采、掘、硐室地点以外的其他巷道需风量的总和，0
m ³/min ；
K —通风需风系数（抽出式K 取1.15～1.20，压入式K 取1.25～1.30）。

取1.2。

Q 矿≥（2166+150）X 1.2 ≥2779.2 m ³/min
第三章 矿井通风能力计算
依照《通风能力核定办法》计算矿井通风能力如下：
（1）采掘比的确定：
根据2012年～2013年实际采掘工作面个数统计计算，合理采掘比为1：2。

（2）采掘工作面布置
矿井按1：2的采掘比，布置1个回采工作面和2个掘进工作面，满足接续需要。

一、采煤工作面年产量计算
按照矿井可布置1个采煤工作面正常生产条件下的年产量进行计算（万t/a）。

根据公式： A采= 330×10－4×lci×hci×rci×bci×Cci
式中：A采—采煤工作面年产量，万吨每年；
lci—采煤工作面平均长度，m；
hci—采煤工作面煤层平均采高，m；
rci—采煤工作面的原煤视密度，t/m3；
bci—采煤工作面平均日推进度，m/d；
Cci—采煤工作面回采率，%，按矿井设计规范和实际回采率选取小值；
221001采面年产量（C10煤层）：
A采=330×10－4×95×2.3×1.5×3×85%
=24.7（万t/a）
所以，采煤工作面通风能为：
采煤工作面通风能力计算表
二、掘进工作面年产量计算
按照矿井2个掘进工作面正常生产条件下的年进尺换算成煤的年产量（万t/a）。

根据公式： A hi= 330×10－4×S hi×r hi×b hi ×2
式中：A hi—掘进工作面年产量，万吨每年；
S hi—掘进工作面纯煤面积，㎡；
r hi—掘进工作面的原煤视密度，t/m³；
b hi—掘进工作面平均日推进度，m/d；
A hi=330×10－4×7.0×1.5×6×2
=4.0（万t/a）
三、矿井通风能力核定
A＝∑A采＋∑A掘
＝27.58＋4.0
＝31.58（万t/a）
式中：
A—矿井通风能力，（万t/a）
∑A采—回采工作面正常生产条件下的年产量（万t/a）
∑A掘—煤巷掘进工作面正常生产条件下的年进尺换算成煤的产量（万t/a）。

根据以上计算，并结合能力核定下靠原则，2015年矿井通风能力核定为31.58万t/a。

第四章矿井通风能力验证
一、矿井通风动力验证
矿井二采区主扇型号FBCDZNo22/2*160轴流式风机，一台运行，一台备用,电机功率320KW，叶片角度21.2°，风机风量为3450m³/min，矿井总回风量为3396 m³/min，通风机负压1170（Pa）,矿井等积孔为2.33㎡。

风机实际运行工况点处于通风机的合理工作范围内，矿井各用风地点的风流方向稳定，风量满足要求，井巷风速满足要求。

这说明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。

能够满足目前矿井生产安全的需要。

旭东煤矿二采区总回风量为3396㎡，等积孔2.33㎡，说明通风网络符合《煤矿安全规程》规定，采掘工作面通风系统完善、合理；不存在不符合有关规定的串联通风、扩散通风、采空区通风等地点。

通风网络能力能够满足生产安全的要求。

三、矿井用风地点有效风量验证
根据计算和现场测定，矿井二采区需要风量为2779.2 m³/min，矿井实际风量为3396 m³/min，矿井有效风量3350m3/min，通风阻力1670Pa，矿井等积孔为2.33 m2。

各用风地点的有效风量验证按照风量、温度、风速分别进行验证，其验证结果详见表6。

经验证该矿井现用风地点的实际配风风量、风速、温度均满足要求。

井巷中的风速、温度全部符合《煤矿安全规程》的有关规定。

能够满足目前矿井生产安全的需要。

表6 各用风地点有效风量验证表
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过瓦斯超限现象，矿井通风能力满足稀释排放放瓦斯的需要。

详见表7。

表7 矿井瓦斯监测系统采掘工作面监测数据
第四章矿通风能力核定结果
旭东煤矿属于瓦斯矿井，通风系统稳定可靠，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31.58万t/a。

第五章问题与建议
随着矿井采掘活动不断延深，瓦斯问题将不可避免的会成为制约矿井安全、高效生产的主要因素。

因此，在瓦斯治理工程方面要超前考虑，同时加大科技攻关力度，不断研发和引进新技术、新工艺、新设备。

为矿井
安全、高效生产提供技术支持。