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”s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20##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，太原东山王封煤业有限责任公司通风能力为60万吨/年 。

第二章  矿井基本概况

第一节 矿井概况

王封煤矿位于西山煤田杜儿坪一西铭勘探区北部，其地理座标为：东经112°19′15″一112°21′20″，北纬37°52′50″—37°53′40″。

井田位于太原市万柏林区王封村西侧，东距太原市区约25km，距太古公路4km，距太原西站风声河发煤站仅13km，交通十分方便。

第二节 矿井生产现状

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。

矿井采用斜井开拓方式，全矿有2个进风井，分别为副井、主井；回风井一个。

第三节 通风系统情况

（一）通风方式、方法

根据井田开拓部署，矿井采用中央分列式的通风方式，主、副斜井进风，专用回风斜井回风。主扇的工作方式采用抽出式。

（二）主通风机运行参数

矿井配备一台主扇，回风井配备型号为FBCDZ—6-NO19A/2×110轴流式扇风机两台。其中一台使用，另一台备用；

风压495—31410Pa； 4560—2490 m³／min。

（三）矿井需要风量、实际风量、有效风量

矿井计划风量3960m³/min，实际进风量4158m³/min，总回风量为4185m³/min，有效量3624m³/min。

根据《太原东山王封煤业有限公司矿井通风阻力测定报告》，矿井副井通风阻力477.51Pa，矿井主井通风阻力1667.66Pa；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№6.0/2×11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200～350 m³/min，全压220～2950Pa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6处独立通风硐室，分别为中央变电、水泵房、爆破材料发放硐室和永久避难硐室、采区水仓、消防材料库。

（四）瓦斯、煤尘爆炸性及煤的自燃倾向性

据矿井20##年瓦斯等级鉴定结果:矿井相对瓦斯涌出量：5.78m³/t，绝对瓦斯涌出量：0.24 m³/min，属低瓦斯矿井。根据山西省煤炭工业厅综合测试中心提供的煤层煤样检验报告，矿井开采煤层的煤尘有爆炸性，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、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：

一个采煤工作面，两个掘进工作面（运输下山、回风下山），6个独立配风硐室（中央变电所、水泵房、采区水仓、爆破材料发放硐室、永久避难硐室、消防材料库）。

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。

1、按井下同时工作的最多人数所需风量计算

Q_kj＝4NK＝4×120×1.25＝600(m³/min)＝10m³/s

式中：4──每人每分钟供风标准m³/min，人；

N──井下同时工作的最多人数，120人(交接班)；

K──矿井通风系数，取1.25。

2、按采煤工作面、掘进工作面、硐室及其它地点实际需要风量的总和进行计算

  Q＝(ΣQ_采+ΣQ_备+ΣQ_掘+ΣQ_硐+ΣQ_其它)×K_矿通

式中：∑Q_采——采煤工作面实际需要风量的总和；

∑Q_备——备用工作面实际需要风量的总和，取0.5ΣQ_采；

∑Q_掘——掘进工作面实际需要风量的总和；

∑Q_硐——硐室实际需要风量的总和；

∑Q_其它——其它井巷需要进行通风的风量总和；

K_矿通——矿井通风系数，取1.2。

(1)9号煤层采煤工作面实际需要风量的计算

①按照工作面的气象条件确定需要风量，其计算公式为：

Q_采＝Q_基本×K_采高×K_采面长×K_温

式中：

Q_采—采煤工作面需要风量，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×工作面平均控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速（不小于1.0m/s）

    工作面最大控顶距5.62m，最大控顶距5.02m，平均控顶距为5.32m。

则

Q_基本=60×5.32×2.94×70%×1.0=656.91 m³/ min =10.95 m³/ s

K_采高—回采工作面采高调整系数，取1.2；

K_采面长—回采工作面长度调整系数，取1.0；

K_温—回采工作面温度与对应风速调整系数，取1.0；

Q_采＝10.95×1.2×1.0×1.0=13.14m³/s

②按瓦斯涌出量计算

Q_采=100×q_采×K_c

式中：q_采──9号煤采煤工作面绝对瓦斯涌出量；

      K_c──采煤工作面瓦斯涌出量不均匀的风量备用系数，取1.4。

矿井瓦斯相对涌出量为2.37m³/t.d，则回采工作面瓦斯绝对涌出量按下式计算：

    q_c=(回采工作面日产量×瓦斯相对涌出量)/(60×工作面生产时间)

式中：q_c──工作面瓦斯绝对涌出量，m³/min；

9号煤层回采工作面日产量按2180t考虑：

则q_c＝2180×2.37÷(60×24)＝3.59m³/min；

Q_采=100×3.59×1.4=502.6m³/min =8.38m³/s

③按工作面温度选择适宜的风速进行计算：

Q_采=60×V_c×S_c×K_i

式中  V_c──与计算工作面的温度相对应的风速，取1.0m/s；

S_c──工作面的平均断面积，为15.64m²；

K_i──工作面长度系数，取1.0

Q_采=60×1.0×15.64×1.0=810m³/min=15.64m³/s

④按人数计算

Q_采=4×N

式中  N—采煤工作面内同时工作的最多人数，为30人；

Q_采=4×30=120m³/min=2.0m³/s

经计算，按回采工作面温度计算的风量最大，故回采工作面风量取最大值：

Q_采=15.64m³/s。

9号煤备用工作面的风量取回采工作面风量的一半，则Q_备=7.82m³/s。

⑤按风速进行验算

采用最低风速验算：Q_采≥0.25×S_采大=0.25×16.52 =4.13 m³/s

采用最高风速验算：Q_采≤4.0×S_采小=4.0×14.76=59.0 m³/s

满足风速要求。

(2)9号煤层掘进工作面实际需要风量的计算

①按瓦斯涌出量计算：

Q_掘＝100×q_掘×k_d

式中：q_掘──掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m³/min；

k_d──掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数，取K_j＝1.6；

一个掘进面日出煤按109t计算，则

q_掘＝109×2.37÷(60×24)＝0.18m³/min；

Q_掘＝100×q_掘×K_j＝100×0.18×1.6＝28.8m³/min＝0.48m³/s

②按人数计算

Q_掘＝4N

式中：N──掘进工作面内同时工作的最多人数，15人。

Q_掘＝4×15＝60m³/min＝1.0 m³/s

③每个掘进工作面配备一台FBD№5.0/2×7.5型局部扇风机，其风量300-180m³/min，本设计取300m³/min。为保证局部扇风机吸入口至掘进工作面回风道口之间的最低风速为0.15m/s，断面最大的掘进工作面配风量按下式计算：

Q_掘＝Q_局I+60×0.15S_掘

式中：Q_局──局部通风机吸风量，m³/min；

I ──局部通风机的台数，I＝1；

S_掘──掘进工作面巷道过风断面，平均S_掘＝12.0m²。

Q_掘=300+0.15×60×12=408m³/min=6.8m³/s

经计算，按局扇的实际吸风量计算的风量最大，故9号煤掘进工作面风量取最大值：

Q_掘=6.8m³/s

本次9号煤设计掘进工作面2个，每个工作面配风量6.8m³/s。则：∑Q_掘＝13.6m³/s；

考虑到矿井采掘接替时掘进巷道停掘不停风的原则，9号煤考虑一个接替掘进工作面，Q_备掘=6.8m³/s

④按风速进行验算

采用最低风速验算：Q_掘≥0.25×S_采大=0.25×12.0 =3.0 m³/s

采用最高风速验算：Q_掘≤4.0×S_采小=4.0×12.0=48.0 m³/s

满足风速要求。

 (3) 硐室需要风量

火药库、消防材料库所需风量均取1.5m³/s，后期采区变电所取2m³/s ，则

Q_硐＝5m³/s。

(4)其他需风量

其他用风地点包括大巷和硐室之间的联络巷以及巷道维护风量。

ΣQ_其它=6m³/s  （考虑8、9号煤层距离很近，漏风大）

根据以上两种计算方法，取其最大者，故确定矿井总风量为：

Q=(ΣQ_采+ΣQ_备+ΣQ_掘+ΣQ_硐+ΣQ_其它)×K_矿通

  =（15.64+7.82+13.6+6.8+5+6）×1.2

=65.83 m³/s, 取66 m³/s

根据各用风地点需风量和各井筒净断面积，确定各井筒进、回风量分别为主斜井进风量 30m³/s；副斜井进风量36m³/s，回风斜井回风量66m³/s。

3、风量分配

    将矿井总风量分配到井下各用风地点：

    回采工作面：18 m³/s；

    掘进工作面（2个）：8×2＝16 m³/s；

火药库：2 m³/s；

消防材料库：2 m³/s；

后期采区变电所：2 m³/s；

备用工作面（搬家倒面时配风）：8 m³/s；

其它用风地点：18 m³/s。

 

第四章  矿井通风能力计算

第一节  计算公式

矿井总进风量为3960m³/min，矿井可安排1个回采工作面， 2个掘进工作面。

根据AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》5.3条，采用“由里向外核算法”，公式如下：

式中  p——矿井通风能力，万t/年；

p_ci——第i个采煤工作面正常生产条件下的年产量，万t/年；

p_hj——第j个掘进工作面正常掘进条件下的年进尺换算成煤的产量，万t/年；

m——采煤工作面的数量，个；

n——掘进工作面的数量，个。

第二节  参数选取

各采掘工作面特征见表4-2-1~4-2-3。

表4-2-1  放顶煤工作面特征表

表4-2-2  煤巷掘进工作面特征表

 

第三节  能力计算

1.采煤工作面年产量

A_ci=300×10^-4×l_ci×h_ci×r_ci×b_ci×c_ci×n_ci

式中：

l_ci－第i个回采工作面平均长度；

h_ci－第i个回采工作面煤层平均采高;

r_ci－第i个回采工作面原煤视密度；

b_ci－第i个回采工作面平均日推进度；

c_ci－第i个回采工作面回采率；

n_ci－第i个回采工作面正规循环率；

300－年工作天数。

2.单个掘进工作面年产量

A_hi= 300×10^-4×s_hi×r_hi×b_hi

s_hi－第i个掘进工作面巷道纯煤面积，

r_hi－第i个掘进工作面原煤视密度；

b_hi－第i个掘进工作面平均日进度；

300－年工作天数。

根据上面的公式及参数选取，各采掘工作面生产能力计算如下：

回采工作面的年产量为：

ΣA_ci =3×300×10^-4×30×8×1.34×2.4×0.8×0.8

=55.4万吨/年

煤巷掘进工作面的年产量为：

ΣA_h1= 3× 330×10^-4×s_h2×r_h2×b_h2=300×10^^-4×5.3×1.34×6=4.6万吨/年

矿井通风能力P=ΣA_ci+ΣA_hi=55.4+4.6=60万吨/年

第五章  矿井通风能力验证

第一节  矿井通风动力验证

矿井回风井各配备二台主扇，回风井配备型号为FBCDZNO19/2×110轴流式扇风机一台，其中一台使用，另一台备用。

根据太原东山王封煤业有有限公司20##年10月提供的《测定报告》，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。

第二节  矿井通风网络能力验证

根据太原市名仕达煤炭设计有限公司提供的《太原东山王封煤业有限公司矿井通风阻力测定》结果：证明通风难易程度为容易。

全矿井属通风难易程度容易矿井。通风网络分配合理且与风量相匹配。

第三节  矿井用风地点有效风量验证

经验证矿井现用风地点的实际配风风量、风速、温度均满足要求，详见表5-3-1.

第四节  矿井稀释瓦斯能力验证

矿井绝对瓦斯涌出量为0.24 m³/min，矿井总供风量为3960m³/min，则此时矿井瓦斯浓度为7.74/3629.6=0.006%，符合《煤矿安全规程》（2011版）要求。另外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瓦斯超限现象。详见表5-4-1。

第六章  煤矿通风能力核定结果

矿井属于低瓦斯矿井，没有不合理的通风系统，也不存在串联通风、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60万吨/年 。

各用风地点实测有效风量统计表

表5-3-1

瓦斯检查地点瓦斯浓度一览表

表5-4-1

 

第七章   问题与建议

1．矿井井下存在着漏风现象，应采取如下措施：

a)应加强通风设施的管理，对于密闭、风桥、风窗、风门等要专人管理，定期维护，减少漏风;

b)回采工作面放顶要均匀严实，遇到顶板完整性较好、硬度较高而可能造成大面积悬顶的情况，要采取措施保证顶板顺利跨落；

c)回采工作面上隅角与下隅角是产生漏风的关键部位，确保两巷全部跨落。

2、矿井为高瓦斯矿井，对矿井瓦斯浓度达到抽采条件的区域，应及时进行瓦斯抽放工作，保证安全生产。

3、及时清理巷道内的浮煤浮尘，并确保喷雾降尘设施的良好运行。

4、加强矿井及采区回风巷道的检查维护，确保巷道完整，减少通风阻力，确保回风畅通。

对本核定报告编制

编制人员： 薛海军

对本报告审批

审批人员及部门            签字             日期

总 工  程 师：                           年   月   日

总   经   理：                           年   月   日

基建副总经理:                            年   月   日

安全副总经理：                           年   月   日

机电副总经理：                           年   月   日

总经理助理：                             年   月   日

通   风   部：                           年   月   日

机   电   部：                           年   月   日

技   术   部：                           年   月   日

调度指挥中心：                           年   月   日

目  录

第一章  概  述.... 1

第一节  核定工作的简要过程... 1

第二节  核定依据的主要法律、法规、规范和技术标准... 1

第三节  最终确定的煤矿核定通风能力... 2

第二章  矿井基本概况.... 3

第一节 矿井概况... 3

第二节 矿井生产现状... 3

第三节 通风系统情况... 3

第三章   矿井需要风量计算.... 5

第一节  矿井需要风量的计算原则... 5

第二节  矿井需要风量计算方法... 5

第四章  矿井通风能力计算.... 11

第一节  计算公式... 11

第二节  参数选取... 12

第三节  能力计算... 12

第五章  矿井通风能力验证.... 14

第一节  矿井通风动力验证... 14

第二节  矿井通风网络能力验证... 14

第三节  矿井用风地点有效风量验证... 14

第四节  矿井稀释瓦斯能力验证... 14

第六章  煤矿通风能力核定结果.... 15

第七章   问题与建议.... 16

附   图

1、矿井通风系统图。

2、主通风机曲线图。

太原东山王封煤业有限公司

20##年矿井通风能力核定报告

20##年11月

图4-6-1  扇风机FBCDZ-6-№19A性能曲线图

图4-6-2  扇风机FBCDZ-6-№19A反风曲线图