朱仙庄 通风系统能力核定

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第八节通风系统能力核定一、矿井通风概况㈠基本情况矿井走向长9km，倾斜宽1.5～5.8km，面积约23.7km2；矿井设计采用立井多水平底板岩石大巷分区石门上、下山开拓方式，走向长壁顶板全部垮落法采煤；主要可采煤层3层，至上而下分别为7、8、10层。井田共设计分为两个水平，一水平标高-435m，二水平标高-680m，回风水平标高为-275m。矿井于1983年4月25日投产，矿井原设计能力为120万t/a，扩建后能力为180万t/a，2006年核定通风能力为266万t/a。㈡通风概况1、通风方式、方法矿井通风方式为混合式，采用抽出式通风方法。2、进、回风井筒数量及风量矿井共有五个进、回风井筒，均为立井，三个进风井分别为主井、副井和南二进风井，两个回风井分别为西风井和南二回风井。各风井特征如下：主井井筒直径5.5m，净面积23.8m2；付井井筒直径6.5m，净面积33.2m2；南二进风井井筒直径6m，净面积28.3m2；西风井井筒直径6m，净面积28.3m2；南二回风井井筒直径6m，净面积28.3m2。主井进风量为2969m3/min；副井进风量为4453m3/min；南二风井进风量为10880m3/min；西风井总回风量为8134m3/min；南二风井总回风量11740m3/min。3、矿井需要风量、实际风量、有效风量矿井需要风量为17508m3/min,实际进风量为18302m3/min，有效风量为16110m3/min。4、主通风设备及运行参数，风量，风压，等积孔 西风井系统：安装2台K4-73-02No28F离心扇风机，电机型号为YR1250-12/1430，额定功率为1250kW，最大通风流程7090m，风机总排风量为8486m3/min，负压为2950Pa（闸门控风），等积孔2.97m2。南二风井系统：安装2台FBBCZNO32/355×2型轴流式风机，电机型号为YBF630S2-10型，额定功率为2×355kW。目前风机叶片角度为0度，最大通风流程为8790m，风机总排风量为12250m3/min，负压为1450Pa，等积孔6.11m2。主要通风设备及运行参数见表1。表1主要通风设备及运行参数一览表风井名称风机型号电机容量KW风量m3/min风压Pa通风阻力Pa等积孔m2备注西风井K4-73-02No28F12508486295030282.97南二风井FBDCZ№32/355×2355×212250145018436.11矿井总等积孔为8.68m2。5、分区通风情况矿井严格按照“以风定产”进行风量分配，主要用风地点风量、风速都符合《规程》要求，采区内部实行分区式通风，各采区均有专用回风巷，无不合理的串联通风。目前各风井系统担负的采区、采掘工作面数量情况为:西风井系统服务Ⅱ86采区、86采区，两个采煤工作面、1个备用工作面、3个掘进工作面，10个硐室供风。南二风井系统服务87采区、Ⅱ3和Ⅱ5开拓采区，共2个采煤工作面，1个备用工作面、13个掘进工作面、6个硐室供风。㈢矿井瓦斯及抽采系统1、矿井瓦斯鉴定等级为煤与瓦斯突出矿井。2008年矿井瓦斯等级鉴定为绝对瓦斯涌出量为40.32m3/min，相对瓦斯涌出量为 10.47m3/T.D;绝对二氧化碳涌出量为7.55m3/min，相对二氧化碳涌出量为1.96m3/T.D;矿井目前只采8煤层，所以矿井瓦斯绝大部分为8煤层涌出。2、矿井现有4套瓦斯抽排系统，其中地面2套永久抽放系统，井下2套移动式抽放系统。⑴地面永久抽放系统大井地面永久抽放系统泵站内安装两台纳西姆公司生产的2BE3420水环式真空泵，配备功率132kW的防爆电机,以及其它的相关电控配套设备、水处理设备、附属安全装置、监控装置及瓦斯抽放流量装置。抽放泵额定流量120m3/min。2009年3月新增南二风井地面瓦斯抽放系统，泵站内安装两台扬州长江水泵有限公司生产地2BEY62水环式真空泵，配备功率400kW的防爆电机，以及其它的相关电控配套设备、水处理设备、附属安全装置、监控装置及瓦斯抽放流量装置。抽放泵额定流量350m3/min。⑵移动式抽放系统五采区有1套移动式抽放系统，移动泵站安装2BE1353水环式真空泵，配备160kW的防爆电机,以及其它的相关电控配套设备、附属安全装置、监控装置及瓦斯抽放计量装置。抽放泵额定流量80m3/min。Ⅱ86采区安装1套移动式抽放系统，泵站安装的2BE1353水环式真空泵，配备160kW的防爆电机,以及其它的相关电控配套设备、附属安全装置、监控装置及瓦斯抽放计量装置。抽放泵额定流量80m3/min。主要抽放Ⅱ863工作面上隅角采空区瓦斯。3、目前南二地面瓦斯抽放系统，抽放地点为Ⅱ831、Ⅱ832瓦斯抽放巷、Ⅱ3回风平巷及Ⅱ863综放面，对Ⅱ 831、II832瓦斯抽放巷、II3回风平巷已施工的底板穿层全部合茬进行预抽。II863综放面采取了“高位长钻孔抽放、顺层钻孔抽放、老塘埋管抽放”相结合的立体抽放布局进行抽放。各抽放地点均安装了瓦斯自动计量装置。现抽放系统运行稳定，1-8月份瓦斯抽放量595.40万m3，能够满足应抽尽抽的需要。㈣安全监控系统更新了KJ90NB矿井安全监控系统，目前安装使用各类分站29台，各类传感器使用206台，满足《煤矿安全监测系统及监测仪器使用管理规范》及AQ1029-2006行业标准要求，井下各工作地点各类传感器配备齐全，实现了所有采掘头面瓦斯连续实时监测，断电功能灵敏可靠。风机在线监测及瓦斯抽放计量监控子系统使用正常。井下现安装了4套瓦斯抽放计量装置，对管道流量、瓦斯浓度、负压、温度等参数进行监控，系统运行稳定。㈤矿井防尘及防火系统1、矿井主采煤层为8煤、10煤，煤尘具有爆炸危险性。目前矿井的防尘供水系统分别为西风井系统和南二风井系统，井下的防尘管路全部实现联网，防尘供水系统健全，供水充足，水压符合要求。防尘设施安装齐全、及时、使用灵敏可靠，防尘供水主干管的管径不小于4寸，阶段巷道支管的管径不小于2寸，回采工作面和综掘工作面的供水管径不小于2寸。采煤工作面及大断面煤巷掘进工作面应用煤壁浅孔动压注水，坚持逢采必注，不注不采，做到了粉尘的超前治理，确保了注水效果，消除煤尘飞扬，保证了安全生产。2、矿井8煤、10煤层为一级自然发火，发火时间为1-3个月，矿井以治理内因火灾为主，制定了防治自然发火各项制度，编制了矿井及采区综合防治自然发火设计、安全技术措施。一是健全了灌浆系统，目前矿井使用的灌浆站为南二风井（30m3 ）和西风井灌浆站（40m3），灌浆管路遍布井下各采区，对于工作面回采期间和收作后及时进行灌浆防灭火；二是加大内因火灾的预测预报，对于重点工作面和重点防火地点采用现场检查和取样化验相结合，采煤工作面用上隅角预埋束管及探管取样化验，并利用CO传感器、CO便携仪和地面色谱化验装备，随时掌握井下防火动态；三是落实防火的各项制度和措施，实行了防火墙的定期检查制度、工作面收作和过眼封闭制度、相关防火的各种文件等。防火措施有注氮、注胶（或高分子材料）、采空区和巷道冒高封堵、均压以及灌浆及灌注三相泡沫等，并对工作面回采结束后及时封闭，严格按照密闭墙封闭安全技术措施要求进行施工，确保封闭质量。多年来消除了煤层自然发火隐患，矿井采掘工作面未发现自然发火征兆和高温点。二、矿井通风能力计算过程及结果按照国家AQ1056-2008标准《煤矿通风能力核定标准》，采用由里向外核算法进行矿井通风能力的核定，矿井需要风量计算如下:朱仙庄矿有二个风井系统，按每一个风井系统担负区域分别进行能力核定，矿井通风能力为每一风井系统通风能力之和。㈠矿井需要风量计算1、西风井系统西风井系统井下各用风地点需风量计算：Q西风井=(∑Q采+∑Q掘+∑Q备+∑Q硐+∑Q其它)×K通（m3/min）式中:∑Q采——采煤工作面实际需要风量的总和；∑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备——备用工作面实际需要风量的总和；∑Q其它——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其它巷道需风量的总和； K通——矿井通风系数（抽出式取1.15～1.2，压入式取1.25～1.3，取1.2。⑴采煤工作面需要风量计算:∑Q采=Q采1+Q采2+Q采3+…+Q采n（m3/min）计算中使用中的符号含义为：Q采——回采工作面实际需要风量；q采——回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量；KCH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数。各采煤工作面需要风量核算见表2。西风井正常生产时，共有2个采煤工作面，所以∑Q采=Q采1+Q采2=785.4+1116=1901.4（m3/min）表2采煤工作面需要风量计算表工作面名称按瓦斯涌出量Q采=100×q采×KCH4按二氧化碳涌出量计算Qf=67·qhc·kh按气象条件计算Q采=60×70%×Vf×Sf×kh×k1按同时作业人数计算Q采＞4×N按风速进行验算15S＜Q采＜240S确定需要风量m3/min865-2（s）面Q采=100×2.6×1.6=41667×0.29×1.5=29.1560×0.7×1.5×9.4×1.1×1.2=781.7Q采＞4×60=240116＜785.4＜1848785Ⅱ863面Q采=100×6.2×1.6=99267×0.51×1.5=51.2560×0.7×1.5×11×1.2×1.2=997.9Q采＞4×60=240129＜992＜20641000合计2个工作面,需风量为1785m3/min说明：Q采——回采工作面实际需要风量；q采——回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量；kh——采煤工作面采高调整系数；k1——采煤工作面长度调整系数；KCH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数；qc——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量；kc——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数；V采——采煤工作面风速；67——按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不超过1.5%的换算系数；S采—采煤工作面的平均断面积；Nf——采煤工作面同时工作的最多人数；S——工作面平均断面积； Sb——验算采煤工作面最小风速的最大断面积；Sf——验算采煤工作面最大风速的最小断面积。工作面均未使用炸药，不参与需风量计算。⑵掘进工作面实际需要风量计算:根据实际总需风量按中央风井各独立通风掘进工作面实际需风量综合计算：∑Q掘=Q掘1+Q掘2+Q掘3+…+Q掘n（m3/min）Q掘1、Q掘2、…、Q掘n——各独立通风掘进工作面的实际需风量。各掘进工作面的需风量核算见表3。西风井正常生产时，共有3个掘进工作面，需风量为:∑Q掘=Q掘1+Q掘2+Q掘3=665+650+458=1773（m3/min）表3掘进工作面需要风量计算表工作面名称局部扇风机功率按瓦斯涌出量Q掘=100×q掘×K掘通按二氧化碳涌出量计算Qf=67·qhc·khc按炸药量计算Qhf≥10Ahf按局部通风机实际吸风量计算Q岩掘=Q扇×Ii+9SQ每掘=Q扇×Ii+15S按同时作业人数计算Q掘＞4×N按风速进行验算15S＜Q煤掘＜240S9S＜Q岩掘＜240S确定需要风量m3/minⅡ863超前机巷2×30KWQ掘=100×2.2×1.6=35267×0.07×1.5=7.0410×8=80Q煤掘=500+15×11≈665Q掘＞4×25=100169.5＜665＜2712665Ⅱ863超前风巷2×30KWQ掘=100×2.1×1.6=33667×0.07×1.5=7.0410×8=80Q煤掘=500+15×10≈650Q掘＞4×25=100169.5＜650＜2712650主暗斜井2×15KWQ掘=100×0.6×1.5=9067×0.06×1.5=6.0310×30=300Q岩掘=350+9×12=458Q掘＞4×25=100108＜458＜2880458共3个掘进工作面，需风量1773m3/min。说明：qhg——掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量；Khg——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数；100——掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数；qhc——掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量； 67——掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不超过1.5%的换算系数；Ahf——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量Qaf——局部通风机实际吸风量；I——掘进工作面同时通风的局部通风机台数；0.15——无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速；0.25——有瓦斯涌出的岩巷，半煤巷和煤巷允许的最低风速；Shd——局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积；Nhf——掘进工作面同时工作的最多人数；Shf——掘进工作面巷道的净断面。⑶备采工作面需要风量计算:∑Q备=Q备1+Q备2+Q备3+…+Q备n（m3/min）计算中使用中的符号含义为：Q备——回采工作面实际需要风量；q备——回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量；KCH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数。各备采工作面需要风量核算见表4。西风井系统正常生产时，共有1个备用工作面，所以∑Q备=Q备1=463（m3/min）表4备用工作面需要风量计算表工作面名称按瓦斯涌出量Q采=100×q采×KCH4按二氧化碳涌出量计算Qf=67·qhc·kh按气象条件计算Q采=60×70%×Vf×Sf×kh×k1按同时作业人数计算Q采＞4×N按风速进行验算15S＜Q采＜240S确定需要风量m3/min861-4（备采面）Q采=100×1.7×1.8=30667×0.20×1.5=20.160×0.7×1.2×7.6×1.1×1.1=463Q采＞4×60=240116＜463.4＜1848463合计一个备用面,需风量为463m3/min说明：Q采——回采工作面实际需要风量；q采——回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量；kh——采煤工作面采高调整系数；k1——采煤工作面长度调整系数；KCH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数；qc——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量；kc——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数；V采——采煤工作面风速；67——按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不超过1.5%的换算系数；S采—采煤工作面的平均断面积； Nf——采煤工作面同时工作的最多人数；S——工作面平均断面积。Sb——验算采煤工作面最小风速的最大断面积；Sf——验算采煤工作面最大风速的最小断面积。备用工作面未使用炸药，不参与需风量计算。⑷井下硐室需要风量计算:∑Q硐=Q硐1+Q硐2+Q硐3+…+Q硐n(m3/min)式中：∑Q硐——所有独立通风硐室风量总和；Q硐1、Q硐2、Q硐3、…、Q硐n——不同独立供风硐室风量。西风井系统内共有独立通风峒室10个，在保证峒室温度和有害气体浓度符合《规程》规定的前提下，按《淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则》配风。西风井系统井下硐室需风量核算如表5～6。表5二采炸药库需风量项目需要风量计算需要风量单位按每h4次换气量计算Q库=4V/60=0.07V=0.07×3140=219.8220m3/min说明Q库--井下爆炸材料库需要风量；V—井下爆炸材料库的体积。表6硐室需风量地点配风标准需要风量单位四采底大巷变电所淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则60m3/minⅡ84车房淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则80m3/minⅡ84泵房淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则120m3/minⅡ86上部变电所淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则80m3/min-290车房淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则80m3/min86斜车房淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则80m3/min861变电所淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则60m3/min863变电所淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则60m3/min二采充电室根据实际供风400m3/min根据以上核算,硐室总需风量为：∑Q硐=Q硐1+Q硐2+…+Q硐10=220+60+80+120+80+80+80+60+60+400 =1240（m3/min）(5)其它巷道需风量的计算其它巷道的需要风量应按西风井系统各个其它巷道需要风量的总和计算：∑Q其它=Q其1+Q其2+Q其3+…+Q其n其它井巷实际需风量核算见下表7。表7其它井巷的实际需风量核算一览表地点按其风速验算最后确定需风量单位二采主皮带机巷Q其i＞9×12=108120m3/minⅡ865集中巷Q其I＞9×12=108120m3/minⅡ867集中巷Q其I＞9×12=108120m3/min861岩轨巷Q其I＞9×7=6370m3/min864岩轨巷Q其I＞9×8=7280m3/min861运输上山Q其I＞9×8=7280m3/min说明:以上独立通风巷道均为岩石巷道，无瓦斯涌出，故只按风速验证。根据以上核算,其它巷道实际需要风量为:∑Q其它=Q其1+Q其2+Q其3+…+Q其6=120+120+120+70+80+80=590（m3/min）西风井系统需要风量计算:Q西风井需=（∑Q采+∑Q掘+∑Q备+∑Q硐+∑Q其他）×K矿通=（1785+1773+463+1240+590）×1.2=5851×1.2=7021（m3/min）通过以上计算，西风井系统布置2个回采工作面、1个备用工作面、3个掘进工作面、10个硐室和6处其它地点用风时，系统的总需要风量为7021m3/min。2、南二风井系统南二风井系统井下各用风地点需风量计算：Q南二风井=(∑Q采+∑Q掘+∑Q备+∑Q硐+∑Q其它)×K通（m3/min）式中:∑Q采——采煤工作面实际需要风量的总和；∑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备——备用工作面实际需要风量的总和；∑Q其它——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其它巷道需风量的总和；K通——矿井通风系数（抽出式取1.15～1.2，压入式取1.25～1.3），取1.2。(1)采煤工作面需要风量计算:∑Q采=Q采1+Q采2+Q采3+…+Q采n（m3/min）计算中使用中的符号含义为：Q采——回采工作面实际需要风量；q采——回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量；KCH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数。根据矿井生产接替安排，南二风井系统共有2个采煤工作面同时生产（1个综放工作面，1个综采工作面）。所以∑Q采=Q采1+Q采2=881+545=1426（m3/min）各采煤工作面需要风量核算见表8。表8采煤工作面需要风量计算表工作面名称按瓦斯涌出量Q采=100×q采×KCH4按二氧化碳涌出量计算Qf=67·qhc·kh按气象条件计算Q采=60×70%×Vf×Sf×kh×k1按同时作业人数计算Q采＞4×N按风速进行验算15S＜Q采＜240S确定需要风量m3/min871综放工作面Q采=100×4×1.6=64067×1.05×1.5=105.560×0.7×1.5×9.5×1.2×1.2=879.98Q采＞4×60=240116＜880.98＜1848881II1034综采面Q采=100×3×1.6=48067×0.55×1.5=55.2860×0.7×1.2×9×1.2×1.2=544.3Q采＞4×60=240116＜544.3＜1848545合计2个生产面,总需风量为1426m3/min说明：Q采——回采工作面实际需要风量；q采——回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量；kh——采煤工作面采高调整系数；k1——采煤工作面长度调整系数；KCH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数；qc——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量；kc——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数； V采——采煤工作面风速；67——按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不超过1.5%的换算系数；S采—采煤工作面的平均断面积；Nf——采煤工作面同时工作的最多人数；S——工作面平均断面积；Sb——验算采煤工作面最小风速的最大断面积；Sf——验算采煤工作面最大风速的最小断面积。工作面均未使用炸药，不参与需风量计算。⑵备用工作面需要风量计算根据标准及《淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则》规定，备用工作面可直接按不低于同类工作面正常生产配风量的50%配风，根据矿井实际正常情况下有1个备用工作面。所以：Q备=881/2=441m3/min⑶掘进工作面实际需要风量计算根据实际总需风量按南二风井各独立通风掘进工作面实际需风量综合计算：∑Q掘=Q掘1+Q掘2+Q掘3+…+Q掘n（m3/min）Q掘1、Q掘2、…、Q掘n——各独立通风掘进工作面的实际需风量。南二风井正常生产时，共有13个掘进工作面需风量为:∑Q掘=Q掘1+Q掘2+…+Q掘13=550+570+458+458+458+580+458+458+528+458+458+458+476=6368（m3/min）各掘进工作面的需风量核算见表9。表9掘进工作面需要风量计算表工作面名称局部扇风机功率按瓦斯涌出量Q掘=100×q掘×K掘通按二氧化碳涌出量计算Qf=67·qhc·khc按炸药量计算Qhf≥10Ahf按局部通风机实际吸风量计算Q掘=Q扇×Ii+9SQ掘=Q扇×Ii+15S按同时作业人数计算Q掘＞4×N按风速进行验算15S＜Q掘＜240S9S＜Q掘＜240S确定需要风量m3/min871超前机巷2×30KWQ掘=100×1.2×1.8=21667×0.19×1.5=7.0410×8=80Q煤掘=400+15×10≈550Q掘＞4×25=100169.5＜550＜2712550 871超前风巷2×30KWQ掘=100×1.2×1.8=21667×0.10×1.5=10.0510×8=80Q煤掘=400+15×11.3≈570Q掘＞4×25=100169.5＜570＜2712570879-1号运输石门2×15KWQ掘=100×0.8×1.8=14467×0.32×1.5=32.1610×25=250Q岩掘=350+9×12=458Q掘＞4×25=100108＜458＜2880458Ⅱ1032行人联巷2×15KWQ掘=100×0.8×1.8=14467×0.09×1.5=9.0410×20=200Q岩掘=350+9×12=458Q掘＞4×25=100108＜458＜2880458Ⅱ834抽排巷2×15KWQ掘=100×0.6×1.8=10867×0.15×1.5=15.07410×10=100Q岩掘=350+9×12=458Q掘＞4×25=100108＜601.7＜2880458Ⅱ1034煤轨巷2×30KWQ掘=100×1.6×1.8=28867×0.2×1.5=20.110×8=80Q煤掘=430+15×10≈580Q掘＞4×25=100169.580＜2712580Ⅱ831-1号石门2×15KWQ掘=100×0.6×1.8=10867×0.06×1.5=6.0410×15=150Q岩掘=350+9×12=458Q掘＞4×25=100108＜458＜2880458Ⅱ832抽排巷2×15KWQ掘=100×0.8×1.8=14467×0.10×1.5=10.0510×10=100Q岩掘=350+9×12=458Q掘＞4×25=100108＜458＜2880458Ⅱ1051机巷2×30KWQ掘=100×1.0×1.8=18067×0.17×1.5=17.0910×8=80Q煤掘=420+9×11=519Q掘＞4×25=100108＜519＜2880520Ⅱ853岩轨巷2×15KWQ掘=100×0.8×1.8=14467×0.10×1.5=10.0510×18=180Q岩掘=350+9×12=458Q掘＞4×25=100108＜458＜2880458Ⅱ5行人上山上段2×15KWQ掘=100×0.8×1.8=14467×0.09×1.5=9.0410×26=260Q岩掘=350+9×12=458Q掘＞4×25=100108＜458＜2880458Ⅱ5行人上山下段2×15KWQ掘=100×0.8×1.8=14467×0.19×1.5=7.0410×26=260Q岩掘=350+9×12=458Q掘＞4×25=100108＜458＜2880458Ⅱ水平主运联巷2×15KWQ掘=100×0.6×1.8=10867×0.10×1.5=10.0410×23=230Q岩掘=350+9×14=476Q掘＞4×25=100126＜476＜3360476合计共13个掘进工作面，需风量6368m3/min。说明：Q掘——单个掘进工作面需要风量；q掘——掘进工作面回风流中瓦斯的绝对涌出量；K掘——瓦斯涌出不均衡通风系数；V掘——掘进工作面风速；S掘—掘进工作面的断面积；N——工作面最多人数；Ii---掘进工作面同时通风的局部通风机台数；S——局扇吸入口至掘进工作面回风流之间的有效断面；Q扇----局扇实际吸风量。 (4)井下硐室需要风量计算∑Q硐=Q硐1+Q硐2+Q硐3+…+Q硐n(m3/min)式中：∑Q硐——所有独立通风硐室风量总和；Q硐1、Q硐2、Q硐3、…、Q硐n——不同独立供风硐室风量。南二风井系统内共有独立通风峒室5个，在保证峒室温度和有害气体浓度符合《规程》规定的前提下，按《淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则》配风。南二井系统井下硐室需风量核算如表10～11。表10南二炸药库需风量项目需要风量计算确定需风量单位按每h4次换气量计算Q库=4V/60=0.07V=0.07×2058=144144m3/min说明Q库--井下爆炸材料库需要风量；V—井下爆炸材料库的体积。表11硐室需风量地点配风标准需要风量单位87车房淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则80m3/min87底大巷变电所淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则60m3/minⅡ3上部变电所淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则140m3/minII5车房淮北矿业集团公司生产矿井风量计算细则80m3/min根据以上核算,硐室总需风量为：∑Q硐=Q硐1+Q硐2+…+Q硐5=144+80+60+140+80=504（m3/min）南二风井系统需要风量计算Q南二风井=（∑Q采+∑Q掘+∑Q备+∑Q硐）×K矿通=（1426+441+6368+504）×1.2=8739×1.2=10486.8=10487（m3/min）通过以上计算，南二风井系统布置1个综放工作面、1个综采工作面、1个备用面、13个掘进工作面、5个硐室，系统总需要风量为10487m3/min。 ㈡矿井通风系统生产能力计算（采用由里向外核算法计算）1、西风井系统西风井系统总进风量为7422m3/min，根据需风量计算可知，西风井内布置1个综放工作面、1个辅助工作面、1个备采面、3个掘进工作面、10个硐室和6处其它地点用风时，西风井系统的总需要风量为7021m3/min，完全满足安全、合理生产的要求。该主通风机用立闸门控制风量，还可以通过提高立闸门增大风量,最大可达到12000m3/min。采煤及煤巷掘进工作面特征列表表128煤综放采煤工作面特征表工作面平均长（m）平均采高（m）煤密度（t/m3）回采率（%）年工作日数（d）1459.51.495330正规循环作业系数（%）工作面个数（个）日推进度（m/d）采煤方法生产能力（万t/a）--12.4综放145.10表138煤辅助采煤工作面特征表工作面平均长（m）平均采高（m）煤密度（t/m3）回采率（%）年工作日数（d）1459.51.495198正规循环作业系数（%）工作面个数（个）日推进度（m/d）采煤方法生产能力（万t/a）--12.4综放87．06表148煤掘进工作面特征表巷道纯煤面积（m3）煤密度（t/m3）日进尺(m/d)年工作日数（d）工作面个数（个）生产能力(万t/a）11.31.43.633023.76西风井通风系统生产能力为：m1m2A西风井=∑A采i+∑A掘j=145.10+87.06+3.76=235.92万t/a i=1j=1式中:A西风井---西风井系统通风能力,万t/a；A采i---第i个回采工作面正常生产条件下的年产量,万t/a；A采I---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/a；m1---回采工作面的数量,个；m2---掘进工作面的数量,个。2、南二风井系统南二风井系统总进风量为10880m3/min，根据需风量计算可知，南二风井系统内布置1个综放面、1个综采面、1个备用面、13个掘进工作面、5个硐室时，总需要风量为10487m3/min。目前通风机风叶角度0°,根据风机性能，可以通过调整叶片角度增加风量，因此南二风井系统完全能够满足安全、合理生产的要求。矿井采煤及煤巷掘进工作面特征见下表表158煤综放采煤工作面特征表工作面平均长（m）平均采高（m）煤密度（t/m3）回采率（%）年工作日数（d）1409.91.495330正规循环作业系数（%）工作面个数（个）日推进度（m/d）采煤方法生产能力（万t/a）--12.4综放145.99表1610煤综采工作面特征表工作面平均长（m）平均采高（m）煤密度（t/m3）回采率（%）年工作日数（d）1552.51.495330正规循环作业系数（%）工作面个数（个）日推进度（m/d）采煤方法生产能力（万t/a）--14综放68.03 表178煤掘进工作面特征表巷道纯煤面积（m3）煤密度（t/m3）日进尺(m/d)年工作日数（d）工作面个数（个）生产能力(万t/a）11.31.43.633023.76表1810煤掘进工作面特征表巷道纯煤面积（m3）煤密度（t/m3）日进尺(m/d)年工作日数（d）工作面个数（个）生产能力(万t/a）11.01.4433012.03南二风井通风系统生产能力为：m1m2A南二风井=∑A采i+∑A掘ji=1j=1=145.99+68.03+3.76+2.03=219.81万t/a式中:A南二风井---南二风井系统通风能力,万t/a；A采i---第i个回采工作面正常生产条件下的年产量,万t/a；A采j---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/a；m1---回采工作面的数量,个；m2---掘进工作面的数量,个。3、通风系统生产能力计算根据由里向外核算法计算矿井通风系统生产能力。鉴于全矿布置3个回采工作面生产，其中1个辅助综放工作面为西风井与南二风井系统交替回采，按照合理采掘比要求，计算全矿井通风能力时，目前按南二风井系统1个综采工作面生产能力计算。所以：A矿=A西风井+A南二风井=235.92+73.82=309.74万t/a目前矿井总进风量为18302m3/min，根据各用风地点的需要风量为17174.9m3 /min，矿井按照合理的采掘比布置3个采煤工作面、2个备用工作面和16个掘进工作面，现矿井通风能力能够满足矿井安全生产。以上方法所计算的通风能力符合《煤矿安全规程》有关规定。朱仙庄煤矿全矿通风能力核定结果为309.74万t/a。㈢矿井通风能力验证1、矿井主要通风机性能验证按照矿井主要通风机的实际特性曲线，对通风能力进行了验证，现主要通风机运行工况点为：西风井（离心式）主要通风机转速493转/min，风机排风量8486m3/min，风压2950Pa；南二风井主要通风机叶片角度0度时，风机转速594转/min，风机排风量12250m3/min，风压1450Pa。主要风机实际运行工况点均位于通风机特性曲线单调下降的线段上，主要通风机均处于安全、稳定、可靠、合理的范围之内，能够满足目前矿井生产需要。矿井主要通风机由资质单位进行了性能鉴定。2、矿井通风网络验证矿井总体为南、北两翼开拓开采布局，通风系统相对合理、稳定。全矿共3个采煤工作面、16个掘进工作面、15个硐室和其它一些用风地点，矿井通风系统总阻力为2388.5Pa，矿井总回风量19874m3/min，矿井井巷总风阻为0.035833N.S2/m8，矿井等积孔为A=8.68m2＞Aman，矿井目前属于通风容易矿井，即通风网络“通过风流的能力”较强。通风网络中通风阻力分配合理且与风量相匹配。矿井通风网络符合《煤矿安全规程》规定，供风量能满足井下采掘工作面通风要求，各采区均有专用回风道，通风系统稳定、完善，无串联通风、扩散通风、采空区通风等地点。3、矿井用风地点有效风量验证从矿井有效风量测定结果看，矿井总进风量为18302m3/min，矿井有效风量为16110m3/min，其中：西风井系统需要风量为7021m3/min，总进风量为7422m3/min，有效风量为6516m3/min；南二风井系统需要风量为10487m3/min，总进风量为10880m3/min，有效风量为9594m3/min ；井下巷道、用风地点的风流方向稳定，风量满足生产要求，井巷风速满足要求。井下各地点的风量满足需要，温度均符合《煤矿安全规程》规定。各相关地点数据验证情况具体见表19、20。表19　矿井各用风地点有效风量验证表序号名称地点风量(m3/min)风流速度（m/s）温度（℃）需风量实测风量是否满足要求规程规定实际测定是否符合要求规程规定实测是否满足要求1矿井西风井系统总进、总回二采进风　13201418是＜81.63是　　是北大巷　2834是＜83.63是　　是二采配风巷747是＜81.28是是井口放水巷　660是＜81.10是　　是II84皮带机下山　490是＜81.17是　　是东大巷　2691是＜83.45是　　是西风井总进风72017422是　　　二采回风　1634是＜82.72　是　　是四采-275回风　3400是＜85.67是　　是四采-290回风　3100是＜85.17是　　是六采总回3200是＜85.33是是西风井总回风　8134是　　2矿井南二风井系统总进总回井口南门　4130是＜84.30是　　是井口北门　4800是＜83.60是　　是三、五轨道　1400是＜82.13是　　是三、五皮带550是＜80.77是　　是南二总进风　1030210880是　　　87总回　3900是＜85.00是　　是107总回　300是＜80.50是　　是II水平总回　3800是＜83.17是　　是五采总回3740是＜83.67是是南二总回风　11740是　　　3采煤工作面871工作面883960是0.25~42.65是≤2622是865-2（S）工作面785939是0.25~42.03是≤2623是II863工作面11161330是0.25~42.58是≤2623是II1034配采面516850是0.25~41.38是≤2622是861-4备采面462510是0.25~41.47是≤2622是872备采面441450是0.25~41.25是≤2622是4掘进工作面II863超前机巷665672是0.25~40.95是≤2623是II863超前风巷665675是0.15~40.94是≤2623是主暗斜井458500是0.25~40.82是≤2622是871机巷550572是0.25~41.06是≤2623是871风巷550564是0.25~41.07是≤2622是879-1#运输石门458470是0.15~40.75是≤2623是II1032行人联巷458530是0.15~40.74是≤2622是II832抽排巷458574是0.15~40.80是≤2623是II834抽排巷458590是0.15~40.96是≤2622是II1034煤轨巷580595是0.25~40.85是≤2623是II831-1#石门458469是0.15~40.79是≤2622是II1051机巷520539是0.25~41.0是≤2623是II853岩轨巷458470是0.15~40.79是≤2623是II5行人上山上段458465是0.15~40.78是≤2622是II5行人上山下段458510是0.15~40.71是≤2623是II水平主运联巷476570是0.15~40.68是≤2622是5II865集中巷120169是≥0.150.23是≤2624是　 其它地点II867集中巷120171是≥0.150.23是≤2622是861岩轨巷70110是≥0.150.26是≤2623是864岩轨巷80112是≥0.150.23是≤2623是二采主皮带机巷120156是≥0.150.22是≤2623是表20　矿井峒室用风地点有效风量验证续表序号名称地点风量(m3/min)风流速度（m/s）温度（℃）需风量实测风量是否满足要求规程规定实测是否符合要求规程规定实际测定是否满足要求6硐室二采药库220282是　　　≤3024是二采充电室400470是　　　≤3026是II84水仓120186是　　　≤3024是四采大巷变电所6098是　　　≤3024是II84车房80120是　　　≤3024是II86上部变电所80124是　　　≤3024是-290m车房80126是　　　≤3024是86斜车房80118是　　　≤3024是861变电所60106是　　　≤3024是863变电所60108是　　　≤3024是五采药库144172是　　　≤3022是87车房8098是　　　≤3025是87底大巷变电所6088是　　　≤3024是II3上部变电所8097是　　　≤3024是II5车房140161是　　　≤3024是㈣矿井通风系统稀释瓦斯能力验证矿井自2002年以来矿井瓦斯等级鉴定均为突出矿井。矿井瓦斯升级后，先后建立了两套地面瓦斯抽采系统，加大了瓦斯抽采力度，抽采瓦斯量为20.02m3/min，抽采率达到50%左右。矿井制定了严格的瓦斯管理制度，严格防突“四位一体”管理，加强矿井局部通风管理，消除无计划停掉电现象，减少瓦斯超限的发生次数。根据2008年矿井瓦斯等级鉴定结果，矿井绝对瓦斯涌出量为40.32m3/min，相对瓦斯涌出量10.47m3/t.d，矿井总回风量为17420m3/min，矿井回风流中的CH4 平均浓度为0.2%，小于《规程》规定的0.75%，通过瓦斯安全监测仪器仪表检测结果，矿井其他地点的瓦斯浓度均不超限，符合《煤矿安全规程》的有关规定。具体验证数据见表21。经以上检测结果分析验证，通风能力能够稀释矿井各用风地点的瓦斯浓度，可以满足矿井安全生产的要求。表21　矿井稀释瓦斯能力验证表序号地点稀释瓦斯能力稀释二氧化碳能力规程规定，%实际测定，%规程规定，%实际测定，%是否满足要求187总回<0.750.20＜0.75%0.09是2107总回<0.750.08＜0.75%0.10是3五采总回<0.750.20＜0.75%0.05是4二采－275总回主巷<0.750.02＜0.75%0.10是5二采－275总回付巷<0.750.02＜0.75%0.10是6四采－275总回<0.750.18＜0.75%0.10是7四采－290总回<0.750.14＜0.75%0.10是8II86总回<0.750.21＜0.75%0.10是9六采-290总回<0.750.08＜0.75%0.04是10871工作面<1.00.31＜0.75%0.10是11II863工作面<1.00.42＜1.5%0.04是12865-1（S）工作面<1.00.22＜1.5%0.05是13861-4备采工作面<1.00.16＜1.5%0.04是14II1034综采工作面<1.00.18＜1.5%0.04是15872备采工作面<1.00.10＜1.5%0.04是16II863超前机巷<1.00.28＜1.5%0.04是17II863超前风巷<1.00.31＜1.5%0.04是18主暗斜井<1.00.08＜1.5%0.03是19871机巷<1.00.14＜1.5%0.05是20871风巷<1.00.12＜1.5%0.05是21879-1#运输石门<1.00.18＜1.5%0.05是22II1032行人联巷<1.00.16＜1.5%0.05是23II832抽排巷<1.00.09＜1.5%0.03是24II834抽排巷<1.00.10＜1.5%0.05是25II1034煤轨巷<1.00.28＜1.5%0.05是26II831-1#石门<1.00.24＜1.5%0.05是27II1051机巷<1.00.24＜1.5%0.04是28II853岩轨巷<1.00.11＜1.5%0.05是29II5行人上山上段<1.00.05＜1.5%0.05是30II5行人上山下段<1.00.06＜1.5%0.10是31II水平主运联巷<1.00.08＜1.5%0.05是32二采药库0是33二采充电室　0是34II84水仓　0是35四采大巷变电所　0是 36II84车房　0是37II86上部变电所　0是38-290m车房　0是3986斜车房　0是40861变电所　0是41863变电所　0是42五采药库　0是4387车房　0是4487底大巷变电所　0是45II3上部变电所　0是46Ⅱ5车房0是㈤确定矿井通风系统核定生产能力矿井通风系统完整、可靠，通风网络稳定，井下风量分配合理，各采区均有专用回风巷，采掘工作面均有独立、正规、合理的通风系统，无不符合规定的串联通风、扩散通风及采空区通风等地点，因此没有《标准》中所涉及的扣减通风能力项目。通过综合运用矿井通风阻力测定、通风机性能测定、有效风量与漏风通道测定、瓦斯等级鉴定的基础数据，经计算和能力验证，矿井通风机实际运行工况点处于安全、稳定、合理、可靠的范围之内，通风动力和通风机性能相匹配，能够满足安全生产实际需要。各用风地点及采区有效风量满足需求，井巷中风流速度、温度等符合《煤矿安全规程》规定。各相关地点瓦斯检测结果均低于《煤矿安全规程》的有关规定。因此，经分析验证，确定矿井通风能力为309.74万t/a。三、矿井通风能力提高依据1、新掘通风巷道工程新掘87专用回风巷630米、87总回副巷650米、Ⅱ水平总回风上山780米。扩修主要进回风巷道3000多米。2、KJ90监控系统升级改造为KJ90NB系统，2008年12月完工。 3、新增南二风井地面瓦斯抽放系统。在原有大井地面瓦斯抽放系统（2BE3-420抽放泵）基础上，新增南二风井地面瓦斯抽放系统于2009年3月投入使用，泵站内安装两台扬州长江水泵有限公司生产地2BEY62水环式真空泵，配备功率400kW的防爆电机，以及其它的相关电控配套设备、水处理设备、附属安全装置、监控装置及瓦斯抽放流量装置。抽放泵额定流量350m3/min。四、问题及建议1、加强通风巷道维修工作。2、加强防治自然发火工作。对煤巷冒高处及时探查和注胶封堵，加强预测预报及回采工作面预防性灌浆防火工作。