幺滩正通风能力核定龙1.docx
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幺滩正通风能力核定龙1
邻水县幺滩煤矿
通风能力核定报告
总经理:
蒋先顺
总工程师:
田书文
报告编写:
龙天祥
四川芙蓉煤矿设计咨询有限公司
二00五年十二月三十日
邻水县幺滩煤矿
通风能力核定
矿井设计生产能力:
30kt/a
矿井实际生产能力:
50kt/a
核定通风能力:
73.86kt/a
矿井现总进风量:
650m3/min
参加核定人员名单
姓名
专业
职称
张荣富
采矿
高工
黄思奎
采矿
高工
张志鸿
采矿
工程师
华天洪
采矿
工程师
陈琨梧
通风
高工
龙天祥
通风
工程师
兰宏海
通风
工程师
李和骥
机电
高工
庞长寿
机电
工程师
目录
前言5
第一章矿井基本情况7
1.1企业简况7
1.2矿井自然条件8
1.3矿井生产现状9
第二章矿井通风能力核定的依据18
2.1法律、法规18
2.2标准、规范18
2.3企业文件资料19
2.4参考材料19
第三章矿井通风能力核定20
3.1矿井通风网络能力核定20
3.2矿井通风设备能力核定:
30
第四章矿井通风合理性分析33
4.1主通风机运行的可靠性分析33
4.2矿井通风网络的合理性分析34
4.3矿井通风有效程度分析35
4.4矿井通风难易指标分析37
第五章结论与建议39
5.1通风能力验证、结论39
5.2建议40
5.3通风安全技术保障43
前言
矿井通风是煤矿安全生产最基本的先决条件,煤矿要维持安全正常生产,就必须进行通风,供给井下足够的氧气,冲淡并排除井下有毒、有害气体,创造合适的气候条件和良好的工作环境。
国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局、国家发展和改革委员会以安监总煤矿字(2005)42号文件“关于印发《煤矿通风能力核定办法(试行)》的通知中第一条规定”,煤矿企业必须按照《煤矿通风能力核定办法(试行)》每年进行一次矿井通风能力核定工作,并根据核定的矿井通风能力科学合理地组织生产,严禁超通风能力生产。
矿井通风能力包括主通风机能力和通风网络能力两个部份,它是矿井安全生产能力的重要表征,即矿井通风能力必须大于(或等于)矿井安全生产能力或矿井实际最大生产能力。
矿井通风能力不足,通风系统不合理、不可靠都是极不安全的,通风能力足够,而通风系统不合理、不可靠则是既不安全,还不经济。
因此为认真执行“煤矿通风能力核定办法”,提高矿井通风系统的合理性、可靠性,提高矿井防止重大通风瓦斯事故能力和矿井经济效益,四川芙蓉煤矿设计咨询有限公司受邻水县幺滩煤矿委托,进行邻水县幺滩煤矿矿井通风能力核定,同时,应用能体现矿井通风系统状况的指标参数,对该矿矿井主通风机运行的可靠性、矿井通风网络的合理性和矿井通风的有效性等进行科学分析,为矿井规范管理和技术改造提供参考。
四川芙蓉煤矿设计咨询有限公司是经四川省工商管理局注册(注册号5100001817612)的企业,是由四川省建设厅核准,具有煤炭行业(矿井)主导工艺丙级(规模限16Kt/年以下)设计资质的公司(证书编号227420-sb)
邻水县幺滩煤矿是一家具有企业法人资格的合法矿井营业执照(注册号5116002900209),采矿许可证(证号5100000520372),生产许可证(证号X221504084G2)。
邻水县幺滩煤矿对矿井通风能力核定工作十分重视,于2005年12月与四川芙蓉煤矿设计咨询有限公司签定了《邻水县幺滩煤矿通风能力核定协议》,2005年12月20日,四川芙蓉煤矿设计咨询有限公司派出通风专业人员到邻水县幺滩煤矿。
对该矿通风系统进行了全面系统地现场调查,测试,调查测试工作覆盖了全井所有采掘工作面(即2个采煤工作面2个掘进工作面)及相应的通风系统,同时对该矿巷道断面,风量,通风阻力、瓦斯、二氧化碳等参数进行了检测,依据有关法规,行业标准和规程等进行了分析,提出了针对性的安全技术和管理对策措施,并编制本《通风能力核定报告》。
第一章矿井基本情况
1.1 企业简况
1)企业名称
邻水县幺滩煤矿(以下简称幺滩煤矿)。
2)地理位置
幺滩煤矿属矿山企业,幺滩煤矿位于邻水县县城之南,直线距离约30Km的幺滩镇石龙村高桥沟--竽荷一带,主井坐标为X:
3330500,Y:
36392790Z:
+210m。
3)交通状况
矿区有简易公路500m与华蓥石林专线旅游高等级公路相接,与邻广高速公路相距2km,距华蓥火车站7km,矿区交通十分方便。
4)服务年限
矿井于1984年建成投产,设计生产能力30kt/a,上年实际生产原煤50kt/a,剩余储量805.6kt,剩余服务年限16.30年左右。
5)矿井四证
证件名称
证件编号
有效期限
备注
采矿许可证
5100000520372
2006年4月
在有效期内
生产许可证
X221504084G2
2006年4月
在有效期内
营业执照
5116002900209
矿长资格证
00012623
矿长安全资格证
00012623
6)职工人数及培训情况
煤矿现有在册职工120人,下井职工80人,其中技术人员1人,瓦斯检查员4人,测风员1人,通风工3人,一班最多下井职工人数55人,幺滩煤矿为二八班制作业。
1.2矿井自然条件
1)地形地貌
矿区位于邻水县与重庆市垫江县相连一带,山岳类型为中切割中低山地形,山脉大致呈南北向展布,以山脊为分水岭,东西向或近东西向沟谷。
区内地势海拔最高为+550,最低海拔约200m,相对高差350m。
矿区总体为山岳地貌特征,西高东低,水系较为发育。
主要沟为高桥沟和刘家沟,刘家沟自西向东流入高桥沟,高桥沟自北向南流出矿区。
2)煤层
井田煤系地层为上三叠下上统须家河组第五度岩性段的下部,顶板岩石为深灰色砂质泥岩、泥岩,底板岩石深灰色泥岩,煤层稳定,走向25~30°,倾角45~52度,平均45度。
含有1层煤,正连煤层可采,为本矿井的开采煤层。
正连煤层0.72~0.80m,平均为0.76m,煤层结构简单,一般无夹矸,仅局部见夹矸1,厚度0.05~0.32m。
3)开采煤层特征见下表
开采煤层
位置
平均煤厚(m)
煤种
倾角(°)
是否可采
层间距(m)
正连
0.76
烟煤
42~52
可采
4)矿井开采范围
矿井以10个拐点座标圈定,拐点座标如下表。
点号
X坐标
Y坐标
点号
X坐标
Y坐标
1
3331640
36392440
6
3331550
36392720
2
3331910
36392490
7
3331355
36392890
3
3333240
36392720
8
3329710
36392690
4
3333460
36392765
9
3329765
36392350
5
3333340
36393040
10
3331415
36392545
平均走向长(m)
3200
平均倾斜宽(m)
365
井田面积(Km2)
1.1687
上界标高(m)
+360m
下界标高(m)
+0m
5)矿井瓦斯、煤层、自燃发火情况:
①上年度矿井瓦斯等级鉴定为:
相对瓦斯涌出量7.90m3/t,绝对瓦斯涌出量0.441m3/min。
为低瓦斯矿井。
②经四川省煤炭产品质量监督检验站鉴定,矿井所采煤层煤尘有爆炸性危险;煤层自燃发火倾向性为不易自燃煤层。
③无冲击地压和热害。
6)地质构造
矿区位于铜锣峡背斜东翼中段,构造较为简单,地层总体表现为一走向北东,倾向南东的单斜构造。
地层倾向96~108度,倾角42~52度,区内未见大的断层构造,岩层较完整,地层产状稳定。
1.3矿井生产现状
1.3.1矿井开拓
矿井采用平硐-暗斜开拓,主平硐位于井田南边界的煤层顶板岩层中,与煤层走向方向垂直,主平硐井口标高+210m,井筒长1060m,矩形断面,断面积4.2m2,裸巷不支护,见煤后沿煤层施工+210m运输巷,长度2030m,半圆拱形断面,砌碹支护,断面积3.2m2,在900m处沿煤层施工暗斜井,坡度25度,长度236m,矩形断面,断面积4m2,落平后施工车场和水仓以及沿煤层布置+110m南北运输、回风上山,回风上山距+210m大巷10m左右时转向施工顶板岩石巷与+210m贯通形成采煤工作面通风系统。
+210m大巷北段为采区回风巷,总回风上山下端与+210m大巷北段相连,上端与总回风平硐相连,总回风平硐东端与地面风井相连,形成矿井开拓、通风系统。
总回风平硐长度为1050m,巷道断面3.4m2,裸巷不支护,风井井口标高为+293m。
总回风上山沿煤层施工,坡度50度,木棚支护,梯形断面,断面2.5m2;+110m煤层运输砌碹支护,梯形断面,断面积3.6m2。
煤层回风上山断面1.5m2,木棚支护。
巷道具体特征表下:
序号
巷道名称
支护形式
断面(m2)
巷道长度m
1-2
主平硐
裸巷
4.2
1060
2-3
+210m运输巷
砌碹
3.2
900
3-4
暗斜井
木点柱
4
256
4-5
+110m南运输巷
砌碹
3.6
220
5-6
+110m南配风巷
木棚
2
120
6-7
回风上山
木棚
1.5
140
7-8
+210m大巷北段
砌碹
3.2
600
8-9
+210m大巷北段
砌碹
3.2
500
9-10
总回风上山
木棚
2.25
100
10-11
总回风平硐
砌碹
3.4
1050
11-12
+110m北运输巷
木点支护
3.6
600
12-14
222采面
砌碹
3.2
120
12-15
+110m北运输巷
砌碹
3.2
650
5-6
221采面
木点柱
2.03
100
1.3.2采区布置
1、阶段划分
矿井井田为单斜构造,矿井分为三个水平,即+210m~+360m为一水平,已回采,+110m~+210m为二水平,正在回采;+110m以下未开拓。
二水平以暗斜井揭穿煤层后沿煤层施工运输施工南、北运输巷,倾斜长度140m左右,现开采二水平北翼,南翼正在准备。
2、采区布置矿井二水平布置分南北双翼布置采区,一个采区即为一个阶段,南翼采区走向长约1100m左右,北翼采区2100m,倾斜长约135m左右;现布置2个采煤工作面(222工作面,221工作面),二个掘进工作面(+110m北运输平巷、+110m南运输平巷)。
3、开采顺序
矿井开采顺序为先上后下,即先开采上水平(区段),后采下水平(区段),采区为前进式布置,采煤工作面为前进式开采。
1.3.3矿井主要生产系统
一、采掘生产系统
1、采煤
矿井现正在开采221、222采煤工作面,工作面采用走向长壁布置,工作面走向长200~300m,222采煤工作面斜长120m,221采煤工作面斜长100m,两个工作面平均倾斜长110m,正连煤层0.76m,煤层倾角45~52°,平均48°,222工作面上不留煤柱护巷,221工作面上留煤柱护巷10m,下留均留设10~15m护巷煤柱。
回采工艺:
采用倒台阶前进式开采,放炮(或手工)落煤,人工装煤,工作面煤炭自溜,运输巷采用1t矿车装运煤炭。
支护:
工作面采用木点柱支护支护,四三排控顶,柱距0.8m,排距0.8m,最大控顶距3.2m,最小控顶距2.4m,全部陷落法管理顶板,221和222采煤工作面采高均为0.76m。
2、掘进
掘进工作面采用钻爆法施工,MZ—1.2煤电钻打眼,配风巷采用木棚支护,棚距中对中0.8m,运输巷为砌碹支护。
矿井现布置2个掘进工作面(+110m北运输平巷、+110m南运输平巷)。
二、通风系统
①矿井通风方式
矿井通风方式为边界式,主通风机工作方法为抽出式;
井下通风系统为分区通风,各采掘头面通风系统相互独立,没有串联风,采煤工作面为全风压通风,掘进工作面为JBT-42型局部通风机配Φ400mm抗静电、阻燃风筒压入式通风。
②矿井主要通风机
矿井配备2台型号为KZT60№11轴流式主通风机,主通风机参数如下表:
通风机
叶片
转速
风量
全压
电机
台数
反风
型号
安装角
(r/min)
(m3/min)
(Pa)
功率
(台)
装置
(°)
(Kw)
KZT60-№11
38.67
1450
1120-680
210~1390
30
2
反转反风
③主通风机供电
矿井主通风机为双电源供电,一个电源来自九龙变电所,另一电源为300Kw的自备柴油发电机组。
④矿井风量
现场实测矿井总进风量650m3/min,总回风量670m3/min,总回风瓦斯浓度0.1%,主通风机排风量734m3/min。
222采面146m3/min,瓦斯浓度0.1%,221采面118m3/min,瓦斯浓度0.1%,+110m北运输掘进面138m3/min,瓦斯浓度0.1%,+110m南运输掘进面124m3/min,瓦斯浓度0.1%,其它用风巷道80m3/min。
矿井外部漏风量64m3/min。
矿井有效风量606m3/min,主通风机房水柱静压82mmH2O(803.60Pa)。
⑤矿井主要通风线路
主平硐→+210m北运输巷→暗斜井→+110m运输巷→采掘工作面→采掘回风巷→+210m回风巷→总回风上山→总回风平硐→风井。
见矿井通风系统示意图和通风网络图。
⑥矿井安全监测:
本矿为低瓦斯矿井,但仍配置KJ-101型监控系统,配主机二台,分站2台,甲烷传感器4个,风速传感器1个,开停传感器4个。
矿井风量分配见下表
序号
名称
风量m3/min
断面m2
风速m/s
CH4%
支护类型
巷道长度m
备注
1-2
主平硐
650
4
2.58
0
裸巷
1060
断面为平均值
2-3
+210m运输巷
650
3.6
3.39
0
砌碹
900
断面为平均值
3-4
暗斜井
602
2
2.51
0
木点柱
256
断面为平均值
4-5
+110m南运输巷
242
1.5
1.12
0
砌碹
220
断面为平均值
5-6
+110m南运输巷回风
124
3.2
2.02
0.1
木棚
120
断面为平均值
6-7
回风上山
242
3.2
2.69
0.1
木棚
140
断面为平均值
7-8
+210m大巷北段
306
2.25
1.59
0.1
砌碹
600
断面为平均值
8-9
+210m大巷北段
670
3.4
3.49
0.1
砌碹
500
断面为平均值
9-10
总回风上山
670
3.6
4.96
0.1
木棚
100
断面为平均值
10-11
总回风平硐
670
3.2
3.28
0.1
砌碹
1050
断面为平均值
11-12
+110m北运输巷
360
3.2
1.67
0.1
#REF!
600
断面为平均值
12-14
222采面
146
3
0.76
0.1
木点支护
140
断面为平均值
12-15
+110m北运输巷掘进面
138
3
0.72
0.1
砌碹
650
断面为平均值
5-6
221采面
118
2.03
0.97
0.1
木点柱
100
断面为平均值
三、近年一通三防安全情况及采取主要措施
1、矿山救护:
2005年1月与广安矿山救大队矿山救护队签订救护协议半小时不能到达矿井,矿辅助救护队员6人。
有自救器200台。
2、矿近三年一通三防安全事故统计
时间
安全情况(死亡人数)
事故原因爆炸、窒息、突出、燃烧、一氧化碳中毒
2003
2004
2005
3、一通三防方面采取的主要安全措施
①购置通风瓦斯检测仪表
名称
型号、规格
单位
数量
单价
合计
风表
中、低速
台
2
500
1000
秒表
块
1
100
100
光学瓦斯检定器
0-10%
台
4
800
3200
便携仪
0-4%
台
2
700
1400
CO检定器
台
1
300
300
合计
6000
②安全装备明细表
名称
型号、规格
单位
数量
单价
合计
1、监测系统
直线距离
套
1
78000
78000
分站
台
2
瓦斯传感器
台
9
电缆
M
4500
2抽放设备
抽放房、钻机、管路系统等
总 计
78000
③、维修巷道1050m,147000元。
④一通三防费用合计231000元。
第二章矿井通风能力核定的依据
2.1法律、法规
1)《中华人民共和国安全生产法》;
2)《中华人民共和国煤炭法》;
3)《中华人民共和国矿山安全法》;
4)《中华人民共和国行政许可法》;
5)国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局、国家发展和改革委员会安监总煤矿字[2005]42号文件“关于印发《煤矿通风能力核定办法(试行)》的通知”;
6)国家发改委关于印发《煤矿生产能力核定的若干规定》的通知,发改运行[2004]2544号文件;
7)四川省经济委员会办公室“关于开展煤矿通风能力核定工作的通知”川经办煤炭(2005)54号;
8)四川省煤矿生产能力核定实施办法。
9)《安全生产许可证条例》;
10)《煤矿安全生产基本条件规定》;
11)《关于国有煤矿防治重大瓦斯煤尘爆炸事故的规定》;
2.2标准、规范
1)《煤矿安全规程》(2004年版)
2)《矿井防灭火规范》(试行);
3)《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-94);
2.3企业文件资料
1)矿井三证(采矿许可证、生产许可证、营业执照)。
2)邻水县幺滩《矿井煤矿资源开采技术鉴定报告》;
3)邻水县幺滩矿井地质环境影响评估报告》及相关图纸、资料;
4)矿井瓦斯等级鉴定报告,煤层自燃发火倾向性鉴定和煤尘爆炸性鉴定;
5)幺滩煤矿2005年10~12月通风月报、旬报,相应的瓦斯日报;
6)主通风机使用说明书和特性曲线图;
7)采掘工程平面图、井上下对照图、通风系统及避灾线路示意图等;
8)本公司现场搜集的该矿其它资料。
2.4参考材料
1)煤矿安全规程实施手册。
2)煤矿矿井采矿设计手册。
3)采矿工程设计手册(煤炭工业出版社2003年版)。
第三章矿井通风能力核定
3.1矿井通风网络能力核定
矿井通风包括通风方式、通风方法和通风网络三个部份,三个部份的有机统一,最终决定了通风系统的能力和合理性,体现三个部份合理性的指标参数也就反应了通风系统的合理性。
矿井主通风机与通风网络相匹配,只能说明矿井通风系统的合理性。
一个矿井通风系统,不但要求系统合理,而且要求可靠,即矿井通风系统必须达到矿井通风安全的目的,必须具有满足矿井安全生产的能力(通风能力)。
3.1.1在现在生产状况下矿井需要风量计算:
①井下同时工作的最多人数计算:
Q矿进=4NK矿通
=4×55×1.2
=264m3/min
N-井下同时工作的最多人数55人;
K矿通-矿井通风系数;一般取K=1.2;
4-每人每分钟供风标准,m3/min;
②按采煤、掘进、硐室等处实际需要风量的总和计算。
Q=(∑Q采+∑Q掘+∑Q备+∑Q硐+∑Q它)×K
∑Q采-采煤工作面实际需风量总和,m3/min;
∑Q掘-掘进工作面实际需风量总和,m3/min;
∑Q备-备用工作面实际需风量的总和,m3/min(备用工作面风量取正常工作面风量的50%);
∑Q硐-独立通风硐室实际需风量总和,m3/min;
∑Q它-除采掘硐室外其它需风量总和,m3/min;
K-风量分配系数,取1.2
其他符合意义同前。
1.采煤工作面需风量计算
采煤工作面应按瓦斯(或二氧化碳)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)按瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算
Q采=100q采kc
=100×0.15×2
=30m3/min
式中:
Q采-采煤工作面需风量,m3/min;
q采-采煤工作面绝对瓦斯涌出量,m3/min;
KC-工作面因瓦斯涌出不均匀系数,炮采工作面可取2.0;
2)按工作面温度计算
采煤工作面应有良好的气候条件,其进风流气温和风速应符合表2-1的要求。
采煤工作面的需要风量可按下式计算
Q采=60×Vc×Sc×Ki
=60×0.7×2.128×1
=89.4m3/min
式中Vc-回采工作面适宜风速;0.7m/s;
Sc-回采工作面平均有效断面,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算,m2;
Sc=采高×
=0.76×(3.2+2.4)/2=2.128m2
Ki-工作面长度系数,按表2-2选取。
表2-1
采煤工作面进风流气温(℃)
采煤工作面风速(m/s)
<15
0.3-0.5
15-18
0.5-0.8
18-20
0.8-1.0
20-23
1.0-1.5
23-26
1.5-1.8
表2-2
采煤工作面长度(m)
工作面长度风量系数
<50
0.8
50-80
0.9
80-120
1.0
120-150
1.1
150-180
1.2
>180
1.30-1.40
3)按炸药消耗量计算
Q采=25Am3/in
=25×3.6
=90m3/in
式中:
A——采煤工作面一次爆破的最大炸药用量,3.6kg
4)按人数计算
Q采=4Nm3/min
=4×10
=40m3/min
式中:
N——采煤工作面同时工作的最多人数,10人。
5)按风速进行验算
a、按最低风速验算,采煤工作面的最低风量为
Q采min≥15S采m3/min
Q采min>15×2.128=32m3/min
S采——采面平均断面积2.128m2;
b、按最高风速验算:
采面最高风量为
Q采max≤240s
Q采max<240×2.128=511m3/min
根据以上计算结果选:
Q采=90.0m3/min。
32<90.0<511m3/min
2、掘进工作面需要风量计算
1)按瓦斯涌出量计算
Q掘=100q绝k掘通m3/min
=100×0.1×2
=20m3/min
式中:
q绝——掘进工作面绝对瓦斯涌出量,0.1m3/min。
k掘通——掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数,k掘通=2;
2)按炸药消耗量计算
Q掘=2
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