2020年礦井瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力核定報(bào)告

1、2020年礦井瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力核定報(bào)告*礦通風(fēng)區(qū)2020年3月2020年礦井瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力核定報(bào)告審批：礦長(zhǎng)：總工程師：通風(fēng)區(qū)長(zhǎng)：編制：日期：第一部分礦井概況一、礦井地理位置概況*井田位于山西寧武煤田東北部，地處原平市軒崗鎮(zhèn)*村，行政區(qū)劃屬*鎮(zhèn)管轄。地理坐標(biāo)：東經(jīng)11221，1611225/13，北緯3849/523853/01。該井田北、北東部與劉家梁井田毗鄰，北西、西部以710號(hào)井田邊界拐點(diǎn)連線為界，南、南東部以二溝河及煤層自然露頭線為界。井田走向長(zhǎng)2.15.65km，傾斜寬3.254.1km,面積17.0386km2。*煤礦位于原平市西北方向38km,交通條件便利。該礦距北同蒲

2、鐵路軒崗站3.9km，軒崗石豹溝鐵路專用線及公路從井田中部穿過，經(jīng)由軒崗鎮(zhèn)向北通往寧武縣、大同市，向南直達(dá)原平市、太原市。*井田內(nèi)部及周邊村鎮(zhèn)間有簡(jiǎn)易公路相通。二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)狀況*煤礦是*集團(tuán)*公司下屬礦井，礦井設(shè)計(jì)能力為150萬噸，礦井采用主斜副立混合開拓方式，主斜井采用錨噴支護(hù)，用于運(yùn)輸原煤、人員出入和礦井進(jìn)風(fēng)，進(jìn)風(fēng)立井采用混凝土澆注，用于礦井進(jìn)風(fēng)，副立井采用混凝土澆注，用于提升矸石、設(shè)備材料和人員升降、礦井進(jìn)風(fēng)。礦井共有6個(gè)井筒，進(jìn)風(fēng)立井、副立井、主皮帶斜井為進(jìn)風(fēng)井，1#回風(fēng)斜井、2#回風(fēng)斜井和3#回風(fēng)斜井為專用回風(fēng)井。礦井采用分區(qū)式通風(fēng)方式，機(jī)械抽出式通風(fēng)方法，綜采工作面采用全負(fù)壓通

3、風(fēng)；掘進(jìn)工作面采用局扇壓入式通風(fēng)。礦井具有完善獨(dú)立的通風(fēng)、防塵、防滅火及安全監(jiān)控系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)合理，通風(fēng)設(shè)施齊全可靠，滿足生產(chǎn)能力核定標(biāo)準(zhǔn)通風(fēng)能力核定必備條件要求。*礦2019瓦斯等級(jí)鑒定礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為47.37m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為18.60m3/1,二氧化碳絕對(duì)涌出量為12.43m3/min,二氧化碳相對(duì)涌出量4.88m3/1,瓦斯等級(jí)鑒定表明為高瓦斯礦井。礦井目前總進(jìn)風(fēng)量19680m3/min；總回風(fēng)量19807m3/min；有效風(fēng)量18563m3/min；有效風(fēng)量率94%；全礦井配風(fēng)合格率達(dá)到100%。各采掘工作面及硐室都實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立通風(fēng),不存在微風(fēng)、無風(fēng)區(qū)域。各風(fēng)井通風(fēng)狀

4、況見表10-1-1。各風(fēng)井通風(fēng)狀況表表10-1-1風(fēng)井名稱風(fēng)量（m3/min）服務(wù)范圍進(jìn)風(fēng)立井7404213區(qū)副立井7951213區(qū)、521區(qū)主斜井4325221區(qū)、513區(qū)1#回風(fēng)斜井5570221區(qū)2#回風(fēng)斜井6993521區(qū)3#回風(fēng)斜井7985213區(qū)、513區(qū)三、主要通風(fēng)機(jī)情況我礦屬大型礦井,礦井通風(fēng)方式為分區(qū)式,通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。礦井共有6井筒,進(jìn)風(fēng)立井、副立井、主斜井為進(jìn)風(fēng)井,進(jìn)風(fēng)立井風(fēng)量為7404m3/min、副立井風(fēng)量為7951ms/min、主斜井風(fēng)量為4325m3/min；1#回風(fēng)斜井、2#回風(fēng)斜井和3#回風(fēng)斜井為專用回風(fēng)井，1#回風(fēng)斜井回風(fēng)量為5570m3/min；2#

5、回風(fēng)斜井回風(fēng)量為6993m3/min；3#風(fēng)斜井回風(fēng)量為7985m3/min。進(jìn)風(fēng)立井、副立井、主斜井基本位于井田中央，1#回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)為FBCDZNq28，電機(jī)功率為2X450KW,臺(tái)工作，一臺(tái)備用；#回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)為FBCDZN34,電機(jī)功率為2X800KW,一臺(tái)工作，一臺(tái)備用；3#回風(fēng)斜井主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)為FBCDZN34，電機(jī)功率為2X800KW,臺(tái)工作，一臺(tái)備用。反風(fēng)均采用風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)進(jìn)行。521、221采區(qū)均為下山采區(qū)，213、513采區(qū)為上山采區(qū)，采區(qū)巷道布置為兩進(jìn)一回。采煤工作面分布明細(xì)工作面類別區(qū)域?qū)觿e編號(hào)隊(duì)組綜采放頂煤521區(qū)52105綜采工作面綜采隊(duì)綜采放頂煤

6、213區(qū)2134備用工作面綜采隊(duì)綜采放頂煤221區(qū)22113綜采工作面綜采隊(duì)掘進(jìn)工作面分布明細(xì)工作面名稱隊(duì)組掘進(jìn)工藝巷道巖性局扇功率22116頂抽巷開三組綜掘煤巷2X15KW22116回風(fēng)巷掘二隊(duì)綜掘煤巷2X30KW22116進(jìn)風(fēng)開三組綜掘煤巷2X30KW213軌道延伸開組炮掘UU卄巖巷2X30KW213皮帶延伸開組炮掘UU卄巖巷2X30KW513軌道開二組炮掘UU卄巖巷2X30KW513總回風(fēng)掘三隊(duì)炮掘UU卄巖巷2X55KWF160斷層探巷開七組綜掘煤巷2X55KW1010大巷延伸開組炮掘UU卄巖巷2X75KW四、礦井瓦斯抽采系統(tǒng)及裝備1、地面瓦斯抽采系統(tǒng)基本情況2015年5月份*煤礦地面瓦

7、斯抽采系統(tǒng)竣工并投入試運(yùn)行，地面瓦斯抽采泵站由泵房、配電室、水泵室、管道間和值班室組成。抽采泵站配有6臺(tái)水環(huán)式真空泵(型號(hào)為:CBF810-2，單臺(tái)抽采泵電機(jī)功率為1000kW,當(dāng)轉(zhuǎn)速為259r/min，在51kPa、66kPa,工況流量為800m3/min)，設(shè)計(jì)抽采能力為80m3/min，能滿足瓦斯抽采的需要。其中高負(fù)壓2臺(tái)工作，2臺(tái)備用及檢修。低負(fù)壓1臺(tái)工作，1臺(tái)備用及檢修，水環(huán)式真空泵性能規(guī)格見下表：真空泵參數(shù)一覽表型號(hào)工況狀態(tài)吸氣壓力(kPa)工況狀態(tài)抽氣量(m3/min)電機(jī)功率(kW)極限吸氣壓力(kPa)轉(zhuǎn)速(r/min)供水量(m3/h)備注CBF810-2518001000

8、1825944高負(fù)壓2運(yùn)2備CBF810-26680010001825940低負(fù)壓1運(yùn)1備2、抽采方式及抽采管路布置高負(fù)壓瓦斯抽采系統(tǒng)：管路選用螺旋焊接鋼管，5#煤層采掘工作面支管規(guī)格為D273X6mm，頂抽巷支管規(guī)格為D273X6mm。支管從工作面敷設(shè)接至?；馗晒?規(guī)格：D720X10mm、D630X10mm)通過管道井至地面主管(規(guī)格：D920X20mm),接到地面集中抽采泵站與泵體相聯(lián)。低負(fù)壓瓦斯抽采系統(tǒng)：管路選用螺旋焊接鋼管，52107綜放面上隅角支管規(guī)格為D273X6mm，專回干管規(guī)格為D630X10mm。22113綜放面上隅角支管規(guī)格為D273X6mm,專回干管規(guī)格為D530X10

9、mm。2134綜放面上隅角支管規(guī)格為D273X6mm，?；馗晒芤?guī)格為D530X10mm。從上隅角接至?；馗晒芡ㄟ^管道井到地面主管（規(guī)格:D920X20mm）,接到地面集中抽采泵站與泵體相聯(lián)。五、煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力核定（一）根據(jù)礦井瓦斯抽采系統(tǒng)能力核定1按礦井瓦斯抽采泵站裝機(jī)能力核定按式（1）計(jì)算核定年產(chǎn)量:pd-pbp0330X1440qX10-41)式中：A】一按礦井瓦斯抽采系統(tǒng)能力核定的年產(chǎn)量，萬t/aQ一單臺(tái)礦井瓦斯抽采泵裝機(jī)抽采混合量的能力，ms/min；be*礦地面抽放系統(tǒng)現(xiàn)有6臺(tái)CBF810-2型水環(huán)真空泵，其中4臺(tái)高負(fù)壓抽放泵，2臺(tái)低負(fù)壓抽放泵，其裝機(jī)抽采混合量的能力均為8

10、10m3/min。q礦井相對(duì)瓦斯涌出量，m3/1；按照2019年礦井瓦斯等級(jí)鑒定測(cè)定結(jié)果可知，礦井相對(duì)瓦斯涌出量為18.60m3/t。C礦井總回風(fēng)巷瓦斯?jié)舛?；按不超過0.75%計(jì)算。1C單臺(tái)礦井瓦斯抽采泵年平均抽采瓦斯?jié)舛?；高?fù)壓抽放泵按210%，低負(fù)壓抽放泵按2.5%計(jì)算。p當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?9.5kPa；dPo標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，101.325kPa；p單臺(tái)運(yùn)行泵的年均運(yùn)行負(fù)壓，kPa；高、低負(fù)壓抽放泵年b均運(yùn)行負(fù)壓分別為42kPa、43kPa。Qf礦井最大總回風(fēng)風(fēng)量。有多個(gè)回風(fēng)系統(tǒng)的，取所有回風(fēng)巷風(fēng)量的總和，19807m3/min；2.0抽采泵富裕系數(shù)；k抽采系統(tǒng)工況系數(shù)。按實(shí)際考察取值，一般取

11、W0.8。計(jì)算可得，/IX330X1440X10-4、p0AW0.75%X19807+810X10%X0.8X(89.5-43)1=2=101.325+810X2.5%X0.8X(89.5-42)=2=101.325X330X1440X10-4/18.6=427.21萬t/a2按礦井瓦斯抽采主管道系統(tǒng)能力核定按式(2)計(jì)算核定年產(chǎn)量：AJcQ+|7-472亍.pd-pb|x330 x1440X10-411f|0.1457丿kp0|q(2)式中D每套抽采主管道系統(tǒng)瓦斯管實(shí)際內(nèi)徑，0.92m；高低負(fù)壓抽放泵對(duì)應(yīng)抽采主管道系統(tǒng)瓦斯管徑均為0.92。v每套管道中混合瓦斯的經(jīng)濟(jì)流速，m/s,一般取v=5

12、12m/s。取6m/s。k富余系數(shù)，一般取1.21.8。按照實(shí)際考察管道內(nèi)氣體的流速取值，管道內(nèi)流速大時(shí)取大值，流速小時(shí)取小值。取1.2。計(jì)算可得，-ACQ+Z(D0.1457vC丿k十X5X10-4AW0.75%X19807+(0.92/0.1457)2X6X10%X(89.5-43)*1.3*1101.325+(0.92/0.1457)2X6X2.5%X(89.542)=1.3=101.325X330X1440/18.6X10-4=406.58萬t/a礦井瓦斯抽采系統(tǒng)能力核定按礦井瓦斯抽采泵站能力和抽采主管道系統(tǒng)能力分別核定，取小值406.58萬t/a。二)按礦井實(shí)際抽采瓦斯量核定礦井上年

13、度實(shí)際抽采瓦斯量核定年產(chǎn)量按式(3)計(jì)算：3)2A2汀C1Qf+330 x1440 xx10-4q0Q)365x1440丿式中A一按礦井實(shí)際抽采瓦斯量核定年產(chǎn)量，萬t/a；2Q礦井上年度實(shí)際抽采瓦斯量，m3；1423萬m3sk礦井超前抽采系數(shù)，取1.21.5。取1.311.57m3/t計(jì)算可得330 x1440=xx10-4q0q預(yù)開采區(qū)域瓦斯含量最大煤層應(yīng)抽瓦斯噸煤含量5/t。取A2-CiQf+365x1440丿AW(0.75%X19807+1423X104=365=1440)X330X1440=18.6X210-4=379.53萬t/a得出，礦井瓦斯抽采系統(tǒng)能力核定為406.58萬t/a三

14、)按礦井瓦斯抽采率核定按式(4)計(jì)算核定年產(chǎn)量：A330 x1440 xQx10-4(4)4q式中A按礦井瓦斯抽采率核定年產(chǎn)量，萬t/a；4Q瓦斯抽采達(dá)標(biāo)允許最大礦井絕對(duì)瓦斯涌出量，3/min礦井瓦斯抽采率按公式(5)計(jì)算：n=Q/(Q+Q)(5)抽采風(fēng)排抽采統(tǒng)計(jì)可知，*礦平均瓦斯抽采量為26.2m3/min,風(fēng)排瓦斯量為21.5m3/min。計(jì)算得出，*礦礦井瓦斯抽采率為54.74%。根據(jù)瓦斯抽采達(dá)標(biāo)允許的最大礦井絕對(duì)瓦斯涌出可知，當(dāng)瓦斯抽采率50Wn%值W55，達(dá)標(biāo)允許的最大礦井絕對(duì)瓦斯涌出量應(yīng)在160一300m3/min之間。取200m3/min。按(4)式計(jì)算得出，Aq10=821萬t

15、/aA330 x1440 x10-44q得出，礦井瓦斯抽采系統(tǒng)能力核定為821萬t/a。按礦井瓦斯抽采系統(tǒng)能力、礦井實(shí)際瓦斯抽采量、礦井瓦斯抽采率分別核定，并取上述核定結(jié)果最小值作為煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力，故*礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)核定生產(chǎn)能力為406.58萬t/a。六、瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力驗(yàn)證按礦井允許生產(chǎn)工作面?zhèn)€數(shù)、采煤工作面瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力進(jìn)行驗(yàn)證，按式(6)進(jìn)行計(jì)算：(6)B二Bxjx330 x10-41式中B煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)驗(yàn)證能力，萬t/a。計(jì)算結(jié)果取整；B礦井采煤工作面的瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力，t/d；j礦井掘進(jìn)出煤系數(shù)，取1.2。礦井采煤工作面的瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力是所有達(dá)標(biāo)采

16、煤工作面產(chǎn)量之和，單個(gè)采煤工作面的瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力按B、B和biciB選取小值。di礦井采煤工作面瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力B按照式（7）計(jì)算：1B=fmin（B,B,B）1bicidii=1式中B第i個(gè)采煤工作面日產(chǎn)量，t/d；biB第i個(gè)采煤工作面抽采達(dá)標(biāo)時(shí)允許工作面最大日產(chǎn)ci量，單位為t/d；B第i個(gè)采煤工作面回風(fēng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)標(biāo)的工作面最大日產(chǎn)di量，t/d；n核定的采煤工作面?zhèn)€數(shù)。按照煤礦安全規(guī)程、防治煤與瓦斯突出規(guī)定等規(guī)定確定礦井允許生產(chǎn)采煤的最多工作面?zhèn)€數(shù)，（不含開采薄煤層保護(hù)層的工作面?zhèn)€數(shù)）。（一）采煤工作面日產(chǎn)量計(jì)算按式（8）計(jì)算:B=lxhxpxvxnbibibibibibi式

17、中l(wèi)第i個(gè)采煤工作面平均長(zhǎng)度，m；bih第i個(gè)采煤工作面煤層平均采高，m。放頂煤開采時(shí)為bi采放總厚度；P第i個(gè)采煤工作面的原煤視密度，t/m3；biv第i個(gè)采煤工作面平均日推進(jìn)度，m/d；bin第i個(gè)采煤工作面回采率，。按礦井實(shí)際回采率取值。bi*礦現(xiàn)有22113、52107兩個(gè)綜放工作面和2134備用工作面，其采煤工作面日產(chǎn)量計(jì)算參數(shù)見表11-1所示。表11-1：*礦采煤工作面日產(chǎn)量計(jì)算參數(shù)一覽表工作面名稱傾向長(zhǎng)度(m)采放總厚度(m)原煤視密度(t/m3)日推進(jìn)度(m/d)221131464.81.412.4521071309.81.372.421341906.11.413.2代入(8)

18、式計(jì)算得出：22113綜采工作面采煤日產(chǎn)量為1593噸；52107綜采工作面采煤日產(chǎn)量為1712噸。2134備用工作面采煤日產(chǎn)量為4863噸采煤工作面瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力計(jì)算根據(jù)歷年來礦井瓦斯等級(jí)鑒定中關(guān)于工作面瓦斯涌出量構(gòu)成預(yù)測(cè)結(jié)果及*礦現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際統(tǒng)計(jì)分析可知，*礦回采工作面瓦斯主要來源于本煤層。按照煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力核定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)瓦斯涌出量主要來自于開采層的采煤工作面，瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力應(yīng)以表11-3中煤層可解吸瓦斯量對(duì)應(yīng)的工作面日產(chǎn)量計(jì)算。表11-3采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量對(duì)應(yīng)的工作面日產(chǎn)量可解吸瓦斯量W/m3/tj抽采達(dá)標(biāo)時(shí)允許工作面日產(chǎn)量B/t/ac7.0VW8.0j10006.0VW7.0j250010015.5VW6.0j400025015.0VW5.5j600040014.5VW5.0/800060014.0VW4.5j100008001W10000根據(jù)2019年礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果可知，*礦相對(duì)瓦斯涌出量為18.60m3/1,結(jié)合煤層瓦斯參數(shù)測(cè)定結(jié)果顯示5#層最大煤層瓦斯含量為10.93m3/1,經(jīng)采取提前預(yù)抽，煤層瓦斯含量降低至5.0ma/1,2#層煤層瓦斯含量為4.94ma/1,綜合分析可知，*礦煤層可解吸瓦斯量5.0VW5.5ma/1,故*礦礦2#、5#煤層瓦斯抽采達(dá)標(biāo)生產(chǎn)能力j均大于40011/d。（三）采煤工作面回風(fēng)