2023年度礦井通風能力核定報告（2023版）

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長治有限公司小常煤業(yè)

2023年度礦井通風系統(tǒng)能力核定

批準：審核：編寫：

2023年10月18日

目錄

第一部分：礦井概況3其次部分：礦井需要風量計算7第三部分：礦井通風能力計算22第四部分：礦井通風能力驗證24第五部分：礦井通風能力核定結果第六部分：問題與建議2728

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第一部分：礦井概況

XX長治郊區(qū)三元南耀小常煤業(yè)有限公司礦井具有完整的通風、防塵、防滅火及安全監(jiān)測系統(tǒng)，通風系統(tǒng)合理，通風設施齊全可靠，具備《煤礦生產能力核定標準》規(guī)定的核定通風系統(tǒng)能力的條件。

（一）通風方式、方法。

通風方式為中央并列式，通風方法為機械抽出式。（二）進、回風井筒數(shù)量及風量

我礦現(xiàn)有3個井筒，其中主立井和副立井為進風井，回風立井回風。礦井總進風量9337m3/min，礦井總回風量9435m3/min。

（三）礦井需風量為8601m3/min，有效風量8320m3/min，有效風量率為89.11%。

（四）礦井瓦斯等級及瓦斯和二氧化碳絕對、相對涌出量根據(jù)XX省煤炭工業(yè)廳《關于長治市2023年度礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結果的批復》文件（晉煤瓦發(fā)〔2023〕391號），XX長治郊區(qū)三元南耀小常煤業(yè)有限公司絕對瓦斯涌出量為20.81m3/min，相對瓦斯涌出量為7.00m3/t，二氧化碳絕對涌出量為3.04m3/min，相對二氧化碳涌出量為1.14m3/t，批復等級為高瓦斯礦井。

2023年度礦井瓦斯測定結果為：最大絕對瓦斯涌出量10.58m3/min，相對瓦斯涌出量為2.55m3/t，二氧化碳絕對涌出量為2.73m3/min，相對二氧化碳涌出量為0.66m3/t。

2023年度礦井瓦斯測定結果為：礦井最大相對瓦斯涌出量為5.63m3／t，最大絕對瓦斯涌出量為21.14m3／min，最大相對二氧化

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碳涌出量為0.93m3／t，最大絕對二氧化碳涌出量為3.49m3／min。

2023年度礦井瓦斯測定結果為：礦井最大相對瓦斯涌出量為3.14m3／t，最大絕對瓦斯涌出量為10.56m3／min，最大相對二氧化碳涌出量為1.13m3／t，最大絕對二氧化碳涌出量為3.81m3／min。

2023年度礦井瓦斯測定結果為：礦井最大相對瓦斯涌出量為3.87m3／t，最大絕對瓦斯涌出量為17.94m3／min，最大相對二氧化碳涌出量為0.55m3／t，最大絕對二氧化碳涌出量為2.57m3／min。

（五）主通風設備及運行參數(shù)、風量、風壓、通風阻力、等積孔風機型號FBCDZ№30，銘牌參數(shù)為：風量Q5400－15000m3/min全壓H900－4200Pa功率P2×500kW風機軸轉速740r/min電機型號YBF630M1-8銘牌參數(shù)為：功率：2×500kW電壓：10000V電流：37.1A轉速：740r/min

主要通風機葉片安裝角度+3°（可調角度有：+6°、+3°、0°、-3°、-6°），總進風量為9227m3/min，總回風量9375m3/min，主扇排風量9400m3/min，礦井通風總阻力為1523Pa，等積孔A=4.83㎡，礦井通風難易程度為簡單。

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（六）3號煤層煤塵爆炸性和自燃等級

根據(jù)2023年9月9日XX煤炭礦用安全產品檢驗中心提交的檢驗報告，3號煤層煤塵具有爆炸性，自燃傾向性等級為Ⅲ，屬不易自燃煤層。

（七）礦井生產布置現(xiàn)狀

礦井現(xiàn)有1個綜采放頂煤工作面30215回采工作面、1個回收工作面（30113回收面）、1個準備工作面（30222工作面）、2個掘進工作面（30225風巷、30225運巷）。

除上述通風地點外，其它用風地點有：中央水泵房（非獨立通風）、中央變電所（非獨立通風）、301采區(qū)臨時配電點、301材料庫、爆破材料庫、井下消防材料庫、302采區(qū)1#材料庫、302采區(qū)2#材料庫、302采區(qū)變電所、302采區(qū)水泵房、302采區(qū)上山變電所、30215風巷無極繩絞車處、30222風巷無極繩絞車處、30225運巷皮帶出煤口至回風聯(lián)巷段、301采區(qū)軌道上山正頭、301采區(qū)皮帶上山正頭、302采區(qū)皮帶上山正頭、302采區(qū)軌道上山正頭、302采區(qū)軌道下山正頭、302采區(qū)皮帶下山正頭。

（八）分區(qū)通風狀況

礦井采用分區(qū)通風，采煤工作面、掘進工作面、301采區(qū)臨時配電點、301材料庫、爆破材料庫、井下消防材料庫、302采區(qū)1#材料庫、302采區(qū)2#材料庫、302采區(qū)變電所、302采區(qū)水泵房、302采區(qū)上山變電所、30215風巷無極繩絞車處、30222風巷無極繩絞車處、30225運巷皮帶出煤口至回風聯(lián)巷段、301采區(qū)軌道上山正頭、

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301采區(qū)皮帶上山正頭、302采區(qū)皮帶上山正頭、302采區(qū)軌道上山正頭、302采區(qū)軌道下山正頭、302采區(qū)皮帶下山正頭均為獨立通風，中央水泵房、中央變電所為非獨立通風。

（九）瓦斯抽放系統(tǒng)建設狀況

根據(jù)礦井絕對瓦斯涌出量偏大和回采工作面瓦斯涌出量超過5m3/min，依照《煤礦瓦斯等級鑒定暫行方法》（安監(jiān)總煤裝〔2023〕162號）要求，我礦開采3號煤層時為高瓦斯礦井。我礦于2023年6月由煤炭科學研究總院沈陽研究院編制的《XX長治郊區(qū)三元南耀小常煤業(yè)有限公司3號煤層礦井瓦斯涌出量預計報告》，并于2023年9月由XX省煤炭工業(yè)廳文件（晉煤瓦發(fā)〔2023〕1239號）XX長治郊區(qū)三元南耀小常煤業(yè)有限公司3號煤層開采礦井瓦斯涌出量預計的批復；根據(jù)省廳礦井瓦斯涌出量預計的批復，我礦于2023年12月由煤炭科學研究總院沈陽研究院編制的《XX長治郊區(qū)三元南耀小常煤業(yè)有限公司3號煤層地面固定瓦斯抽采系統(tǒng)工程初步設計》，并由XX省煤炭工業(yè)廳（晉煤瓦發(fā)〔2023〕421號）文件批復,2023年3月份在風井工業(yè)廣場安裝地面固定瓦斯抽放泵站，高負壓抽采系統(tǒng)使用2臺2BEC72型水環(huán)真空泵，電機功率630KW，一用一備；低負壓抽采系統(tǒng)使用2臺2BEC72型水環(huán)真空泵，電機功率630KW，一用一備，采用JK200-400型自動軟化水設備，泵站采用雙回路供電；瓦斯抽采系統(tǒng)高負壓主管、干管選用Φ630×10mm螺旋焊縫鋼管，支管選用Φ377×6mm螺旋焊縫鋼管，低負壓主管、干管選用Φ630×10mm螺旋焊縫鋼管，支管選用Φ325×6mm螺旋焊縫鋼管；單臺瓦斯抽放泵

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額定抽放量為510m3/min，礦井抽放率為43%。

其次部分：礦井需要風量計算

2023年度采掘巷道布置狀況：

2023年度，我礦以分為兩個采區(qū)，分別為302上山采區(qū)和302下山采區(qū)，1個綜采放頂煤工作面、1個配采工作面為原則，其中，1——12月份30222綜采面為主采面，30215綜采面為配采面，6、7月份兩個月30215綜采面為主采面，3個掘進工作面（30216風巷、30216運巷、30225運巷），其中，2個掘進面平行作業(yè)，1個掘進工作面處于供風停掘狀態(tài)，爆破材料庫、井下消防材料庫、302采區(qū)1#材料庫、302采區(qū)2#材料庫、302采區(qū)變電所、302采區(qū)水泵房、302采區(qū)上山變電所、30215風巷無極繩絞車處、30222風巷無極繩絞車處、30225運巷皮帶出煤口至回風聯(lián)巷段、302采區(qū)皮帶上山正頭、302采區(qū)軌道上山正頭、302采區(qū)軌道下山正頭、302采區(qū)皮帶下山正頭均為獨立通風，中央水泵房、中央變電所為非獨立通風。本次通風能力核定，以全年采掘安排平行作業(yè)最多的生產月為通風核定標準。

依照《煤礦生產能力核定標準》、《礦井通風能力核定標準》（AQ1056-2023）和《煤礦安全規(guī)程》第一百零三條的規(guī)定，并依據(jù)我礦井風量計算的基礎資料（礦井地質說明書、設計說明書、圖紙、礦井和采掘工作面瓦斯涌出量預計資料、采掘工作面和通風巷道風流溫度預計資料、各種硐室的狀況），對我礦井需要風量進行計算。

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生產礦井需要風量按采煤、掘進、硐室及其它巷道等用風地點分別進行計算。

Q礦≥（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q備＋∑Q其它）×K礦通(m3/min)式中：

∑Q采采煤工作面實際需要風量的總和。m3/min∑Q掘掘進工作面實際需要風量的總和。m3/min∑Q硐硐室實際需要風量的總和。m3/min∑Q備備用工作面實際需要風量的總和。m3/min

∑Q其它礦井除了采、掘、開、硐室地點以外其他巷道需要風

量的總和。m3/min

K礦通礦井通風系數(shù)（抽出式K礦通=1.2）1、30222綜采放頂煤工作面需要風量計算（1）按工作面氣象條件選擇適合的風速計算Q采=60·70％·V采溫·S采·K采高·K采面長（m3/min）式中:

Q采——采煤工作面實際需要的風量，m3/min；

V采溫——采煤工作面風速，按回采工作面進風流氣溫與對應風速表，風速取1.5m/s；

S采——采煤工作面的平均有效斷面，按最大和最小有效斷面的平均值計算控頂，m2；（5.56+4.76）/2×3.0=15.48m2K采高——采煤工作面采高調整系數(shù)，采高3.2m，放煤3.68m，取1.2；

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K采面長——采煤工作面長度調整系數(shù)，工作面長度162m,取1.2；70％——有效通風斷面系數(shù)；

表3-8-7K溫——回采工作面溫度與對應風速調整系數(shù)

回采工作面空氣溫度（℃）180長度風量調整系數(shù)0.80.8～0.91.01.11.21.30～1.40Q采=60×70%×1.5×15.48×1.2×1.2=1404.35（m3/min）（2）按瓦斯涌出量計算

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，按回采工作面回風流中瓦斯的濃度不超過1%的要求計算：

Q采=100qch4×K采通（m3/min）式中：

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qch4工作面瓦斯絕對涌出量，取9.53m3/min；K采通工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，取2.0

Q采=100qch4×K采通=100×9.53×2.0=1906（m3/min）（3）按工作面溫度選擇適合的風速進行計算Q采=60v采s采（m3/min）式中:

v采采煤工作面風速，按回采工作面進風流氣溫與對應風速表，風速取1.5m/s；

s采采煤工作面的平均斷面；（5.56+4.76）/2×3.0=15.48m2Q采=60×1.5×15.48=1393.2（m3/min）（4）按采煤工作面同時作業(yè)人數(shù)計算需要風量每人供風≮4m3/minQ采＞4N式中:

N——工作面最多人數(shù)，取60人。Q采=4×60=240（m3/min）（5）按風速進行驗算

取上述結果的取大值，Q采取1906m3/min60×0.25S按最高風速驗算：Q采≤60×4×10＝2400（m3/min）根據(jù)計算，30222綜采面需風量為1906m3/min。2、30215綜采放頂煤工作面需要風量計算（1）按工作面氣象條件選擇適合的風速計算Q采=60·70％·V采溫·S采·K采高·K采面長（m3/min）式中:

Q采——采煤工作面實際需要的風量，m3/min；

V采溫——采煤工作面風速，按回采工作面進風流氣溫與對應風速表，風速取1.5m/s；

S采——采煤工作面的平均有效斷面，按最大和最小有效斷面的平均值計算控頂，m2；4.68×2.8=13.104m2；

K采高——采煤工作面采高調整系數(shù)，采高3m，放煤3.82m，取1.2；K采面長——采煤工作面長度調整系數(shù)，工作面長度150m,取1.2；70％——有效通風斷面系數(shù)；

表3-8-7K溫——回采工作面溫度與對應風速調整系數(shù)

回采工作面空氣溫度（℃）1800.80.8～0.91.01.11.21.30～1.40Q采=60×70%×1.5×13.104×1.2×1.2=1188.79（m3/min）（2）按瓦斯涌出量計算

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，按回采工作面回風流中瓦斯的濃度不超過1%的要求計算：

Q采=100qch4×K采通（m3/min）式中：

qch4工作面瓦斯絕對涌出量，取7m3/min；

K采通工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，取2.0

Q采=100qch4×K采通=100×7×2.0=1400（m3/min）（3）按工作面溫度選擇適合的風速進行計算Q采=60v采s采（m3/min）式中:

v采采煤工作面風速，按回采工作面進風流氣溫與對應風速表，風速取1.5m/s；

s采采煤工作面的平均斷面；4.68×2.8=13.104m2；Q采=60×1.5×13.104=1179.36（m3/min）（4）按采煤工作面同時作業(yè)人數(shù)計算需要風量

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每人供風≮4m3/minQ采＞4N式中:

N——工作面最多人數(shù)，取60人。Q采=4×60=240（m3/min）（5）按風速進行驗算

取上述結果的取大值，Q采取1188.79m3/min60×0.25S（1）依照瓦斯涌出量計算Q30226風巷＝100×q30216風巷×K掘通＝100×0.89×1.5＝133.5（m3/min）式中：

Q30216風巷——掘進工作面實際需要的風量，m3/min

q30216風巷——掘進工作面的瓦斯涌出量，掘進工作面絕對CH4涌出量為0.89m3/min。

q30216風巷=8.00×16.5×7×1.38/24/60=0.89m3/min

K掘通——掘進工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，取1.5（2）按局部通風機實際吸風量計算需要配風量Q30216風巷=Q扇×Ii+15S=420×1+15×16.5=420+247.5=667.5（m3/min）式中：

Q30226風巷——掘進工作面實際需要的風量，m3/min

Q扇——采用FBDYNO.7.1壓入式變頻局部通風機，頻率為35Hz時，吸風量420m3/min；

Ii——掘進工作面同時通風的局部通風機臺數(shù)，1臺；（局部通

風機安裝在順槽口，共2臺，一臺使用，一臺備用）；S——掘進工作面局部通風機安裝地點到回風口巷道最大斷面，

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16.5m2；

（3）按掘進工作面同時作業(yè)人數(shù)計算需要風量Q30216風巷＞4N＞4×26=104（m3/min）式中：

Q30216風巷——掘進工作面實際需要的風量，m3/minN——掘進工作面最多人數(shù)取26人（交接班時）。4——每人供給的最小風量，m3/min（4）按風速進行驗算

按最低風速驗算，工作面的最低風量

Q30216風巷＞15S30216風巷＞15×16.5＞247.5（m3/min）

按最高風速驗算，工作面的最高風量

Q30216風巷＜240S30216風巷＜240×16.5＜3960（m3/min）式中：

Q30216風巷——30216風巷掘進面實際需要的風量，m3/minS30216風巷——30216風巷掘進面的斷面積，取16.5m2

根據(jù)以上三種方法計算，30216風巷掘進面需要配風量取最大值247.5m3/min，全壓風量取667.5m3/min。

5、30216運巷需要風量計算

30216運巷為煤巷綜掘工作面，實際總需要風量應按瓦斯、二氧化碳涌出量和工作面氣溫、風速以及人數(shù)等規(guī)定分別進行計算，然后取其中最大值。

（1）依照瓦斯涌出量計算

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Q30216運巷＝100×q30216運巷×K掘通＝100×0.83×1.5＝124.5（m3/min）式中：

Q30216運巷——掘進工作面實際需要的風量，m3/min

q30216運巷——掘進工作面的瓦斯涌出量，掘進工作面絕對CH4涌出量為0.83m3/min。

q30216運巷=8×15.5×7×1.38/24/60=0.83m3/min

K掘通——掘進工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，取1.5（2）按局部通風機實際吸風量計算需要配風量Q30113風巷=Q扇×Ii+15S=420×1+15×15.5=420+232.5=652.5（m3/min）式中：

Q30216運巷——掘進工作面實際需要的風量，m3/min

Q扇——采用FBDYNO.7.1壓入式變頻局部通風機，頻率為35Hz時，吸風量420m3/min；

Ii——掘進工作面同時通風的局部通風機臺數(shù)，1臺；（局部通

風機安裝在順槽口，共2臺，一臺使用，一臺備用）；S——掘進工作面局部通風機安裝地點到回風口巷道最大斷面，13.95m2；

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（3）按掘進工作面同時作業(yè)人數(shù)計算需要風量Q30216運巷＞4N＞4×26=104（m3/min）式中：

Q30216運巷——掘進工作面實際需要的風量，m3/minN——掘進工作面最多人數(shù)取26人（交接班時）。4——每人供給的最小風量，m3/min（4）按風速進行驗算

按最低風速驗算，工作面的最低風量

Q30216運巷＞15S30216運巷＞15×15.5＞232.5（m3/min）

按最高風速驗算，工作面的最高風量

Q30216運巷＜240S30216運巷＜240×15.5＜3720（m3/min）式中：

Q30216運巷——30216運巷實際需要的風量，m3/minS30216運巷——30216運巷的斷面積，取15.5m2

根據(jù)以上三種方法計算，30216運巷需要配風量取最大值232.5m3/min，全壓風量取652.5m3/min。

綜合以上計算，30225運巷掘進面全壓需風量為652.5m3/min、30216風巷掘進面全壓需風量為667.5m3/min、30216運巷掘進面全壓需風量為652.5m3/min。

則掘進工作面的需要風量∑Q掘=Q30225運巷+Q30216風巷+Q30216運巷

=652.5+667.5+652.5

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=1972.5（m3/min）

6、井下硐室需要風量核算

∑Q硐=Q硐1+Q硐2+Q硐3+...+Q硐n

式中：

∑Q硐——所有獨立通風硐室需要風量總和，m3/min；

Q硐1、Q硐2、…、Q硐n——不同獨立供風硐室需要風量，m3/min。

礦井共有10處獨立通風硐室，分別為1個302采區(qū)變電所、1個302采區(qū)水泵房、1個302采區(qū)上山變電所、1個30215風巷無極繩絞車硐室、30222風巷無極繩絞車硐室、1個301采區(qū)材料庫、2個302采區(qū)材料庫、1個井下消防材料庫、1個爆破材料庫。另外，中央變電所和中央水泵房為非獨立硐室。

（1）1個302采區(qū)變電所、1個302采區(qū)水泵房、1個30215風巷無極繩絞車硐室、1個30222風巷無極繩絞車硐室1個301采區(qū)材料庫、2個302采區(qū)材料庫、1個井下消防材料庫、1個爆破材料庫，另外，中央變電所和中央水泵房為非獨立通風，在保證硐室溫度和有害氣體濃度符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的前提下，按經驗配風量各為90m3/min。

Q硐=10×90=900（m3/min）

（2）井下炸藥材料庫配風必需保證每小時4次換氣量：Q庫=4V/60=4×2000/60

=133.33（m3/min）

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式中：

Q庫井下爆炸材料庫需要風量m3/minV井下爆炸材料庫的體積，2000m3

（3）故:∑Q硐=900＋133.33＝1033.33（m3/min）

7、其它井巷實際需要風量計算

2023年我礦其它用風地點為：302采區(qū)軌道上山正頭、302采區(qū)皮帶上山正頭、302采區(qū)軌道下山正頭、302采區(qū)皮帶下山正頭、30225運巷機頭至回風口段按巷道最低風速不小于0.25m/s計算，即：Q其他=（13.5×0.25×60）×5=1012.5m3/min

符合《XX省煤礦通風能力核定報告編制導則》“90萬t/a及以上礦井不應小于600m3/min〞的標準要求，故:∑Q其它=1012.5（m3/min）

8、礦井實際需要風量計算

將采、掘、硐室、備用、其它的風量數(shù)據(jù)代入計算公式，得:Q礦=（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q其它）×K礦通

=（3306＋1972.5＋1033.33+1012.5）×1.2≈8789（m3/min）式中：

∑Q采——采煤工作面實際需要風量的總和，3306m3/min；∑Q掘——掘進工作面實際需要風量的總和，1972.5m3/min；∑Q硐——井下硐室實際需要風量的總和，1033.33m3/min；

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∑Q其他——礦井除了采、掘、硐室地點以外的其他井巷需風量的總和，1012.5m3/min；

K礦通——礦井通風系數(shù)，1.2（抽出式K礦通取1.15～1.2，壓入式K礦通取1.25～1.3，我礦井為抽出式通風，取1.2）。

第三部分：礦井通風能力計算

我礦生產能力為210萬t/a，按方法二采用由里向外核算法核定礦井通風系統(tǒng)生產能力。

礦井總進風9277m3/min，安排1個采煤工作面、1個配采工作面、1個回收工作面、2個掘進工作面進行作業(yè)。

礦井實際供風量9277m3/min，大于礦井實際需風8789m3/min。依照礦井總進風量與礦井各用風地點的需風量（有效風量）計算出采掘工作面?zhèn)€數(shù)（按合理采掘比m1、m2），取當年度每個采掘工作面的產量，計算礦井通風能力。

APc=?A采i+?A掘j

i?1j=1m1m2式中：

APc礦井通風能力，萬t/a

A采i第i個回采工作面正常生產條件下的年產量。A掘j第j個掘進工作面正常掘進條件下的年進尺換算成煤的產量。m1回采工作面的數(shù)量1個

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m2掘進工作面的數(shù)量3個，1、綜采工作面通風能力

?Ai?1m1-4

=10·L·h·r·b·n·N·c·a采i=10-4×（162×3.2×0.99+153×3.68×0.95）×1.38×4.8×276≈191.6（萬t/a）式中：

Ac回采工作面通風能力，萬t/a；

L回采工作面平均長度162m，放煤長度取153m；h回采工作面平均開采厚度，機采3.2m，放頂煤3.68m；r原煤視密度1.38t/m3；

b采煤工作面平均日推進度4.8m/d；n年工作日數(shù)276d；

c工作面回采率，機組割煤取0.99，放煤取0.95；2、掘進工作面通風能力:AJ?10r?SiLi

?4i?1n=10-4×1.38×（15.5+16.5+15.5）×8×276=14.47（萬t/a）式中：

Aj掘進工作面通風能力，萬t/a；r原煤視密度1.38t/m3

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Sii巷道純煤面積，30225運巷15.5m2，30216風巷16.5m2,30216運巷15.5m2；

Lii巷道年總進尺，綜掘面日進尺8m；a掘進工作面平均個數(shù)取3；3、礦井通風能力A=AC+Aj=191.6+14.47≈206（萬t/a）

經核定我礦現(xiàn)通風能力為206萬t/a。