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安興煤礦通風(fēng)系統(tǒng)特征及通風(fēng)能力核定研究

文檔作者：謝雄剛江成玉代張音文檔來源： 1．貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院 2．湖南工學(xué)院安全與環(huán)境工程系		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月23日
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2012年8月 礦業(yè)安全與環(huán)保 第39卷第4期
安興煤礦通風(fēng)系統(tǒng)特征及通風(fēng)能力核定研究
謝雄剛 ，江成玉 ，代張音
(1．貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院，貴州貴陽550004；2．湖南工學(xué)院安全與環(huán)境工程系，湖南衡陽421~8)
摘要：選定礦井通風(fēng)系統(tǒng)相對穩(wěn)定的時期為核定時期，通過礦井所需風(fēng)量計算，確定了各采掘工作面、
硐室及備用工作面的需風(fēng)量；根據(jù)礦井通風(fēng)能力計算，確定了安興煤礦合理的采掘比為1：3，礦井通風(fēng)能
力為120萬t／，a。并從礦井通風(fēng)動力、有效風(fēng)量、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)能力、稀釋瓦斯能力等方面進(jìn)行了驗證。
關(guān)鍵詞：通風(fēng)系統(tǒng)；需風(fēng)量；采掘比；礦井通風(fēng)能力
中圖分類號：TD722 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1008—4495(2012)04—0068—03
近年來，我國煤炭供需矛盾日益突出，煤炭價格
不斷上漲，導(dǎo)致煤礦突擊生產(chǎn)、超強(qiáng)度開采和超通風(fēng)
能力生產(chǎn)現(xiàn)象普遍發(fā)生，現(xiàn)已成為影響煤礦安全生
產(chǎn)的重大隱患。近年國內(nèi)連續(xù)發(fā)生多起重特大瓦斯
事故? ，多數(shù)是由于超通風(fēng)能力生產(chǎn)造成的。依據(jù)
《煤礦安全規(guī)程》第104條的規(guī)定，對各礦主要通風(fēng)
機(jī)的通風(fēng)能力、巷道風(fēng)量通過能力、礦井實際進(jìn)風(fēng)
量、礦井作業(yè)計劃中的采掘工作面?zhèn)€數(shù)、實際布置的
采掘工作面?zhèn)€數(shù)等參數(shù)進(jìn)行核算 ，核定出符合
礦井安全生產(chǎn)實際的采掘工作面?zhèn)€數(shù)，作為在現(xiàn)有
的通風(fēng)條件下，礦井組織生產(chǎn)的重要依據(jù)，對于杜絕
重大瓦斯事故 J，確保安全生產(chǎn)具有重要意義。
1 礦井概況
1．1 礦井通風(fēng)系統(tǒng)
安興煤礦位于貴州六盤水市鐘山區(qū)境內(nèi)，礦井
采用斜井多水平上山分區(qū)式開拓方式。礦井主采煤
層為1 、7 、1 1 和17 煤層，主采煤層頂板條件較好，
各煤層均具有爆炸危險性。礦井通風(fēng)方式為分區(qū)抽
出式，回采工作面采用“u”型通風(fēng)，全礦共有3個進(jìn)
風(fēng)井和2個回風(fēng)井。進(jìn)風(fēng)井為主井筒、副井筒(進(jìn)風(fēng)
量為5 353 m ／min)和三采區(qū)進(jìn)風(fēng)下山(進(jìn)風(fēng)量為
865 m ／min)，礦井總進(jìn)風(fēng)量為6 218 m ／min；回風(fēng)
井為南采區(qū)總回風(fēng)上山和北采區(qū)總回風(fēng)上山。
收稿日期：2011一l0—16
基金項目：貴州大學(xué)教育教學(xué)改革研究項目[gdjg(2010)
032]；湖南省教育廳項目(10C0574)；貴州大學(xué)引進(jìn)人才科研
基金項目[貴大人基合字(2OLO)0o2號]
作者簡介：謝雄剛(1971一)，男，湖南郴州人，副教授，博
士，從事煤礦安全開采技術(shù)、煤與瓦斯突出災(zāi)害防治等方面的
研究工作。E—mail：~gchncz@163．eom。
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1．2 礦井瓦斯災(zāi)害
礦井為煤與瓦斯突出礦井，11 煤層為突出煤
層。全礦井絕對瓦斯涌出量為42．91 m ／min，相對
瓦斯涌出量為37．00 m ／t；絕對二氧化碳涌出量為
6．31 m ／min，相對二氧化碳涌出量為5．44 m ／t。
2 礦井通風(fēng)能力核定
2．1 采煤工作面所需風(fēng)量核定
根據(jù)礦井生產(chǎn)情況，需要進(jìn)行風(fēng)量核算的有
N1703S采面和N1104中采面共2個采煤工作面，其
計算方法及過程 如下：
1)正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀察1個月，根據(jù)已
采和正在回采的采煤工作面平均日絕對瓦斯涌出量
和日最高絕對瓦斯涌出量及瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量
系數(shù)進(jìn)行計算。
2)根據(jù)瓦斯涌出量計算風(fēng)量：
Q采=100q~KCH4／0．8 (1)
式中：P采為采煤工作面所需風(fēng)量，m。／min；q采為回
采工作面回風(fēng)流中平均絕對瓦斯涌出量，m ／rain；
K 為回采工作面瓦斯涌出不均衡的風(fēng)量備用系
數(shù)；0．8為回采工作面回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛劝?．8％
管理。
N1703S采煤工作面所需風(fēng)量計算：
Q采l=100q~KCH4／0．8
= 100x2．56x1．48／0．8
= 474 m ／min
同理計算N1 104中采煤工作面所需風(fēng)量P采：為
384 m ／rain。
3)按采煤工作面溫度選擇適宜的風(fēng)速進(jìn)行計算：
Q 采=60 采S采 (2)
式中： 為采煤工作面風(fēng)速，取1 m／s；s采為采煤工
作面的平均斷面積，m。。
2012年8月 礦業(yè)安全與環(huán)保 第39卷第4期
根據(jù)公式(2)，計算N1703S采煤工作面風(fēng)量：
Q 采1=60 S采
= 60x1x7．0
= 420 m ／min
同理計算N1104中采煤工作面風(fēng)量Q 采 為
420 m ／rain。
按回采工作面同時作業(yè)人數(shù)計算這兩個采煤工
作面風(fēng)量分別為280 m。／min和300 m。／rain。經(jīng)過驗
算，采煤工作面風(fēng)速均在0．25～4．O0 m／s，符合《煤礦
安全規(guī)程》規(guī)定，并且采煤工作面風(fēng)量滿足15S<
240S。
取以上計算結(jié)果中的最大值Q采 、Q 采：，礦井采
煤工作面所需風(fēng)量為
ΣQ采=Q采1+Q 采2
= 474+420
= 894 m ／min
2．2 備用工作面所需風(fēng)量計算
根據(jù)瓦斯涌出量計算需風(fēng)量最大，所以S1104N
備用工作面需要風(fēng)量：
ΣQ備=lOOq采KCH4／0．8
= lOOx2．28×1．40／0．8
： 400 m。／min
2．3 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量計算
根據(jù)礦井生產(chǎn)情況，需要進(jìn)行風(fēng)量核算的掘進(jìn)
工作面有S1703N運(yùn)輸巷、S1703N回風(fēng)巷、S+1117
回風(fēng)石門、N+1176S集回石門、S0704N運(yùn)輸巷和
S0704N回風(fēng)巷共6個。
2．3．1 按絕對瓦斯涌出量計算
1)S1703N運(yùn)輸巷所需風(fēng)量：
Q掘=lOOq~Kcn4／0．8
：100xO．58×1．67／0．8
： 96．86 m ／min
2)同理計算S17(BN回風(fēng)巷所需風(fēng)量為97．6 m3／min，
S0704N運(yùn)輸巷所需風(fēng)量為1 10．88 m ／rain，S0704N
回風(fēng)巷所需風(fēng)量為118．56 m。／min，S+1117回風(fēng)石
門所需風(fēng)量為58．9 m ／min，N+I 176S集回石門所需
風(fēng)量為69．52 m ／min。
2．3．2 按掘進(jìn)工作面同時作業(yè)人數(shù)計算
Q掘I>4N
式中Ⅳ為掘進(jìn)工作面同時作業(yè)人數(shù)最大值。
按最多人數(shù)30人計算，則每個掘進(jìn)工作面需要
風(fēng)量為
Q掘i>4x30=120 m’／rain
2．3．3 按局部通風(fēng)機(jī)實際吸入風(fēng)量進(jìn)行計算
1)S1703N運(yùn)輸巷所需風(fēng)量計算：
該掘進(jìn)頭為煤巷，采用(15x2)kW局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)
行供風(fēng)，其安設(shè)地點為煤巷，巷道斷面積為6．2 m ，吸
入風(fēng)量實測為300 m ／rain，則：
Q掘1=Q扇+0．25S
= 300+0．25x60x6．2
：393 m ／min
2)同理計算出S1703N回風(fēng)巷所需風(fēng)量為
359 m ／rain，S0704N運(yùn)輸巷所需風(fēng)量為435 m3／min，
S0704N回風(fēng)巷所需風(fēng)量為435 m ／rain，S+1117回
風(fēng)石門所需風(fēng)量為290 m ／rain，N+1176S集回石門
所需風(fēng)量為390 m ／rain。
經(jīng)過驗算：煤巷掘進(jìn)工作面風(fēng)量符合15S<
240S；巖巷掘進(jìn)工作面風(fēng)量符合9S<240S。>

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