新疆准南东煤矿
矿 井 通 风 能 力 核 定
编制时间：2016年1月
编制单位：新疆准南东煤矿安通科
目 录
第一部分 矿井概况………………………………………………………………………………2 第一节 交通位置………………………………………………………………………………2 第二节 气候条件………………………………………………………………………………2 第三节 矿井水源………………………………………………………………………………2 第四节 井田范围………………………………………………………………………………2 第五节 矿井开拓方式…………………………………………………………………………3 第六节 开采方法………………………………………………………………………………3 第七节 第八节 第九节 第二部分第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第三部分
可采煤层………………………………………………………………………………3 矿井瓦斯、煤尘、煤的自然发火……………………………………………………4 矿井目前生产状况……………………………………………………………………4 矿井通风系统…………………………………………………………………………4 采煤工作面需风量计算………………………………………………………………7 掘进工作面需风量计算………………………………………………………………7 硐室需风量计算………………………………………………………………………8 机电硐室硐室需风量…………………………………………………………………9 其他巷道需风量计算…………………………………………………………………9 总体核算…………………………………………………………………………… 10
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第一部分 矿井概况
第一节 交通位置
矿井位于乌苏市南东50km处，行政区划属乌苏市管辖。矿井与通过长46km的简易公路与312国道相连，自312国道向西26km可到奎屯市，向西46km可到乌苏市，向东37km可到沙湾县，外部交通条件较为便利。 第二节 气候条件
井田一带气候属中温带大陆性干旱气候。气温变化于-29.1℃～32.4℃，年平均气温3.4℃～4.3℃；6～8月为夏季，其中7、8月间气温最高，年最高气温32.4℃；11月份至来年3月份为冬季，1月份气温最低，年最低气温-29.1℃。年最大降雨量554.5mm，年平均蒸发量为1411.91mm。最大降雪厚度0.3m。6月和9月多雨，常有雹、雨交加，引发山洪，冰雹直径可达0.5～2cm。9月底10月初开始降雪，次年3月底4月初消融。最大冻土深度1～1.2m。4～5月为多风期，风向西北，多为2～4级，最大可达七级。 第三节 矿井水系
位于井田中部的阿里德萨拉沟仅有暂时性地表流水，多呈干枯状态，位于井田东侧4㎞的头道河子河，河床水位标高+1200m～+1350m该河水为常年性水流，自南西向北东方向流淌，水面宽2～15 m，水流湍急，河床坡降5°左右。受河床下切作用的影响，沿河两岸形成高达百米的断崖，成为天然交通阻隔屏障。据巴音沟喇嘛庙水文站1980～1987年资料，7、8月为丰水期，最大流量达143m3/s；每年3～5月及10、11月为枯水期，最小流量只有0～1.15m3/s；
11月至翌年3月为冰冻期；年径流量2.61～3.45亿m3。
第四节 井田范围
井田境界拐点坐标表
坐 标 拐 点 S1 S2 S3 S4 X（m） 4879342 4880399 4879495 4878420 坐 标 Y（m） 28584347 28586750 28587124 28584732 - 2 -
井田开采标高：+1600m以上～+1400m（采矿证范围内） +1400m～矿界（采矿证限采标高以下） 井田东西走向长2.6km，南北倾斜宽1.0km，井田面积2.6km2。
。
第五节 矿井开拓方式
顺通煤矿采用斜井开拓方式，整个井田采用单水平上、下山开拓，运输水平布置在+1400m。 主井沿A4号煤层底板掘进，采用胶带输送机提升，井口标高为+1636m，净断面为8.4m2，坡度20.5°，斜长642m，将作为进风井。副井为斜井，沿A4号煤层底板掘进，井口标高+1624m，坡度25°，斜长542m，净断面6.32m2，兼进风。风井为斜井，井口标高为+1611m，坡度为30°，斜长170m，净断面13.24m2。矿井通风方式为中央并列式，主扇工作方式为抽出式。 第六节 开采方法
设计开采方法为综合机械化采煤方法，开采+1422-+1471m水平A4号煤层西翼。 第七节 可采煤层
井田内含煤地层属侏罗系下统八道湾组，地层平均厚290.38m，煤层厚度7.41m，含煤系数2.6%。地质报告提供的资料中0.3m以上的煤层4层，其中可采、局部可采煤层二层，其编号自上而下为A4和A1。煤层总厚7.41m，可采厚度6.59m。
各煤层自上而下叙述如下：
A4煤层：为薄～厚煤层，煤层厚度为0.26～8.71m，平均为5.09m；可采区域平均厚5.13m。顶、底板均为粉砂质泥岩、粉砂岩，局部有高炭泥岩伪底，无夹矸层，为较稳定煤层。
A1煤层：位于A4煤层间下部108.32m处。地表多已火烧，井田内延伸稳定。根据钻孔ZK1－1孔资料，倾向上较稳定，该孔控制煤层厚度1.46m。顶板为砾岩、粉砂岩，底板为泥质粉砂岩、粉砂岩，无夹矸。
A1、A4煤层为暗沥青光泽～沥青光泽，黑色、易染手，条痕黑褐色，节理较发育，易碎；A4煤层在钻孔中取出的煤芯样大多呈粉沫状，很难见到块，通过取芯的小煤块可知：A4煤层断口以参差状为主，其次为棱角状，局部可见贝壳状。
A4煤层原煤水分2.36%～9.88%，平均3.4%；原煤灰分3.79%～10.88%，平均7.97%；原煤挥发份41.48%～46.59%，平均44.29%；全硫含量0.16%～0.62%；磷含量0.003%～0.081%；原煤弹筒发热量23.62～31.95MJ/kg，平均29.28 MJ/kg。
A1煤层原煤水分2.09%；原煤灰分4.10%；原煤挥发份58.37%；全硫含量0.29%；原煤
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弹筒发热量33.62MJ/kg。
A4煤层煤质特低灰、特低硫、低磷、中高发热量、高油的长焰煤（41CY），可作为工业动力用煤，也可作为气化和炼油用煤。
第八节 矿井瓦斯、煤尘、煤的自然发火 1、瓦斯情况
根据矿井2015年度瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定报告的批复，矿井的相对瓦斯涌出量为2.09m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.48m3/min，矿井瓦斯等级为瓦斯矿井。 2、煤尘及煤的自燃倾向性
A4煤层的煤尘具有爆炸性危险性
根据地质报告取样试验，该井田内的A4煤层为易自燃的煤层。 3、地温
井田属地温正常区。 第九节 矿井目前生产现状
新疆准南东煤矿处于改扩建期，目前有1个W1141采煤工作面，1个E1141掘进工作面。
第二部分 矿井通风系统
第一节 矿井进风井、回风井布置方式
矿井主斜井、副斜井进风，立风井回风。主井为斜井，担负矿井运煤，井口标高+1636m，坡度20.5°，斜长642m，净断面8.4m2，兼进风。副井为斜井，担负提升、下放物料和人员，井口标高+1624m，坡度25°，斜长542m，净断面8.4m2，兼进风。风井为斜井，坡度30°，井口标高为+1611m，斜长170m，净断面13.24m2。矿井通风方式为中央并列式，主扇工作方式为抽出式。
第二节 矿井通风系统 一、通风方式
矿井通风方式为中央并列式 二、通风方法
矿井采用机械抽出式通风方法 第一节 采煤、掘进工作面需风量
采煤工作面实际需要风量的计算
每个采煤工作面实际需要风量，应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。
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1. 按气象条件计算
Qcf=60×70%×vcf×Scf·kch·kcl ………………
(1)
=60×70%×1×10.82×1.2×1 =545m3/min 式中:
vcf—采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度从表3中选取，m/s；
Scf—采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2； kch—采煤工作面采高调整系数，具体取值见表2； kcl—采煤工作面长度调整系数，具体取值见表3； 70%—有效通风断面系数； 60—为单位换算产生的系数。
表1 采煤工作面进风流气温与对应风速
采煤工作面进风流气温 ℃ ＜20 20～23 23～26 采煤工作面风速 m/s 1.0 1.0～1.5 1.5～1.8 表2 kch—采煤工作面采高调整系数
采 高 ＜2.0 m 系数 1.0 kch 1.1 1.2 2.0～2.5 ＞2.5及放顶煤面 表3 kcl—采煤工作面长度调整系数
采煤工作面长度 m ＜15 15～80 80～120 120～150 150～180 ＞180 长度风量调整系数 kcl 0.8 0.8～0.9 1.0 1.1 1.2 1.30～1.40
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2.按照瓦斯涌出量计算
Qcf=100·qcg·kcg ………………………(2) =100×0.48×1.5
3
=72m/min
式中：
3
qcg—采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m/min。抽放矿井的瓦斯涌出量，应
扣除瓦斯抽放量进行计算；
kcg—采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产时连续观测1个月，日最大绝
对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值；
100—按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1％的换算系数。 3.按照二氧化碳涌出量计算
Qcf=67·qcc·kcc ………………………(3) =67×0.4×1.5
3
=40.2m/min
式中：
3
qcc—采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m/min； kcc—采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最
大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值； 67—按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5％的换算系数。 4.按工作人员数量验算
3
Qcf≥4Ncf≥200m/min……………………………(4)
式中：
Ncf—采煤工作面同时工作的最多人数，人；
3
4—每人需风量，m/min。 5.按风速进行验算
a) 验算最小风量
Qcf≥60×0.25Scb ……………………(5)
3
Qcf≥60×0.25Scb≥60×0.25×9.79≥146.9m/min
3
Scb=lcb×hcf×70%=5.38×2.6×70%=9.79m…………………(6)
b) 验算最大风量
Qcf≤60×4.0Scs ……………………(7)
3
≤60×4.0×5.35≤1284m/min
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Scs=lcs×hcf×70%=4.78×1.6×70%=5.35m…………………(8)
c) 综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，验算最大风量 Qcf≤60×5.0Scs …………………(9)
3
≤60×5.0×5.35≤1605m/min
式中：
2
Scb—采煤工作面最大控顶有效断面积，m； lcb—采煤工作面最大控顶距, m； hcf—采煤工作面实际采高, m；
2
Scs—采煤工作面最小控顶有效断面积，m； lcs—采煤工作面最小控顶距, m；
0.25—采煤工作面允许的最小风速，m/s； 70%—有效通风断面系数；
4.0—采煤工作面允许的最大风速，m/s； 5.0—采煤工作面允许的最大风速，m/s。 根据计算，确定W1141工作面的风量为545。
掘进工作面实际需要风量的计算
1.每个掘进工作面实际需要风量，应按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。
按照瓦斯涌出量计算
Qhf=100·qhg·khg ………………………………………………………(2)
3
=100×0.48×1.25=60 m/min
式中:
3
qhg—掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m/min。抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除
瓦斯抽放量进行计算；
khg—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下，连续观测1个月，日
最大绝对瓦斯出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值；
100—按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1％的换算系数。 按照二氧化碳涌出量计算
Qhf=67·qhc·khc ………………………………………………………(3)
3
=67×2.09×1.25=175 m/min
式中:
qhc—掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；
khc—掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产条件下，连续观测1个
月，日最大绝对二氧化碳出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值； 67—按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5％的换算系数。 按炸药量计算
a) 一级煤矿许用炸药(舍去)
Qhf≥25Ahf ………………………………………………………(4)
3
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b) 二、三级煤矿许用炸药
Qhf≥10Ahf ………………………………………………………(5)
3
≥10×15≥150 m/min
式中：
Ahf—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg。 按上述条件计算的最大值，确定局部通风机吸风量。 按局部通风机实际吸风量计算
a) 无瓦斯涌出的岩巷
Qhf=Qaf·I +60×0.15Shd ………………………………………………………(6)
3
=200×1 +60×0.15×9.5=286 m/min
b) 有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷
Qhf=Qaf·I +60×0.25Shd ………………………………………………………(7)
3
=200×1 +60×0.25×9.5=342 m/min
式中：
Qaf—局部通风机实际吸风量，m3/min；
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，半煤岩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，m2。 按工作人员数量验算
Qaf≥4Nhf ………………………………………………………(8)
3
≥4Nhf≥4×30≥120 m/min
式中：
Nhf—掘进工作面同时工作的最多人数，人。
3
综上：掘进工作面的需风量为342 m/min。 按风速进行验算 a) 验算最小风量
—无瓦斯涌出的岩巷：
Qaf≥60×0.15Shf ………………………………………………………(9)
3
≥60×0.15×9.5≥86 m/min
—有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷
Qaf≥60×0.25Shf ………………………………………………………(10)
3
≥60×0.25×9.5≥143 m/min
b ) 验算最大风量
Qaf≤60×4.0Shf ………………………………………………………(11)
3
≤60×4.0×9.5≤2280 m/min
式中：
Shf—掘进工作面巷道的净断面积，m2。
硐室需要风量计算
各个独立通风硐室的需要风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算。 机电硐室需要风量计算
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发热量大的机电硐室，应按照硐室中运行的机电设备发热量进行计算：
3600W ………………………………………………………(12) QmrCP60t =3600×500×0.03/1.2×1×60×5=150 m/min
式中：
3
Qmr—机电硐室的需要风量，m3/min；
W—机电硐室中运转的电动机（或变压器）总功率（按全年中最大值计算），kW；
—机电硐室发热系数；
3
—空气密度，一般取=1.20kg/m；
cp—空气的定压比热，一般可取cp=1.0006KJ/(kg×K)； t—机电硐室的进、回风流的温度差，K。
表4 机电硐室发热系数（）表
机电硐室名称 空气压缩机房 水泵房 变电所、绞车房 发热系数 0.20～0.23 0.01～0.03 0.02～0.04 机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风；采区小型机电硐室，按经
3
验值确定需要风量或取60～80m/min；选取硐室风量，应保证机电硐室温度不超过30℃，其他硐室温度不超过26℃。
其他用风巷道实际需要风量计算
其他用风巷道的需要风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值。 按瓦斯涌出量计算
Qrl=133qrg·krg ………………………(1)
3
=133×0.48×1.3=83 m/min
式中：
3
qrg—其他用风巷道平均绝对瓦斯涌出量，m/min；
krg—其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.2～1.3； 133—其他用风巷道中风流瓦斯浓度不超过0.75%所换算的常数。 按风速验算
一般巷道
Qrc≥60×0.15Src ………………………(2)
3
≥60×0.15×9.0≥81 m/min
式中：
3
Qrc—一般用风巷道实际需要风量，m/min；
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Src—一般用风巷道净断面积，m；
0.15—一般巷道允许的最低风速，m/s。
总体核算
由里向外核算法
根据矿井总进风量与以上计算的矿井各用风地点的实际需要风量（包括按规定配备的备用工作面）计算出采掘工作面个数。 单个采煤工作面年产量计算
Aci330104lcihcircibcicci …………………(1) =330×10×600×4.4×0.8×2×0.75=104.54万吨/年
式中：
-4
2
Aci—第i个采煤工作面年产量，万吨每年； lci—第i个采煤工作面平均长度，m；
hci—第i个采煤工作面煤层平均采高，放顶煤开采时为采放总厚度，m； rci—第i个采煤工作面的原煤视密度，t/m3； bci—第i个采煤工作面平均日推进度，m/d；
cci—第i个采煤工作面回采率，%，按矿井设计规范和实际回采率选取小值。
单个掘进工作面年产量计算
Ahi330104Shirhibhi ……………………(2)
=330×10×9.0×0.8×10=2.4万吨/年
式中：
-4
Ahi—第i个掘进工作面年产量，万吨每年；
Shi—第i个掘进工作面纯煤面积，m；
2
rhi—第i个掘进工作面的原煤视密度，t/m3； bhi—第i个掘进工作面平均日推进度，m/d。
矿井通风能力计算
Apc= ∑Aci+ ∑Ahi …………………(1)
=104.54+2.4=107万吨/年
矿井通风能力验证
用风地点有效风量验证
采用矿井有效风量验证用风地点的供风能力，矿井内各用风地点的有效风量满足需要风量，井巷中风流速度、温度符合《煤矿安全规程》规定。
稀释瓦斯能力验证
利用瓦斯鉴定结果以及矿井瓦斯安全监测仪器仪表检测的结果，矿井通风稀释排放瓦斯的能力，各地点瓦斯浓度符合《煤矿安全规程》的有关规定。 通风能力确定
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1、按照以上方法所计算的通风能力为矿井初步通风能力，凡不符合《煤矿安全规程》有关规定的，以及有下列情况的，应从矿井通风能力中扣除相应部分的产量，扣除后的通风能力为最终矿井核定通风能力。
2、通风系统不合理、瓦斯超限的区域，应从矿井通风能力中扣除此区域的产量。
3、高瓦斯矿井、突出矿井没有专用回风巷的采区，没有形成全风压通风系统、没有独立完整通风系统的采区，应从矿井通风能力中扣除此采区的产量。
4、供风量不足的采掘工作面，核定时减少此采掘工作面，使其他用风地点满足要求，计算时从矿井通风能力中扣除此采掘工作面的产量。
5、存在不符合有关规定的串联通风、扩散通风、采空区通风的用风地点，从矿井通风能力中扣除相应采掘工作面的产量。
通风能力最终计算
A=Apc-Adc …………………………(1)
=107-0=107万吨/年
式中：
A—矿井最终通风能力，万吨每年； Adc—扣除区域的年产量，万吨每年。
- 11 -
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