1、河南省济源煤业有限责任公司九矿通 风 阻 力 测 定 报 告河 南 理 工 大 学二 O 一七年七月I目 录0 引 言 .11 矿井概况 .32 矿井通风阻力测定 .62.1 测定路线的选择与测点布置 .62.1.1 测定路线的选择原则 .62.1.2 测定路线的确定 .62.1.3 测点布置 .62.2 测定方法与仪器仪表 .72.2.1 测量方法 .72.2.2 测定采用仪器 .72.3 测定数据的整理与计算 .72.3.1 井巷断面尺寸的计算 .72.3.2 空气密度计算 .82.3.3 测点风速风量计算 .92.3.4 测定段位压差及矿井自然风压计算 .92.3.5 通风阻力计算 .1
2、02.3.6 巷道风阻值计算 .102.3.7 巷道摩擦阻力系数计算 .112.3.8 测定结果整理计算表及附图 .113 通风阻力测定结果分析与建议 .133.1 阻力测定精度的评价 .133.2 矿井通风阻力分布状况 .143.3 矿井等积孔与风阻 .143.4 矿井风量分配 .153.5 通风阻力测定结论 .16II3.6 存在问题及建议 .16附件 1矿井通风阻力 测算表 .17附件 2矿井通风系统示意图、网络图和阻力分布图 .2310 引 言煤矿井下生产包括采煤、掘进、提升、运输、通风、排水等多个生产环节，通风是整个生产环节中保障矿井安全生产的一个重要环节。众所周知，受生产条件的制约
3、，矿井井下自然灾害严重，伤亡事故较多。而及时、准确地获得和控制全矿井通风环境技术参数，则是实现安全生产和提高生产效率的重要保障。一个良好的矿井通风系统是保证矿井安全高效生产的前提与基础。矿井通风系统是由通风机装置、通风网络及各种通风设施等所组成的。而通风系统是否合理，与通风机装置的性能及与之匹配的井下网络系统有着密切的关系。要保证矿井通风系统处于良好的运行状态，就必须使矿井主要通风机在最佳工况点运行，就必须掌握全矿井井下通风网络中的各种通风基础技术参数。全矿井通风阻力指的是由井筒、巷道及通风构筑物构成的通风网路所产生的通风总阻力，它是衡量矿井通风能力的重要指标，影响矿井通风阻力大小的因素很多，
4、有井巷断面的大小、井巷支护状况、通风距离的长短、井下分区网络布置的合理性及风量调节方法的合理性等诸多因素。随着矿井开采过程的变化，矿井通风阻力的大小和分布也会发生变化。因此，经常了解和掌握矿井通风阻力大小和分布状况，是进行矿井通风科学管理、风量调节和通风设计的根本依据。所以， 煤矿安全规程第 119 条明确规定：新井投产前必须进行 1 次矿井通风阻力测定，以后每 3 年至少进行 1 次。矿井转入新水平生产或改变一翼通风系统后，必须重新进行矿井通风阻力测定。通过矿井通风阻力测定，可以达到下列目的：（1）了解通风系统中阻力分布情况，发现通风阻力较大的区段和地点，了解矿井井巷的维护状况，了解矿井通风
5、能力与潜力，便于正确2调节风量以满足生产的需要，确保矿井通风系统经济合理地运行；（2）提供紧密结合矿井实际的井巷通风阻力系数和风阻值，使通风设计与计算更切合实际，使风量调节有可靠的依据；（3）为调节风压控制火灾提供必须的基础资料，使这一方法的应用更合理、有效；（4）为发生事故时制定灾变处理计划提供重要的基础资料；（5）为矿井通风自动化及矿井通风系统优化、改造提供基础数据等。为了实现上述目标，河南省河南省济源煤业有限责任公司九矿特委托我单位对河南省河南省济源煤业有限责任公司九矿进行通风阻力测定。根据委托方要求，我单位于 2017 年 6 月 29 日组织相关的技术人员对河南省河南省济源煤业有限责
6、任公司九矿进行了矿井通风阻力测定,并于 2017 年 7 月 7 日编制完成了河南省河南省济源煤业有限责任公司九矿矿井通风阻力测定报告。31 矿井概况河南省济源煤业有限责任公司九矿河 南 省 济 源 煤 业 有 限 责 任 公司 九 矿 位 于 济 源 煤 田 克 井 井 田 范 围 内 。 西 与 济 源 煤 业 有 限 责 任 公 司六 矿 相 邻 ， 东 与 鹤 济 磨 庄 煤 业 公 司 相 邻 ， 北 靠 太 行 山 ， 西 南 与 济 源煤 业 有 限 责 任 公 司 一 矿 相 邻 ， 东 南 与 济 源 煤 业 有 限 责 任 公 司 二 矿 和 八矿 （ 已 关 闭 ） 相
7、邻 。 矿区南距济源市 13Km，济（源）阳（城）公路从矿区东部经过，焦（作）枝（城） 、候（马）月（山）铁路从济源市通过，矿区所在的济源市铁路、高速公路纵横交错，交通十分便利。河南省济源煤业有限责任公司九矿是一座技术改造矿井，济源煤业有限责任公司九矿矿区面积 1.1463Km2，矿井开采标高为+120-180m，开采煤层为二 1煤层，矿井设计生产能力 0.30Mt/a，可采储量 376.32 万 t，剩余服务年限 9.65 年。矿 区 二 1煤 为 济 源 煤 业 有 限 责 任 公 司 九 矿 的 可 采 煤 层 。 二 1煤 底板 标 高 -180 +120m。 根 据 周 围 钻 孔
8、见 煤 情 况 统 计 ， 矿 区 二 1煤 层 原 始煤 层 厚 0 6.92m，平均厚 5.42m，属较稳定的厚煤层。矿区内煤层结构较简单，局部可见透镜状夹矸，夹矸厚度 0.050.30m，由泥岩和炭质泥岩组成。煤层产状受石河背斜和椿树庄向斜控制，煤层总体处于向斜和背斜的过渡带，向北偏西倾斜，倾角 1224，平均 20，向北产状变陡。煤层层位较稳定，除煤层本身条件外，其顶板的含云母砂岩和底板太原组的 L8灰岩均为煤层对比的良好标志层。因此，本区煤层的对比依据充分，而且可靠。本区二 1煤原煤灰分含量 9.9430.03，平均值 14.28，属低中灰煤；全硫分含量 0.440.65，平均 0.
9、54，属低硫煤；发热量 22.8829.64MJ/kg ，平均 27.35MJ/kg，属高热值煤。矿区二 1 煤4属低中灰、低硫、高热值无烟煤，可做为冶金，动力及化肥、碳素等化工原料，粉煤可做为民用煤。根据河南省工业和信息化厅豫工信煤2011137 号文关于对济源煤业集团有限责任公司一矿等 8 处矿井 2010 年度瓦斯和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复 ，济源煤业有限责任公司九矿瓦斯绝对涌出量 0.2m3/min。确定为低瓦斯矿井。根据 2008 年 10 月 9 日国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心出具的对该矿二 1 煤层的煤尘爆炸性鉴定报告，该矿二 1 煤层无煤尘爆炸性。根据 2008 年
10、 10 月9 日国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心出具的对该矿二 1 煤层煤自燃倾向等级鉴定报告，该矿二 1煤层的煤自燃倾向等级为 III类，属不易自燃煤层。该矿井技改设计为两立井单水平上、下山开拓。主立井，井筒净直径 4.5m，净断面 15.9m2，井深 294.596m，井筒装备一对 3.0吨非标箕斗，支护型式为砼碹，金属梯子间，承担原煤提升任务，兼矿井回风及安全逃生途径和安全出口；副立井，井筒净直径 5.0m，净断面 19.63m2，井深 301.365m（井窝深 7m） ，井筒装备一对 1.0吨罐笼，支护形式砼碹，金属梯子间，担负矿井进风及提矸、下料、升降人员任务，兼矿井安全出口。二
11、 1煤层工作面采用轻型综采放顶煤支架支护，走向长壁后退式采煤法，全部陷落法管理顶板。工作面支护选用液压支架支护，最大控顶距 4.0m，最小控顶距 3.4m。该矿井采用中央分列式通风系统，通风方法为负压抽出式。通风系统为副井进风，主井回风。安装两台 FBCZ-NO17/75 型轴流式通风机，电功率 275kw，一台使用，一台备用。12111 下付巷掘进巷道采用局部通风机通风，压入式通风。局5部通风机采用对旋防爆风机，型号为选 FBD-5 型局部通风机（功率 27.5kw） 。局部通风采用双风机、双电源可编程逻辑控制，且安全监控系统具有对停风、瓦斯超限的闭锁功能，满足“三专两闭锁”要求。目前，矿井
12、的总进风量 1399m3/min，有效风量 1215m3/min，总回风量 1477m3/min。 2013 年 8 月 15 日实测矿井通风总阻力为595Pa，等积孔为 1.20m2，矿井通风难易程度属于中等。矿井安全监控系统型号为 KJ70N 型，采集矿井提升、通风等重要设备的开停，风机风硐内负压、风速等参数。对采煤、掘进、运输、排水、通风等主要设备的开停，采、掘工作面的瓦斯、粉尘及水仓水位信号，主要风门的开关，工作面及总回风巷的风速等参数进行采集处理、信息传输、超限报警断电、远方控制等。采煤工作面、掘进工作面配备了瓦斯风电闭锁。地面及井下变电所设电力传感器，检测变电所的电流、电压、功率、
13、开关状态等电力参数。62 矿井通风阻力测定2.1 测定路线的选择与测点布置 2.1.1 测定路线的选择原则（1）有并联风路中应选择风量较大且通过回采工作面的主风流风路作为测定路线。（2）选择路线较长且包含有较多井巷类型和支护形式的线路作为测定路线。（3）选择沿主风流方向且便于测定工作顺利进行的线路作为测定路线。2.1.2 测定路线的确定根据本矿通风系统的具体情况，选择的测定路线为：主测路线：副井口井底车场轨道上山12071 上顺槽12071 工作面工作面12071 下顺槽运输上山总回风巷主井井底风硐。2.1.3 测点布置根据矿井通风阻力测定测点布置的一般原则，本次测定测点的具体布置情况，详见通
14、风系统示意图。2.2 测定方法与仪器仪表2.2.1 测量方法本次测定采用基点法：即用两台精密气压计，一台放置在地面副斜井口附近作为基点每隔十分钟读取一次大气压读数。另一台气压计下井，在井下各测点以整十分钟倍数为间隔读取井下各测点气压值。根据对应时间计算地表至该点总静压差，进而计算测点之间7的静压差。2.2.2 测定采用仪器测定采用的仪器仪表有：BJ-1 型精密气压计 2 台DHM-2 型通风干湿球湿度计 1 台风表 2 块秒表 2 块钢卷尺 1 个皮 尺 1 个2.3 测定数据的整理与计算2.3.1 井巷断面尺寸的计算梯形：S=HB （2.1） （2.2）4.16US半圆拱：（2.3） (0.39)(0.)SBhHB215784S（2.4）三心拱： (0.26)SBh（2.5）2h.3U（2.6）式中：S 井巷断面积， m2；
