1、 郑州煤炭工业（集团）腾升煤矿有限责任公司通 风 阻 力 测 定 报 告河 南 理 工 大 学二 O 一四年六月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
2、力计算 .102.3.6 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
3、产条件的制约，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
4、的因素很多，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，
5、了解矿井通风能力与潜力，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，郑煤集团腾升煤矿有限责任公司特委托我单位对郑煤集团腾升煤矿有限责任公司进行矿井通风阻力测定。根据委托方要求，我单位于 2014 年 6 月 10 日组织相关的技术人员对郑煤集团腾升煤矿有限责任公
6、司进行了矿井通风阻力测定,并于 2014年 7 月 1 日编制完成了郑州煤炭工业（下边简称郑煤集团）腾升煤矿有限责任公司矿井通风阻力测定报告。31 矿井概况郑州煤炭工业（集团）腾升煤矿有限责任公司位于登封市白坪乡西白坪村境内。北距登封市区 18 Km，南部紧邻白坪乡政府所在地。工业广场南部 300m 有一条乡村公路，西部 6 Km 到达郑州-登封-汝州公路，北距新郑-临汝铁路专用线 4Km，西距临汝火车站 35 Km，位置优越，交通极为便利。本矿区位于箕山东段，地势呈低山丘陵地貌，矿区中部有东西向冲沟，地形北高南低，区内海拔标高 349.1m535.28m ，最大相对高差 186.18m。现有
7、工业广场位于比较平缓地带。矿区东西走向长 815m 左右，南北倾向宽约 1080m，井田面积为 0.9291km2。开采深度高为+350m100m。现保有资源可采储量为 209.46 万 t，设计矿井生产能力 30 万吨/年，服务年限 5.37 年。本矿井开采二 1 煤层位于山西组下部，二 1 煤层厚度0.4418.98m，平均 4.79m，矿区范围内，煤层埋深 50580m ，煤底标高-80 +320m 左右。煤层走向 8090 ，倾向 350360，平均倾角 1825，表现为单斜构造，属缓倾斜较稳定煤层。井田地质构造和水文地质条件均较简单，按高瓦斯矿井设计，煤尘有爆炸性，为类不易自燃煤层，
8、水文地质勘查类型为第二类第二型。二 1 煤为灰黑至黑色，呈粉末状，视密度 1.38t/m3。 煤质分析结果: 原煤全硫(St,d)为 0.79%，含水份平均为 0.76%，原煤灰份(Ad)为 13.72%，原煤干燥基低位发热量（Qnet，v，d）为 29.76MJ/kg。浮煤挥发份(Vdaf) 为 11.81%。属低灰、低硫贫煤，可作为动力用煤或民用煤。郑煤集团腾升煤矿有限责任公司矿井为高瓦斯矿井，根据关于郑煤集团煤矿 2010 年度瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的报4告 （登煤字（2011 年） ，该矿矿井绝对涌出量为 2.56m3/min，瓦斯相对涌出量为 6.89m3/t，二氧化碳绝对
9、涌出量为 2.08m3/min，二氧化碳相对涌出量 5.59m3/t。洛阳正方圆重矿机械检验技术有限责任公司2013 年对我矿做的检验报告：二 1 煤层煤炭自燃倾向等级为类不易自燃煤层；煤尘无爆炸危险性。本矿井由两个立井和两个斜井开拓。主井井筒担负着全矿井的煤炭提升任务，并兼做矿井的进风井。井筒内装备一对 2.5t 非标箕斗、采用钢丝绳罐道、敷设排水管路、消防洒水管、通讯电缆等，井筒净直经为 3.6m，采用砼浇支护，净断面积 10.17m2，井深189.0m。副井井筒净直径 3.6m，采用砼浇支护，净断面积为10.17m2，落底标高为+214.0m，井深 167.0m。井筒内装备一对 0.75
10、t非标罐笼，采用钢丝绳罐道，作为下料、提矸、升降人员及进风井。敷设有动力及通讯电缆、压风管路等。斜风井作为矿井专用回风井，设置人行台阶作为矿井的一个安全出口（井口另设行人斜巷通至地面） 。井筒采用半园拱料石砌碹支护,斜长 430.0m(包括下部新增回风联巷) ，倾角 24，净断面积为 7.71m2。进风行人斜井：设置人行台阶作为矿井的一个安全出口。井筒采用梯形矿工钢支护，斜长450.0m(包括下部新增回风联巷)，倾角 24，净断面积为 6.10m2。本矿采用走向长壁后退式炮采放顶煤采煤法，打眼放炮落煤，人工攉煤，全部垮落法管理顶板。工作面支护选用单体液压支柱和 型钢梁，最大控顶距 3.4m，最
11、小控顶距 2.4m。本矿井由副立井、主立井和通风行人斜井进风，回风斜井回风，形成对角式通风系统、全负压抽出式通风方式。安装两台 BDK54-6-17 型轴流节能型通风机，电功率 275kw，一台使用，一台备用。21082 上付巷掘进工作面采用局部通风机通风，压入式通风。5局部通风机为对旋防爆风机，型号为 DSF-5.6/222。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，矿井的总进风量 2107m3/min，有效风量 1804m3/min，总回风量 2276.6m3/min。 2014 年 6 月 10 日实测矿井通风
12、总阻力为903Pa，等积孔为 1.50m2，矿井通风难易程度属于中等。矿井安全监控系统型号为 KJ73N 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、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
13、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：副井口副井回风绕道轨道下山21141 下付巷21141 工作面21141 上付巷采区中部车场回风绕道回风下山回风大巷回风井底回风斜井口风硐。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
14、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；
