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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102.3.6 巷道风阻值计算102.3.7 巷道摩擦阻力系数计算112
2、.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163.6 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23260 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，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
3、。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，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
4、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，了解矿井通风能力与潜力，便于正确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
5、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。1 矿井概况河南省济源煤业有限责任
6、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376.3
7、2万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。根据周围钻孔见煤情况统计，矿区二1煤层原始煤层厚06.92m，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.
8、03，平均值14.28，属低中灰煤；全硫分含量0.440.65，平均0.54，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
9、爆炸性。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。二1煤层工作面
10、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，矿井的总进风量1399m3/min，有效
11、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、开关状态等电力参数。2 矿井通风阻力测定2.1 测定路线的选
12、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
13、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）半圆拱： （2.3） （2.4）三心拱： （2.5） （2.6）式中：S井巷断面积，m2； B巷道宽度（梯形为平均宽，即上
14、底加下底除以2），m； H巷道高度，m； U巷道周长，m。 h半圆拱或三心拱巷道直墙高。格点测量法：巷道成型不规则时（裸巷、锚喷巷道或者变形巷道），采用格点测点法测算。测量步骤：将巷道分成0.5m0.5m网格，逐点测量巷道的净宽、净高，将测量数据按1：50的比例绘制断面图，按方格和三角形计算面积，用圆规卡量周边长。2.3.2 空气密度计算 （2.5）式中：空气密度，kg/m3； P空气绝对静压，Pa； 空气相对湿度；%； Psat饱和水蒸气分压力，Pa； T绝对温度，K，（T=273+td）； td干球温度读数，。2.3.3 测点风速风量计算风表校正公式： （2.6）式中：V真表测风速，m/s；
