矿井通风能力核定及通风现状分析.ppt

山东煤矿2007年矿井通风能力核定及通风现状分析,山东省煤矿通风检测站2008年4月2日,一、概况,在我国煤矿发生重大瓦斯爆炸事故的案例中，因通风能力不足造成瓦斯超限、积聚有着直接的关系。造成矿井通风不足的原因主要是有些矿井进入深部开采后，煤层瓦斯含量和在开采中的瓦斯涌出量加大；也有一些矿井推广应用了综采、综放开采方法，产量大幅度提高，瓦斯涌出也随之增大。而这些矿井的通风系统和通风阻力，并没有及时同步进行调整或改造，生产过程中风量不足，导致瓦斯隐患乃至重大事故的发生。为此，煤矿安全规程规定矿井每年必须核定生产能力和通风能力，按实际供风量核定矿井产量，即“以风定产”，严禁超通风能力生产。,山东省煤矿通风检测站每年进行上百对矿井的通风能力测定工作，取得了大量的通风技术数据和资料，根据现场检测及2007年山东省煤炭工业局通风能力核定结果审查意见，对我省矿井通风能力的状况提出了一些看法。,二、2007年矿井通风能力状况,（一）基本状况2007年全省煤矿在册生产矿井283处，参加2007年通风能力核定审查的矿井233处，有50处矿井因停产整顿或即将关闭未参加审查。审查的233处矿井中，其中省属煤矿69处，市、县（区）属煤矿138处，乡镇煤矿26处。具体情况如下,参加审查的233处生产矿井，2006年通风能力核定结果为17747.39万吨/年，其中省属煤矿69处，2006年核定通风能力为13432.51万吨/年；市、县（区）属煤矿138处，2006年核定通风能力为4001.75万吨/年；乡镇煤矿26处，2006年核定通风能力为313.13万吨/年。,2007年通风能力核定结果为18131.98万吨/年，其中省属煤矿69处，通风能力核定结果为13423.96万吨/年；市、县（区）属煤矿138处，通风能力核定结果为4386.11万吨/年；乡镇煤矿26处，通风能力核定结果为321.91万吨/年。,（二）存在的主要问题,1、个别矿井在矿井需要风量计算中，局部通风机吸风量等有关参数的选取不符合实际，计算的矿井需风量偏低。2、部分年生产能力30万吨以下的矿井，在ｑ值的选取上，没有对前3年的通风状况和实际情况进行综合评价，计算选值和能力计算结果不合理。3、个别年生产能力大于30万吨的矿井，在计算矿井通风能力时，选取的采煤工作面回采率、正规循环率等参数不合理，计算的能力偏大。,4、在矿井通风能力验证方面，部分矿井提供的资料不全，并且有的主要通风机性能测定情况和通风阻力测定情况与实际不符，通风动力和通风网络验证说明不清；有的矿井有效风量验证和稀释瓦斯能力验证资料不全等。5、个别单位在矿井通风能力核定方面，单凭已有的供资料，不做现场实际测试和核实，对存在问题不认真分析及提出相应的建议，提供的报告质量较差。,（三）建议,1、各单位应按照核定的矿井通风能力和采掘工作面个数，结合核准的矿井生产能力，合理安排年度矿井生产作业计划，严禁超核定能力和通风能力生产。2、要加大矿井通风系统的优化调整力度，简化矿井通风系统网络，提高单产单进水平，减少采掘头面个数，提高矿井通风能力。3、要强化矿井局部通风管理，加强矿井风量的调节，保证井下各个作业地点的风量符合要求，杜绝不合理的串联通风、扩散通风和老塘通风现象，严禁无风微风作业。,三、山东省煤矿“一通三防”现状分析,（一）概述山东省煤矿通风检测站近年来针对全省煤矿通风的各种问题，每年进行上百对矿井的通风网络、通风机检测，并取得了大量的煤矿通风技术数据和资料，对照矿井通风管理制度、作业规程及有关通风报表，通过对此数据和资料的分析，可以看出,１、煤矿通风设备状况有所改善，主通风机能力有所提高；2、矿井通风网络比较稳定，矿井风量与系统阻力基本匹配；３、矿井需风量计算基本合理，各用风地点配风量基本符合要求；４、省属煤矿管理机构及管理人员配备齐全，管理人员业务水平较高，责任心较强，“一通三防”管理工作到位；市县属矿相对较差，存在一些问题。,（二）现煤矿通风存在的主要问题,根据山东省2007年通风检测抽测的情况，统计的问题及数据做如下说明省属煤矿2006年共抽测矿井9对，市县属煤矿2006年共抽测矿井23对。1.省属煤矿存在的主要问题（1）通风动力方面矿井通风系统阻力大，通风系统阻力与风机风量不匹配的矿井2对，占抽测矿井总数的28.6。某煤矿通风系统，矿井通风总阻力为1714.1Pa，排风量2833m3/min；某煤矿风机风量2880m3/min，系统阻力1808Pa。,矿井风量、通风阻力合理匹配表,（2）通风网络方面,①矿井在设计或改造期间未进行通风网络解算，随着矿井开采范围的增大，通风线路越来越长，原有的进、回风巷道断面相对变小，与现有的通风系统不配套；有的回风巷道兼做运输巷，致使巷道有效断面相对缩小，回风巷杂物多、冒落矸石清理不及时，造成回风巷阻力大。矿井总回风巷通风阻力占系统总阻力40以上的矿井5对，占抽测矿井总数的71。,如一煤矿矿井通风阻力为1802.3Pa，矿井回风段阻力1250.7Pa，占总阻力的69.4％，主要原因是回风段多为皮带巷，占用断面较大，致使回风断面小。②矿井开拓掘进前未对风量进行详细计算，致使巷道断面小，风量大，造成风速超过规程规定的矿井2对（4处地段超速），占抽测矿井总数的28.6。某矿井北总回风上山和北总回风巷局部风速达到8.8m/s；某矿井皮带机头处、西翼皮带大巷与总回风巷连接巷道风速分别为8.6m/s和8.9m/s。,（3）矿井有效风量方面,①采掘地点风量不足的矿井1对，占抽测矿井总数的14。某矿业集团某煤矿八层煤柱采煤工作面风量不足，计算所需风量为234m3/min,实测风量为200m3/min。②巷道断面大，风量小，风速达不到规定要求或出现微风现象的矿井1对（2个地点），占抽测矿井总数的14。某煤矿5301轨道巷尾架空线机车巷道，风速为0.76m/s,达不到1m/的要求,10300轨道巷微风,达不到0.25m/s要求。,（4）通风设施方面,①矿井风硐风门密封不严，特别是提升兼回风的矿井，主井塔密封不严，外部漏风率高；②进、回风巷之间的风门质量差、安装不合理，漏风大；③风硐距离短。某矿业集团煤矿，主井回风兼提升，矿井总回风量2904m3/min，矿井总排风量4767m3/min，外部漏风量达1863m3/min，外部漏风率39；某煤矿，主井回风兼提升，矿井总回风量3068m3/min，风机排风量4177m3/min，矿井外部漏风量1108m3/min，矿井外部漏风率26.5,矿井有效风量率58.2。,（5）通风管理方面,①个别矿井制定的需风量计算细则不详细不具体，具体表现在Ⅰ掘进巷道没有根据实际供风距离实测局部通风机的吸风量，致使风筒出口的风量不能满足要求；Ⅱ矿井没有对矿井内部漏风和配风不均匀系数进行测算，需风量计算采用的温度调整系数、长度调整系数，高度调整系数选取不合理；Ⅲ大多数矿井硐室需风量计算取经验值，特别是机电硐室、火药库未按公式计算。,②个别矿井有效风量率计算公式使用不一致，根据AQ1028-2006煤矿井工开采通风技术条件实际公式为有效风量/总进风量，多数矿井仍采用的是有效风量/总排风量。,2.市县属煤矿存在的问题,（1）通风动力方面①主要通风机电机满负荷或接近满负荷运转的矿井4对，占抽测矿井总数的19。如某煤矿主通风机电机额定功率74kW，输入功率70.2kW；某煤矿风机超负荷运转，现运转风机的额定功率为90kW,额定电流为175A，测定运转风机实际电流为175.4A，实际输入功率为97kW,备用风机实际电流为174.3A，实际输入功率为97.5kW；,某煤矿通风机电机输入功率超负荷，电机额定功率87kW，实际输入功率90kW。②风机效率低的矿井1对,占抽测矿井总数的4.8，个别小矿使用原先闲置或者其他矿井替换下来的破旧风机。如某煤矿北风井风机效率仅为26.5。,（2）通风网络方面的问题,①通风系统阻力大，通风系统阻力与风机风量不匹配的矿井9对，占抽测矿井总数的43。某矿矿井通风系统路线长，巷道断面小，系统阻力大，最大通风断面6.9m2，最小断面3.64m2，矿井通风系统阻力2365Pa，矿井风机风量2244m3/min。②市县属煤矿建矿时设计能力较小，巷道设计断面小，随着能力的提高，需风量的增大，更换了大风机，通风阻力显著增大（HRQ2），（绝大多数矿井巷道平均断面不足5m2），抽测矿井总阻力大于2000Pa的矿井3对，占抽测矿井总数的19。某煤矿通风系统阻力分别为2365Pa、2037Pa、2031.5Pa。,③总回风巷断面小，不规则，拐弯多，通风阻力大，占系统总阻力的比例达到40以上的矿井9对，占抽测矿井总数的43。某煤矿副斜井回风，巷道断面小、不规则，通风阻力大（1012Pa），占总阻力的42.8；某煤矿矿井通风总阻力为655.10Pa，矿井回风巷长度为395m，通风阻力为327.17Pa，占矿井总阻力的49.94。④两个采区共用一条下山，分别作为进风巷，和回风巷的矿井1对，占抽测矿井总数的14。某煤矿二采区皮带下山上部为二采区回风巷，下部为三采区进风巷，中间仅用风门隔开。,（3）有效风量方面的问题,①矿井漏风量大、有效风量率低的矿井6对，占抽测矿井总数的28.5。某煤矿矿井内部漏风量大，矿井总排风量为3492.0m3/min，矿井有效风量为1129.3m3/min，矿井有效风量率仅为32.34；某煤矿矿井内部漏风量为359m3/min，占总进风量1929.0m3/min的18.6。,②总进风量小，不能满足矿井需风量要求的矿井2对，占抽测矿井总数的9.5。某煤矿矿井总进风量小，矿井总需风量2138.0m3/min，实测总进风量2142.0m3/min，富余风量仅为4.0m3/min；某煤矿二号井矿井总进风量不足,矿井需风量为2334.0m3/min,矿井总进风量为2035.0m3/min,矿井进风量不能满足需风量的要求。③个别采掘作业地点及其它用风地点风量低，且达不到最低的需风量要求的矿井2对4个作业点，占抽测矿井总数的9.5。某煤矿矿井个别用风地点风量不足，经现场实测，1823采煤工作面进风163.6m3/min，需风量为224.0m3/min；1828采煤工作面进风178.6m3/min，需风量为233.0m3/min；1825掘进工作面风筒出口风量仅46.1m3/min，需风量为75.0m3/min。,（4）通风管理方面的问题,①通风管理人员业务素质差，伪造数据。通风力量薄弱。这几年随着精减机构，人员不足，没力量专门对采区设计、一通三防技术问题进行分析，导致一通三防技术工作淡化，在治理瓦斯、火灾等问题时技术措施不准确，如有的矿井技术措施不准确（瓦斯超限查明原因进行处理，应为立即断电撤人）通风装备.仪器仪表不能充分发挥作用。,通风报表记录的风量与实测风量严重不符的矿井3对，占抽测矿井总数的14；通风报表记录的负压与实测负压值严重不符的矿井2对，占抽测矿井总数的9.5。如某煤矿矿井测风数据严重不实，现场实测矿井总进风量1113.0m3/min,负压1320Pa,而通风报表中的风量为1441.0m3/min,负压405Pa；某矿矿井实际负压为640Pa，但矿井现有通风资料中均为300Pa；某煤矿风机房负压计读数833Pa,实测矿井负压为1550Pa,各种资料记录的负压为800Pa,经现场检测，发现负压计用焦油封口，使负压值固定在85mmH2O。,②串联通风不符合规定的的矿井2对，占抽测矿井总数的9.5。③通风机房内无专人值班的矿井1对，占抽测矿井总数的4.8。④长期停工地点未进行密闭的矿井1对，占抽测矿井总数的4.8。,（5）通风设施方面,共有7对矿井存在问题，占抽测矿井总数的33，主要表现在风硐距离短；主要正向风门未连锁；风门质量差，安装不符合规定；风门失修，漏风量大；调节风窗使用不正常，经常处于关闭状态，主要进风井无防尘设施等。,（三）目前煤矿通风工作应引起重视的问题,（1）加强矿井通风技术参数管理对各矿测风员、瓦斯检测员业务培训，增强岗位责任意识，定期进行针对测风员、瓦斯检测员的检测考核。（2）严格矿井通风技术参数数字的管理制定严格的技术参数记录、登记、管理制度，杜绝假、伪数字，用真实、可靠的矿井通风参数指导生产。,（3）提高矿井主通风机的管理水平严格执行煤矿安全规程等有关矿井通风机的相关规定，加强技术管理，淘汰性能落后的矿井主通风机，提高通风机运行效率，及时调整主通风机运行工况，保证矿井所需风量。（4）加强矿井瓦斯治理我省鲁东、鲁西区瓦斯赋存状态差异很大鲁东以岭子矿为代表煤层瓦斯以吸附状态为主，鲁西以微山矿区的3层煤为代表的瓦斯以游离为主，综采放顶煤采空区瓦斯.坚硬顶板采空区的瓦斯呈不均衡分布易受矿震和顶板突然跨落造成瓦斯瞬间突出，针对这一情况开展瓦斯地质的研究，并对矿井瓦斯涌出现状进行分析和测定，进行瓦斯预测预报.建立瓦斯抽放（排）系统。,（5）强化局部通风局部通风尤其是煤与半煤巷掘进仍是一通三防的关键部位，对高突矿井、高瓦斯区、瓦斯异常区内的煤、半煤巷掘进必须实现掘进装备系列化，其它地点配备风电闭锁装置，瓦斯探头、便携仪、断电装置配备达到规程要求，凡达不到的应停止作业。（6）强化矿井综合防尘开采具有煤尘爆炸性煤层的采掘工作面上，这些地点综合防尘设备必须齐全，措施必须完善，尤其是煤尘爆炸指数高，且亲水性差，应严格控制产尘量和堆积煤尘产生。研究新的除尘新技术和新材料，确保矿井长治久安。,（7）开展一通三防基础技术工作的专业培训提高各级一通三防专业人员和安全监察人员业务素质，应对矿井通风系统是否合理，采用治理技术是否准确，是否符合规程、规范等法律法规的要求，提高从业人员自救保安能力。,（四）通风工作方面,（1）通风系统优化对矿井风量与系统阻力不匹配、存在自然发火、通风系统复杂、瓦斯异常的高阻力矿井进行系统优化。（2）瓦斯现场检测根据我省瓦斯赋存的特点的2006年度瓦斯等级鉴定情况，个别矿井存在检测方法不规范，处理数据不准确的问题，对矿井开展瓦斯涌出现状进行分析和测定,（3）加强矿井通风能力核定工作“以风定产”作为从源头上遏制“一通三防”重特大事故的一项强硬措施，对于合理安排矿井生产，有效防范通防事故起着越来越重要的基础作用。（4）加强矿井通风新技术新装备提高通风设备装备水平提高整个通风系统效率20世纪80年代以来，随着矿井开采机械化水平的提高，采矿方法、巷道布置及支护的改革，通讯和计算机技术的发展，我国矿井通风技术有了长足的进步，通风管理日益规范化、系列化、制度化，通风新技术和新装备愈来愈多地投入应用。以低耗、高效、安全为准则的通风系统优化改造在许多矿山得以实施，使其能够更好地为高产、高效、安全的集约化生产提供安全保障。我们必须要坚定不移地推广应用通风新技术、新装备，这既满足了煤矿企业减人提效的要求，又有利于降低劳动强度、改善劳动条件。,由于风筒持续工作在有爆炸危险的环境中，除要求具有良好的通风性能外，还应具有可靠的安全性能和规定的强度，其质量优劣直接关系到煤矿的安全问题，然而，目前国内矿井应用最为广泛的风筒多采用帆布或玻璃纤维材料作为基布、双面涂阻燃防静电涂料，在炮掘工作面易损坏，特别是岩巷及半煤岩巷掘进面，供风风筒由于受迎头放炮冲击波的影响，极易被破坏，不仅增加材料消耗，而且危及掘进迎头的供风安全，因此，柔性高强度抗炮崩风筒的研制与使用十分重要的意义。其使用安全可靠与否直接关系到人身和财产安全。,山东鼎诺矿产品发展有限公司生产的柔性高强度抗炮崩风筒，就是矿井在局部通风装备上的一次革命，它采用高新材料卡夫拉织物，该风筒使用周期长，寿命是传统风筒的60-120倍，现在是唯一一家生产柔性抗炮崩风筒的厂家。其主要指标与传统风筒比较如下,①与传统风筒性能比对,以下是在某煤矿用了15周的时间，对传统风筒和柔性高强度抗炮崩风筒现场应用进行了详细的对比（使用的FTZSS40010型号），得出的结论,Ⅰ在全岩巷道表2与传统风筒全岩巷创口统计对照表,Ⅱ在半煤岩巷道表2与传统风筒半煤岩巷创口统计对照表,Ⅲ在全煤巷道表3与传统风筒煤岩巷创口统计对照表,传统风筒承受26次放炮就严重破坏，且风筒上创口的增长速度较快；而柔性高强度抗炮崩风筒承受198次放炮时只出现一个小创口。且经计算可知柔性高强度抗炮崩风筒在全煤巷中可以承受1060次放炮炮崩。,②与传统风筒的经济效益对比表4与传统风筒经济效益对照表,以上成本是按柔性高强度抗炮崩风筒每米525元，传统风筒每米400元来计算的。,从上表可以看出消耗1米柔性高强度抗炮崩风筒在全岩巷道掘进的进尺数是传统风筒的83.8倍，是在半煤岩巷道的掘进的进尺数的60倍，是在全煤巷道掘进的进尺数的120倍。同时，柔性高强度抗炮崩风筒的坚固耐用，寿命较长可以减少运输材料的繁琐，节省了大量更换维护风筒的时间和人力，提高了掘进迎头的工作效率，可知，柔性高强度抗炮崩风筒的间接经济效益也比传统风筒的高。,发言结束谢谢,