水城縣紅岩鄉安平煤礦
礦井通風阻力測定
報告2023年度
1.概述
1.1礦井概況及通風系統現狀
安平煤礦位於六盤水市水城縣紅岩鄉，屬水城縣管轄。其地理座標：東經105°11′17″～105°12′17″，北緯26°14′57″～26°25′48″。
安平煤礦位於水城縣紅岩鄉，北距六盤水市58km，距水城電廠73 km。公路運輸較為方便。安平煤礦礦區範圍由5個拐點座標圈定，礦區面積約1.
1322km2，開採深度由1150公尺至800公尺標高，礦井設計生產能力為15萬t/a。可採煤層有2#、3#、4#層，共3層煤，煤層平均傾角為78°，礦井設計資源/儲量289萬t，設計可採儲量為231萬t，礦井服務年限約為11年。
礦井採用**並列式通風，主斜井、副斜井進風，回風斜井回風；通風方法為機械抽出式，礦井總風量33m3/s。
主要通風機選用同效能的抽出式防爆礦用對旋軸流式，通風機型號：fbcdz№16，共2臺，分別是1臺工作，1臺備用；額定風量：28.
3～62.8m3/s,靜壓：702～2650pa，電機功率：
2×75kw。
生產布置及風量分配情況：礦井有乙個炮採工作面（1201採面），同時布置兩個掘進工作面（1202回風石門和外水倉）。煤層傾角平均78°左右，採用走向長壁後退式採煤方法，柔性掩護支架支護, 柔性掩護支架為四邊形11#工字鋼結構, 掩護支架選用下口內空2.
2m規格型號。
1201採煤工作面利用風井通風機機械抽出負壓式通風，通風線路為：主（副）斜井→1201運輸石門→1201運輸巷→1201採煤工作面→1201回風巷→1201回風斜巷→回風斜井→引風道→地面。風量660m/min，工作面風速2.
7m/s。
1202回風石門新鮮風流經主斜井→1201運輸石門（局扇、風筒）→1202回風石門掘進工作面→1201回風石門→回風通道→回風斜井→引風道→地面。風量250m/min，風速0.6m/s。
水倉掘進工作面新鮮風流經主斜井→主井底車場→主井底車場通道（局扇、風筒）→水倉掘進工作面→回風井底通道→回風斜井→引風道→地面。風量240m/min，風速0.57m/s。
2、礦井通風阻力實際測定、計算及分析
2.1、通風阻力測定的目的
礦井通風阻力測定是礦井通風技術管理的一項重要內容，其主要目的在於：（1）了解礦井通風系統的阻力分布情況；
（2）為生產礦井通風系統優化和合理配風提供基礎資料和引數；
（3）為礦井井下災害防治和風流調節提供必要的基礎資料；
（4）為保證礦井的正常生產和增產提效提供依據；
（5）為礦井通風能力核定提供基礎引數。
2.2、通風阻力測定的技術依據及方法
2.2.1、測定的技術依據
《煤礦安全質量標準化標準及考核評級辦法》2023年
《礦井通風阻力測定方法》mt/t 440-1995mt/t440-1995
《煤礦安全規程》(2010版)第119條規定：「新井投產前必須進行1次礦井通風阻力測定，以後每3年至少進行1次，礦井轉入新水平生產或改變一翼通風系統後，必須重新進行礦井通風阻力測定。
2.2.2、測定方法
本次測定採用氣壓計基點測定法。基點法是將一台氣壓計放在井上或井下某基點處，每隔一定時間測取氣壓讀數並記錄測定時間以監測地面大氣壓力的變化，進而對井下測定的氣壓資料進行校正；另一台氣壓計沿事先選好的路線逐點測定氣壓值並記錄測定時間。採用基點法測定時兩測點間的通風阻力計算公式為：
h1、2=(p1－p2)－(p0,1－p0,2)＋（）＋(z1－z2)g，（1）
式中：h1、2——分段阻力，pa；
p1，p2——分段巷道起點和末點的絕對靜壓，pa；
p0,1,p0,2——分段巷道起點和末點基點絕對靜壓，pa；
ρ1，ρ2——分段巷道起點和末點的空氣密度，kg/m3；
v1，v2——分段巷道起點和末點的風速，m/s；
g——重力加速度，m/s2；
z1，z2——分段巷道起點和末點的標高，m。
空氣物理引數
溫度計、空壓盒測量各測點空氣的幹、溼溫度計絕對靜壓，根據以上3個引數可以查表得出濕空氣相對濕度及水蒸氣壓力，然後按式（2）計算出空氣密度。
=0.003484－0.00134，（2）
式中：——空氣密度，kg/m3；
——乾球溫度，℃；
pp——水蒸氣分壓力，pa；
b——大氣壓力，pa。
2.2.3、測定時間：二○一一年十月二十五日。
2.3、通風阻力測定的準備工作
礦井通風阻力測定是一項細緻的技術工作，首先，組織參測人員的培訓，其次，做好所用儀器儀表的檢修校正和有關圖表資料的準備，詳細了解井下巷道的狀況、通風設施和通風情況等。
2.3.1、圖紙資料
為做好礦井通風資料測定工作，測前要收集礦井開拓開採工程平面圖、通風系統圖、採區布置圖以及地質測量標高圖，收集井下通風裝置、設施的安裝布置情況，生產作業輪班情況，礦井瓦斯湧出情況，以及通風報表、主要通風機運轉、井下漏風、井巷規格尺寸、礦井自然通風等資料。根據有關圖紙和巷道布置繪出礦井風網圖，風網圖既要反映礦井的實際情況同時又允許進行適當的簡化。因此要詳細了解井下巷道的實際分合情況、風量大小、通風裝置和通風構築物的位置以及其它生產裝置的安裝使用情況。
風網圖既是通風阻力測定的藍圖，也是上機解算的依據，要認真做好節點的合併和取捨，節點編號應與原圖一致，要求風網圖中的節點既能在通風系統圖中找到，也能在井下準確定位。對較複雜的風網應考慮繪製風網圖和選擇阻力測定路線與測定點同步進行。
2.3.2、確定測點和選擇測定路線
1）測點布置
選擇測點的條件是由這些測點構成的風網應能反映礦井巷道系統的實際狀況，測點應有準確的標高，兩測點之間不易太近，否則難以準確測定兩測點之間的阻力。井下測點要做出明顯的編號標記。
為了取得可靠的測定資料，在上述測定路線的風流分岔點之前或後及區域性阻力大的地點前後均布置了測點，測點的位置選擇在巷道支護完好、斷面規整、前後無雜物、風流穩定的斷面內。
2）測定路線
一般乙個測組每班測20個測點為宜。要合理選擇測量路線，一是測定的行程要盡量短，二是要使標高差較大的測段兩端測點的測定時間盡量接近，以免地面氣壓隨時間變化產生較大的誤差。根據上述原則和本礦的具體情況，經過分析確定如下主要測定路線：
回風斜井——一水平回風繞道——1201回風石門——1201回風斜巷——1201回風巷——1201工作面——1201運輸巷——1201運輸石門——主斜井。
測定路線及測點位置見通風系統圖所示。
2.3.3、記錄**
通風阻力測定的資料量大，井下巷道情況複雜，為完整、準確地記錄各類測定資料和有關情況，應準備以下記錄**：
（1）基點氣壓變化記錄表
（2）井下測定記錄卡
（3）測點資料彙總表
（4）井巷規格表
2.3.4、儀表與用具
乙個測組的儀表與用具測試儀器儀表名稱、型號及生產廠家表1-1
2.3.5、參測人員組織分工
為搞好阻力測定工作，測前應對參測人員進行培訓，使參測人員了解通風阻力測定的目的、意義，測定方法與儀器的操作使用以及測定注意事項，充分發揮參測人員的主動性，同時要對參測人員提出明確要求、下達任務，以便有組織、有計畫、有秩序地，高質、高效完成測定工作。測定人員劃分為4個小組，各組之間明確分工、密切合作。
（1）基點組1～2人
每隔5分鐘測一次氣壓，認真記錄；
（2）井下測壓組2～3人
負責測定氣壓、溫濕度、測點風速並量取測點頂、底頂垂高，氣壓計要指定專人讀數與攜帶；
（3）測風組3人
包括測風員1～2人，負責測點附近相關巷道的風速和斷面測量並做臨時記錄；
（4）指揮組2人
包括組長1人負責指揮、排程全測組人員的活動；嚮導1人負責領路與找測點；專職記錄1人負責記錄全部測量資料、繪製測點附近相關巷道的布置，各巷道的風向，測風點的位置與編號以及其他需要記錄和註明的內容。
2.4、通風阻力測定的具體要求
2.4.1、氣壓計的位置及讀數
在通風阻力測定過程中，將氣壓計放在實際測點位置處，即巷道交叉點處。
2.4.2、斷面和風量測量
在通風阻力測定中，對測點周圍的所有巷道均應選擇斷面規整處測定巷道風速以求風量，同時要認真量取巷道斷面。按上述要求，風網中所有巷道都將進行三次測風，根據三次測風結果確定巷道平均風量。測定巷道風速時每個斷面至少測三次，誤差不超過5％時取平均值。
阻力測定中風量的誤差除因附近巷道風門開啟等偶然因素影響外，斷面測量不准是其主要原因。對巷道斷面和周界採用下面公式計算：
三心拱斷面：s=b(h－0.073b)m2；周界：p=4.1 (3)；
半圓拱斷面：s=b(h－0.11b)m2；周界：p=3.84 (4)；
式中：s——巷道斷面面積，m2；
h——巷道斷面高度，m；
b——巷道斷面寬度，m。
2.4.3、監測地面氣壓變化
地面大氣壓力變化會傳到井下，影響測定結果。一般按線性關係考慮地面氣壓變化引起井下測點變化值的傳遞。
為減少阻力測定過程中的干擾，通常選擇非生產班和晴天氣壓較為穩定。同時要掌握測點附近風門的開關，運輸裝置的移動，自然風壓的變化等對測定結果的影響。
圖1-2 測通風阻力時礦井通風系統圖
圖1-3 測通風阻力時礦井通風網路圖
地面大氣壓監測資料表見表1-2
2.5、通風阻力測定原始資料
如圖1-2所示為礦井通風系統平面圖，根據測點確定的原則，在通風系統平面圖上確定了14個測點。通過以上充分準備，由於礦井系統較為簡單，於2023年10月25日為期一天的阻力測定，地面基點監測大氣壓變化的實測資料見表1-2所示。
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