附件：金華山煤礦主要通風機改造方案
一、礦井概況
礦井開拓方式為三條反斜井開拓，井底車場、運輸大巷、總回風巷均布置在奧陶紀灰岩中，井底車場標高+665m。礦井提公升方式為斜井提公升，主井採用鋼絲繩芯膠帶式輸送機提公升，材料井為一噸礦車單鉤串車提公升，行人井為架空乘人裝置運送人員。
金華山煤礦位於陝西省銅川市印台區高樓河鄉，距銅川市37km，西鄰鴨口煤礦，東鄰朱家河煤礦。井田內最高高程1020m，最低高程798m，一般高程930m。相對高差最大222m。
開採標高由530m--850m。
金華山井田東部邊界外現有地方煤礦3處，分別為蒲城縣安東煤礦、南加祿煤礦和白水縣林皋煤礦。
金華山煤礦2023年9月由西安煤礦設計研究院設計，2023年10月開工，2023年元月停工下馬，2023年12月復工重建，設計生產能力為年產45萬噸，設計服務年限98年，2023年10月由原西北煤管局批准投產。於2023年編制了《金華山礦擴建初步設計》，擴建工程於2023年7月開工，2023年12月投產，生產能力由原來的45萬t/a擴大到90萬t/a。2023年核定礦井生產能力105萬t/a，現生產能力90萬t/a。
金華山礦目前單水平單翼回採，劃分為兩個自然採區，分別為600採區和東二擴大區西翼採區；接續採區乙個為南翼採區。600採區布置乙個綜採工作面和兩個掘進工作面；東二擴大區採區布置乙個綜採工作面和兩個掘進工作面；南翼開拓採區布置兩個掘進工作面。
礦井採用「三進一回」**分列式通風系統。人行斜井、副斜井和主斜井進風，2號回風斜井回風。風井安裝2臺bdk-8-№24軸流式通風機，其中一台工作，一台備用，配套電機為ybf450s3-8，額定功率2×250kw。
礦井為瓦斯礦井，採用風排瓦斯、人工檢測和自動監控相結合的瓦斯綜合防治系統。安裝有kj66n安全監測監控系統，地面監控室設定監測主機兩台（一用一備）。設有甲烷感測器，一氧化碳感測器，風速、風量感測器，溫度感測器等。
通風現狀開拓開採方式及採掘布置：
（1）通風現狀：
1. 礦井通風方式及通風系統
礦井採用分列式通風系統，通風方法為機械抽出式。
2. 風井數目、位置、服務範圍及服務時間
本礦井共有四條井筒，分別為主斜井、副斜井、人行斜井和二號風井。主斜井、副斜井和人行斜井位於井田西部的工業場地內；二號風井位於井田中部，井底與東配風巷相接。主斜井、副斜井和人行斜井兼做進風井，二號風井擔負全礦井回風。
四條井筒的服務時間至礦井開採結束。
3. 掘進通風及硐室通風
掘進工作面採用區域性通風機壓入式通風，採用「雙風機、雙電源、自動切換、自動分風」，並配備有風電閉鎖、瓦斯電閉鎖裝置。
井下硐室採用全風壓通風。
4. 礦井風量、風壓及等積孔
礦井總進風量：5437m3/min；總排風量：5644m3/min；負壓2600pa；等積孔2.1m2。
（2）開拓開採方式：
本礦井採用四條斜井、乙個水平（+665m）、上下山開拓方式。井底車場及主要硐室、軌道運輸大巷（東、西大巷）、回風大巷（東配風巷、西回風巷）均布置在奧陶系灰岩中，主、副井底標高為+665m。
本礦採用走向長臂採煤法, 全陷法管理頂板，採煤工藝為綜採。礦井採煤機械化水平100%；掘進裝載機械化水平100%，綜掘機械化水平80%。
（3）採掘布置：
本礦現生產採區為600採區和東二擴大區西翼採區，接續採區為北翼採區、南翼採區。600採區、東二擴大區和北翼採區均為下山採區，南翼採區為上山開採。
600採區：布置乙個綜採面（903）和兩個掘進面（909西上順掘進工作面和909進風煤聯巷掘進工作面）。
東二擴大區西翼採區：布置乙個綜採面（2103）和兩個掘進面（2100上順掘進工作面和2100下順煤聯巷掘進工作面）。
北翼開拓採區布置兩個掘進面（北翼皮帶下山掘進面和北翼行人下山掘進面）。
南翼採區布置兩個掘進工作面（南翼皮帶上山掘進面和南翼軌道上山掘進面）。
二、礦井所需風量計算：
（一）礦井目前所需風量：
1.生產礦井需要風量按各採煤、掘進工作面、硐室及其他巷道等用風地點分別進行計算，包括按規定配備的備用工作面需要風量，現有通風系統必須保證各用風地點穩定可靠供風。
q礦≥（∑q採+∑q掘+∑q硐+∑q備+∑其他）·k（m3/min）
式中：∑q採—採煤工作面實際需要風量的總和，m3/min；
∑q掘—掘進工作面實際需要風量的總和，m3/min；
∑q硐—硐室實際需要風量的總和，m3/min；
∑q備—備用工作面實際需要風量的總和，m3/min；
∑q其他—礦井除了採、掘、硐室地點以外的其他巷道實際需要風量的總和，m3/min；
k—礦井通風需風係數（抽出式取1.15～1.20，壓入式取1.25～1.30）。
2.採煤工作面需要風量
每個回採工作面實際需要風量，應按瓦斯、二氧化碳湧出量和爆破後的有害氣體產生量以及工作面氣溫、風速和人數等規定分別進行計算，然後取其中最大值。
a．瓦斯礦井的採煤工作面按氣象條件或瓦斯湧出量確定需要風量，其計算公式為：
q採=q基本·k採高·k採面長·k通（m3/min）
式中：q採—採煤工作面需要風量，m3/min；
q基本—不同採煤方式工作面所需的基本風量，m3/min；
q基本=60×工作面控頂距×工作面實際採高×70%×適宜風速（不小於1.0m/s）；
k採高—回採工作面採高調整係數（見表1）；
k採面長—回採工作面長度調整係數（見表2）；
k溫—回採工作面溫度與對應風速調整係數（見表3）。
表1 k採高—回採工作面採高調整係數
表2 k採面長—回採工作面採面長度調整係數
表3 k溫—回採工作面溫度與對應風速調整係數
q基本=60×工作面控頂距×工作面實際採高×70%×適宜風速=60×3.4×2.5×70%×1.0=357 m3/min
所以：q採=q基本·k採高·k採面長·k通（m3/min）
357×1.1×1.0×1.0=392 m3/min
我礦綜採工作面平均採高2.6m，工作面長度為150m，工作面溫度為20℃。
b．按工作面溫度選擇適宜的風速進行計算：
q採=60×v採·s採（m3/min）
式中：v採—回採工作面適宜風速，m/s，取1.0 m/s;
s採—回採工作面的平均有效通風斷面積，m2;
所以：q採=60×v採·s採=60×1.0×3.4×2.5=510 m3/min
c.按回採工作面同時作業人數和炸藥量計算需要風量：
每人供風≮4m3/min；
q採＞4n（m3/min）
每千克炸藥供風≮25m3/min（硝酸銨炸藥）：
q採》 25a(m3/min)
式中：n—工作面最多人數；
a—一次爆破炸藥最大用量，kg。
工作面最多工作人數按50人計，則：
q採＞4n=4×50=200 m3/min
工作面一次爆破炸藥最大用量為8kg，則：
q採》 25a=25×8=200 m3/min
根據以上計算，q採=510 m3/min
d.按風速進行驗算：
60×0.25s1＜q採＜60×4 s2
式中：s1—工作面最小斷面積，m2；
s2—工作面最大斷面積，m2。
取s1=11.0 m2，s2=7.75 m2，則：
60×0.25×11=165＜510＜60×4×7.75=1860
經過驗算，符合《煤礦安全規程》規定，因此，確定綜採工作面需要風量為510 m3/min。
e.備用工作面亦滿足瓦斯、二氧化碳、氣溫等規定計算的風量，且最少不得低於採煤工作面實際需要風量的50%。
q備≥1/2 q採
所以：q備=1/2q採=0.5×510=255 m3/min
則：∑q採=2×510=1020 m3/min
∑q備=255 m3/min
3.掘進工作面需要風量：
每個掘進工作面實際需要風量，應按瓦斯、二氧化碳湧出量和爆破後的有害氣體產生量以及工作面氣溫、風速、人數以及區域性通風機的實際吸風量等規定分別進行計算，然後取其中最大值。
a.按照瓦斯（二氧化碳）湧出量計算：
q掘=100q掘·k掘通（m3/min）
式中：q掘—單個掘進工作面需要風量，m3/min；
q掘—掘進工作面回風流中瓦斯（或二氧化碳）的絕對湧出量，m3/min；
k掘通—瓦斯湧出不均衡係數（正常條件下，連續觀測1個月，日最大絕對瓦斯湧出量與月平均日瓦斯絕對湧出量的比值）。
按瓦斯湧出量計算：
q掘=100q掘·k掘通=100×0.1×1.5=15 m3/min
按二氧化碳湧出量計算：
q掘=100q掘·k掘通=100×0.2×1.8=36 m3/min
b.按區域性通風機實際吸風量計算需要風量：
巖巷掘進： q掘=q扇·li＋60×0.15s （m3/min）
煤巷掘進: q掘=q扇·li＋60×0.25s （m3/min）
式中: q扇—區域性通風機實際吸風量, m3/min；
s—區域性通風機安裝處巷道斷面，m2；
li—掘進工作面同時通風的區域性通風機台數。
所以，巖巷掘進：
q掘=280×1+60×0.15×8=352 m3/min
煤巷掘進：
q掘=280×1+60×0.25×8=400 m3/min
c.按掘進工作面同時作業人數和炸藥量計算風量：
每人供風≮4m3/min；
q掘＞4n（m3/min）
每千克炸藥供風≮25m3/min（硝酸銨炸藥）：
q掘》 25a(m3/min)
式中：n—工作面最多人數；
a—一次爆破炸藥最大用量，kg。
工作面最多工作人數按40人計，則：
q掘＞4n=4×40=160 m3/min
工作面一次爆破炸藥最大用量為9kg，則：
q掘》 25a=25×9=225 m3/min
根據以上計算，取其計算的最大值：
巖巷掘進需要風量：q巖掘=352 m3/min；
煤巷掘進需要風量：q煤掘=400 m3/min。
d.按風速進行驗算：
巖巷掘進最低風量：q巖掘》60×0.15s掘(m3/min)；
煤巷掘進最低風量：q煤掘＞60×0.25s掘(m3/min)；
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