一般規(guī)定年生產(chǎn)能力為30萬(wàn)噸的低瓦斯礦井最低礦井風(fēng)量是多少

【專家解說(shuō)】：關(guān)于低瓦斯礦井通風(fēng)能力核定的商榷1992年、1997年，原煤炭部組織礦井生產(chǎn)能力核定，較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)了礦井的生產(chǎn)能力，為規(guī)劃國(guó)家煤炭合理開發(fā)起到了重要作用。近年來(lái)，隨著煤炭市場(chǎng)化的不斷深入，有些煤礦為了片面追求經(jīng)濟(jì)利益，超能力生產(chǎn)，甚至釀成了重大事故。為了遏制煤礦事故，煤礦安全管理（監(jiān)察）部門將制止煤礦超能力生產(chǎn)作為重要問題來(lái)抓。因此，如何評(píng)價(jià)礦井的生產(chǎn)能力，已成為重要的課題，其中礦井通風(fēng)能力核定成為問題的焦點(diǎn)。本文通過(guò)分析原煤炭部提出的礦井通風(fēng)能力核定公式存在的問題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，就低瓦斯礦井通風(fēng)能力核定方法和低瓦斯礦井是否超通風(fēng)能力生產(chǎn)的評(píng)價(jià)依據(jù)，提出的拙見，供商榷。     1原礦井通風(fēng)能力核定公式存在的問題（對(duì)于低瓦斯礦井）     原公式P=（Q×350）÷（q×K×104）萬(wàn)t/a     式中P——通風(fēng)能力，萬(wàn)t/a；     　　Q——礦井總進(jìn)風(fēng)量（通常取上年底的數(shù)據(jù)），m3/min。     　　q——礦井日產(chǎn)噸煤的需要風(fēng)量（通常用上年度的礦井平均需風(fēng)量除以上年度的礦井平均日產(chǎn)量），m3/t；     　　K——礦井通風(fēng)系數(shù)，大型礦井1.15～1.5；中小型礦井1.2～1.45。     原公式存在的問題:     （1）該公式未考慮礦井通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)際通風(fēng)能力。公式中的“Q”為上年底礦井實(shí)際總進(jìn)風(fēng)量。未考慮礦井主要通風(fēng)機(jī)的工況調(diào)整的因素，即：主要通風(fēng)機(jī)的富裕能力及礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的最大通過(guò)能力。     （2）該公式不應(yīng)再取“礦井通風(fēng)系數(shù)”。在計(jì)算礦井需要風(fēng)量時(shí)，已考慮了“礦井通風(fēng)系數(shù)”，該公式重復(fù)取“礦井通風(fēng)系數(shù)”，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏小。     2修改意見     將公式修改為P=（Q×350）÷（q×104），萬(wàn)t/a     式中Q——礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)測(cè)最大通風(fēng)量。即根據(jù)當(dāng)前的礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，在礦井主要通風(fēng)巷道風(fēng)速滿足《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定的條件下，調(diào)整主要通風(fēng)機(jī)工況，實(shí)測(cè)主要通風(fēng)機(jī)的能提供給網(wǎng)路最大風(fēng)量，m3/min；     　　q——礦井平均日產(chǎn)噸煤的需要風(fēng)量，m3t。     3計(jì)算實(shí)例     3.1礦井通風(fēng)概況     某煤礦主采煤層為石炭二迭系3（3上、3下）層煤，煤層自然發(fā)火傾向性為易自燃煤層。煤塵具有爆炸性，其爆炸指數(shù)為38.12％～42.6％。2003年礦井瓦斯相對(duì)涌出量為0.398m3/t，絕對(duì)涌出量為5.597m3/min，為低瓦斯礦井。礦井通風(fēng)方式為兩翼對(duì)角抽出式通風(fēng)，由副進(jìn)進(jìn)風(fēng)，南、北風(fēng)進(jìn)回風(fēng)。南、北風(fēng)井各安裝2臺(tái)G4-73-11No28型離心式風(fēng)機(jī)，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用，電動(dòng)機(jī)額定功率為630Kw，額定轉(zhuǎn)速589r/min，前導(dǎo)器為0～9孔。2003年12月礦井的總進(jìn)風(fēng)量為13675m3/min，負(fù)壓為1292.3Pa，礦井有效風(fēng)量率86.2％，等積孔8.0m2。北風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)前導(dǎo)器為6孔，電機(jī)實(shí)際功率為409.5kW；南風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)前導(dǎo)器為7孔，電機(jī)實(shí)際功率為442.7kW。通風(fēng)機(jī)處于安全、穩(wěn)定、合理、經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行，礦井反風(fēng)設(shè)施齊全、可靠。     2003年礦井平均需風(fēng)量13521m3/min，年產(chǎn)原煤726萬(wàn)t,平均日產(chǎn)量2.07萬(wàn)t。     3.2按原煤炭部礦井通風(fēng)能力核定公式計(jì)算      P=（Q×350）÷（q×K×104）,萬(wàn)t/a     式中 Q＝13675m3/min;      q＝13521/（2.07×104）=0.65m3/t；      K取1.15。     　　則：P=（13675×305）÷（0.65×1.15×104）=640萬(wàn)t/a     3.3按修改后的通風(fēng)能力核定公式計(jì)算     3.3.1礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)測(cè)最大進(jìn)風(fēng)量Qmax     為核定的目前通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)下礦井最大通風(fēng)能力，編制了《礦井最大通風(fēng)能力測(cè)試方案》，于2003年11月對(duì)南風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)前導(dǎo)器從7孔調(diào)到9孔狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試，北風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)前導(dǎo)器從6孔調(diào)到9孔狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)見表1、表2。 從實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出：     南風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)前導(dǎo)器處于9孔位置時(shí)南翼總進(jìn)風(fēng)量Q1=9652m3/min;     北風(fēng)井主要通風(fēng)機(jī)前導(dǎo)器處于9孔位置時(shí)北翼總進(jìn)風(fēng)量Q2＝9088m3/min。     礦井主要通風(fēng)機(jī)前導(dǎo)器處于最大位置9孔狀態(tài)下運(yùn)行，從2002年、2003年主要風(fēng)機(jī)性能測(cè)定“通風(fēng)機(jī)性能曲線”可以看出：每個(gè)實(shí)際工況點(diǎn)，都位于通風(fēng)機(jī)特性曲線駝峰點(diǎn)的右側(cè)、單調(diào)下降的直線段上，說(shuō)明主要通風(fēng)機(jī)處于安全運(yùn)行狀態(tài)；風(fēng)機(jī)效率都大于60％，工作風(fēng)壓小于最高風(fēng)壓的90％，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)風(fēng)速超限地點(diǎn)，因此礦井最大進(jìn)風(fēng)量為：Qmax＝18740m3/min。     3.3.2礦井通風(fēng)能力計(jì)算     P=（Q×350）÷（q×104）     ＝（18740×350）÷（0.65×104）     =1009萬(wàn)t/a     即：井最大通風(fēng)能力為1009萬(wàn)t/a。     4結(jié)論及意見     （1）原計(jì)算公式結(jié)果偏小。按照原煤炭部的計(jì)算公式， Q（礦井總進(jìn)風(fēng)量）取的是上年底的數(shù)據(jù)，未考慮礦井主要通風(fēng)機(jī)的工況調(diào)整的因素，即：主要通風(fēng)機(jī)的富裕能力，以及礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的最大通過(guò)能力，使得結(jié)果嚴(yán)重偏小。另外由于重復(fù)計(jì)算K（礦井通風(fēng)系數(shù)），使得計(jì)算結(jié)果比礦井當(dāng)年的通風(fēng)能力還要小。2003年礦井實(shí)際產(chǎn)煤726萬(wàn)t，井下各用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量都能滿足《煤礦安全規(guī)程》及《礦井風(fēng)量計(jì)算細(xì)則》要求（礦井需風(fēng)量為13521m3/min），即使礦井通風(fēng)系統(tǒng)能力已達(dá)到極限，礦井通風(fēng)能力應(yīng)該是726萬(wàn)t/a，而不應(yīng)是640萬(wàn)t/a。按原公式，假設(shè)Q（礦井總進(jìn)風(fēng)量）與礦井需要風(fēng)量一致，則上述公式則可以簡(jiǎn)化為：     P=（Q×305）÷（q×K×104）     ＝（Q×350）÷［（Q÷上年度的產(chǎn)量）×K］     ＝上年度的產(chǎn)量÷K     ＝726÷1.15=613萬(wàn)t/a。     也就是說(shuō)2003年的通風(fēng)能力為726萬(wàn)t/a，2004年在通風(fēng)系統(tǒng)沒有變化的情況下，通風(fēng)能力卻變成了631萬(wàn)t/a。     （2）修改后的礦井通風(fēng)能力核定公式，綜合考慮了主要通風(fēng)機(jī)的富裕能力，以及礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的最大通過(guò)能力，計(jì)算結(jié)果更符合實(shí)際。     （3）當(dāng)?shù)V井主要通風(fēng)裝備或礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)有較大變化或礦井采、掘能力有較大變化時(shí)，應(yīng)重新核定礦井通風(fēng)能力。如果將計(jì)算結(jié)果作為下年度甚至未來(lái)幾年的依據(jù)，則該公式還應(yīng)考慮：①工作面單產(chǎn)單進(jìn)變化的因素對(duì)平均日產(chǎn)噸煤需風(fēng)量的影響；②礦井網(wǎng)絡(luò)變化的影響。對(duì)于低瓦斯礦井來(lái)說(shuō)，礦井需風(fēng)量主要受采掘工作面等用風(fēng)地點(diǎn)個(gè)數(shù)的影響，而與工作面的單產(chǎn)單進(jìn)水平關(guān)系不大。公式中的“q”為平均日產(chǎn)噸煤需要的風(fēng)量，即上年的礦井實(shí)際需要風(fēng)量除以礦井平均日產(chǎn)量。未考慮工作面的單產(chǎn)單進(jìn)有較大變化時(shí)，“q”相應(yīng)地發(fā)生較大變化。當(dāng)?shù)V井主要通風(fēng)裝備或礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的較大變化時(shí)，主要通風(fēng)機(jī)的能力和礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的最大通過(guò)能力，都將發(fā)生較大的變化。     （4）上述公式的計(jì)算結(jié)果，只能作為評(píng)估礦井生產(chǎn)能力的依據(jù)，不能作為判定礦井通風(fēng)能力是否超通風(fēng)能力的標(biāo)準(zhǔn)。判定礦井通風(fēng)能力是否超通風(fēng)能力，應(yīng)以《煤礦安全規(guī)程》及其授權(quán)制定的“礦井風(fēng)量計(jì)算方法”為標(biāo)準(zhǔn)，即核定其井下各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量是不符合規(guī)定。