2014年6月30日,國家安全監管總局等4部門以安監總煤行〔2014〕61號印發《煤礦生產能力核定標準》。該《標準》分總則、資源儲量及服務年限核查、提升系統生產能力核定、井下排水系統生產能力核定、供電系統生產能力核定、井下運輸系統生產能力核定、採掘工作面生產能力核定、通風系統生產能力核定、煤礦瓦斯抽采達標生產能力核定、地面生產系統生產能力核定、露天煤礦生產能力核定、選煤廠生產能力核定、附 則13章50條,自發布之日起施行。此前有關規定與本標準不一致的,以本標準為準。
基本介紹
- 中文名:煤礦生產能力核定標準
- 發布單位:國家安全監管總局等
- 發布文號:安監總煤行〔2014〕61號
- 發布時間:2014年6月30日
通知,標準,
通知
安監總煤行〔2014〕61號
各產煤省、自治區、直轄市及新疆生產建設兵團煤炭行業管理部門、煤礦安全監管部門,各省級煤礦安全監察局,法務部直屬煤礦管理局,有關中央企業:
現將修訂後的《煤礦生產能力管理辦法》和《煤礦生產能力核定標準》印發給你們,請遵照執行。
國家安全監管總局 國家煤礦安監局 國家發展改革委 國家能源局
2014年6月30日
標準
煤礦生產能力核定標準
第一章 總 則
第一條 為科學核定煤礦生產能力,依據有關法律、法規、規章、標準和技術政策,制定本標準。
第二條 核定生產能力的煤礦,必須具備以下條件:
(一)依法取得採礦許可證、安全生產許可證、營業執照和礦長安全資格證,依法組織生產,沒有非法、違法行為;
(二)有健全的生產、技術、安全管理機構及配備適應工作需要的專業技術人員;
(三)有完善的生產、技術、安全管理制度;
(四)各安全、生產系統健全完善,運行正常;
(五)礦井(采場)生產布局合理,生產技術裝備等符合規定;
(六)有完備的設計、圖紙等資料。
第三條 煤礦核定生產能力以萬t/a為計量單位,年工作日按330d計。
第四條 核定煤礦生產能力應當逐項核定各主要生產系統(環節)的能力,取其中最低能力為煤礦綜合生產能力,同時核查煤炭資源可采儲量和服務年限。
井工礦主要核定主井提升系統、副井提升系統、排水系統、供電系統、井下運輸系統、採掘工作面、通風系統、瓦斯抽采系統和地面生產系統的能力。礦井壓風、防火、防塵、通信、監測監控、降溫製冷系統能力和地面運輸能力、選煤廠洗選能力等作為參考依據,應當滿足核定生產能力的需要。
開採煤與瓦斯突出、衝擊地壓煤層的生產礦井,原則上不再擴大生產能力。水文地質條件極複雜、礦井開採深度超過1000m或水平距離單翼超過5000m的煤礦,在核定礦井生產能力時取安全生產係數0.95。採掘工作面空氣溫度超過26℃但未採取有效降溫措施的,採掘工作面生產能力、礦井通風系統生產能力核定時,按扣除此工作面能力的30%計算;採掘工作面空氣溫度超過30℃但未採取有效降溫措施的,採掘工作面生產能力、礦井通風系統生產能力核定時,扣除此工作面能力。
發生衝擊地壓或經鑑定為嚴重衝擊危險的礦井採掘工作面必須採取綜合監測和各項卸壓措施,核定該煤礦生產能力時取安全係數Kc,Kc按實際考察的煤礦衝擊地壓的強度、頻次和產量的關係取值,一般取0.70~0.95。衝擊地壓礦井必須建立防沖責任體系,設定專職防沖隊伍,建立健全礦井和採掘工作面預測預報系統,裝備具有吸能防沖功能的超前液壓支架,具有完備的防治機具,配備職工個體防護用具,制定防沖規劃並開展防沖研究。
露天礦主要核定穿爆、采裝、運輸、排土等環節的能力。防塵、防排水、供電、邊坡防護、地面生產系統的能力作為參考依據,應當滿足核定生產能力的需要。
第五條 核定煤礦生產能力檔次劃分標準為:
(一)30萬t/a以下礦井,按標準設計檔次劃分;
(二)30萬t/a至60萬t/a礦井,以5萬t/a為一檔次;
(三)60萬t/a至120萬t/a礦井,以10萬t/a為一檔次;
(四)120萬t/a至600萬t/a礦井,以30萬t/a為一檔次;
(五)600萬t/a至1000萬t/a礦井,以50萬t/a為一檔次;
(六)1000萬t/a以上礦井,以100萬t/a為一檔次。
(七)露天煤礦,以100萬t/a為一檔次。
生產能力核定結果不在標準檔次的,按就近下靠的原則確定。
第六條 經省級煤炭行業管理部門批准的礦井年度通風能力,可作為礦井通風系統的核定生產能力。
第七條 核定煤礦生產能力所用參數,必須採用已公布或批准的生產技術指標、現場實測和合法檢測機構的測試數據。
第二章 資源儲量及服務年限核查
第八條 煤礦資源儲量核查內容及標準:
(一)有依法認定的資源儲量檔案;
(二)有上年度核實或檢測的資源儲量數據;
(三)採區回採率達到規定標準;
(四)安全煤柱的留設符合有關規定;
(五)“三個煤量”及抽采達標煤量符合要求,按規定需要抽采的,抽采必須達標並實現抽、掘、采平衡;
(六)上行開採及特殊開採的批准檔案;
(八)按規定批准的資源儲量的增減情況(註銷、報損、地質及水文地質損失和轉入、轉出等);
(九)無超層越界開採行為。
第九條 提高煤礦核定生產能力應有資源保障,核定生產能力後的礦井服務年限應與煤礦設計規範一致。實施機械化改造的煤礦核定後的服務年限僅作為參考依據。
第三章 提升系統生產能力核定
第十條 核定主、副井提升系統能力必須具備下列條件:
(一)提升系統設備、設施配套完整,符合有關規程規範要求,經具備資質的檢測檢驗機構測試合格,並出具報告;
(二)提升系統保護裝置完善、運轉正常;
(三)提升系統技術檔案齊全,各種運行、維護、檢查、事故記錄完備。每日強制性檢查和維護時間應不小於4h。
第十一條 主井提升系統核定生產能力的範圍及運行時間:
(一)主井提升能力是指從主井底到達地面的提升系統的能力;
(二)主井提升能力按年工作日330d、每日提升時間16h計算。採用定量裝載並實現數控自動化運行、提升機滾筒直徑在2m以上的主井,以及採用帶式輸送機提升且設有井底煤倉的主井,每日提升時間可按18h計算。
第十二條 主井提升系統能力核定公式及標準:
(一)主井採用箕斗、礦車提升時,提升能力核定按下式計算:
式中 A—主井提升能力,萬t/a;
b—年工作日,330d;
t—日提升時間,按第十一條規定選取;
PM—每次提升量,t/次;
k—裝滿係數。立井提升取1.0,當為斜井串車或箕斗提升時,傾角20°及以下取0.95、20°~25°取0.9、25°以上取0.8;
k1—提升不均勻係數。有井底煤倉時取1.1,無井底煤倉時取1.2;
k2—提升設備能力富餘係數,取1.15;
T—提升1次循環時間,s/次(現場實測時,取3次實測的平均值)。
(二)主井採用帶式輸送機提升時,提升能力核定按下式計算:
1.鋼繩芯膠帶(或普通膠帶)輸送機:
式中 A—年運輸量,萬t/a;
k—輸送機負載斷面係數,按下表取值:
物料煤動堆積角(θ) 25° 30° 35°
k 頻寬
(mm) 650 355 390 420
800~1000 400 435 470
1200~1400 420 455 500
1600~1800 470 520
2000~2200 480 535
B—輸送機頻寬,m;
v—輸送機帶速,m/s;
C—輸送機傾角係數,按下表取值:
傾角 2° 4° 6° 8° 10° 12° 14° 16° 18° 20°
C 1.0 0.99 0.98 0.97 0.95 0.93 0.91 0.89 0.85 0.81
傾角 21° 22° 23° 24° 25° 26° 27° 28° 29° 30°
C 0.78 0.76 0.73 0.71 0.68 0.66 0.64 0.61 0.59 0.56
註:表中取值與《帶式輸送機工程設計規範》(GB50431-2008)規定一致。
k1—運輸不均勻係數,取1.2;
γ—鬆散煤堆容積密度,t/m3,取0.85~0.9;
t—日提升時間,按第十一條規定選取;當乘人時,應扣除運送人員時間。
2.鋼絲繩牽引輸送機:
式中 k'+k"—輸送機負載斷面係數,按下表取值:
物料煤動堆積角(θ) 25° 30°
k'+k" 180+125 220+130
其他字母含義與鋼繩芯膠帶(或普通膠帶)輸送機計算公式相同。
3.實測的輸送機能力計算公式:
式中 w—單位輸送機長度上的負載量,kg/m。該參數實測時,應根據在用輸送機實際情況,同時觀察電流變化情況和電動機、減速器等的運行情況,找出其變化規律後,確定準確的計算參數。
其他字母含義與鋼繩芯膠帶(或普通膠帶)輸送機計算公式相同。
第十三條 副井提升系統能力核定的範圍及運行時間:
(一)副井提升系統能力是指從副井底到達地面的提升系統的能力;
(二)副井提升能力按年工作日330d、三班作業、班最大提升時間5h計算。
第十四條 副井提升系統能力核定公式:
式中 A—副井提升能力,萬t/a;
R—出矸率(矸石與產量的重量比),%;
PG—每次提矸石重量,t/次;
TG—每次提矸循環時間,s/次;
M—噸煤用材料比重,% ;
PC—每次提升材料重量,t/次;
TC—每次提升材料循環時間,s/次;
D—提升其他材料次數,每班按5~10次計(指下炸藥、設備、長材等);
TQ—每次提升其他材料循環時間,s/次;
TR—每班人員上下井總時間,s/班。工人每班下井時間,取實測最大值。升降工人時間為工人下井時間的1.5倍,有綜采工作面的礦井為1.6~1.8倍(全部為綜采的取大值);升降其他人員時間為升降工人時間的20%。
第十五條 混合井提升系統能力核定的範圍及運行時間:
(一)混合井提升能力是指從承擔礦井主副提升任務的混合井底到達地面的提升系統的能力。
(二)混合井提升能力按年工作日330d、三班作業、班最大提升時間6h計算。
第十六條 混合井提升系統能力核定公式:
式中 A—混合井提升能力,萬t/a;
R—出矸率(矸石與產量的重量比),% ;
PG—每次提矸石重量,t/次;
TM—每次提煤循環時間,s/次;
PM—每次提煤重量,t/次;
TG—每次提矸循環時間, s/次;
M—噸煤用材料比重,%;
PC—每次提升材料重量,t/次;
TC—每次提升材料循環時間, s/次;
D—提升其他材料次數,每班按5~10次計(指下炸藥、設備、長材等);
TQ—每次提升其他材料循環時間,s/次;
TR—每班上下人總時間,s/班,與副井提升能力核定相關規定相同;
k1—提煤和提矸不均勻係數,取1.25。
第四章 井下排水系統生產能力核定
第十七條 核定井下排水系統能力必須具備下列條件:
(一)排水系統完善,設備、設施完好、運轉正常,經具備資質的檢測檢驗機構測試合格,並出具報告。
(二)有依法批准的地質報告提供的正常湧水量和最大湧水量,以及近5年生產期間的實際湧水量數據。
(三)礦井防治水各項制度健全,各種運行、維護、檢查、事故記錄完備,有每年一次的全部工作水泵和備用水泵聯合排水試驗報告。水文地質條件複雜、極複雜或有突水淹井危險的礦井,應有經技術論證預測的突水量,並有防治水害的有效措施,應裝備必要的防治水搶險救災設備。
第十八條 排水系統能力核定的主要內容和標準:
(一)礦井有多級排水系統的,應對各級排水系統能力分別核定,然後根據礦井排水系統構成和各級湧水情況,綜合分析確定礦井排水能力;
(二)取依法批准的礦井地質報告提供的湧水量和生產期間的實際湧水量數據最大值作為礦井排水系統能力的計算依據;
(三)工作水泵的能力應能在20h內排出礦井24h的正常湧水量,備用水泵的能力應不小於工作水泵的70%,工作和備用水泵的總能力應能在20h內排出礦井24h的最大湧水量,配電設備、排水管應與水泵能力相匹配;
1.正常湧水量在1000m3/h以下時:
V≥8Qs
2.正常湧水量大於1000m3/h時:
V≥2(Qs+3000)
且應符合 V≥4Qs(m3)
式中 V—主要水倉的有效容量,m3;
Qs—礦井每小時正常湧水量,m3/h。
(五)礦井排水系統能力核定按下式計算:
1.礦井正常湧水量排水能力:
2.礦井最大湧水量排水能力:
式中 An—排正常湧水時的能力,萬t/a;
Bn—工作水泵小時排水能力,m3/h;
Pn—近5年最大的年度平均日產噸煤所需排出的正常湧水量,m3/t;
Am—排最大湧水時的能力,萬t/a;
Bm—工作水泵加備用水泵的實際小時排水能力,m3/h;
Pm—近5年最大的年度平均日產噸煤所需排出的最大湧水量,m3/t。
以上2種計算結果取其小值為礦井排水系統能力。
第五章 供電系統生產能力核定
第十九條 核定供電系統能力必須具備下列條件:
(一)供電系統合理,設備、設施及保護裝置完善,技術性能符合規定要求,運行正常;
(二)供電系統技術檔案齊全,各種運行、維護、檢查、事故記錄完備,管理維護制度健全;
(三)年產6萬t及以上的礦井應有兩迴路獨立的、不得分接任何負荷的電源線路,兩迴路應均能擔負礦井全部負荷;
第二十條 供電系統能力核定的主要內容和標準:
(二)電源線路的供電能力,需符合允許載流量的要求,並應滿足線路壓降不超過5%的規定;
(三)電源線路能力核定按下式計算:
式中 AX—電源線路的折算能力,萬t/a;
P—線路合理、允許的供電容量,kW。按線路允許的載流量和線路電壓降不超過5%取最小值計算;
w—礦井噸煤綜合電耗,kWh/t,採用上年度的實際噸煤綜合電耗。
(四)主變壓器能力核定按下式計算:
式中 Ab—變壓器的折算能力,萬t/a;
ψ—為全礦井的功率因數,取0.9;
w—礦井噸煤綜合電耗,kWh/t,同電源線路能力核定計算式採用數。
取(三)、(四)項計算結果較小值為礦井供電系統能力。
第六章 井下運輸系統生產能力核定
第二十一條 核定井下運輸系統能力必須具備下列條件:
(一)井下運輸系統完善,保護齊全,運轉正常;
(二)傾斜井巷內按規定裝備有完善、有效的防跑車及跑車防護裝置;
(三)各種行車、調度信號設施齊全,安全標誌齊全、醒目,車場、巷道內照明符合規定。
(四)井下採用無軌膠輪車運輸的,所用設備必須為防爆型;
(五)井下軌道運輸僅承擔輔助運輸時,不核定其能力。
第二十二條 井下運輸系統能力核定的主要內容和標準:
(二)核定井下運輸系統能力時,若實測數據大於設備額定能力,以設備額定能力為準;若實測數據小於設備額定能力,以實測數據為準;
(三)井下運輸系統中最小的環節(或設備)能力為井下運輸系統的核定能力;
(四)井下運輸系統有多個獨立的系統時,其核定能力為各獨立系統最小環節能力之和;
(六)當採用電機車運輸時,大巷運輸及井底車場通過能力按下式計算:
(萬t/a)
式中 N—每列車礦車數,輛/列;
G—每輛車載煤量,t/輛;
R—通過大巷運輸矸石、材料、設備、人員等占原煤運量比重,%;
k1—不均衡係數,取1.15;
T—大巷中相鄰兩列車間隔時間,min/列。按下式計算:
式中 L—大巷運輸距離,m;
v—列車平均運行速度,m/min;
t1—裝車調車時間(含中途停車時間),min;
t2—卸載調車時間,min;
n—運煤列車的列數,列。
(七)當採用無軌膠輪車作為井下主要運輸時,其能力核定按下式計算:
式中 A—運輸能力,萬t/a;
t—每天工作時間,取16h;
G—膠輪車載重量,t/台;
k1—運輸不均衡係數,取1.2;
n—膠輪車平均日工作檯數,台;
T—運輸1次循環時間,min/次。按下式計算:
式中 L—加權平均運輸距離,m;
v—膠輪車平均運行速度,m/min;
t1—裝車調車時間(含中途停車時間),min;
t2—卸載調車時間,min;
式中 A′—井底車場和大巷通過能力,萬t/a;
G—膠輪車載重量,t/次;
kx—運輸線路係數,單線時為0.5,完全形成環線時為1;
R—運輸矸石占原煤比重,%;
k1—不均勻係數,取1.2;
T′—大巷中相鄰兩車間隔時間,min,取1。
(八)當採用無軌膠輪車作為輔助運輸時,其能力核定按下式計算:
式中 A—輔助運輸核定能力,萬t/a;
M—噸煤用材料比重,%;
PC—每次運材料重量,t/次;
tC—運材料車間隔時間,s;
D—每班運其他材料次數,次/班,按5~10次計(指運炸藥、設備、長材料等);
tQ—運其他材料車間隔時間,s;
tR—每班人員進出井車輛間和與其他車輛間隔時間總和,s;
R—矸石占原煤產量的比重,%;
PG—每次運矸石重量,t/次;
tG—運矸石車間隔時間,s;
kX—運輸線路係數,單線時為0.5,完全形成環線時為1,平硐以下形成環線時為0.8。
按上式計算時應滿足以下條件:
1.進出井運人車輛間和與其他車輛間隔時間按60s計算;
2.每車乘人數量,加長車不超過18人,雙排座車不超過16人;
3.運送其他人員車輛間隔時間為60s;
4.材料車相互間隔時間按60s計算。
(九)所有使用內燃無軌膠輪車運輸的礦井必須按車輛尾氣排放量和巷道中廢氣濃度核算合理的車輛使用數,以確定礦井的最大運輸能力。
(十)暗立(斜)井運輸能力按第十二條、第十四條、第十六條有關公式計算。
第七章 採掘工作面生產能力核定
第二十三條 核定採掘工作面能力必須具備下列條件:
(一)採掘工作面的個數必須符合《煤礦安全規程》等規定和要求;
(二)嚴格按批准的定編定員標準組織生產;
(三)條件允許的煤礦應採用長壁式開採,淘汰非正規採煤方法;突出煤層的危險區域嚴禁採用放頂煤採煤方法、水力採煤法;
(五)採區生產必須形成完整的通風、排水、供電、運輸等生產、安全系統,嚴禁非正規下山開採;
(六)必須保證回採工作面的正常接續,均衡穩定生產,“三個煤量”及抽采達標煤量符合國家有關規定。大中型礦井開拓煤量可采期應達到3~5年以上,準備煤量可采期應達到1年以上,回採煤量可采期應達到4~6個月以上。小型礦井開拓煤量可采期應達到2~3年以上,準備煤量可采期應達到8~10個月以上,回採煤量可采期應達到3~5個月以上,瓦斯抽採礦井抽採掘平衡。
第二十四條 採掘工作面生產能力核定的主要核查內容:
(二)核查分析現生產採區和準備採區地質勘探情況及構造、煤層賦存情況,核查煤層頂底板、採區巷道布置、採區設計生產能力以及採煤工作面和掘進工作面數量、位置、工藝等情況。
第二十五條 採掘工作面生產能力的核定:
根據當年礦井生產和今後3年採掘接替安排、採煤工藝、採掘機械化程度等情況,分別計算採煤工作面生產能力和掘進煤量,確定採掘工作面生產能力,各參數的取值可參考前幾年的實際情況,不得以增加工作面個數提高採掘工作面生產能力。
(一)採煤工作面能力計算公式:
式中 AC—採煤工作面年生產能力,萬t/a;
l—採煤工作面平均長度,m;
b—採煤工作面平均日推進度,m/d,須提供證明依據;
n—年工作日數,d,取330d;
c—採煤工作面回採率,%,按礦井設計規範選取;
a—採煤工作面平均個數,個。
(二)掘進煤量按照掘進巷道分類長度、斷面計算:
式中 AJ—掘進煤量,萬t/a;
r—原煤視密度,t/m3;
Si—第i個巷道平均純煤面積,m2;
Li—第i個巷道年總進尺,m。
(三)礦井採掘工作面生產能力為:
A=AC+AJ(萬t/a)。
第二十六條 核定採掘工作面能力時,應根據礦井開拓和準備情況,按照採區設計和工作面布置,採用表格形式按採掘隊和年份排出採煤工作面後3年的接續表,並按不同圖例(或不同顏色)繪製出後3年採掘工程計畫(規劃)圖。如不能滿足工作面正常接續要求,應適當降低採掘工作面核定能力。
第八章 通風系統生產能力核定
第二十七條 核定通風系統生產能力必須具備下列條件:
(一)必須有完整獨立的通風、防塵、防滅火及安全監控系統,通風系統合理,通風設施完好可靠;
(二)必須採用機械通風,運轉主要通風機和備用主要通風機必須具備同等能力,礦井主要通風機經具備資質的檢測檢驗機構測試合格;
(三)安全檢測儀器、儀表齊全,性能可靠;
(四)局部通風機的安裝和使用符合規定;
(五)礦井瓦斯管理必須符合有關規定。
第二十八條 通風系統生產能力核定的主要內容:
(一)核查採煤工作面、掘進工作面及井下獨立用風地點的基本狀況;
(二)核查礦井主要通風機的運轉狀況;
(三)實行瓦斯抽排的礦井,必須核查礦井抽放瓦斯系統的穩定運行情況;
(四)礦井有2個及以上並聯主要通風機通風系統時,應按照每一個主要通風機通風系統分別進行通風系統生產能力核定,礦井的通風系統生產能力為每一通風系統生產能力之和;礦井必須按照每一通風系統生產能力合理組織生產。
第二十九條 礦井需風量計算辦法:
(一)生產礦井需要風量按各採掘工作面、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。現有通風系統必須保證各用風地點穩定可靠供風。
Qra≥(∑Qcfi+∑Qhfi+∑Quri+∑Qsci+∑Qrli)×kaq
式中 Qra—礦井需要風量, m3 / min;
Qcfi—第i個採煤工作面實際需要風量,m3 / min;
Qhfi—第i個掘進工作面實際需要風量,m3 / min;
Quri—第i個硐室實際需要風量,m3 / min;
Qsci—第i個備用工作面實際需要風量,m3 / min;
Qrli—第i個其他用風巷道實際需要風量,m3 / min;
kaq—礦井通風需風係數(抽出式kaq取1.15~1.20,壓入式kaq取1.25~1.30)。
(二)採煤工作面需要風量。每個採煤工作面實際需要風量,應按工作面氣象條件、瓦斯湧出量、二氧化碳湧出量、工作人員和爆破後的有害氣體產生量等規定分別進行計算,然後取其中最大值。
1.按氣象條件計算:
Qcfi=60×70%×vcfi×Scfi×kchi×kcli(m3/min)
式中 vcfi—第i個採煤工作面的風速,m/s。按採煤工作面進風流的最高溫度從表8-1中選取;
Scfi—第i個採煤工作面的平均有效斷面積,按最大和最小控頂有效斷面的平均值計算,m2;
kchi—第i個採煤工作面采高調整係數,具體按表8-2取值;
kcli—第i個採煤工作面長度調整係數,具體按表8-3取值;
70%—有效通風斷面係數;
60—單位換算產生的係數。
表8-1 採煤工作面進風流氣溫與對應風速
採煤工作面進風流氣溫/℃ 採煤工作面風速/(m·s-1)
<20 1.0
20~23 1.0~1.5
23~26 1.5~1.8
26~28 1.8~2.5
28~30 2.5~3.0
表8-2 kch—採煤工作面采高調整係數
采高/m 2.5及放頂煤工作面
係數(kch) 1.0 1.1 1.2
表8-3 kcl—採煤工作面長度調整係數
採煤工作面長度/m 係數(kcl)
<15 0.8
15~80 0.8~0.9
80~120 1.0
120~150 1.1
150~180 1.2
>180 1.30~1.40
2.按照瓦斯湧出量計算:
Qcfi=100×qcgi×kcgi(m3/min)
kcgi—第i個採煤工作面瓦斯湧出不均勻的備用風量係數。正常生產時連續觀測1個月,最大絕對瓦斯湧出量和月平均絕對瓦斯湧出量的比值;
100—按採煤工作面迴風流中瓦斯的濃度不應超過1%的換算係數。
3.按照二氧化碳湧出量計算:
Qcfi=67×qcci×kcci(m3/min)
式中 qcci—第i個採煤工作面迴風巷風流中平均絕對二氧化碳湧出量,m3/min;
kcci—第i個採煤工作面二氧化碳湧出不均勻的備用風量係數。正常生產時連續觀測1個月,最大絕對二氧化碳湧出量和月平均絕對二氧化碳湧出量的比值;
67—按採煤工作面迴風流中二氧化碳的濃度不應超過1.5%的換算係數。
4.按炸藥量計算:
(1)一級煤礦許用炸藥:
Qcfi=25Acfi(m3/min)
(2)二、三級煤礦許用炸藥:
Qcfi=10Acfi(m3/min)
式中 Acfi—第i個採煤工作面一次爆破所用的最大炸藥量,kg;
25—每千克一級煤礦許用炸藥需風量,m3/min;
10—每千克二、三級煤礦許用炸藥需風量,m3/min。
5.按工作人員數量驗算:
Qcfi≥4Ncfi
式中 Ncfi—第i個採煤工作面同時工作的最多人數;
4—每人需風量,m3/min。
6.按風速進行驗算:
(1)驗算最小風量:
Qcfi≥60×0.25Scbi(m3/min)
Scbi =lcbi×hcfi×70%(m2)
(2)驗算最大風量:
Qcfi≤60×4.0Scsi(m3/min)
Scsi=lcsi×hcfi×70%(m2)
Qcfi≤60×5.0Scsi(m3/min)
式中 Scbi—第i個採煤工作面最大控頂有效斷面積,m2;
lcbi—第i個採煤工作面最大控頂距, m;
hcfi—第i個採煤工作面實際采高, m;
Scsi—第i個採煤工作面最小控頂有效斷面積,m2;
lcsi—第i個採煤工作面最小控頂距,m;
0.25—採煤工作面允許的最小風速,m/s;
70%—有效通風斷面係數;
4.0—採煤工作面允許的最大風速,m/s;
7.備用工作面實際需要風量,應滿足瓦斯、二氧化碳、氣象條件等規定計算的風量,且最少不應低於採煤工作面實際需要風量的50%。
8.布置有專用排瓦斯巷的採煤工作面實際需要風量計算:
Qcfi=Qcri+Qcdi
Qcri=100×qgri×kcgi
Qcdi=40×qgdi×kcgi
式中 Qcri—第i個採煤工作面迴風巷需要風量,m3/min;
Qcdi—第i個採煤工作面專用排瓦斯巷需要風量,m3/min;
qgri—第i個採煤工作面迴風巷的排瓦斯量,m3/min;
qgdi—第i個採煤工作面專用排瓦斯巷的風排瓦斯量,m3/min;
40—專用排瓦斯巷迴風流中的瓦斯濃度不應超過2.5%的換算係數。
1.按照瓦斯湧出量計算:
Qhfi=100×qhgi×khgi
khgi—第i個掘進工作面瓦斯湧出不均勻的備用風量係數。正常生產條件下,連續觀測1個月,最大絕對瓦斯湧出量與月平均絕對瓦斯湧出量的比值;
100—按掘進工作面迴風流中瓦斯的濃度不應超過1%的換算係數。
2.按照二氧化碳湧出量計算:
Qhfi=67×qhci×khci
式中 qhci—第i個掘進工作面迴風流中平均絕對二氧化碳湧出量,m3/min;
khci—第i個掘進工作面二氧化碳湧出不均勻的備用風量係數。正常生產條件下,連續觀測1個月,最大絕對二氧化碳湧出量與月平均絕對二氧化碳湧出量的比值;
67—按掘進工作面迴風流中二氧化碳的濃度不應超過1.5%的換算係數。
3.按炸藥量計算:
(1)一級煤礦許用炸藥:
Qhfi=25Ahfi(m3/min)
(2)二、三級煤礦許用炸藥:
Qhfi=10Ahfi(m3/min)
式中 Ahfi—第i個掘進工作面1次爆破所用的最大炸藥量,kg。
按上述條件計算的最大值,確定局部通風機吸風量。
4.按局部通風機實際吸風量計算:
(1)無瓦斯湧出的岩巷:
Qhfi=∑Qafi+60×0.15Shdi(m3/min)
(2)有瓦斯湧出的岩巷、半煤岩巷和煤巷:
Qhfi=∑Qafi+60×0.25Shdi(m3/min)
式中 ∑Qafi—第i個掘進工作面同時運轉的局部通風機實際吸風量的總和,m3/min;
0.15—無瓦斯湧出岩巷的允許最低風速;
0.25—有瓦斯湧出的岩巷,半煤岩巷和煤巷允許的最低風速;
5.按工作人員數量驗算:
∑Qafi≥4Nhfi(m3/min)
式中 Nhfi—第i個掘進工作面同時工作的最多人數。
6.按風速進行驗算:
(1)驗算最小風量:
無瓦斯湧出的岩巷:
∑Qafi≥60×0.15Shfi(m3/min)
有瓦斯湧出的岩巷,半煤岩巷和煤巷:
∑Qafi≥60×0.25Shfi(m3/min)
(2)驗算最大風量:
∑Qafi≤60×4.0Shfi(m3/min)
式中 Shfi—第i個掘進工作面巷道的淨斷面積,m2。
(四)各個獨立通風硐室的需要風量,應根據不同類型的硐室分別進行計算。
1.爆炸材料庫需要風量計算:
(m3/min)
式中 Vi—第i個井下爆炸材料庫的體積,m3;
4—井下爆炸材料庫內空氣每小時更換次數。
但大型爆炸材料庫不應小於100 m3/min,中、小型爆炸材料庫不應小於60 m3/min。
2.充電硐室需要風量計算:
(m3/min)
式中 qhyi—第i個充電硐室在充電時產生的氫氣量,m3/min;
200—按其迴風流中氫氣濃度不大於0.5%的換算係數。
但充電硐室的供風量不應小於100 m3/min。
3.機電硐室需要風量計算:
發熱量大的機電硐室,應按照硐室中運行的機電設備發熱量進行計算:
(m3/min)
式中 —第i個機電硐室中運轉的電動機(或變壓器)總功率(按全年中最大值計算),kW;
—機電硐室發熱係數。按表8-4取值;
—空氣密度。一般取 =1.20kg/m3;
—空氣的定壓比熱。一般可取 =1.0006KJ/(kg·K);
—第i個機電硐室的進、迴風流的溫度差,K。
機電硐室需要風量應根據不同硐室內設備的降溫要求進行配風;採區小型機電硐室,按經驗值確定需要風量或取60~80m3/min;選取的硐室風量,應保證機電硐室溫度不超過30℃,其他硐室溫度不超過26℃。
表8-4 機電硐室發熱係數( )取值
機電硐室名稱 發熱係數
空氣壓縮機房 0.20~0.23
水泵房 0.01~0.03
變電所、絞車房 0.02~0.04
(五)其他用風巷道的需要風量,應根據瓦斯湧出量和風速分別進行計算,取其最大值。
1.按瓦斯湧出量計算:
Qrli=133qrgi·krgi(m3/min)
式中 qrgi—第i個其他用風巷道平均絕對瓦斯湧出量,m3/min;
krgi—第i個其他用風巷道瓦斯湧出不均勻的備用風量係數,取1.2~1.3;
133—其他用風巷道中風流瓦斯濃度不超過0.75%所換算的常數。
2.按風速驗算:
(1)一般巷道:
Qrli≥60×0.15Srci(m3/min)
(2)架線電機車巷道:
有瓦斯湧出的架線電機車巷道:
Qrli≥60×1.0Srei(m3/min)
無瓦斯湧出的架線電機車巷道:
Qrli≥60×0.5Srei(m3/min)
式中 Qrli—第i個一般用風巷道實際需要風量,m3/min;
Srci—第i個一般用風巷道淨斷面積,m2;
Srei—第i個架線電機車用風巷道淨斷面積,m2;
0.15—一般巷道允許的最低風速,m/s;
1.0—有瓦斯湧出的架線電機車巷道允許的最低風速,m/s;
0.5—無瓦斯湧出的架線電機車巷道允許的最低風速,m/s。
3.礦用防爆柴油機車需要風量的驗算:
Qrli≥5.44Ndli·Pdli·kdli(m3/min)
式中 Ndli—第i個地點礦用防爆柴油機車的台數,台;
Pdli—第i個地點礦用防爆柴油機車的功率,kW;
kdli—配風係數。第i個地點使用1台礦用防爆柴油機車運輸時kdli為1.0、使用2台礦用防爆柴油機車運輸時kdli為0.75、使用3台及以上礦用防爆柴油機車運輸時kdli為0.50;
5.44—每千瓦每分鐘應供給的最低風量,m3/min。
礦井使用礦用防爆柴油機車時,應進行風量驗算,排出的各種有害氣體被巷道風流稀釋後,其濃度應符合《煤礦安全規程》的規定,有害氣體濃度超出規定範圍時,應按照有害氣體的允許濃度重新計算該巷道的需風量。
第三十條 通風系統生產能力計算。
礦井通風系統生產能力核定採用由里向外核算法計算。根據礦井總進風量與第二十九條計算的礦井各用風地點的需風量(包括按規定配備的備用工作面),計算出採掘工作面個數,計算礦井通風系統生產能力。
(一)單個採煤工作面正常生產條件下年產量計算:
式中 —第i個採煤工作面正常生產條件下年產量,萬t/a;
—第i個採煤工作面平均長度,m;
—第i個採煤工作面的原煤視密度,t/m3;
—第i個採煤工作面正常生產條件下平均日推進度,m/d;
(二)單個掘進工作面正常生產條件下年產量計算:
式中 —第i個掘進工作面正常生產條件下年產量,萬t/a;
—第i個掘進工作面純煤面積,m2;
—第i個掘進工作面的原煤視密度,t/m3;
—第i個掘進工作面正常生產條件下平均日推進度,m/d。
(三)通風系統生產能力計算:
(萬t/a)
第三十一條 礦井通風系統生產能力驗證。
(一)礦井通風系統生產能力驗證
1.礦井主要通風機性能驗證
2.通風網路能力驗證
利用礦井通風阻力測定的結果對礦井通風網路進行驗證,驗證通風阻力是否與主要通風機性能相匹配,能否滿足安全生產實際需要,按照MT/T 440-2008進行檢測。
3.用風地點有效風量驗證
4.稀釋瓦斯能力驗證
利用瓦斯鑑定結果以及礦井瓦斯安全監測儀器儀表檢測的結果,驗證礦井通風稀釋排放瓦斯的能力,各地點瓦斯濃度應符合《煤礦安全規程》的有關規定。
(二)通風系統生產能力確定
1.按照以上方法所計算的通風系統生產能力為礦井初步通風系統生產能力,凡不符合《煤礦安全規程》有關規定的,以及有下列情況的,應從礦井通風系統生產能力中扣除相應部分的產量,扣除後的通風系統生產能力為最終核定礦井通風系統生產能力;
通風系統不合理、瓦斯超限區域的產量,應從礦井通風系統生產能力中扣除;
整個礦井供風量不足時,應減少採煤工作面或掘進工作面個數,使礦井總進風量滿足礦井用風地點的需風量要求,計算時從礦井通風系統生產能力中扣除該掘進工作面或採煤工作面的產量。供風量不足的採掘工作面應去掉,並應在計算時從礦井通風系統生產能力中扣除該採掘工作面的產量;
2.通風系統生產能力最終計算:
A = Apc –Adc
式中 A—礦井最終通風系統生產能力,萬t/a;
Adc—扣除區域的年產量,萬t/a。
第九章 煤礦瓦斯抽采達標生產能力核定
第三十二條 核定煤礦瓦斯抽采達標能力必須具備下列條件:
(一)礦井必須符合《煤礦瓦斯抽采達標暫行規定》的相關要求;
第三十三條 煤礦瓦斯抽采達標生產能力核定的主要內容和標準。
煤礦瓦斯抽采達標生產能力核定按礦井瓦斯抽采系統能力、礦井實際瓦斯抽采量、礦井滿足防突要求的預抽瓦斯量、礦井瓦斯抽采率分別核定,並取上述核定結果最小值為煤礦瓦斯抽采達標生產能力。
(一)根據礦井瓦斯抽采系統能力核定
礦井瓦斯抽采系統能力核定按礦井瓦斯抽采泵站能力和抽采主管道系統能力分別核定,取小值。
1.按礦井瓦斯抽采泵站裝機能力核定
按式(1)計算核定年產量:
(1)
式中 A1—按礦井瓦斯抽采系統能力核定的年產量,萬t/a;
Qbe—單台礦井瓦斯抽采泵裝機抽采混合量的能力,m3/min;
q—礦井相對瓦斯湧出量,m3/t;
C2—單台礦井瓦斯抽采泵年平均抽采瓦斯濃度;
—當地大氣壓力,kPa;
—標準大氣壓力,kPa;
—單台運行泵的年均運行負壓,kPa;
Qf —礦井最大總迴風風量。有多個迴風系統的,取所有迴風巷風量的總和,m3/min;
2.0—抽采泵富裕係數;
k —抽采系統工況係數。按實際考察取值,一般取≤0.8。
2.按礦井瓦斯抽采主管道系統能力核定
按式(2)計算核定年產量:
(2)
式中 D—每套抽采主管道系統瓦斯管實際內徑,m;
v—每套管道中混合瓦斯的經濟流速,m/s,一般取v =5~12m/s。
k—富餘係數,一般取1.2~1.8。按照實際考察管道內氣體的流速取值,管道內流速大時取大值,流速小時取小值。
(二)按礦井實際抽采瓦斯量核定
礦井上年度實際抽采瓦斯量核定年產量按式(3)計算:
(3)
式中 A2—按礦井實際抽采瓦斯量核定年產量,萬t/a;
Qs—礦井上年度實際抽采瓦斯量,m3;
k—礦井超前抽采係數,取1.2~1.5。
q0—預開採區域瓦斯含量最大煤層應抽瓦斯噸煤含量,m3/t。
(三)按礦井滿足防突要求預抽瓦斯量核定
必須保證突出煤層預抽後煤層瓦斯含量或瓦斯壓力滿足防突要求,核定年產量按(4)式計算:
(4)
式中 A3—按滿足礦井防突要求核定的年產量,萬t/a;
wi—核定區域內煤層的最大瓦斯含量,m3/t;
wc—抽采後滿足防突要求的殘餘瓦斯含量,一般取≤8 m3/t,如大於8m3/t時,按實際考察取值(需有相應鑑定證明), m3/t;
K—礦井回採率,%。
Qy—礦井年實際預抽瓦斯量,m3;
y—鄰近層和圍岩瓦斯儲量係數,取1.2;
j—礦井掘進出煤係數,取1.1~1.2;
lbi—第i個採煤工作面平均長度,m;
ρbi—第i個採煤工作面的原煤視密度,t/m3;
vbi—第i個採煤工作面平均日推進度,m/d;
(四)按礦井瓦斯抽采率核定
按式(5)計算核定年產量:
(5)
式中 A4—按礦井瓦斯抽采率核定年產量,萬t/a;
表9-1 達標允許最大礦井絕對瓦斯湧出量
礦井瓦斯抽采率η/% 達標允許最大礦井絕對瓦斯湧出量Q/m3/min
η<35 Q<20
35≤η<40 20≤Q<40
40≤η<45 40≤Q<80
45≤η<50 80≤Q<160
50≤η<55 160≤Q<300
55≤η<60 300≤Q<500
η≥60 Q≥500
第三十四條 煤礦瓦斯抽采達標生產能力驗證方法
按礦井允許生產工作面個數、採煤工作面瓦斯抽采達標生產能力進行驗證,按式(6)進行計算:
(6)
式中 B—煤礦瓦斯抽采達標生產驗證能力,萬t/a。計算結果取整;
B1—礦井採煤工作面的瓦斯抽采達標生產能力,t/d;
j—礦井掘進出煤係數,取1.1~1.2。
礦井採煤工作面瓦斯抽采達標生產能力B1按照式(7)計算:
(7)
式中 Bbi —第i個採煤工作面日產量,t/d;
Bci —第i個採煤工作面抽采達標時允許工作面最大日產量,單位為t/d;
Bdi —第i個採煤工作面迴風瓦斯濃度達標的工作面最大日產量,t/d;
(一)採煤工作面日產量計算
按式(8)計算:
(8)
式中 lbi —第i個採煤工作面平均長度,m;
ρbi —第i個採煤工作面的原煤視密度,t/m3;
vbi —第i個採煤工作面平均日推進度,m/d;
(二)採煤工作面瓦斯抽采達標生產能力計算
表9-2 採煤工作面回採前煤的可解吸瓦斯量對應的工作面日產量
可解吸瓦斯量 /m3/t
抽采達標時允許工作面日產量 Bc/t/a
7.0< ≤8.0
≤1000
6.0< ≤7.0
2500~1001
5.5< ≤6.0
4000~2501
5.0< ≤5.5
6000~4001
4.5< ≤5.0
8000~6001
4.0< ≤4.5
10000~8001
≤4.0
>10000
2. 對瓦斯湧出量主要來自於鄰近層或圍岩的採煤工作面,按照表9-3工作面瓦斯抽采率對應的瓦斯湧出量計算的工作面瓦斯抽采達標生產能力Bci按式(9)計算。
(9)
式中 Qci —第i個採煤工作面達標允許最大工作面絕對瓦斯湧出量,m3/min。根據工作面瓦斯抽采率按表3取值,按線性插值法計算得到;
qci —第i個採煤工作面相對瓦斯湧出量,m3/t。
表9-3 採煤工作面瓦斯抽采率應達到的指標
工作面抽采率N/% 工作面絕對瓦斯湧出量Qc/m3/min
20≤N<30 5 ≤ Q <10
30≤N<40 10 ≤Q <20
40≤N<50 20≤Q<40
50≤N<60 40≤Q<70
60≤N<70 70≤Q<100
70≤N 100≤Q
(三)採煤工作面迴風瓦斯濃度達標生產能力計算
按照採煤工作面風速不得超過4m/s,迴風流中瓦斯濃度不得超過1%驗證採煤工作面瓦斯抽采達標生產能力Bdi,Bdi按式(10)計算。
(10)
式中 Qfci —第i個採煤工作面滿足工作面風速要求的最大供風量,m3/min;
Qci —第i個採煤工作面相對瓦斯湧出量(不包含已抽采瓦斯量),m3/t。
第十章 地面生產系統生產能力核定
第三十五條 進行能力核定的地面生產系統必須系統完善、運轉正常。
第三十六條 地面生產系統能力核定的主要內容和標準:
(一)地面生產系統能力主要是地面篩分、地面輸送機、外運裝車(含鐵路運輸及汽車運輸)、儲(貯)煤場等各生產環節的能力;
(二)地面生產系統能力應根據實際生產設施核定,並取系統中各環節設備的最小能力為地面生產系統核定能力;
(三)地面生產系統中的儲煤能力應達到3~7d的礦井產量。儲煤能力包括儲煤場和貯煤裝車倉總能力;
(四)地面生產系統煤倉(場)至裝車外運各環節的處理能力富餘係數為1.2;
(五)汽車外運能力按下式計算:
式中 A—年裝車外運量,萬t/a;
k1—運輸不均勻係數。煤礦自有汽車隊取0.9,外委汽車隊取0.8;
T—每日裝車作業時間,h/d;
A1—小時裝車能力。按下式計算:
(t/h)
式中 G—每輛汽車平均載重,t;
n—可同時作業裝車車位數;
t1—每輛車調車作業時間,min;
t2—每輛車平均裝車時間,min。
(六)鐵路外運能力計算公式:
式中 A—鐵路年外運能力,萬t/a;
N—每天列車數,列/d;
G—平均每列車淨載量,t/列;
k1—運輸不均勻係數,取1.1~1.2。
第十一章 露天煤礦生產能力核定
第三十七條 核定露天煤礦生產能力必須具備下列條件:
(一)各生產環節運轉正常;
(二)采剝關係正常,兩個煤量及工作面(線)長度符合要求;
(三)采場、排土場邊坡保持穩定;
(四)安全保護及監測系統完善,運行正常;
(五)灑水除塵設備完好,礦坑內粉塵含量符合國家規定標準。
有多種生產工藝的礦山分工藝核定剝采生產能力,然後匯總,再計算露天煤礦生產能力。一般按照穿爆、采、運、排4個環節來計算。
間斷工藝(單斗—卡車/火車—推土機)4個環節分別計算;
單斗—卡車—半固定破碎站—膠帶—卸煤口或排土機構成的半連續工藝,按系統能力統一核算單套采、運、排能力(如果是採煤,則只算采、運能力),不再分別核算系統各部分能力;但系統使用的卡車不再單獨計算運輸能力。
單斗—移動破碎站—膠帶—卸煤口或排土機構成的半連續工藝,按系統能力統一核算單套采、運、排能力(如果是採煤,則只算采、運能力),不再分別核算系統各部分能力。
輪斗鏟—膠帶—排土機構成的連續工藝按系統能力統一核算單套采、運、排能力,不再分別核算系統各部分能力。
第三十九條 核定剝采能力時取環節能力的最小值,即:
式中 Pt—剝采能力,萬m3/a;
Pd—穿爆環節能力,萬m3/a;
Vu—不需要爆破的鬆散物料年計畫挖掘量,萬m3/a;
Pl—采裝環節能力,萬m3/a;
Ph—運輸環節能力,萬m3/a;
Ps—排土環節能力,萬m3/a。
第四十條 露天煤礦的環節能力計算主要以環節中各設備(系統)的年正常作業小時和小時效率來計算。年正常作業小時和小時效率一般取上年度設備(系統)的年實際作業小時和實際小時效率統計值。如核定當年的設備(系統)計畫作業時間與上年度實際統計值有較大差異時,應說明原因。
對於更新、新增設備(系統),如果核定礦山沒有同型號設備或系統,則採用設計參數進行計算。
計算環節能力時,除了自有設備外,還應包括在正常工作幫坡角(以設計院設計幫坡角為準)範圍內作業的外包隊伍的設備和能力。
第四十一條 穿孔爆破環節能力按下式計算:
式中 n—設備台數,台;
Pda—單台穿孔設備年能力,萬m3/a。按下式計算:
式中 Hy—年正常作業小時數,h;
Mh—小時效率,m/h;
Cb—爆破出岩率,m3/m;
Rd—鑽孔利用率,%。
第四十二條 采裝環節能力按下式計算:
式中 n—設備(系統)數量,台(套);
Pla—單台(套)采裝設備(系統)年能力,萬m3/a。按下式計算:
式中 Vh—設備(系統)正常作業平均小時能力,m3/h;
Hy—年正常作業小時數,h。
第四十三條 運輸環節能力按下式計算:
式中 n—設備(系統)數量,台(套);
Pha—單台(套)運輸設備(系統)年能力,萬m3/a。按下式計算:
式中 Vh—設備(系統)正常作業平均小時能力,m3/h;
Hy—年正常作業小時數,h。
第四十四條 排土環節能力按下式計算:
式中 n—設備(系統)數量,台(套);
Psa—單台(套)排土設備(系統)年能力,即年可服務的排棄量,不是實際推送量,萬m3/a。按下式計算:
式中 Vh—設備正常作業平均小時能力,m3/h;
Hy—年正常作業小時數,h;
Pm—卸煤能力,破碎口和地面煤堆卸煤能力,m3/a。
第四十五條 露天煤礦原煤生產能力按下式計算:
式中 Pc—核定的年原煤生產能力,萬t/a;
Pt—剝采能力,萬m3/a;
R—核定當年、前一年、後一年3年平衡剝采比,m3/t;
ρ—原煤視密度,t / m3;
r—毛煤係數,r>1。
第十二章 選煤廠生產能力核定
第四十六條 選煤廠核定生產能力檔次劃分標準與煤礦核定生產能力檔次劃分標準相同。
凡核定生產能力不在標準檔次的,按就近下靠的原則確定能力檔次。
第四十七條 選煤廠核定生產能力必須具備下列條件:
(一)應有健全的生產、技術、安全管理機構及滿足生產需要的專業技術人員;
(二)選煤廠機電設備完好,生產系統、設施運轉正常,各種保護裝置齊全,符合《選煤廠安全規程》;
(三)必須實現煤泥水閉路循環;
(四)堅持正常的檢修制度,達到規定的檢修時間。
第四十八條 選煤廠核定生產能力的主要內容:
(一)選煤廠生產能力主要核定以下系統環節能力,並取其最小環節能力為選煤廠的核定生產能力:
1.原煤、產品煤運輸(主要輸送設備)系統能力;
2.除雜、篩分、破碎系統能力;
4.排矸環節(動篩跳汰、重介斜輪、選擇性破碎機、風力乾選等)能力;
5.原煤、產品煤儲存(儲煤場、貯煤倉)與裝車外運系統能力;
6.煤泥處理回收系統能力。
(二)選煤廠各環節設備處理能力的不均衡係數按以下規定選取: