2020矿井巷道通风摩擦阻力系数测定方法-编制说明

MT/T635—202X《矿井巷道通风摩擦阻力系数测定方法》编制说明一、工作简况1、任务来源《矿井巷道通风摩擦阻力系数测定方法》是国家安全生产监督管理总局以安监总煤装〔2012〕35号文《关于下达2012年煤炭行业标准制修订计划的通知》下达，计划编号：2012-MT-13。项目归口单位为：由煤炭行业煤矿安全标准化技术委员会归口。2、目的意义煤矿井下通风是保证矿井工作人员正常劳动和安全生产的基本条件，矿井巷道通风摩擦阻力系数是确定矿井主要井巷断面尺寸设计的基础数据。原标准MT/T635—1996《矿井巷道通风摩擦阻力系数测定方法》1996年12月发布实施，经过近20年的发展，煤矿生产企业的规模化、集约化、现代化程度越来越高，采掘生产工艺也发生了较大变化，加之新材料、新设备的投入使用，使得原标准的某些条款已经不适应现场实际的需要，因此根据现场实际修订和增加部分条款以适应现场实际，规范矿井巷道通风摩擦阻力系数测定方法具有十分的必要性。矿井通风是矿井各生产环节中最基本的一环，合理地进行矿井通风设计，是预防各类灾害事故，创造适宜劳动的气候环境条件，实现安全生产的基本手段。而科学合理的进行巷道通风摩擦阻力系数测定是保证井下风量合理供给的基础，是保证矿井通风系统安全可靠运行的重要条件。3、主要工作过程本项目立项后，修订单位煤科集团沈阳研究院有限公司、国家能源投资集团有限责任公司、四川煤炭产业集团公司立即成立了标准研究小组，制定了详细的标准研究方案和进度计划，并按照计划于2013年3月～6月在原标准的基础上开展了调研及资料收集工作，编制了标准修订提纲，2013年8月～11月，完成了标准修订讨论稿，2014年3月邀请有关专家进行了研讨，对讨论稿进行了进一步完善，并与7月形成了标准《征求意见稿》。2014年9月，将《征求意见稿》向大同煤矿集团公司、淮北矿业集团公司、辽宁工程技术大学、河南理工大学、中国矿业大1学（北京）、铁法煤业（集团）有限责任公司、煤炭科学研究总院、重庆研究院、平庄煤矿、安徽理工大学、中国矿业大学、铁法煤业集团公司、山东科技大学等单位发出意见征求50份，回复意见合并处理归结为47条，经过分析讨论对意见进行处理，采纳31条，未采纳21条，详见意见处理表。并对《征求意见稿》进行修改于2015年5月形成了《送审稿》。根据标委会文件（煤标通（2015）第05号），通风技术及设备分会于2015年11月18日至20日在重庆市召开了标准审查会，会上对标准进行了会议审查，与会专家对《送审稿》内容进行了逐条审阅，通过分析和探讨、修订、格式的修改等，形成了标准审查会议纪要，最终同意通过审查，对提出的6条意见，在《送审稿》的基础上形成了《报批稿》。根据《关于召开煤炭行业标准审查会的通知》，为推动煤炭行业标准报批发布工作，2019年12月9日，国家煤监局科技装备司、中国煤炭工业协会、受邀请的技术专家、三大标委会秘书长和项目起草人员，在北京召开煤炭行业标准审查会，会议主要对标委会报送的标准计划项目报批稿进行审查，针对存在的问题提出科学合理的建议，并筛选一批成熟标准修改完善后报国家煤监局审议发布。经审议共提出意见3条。经标准起草标准研究小组分析讨论3条意见全部采纳。2020年1月在报批稿的基础上形成了最新报批稿。4、标准主要起草单位和起草人标准主要起草单位：煤科集团沈阳研究院有限公司、国家能源投资集团有限责任公司、四川煤炭产业集团公司。本标准主要起草人：王刚、王寿全、张卫亮、唐辉、尤文顺、于贵生、伍厚荣、王大强、王伟。起草人员参与了标准的起草、编写、资料查询、试验验证、技术研讨等工作。二、标准编写原则和确定标准主要内容1、编写原则本标准的编写规则是按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》进行编写。2、标准的主要内容本标准维持了MT/T635—1996标准的主要结构，与原版本相比，主要修改内容如下：2（1）增加了术语和定义（见第 3章）新标准中增加了“矿井巷道通风摩擦阻力”和“矿井巷道通风摩擦阻力系数”的定义，增加了“压差计测定法、气压计基点测定法和气压计同步测定法”术语和定义。“3.1矿井巷道通风摩擦阻力 Mineroadwayventilationfrictionalresistance由于风流和井巷壁的摩擦而产生的阻力。3.2矿井巷道通风摩擦阻力系数 Mineroadwayventilationfrictionalresistancecoefficient与井巷壁面粗糙程度和空气密度有关的系数。3.3压差计测定法Methodwithdifferentialpressuremeter利用压差计和皮托管测定矿井巷道通风阻力的方法。3.4气压计基点测定法 Basepointsmethodwithairgauge利用基点气压变化来校正逐点气压测定矿井巷道通风阻力的方法。3.5气压计同步测定法 Synchronizationmethodwithairgauge两台气压计同时测定两测点气压测定矿井巷道通风阻力的方法。”说明：增加了标准相关主要关键词的定义，给出了术语所必需的定义。增加了压差计测定法、气压计基点测定法、气压计同步测定法三种方法的定义，有助于了解三种测定方法的区别。专家提出的摩擦阻力测定系数的定义是否参考其他标准，标准研究小组参考了《煤矿科技术语》GBT15663.8-2008，并引用了该标准的内容。（2）修订了测定仪器参数（见 4.1，1996版的2.a）新标准将旧标准中的普通型空盒气压计改为精密气压计，分度值 50Pa修订3为1Pa，有了高精度的测定仪器，可以用气压计测定法测定1、2测点间的阻力。“1996年版：2仪器a）普通型空盒气压计：测量范围为80～107kPa，最小分度值为50Pa”修订为“4测定仪器4.1气压计，测量范围83.6kPa～114kPa，最小分度值1Pa”。说明：原标准中最小分度值为 50Pa，主要是测定空气密度参数，现标准增加了气压计基点测定法、气压计同步测定法，仪器最小分度值 50Pa不能够满足摩擦阻力测定要求，而且当前电子式气压计最小分度值完全能达到1Pa，使得测定结果更加准确。（3）增加了测定仪器（见 4.10、4.11）“4.10断面仪面积测量：范围0.5m2～50m2；周长测量：范围 3m～30m。4.11激光测距仪长度测量：范围0.1m～200m”。说明：随着科技的发展，巷道断面参数的测量不仅可以使用卷尺进行测量，而且可以使用断面仪进行快速测定。巷道的断面参数以及巷道长度也可以通过激光测距仪进行测量。（4）增加了气压计基点测定法和气压计同步测定法（见 6.3）“气压计基点测定法在井口或井底车场调试好两台精密气压计(I、II)，并记录初始读数。仪器I留在原地监视空气压力变化，每隔10min记录一次读数，仪器II按测点顺序分别测出各测点风流的相对基点的静压。气压计同步测定法在测点I处，调好两台精密气压计(I、II)，并记录初始测点风流的静压。然后仪器I留在原处不动，仪器II放置在测点2，在约定时间内两台仪器同时读取测点风流的静压。再把仪器I移到测点2，同时记录初始测点风流的静压，仪器I不动，将仪器II移到测点3，再在约定时间内两台仪器同时读取测点风流的静压，如此前进直至巷道测试完毕为止。4说明：标准中增加了气压计基点测定法和气压计同步测定法两种方法，使得测定方法具有多样性和更具有适应性，仪器的最小分度值也保证了测定方法的可行性。（5）增加了巷道面积和周长计算（见 7.2）7.2巷道面积和周长计算正方形巷道面积和周长计算正方形巷道面积按式（2）计算：S a2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （2）式中：S— 测点巷道断面积，单位为平方米（ m2）；正方形巷道周长按式（3）计算：U 4a⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （3）式中：U— 测点巷道周长，单位为米（ m）。长方形巷道面积和周长计算长方形巷道面积按式（4）计算：S ah⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （4）式中：h— 巷道高，单位为米（m）。长方形巷道周长按式（5）计算：2ah⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（5）梯形巷道面积和周长计算梯形巷道面积按式（6）计算：S a1 a2h⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （6）式中：a1— 梯形巷道上宽，单位为米（ m）；a2— 梯形巷道下宽，单位为米（ m）。梯形巷道周长按式（7）计算：U a1 a2 2c⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （7）5式中：c— 梯形巷道斜边长，单位为米（ m）。半圆拱巷道面积和周长计算半圆拱巷道面积按式（8）计算：S ah0 0.392a⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （8）式中：h0— 巷道墙高，单位为米（m）。半圆拱巷道周长按式（9）计算：2h02.57a⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（9）三心拱巷道面积和周长计算三心拱巷道面积（拱高为 a/3时）按式（10）计算：ah00.26a⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（10）三心拱巷道周长按式（11）计算：U 2h0 2.33a⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ （11）说明：巷道断面参数是矿井巷道通风摩擦阻力系数的一项重要参数，有些矿井为了简化算法，计算公式有所不同，因此巷道断面参数算法是非常必要的。（6）标准的附录改为资料性附录数据记录表格、压差计测定法风压测定示意图、编写报告格式仅作为推荐性参考。三、主要试验（或验证）的分析、综述报告、技术经济论证标准编制过程中，起草单位为了使标准修订项目更加合理，结合多次现场矿井巷道通风摩擦阻力系数的测定工作，在使用了新型测定仪器的情况下，经过分析对比后，确定可以采用气压计基点测定法和气压计同步测定法，该方法同样具有很好的现场可操作性和数据的准确性，最终使标准中规定的矿井巷道通风摩擦阻力系数的测定方法更科学、规范和合理。四、采用国际标准和国外先进标准的情况无。五、与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系6本标准没有与现行法律、法规和强制性标准不符之处。六、重大分歧意见的处理经过和依据无重大分歧。七、标准性质（强制性、推荐性）的建议本标准是对MT/T635—1996《矿井巷道通风摩擦阻力系数测定方法》行业标准的修订，原标准是推荐性标准，建议本标准性质仍定为推荐性标准。八、贯彻标准要求和建议措施（组织措施、技术措施、过渡方法等）新修订的标准发布后，及时告知各煤矿生产企业贯彻学习新标准，必要时集中组织相关煤矿现场管理技术人员讲授学习新修订标准。若出现新的矿井巷道通风摩擦阻力系数测定方法时，工作小组会及时的对标准进行修订，增强标准的适用性及其可操作性。九、废止现行有关标准的建议新标准发布后，建议执行新标准的过渡期为 6个月，过渡期结束后废止MT/T635—1996标准。十、其他就予以说明的事项由于标准在2015年形成了报批稿，因此2020年1月又将报批稿内容与《煤矿安全规程》（2016年版）相关条款以及相关的其他标准内容进行了对照，未发现冲突等情况，主要对照内容如下。1、摩擦阻力系数的定义针对2019年12月9日，专家提出的明确矿井巷道摩擦阻力系数的定义的问题，参照了GB/T15663.8-2008《煤矿科技术语》，第8部分：煤矿安全，第 3章矿井通风，“3.20摩擦阻力系数coefficientoffrictionalresistance与井巷或管道壁面粗糙程度和空气密度有关的系数”，将摩擦阻力系数修订为矿井巷道通风摩擦阻力系数，定义为“与井巷壁面粗糙程度和空气密度有关的系数” 。2、原报批稿中MT380煤矿用风速表修订为MT/T380煤矿用风速表，并最新的MT/T380-2007煤矿用风速表的内容，无冲突。3、参照了MT/T