矿井风量计算方法

煤矿矿井需要风量计算方法根据《煤矿安全规程》(安监总局37号令版)和《煤矿通风能力核定标准》(AQ1056—2008)，结合矿区实际和通风工作经验，按照“安全合理经济通风、有利于防尘和煤层自然发火防治”的基本要求，特制定矿井需要风量计算方法。配风原则为：一是必须达到通风三大任务的要求；二是实现安全经济通风的要求；三是可调性要求；四是月度计划性要求；五是安全富裕性要求。计算方法是：矿井总需要风量必须按照井下同时工作的最多人数和采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和分别计算，并选取其中最大值。矿井总需要风量按各采掘工作面、硐室及其他用风巷道等独立用风地点实际需要风量分别进行计算，包括按规定配备的备用工作面需要风量。现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。按实际需要计算风量时，应避免备用风量过大或过小。矿井风量计算方法如下：Q^(EQfi+EQhfi+EQi+EQi+EQ「)xk (1)式ra cfi hfi uri sci rli aq中：Qra——矿井总需要风量,m3/min；raQcfi——第i个采煤工作面实际需要风量，m3/min；Qhfi——第i个掘进工作面实际需要风量，m3/min；Quri——第i个硐室实际需要风量，m/min；Qsci——第i个备用工作面实际需要风量，m3/min；Qrli——第i个其他用风巷道实际需要风量，m3/min；k――矿井通风需风系数(抽出式k取1・15〜1.20，压入式k取1.25〜aaa1.30)。1、采煤工作面实际需要风量的计算每个采煤工作面实际需要风量，应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作人员和爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。1.1按气象条件计算Qcfi=60x70%xVcf.xScf.xkch.xkci.(ms/min) (2)式中:Vcfi――第i个采煤工作面的风速，m/s,按采煤工作面进风流的最高温度从表1中选取；Scfi――第i个采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2；kchi――第i个采煤工作面的采高调整系数，具体按表2取值；kcli――第i个采煤工作面的长度调整系数，具体按表3取值；70%——有效通风断面系数；60――为单位换算产生的系数。表1采煤工作面进风流气温与对应风速采煤工作面进风流气温/°c采煤工作面风速/(m/s)<201.020〜231.〜1.523〜260・〜1.826〜285.〜2.528〜302.〜3.0表2采煤工作面采高调整系数 5采煤工作面采高/m系数(S)<2.01.02.0〜2.51.1>2.5及放顶煤工作面1.2表3采煤工作面长度调整系数采煤工作面长度/m系数(kci)<150.815〜800.8〜0.980〜1201.0120〜1501.1150〜1801.2>1801.30〜1.401.2按瓦斯涌出量计算Q=100xqxk(ms/min) (3)cfi cgi cgi式中：qcgi——第i个采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min，抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算；kcgi——第i个采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数(正常生产时连续观测1个月，最大绝对瓦斯涌出量和月平均绝对瓦斯涌出量的比值)；100——按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1％的换算系数。按二氧化碳涌出量计算3Q=67xqxk(m/min) cfi ccicci(4)式中：qcci——第i个采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；LyLyXkcci——第i个采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数(正常生产时连续LyLyX观测1个月，最大绝对二氧化碳涌出量和月平均绝对二氧化碳涌出量的比值)；67—按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5％的换算系数。按炸药量计算——一级煤矿许用炸药TOC\o"1-5"\h\zQ三25A(ms/min) (5)cfi cfi——二、三级煤矿许用炸药Q210A(ms/min) (6)cfi cfi式中：Acfi——第i个采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg；25——每千克一级煤矿许用炸药需风量， ms/min；10——每千克二、三级煤矿许用炸药需风量，ms/min。1.5按工作人员数量计算式中：Q三4Ncficfi(7)量：Ncfi――第i个采煤工作面同时工作的最多人数;4——每人需风量，m式中：Q三4Ncficfi(7)量：Ncfi――第i个采煤工作面同时工作的最多人数;4——每人需风量，m3/min。1.6按风速进行验算——验算最小风量Q三60x0・25SE/min)cfi cbiS=lxhcbi cbi cfi验算最大风量2x70%(m)(9)Qw60x4・0Scfi csiS=lxhxcsi csi cfi综合机械化采煤工作面，；(m3/min) 70%(m2) 在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后(10)(11)验算最大风Q.^60x5.OScficsi(m3/min)(12)式中：—第il—第iScbi—第il—第iScbihcfi—csi—csi—25—第i个采煤工作面最小控顶有效断面

i—第积个采煤工作面最小控顶，叫

—采煤工作面允许的最小风 m/s；70%—有效通速断面系数；4.0——采煤工作面允许的最大风速，m/s；5.0——综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后允许的最大风量，m/s。1.7备用工作面实际需要风量，应满足瓦斯、二氧化碳、气象条件等规定计算的风量，且最少不应低于采煤工作面实际需要风量的50%。表4采煤工作面通风参数表煤矿名称：工作面编温度/C面长/m最大控顶距/m最小控顶距/m米高/m回采工艺CO2/(m3/min)CH4/(m3/min)人数一次性炸药最大用量/kg炸药类别风速/(m/s)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)2、掘进工作面实际需要风量的计算每个掘进工作面实际需要风量，应按瓦斯涌出量、二

氧化碳涌出量、工作人员、爆破后的有害气体产生量以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进2.1按瓦斯涌出量计算Q=100xqxk(ms/min)hfi hgihgi13)式qhgi第qhgi第i个掘进工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，眄井神瓦斯抽放矿出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算)；khgi――第i个掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数 (正常生产时连续观测1个月，最大绝对瓦斯涌出量和月平均绝对瓦斯涌出量的比值)；2・2 100――按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。按二氧化碳涌出量计算 (14)式中：qhci――i个掘进工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min第khci—i个掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数(正常生产时―第连1个月，最大绝对二氧化碳涌出量和月平均绝对二氧化碳涌出量的比续观测67—按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应 】・5%的换算系数。2・3超过按炸药量计算一级煤矿许用炸药Q三25A (m/min) “八hfihfi(15)、三级煤矿许用炸药Q上10A (m/min) (16)hfi hfi式中：Ahfi――第i个掘进工作面1次爆破所用的最大炸药量25――每千克一级煤矿许用炸药需飙量，叫/min；m3/min。10――每千克二、三级煤矿许用炸药需风量，按上述条件计算的最大值，确定局部通风机吸风量。2・4按局部通风机实际吸风量计算――无瓦斯涌出的岩巷Qhf.=EQf.+60x0.15S 3(ms/min)17)hfi afi hdi17)有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷shdiQhf,=EQf,+60x0.25Shdihfi afims/min)(18)式中： 工Qafi—^/mi个掘进工作面同时运转斯涌出部通风的允实际最(风量的总和，风速， m/s；0.25——有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷允许的最低风速，Shdi——局部通风机安装地点到回风口的巷道最大断面积，2.5 m/s；按工作人员数量计算(19)工Q三4N3(ms/min) (19)afi hfi式中：Nhfi 第i个掘进工作面同时工作的最多人数

4——每人需风量，m3/min2.6按风速进行验算——验算最小风量无瓦斯涌出的岩巷刀Qafi#60x0・15Shfi(m3/min)半煤岩巷和煤巷(20)有瓦斯涌出的岩巷、煤矿名称：工作面编局部通风机型工Q#60x0・25S (ms/min) afi hfi工Qw60x4・0S (ms/min) afi hfiShfi——第i个掘进工作面巷道的净断面积，m2表5掘进工作面通风参数表(21)——验算最大风量(22)式中：风筒直径/mm局部通风机供风距离/m局部通风一次性机实际总吸风量CO2/3(m/min)%/(3m/min)炸药最大用量炸药类别3/(m/min)(5)/kg断面积/m2风速/(m/s)(10)(11)(12)(13)4——每人需风量，m3/min2.6按风速进行验算——验算最小风量无瓦斯涌出的岩巷刀Qafi#60x0・15Shfi(m3/min)半煤岩巷和煤巷(20)有瓦斯涌出的岩巷、煤矿名称：工作面编局部通风机型工Q#60x0・25S (ms/min) afi hfi工Qw60x4・0S (ms/min) afi hfiShfi——第i个掘进工作面巷道的净断面积，m2表5掘进工作面通风参数表(21)——验算最大风量(22)式中：风筒直径/mm局部通风机供风距离/m局部通风一次性机实际总吸风量CO2/3(m/min)%/(3m/min)炸药最大用量炸药类别3/(m/min)(5)/kg断面积/m2风速/(m/s)(10)(11)(12)(13)3、硐室实际需要风量计算各个独立通风硐室的实际需要风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算。3・1爆破材料库需要风量计算Q=4V/60(m3/min) ••…•…3 (23)uri i式中：Quri——第i个井下爆炸材料库实际需要风量，m3/min；Vi——第i个井下爆炸材料库的体积，m3；4——井下爆炸材料库内空气每小时更换次数。但大型爆破材料库不应小于100m3/min，中、小型爆破材料库不应小于60m3/min。3・2充电硐室需要风量计算Q=200q(m/min) •••••••••••••••••(24)uri hyi式中：Quri——第i个充电硐室实际需要风量，m3/min；qhyi——第i个充电硐室在充电时产生的氢气量， m3/min；200——按其回风流中氢气浓度不大于0・5%的换算系数。但充电硐室的供风量不应小于100m3/min。3・3机电硐室需要风量计算发热量大的机电硐室，应按照硐室中运行的机电设备发热量进行计算：3600工Wi9Q= (ms/min) (25)uriPCpX60Ati式中：Quri——第i个机电硐室的实际需要风量，m3/min；rwi――第i个机电硐室中运转的电动机(或变压器)总功率(按全年中最大值计算)，kW；9—机电硐室发热系数，数值见表6；P——空气密度，一般取P=1：20kg/m3；Cp——空气的定压比热容，一般可取Cp=1.0006KJ/(kg・K)；Ati——第i个机电硐室的进、回风流的温度差，K。机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风；采(盘)区小型机电硐室，按经验值确定需要风量或取60〜80ms/min；选取硐室风量，应保证机电硐室温度不超过30°C，其他硐室温度不超过26^0表5机电硐室发热系数(9)取值机电硐室名称发热系数(9)空气压缩机房0.200.23水泵房0.010.03变电所、绞车房〜020.044、其他用风巷道的需要风量计算，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，取其最大值04.1按瓦斯涌出量计算Q=133qxk(m3/min)rli rgi rgi (26) 式中：qrgi――第i个其他用风巷道平均绝对瓦斯涌出量， m3/min；丄5丄krgi――第i个其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.2〜1.3；丄5丄133――其他用风巷道中风流瓦斯浓度不超过0.75%所换算的常数。4.2按风速验算――一般巷道Q三60x0・15S (ms/min) (27)rli rci――架线电机车巷道有瓦斯涌出的架线电机车巷道Qrii^60x1・0Srei(ms/min)••: (28)无瓦斯涌出的架线电机车巷道Q三60x0・5S (ms/min) (29)rli rei式中：Qrli—第i个一般用风巷道实际需要风量，m3/min；Srci—第i个一般用风巷道净断面积，m2；—ei—第i个架线电机车巷道净断面积，m2；—15 般巷道允许的最低风速，m/s；—0—有瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速，m/s；—5—无瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速，m/so43矿用防爆柴油机车巷道需要风量的计算3Q上5.44xNxPxk(m3/min) (30)式中：rli