煤业集团矿井风量计算标准

矿井风量计算标准一、总则1、矿井风量计算原则：既能保证安全生产，又能做到经济合理。2、矿井需要的风量必须符合《煤矿安全规程》（2016版）中有关条文的规定。3、新投产采掘工作面的实际需要风量，可参考同一煤层相邻工作面的空气温度、平均绝对瓦斯（二氧化碳）涌出量等参数进行计算。4、进行矿井或采区通风能力核定、通风设计，以及编制采、掘工作面作业规程时，风量计算依照本标准执行。5、本标准参考《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028-2006）、《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008）及《煤矿矿井风量计算方法》（MT/T634-2019）制定，适用于集团公司所有生产、停产、基建和改（扩）建矿井。二、矿井实际需要风量的计算按下列要求分别计算,并选取其中的最大值：（一）按井下同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于４m３。Q矿≥4N矿式中：Q矿——矿井实际需要风量，m3/min；N矿——井下同时工作的最多人数，人；4——每人需风量，m3/min。（二）按采掘工作面、硐室及其他地点实际需要风量的总和进行计算。各地点的实际需要风量,必须使该地点风流中的甲烷、二氧化碳和其他有害气体的浓度以及风速、温度、每人供风量符合规定。Q矿≥（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q撤+∑Q其他）×K式中：Q矿——矿井实际需要风量，m3/min；Q采——矿井独立通风采煤工作面实际需要风量，m3/min；Q掘——矿井独立通风掘进工作面实际需要风量，m3/min；Q硐——矿井独立通风硐室实际需要风量，m3/min；Q备——矿井独立通风备用工作面实际需要风量，m3/min；Q撤——矿井独立通风撤退工作面实际需要风量，m3/min；Q其他——其他用风巷道实际需要风量，m3/min；K——矿井通风需风系数，是平衡矿井内部漏风和配风不均匀等因素而采用的系数。一般情况下，低瓦斯矿井独立供风采掘工作面数量少于12个，且最大通风流程小于10km时，取1.15，否则取1.20；高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井取1.20三、采煤工作面实际需要风量的计算（一）U型通风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、人员和爆破后的有害气体产生量等分别进行计算，然后取其中最大值。1、按气象条件计算Q采＝60×70％×V采×S采×k采高×k面长式中：V采——采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度从表1中选取，m/s；S采——采煤工作面的平均断面积，按最大和最小控顶断面的平均值计算，m2；（S采=［（工作面最大控顶距+工作面最小控顶距）/2］×工作面实际采高）k采高——采煤工作面采高风量系数，具体取值见表2；k面长——采煤工作面长度风量系数，具体取值见表3；70％——采煤工作面有效通风断面系数；60——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/℃采煤工作面风速（m/s）＜201.020～231.0～1.523～261.5～1.826～281.8～2.528～302.5～3.0表2采煤工作面采高风量系数采高/m＜2.02.0～2.5＞2.5及放顶煤面系数（k采高）1.01.11.2表3采煤工作面长度风量系数采煤工作面长度/m长度风量系数（k面长）＜1501.0150～2001.0～1.3200～2501.3～1.5＞2501.5～1.72、按瓦斯涌出量计算Q采＝100×q采CH4×k采CH4式中：q采CH4——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。采用抽采的工作面，应扣除瓦斯抽采量进行计算；k采CH4——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数取1.2～1.6。如果实际测定值大于1.2～1.6，取实际测定值（实际测定值为正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）；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。3、按二氧化碳涌出量计算Q采＝67×q采CO2×k采CO2式中：q采CO2——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；k采CO2——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，取2。如果实际测定值大于2时，取实际测定值（实际测定值为正常生产时连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日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。4、按炸药量计算（1）一级煤矿许用炸药Q采≥25A采（2）二、三级煤矿许用炸药Q采≥10A采式中：A采——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，m3/min；10——每千克二、三级煤矿许用炸药需风量，m3/min。5、按工作人员数量计算Q采≥4N采式中：N采——采煤工作面同时工作的最多人数，人；4——每人需风量，m3/min。6、取上述1～5条件计算的最大值做为采煤工作面的实际需要风量。行驶车辆的巷道还必须按照不小于4m3/min·kw的标准额外增加风量，核增后的总风量作为该工作面的实际需要风量。Q车=4×P总式中：Q车——使用防爆柴油动力装置机车的工作面需额外增加的风量，m3/min；P总——同时进入该工作面车辆的总功率，kw。7、按风速进行验算（1）验算最小风量Q采≥60×0.25S控maxS控max=l控max×h采高×70%（2）验算最大风量Q采≤60×4.0S控minS控min=l控min×h采高×70%（3）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，验算最大风量Q采≤60×5.0S控min式中：S控max——采煤工作面最大控顶有效断面积，m2；l控max——采煤工作面最大控顶距，m；h采高——采煤工作面实际采高，m；S控min——采煤工作面最小控顶有效断面积，m2；l控min——采煤工作面最小控顶距，m；0.25——采煤工作面允许的最小风速，m/s；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速，m/s。（二）Y型通风采煤工作面实际需要风量的计算Y型通风工作面进风巷分为主要进风巷和辅助进风巷，其中风流直接进入工作面的为主要进风巷，风流直接进入工作面回风巷的为辅助进风巷。主要进风巷和辅助进风巷的风量之和为工作面总需风量，其中：工作面主要进风巷实际需风量计算依照前述“U型通风采煤工作面实际需要风量的计算”方法。工作面辅助进风巷的实际需风量按照以下标准计算，然后取其中最大值。1、按瓦斯涌出量计算Q采辅＝200×q采辅CH4×k采辅CH4式中：Q采辅——工作面辅助进风巷实际需要风量，m3/min；q采辅CH4——工作面辅助进风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min；k采辅CH4——工作面辅助进风巷瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取2.0。如果实际测定值大于2.0，取实际测定值（实际测定值为正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）；200——按工作面辅助进风巷风流中瓦斯的浓度不应超过0.5％的换算系数。2、按照二氧化碳涌出量计算Q采辅＝200×q采辅CO2×k采辅CO2式中：q采辅CO2——工作面辅助进风巷平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；k采辅CO2——工作面辅助进风巷二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，取2.0。如果实际测定值大于2.0时，取实际测定值（实际测定值为正常生产时连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值）；200——按工作面辅助进风巷风巷风流中二氧化碳的浓度不应超过0.5％的换算系数。3、按照巷道风速计算Q采辅=0.25×60S采辅式中：S采辅——工作面辅助进风巷净通风断面积；0.25——工作面辅助进风巷允许的最小风速，m/s；4、按工作人员数量计算Q采辅≥4N采辅式中：N采辅——工作面辅助进风巷同时工作的最多人数，人；4——每人需风量，m3/min。5、取上述1～4条件计算的最大值做为工作面辅助进风巷的需要风量。行驶车辆的巷道还必须按照不小于4m3/min·kw的标准额外增加风量，核增后的总风量作为工作面辅助进风巷的实际需风量。（三）布置顶抽巷的采煤工作面实际需要风量的计算工作面实际需要风量除依照前述方法计算外，还必须按照抽采量额外增加工作面进风量。顶抽巷内绝对瓦斯涌出量的取值和确定应符合表4的规定。顶抽巷抽采量按照以下标准计算：Q抽=34×q抽×k采ch4式中：Q抽——顶抽巷抽采流量，m3/min；q抽——顶抽巷中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min；k采CH4——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数取1.2～1.6。如果实际测定值大于1.2～1.6，取实际测定值（实际测定值为正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）；34——按顶抽巷中瓦斯的浓度不应超过3％的换算系数。表4采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标工作面绝对瓦斯涌出量q（m3/min）工作面瓦斯抽采率（%）5≤q＜10≥2010≤q＜20≥3020≤q＜40≥4040≤q＜70≥5070≤q＜100≥60q≥100≥70（四）撤退及备用工作面实际需要风量的计算1、采煤工作面的回撤不属于正常采煤作业，工作面配风量应满足按风速、瓦斯、二氧化碳、作业人员数量等有关规定计算的风量，同时要考虑撤退期间的防火需要，合理配风。2、备用工作面（从工作面圈出到准备完毕待采）的配风量应满足按风速、瓦斯、二氧化碳、作业人员数量等有关规定计算的风量，且最少不应低于同一煤层采煤方式相同的采煤工作面最低需要风量的50％。四、掘进工作面实际需要风量的计算分三步计算：第一步：先按工作面瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、爆破后的有害气体产生量、巷道允许的最低风速分别进行计算，取其中最大值作为掘进工作面风筒末端的实际需要出风量；第二步：选择局部通风机。考虑风筒的漏风因素，确定局部通风机的工作风量（局部通风机需要吸风量），然后根据局部通风机的工作风量（局部通风机需要吸风量）选择局部通风机；第三步：按选定的局部通风机实际吸风量，考虑其安装地点到回风口间的最低风速，计算每个掘进工作面的全风压实际需要风量。1、按瓦斯涌出量计算Q掘＝100×q掘CH4×k掘CH4式中：Q掘——掘进工作面风筒末端的实际需要出风量，m3/min；q掘CH4——掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。采用抽采的掘进工作面，应扣除瓦斯抽采量进行计算；k掘CH4——掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，综掘工作面取1.5～2.0，炮掘工作面取1.8～2.5。如果实际测定值大于1.5～2.0和1.8～2.5时，取实际测定值（实际测定值为正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值）；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。2、按二氧化碳涌出量计算Q掘＝67×q掘CO2×k掘CO2式中：q掘CO2——掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；k掘CO2——掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，取2.0，如果实际测定值大于2.0时，取实际测定值（实际测定值为正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值）；67——按掘进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。3、按炸药量计算（1）一级煤矿许用炸药Q掘≥25A掘（2）二、三级煤矿许用炸药Q掘≥10A掘式中：A掘——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg。4、按工作人员数量计算Q掘≥4N掘式中：N掘——掘进工作面同时工作的最多人数，人。5、按巷道允许的最低风速计算无瓦斯涌出的岩巷Q掘≥60×0.15S掘有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷Q掘≥60×0.25S掘式中：S掘——掘进工作面巷道的净断面积，m2；0.15——无瓦斯涌出的岩巷允许的最低风速，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，m/s；按上述1～5条件计算的最大值，作为掘进工作面风筒末端的实际需要出风量Q掘。6、选择局部通风机（1）局部通风机实际需要吸风量计算根据掘进工作面风筒末端的实际需要出风量，考虑风筒的漏风因素，按照风筒百m漏风率实测值计算局部通风机的实际需要吸风量。风筒百米漏风率无实测值时，可参考表5，实际取值过程中，应遵循就高不就低的原则。Q扇需=Q掘/(1－0.01·L掘·η)Q扇需——局部通风机实际需要吸风量，m3/min；Q掘——掘进工作面风筒末端的实际需风量，m3/min；η——风筒百米漏风率，%；L掘——掘进工作面供风风筒长度，m。表5风筒百米漏风率取值表风筒长度（m）1002003004005006007008009001000η（%）7.416.145.3254.624.324.013.763.63.42风筒长度（m）1200140016001800200022002400260028003000η（%）3.132.892.682.52.342.22.081.961.851.75（2）根据局部通风机的实际需要吸风量计算值进行风机选型，且选定的局部通风机实际吸风量必须符合以下规定：Q扇测max≤60×4.0S掘式中：Q扇测max——局部通风机实测最大吸风量（带变频器时，可按实际吸风量考虑），m3/min；无实测数据时，取额定最大吸风量。S掘——掘进工作面巷道的净断面积，m2。7、按选定的局部通风机实测最大吸风量（带变频器时，可按实际吸风量考虑）计算掘进工作面的全风压需要风量Q掘全。无实测数据时，按局部通风机的额定最大吸风量计算。（1）无瓦斯涌出的岩巷Q掘全＝Q扇测max＋60×0.15S（2）有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷Q掘全＝Q扇测max＋60×0.25S式中：Q扇测max——局部通风机实测最大吸风量（带变频器时，可按实际吸风量考虑），m3/min；无实测数据时，取额定最大吸风量。0.15——无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速，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，m/s；S——局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，m2。8、停掘供风工作面实际需要风量，与掘进工作面正常掘进期间实际需要风量相同。五、井下硐室需要风量各个独立通风硐室的需要风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算。1、爆破材料库需要风量计算Q库＝4V/60式中：Q库——井下爆破材料库需要风量，m3/min；V——井下爆破材料库的体积，m3；4——井下爆破材料库内空气每小时更换次数。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。2、充电硐室需要风量计算Q充＝200qH2式中：Q充——充电硐室需要风量，m3/min；qH2——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。充电硐室的供风量不应小于100m3/min。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：Q式中：Q电——机电硐室的需要风量，m3/min；∑W——机电硐室中电动机（或变压器）总功率（按全年中最大值计算），kw；θ——机电硐室发热系数，具体取值见表6；ρ——空气密度，一般取ρ＝1.20kg/m3；Cp——空气的定压比热，一般可取Cp＝1.0006kJ/（kg·K）；Δt——机电硐室的进、回风流的温度差，K。表6机电硐室发热系数（θ）表机电硐室名称发热系数空气压缩机房、移动抽采泵站、注氮泵房0.20～0.23水泵房0.01～0.03变电所、绞车房0.02～0.04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60～80m3/min；选取硐室风量，应保证机电硐室温度不超过30℃，其他硐室温度不超过26℃。六、其他用风巷道实际需要风量的计算其他用风巷道的需要风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采