矿务集团有限公司矿井风量计算细则

矿务集团限公司矿井风量计算细
　　某某矿务集团限公司矿井风量计算细(试行)
　　矿井供风原
　　1矿井供风总原确保矿井安全生产需符合济求
　　2矿井需风量确定必须符合安监总煤矿字〔～〕42 号 关印发煤矿通风力核定办法(试行)通知煤矿安全规程中关条文规定：
　　(1)氧气含量规定
　　(2)沼气二氧化碳氢气等害气体安全浓度规定
　　(3)井巷风流速度规定
　　(4)空气中悬浮粉尘允许浓度规定
　　(5)空气温度规定
　　(6)分钟供风量少4m3 规定
　　二矿井需总进风量计算
　　矿井需总进风量采煤工作面掘进工作面硐室备工作面巷道等风点实际需风量分进行计算
　　q 矿（∑q 采+∑q 掘全+∑q 硐+∑q 备＋∑q ）×k 矿通（m3min） （1－1）式中：q 矿――矿井需总进风量m3min
　　∑q 采――矿井独立通风采煤工作面需风量m3min
　　∑q 掘全――矿井独立通风掘进工作面局部通风机安装处全风压需风量m3min
　　∑q 硐――矿井独立通风硐室需风量m3min
　　∑q 备――矿井独立通风备工作面需风量m3min
　　∑q ――矿井采掘硐室备工作面外风巷道需风量m3min
　　k 矿通――矿井通风系数包括矿井部漏风配风均衡等素般取k 矿通115～12低瓦斯矿井(高瓦斯区矿井外)独立供风采掘工作面数量少12 通风流程10000m 时取k 矿通115否取k 矿通12
　　1采煤工作面需风量计算
　　采煤工作面需风量应瓦斯二氧化碳绝涌出量爆破害气体产生量工作面气温风速数等规定分进行计算然取q 采1～q 采5值作该采煤工作面需风量
　　(1)采煤工作面气象条件确定需风量计算公式：
　　q 采1q 基×k 采高×k 采面长×k 温（m3min） （2－1）
　　式中 q 采1――采煤工作面需风量m3min
　　q 基――采煤方式工作面需基风量m3min
　　k 采高――采煤工作面采高调整系数（见表1）
　　k 采面长――采煤工作面倾斜长度调整系数（见表2）
　　k 温――采煤工作面温度应风速调整系数（见表3）
　　q 基60×v 采1×s 采max×70 （m3min） （2－2）
　　式中：v 采1――采煤工作面适宜风速取v 采1≥1ms
　　s 采max――采煤工作面控顶距时净断面积m2
　　s 采max采煤工作面控顶距×工作面实际采高－输送机支架(支柱)梁子等占面积(m2) （2－3）
　　表1 k 采高――采煤工作面采高调整系数采高(m) <20 20～25 ≥25 放顶煤工作面系数(k 采高) 10 11 15表2 k 采面长――采煤工作面倾斜长度调整系数采煤工作面倾斜长度(m) ＜150 150～200 ＞200
　　调整系数(k 长) 10 10～13 13～15表3 k 温――采煤工作面温度应风速调整系数采煤工作面空气温度（℃） 采煤工作面风速（ms） 配风调整系数k 温
　　<18 03～08 090
　　18～20 08～10 100
　　20～23 10～15 100～110
　　23～26 15～18 110～125
　　26～28 18～25 125～14
　　28～30 25～30 14～16
　　(2)瓦斯绝涌出量计算需风量
　　根煤矿安全规程规定采煤工作面回风流中瓦斯浓度超1％求计算：
　　q 采2100×q 采ch4×k 采ch4 （m3min） （2－4）
　　式中：q 采2――采煤工作面实际需风量m3min
　　q 采ch4――采煤工作面回风巷风流中日均瓦斯绝涌出量（正常生产条件连续观测1 月取月均日瓦斯绝涌出量）m3mink 采ch4――采煤工作面瓦斯涌出均衡系数（正常生产条件连续观测1月日瓦斯绝涌出量月均日瓦斯绝涌出量值）
　　100――采煤工作面回风流中瓦斯浓度超1换算常数二氧化碳害气体绝涌出量计算需风量根煤矿安全规程规定采煤工作面回风流中害气体允许浓度参瓦斯绝涌出量计算方法执行
　　布置专排放瓦斯巷（俗称尾巷符合煤矿安全规程第百三十七条规定）采煤工作面需风量计算
　　q 采2q 采回+q 采尾（m3min） （2－5）
　　q 采回100×q 采ch4×k 采ch4 （m3min） （2－6）
　　q 采尾 qch4 尾×k 采ch4÷25 （m3min） （2－7）
　　式中：qch4 尾――采煤工作面尾巷风排瓦斯量m3min
　　符号含义
　　(3)采煤工作面温度选择适宜风速计算需风量
　　q 采3 60×v 采3×s 采均（m3min） （2－8）
　　式中：v 采3――采煤工作面风速细第四项第2 项关求选取（见表3）ms
　　s 采均――采煤工作面控顶距净断面积均值m2
　　(4)采煤工作面时作业数炸药量计算需风量：
　　供风量≮4m3min：
　　q 采4>4n （m3min） （2－9）
　　千克炸药供风量≮25m3min：
　　q 采5>25a 药（m3min） （2－10）
　　式中：n――工作面数
　　a 药――次爆破炸药量kg
　　(5)采煤工作面风速进行验算：
　　15s 采均　　式中：s 采均――采煤工作面控顶净断面积均值m2
　　采煤工作面采空区顶板悬顶时必须采取加风量控制风流防止采空区扩散措施确保采煤工作面控
顶区域低风速05 ms害气体浓度符合煤矿安全规程规定
　　2备采煤工作面需风量计算
　　备工作面应满足瓦斯二氧化碳气温等规定计算风量少低采煤方式相采煤工作面实际需风量50
　　q 备≥05×q 采（2－12）
　　3掘进工作面局部通风机处需风量
　　（1）掘进工作面需风量
　　掘进工作面需风量应瓦斯二氧化碳绝涌出量爆破害气体产生量工作面气温风速数等规定分进行计算然取q 掘1～q 掘4值作该掘进工作面需风量
　　①瓦斯绝涌出量计算：
　　q 掘1＝
　　100×q 掘×k 掘（m3min） （3－1）
　　式中q 掘――单掘进工作面需风量m3min
　　q 掘――掘进工作面回风流中瓦斯绝涌出量（正常生产条件连续观测1月取月均日瓦斯绝涌出量）m3min
　　k 掘――掘进工作面瓦斯涌出均衡系数（正常生产条件连续观测1 月日瓦斯绝涌出量月均日瓦斯绝涌出量值）100――掘进工作面回风流中瓦斯浓度超1换算常数二氧化碳绝涌出量计算需风量时参瓦斯绝涌出量计算方法进行
　　②风速温度计算掘进工作面需风量
　　q 掘2＝60×v 掘×s 掘max×k 温m3min （3－2）
　　式中：v 掘――局部通风机供风巷道低允许风速ms
　　岩巷v 掘≥015ms煤巷半煤岩巷v 掘≥025ms
　　s 掘max――局部通风机供风巷道净断面积(掘进工作面出现断层高质构造造成巷道断面积增外)m2
　　k 温――局部通风机供风巷道空气温度调整系数细第四项第2 项关求选取（见表4）
　　表4 k 温――掘进工作面空气温度调整系数
　　掘进工作面空气温度（℃） 配风调整系数k 温
　　18～20 100
　　20～23 100～110
　　23～26 110～125
　　26～28 125～14
　　28～30 14～16
　　③掘进工作面时作业数炸药量计算需风量
　　供风量≮4m3min：
　　q 掘3>4n （m3min） （3－3）
　　千克炸药供风量≮25m3min：
　　q 掘4>25a 药（m3min） （3－4）
　　式中：n――掘进工作面数
　　a 药――次爆破炸药量kg
　　④风速进行验算
　　岩巷掘进低风量 q 岩掘>9s 掘max （ m3min）
　　煤巷掘进低风量 q 煤掘>15s 掘max （m3min）
　　岩煤巷道高风量 q 掘<240s 掘min （m3min）
　　式中：s 掘max――局部通风机供风巷道净断面积m2
　　s 掘min――局部通风机供风巷道净断面积m2
　　（2）局部通风机选型
　　①局部通风机工作风量计算
　　q 扇 q 掘×p m3min （3－5）
　　式中：q 扇――局部通风机工作风量m3min实测百米漏风率p100公式（3－6）计算实测资料时应公式（3－5）计算q 扇 q 掘（1 l× p100100） （3－6）
　　l――风筒长度m
　　p――局部通风机供风巷道风筒漏风系数柔性风筒应式计算：
　　p1（1nl 接） （3－7）
　　n――风筒接头数
　　l 接――接头漏风率反压边连接时l 接0002
　　②局部通风机工作风压计算
　　根掘进工作面设计长度局部通风机需工作风量掘进工作面需风量风筒风阻计算掘进工作面局部通风机工作风压值：
　　hft rpxq 扇xq 掘pa （3－8）
　　式中：rp――压入式风筒总风阻ns2m8 风筒风阻摩擦风阻局部风阻组成取决风筒直径接头方式风筒总长度风压单节风筒长度风筒材质等实测百米风阻值r100公式（3－9）计算实测资料时应公式（3－10）计算
　　hft――压入式局部通风机全风压pa
　　rp＝r100×（l100） （3－9）
　　rp＝65α×l（d5）+（n×ζj0+∑ζbei＋ζin）×［ρ（2s2）］ （3－10）
　　α――风筒摩擦阻力系数（实测资料时参表5）ns2m4
　　l――风筒长度m
　　d――风筒直径m
　　ρ――空气密度kgm3
　　s――风筒断面积m2
　　n――风筒接头数
　　ζj0――风筒接头局部阻力系数（实测资料时参表5）
　　ζbei――风筒拐弯局部阻力系数（实测资料时参表6）
　　ζin――风筒入口局部阻力系数入口处完全修圆时取ζin ＝01
　　加修圆直角入口时取ζin＝05～06表5 胶质风筒αζj0 选范围参考表风筒直径（mm）
　　摩擦阻力系数α
　　（ns2m4） 接头局部阻力系数ζj0 备注
　　300 00053
　　400 00049
　　015
　　500 00045
　　600 00041
　　015～013
　　700 00038
　　800 00032
　　1000 00029
　　013～009
　　接头插接反边接头
　　表6 胶质风筒拐弯局部阻力系数参考表拐弯角度20° 40° 60° 80° 90° 100°ζbei 018 04 062 10 125 155
　　③选择合适局部通风机
　　根工作风压风量局部通风机性曲线选择合适局部通风机
　　④根选局部通风机型号确定局部通风机工作风量
　　局部通风机工作风量范围应该局部通风机出厂说明书中提供效风量范围准矿必须保存局部通风机出厂说明书矿井配风计算局部通风机选型证资料时参考表7 选取
　　表7 部分局部通风机选型表
　　型号功率（kw） 级数建议q 扇（m3min） 风压pa 备注
　　jbt51 55 1 225145 2451177
　　jbt52 11 2 225145 4902350
　　jbt61 14 1 390250 3431569
　　jbt62 28 2 390250 6863139
　　dsfa5 2×55 2 230150 3502800
　　dsfa56 2×15 2 395230 4504850
　　fbd52×55 2×55 2 200140 5002800
　　fbd52×75 2×75 2 240180 7003200
　　fbd562×11 2×11 2 350240 8003700
　　fbd62×15 2×15 2 400300 15004400
　　fbd62×22 2×22 2 500380 16005000
　　fbd62×30 2×30 2 600430 XX5800
　　fbd62×55 2×55 2 1100800 30005800
　　（3）局部通风机安装处巷道全风压供风量计算
　　q 掘全∑q 扇实+60×v 安×s 安（m3min） （3－11）
　　式中：q 掘全――局部通风机安装处巷道全风压供风量m3min
　　∑q 扇实――安装点联通风局部通风机实际工作风量m3min现场实测参考表7 选取供风长度时取值反取值
　　v 安――局部通风机吸入口局部通风机供风井巷回风口间风速ms安装局部通风机巷道中风量满足局部通风机吸风量外应保证局部通风机吸入口局部通风机供风井巷回风口间
　　风速防止局部通风机吸入循环风段距离风流停滞造成瓦斯积聚风速岩巷取
≥015ms煤巷半煤巷取≥025mss 安――局部通风机吸入口局部通风机供风巷道回风口间巷道断面m2
　　4井硐室需风量计
　　算
　　矿井独立通风硐室需风量总确定：
　　∑q 硐q 硐1+q 硐2+q 硐3++q 硐n （m3min） （4－1）
　　式中：∑q 硐――独立通风硐室需风量总m3min
　　q 硐1q 硐2q 硐3⋯q 硐n――独立通风硐室需风量硐室配风原计算徐矿集团实际配风情况相取值m3min
　　（1）井硐室配风原：
　　井爆炸材料库配风必须保证时4 次换气量：
　　q 库4v60007v （m3min） （4－2）
　　式中：q 库――井爆炸材料库需风量m3min
　　v――井爆炸材料库体积（包括联络巷爆炸材料库空间总体积）m3
　　井充电室应回风流中氢气浓度05计算风量
　　机电硐室需风量应根硐室设备降温求进行配风
　　选取硐室风量须保证机电硐室温度超30℃硐室温度超26℃
　　（2）根验集团公司实际配风情况井硐室供风量应：
　　①排水泵房
　　排水泵房：q≮150 m3min
　　采区排水泵房：q≮80 m3min
　　②空气压缩机房
　　装机总容量＞80m3 ：q≮150 m3min
　　装机总容量60～80m3 ：q≮120 m3min
　　装机总容量40～60m3 ：q≮100 m3min
　　装机总容量≤40 m3 ：q≮80 m3min
　　③充电硐室
　　充电硐室配风量q＝100～150 m3min
　　④绞车房
　　直径20m 绞车房：q≮80 m3min
　　直径16m 绞车房：q≮60 m3min
　　直径12m 绞车房：q≮50 m3min
　　直径12m 绞车房：q≮30 m3min
　　⑤变电
　　中央变电：q≮70 m3min
　　采区变电：q≮50 m3min
　　⑥机电硐室q≮30 m3min
　　⑦爆破材料库
　　型爆破材料库：q≮120 m3min
　　中型爆破材料库：q≮100 m3min
　　型爆破材料库：q≮80 m3min
　　爆破材料发放站：q≮60 m3min
　　5巷道需风量计算
　　矿井巷道需风量总确定：
　　∑q q 1+q 2+q 3++q n （m3min） （5－1）
　　式中：q 1q 2q 3q n――巷道需风量m3min
　　瓦斯涌出量计算：
　　q i100×qch4×k 通（m3min） （5－2）
　　式中：q i――第i 巷道需风量m3min
　　qch4――第i 巷道瓦斯绝涌出量m3min
　　k 通――巷道瓦斯涌出均衡系数取k 通＝12～13
　　100――巷道中风流瓦斯浓度超1换算常数
　　风速验算
　　q i>9×s i （m3min） （5－3）
　　架线机车巷中风速验算
　　q 架线机车＞60×s i （5－4）式中： si――第i 巷道断面m2
　　三矿井关通风参数计算方法
　　1矿井效风量指风流通井风点实测风量（包括独立通风采煤
　　工作面掘进工作面备工作面硐室风巷道）
　　矿井效风量计算：
　　q 效∑q 采i+∑q 掘全i+∑q 硐i+∑q 备i＋∑q i （m3min） （6－1）
　　式中：q 效――矿井效风量m3min
　　∑q 采i――矿井独立通风采煤工作面实测风量m3min
　　∑q 掘全i――矿井独立通风掘进工作面局部通风机安装处全风压实测风量m3min
　　∑q 硐i――矿井独立通风硐室实测风量m3min
　　∑q 备i――矿井独立通风备工作面实测风量m3min
　　∑q i――矿井独立风巷道实测风量m3min
　　2矿井效风量率（e）矿井效风量台通风机工作风量总
　　矿井效风量率计算：
　　e＝q 效÷∑q 通i×100 （6－2）
　　式中：e――矿井效风量率
　　q 效――矿井效风量m3min
　　∑q 通i――台通风机工作风量总m3min
　　3矿井外部漏风量指直接通风机装置风井附表漏失风量
　　矿井外部漏风量计算：
　　∑q 外漏＝∑q 通i－∑q 井i （m3min） （6－3）
　　式中：∑q 外漏――矿井外部漏风量m3min
　　∑q 通i――台通风机工作风量总m3min
　　∑q 井i――回风井实测风量m3min
　　4矿井外部漏风率指矿井外部漏风量台通风机工作风量总
　　矿井外部漏风率计算：
　　l＝∑q 外漏÷∑q 通i×100 （6－4）
　　式中：l――矿井外部漏风率
　　∑q 外漏――矿井外部漏风量m3min
　　∑q 通i――台通风机工作风量总m3min
　　5矿井部漏风量指矿井实际总进风量矿井效风量差
　　矿井部漏风量计算：
　　q 漏＝q 实进－q 效（m3min） （6－5）
　　式中：q 漏――矿井部漏风量m3min
　　q 实进――矿井实际总进风量m3min
　　q 效――矿井效风量m3min
　　6矿井通风机工作风量（排风量）应等矿井实际总回风量外部漏风量
　　7矿井总进风量（g）反映矿井通风力指标该值合理范围应100＜g＜110该值110时反映通风机力充裕矿井实际进风量济合理通风机工况点应予调该值g≤100时反映通风机目前工况点满足矿井安全生产工况点应予调
　　矿井总进风量计算：
　　g＝q 实进÷q 矿×100 （6－6）
　　式中：g――矿井总进风量
　　q 实进――矿井实际总进风量m3min
　　q 矿――矿井需总进风量m3min
　　8矿井等积孔（a）表示矿井通风难易程度指标
　　①单风井矿井等积孔计算：
　　h
　　q a 通19 1 （6－7）
　　式中：a――矿井等积孔m2
　　q 通――通风机工作风量m3s
　　h――通风机静压pa
　　②风井矿井等积孔计算：
　　∑ ∑
　　∑
　　通
　　通
　　q h q
　　q
　　19 1
　　i i
　　a （6－8）
　　式中：a――矿井等积孔m2
　　∑q 通――台通风机工作风量总m3s
　　∑qihi――台通风机工作风量应通风机静压积pam3s∑qihi q1h1＋q2h2＋⋯＋qnhn
　　9矿井部漏风系数指矿井实际总进风量矿井总效风量
　　矿井部漏风系数计算：
　　k＝q 实进÷q 效（6－9）
　　式中：k――矿井部漏风系数
　　q 实进――矿井实际总进风量m3min
　　q 效――矿井效风量m3min
　　10计算矿井效风量效风量率漏风量漏风率漏风系数通风机工作风量时风量均应换算成标准状态风量式计算：
　　q 标＝q 测×ρ测÷12 （6－10）
　　式中：q 标――标准状态风量m3min
　　q 测――测定点实际风量m3min
　　ρ测――测定点空气密度kgm3
　　12――标准状态矿井空气密度kgm3
　　四矿井通风力核算方法
　　矿井通风力指矿井通风机实际工况点时应矿井实际总进风量供生产煤炭量力
　　矿井两通风系统时应通风系统分进行通风力核定矿井通风力通风系统通风力
　　1矿井通风力核定采总体核算法里外核算法计算
　　方法（总体核算法产量30 万吨年矿井法）
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