通風設計計算步驟

1、礦井通風設計計算步驟和方法礦井通風設計計算步驟和方法第一部分第一部分 風量計算風量計算（煤礦通風能力核定標準）（煤礦通風能力核定標準）一、礦井需要風量計算一、礦井需要風量計算Qra=（Qcf+Qhf+Qur+Qsc+Qrl）kaq m3/min。 式中：式中：Qra礦井需要風量礦井需要風量m3/min;Qcf采煤工作面實際需要風量：采煤工作面實際需要風量：m3/min;Qhf掘進工作面實際需要風量：掘進工作面實際需要風量：m3/min;Qur硐室實際需要風量：硐室實際需要風量： m3/min;Qsc備用工作面實際需要風量：備用工作面實際需要風量：m3/min;Qrl其他用風巷道實際需要風量：其

2、他用風巷道實際需要風量：m3/min;Kaq礦井通風需用系數(shù)，抽出式礦井通風需用系數(shù)，抽出式kaq 取取 1.15-1.20,壓入式壓入式 kaq 取取 1.25-1.30。二、采煤工作面（包括備用工作面）實際需要風量二、采煤工作面（包括備用工作面）實際需要風量計算計算采煤工作面的實際需要風量，應按工作面氣象條件、采煤工作面的實際需要風量，應按工作面氣象條件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人員等規(guī)定分別進瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人員等規(guī)定分別進行計算，然后取其中的最大值。行計算，然后取其中的最大值。1、按氣象條件計算：、按氣象條件計算：Qcf=6070%VcfScfKchKcl m3/min

3、式中：式中：Vcf采煤工作面適宜風速，查表；采煤工作面適宜風速，查表； Scf采煤工作面有效斷面積，采煤工作面有效斷面積， m2； Kch采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)采煤工作面采高調(diào)整系數(shù), 查表查表1； Kcl采煤工作面長度調(diào)整系數(shù)采煤工作面長度調(diào)整系數(shù), 查表查表2；70%有效通風斷面系數(shù)；有效通風斷面系數(shù)；60為單位換算產(chǎn)生的系數(shù)。為單位換算產(chǎn)生的系數(shù)。表表1 采煤工作面進風流氣溫與對應風速采煤工作面進風流氣溫與對應風速采煤工作面進風流氣溫采煤工作面風速（ms-1）201.020231.01.523261.51.826281.82.528302.53.0表2 kch采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)采高m

4、2.02.02.52.5及放頂煤面系數(shù)（kch）1.01.11.2表3 kcl采煤工作面長度調(diào)整系數(shù) 采煤工作面長度m長度風量調(diào)整系數(shù)（kcl）150.815800.80.9801201.01201501.11501801.21801.301.402按照瓦斯涌出量計算按照瓦斯涌出量計算Qcfi=100qcgikcgi（m3/min）式中：式中：qcgi第第i個采煤工作面回風巷風流中平均個采煤工作面回風巷風流中平均絕對瓦斯涌出量，絕對瓦斯涌出量，m3/min。抽放礦井的瓦斯。抽放礦井的瓦斯涌出量，應扣除瓦斯抽放量進行計算；涌出量，應扣除瓦斯抽放量進行計算；kcgi第第i個采煤工作面瓦斯涌出不均勻

5、的個采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)備用風量系數(shù),正常生產(chǎn)時連續(xù)觀測正常生產(chǎn)時連續(xù)觀測1個月，個月，日最大絕對瓦斯涌出量和月平均日絕對瓦斯日最大絕對瓦斯涌出量和月平均日絕對瓦斯涌出量的比值；涌出量的比值；100按采煤工作面回風流中瓦斯的濃度按采煤工作面回風流中瓦斯的濃度不應超過不應超過1的換算系數(shù)。的換算系數(shù)。3按照二氧化碳涌出量計算按照二氧化碳涌出量計算Qcfi=67qccikcci（m3/min）式中：式中：qcci第第i個采煤工作面回風巷風流中平均個采煤工作面回風巷風流中平均絕對二氧化碳涌出量，絕對二氧化碳涌出量，m3/min；kcci第第i個采煤工作面二氧化碳涌出不均個采煤工作面

6、二氧化碳涌出不均勻的備用風量系數(shù)，正常生產(chǎn)時連續(xù)觀測勻的備用風量系數(shù)，正常生產(chǎn)時連續(xù)觀測1個個月，日最大絕對二氧化碳涌出量和月平均日月，日最大絕對二氧化碳涌出量和月平均日絕對二氧化碳涌出量的比值；絕對二氧化碳涌出量的比值；67按采煤工作面回風流中二氧化碳的濃度按采煤工作面回風流中二氧化碳的濃度不應超過不應超過1.5的換算系數(shù)。的換算系數(shù)。4按炸藥量計算按炸藥量計算（1）一級煤礦許用炸藥）一級煤礦許用炸藥Qcfi=25Acfi（m3/min）（2）二、三級煤礦許用炸藥）二、三級煤礦許用炸藥Qcfi=10Acfi（m3/min）式中：式中：Acfi第第i個采煤工作面一次爆破所用的最個采煤工作面一次

7、爆破所用的最大炸藥量，大炸藥量，kg；25每千克一級煤礦許用炸藥需風量，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，每千克二、三級煤礦許用炸藥需風量，m3/min。5按工作人員數(shù)量驗算按工作人員數(shù)量驗算Qcfi4Ncfi（m3/min）式中：式中：Ncfi第第i個采煤工作面同時工作的最多人個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，人；數(shù)，人；4每人需風量，每人需風量，m3/min。6按風速進行驗算按風速進行驗算（1） 驗算最小風量驗算最小風量Qcfi600.25Scbi（m3/min）Scbi =lcbihcfi70%（m2）（2）驗算最大風量）驗算最大風量Qcfi

8、604.0Scsi（m3/min）Scsi=lcsihcfi70%（m2）（3）綜合機械化采煤工作面，在采取煤層注）綜合機械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機噴霧降塵等措施后，驗算最大風水和采煤機噴霧降塵等措施后，驗算最大風量量 Qcfi605.0Scsi（m3/min）式中：式中：Scbi第第i個采煤工作面最大控頂有效斷面?zhèn)€采煤工作面最大控頂有效斷面積，積，m2；lcbi第第i個采煤工作面最大控頂距個采煤工作面最大控頂距, m；hcfi第第i個采煤工作面實際采高個采煤工作面實際采高, m；Scsi第第i個采煤工作面最小控頂有效斷面?zhèn)€采煤工作面最小控頂有效斷面積，積，m2；lcsi第第i個采

9、煤工作面最小控頂距個采煤工作面最小控頂距, m；0.25采煤工作面允許的最小風速，采煤工作面允許的最小風速，m/s；70%有效通風斷面系數(shù)；有效通風斷面系數(shù)；4.0采煤工作面允許的最大風速，采煤工作面允許的最大風速，m/s；5.0綜合機械化采煤工作面，在采取煤層綜合機械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機噴霧降塵等措施后允許的最大注水和采煤機噴霧降塵等措施后允許的最大風速，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(guī)定計算的風量，且最少條件等規(guī)定計算的風量，且最少不應低于采煤工作面實際需不應低于采煤工作面實際需要風

10、量的要風量的50%。8布置有布置有專用排瓦斯巷的采煤工作面實際需要風量專用排瓦斯巷的采煤工作面實際需要風量計算計算Qcfi=Qcri+Qcdi（m3/min）Qcri=100qgrikcgi（m3/min）Qcdi=40qgdikcgi（m3/min）式中：式中：Qcri第第i個采煤工作面回風巷需要風量，個采煤工作面回風巷需要風量，m3/min；Qcdi第第i個采煤工作面專用排瓦斯巷需要風量，個采煤工作面專用排瓦斯巷需要風量，m3/min；qgri第第i個采煤工作面回風巷的排瓦斯量，個采煤工作面回風巷的排瓦斯量，m3/min；qgdi第第i個采煤工作面專用排瓦斯巷的風排瓦斯量，個采煤工作面專用

11、排瓦斯巷的風排瓦斯量，m3/min；40專用排瓦斯巷回風流中的瓦斯?jié)舛炔粦^專用排瓦斯巷回風流中的瓦斯?jié)舛炔粦^2.5%的換的換算系數(shù)。算系數(shù)。三、掘進工作面需要風量三、掘進工作面需要風量每個掘進工作面實際需要風量，應按瓦斯涌出量、每個掘進工作面實際需要風量，應按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作人員、爆破后的有害氣體產(chǎn)二氧化碳涌出量、工作人員、爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及局部通風機的實際吸風量等規(guī)定分別進行生量以及局部通風機的實際吸風量等規(guī)定分別進行計算，然后取其中最大值。計算，然后取其中最大值。1按照瓦斯涌出量計算按照瓦斯涌出量計算Qhfi=100qhgikhgi（m3/min）式中：式中

12、：qhgi第第i個掘進工作面回風流中平均絕對瓦斯涌個掘進工作面回風流中平均絕對瓦斯涌出量，出量，m3/min，抽放礦井的瓦斯涌出量，應扣除，抽放礦井的瓦斯涌出量，應扣除瓦斯抽放量進行計算；瓦斯抽放量進行計算；khgi第第i個掘進工作面瓦斯涌出不均勻的備用風個掘進工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)量系數(shù),正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測1個月，日最大個月，日最大絕對瓦斯出量與月平均日絕對瓦斯涌出量的比值；絕對瓦斯出量與月平均日絕對瓦斯涌出量的比值；100按掘進工作面回風流中瓦斯的濃度不應超按掘進工作面回風流中瓦斯的濃度不應超過過1的換算系數(shù)。的換算系數(shù)。2按照二氧化碳涌出量計算按

13、照二氧化碳涌出量計算Qhfi=67qhcikhci（m3/min）式中：式中：qhci第第i個掘進工作面回風流中平均絕對個掘進工作面回風流中平均絕對二氧化碳涌出量，二氧化碳涌出量，m3/min； khci第第i個掘進工作面二氧化碳涌出不均個掘進工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風量系數(shù)，正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)勻的備用風量系數(shù)，正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測觀測1個月，日最大絕對二氧化碳出量與月平個月，日最大絕對二氧化碳出量與月平均日絕對二氧化碳涌出量的比值；均日絕對二氧化碳涌出量的比值；67按掘進工作面回風流中二氧化碳的濃按掘進工作面回風流中二氧化碳的濃度不應超過度不應超過1.5的換算系數(shù)。的換算系數(shù)。3

14、按炸藥量計算按炸藥量計算（1）一級煤礦許用炸藥）一級煤礦許用炸藥Qhfi=25Ahfi（m3/min）（2） 二、三級煤礦許用炸藥二、三級煤礦許用炸藥Qhfi=10Ahfi（m3/min）式中：式中：Ahfi第第i個掘進工作面一次爆破所用的最個掘進工作面一次爆破所用的最大炸藥量，大炸藥量，kg。按上述條件計算的最大值，確定局部通風機按上述條件計算的最大值，確定局部通風機吸風量。吸風量。4按局部通風機實際吸風量計算按局部通風機實際吸風量計算（1）無瓦斯涌出的巖巷）無瓦斯涌出的巖巷Qhfi=Qafi+600.15Shdi（m3/min）（2）有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷）有瓦斯涌出的巖巷，半煤

15、巖巷和煤巷Qhfi=Qafi+600.25Shdi（m3/min）式中：式中：Qafi第第i個掘進工作面同時運轉的局部通風機個掘進工作面同時運轉的局部通風機實際吸風量的總和，實際吸風量的總和，m3/min；0.15無瓦斯涌出巖巷的允許最低風速；無瓦斯涌出巖巷的允許最低風速；0.25有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷允許有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷允許的最低風速；的最低風速；Shdi局部通風機安裝地點到回風口間的巷道最局部通風機安裝地點到回風口間的巷道最大斷面積，大斷面積，m2。5按工作人員數(shù)量驗算按工作人員數(shù)量驗算Qafi4Nhfi（m3/min）式中：式中：Nhfi第第i個掘進工作面同時工

16、作的最多人數(shù)，人。個掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，人。6按風速進行驗算按風速進行驗算（1）驗算最小風量）驗算最小風量無瓦斯涌出的巖巷：無瓦斯涌出的巖巷：Qafi600.15Shfi（m3/min）有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷 Qafi600.25Shfi（m3/min）（2）驗算最大風量）驗算最大風量Qafi604.0Shfi（m3/min）式中：式中：Shfi第第i個掘進工作面巷道的凈斷面積，個掘進工作面巷道的凈斷面積，m2。四、各個獨立通風四、各個獨立通風硐室的需要風量硐室的需要風量，應根據(jù)，應根據(jù)不同類型的硐室分別進行計算。不同類型的硐室分別進行計算。

17、1爆破材料庫需要風量計算：爆破材料庫需要風量計算：Quri=4Vi/60（m3/min）式中：式中：Vi第第i個井下爆炸材料庫的體積，個井下爆炸材料庫的體積，m3;4井下爆炸材料庫內(nèi)空氣每小時更換次數(shù)。井下爆炸材料庫內(nèi)空氣每小時更換次數(shù)。但大型爆破材料庫不應小于但大型爆破材料庫不應小于100 m3/min，中、，中、小型爆破材料庫不應小于小型爆破材料庫不應小于60 m3/min。2充電硐室需要風量計算：充電硐室需要風量計算：Quri=200qhyi（m3/min）式中：式中：qhyi第第i個充電硐室在充電時產(chǎn)生的氫氣個充電硐室在充電時產(chǎn)生的氫氣量，量，m3/min；200按其回風流中氫氣濃度不

18、大于按其回風流中氫氣濃度不大于0.5%的換算系數(shù)。的換算系數(shù)。但充電硐室的供風量不應小于但充電硐室的供風量不應小于100 m3/min。3機電硐室需要風量計算：發(fā)熱量大的機電硐室，應按照硐室中運行的機電設發(fā)熱量大的機電硐室，應按照硐室中運行的機電設備發(fā)熱量進行計算：備發(fā)熱量進行計算： （m3/min） 式中：式中： 第第i個機電硐室中運轉的電動機（或變壓器）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），總功率（按全年中最大值計算），kW；機電硐室發(fā)熱系數(shù)，數(shù)值見表；機電硐室發(fā)熱系數(shù)，數(shù)值見表； 空氣密度，一般取空氣密度，一般取=1.20kg/m3； 空氣的定壓比熱，一般可取

19、空氣的定壓比熱，一般可取=1.0006KJ/(kgK)； 第第i個機電硐室的進、回風流的溫度差，個機電硐室的進、回風流的溫度差，K。iiuri603600tCWQPiWpcit表4 機電硐室發(fā)熱系數(shù)（）機電硐室名稱發(fā)熱系數(shù)空氣壓縮機房0.200.23水泵房0.010.03變電所、絞車房0.020.04機電硐室需要風量應根據(jù)不同硐室內(nèi)設備的機電硐室需要風量應根據(jù)不同硐室內(nèi)設備的降溫要求進行配風；采區(qū)小型機電硐室，按降溫要求進行配風；采區(qū)小型機電硐室，按經(jīng)驗值確定需要風量或取經(jīng)驗值確定需要風量或取6080m3/min；選取硐室風量，應保證機電硐室溫度不超過選取硐室風量，應保證機電硐室溫度不超過30

20、，其他硐室溫度不超過，其他硐室溫度不超過26。五、其他用風巷道的需要風量五、其他用風巷道的需要風量，應根據(jù)瓦斯，應根據(jù)瓦斯涌出量和風速分別進行計算，采用其最大值。涌出量和風速分別進行計算，采用其最大值。1按瓦斯涌出量計算按瓦斯涌出量計算Qrli=133qrgikrgi（m3/min）式中：式中：qrgi第第i個其他用風巷道平均絕對瓦斯涌個其他用風巷道平均絕對瓦斯涌出量，出量，m3/min；krgi第第i個其他用風巷道瓦斯涌出不均勻個其他用風巷道瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，取的備用風量系數(shù)，取1.21.3；133其他用風巷道中風流瓦斯?jié)舛炔怀渌蔑L巷道中風流瓦斯?jié)舛炔怀^過0.75%所換算的

21、常數(shù)。所換算的常數(shù)。2按風速驗算：按風速驗算：（1）一般巷道）一般巷道Qrli600.15Srci（m3/min）（2）架線電機車巷道）架線電機車巷道有瓦斯涌出的架線電機車巷道有瓦斯涌出的架線電機車巷道Qrli601.0Srei（m3/min）無瓦斯涌出的架線電機車巷道無瓦斯涌出的架線電機車巷道Qrli600.5Srei（m3/min）式中：式中：Qrli第第i個一般用風巷道實際需要風量，個一般用風巷道實際需要風量，m3/min；Srci第第i個一般用風巷道凈斷面積，個一般用風巷道凈斷面積，m2；Srei第第i個架線電機車用風巷道凈斷面積，個架線電機車用風巷道凈斷面積，m2；0.15一般巷道允

22、許的最低風速，一般巷道允許的最低風速，m/s；1.0有瓦斯涌出的架線電機車巷道允許的有瓦斯涌出的架線電機車巷道允許的最低風速，最低風速，m/s；0.5無瓦斯涌出的架線電機車巷道允許的無瓦斯涌出的架線電機車巷道允許的最低風速，最低風速，m/s。3礦用防爆柴油機車需要風量的驗算礦用防爆柴油機車需要風量的驗算Qrli=5.44NdliPdlikdli（m3/min）式中：式中：Ndli第第i個地點礦用防爆柴油機車的臺數(shù)，臺；個地點礦用防爆柴油機車的臺數(shù)，臺；Pdli第第i個地點礦用防爆柴油機車的功率，個地點礦用防爆柴油機車的功率，kW；kdli配風系數(shù)，第配風系數(shù)，第i個地點使用個地點使用1臺礦用防

23、爆柴油臺礦用防爆柴油機車運輸時，機車運輸時，kdli為為1.0。第。第i個地點使用個地點使用2 臺礦用防臺礦用防爆柴油機車運輸時，爆柴油機車運輸時，kdli為為0.75。第。第i個地點使用個地點使用3臺臺及以上礦用防爆柴油機車運輸時，及以上礦用防爆柴油機車運輸時，kdli為為0.50；5.44每千瓦每分鐘應供給的最低風量，每千瓦每分鐘應供給的最低風量，m3/min。第二部分第二部分 通風阻力計算通風阻力計算一、一、 礦井通風總阻力計算原則礦井通風總阻力計算原則1、礦井通風設計的總阻力，不應超過、礦井通風設計的總阻力，不應超過2940Pa。2、礦井井巷的局部阻力，新建礦井按井巷摩、礦井井巷的局部

24、阻力，新建礦井按井巷摩擦阻力的擦阻力的10%計算，擴建礦井宜按井巷摩擦阻計算，擴建礦井宜按井巷摩擦阻力的力的15%計算。計算。3、礦井通風系統(tǒng)總阻力最小時稱通風容易時、礦井通風系統(tǒng)總阻力最小時稱通風容易時期；最大時稱為通風困難時期。期；最大時稱為通風困難時期。 4、對于礦井有兩臺或多臺風主要通風機工作，、對于礦井有兩臺或多臺風主要通風機工作，礦井通風阻力按每臺主要通風機所服務的系統(tǒng)礦井通風阻力按每臺主要通風機所服務的系統(tǒng)分別計算。分別計算。二、礦井通風總阻力計算二、礦井通風總阻力計算 礦井通風總阻力礦井通風總阻力：風流由進風井口起風流由進風井口起，到回到回風井口止，沿一條通路（風流路線）各個分

25、支的風井口止，沿一條通路（風流路線）各個分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，稱礦井總阻力。摩擦阻力和局部阻力的總和，稱礦井總阻力。通風容易時期總阻力通風容易時期總阻力 ： 通風困難時期總阻力：通風困難時期總阻力：11111)15. 11 . 1 ()15. 01 . 0 (fffefmhhhhhh22222)15. 11 . 1 ()15. 01 . 0 (fffefmhhhhhhh hf f 按下式計算：按下式計算： nififhh122iiiiifiQsulh第三部分第三部分 礦井通風設備的選擇礦井通風設備的選擇 礦井通風設備是指主要通風機和電動機。礦井通風設備是指主要通風機和電動機。一、礦井

26、通風設備的要求一、礦井通風設備的要求： 1 1、礦井必須裝設兩套同等能力的主通風設備。、礦井必須裝設兩套同等能力的主通風設備。 2 2、選擇通風設備應滿足第一開采水平各個時期、選擇通風設備應滿足第一開采水平各個時期工況變化，并使通風設備長期高效率運行。工況變化，并使通風設備長期高效率運行。 3 3、風機能力應留有一定的余量。、風機能力應留有一定的余量。 4 4、進、出風井井口的高差在、進、出風井井口的高差在150m150m以上，或進、以上，或進、出風井井口標高相同，但井深出風井井口標高相同，但井深400m400m以上時，宜計以上時，宜計算礦井的自然風壓。算礦井的自然風壓。二、主要通風機的選擇二

27、、主要通風機的選擇 1 1、計算通風機風量、計算通風機風量Q Qf f 式中式中 Q Qf f主要通風機的工作風量，主要通風機的工作風量，m m3 3/s/s; ; Q Qm m礦井需風量，礦井需風量，m m3 3/s/s； k k漏風損失系數(shù)，風井不提升用時取漏風損失系數(shù)，風井不提升用時取1.11.1；箕斗井兼作回風用時??；箕斗井兼作回風用時取1.151.15；回風回升；回風回升降人員時取降人員時取1.21.2。mfkQQ2 2、計算通風機風壓、計算通風機風壓 離心式通風機（提供的大多是全壓曲線）：離心式通風機（提供的大多是全壓曲線）： 容易時期容易時期 困難時期困難時期 軸流式通風機（提供的大多是靜壓曲線）：軸流式通風機（提供的大多是靜壓曲線）： 容易時期容易時期 困難時期困難時期 NvddmtdHhhhHminNdmsdHhhHmaxNdmsdHhhHminNvddmtdHhhhHmax hd、 hvd 、 HN 分別為擴散器阻力、擴散器分別為擴散器阻力、擴散器出口動能損失、自然風壓。出口動能損失、自然風壓。