礦井風(fēng)量計(jì)算方法

煤礦礦井需要風(fēng)量計(jì)算方法根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》(安監(jiān)總局37號(hào)令版)和《煤礦通風(fēng)能力核定標(biāo)準(zhǔn)》(AQ1056—2008)，結(jié)合礦區(qū)實(shí)際和通風(fēng)工作經(jīng)驗(yàn)，按照“安全合理經(jīng)濟(jì)通風(fēng)、有利于防塵和煤層自然發(fā)火防治”的基本要求，特制定礦井需要風(fēng)量計(jì)算方法。配風(fēng)原則為：一是必須達(dá)到通風(fēng)三大任務(wù)的要求；二是實(shí)現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)通風(fēng)的要求；三是可調(diào)性要求；四是月度計(jì)劃性要求；五是安全富裕性要求。計(jì)算方法是：礦井總需要風(fēng)量必須按照井下同時(shí)工作的最多人數(shù)和采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和分別計(jì)算，并選取其中最大值。礦井總需要風(fēng)量按各采掘工作面、硐室及其他用風(fēng)巷道等獨(dú)立用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量分別進(jìn)行計(jì)算，包括按規(guī)定配備的備用工作面需要風(fēng)量。現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)必須保證各用風(fēng)地點(diǎn)穩(wěn)定可靠供風(fēng)。按實(shí)際需要計(jì)算風(fēng)量時(shí)，應(yīng)避免備用風(fēng)量過(guò)大或過(guò)小。礦井風(fēng)量計(jì)算方法如下：Q^(EQfi+EQhfi+EQi+EQi+EQ「)xk (1)式ra cfi hfi uri sci rli aq中：Qra——礦井總需要風(fēng)量,m3/min；raQcfi——第i個(gè)采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；Qhfi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；Quri——第i個(gè)硐室實(shí)際需要風(fēng)量，m/min；Qsci——第i個(gè)備用工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；Qrli——第i個(gè)其他用風(fēng)巷道實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；k――礦井通風(fēng)需風(fēng)系數(shù)(抽出式k取1?15?1.20，壓入式k取1.25?aaa1.30)。1、采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的計(jì)算每個(gè)采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按工作面氣象條件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作人員和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中最大值。1.1按氣象條件計(jì)算Qcfi=60x70%xVcf.xScf.xkch.xkci.(ms/min) (2)式中:Vcfi――第i個(gè)采煤工作面的風(fēng)速，m/s,按采煤工作面進(jìn)風(fēng)流的最高溫度從表1中選?。籗cfi――第i個(gè)采煤工作面的平均有效斷面積，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計(jì)算，m2；kchi――第i個(gè)采煤工作面的采高調(diào)整系數(shù)，具體按表2取值；kcli――第i個(gè)采煤工作面的長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)，具體按表3取值；70%——有效通風(fēng)斷面系數(shù)；60――為單位換算產(chǎn)生的系數(shù)。表1采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫與對(duì)應(yīng)風(fēng)速采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫/°c采煤工作面風(fēng)速/(m/s)<201.020?231.?1.523?260??1.826?285.?2.528?302.?3.0表2采煤工作面采高調(diào)整系數(shù) 5采煤工作面采高/m系數(shù)(S)<2.01.02.0?2.51.1>2.5及放頂煤工作面1.2表3采煤工作面長(zhǎng)度調(diào)整系數(shù)采煤工作面長(zhǎng)度/m系數(shù)(kci)<150.815?800.8?0.980?1201.0120?1501.1150?1801.2>1801.30?1.401.2按瓦斯涌出量計(jì)算Q=100xqxk(ms/min) (3)cfi cgi cgi式中：qcgi——第i個(gè)采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min，抽放礦井的瓦斯涌出量，應(yīng)扣除瓦斯抽放量進(jìn)行計(jì)算；kcgi——第i個(gè)采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)(正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)觀測(cè)1個(gè)月，最大絕對(duì)瓦斯涌出量和月平均絕對(duì)瓦斯涌出量的比值)；100——按采煤工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過(guò)1％的換算系數(shù)。按二氧化碳涌出量計(jì)算3Q=67xqxk(m/min) cfi ccicci(4)式中：qcci——第i個(gè)采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對(duì)二氧化碳涌出量，m3/min；LyLyXkcci——第i個(gè)采煤工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)(正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)LyLyX觀測(cè)1個(gè)月，最大絕對(duì)二氧化碳涌出量和月平均絕對(duì)二氧化碳涌出量的比值)；67—按采煤工作面回風(fēng)流中二氧化碳的濃度不應(yīng)超過(guò)1.5％的換算系數(shù)。按炸藥量計(jì)算——一級(jí)煤礦許用炸藥TOC\o"1-5"\h\zQ三25A(ms/min) (5)cfi cfi——二、三級(jí)煤礦許用炸藥Q210A(ms/min) (6)cfi cfi式中：Acfi——第i個(gè)采煤工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg；25——每千克一級(jí)煤礦許用炸藥需風(fēng)量， ms/min；10——每千克二、三級(jí)煤礦許用炸藥需風(fēng)量，ms/min。1.5按工作人員數(shù)量計(jì)算式中：Q三4Ncficfi(7)量：Ncfi――第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù);4——每人需風(fēng)量，m式中：Q三4Ncficfi(7)量：Ncfi――第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù);4——每人需風(fēng)量，m3/min。1.6按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算——驗(yàn)算最小風(fēng)量Q三60x0?25SE/min)cfi cbiS=lxhcbi cbi cfi驗(yàn)算最大風(fēng)量2x70%(m)(9)Qw60x4?0Scfi csiS=lxhxcsi csi cfi綜合機(jī)械化采煤工作面，；(m3/min) 70%(m2) 在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后(10)(11)驗(yàn)算最大風(fēng)Q.^60x5.OScficsi(m3/min)(12)式中：—第il—第iScbi—第il—第iScbihcfi—csi—csi—25—第i個(gè)采煤工作面最小控頂有效斷面

i—第積個(gè)采煤工作面最小控頂，叫

—采煤工作面允許的最小風(fēng) m/s；70%—有效通速斷面系數(shù)；4.0——采煤工作面允許的最大風(fēng)速，m/s；5.0——綜合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后允許的最大風(fēng)量，m/s。1.7備用工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)滿足瓦斯、二氧化碳、氣象條件等規(guī)定計(jì)算的風(fēng)量，且最少不應(yīng)低于采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的50%。表4采煤工作面通風(fēng)參數(shù)表煤礦名稱：工作面編溫度/C面長(zhǎng)/m最大控頂距/m最小控頂距/m米高/m回采工藝CO2/(m3/min)CH4/(m3/min)人數(shù)一次性炸藥最大用量/kg炸藥類別風(fēng)速/(m/s)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)2、掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量的計(jì)算每個(gè)掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)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)生量以及局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量等規(guī)定分別進(jìn)2.1按瓦斯涌出量計(jì)算Q=100xqxk(ms/min)hfi hgihgi13)式qhgi第qhgi第i個(gè)掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對(duì)瓦斯涌出量，眄井神瓦斯抽放礦出量，應(yīng)扣除瓦斯抽放量進(jìn)行計(jì)算)；khgi――第i個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù) (正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)觀測(cè)1個(gè)月，最大絕對(duì)瓦斯涌出量和月平均絕對(duì)瓦斯涌出量的比值)；2?2 100――按掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過(guò)1%的換算系數(shù)。按二氧化碳涌出量計(jì)算 (14)式中：qhci――i個(gè)掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對(duì)二氧化碳涌出量，m3/min第khci—i個(gè)掘進(jìn)工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)(正常生產(chǎn)時(shí)―第連1個(gè)月，最大絕對(duì)二氧化碳涌出量和月平均絕對(duì)二氧化碳涌出量的比續(xù)觀測(cè)67—按掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中二氧化碳的濃度不應(yīng) 】?5%的換算系數(shù)。2?3超過(guò)按炸藥量計(jì)算一級(jí)煤礦許用炸藥Q三25A (m/min) “八hfihfi(15)、三級(jí)煤礦許用炸藥Q上10A (m/min) (16)hfi hfi式中：Ahfi――第i個(gè)掘進(jìn)工作面1次爆破所用的最大炸藥量25――每千克一級(jí)煤礦許用炸藥需飆量，叫/min；m3/min。10――每千克二、三級(jí)煤礦許用炸藥需風(fēng)量，按上述條件計(jì)算的最大值，確定局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量。2?4按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算――無(wú)瓦斯涌出的巖巷Qhf.=EQf.+60x0.15S 3(ms/min)17)hfi afi hdi17)有瓦斯涌出的巖巷、半煤巖巷和煤巷shdiQhf,=EQf,+60x0.25Shdihfi afims/min)(18)式中： 工Qafi—^/mi個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)斯涌出部通風(fēng)的允實(shí)際最(風(fēng)量的總和，風(fēng)速， m/s；0.25——有瓦斯涌出的巖巷、半煤巖巷和煤巷允許的最低風(fēng)速，Shdi——局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口的巷道最大斷面積，2.5 m/s；按工作人員數(shù)量計(jì)算(19)工Q三4N3(ms/min) (19)afi hfi式中：Nhfi 第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)

4——每人需風(fēng)量，m3/min2.6按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算——驗(yàn)算最小風(fēng)量無(wú)瓦斯涌出的巖巷刀Qafi#60x0?15Shfi(m3/min)半煤巖巷和煤巷(20)有瓦斯涌出的巖巷、煤礦名稱：工作面編局部通風(fēng)機(jī)型工Q#60x0?25S (ms/min) afi hfi工Qw60x4?0S (ms/min) afi hfiShfi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m2表5掘進(jìn)工作面通風(fēng)參數(shù)表(21)——驗(yàn)算最大風(fēng)量(22)式中：風(fēng)筒直徑/mm局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)距離/m局部通風(fēng)一次性機(jī)實(shí)際總吸風(fēng)量CO2/3(m/min)%/(3m/min)炸藥最大用量炸藥類別3/(m/min)(5)/kg斷面積/m2風(fēng)速/(m/s)(10)(11)(12)(13)4——每人需風(fēng)量，m3/min2.6按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算——驗(yàn)算最小風(fēng)量無(wú)瓦斯涌出的巖巷刀Qafi#60x0?15Shfi(m3/min)半煤巖巷和煤巷(20)有瓦斯涌出的巖巷、煤礦名稱：工作面編局部通風(fēng)機(jī)型工Q#60x0?25S (ms/min) afi hfi工Qw60x4?0S (ms/min) afi hfiShfi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m2表5掘進(jìn)工作面通風(fēng)參數(shù)表(21)——驗(yàn)算最大風(fēng)量(22)式中：風(fēng)筒直徑/mm局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)距離/m局部通風(fēng)一次性機(jī)實(shí)際總吸風(fēng)量CO2/3(m/min)%/(3m/min)炸藥最大用量炸藥類別3/(m/min)(5)/kg斷面積/m2風(fēng)速/(m/s)(10)(11)(12)(13)3、硐室實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室的實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同類型的硐室分別進(jìn)行計(jì)算。3?1爆破材料庫(kù)需要風(fēng)量計(jì)算Q=4V/60(m3/min) ??…?…3 (23)uri i式中：Quri——第i個(gè)井下爆炸材料庫(kù)實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；Vi——第i個(gè)井下爆炸材料庫(kù)的體積，m3；4——井下爆炸材料庫(kù)內(nèi)空氣每小時(shí)更換次數(shù)。但大型爆破材料庫(kù)不應(yīng)小于100m3/min，中、小型爆破材料庫(kù)不應(yīng)小于60m3/min。3?2充電硐室需要風(fēng)量計(jì)算Q=200q(m/min) ?????????????????(24)uri hyi式中：Quri——第i個(gè)充電硐室實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；qhyi——第i個(gè)充電硐室在充電時(shí)產(chǎn)生的氫氣量， m3/min；200——按其回風(fēng)流中氫氣濃度不大于0?5%的換算系數(shù)。但充電硐室的供風(fēng)量不應(yīng)小于100m3/min。3?3機(jī)電硐室需要風(fēng)量計(jì)算發(fā)熱量大的機(jī)電硐室，應(yīng)按照硐室中運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量進(jìn)行計(jì)算：3600工Wi9Q= (ms/min) (25)uriPCpX60Ati式中：Quri——第i個(gè)機(jī)電硐室的實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；rwi――第i個(gè)機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)(或變壓器)總功率(按全年中最大值計(jì)算)，kW；9—機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù)，數(shù)值見(jiàn)表6；P——空氣密度，一般取P=1：20kg/m3；Cp——空氣的定壓比熱容，一般可取Cp=1.0006KJ/(kg?K)；Ati——第i個(gè)機(jī)電硐室的進(jìn)、回風(fēng)流的溫度差，K。機(jī)電硐室需要風(fēng)量應(yīng)根據(jù)不同硐室內(nèi)設(shè)備的降溫要求進(jìn)行配風(fēng)；采(盤)區(qū)小型機(jī)電硐室，按經(jīng)驗(yàn)值確定需要風(fēng)量或取60?80ms/min；選取硐室風(fēng)量，應(yīng)保證機(jī)電硐室溫度不超過(guò)30°C，其他硐室溫度不超過(guò)26^0表5機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù)(9)取值機(jī)電硐室名稱發(fā)熱系數(shù)(9)空氣壓縮機(jī)房0.200.23水泵房0.010.03變電所、絞車房?020.044、其他用風(fēng)巷道的需要風(fēng)量計(jì)算，應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量和風(fēng)速分別進(jìn)行計(jì)算，取其最大值04.1按瓦斯涌出量計(jì)算Q=133qxk(m3/min)rli rgi rgi (26) 式中：qrgi――第i個(gè)其他用風(fēng)巷道平均絕對(duì)瓦斯涌出量， m3/min；丄5丄krgi――第i個(gè)其他用風(fēng)巷道瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，取1.2?1.3；丄5丄133――其他用風(fēng)巷道中風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)0.75%所換算的常數(shù)。4.2按風(fēng)速驗(yàn)算――一般巷道Q三60x0?15S (ms/min) (27)rli rci――架線電機(jī)車巷道有瓦斯涌出的架線電機(jī)車巷道Qrii^60x1?0Srei(ms/min)??: (28)無(wú)瓦斯涌出的架線電機(jī)車巷道Q三60x0?5S (ms/min) (29)rli rei式中：Qrli—第i個(gè)一般用風(fēng)巷道實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；Srci—第i個(gè)一般用風(fēng)巷道凈斷面積，m2；—ei—第i個(gè)架線電機(jī)車巷道凈斷面積，m2；—15 般巷道允許的最低風(fēng)速，m/s；—0—有瓦斯涌出的架線電機(jī)車巷道允許的最低風(fēng)速，m/s；—5—無(wú)瓦斯涌出的架線電機(jī)車巷道允許的最低風(fēng)速，m/so43礦用防爆柴油機(jī)車巷道需要風(fēng)量的計(jì)算3Q上5.44xNxPxk(m3/min) (30)式中：rli