礦井需風(fēng)量計算及風(fēng)速驗算分配

礦井需風(fēng)量計算及風(fēng)速驗算分配（一）礦井需風(fēng)量計算對設(shè)計礦井的風(fēng)量，可按兩種情況分別計算：一種是新礦區(qū)無鄰近礦井通風(fēng)資料可參考時，礦井需要風(fēng)量應(yīng)按設(shè)計中井下同時工作的最多人數(shù)和按噸煤瓦斯涌出量的不同的噸煤供風(fēng)量計算，并取其中最大值。在礦井設(shè)計中噸煤瓦斯涌出量的計算，根據(jù)在地質(zhì)勘探時測定煤層瓦斯含量，結(jié)合礦井地質(zhì)條件和開采條件計算出噸煤瓦斯涌出量，再計算礦井需風(fēng)量。另一種是依據(jù)鄰近生產(chǎn)礦井的有關(guān)資料，按生產(chǎn)礦井的風(fēng)量計算方法進(jìn)行。其原則是：礦井的供風(fēng)量應(yīng)保證符合礦井安全生產(chǎn)的要求，使風(fēng)流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其它有害氣體的濃度以及風(fēng)速、氣溫等必須符合《規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。創(chuàng)造良好的勞動環(huán)境，以利于生產(chǎn)的發(fā)展。課程設(shè)計是在收集實習(xí)礦井資料基礎(chǔ)上進(jìn)行的，故可按此種方法計算礦井風(fēng)量。即按生產(chǎn)礦井實際資料，分別計算設(shè)計礦井采煤工作面、掘進(jìn)工作面、硐室等所需風(fēng)量，得出全礦井需風(fēng)量，即“由里往外”計算方法。1、生產(chǎn)工作面、備用工作面每個回采工作面實際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別進(jìn)行計算，然后取其中最大值。（1）、低瓦斯礦井的采煤工作面按氣象條件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量計算，采用高瓦斯計算公式）確定需要風(fēng)量，其計算公式為：Q廣Qj乂七乂七乂、式中：Qc——采煤工作面需要風(fēng)量，m3/s；Qjb——不同采煤方式工作面所需的基本風(fēng)量，m3/s。Q.b——工作面控頂距乂工作面實際采高X70%（工作面有效斷面積）X適宜風(fēng)速（不小于1m/s）；K；——回采工作面采高調(diào)整系數(shù)（見表5-1）；K：——回采工作面長度調(diào)整系數(shù)（見表5-2）；K：——回采工作面溫度調(diào)整系數(shù)（見表5-3）。表5-1K——回采工作面采高調(diào)整系數(shù)采 高 cg r<2.02.0?2.52.5?5.0及放頂煤面系數(shù)（K采高）1.01.11.5表5-2K——回采工作面長度調(diào)整系數(shù)回采工作面長度（m）80?150150?200>200長度調(diào)整系數(shù)（K長）1.01.0?1.31.3?1.5表5-3K——回采工作面溫度與對應(yīng)風(fēng)速調(diào)整系數(shù)—回采工作面空氣溫度（°C）rW 采煤工作面風(fēng)速（m/s）配風(fēng)調(diào)整系數(shù)K溫<180.3?0.80.9018?200.8?1.01.0020?231.0?1.51.00?1.1023?261.5?1.81.10?1.2526?281.8?2.51.25?1.428?302.5?3.01.4?1.6(2)、高瓦斯礦井按照瓦斯(或二氧化碳)涌出量計算。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，按回采工作面回風(fēng)流中瓦斯(或二氧化碳)的濃度不超過1%的要求計算:Q=100xqx%式中：Qc——回采工作面實際需要風(fēng)量，m3/s；q-—算:Q=100xqx%式中：Qc——回采工作面實際需要風(fēng)量，m3/s；q-—回采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯(或二氧化碳)的平均絕對涌出量，m3/s；ckch4——采面瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù)。(正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測1個月，日最大絕對瓦斯涌出量與月平均日瓦斯絕對涌出量的比值)。工作面布置有專用排瓦斯巷(俗稱尾巷且符合《煤礦安全規(guī)程》第一百三十七條的規(guī)定)的回采工作面風(fēng)量計算：Q=Q^+Q (m3/s)(m3/s)qQ=如平xK

cp2.5%CH4(m3/s)式中：qCH4p——采煤工作面尾巷的風(fēng)排瓦斯量，m3/s。其他符號的含義同上。(3)、按工作面溫度選擇適宜的風(fēng)速進(jìn)行計算(見表5-3)Q=匕x5 (m3/s)式中：Vc——采煤工作面風(fēng)速，m/s；Sc——采煤工作面的平均斷面積，m2。(4)、按回采工作面同時作業(yè)人數(shù)每人供風(fēng)不小于4m3/min，則八 4NQ= (m3/s)60式中：N——采煤工作面同時工作人數(shù)。(5)、炸藥量計算需要風(fēng)量：每千克炸藥供風(fēng)不小25m3/min，則C式中：A——一次爆破炸藥最大用量，Kg。(6)、按風(fēng)速進(jìn)行驗算：25A

~60~(m3/s)0.255<Q<45 (m3/s)式中：S——工作面平均斷面積，m2。1Qb弓Qc按二氧化碳涌出量的計算，可參照按瓦斯涌出量的計算方法執(zhí)行。(7)、備用工作面亦應(yīng)滿足按瓦斯、二氧化碳、氣溫等規(guī)定計算的風(fēng)量，且最少不得低于采煤工作面實際需要風(fēng)量的50%。2、 掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量單個掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量利用第一部分計算結(jié)果。掘進(jìn)工作面所需總風(fēng)量，應(yīng)按礦井各個需要獨立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量的總和計算3、 硐室實際需要風(fēng)量硐室實際需要風(fēng)量應(yīng)按礦井各個獨立通風(fēng)硐室實際需要風(fēng)量的總和計算，即EQ廣Q火+Q/G機(jī)+。采硐+。其它mE式中：Q火——火藥庫實際需要風(fēng)量，按每小時4次換氣量計算，即Q火=4V/60=0.07V(m3/s)；V——井下爆炸材料庫的體積，m3,包括聯(lián)絡(luò)巷道在內(nèi)的火藥庫的空間總體積(m3)，一般按經(jīng)驗值給定風(fēng)量，大型火藥庫供風(fēng)100~150m3/min；中小型火藥庫供風(fēng)60~100m3/min；Q充——充電硐室實際需要風(fēng)量，應(yīng)按回風(fēng)流中氫氣濃度小于0.5%計算，但不得小于100m3/min，或按經(jīng)驗值給定100?200m3/min；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)，選取硐室風(fēng)量，須保證機(jī)電硐室溫度不超過30^，其它硐室溫度不超過26°C。Q加一一大型機(jī)電硐室實際需要風(fēng)量，應(yīng)按機(jī)電設(shè)備運轉(zhuǎn)的發(fā)熱量計算，即機(jī)Q= 860叫(1一U) m3s機(jī)1.2x0.24x60xAtWi——機(jī)電硐室中運轉(zhuǎn)的機(jī)電總功率，kW；(1叩i)一一機(jī)電硐室的發(fā)熱系數(shù)，應(yīng)根據(jù)實際考查的結(jié)果確定，也可取下列數(shù)值，空氣壓縮機(jī)房取0.20~0.23；水泵房取0.02?0.04；860——1kW/h的熱當(dāng)量數(shù)，千卡；|Ji 機(jī)電設(shè)備效率；△t一一機(jī)電硐室進(jìn)回風(fēng)流的氣溫差，C；Q采硐一一采區(qū)絞車房或變電硐室實際需要風(fēng)量，按經(jīng)驗供給風(fēng)量60~80m3/min；Q其它硐一一其它硐室所需風(fēng)量，根據(jù)具體情況供風(fēng)。4、其它井巷實際需要風(fēng)量其它井巷實際需要風(fēng)量，應(yīng)按礦井各個其它巷道用風(fēng)量的總和計算：EQ其它=Q其1+Q其2+Q其3+??-+Q其n式中：Q其1、Q其2、Q其3 Q其n——各其它井巷風(fēng)量，m3/s。按瓦斯涌出量計算：' nQ其i=100qCH4XK其通 3/S)式中：Q其j——第i個其它井巷實際用風(fēng)量，m3/s；qcH4—第i個其它井巷最大瓦斯絕對涌出量，m3/s；K：通——瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.2~1.3；10——其它井巷中風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀^1%所換算的常數(shù)。按其風(fēng)速驗算：Q其它i>9XS其i"S)架線機(jī)車巷中的風(fēng)速驗算：Q其它架線機(jī)車>60XS其i式中：S其j——第i個其它井巷斷面，m2。5、礦井總風(fēng)量礦井總風(fēng)量按下式計算Q廣（&廣&〃.叫+&J七式中：Qkj 礦井總進(jìn)風(fēng)量，m3/s；￡Qcj——采煤工作面實際需要風(fēng)量總和，m3/s；￡Q：——掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量總和，m3/s；EQ：——獨立通風(fēng)的硐室實際需要風(fēng)量總和，m3/s；￡Q；——礦井中除采煤、掘進(jìn)和硐室以外其它井巷需要通風(fēng)量總和，m3/s；Kj——礦井通風(fēng)系數(shù)（包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素）宜取1.15?1.25。對上述Qkj.中各項計算如上所述。（二）風(fēng)量分配與風(fēng)速驗算當(dāng)風(fēng)量分配到各用風(fēng)地點后，必須結(jié)合巷道斷面情況進(jìn)行風(fēng)速驗證，保證各條巷道的風(fēng)速均在合理范圍內(nèi)。各條井巷的供風(fēng)量確定后，要按《規(guī)程》第101條規(guī)定的風(fēng)速進(jìn)行驗算。需繪制出礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖與網(wǎng)絡(luò)圖，計算出每條巷道的通過風(fēng)量，計算出每條巷道的風(fēng)速，進(jìn)行驗算，驗算結(jié)果可填入附表6-1中。如果某條井巷的風(fēng)速不符合《規(guī)程》規(guī)定，則必須進(jìn)行調(diào)整，然后將各地點、各巷道的風(fēng)量、斷面、風(fēng)速列成一覽表。附表6-1巷道風(fēng)速校驗表巷道名稱斷面m2容易時期困難時期允許風(fēng)速m/s是否滿足風(fēng)量m3/s風(fēng)速m/s風(fēng)量m3/s風(fēng)速m/s最小最大《規(guī)程》規(guī)定的風(fēng)速限定值見表6-1所示。表6-1風(fēng)速限定值井巷名稱最低允許風(fēng)速（m/s）最高允許風(fēng)速（m/s）無提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)硐—15專為升降物料的井筒—12風(fēng)橋—10升降人員和物料的井筒—8主要進(jìn)、回風(fēng)巷道—8架線電機(jī)車巷道1.08運輸機(jī)巷道、采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷道0.256米煤工作面，掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷0.254掘進(jìn)中的巖巷0.154其它通風(fēng)行人巷道0.15—注1：設(shè)有梯子間的井筒或修理中的井筒，風(fēng)速不得超過8m