矿井风量的计算方法

－1－开滦（集团）有限责任公司（通知）总技字〔2011〕286号关于下发矿井风量计算方法的通知煤业分公司、能源化工股份公司、蔚州矿业公司、新疆能源公司、内蒙古投资公司、兴隆公司：根据《煤矿安全规程》（2011年）第一百零三条规定，针对开滦（集团）有限责任公司所属矿井的具体情况，修订了《开滦（集团）有限责任公司矿井风量计算方法》，请遵照执行。一、风量计算的依据本方法修订主要依据《煤矿安全规程》、《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008）等法律、法规，集团公司相关制度、规定。二、矿井需要风量计算：矿井需要风量按各采掘进工作面、硐室及其它用风巷道等用－2－风地点分别进行计算，包括按规定配备的备用工作面需要风量，现有通风系统应保证各用风地点稳定可靠供风。Q矿＝(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其它)*K矿式中：Q矿—矿井需要风量，m3/min；∑Q采—采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min；∑Q掘—掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min；∑Q硐—硐室实际需要风量的总和，m3/min；∑Q备—备用工作面实际需要风量的总和，m3/min；∑Q其它—矿井除了采、掘、备用、硐室以外的其它巷道需风量的总和，m3/min；K矿—矿井通风需风系数（抽出式取1.15—1.20，压入式取1.25—1.30）。三、采煤工作面需要风量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规定分别进行计算，然后取其中最大值。（一）按气象条件计算Q采＝60×70%×V采×S采×K采高×K面长（m3/min）式中：Q采—采煤工作面需要风量，m3/min；V采—采煤工作面风速，按采煤工作面回风流的温度从表1－3－中选取（m/s），表中未列出的温度和风速，按插值法计算出适宜的风速；S采—采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2；K采高—采煤工作面采高调整系数，具体取值见表2；K面长—采煤工作面长度调整系数，具体取值见表3；60—为单位换算产生的系数；70%—有效通风断面系数。V采—采煤工作面风流气温与对应风速表1采煤工作面流气温（℃）采煤工作面风速（m/s）﹤201.020—231.0—1.523—261.5—1.8K采高—采煤工作面采高调整系数表2采高（m）﹤2.02.0—2.52.5及放顶煤面系数(K采高)1.01.11.2K面长—采煤工作面长度调整系数表3采煤工作面长度（m）长度风量调整系数（K面长）＜150.815—800.8—0.980—1201.0120—1501.1150—1801.2＞1801.3—1.4－4－（二）按照瓦斯涌出量计算。Q采＝q采×KCH4/(C-CO)（m3/min）式中：Q采—采煤工作面需要风量，m3/min；q采—采煤工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。可按同一区域同一煤层或相邻采区同一煤层相同条件下的采煤工作面的瓦斯鉴定数值选取。如果采煤工作面实际瓦斯涌出量大于鉴定值，按实际涌出量计算风量；新水平可用瓦斯梯度或其它方法预测采煤工作面瓦斯绝对涌出量；采取瓦斯抽采措施的工作面瓦斯绝对涌出量应减去抽采瓦斯量。KCH4—采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数（正常生产时连续观测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）。C—回风流瓦斯允许浓度，不超过1%；CO—进风流瓦斯浓度，不超过0.5%。（三）按二氧化碳涌出量计算Q采＝q采×Kco2/(C-CO)（m3/min）式中：Q采—采煤工作面实际需要风量，m3/min；q采—采煤工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；－5－Kco2—采煤工作面二氧化碳涌出不均衡系数（正常生产时连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日二氧化碳绝对涌出量的比值）。C—回风流二氧化碳允许浓度，不超过1.5%；CO—进风流二氧化碳浓度，不超过0.5%。（四）按炸药量计算一级煤矿许用炸药：Q采＝25×A（m3/min）二、三级煤矿许用炸药：Q采＝10×A（m3/min）式中：Q采—采煤工作面实际需要风量，m3/min；A—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg；（按爆破作业图表选取）；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。（五）风量验算1.按采煤工作面同时作业人数验算Q采＝4×N（m3/min）式中：N—采煤工作面同时工作的最多人数，人（按照劳动组织表选取）；4—每人每分钟需风量，m3/min。2.按风速进行验算－6－15×S最大＜Q采＜240×S最小式中：S最大—采煤工作面最大控顶有效断面积，m2；（S最大=采煤工作面最大控顶距×采煤工作面实际采高）。S最小—采煤工作面最小控顶有效断面积，m2；（S最小=采煤工作面最小控顶距×采煤工作面实际采高）。15—按采煤工作面允许的最小风速0.25m/s的换算系数;240—按采煤工作面允许的最大风速4m/s的换算系数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粉尘浓度达标后，验算最大风量。Q采≤300×S最小式中：S最小—采煤工作面最小控顶有效断面积，m2；（S最小＝采煤工作面最小控顶距×采煤工作面实际采高）。300—按采煤工作面允许的最大风速5m/s的换算系数（六）备用工作面实际需风量，应满足瓦斯、二氧化碳、气象条件等规定计算的风量，且最少不应低于采煤工作面实际需要风量的50％。（七）布置有专用排瓦斯巷的采煤工作面实际需要风量计算Q采需＝Q采回+Q专回（m3/min）Q采回＝100×q采回×KCH4（m3/min）Q专回＝40×q专回×KCH4（m3/min）－7－式中：Q采需—采煤工作面需要风量，m3/min；Q采回—采煤工作面回风巷需要风量，m3/min；Q专回—采煤工作面专用排瓦斯巷需要风量，m3/min；q采回—采煤工作面回风巷的风排瓦斯量，m3/min；q专回—采煤工作面专用排瓦斯巷的风排瓦斯量，m3/min；KCH4—采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数（正常生产时连续观测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）。40—专用排瓦斯巷风流中的瓦斯浓度不超过2.5%的换算系数。100—工作面回风巷风流中的瓦斯浓度不超过1%的换算系数。四、掘进工作面需要风量计算每个掘进工作面实际需要风量，应按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量分别进行计算，然后取其中最大值。（一）按瓦斯涌出量计算Q掘＝q掘×K掘/(C-C0)（m3/min）式中：Q掘—掘进工作面需要风量，m3/min；q掘—掘进工作面回风流中绝对瓦斯涌出量，m3/min。可按－8－同一区域、同一煤层相同条件下的掘进工作面的瓦斯鉴定数值选取。如果掘进工作面实际瓦斯涌出量大于鉴定值，按实际涌出量计算风量。新水平的q采可用瓦斯梯度及其它方法预测掘进工作面瓦斯绝对涌出量，采取瓦斯抽采措施工作面的瓦斯绝对涌出量应减去抽采瓦斯量。K掘—掘进工作面瓦斯涌出不均衡备用风量系数（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）；C—回风流瓦斯允许浓度，不超过1%；CO—进风流瓦斯浓度，不超过0.5%。（二）按二氧化碳涌出量计算Q掘＝q掘×K掘/(C-C0)（m3/min）式中：Q掘—掘进工作面需要风量，m3/min；q掘—掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；K掘—掘进工作面二氧化碳涌出不均衡备用风量系数（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与月平均日二氧化碳绝对涌出量的比值）；C—回风流二氧化碳允许浓度，不超过1.5%；CO—进风流二氧化碳浓度，不超过0.5%。－9－（三）按炸药量计算一级煤矿许用炸药：Q掘＝25×A（m3/min）二、三级煤矿许用炸药：Q掘＝10×A（m3/min）式中：Q掘—掘进工作面需要风量，m3/min；A—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg，按爆破作业图表选取；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。（四）风量验算1.按掘进工作面同时作业人数验算Q掘＝4×N（m3/min）式中：N—掘进工作面同时工作的最多人数，人（按劳动组织图表选取）；4—每人每分钟需风量，m3/min；2.按风速进行验算；无瓦斯涌出岩巷掘进：9×S＜Q掘＜240×S有瓦斯涌出岩巷、半煤巷和煤巷：15×S＜Q掘＜240×S式中：S—掘进工作面巷道的净断面积，m2。3.有除尘装置（除尘风机）的掘进工作面风量验算－10－Q掘＝Q吸+Qmin（m3/min）Qmin＝60×Vmin×S效（m3/min）式中:Q掘—压入式局扇风筒出口风量，m3/min；Q吸—除尘装置（风机）吸入风量,m3/min，(瓦斯浓度必须＜0.5%)。Qmin—满足巷道最低允许风速时的风量，m3/min；Vmin—巷道允许的最低风速（有瓦斯涌出的巷道取0.25，无瓦斯涌出的巷道取0.15），m/s；S效—巷道的有效通风断面积，m2。（五）局部通风机安装地点巷道的最小需风量计算无瓦斯涌出岩巷：Q＝Q扇×Ii+9×S（m3/min）有瓦斯涌出岩巷、半煤巷和煤巷：Q＝Q扇×Ii+15×S（m3/min）式中：Q—局部通风机安装地点巷道最小需风量，m3/min；Q局—局部通风机吸风量，m3/min；Ii—巷道内并联安装的局部通风机台数，台；S—局部通风机吸风口到掘进巷道口间巷道的最大断面积，m2；9—按无瓦斯涌出岩巷最低允许风速0.15m/s的换算系数；15—按有瓦斯涌出岩巷、半煤岩巷、煤巷最低允许风速0.25m/s的换算系数。－11－五、硐室需要风量计算井下硐室需要风量，应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和来计算：∑Q硐＝Q硐1＋Q硐2＋Q硐3＋···＋Q硐n（m3/min）∑Q硐—所有独立通风硐室风量总和，m3/min；Q硐1、Q硐2、Q硐3、···Q硐n—不同独立供风硐室风量，m3/min（一）爆破材料库需要风量计算Q库＝4×V/60式中：Q库—井下爆炸材料库需要风量，m3/min；V—井下爆炸材料库的容积，m3；4—井下爆破材料库内空气每小时更换次数。但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。（二）充电硐室需要风量计算Q硐＝200×qH2式中：Q硐—充电室需要风量，m3/min；QH2—充电室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。但充电硐室的供风量不应小于100m3/min。（三）机电硐室需要风量计算－12－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；采区小型机电硐室，取60—80m3/min；选取硐室风量，应保证机电硐室温度不超过30℃，其它硐室温度不超过26℃。发热量大的硐室，应按硐室中运行的机电设备发热量进行计算。Q硐＝3600×∑W×θ/(ρ×Cp×60×Δt)式中：Q硐—机电硐室需要风量，m3/min；∑W—机电硐室中运转的电动机（或变压器）的总功率（按全年中最大值计算），kW；θ—机电硐室发热系数，数值见表4；ρ—空气密度，一般取ρ＝1.20kg/m3；Cp—空气的定压比热，一般取Cp＝1.0006kJ/(kg·k)；Δt—机电硐室进、回风流温度差，℃。机电硐室发热系数（θ）表表4机电硐室名称发热系数空气压缩机房0.2—0.23水泵房0.01—0.03变电所、绞车房0.02—0.04六、其它用风巷道实际需要风量计算其它用风巷道需要风量，应按矿井各个其它巷道用风量的总和计算：－13－∑Q其它＝Q其1＋Q其2＋Q其3＋···＋Q其n（m3/min）式中：∑Q其它—其它用风巷道需要风量总和，m3/min；Q其1、Q其2、Q其3、···、Q其n—其它各巷道风量，m3/min。（一）按瓦斯涌出量计算Q其它＝133×qCH4×K其它（m3/min）式中：Q其它—用风巷道需要风量，m3/min；qCH4—用风巷道平均绝对瓦斯涌出量，m