吉克煤矿矿井风量计算细则.docx

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吉克煤矿矿井风量计算细则

新吉克煤矿矿井风量计算细则

及分配办法（试行）

一、矿井供风原则

1、矿井供风总的原则是，既要能确保矿井安全生产的需要，又要符合经济要求。

2、矿井所需风量的确定，必须符合《煤矿安全规程》中有关条文的规定，即：

（1）氧气含量的规定;

（2）瓦斯、二氧化碳、氢气等有害气体安全浓度的规定;（3）井巷风流速度的规定;（4）空气中悬浮粉尘允许浓度的规定;（5）空气温度的规定；（6）每人每分钟供风量不少于4m3的规定。

二、矿井需要总进风量计算

矿井需要总进风量按各采煤工作面、掘进工作面、硐室、备用工作面及其它巷道等用风地点实际需要风量分别进行计算。

Q矿=（∑Q采+∑Q掘全+∑Q硐+∑Q备＋∑Q其它）×K矿通（m3/min）（1－1）

式中：

Q矿——矿井需要总进风量，m3/min；

∑Q采——矿井独立通风采煤工作面需要风量之和，m3/min；

∑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要风量之和，m3/min；

∑Q硐——矿井独立通风硐室需要风量之和，m3/min；

∑Q备——矿井独立通风备用工作面需要风量之和，m3/min；

∑Q其它——矿井除了采、掘、硐室和备用工作面以外的其它用风巷道需要风量之和，m3/min；

K矿通——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和配风不均衡等因素，一般可取K矿通=1.15～1.2,低瓦斯矿井（有高瓦斯地区的矿井除外）独立供风采掘工作面数量少于12个且最大通风流程小于10000m时，取K矿通=1.15，否则，取K矿通=1.2。

1、采煤工作面需要风量计算

每个采煤工作面需要风量，应按瓦斯、二氧化碳绝对涌出量和爆破后有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取Q采1～Q采5的最大值作为该采煤工作面需要风量。

（1）采煤工作面按气象条件确定需要风量，其计算公式为：

Q采1=Q基本×K采高×K采面长×K温（m3/min）（2－1）

式中:

Q采1——采煤工作面需要风量，m3/min；

Q基本——不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min。

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——采煤工作面温度与对应风速调整系数（见表3）。

Q基本=60×V采1×S采max×70%（m3/min）（2－2）

式中：

V采1——采煤工作面适宜风速，取V采1≥1m/s；

S采max——采煤工作面最大控顶距时净断面积，m2。

S采max=采煤工作面最大控顶距×工作面实际采高－输送机、支架（支柱）、梁子等所占的面积（m2）（2－3）表1K采高——采煤工作面采高调整系数采高（m）<2.02.0～2.5≥2.5及放顶煤工作面系数（K采高）1.01.11.5表2K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）＜150150～200＞200调整系数（K长）1.01.0～1.31.3～1.5表3K温——采煤工作面温度与对应风速调整系数采煤工作面空气温度（℃）采煤工作面风速（m/s）配风调整系数K温<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）按照瓦斯绝对涌出量计算需要风量根据《煤矿安全规程》规定，按采煤工作面回风流中瓦斯浓度不超过1％的要求计算：

Q采2=100×q采CH4×K采CH4（m3/min）（2－4）

式中：

Q采2——采煤工作面实际需要风量，m3/min；

q采CH4——采煤工作面回风巷风流中日平均瓦斯绝对涌出量（正常生产条件下，连续观测1个月，取月平均日瓦斯绝对涌出量），m3/min；

K采CH4——采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数。

（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大瓦斯绝对涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）。

100——采煤工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。

按二氧化碳或其它有害气体的绝对涌出量计算需要风量，根据《煤矿安全规程》规定，按采煤工作面回风流中不同有害气体的允许浓度并参照按瓦斯绝对涌出量的计算方法执行。

布置有专用排放瓦斯巷（俗称尾巷,且符合《煤矿安全规程》第一百三十七条的规定）的采煤工作面需要风量计算:

Q采2=Q采回+Q采尾（m3/min）（2－5）Q采回=100×q采CH4×K采CH4（m3/min）（2－6）Q采尾=qCH4尾×K采CH4÷2.5%（m3/min）（2－7）式中：

qCH4尾——采煤工作面尾巷的风排瓦斯量，m3/min；其他符号的含义同上。

（3）按采煤工作面温度选择适宜的风速计算需要风量:

Q采3=60×V采3×S采平均（m3/min）（2－8）式中：

V采3——采煤工作面风速，可按本细则第四项第2小项有关要求选取（见表3），m/s；S采平均——采煤工作面最大和最小控顶距净断面积的平均值，m2。

（4）按采煤工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量：

每人供风量≮4m3/min：

Q采4>4N（m3/min）（2－9）每千克炸药供风量≮25m3/min：

Q采5>25A药（m3/min）（2－10）式中：

N——工作面最多人数；A药——一次爆破炸药最大用量，Kg。

（5）按采煤工作面风速进行验算：

15S采平均4N（m3/min）（3－3）每千克炸药供风量≮25m3/min：

Q掘4>25A药（m3/min）（3－4）式中：

N——掘进工作面最多人数；A药——一次爆破炸药最大用量，Kg。

④按风速进行验算:

岩巷掘进最低风量，Q岩掘>9S掘max（m3/min）煤巷掘进最低风量，Q煤掘>15S掘max（m3/min）岩煤巷道最高风量，Q掘<240S掘min（m3/min）式中：

S掘max——局部通风机供风巷道的最大净断面积，m2；S掘min——局部通风机供风巷道的最小净断面积，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×Pm3/min（3－5）

式中：

Q扇——局部通风机工作风量，m3/min；如有实测百米漏风率P100，可按公式（3－6）计算，当无实测资料时，应按公式（3－5）计算。

Q扇=Q掘/（1-L×P100/100）（3－6）L——风筒长度，m；P——局部通风机供风巷道风筒漏风系数，柔性风筒应按下式计算：

P=1/（1-nL接），（3－7）n——风筒接头数；L接——一个接头漏风率，反压边连接时，L接=0.002。

②局部通风机工作风压计算根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、风筒风阻，计算掘进工作面局部通风机工作风压值：

hft=Rp*Q扇*Q掘Pa（3－8）式中：

Rp——压入式风筒的总风阻，N.S2/m8；风筒风阻是由摩擦风阻、局部风阻组成，其大小取决于风筒的直径、接头方式、风筒总长度、风压、单节风筒长度、风筒的材质等，如有实测百米风阻值R100，可按公式（3－9）计算，当无实测资料时，应按公式（3－10）计算。

hft——压入式局部通风机全风压，Pa；Rp＝R100×（L/100），（3－9）Rp＝6.5α×L/（d5）+（n×ζj0+∑ζbei＋ζin）×［ρ/（2s2）］（3－10）α——风筒摩擦阻力系数（无实测资料时可参用表5），N.S2/m4；L——风筒长度，m；d——风筒直径，m；ρ——空气密度，kg/m3；s——风筒断面积，m2；n——风筒接头个数；ζj0——风筒接头局部阻力系数（无实测资料时可参用表5）；ζbei——风筒拐弯局部阻力系数（无实测资料时可参用表6）；ζin——风筒入口局部阻力系数，当入口处完全修圆时，取ζin＝0.1；不加修圆的直角入口时，取ζin＝0.5～0.6。

表5胶质风筒α、ζj0选用范围参考表风筒直径（mm）摩擦阻力系数α（N.S2/m4）接头局部阻力系数ζj0备注3000.00534000.00490.155000.00456000.00410.15～0.137000.00388000.003210000.00290.13～0.09接头为插接、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°ζbei0.180.40.621.01.251.55

③选择合适局部通风机根据工作风压、风量和局部通风机的性能曲线，选择合适的局部通风机。

④根据所选用局部通风机型号，确定局部通风机的工作风量。

局部通风机的工作风量范围应以该局部通风机出厂说明书中提供的有效风量范围为准，各矿必须保存好局部通风机出厂说明书，以此为矿井配风计算和局部通风机选型的凭证，无此资料时，可参考表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（m3/min）风压Pa备注JBT-515.51225-145245-1177JBT-52112225-145490-2350JBT-61141390-250343-1569JBT-62282390-250686-3139DSFA-52×5.52230-150350-2800DSFA-5.62×152395-230450-4850FBD5/2×5.52×5.52200-140500-2800FBD5/2×7.52×7.52240-180700-3200FBD5.6/2×112×112350-240800-3700FBD6/2×152×152400-3001500-4400FBD6/2×222×222500-3801600-5000FBD6/2×302×302600-4302000-5800FBD6/2×552×5521100-8003000-5800

（3）局部通风机安装处巷道全风压供风量的计算:

Q掘全=∑Q扇实+60×V安×S安（m3/min）（3－11）式中：

Q掘全——局部通风机安装处巷道的全风压供风量，m3/min；

∑Q扇实——安装在同一地点并联通风的各局部通风机实际工作风量之和，m3/min。

可现场实测或参考表7选取，供风长度小时取大值，反之取小值。

V安——局部通风机吸入口至局部通风机供风井巷回风口之间的风速，m/s。

安装局部通风机的巷道中的风量，除了满足局部通风机的吸风量而外，还应保证局部通风机吸入口至局部通风机供风井巷回风口之间的风速，以防止局部通风机吸入循环风和这段距离内风流停滞，造成瓦斯积聚。

风速岩巷取≥0.15m/s、煤巷和半煤巷取≥0.25m/s；S安——局部通风机吸入口至局部通风机供风巷道回风口之间的巷道断面，m2。

4、井下硐室需要风量计算按矿井各个独立通风硐室需要风量的总和确定：

∑Q硐=Q硐1+Q硐2+Q硐3+...+Q硐n（m3/min）（4－1）

式中：

∑Q硐——所有独立通风硐室需要风量总和，m3/min；Q硐1、Q硐2、Q硐3、⋯、Q硐n——不同独立通风硐室需要风量，按硐室配风原则计算，并与徐矿集团实际配风情况相比，取其最大值，m3/min。

（1）井下不同硐室配风原则：

井下*材料库配风必须保证每小时4次换气量：

Q库=4V/60=0.07V（m3/min）（4－2）

式中：

Q库——井下*材料库需要风量，m3/min；

V——井下*材料库的体积（包括联络巷在内的*材料库的空间总体积），m3。

井下充电室，应按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算风量。

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。

选取硐室风量，须保证机电硐室温度不超过30℃，其它硐室温度不超过26℃。

（2）根据经验和集团公司实际配风情况，井下硐室供风量应为：

①排水泵房主排水泵房：

Q≮150m3/min；采区排水泵房：

Q≮80m3/min。

②空气压缩机房装机总容量＞80m3的：

Q≮150m3/min；装机总容量在60～80m3的：

Q≮120m3/min；装机总容量40～60m3的：

Q≮100m3/min；装机总容量≤40m3的：

Q≮80m3/min。

③充电硐室充电硐室配风量Q＝100～150m3/min。

④绞车房直径2.0m及以上绞车房的：

Q≮80m3/min；直径1.6m以上绞车房的：

Q≮60m3/min；直径1.2m以上绞车房的：

Q≮50m3/min；直径1.2m以下绞车房的：

Q≮30m3/min；

⑤变电所中央变电所：

Q≮70m3/min；采区变电所：

Q≮50m3/min；

⑥其它机电硐室Q≮30m3/min。

⑦爆破材料库大型爆破材料库：

Q≮120m3/min；中型爆破材料库：

Q≮100m3/min；小型爆破材料库：

Q≮80m3/min；爆破材料发放站：

Q≮60m3/min。

5、其它巷道需要风量计算按矿井各个其它巷道需要风量的总和确定：

∑Q其它=Q其1+Q其2+Q其3+...+Q其n（m3/min）（5－1）

式中：

Q其1、Q其2、Q其3、...、Q其n——各其它巷道需要风量，m3/min。

按瓦斯涌出量计算：

Q其i=100×qCH4×K其通（m3/min）（5－2）

式中：

Q其i——第i个其它巷道需要风量，m3/min；

qCH4——第i个其它巷道最大瓦斯绝对涌出量，m3/min；

K其通——其它巷道瓦斯涌出不均衡系数，取K其通＝1.2～1.3；

100——其它巷道中风流瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。

按其风速验算:

Q其它i>9×S其i（m3/min）（5－3）架线机车巷中的风速验算:

Q其它架线机车＞60×S其I（5－4）式中：

S其i——第i个其它巷道断面，m2。

三、矿井有关通风参数的计算方法

1、矿井有效风量是指风流通过井下各用风地点实测风量之和（包括独立通风采煤工作面、掘进工作面、备用工作面、硐室及其它用风巷道）。

矿井有效风量计算：

Q有效=∑Q采i+∑Q掘全i+∑Q硐i+∑Q备i＋∑Q其它i（m3/min）（6－1）

式中：

Q有效——矿井有效风量，m3/min；

∑Q采i——矿井独立通风采煤工作面实测风量之和，m3/min；

∑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之和，m3/min；

∑Q硐i——矿井独立通风硐室实测风量之和，m3/min；

∑Q备i——矿井独立通风备用工作面实测风量之和，m3/min；

∑Q其它i——矿井其它独立用风巷道实测风量之和，m3/min。

2、矿井有效风量率（E）是矿井有效风量与各台主要通风机工作风量总和之比。

矿井有效风量率计算：

E＝Q有效÷∑Q主通i×100（6－2）

式中：

E——矿井有效风量率，%；

Q有效——矿井有效风量，m3/min；

∑Q主通i——各台主要通风机工作风量总和，m3/min。

3、矿井外部漏风量是指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量之和。

矿井外部漏风量计算：

∑Q外漏＝∑Q主通i－∑Q井i（m3/min）（6－3）

式中：

∑Q外漏——矿井外部漏风量之和，m3/min；

∑Q主通i——各台主要通风机工作风量总和，m3/min;

∑Q井i——各回风井的实测风量之和，m3/min。

4、矿井外部漏风率是指矿井外部漏风量与各台主要通风机工作风量总和之比。

矿井外部漏风率计算：

L＝∑Q外漏÷∑Q主通i×100（6－4）

式中：

L——矿井外部漏风率，%。

∑Q外漏——矿井外部漏风量之和，m3/min；

∑Q主通i——各台主要通风机工作风量总和，m3/min。

5、矿井内部漏风量是指矿井实际总进风量与矿井有效风量之差。

矿井内部漏风量计算：

Q内漏＝Q实进－Q有效（m3/min）（6－5）

式中：

Q内漏——矿井内部漏风量，m3/min；

Q实进——矿井实际总进风量，m3/min；

Q有效——矿井有效风量，m3/min。

6、矿井主要通风机工作风量（排风量），应等于矿井的实际总回风量、外部漏风量之和。

7、矿井总进风量比（G）是反映矿井通风能力大小的指标，该值合理范围应在100%＜G＜110%。

该值大于110%时，则反映主要通风机能力充裕，矿井实际进风量过大，经济不合理，主要通风机工况点应予下调；该值G≤100%时，则反映主要通风机目前工况点满足不了矿井安全生产，工况点应予上调。

矿井总进风量比计算：

G＝Q实进÷Q矿×100（6－6）

式中：

G——矿井总进风量比，%；

Q实进——矿井实际总进风量，m3/min；

Q矿——矿井需要总进风量，m3/min。

8、矿井等积孔（A）是用以表示矿井通风难易程度的指标。

①单风井矿井等积孔计算：

HQA主通19.1=（6－7）

式中：

A——矿井等积孔，m2；

Q主通——主要通风机工作风量，m3/s；

H——主要通风机的静压，Pa。

②多风井矿井等积孔计算：

∑∑∑=主通主通Q/HQQ19.1iiA（6－8）式中：

A——矿井等积孔，m2；∑Q主通——各台主要通风机工作风量总和，m3/s；∑QiHi——各台主要通风机工作风量和对应的主要通风机静压乘积之和，Pa.m3/s。

∑QiHi=Q1H1＋Q2H2＋⋯＋QnHn

9、矿井内部漏风系数是指矿井实际总进风量与矿井总有效风量之比。

矿井内部漏风系数计算：

K＝Q实进÷Q有效（6－9）

式中：

K——矿井内部漏风系数；

Q实进——矿井实际总进风量，m3/min；

Q有效——矿井有效风量，m3/min。

10、计算矿井有效风量、有效风量率、漏风量、漏风率、漏风系数及主要通风机工作风量时，风量均应换算成标准状态下的风量，可按下式计算：

Q标＝Q测×ρ测÷1.2（6－10）式中：

Q标——标准状态下的风量，m3/min；

Q测——测定地点的实际风量，m3/min；

ρ测——测定地点的空气密度，kg/m3；

1.2——标准状态下矿井空气密度，kg/m3。

四、矿井通风能力核算方法

矿井通风能力是指矿井主要通风机在实际工况点时对应的矿井实际总进风量可供生产煤炭量的能力。

矿井有两个及以上通风系统时，应按照每一个通风系统分别进行通风能力核定，矿井通风能力为每一通风系统通风能力之和。

1、矿井通风能力核定采用总体核算法或由里向外核算法计算。

方法一（总体核算法，产量在30万吨/年以下的矿井可使用本法）：

2、矿井通风能力验证

（1）矿井通风能力的验证。

按照矿井主要通风机的实际特性曲线对通风能力进行验证，主要通风机实际运行工况点应处于安全、稳定、可靠、合理的范围内。

（2）采用通风网络解算验证通风能力的矿井,在进行矿井通风能力核定中,按下限选取有关系数。

通风网络解算时,要对矿井所有巷道进行阻力测定，利用矿井通风阻力测定的结果对矿井通风网络进行解算，验证通风阻力与主要通风机性能是否匹配，能否满足安全生产实际需要。

（3）井下各用风地点有效风量的验证。

采用矿井内各采区有效风量验证用风地点的供风能力，核查矿井内各用风地点的有效风量是否满足风量需要，井巷中风流速度、温度要符合《煤矿安全规程》规定。

（4）稀释瓦斯能力的验证。

利用矿井瓦斯等级鉴定结果、安全监控系统及瓦斯安全监测仪器仪表检测的结果，验证矿井通风稀释排放瓦斯的能力，各地点瓦斯浓度应符合《煤矿安全规程》的有关规定。

3、矿井通风能力核定结果计算按照以上方法计算的通风能力为矿井初步通风能力，凡不符合《煤矿安全规程》有关规定的，以及有下列情况的，应从矿井通风能力中扣减相应部分的通风能力，扣减后的通风能力为最终矿井核定通风能力。

（1）高瓦斯矿井、有煤与瓦斯突出危险的矿井没有专用回风巷的采区，没有形成全风压通风系统、没有独立完整通风系统的采区的通风能力；采掘工作面通风系统不完善、不合理的，没有形成全风压通风系统的采煤工作面和没有独立完整通风系统的掘进工作面的通风能力，应从矿井通风能力中扣减。

（2）存在不符合有关规定的串联通风、扩散通风、采空区通风的用风地点的通风能力，应从矿井通风能力中扣减。

4、矿井通风能力核定工作要求按照《煤矿安全规程》规定，矿井每年在安排年度采掘作业计划时必须进行一次矿井通风能力核定工作，按矿井实际供风量核定矿井产量，严禁超通风能力生产。

当发生下列情形之一、造成矿井通风能力发生变化的，必须及时重新核定矿井通风能力，并在15日内以文件形式报集团公司，以便上报江苏省经济贸易委员会审批：

（1）通风系统发生变化；

（2）生产工艺发生变化；（3）矿井瓦斯等级发生变化或瓦斯赋存条件发生重大变化；（4）实施改建、扩建、技术改造并经“三同时”验收合格；（5）其他影响到矿井通风能力的重大变化。

五、说明：

1、矿井必须每月按本细则进行风量核算，列出矿井配风计划，做到“以风定产”，并报矿总工程师审核、签字。

2、在计算和考核矿井需要风量时，应扣除矿井实际发生的不违反《煤矿安全规程》串联通风规定的串联通风用风地点的风量。

3、串联通风的采掘工作面、备用工作面和非独立通风的硐室，其实供风量虽不独立计入矿井有效风量，但以上用风地点的需要风量亦须进行理论计算，并保证实供风量要大于需要风量计算值。

4、空气温度的测点：

掘进工作面空气温度的测点应在工作面迎头2m处的回风流中，采煤工作面空气温度的测点应在采煤工作面内输送机道空间中央距工作面回风道口15m处的风流中，机电硐室空气温度的测点应在硐室回风道口的回风流中，串联通风时要分别测定。

一般使用经过校正的最小分度为0.5℃的温度计测定空气温度，测定时间一般在8：

00～16：

00之间进行，在其他班次也要测定，以便掌握空气温度的变化情况。

5、备用工作面是指具备生产条件而没有生产的采煤工作面；如不具备生产条件的，应按巷道供风标准考核。

6、新投产的采掘工作面的风量计算，可参考同一煤层相邻工作面的空气温度、瓦斯绝对涌出量等参数进行计算。

7、巷道中的允许风流速度、有害气体的最高允许浓度必须符合《煤矿安全规程》的有关规定。

8、以采掘工作面瓦斯绝对涌出量和实际供风量为计算参数，核算采煤工作面正常生产条件下的年产量和煤（半煤岩）巷掘进工作面正常掘进条件下的年进尺；

9、矿井安排月度生产计划时，必须根据矿井实际总进风量满足各用风地点需要风量允许布置的采掘工作面数量（采掘比要合理）及其生产能力，确定矿井生产计划，并严格考核，防止集中赶产造成超通风能力生产。

10、采煤工作面实际供风量符合本细则风量计算要求的情况下，若采煤工作面回风隅角出现了CO，矿总工程师应立即组织有关单位进行会诊，制定切实可行的防灭火措施（可适当降低工作面风速），报集团公司备案。

11、采用矿井主要通风机在当前风