煤矿矿井通风能力核定模本.docx

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煤矿矿井通风能力核定模本

煤矿矿井通风能力核定

一、通风概况

（一）通风方式、方法

xx矿矿井通风方式为混合式，通风方法为抽出式。

（二）进、回风井筒数量及风量

矿井现有进风井筒3个、回风井筒2个，主井、副井布置在井田中央和布置在井田北端的北副井，作为进风井使用，井田南端浅部露头处的南风井和井田北端深部的北风井作为回风井使用。

（三）矿井需要风量、实际风量、有效风量

目前矿井总进风量19300m3/min，需风量13378m3/min，矿井有效风量16960m3/min。

其中南风井系统进风量9440m3/min，有效风量8146m3/min，需要风量6489m3/min；北风井系统进风量9860m3/min，有效风量8512m3/min，需要风量6889m3/min。

（四）矿井瓦斯等级，瓦斯和二氧化碳的绝对、相对涌出量

xx矿历年矿井瓦斯等级鉴定均被定为低瓦斯矿井。

2008年度矿井瓦斯等级鉴定结果为：

瓦斯和二氧化碳绝对涌出量分别为15.46M3/Min、14.16M3/Min，瓦斯和二氧化碳相对涌出量分别为3.38M3/T、3.10M3/T。

（五）主通风设备及运行参数，风量，风压，通风阻力，等积孔

xx矿南风井安装了两台型号为BDK-8-№28轴流式对旋防爆通风机，配套电机功率2×450KW,一台运转，一台备用。

总排风量10530m3/min，通风阻力3000Pa，等积孔2.85m2。

北风井安装了两台型号为GAF26.6-14-1轴流式对旋防爆通风机，配套电机功率1250KW，一台运转，一台备用。

总排风量10500m3/min，通风阻力3200Pa，等积孔2.52m2。

（六）分区通风情况

xx矿井下实行分区通风，现有四个生产采区，即三2煤-390m水平22采区、三2煤-370m水平21采区和二2煤-550m水平的21、-600m水平东采区，另有三2煤-500m水平掘进准备区和二2煤-700m东掘进准备区、-700至-770m延深开拓区。

三2煤采掘区-500m水平及以上和二2煤-550m水平及以上属于南风井通风系统回风；二2煤-600m水平及以下和三2煤-630m水平属于北风井通风系统回风。

二、计算过程及结果

（一）矿井通风能力核定办法选取

xx矿为低瓦斯矿井，目前年设计生产能力在30万吨/年以上，因此采用由里向外通风能力核定方法。

xx矿现有的通风系统基本能够保证井下各用风地点稳定可靠供风。

矿井需要风量按各采煤、掘进工作面，硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算。

Q矿≥（

Q采+

Q掘+

Q硐+

Q备+

Q其他）×K（m3/min）

式中：

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其他——其他用风巷道实际需风量的总和，m3/min；

K——矿井通风需风系数（抽出式取1.15～1.20，压入式取1.25～1.30）。

xx矿矿井采用抽出式通风，故取K=1.15。

（二）矿井需风量的计算

1、采煤工作面的需风量计算

目前，xx矿井下共有4个采煤工作面，其中炮采面2个（三2煤炮采面1个、二2煤炮采面1个），综采面2个（三2煤综采面1个、二2煤综采面1个）。

现按炮采面、综采面分别进行计算。

（1）三2煤炮采工作面需风量的计算

①按气象条件计算

Q采=60×70%×v×s×K采高×K采面长（m3/min）

式中：

Q采——采煤工作面需要风量，m3/min；

V——采面工作面的风速，按采面工作面进风流的温度从表3中选取，m/s；xx矿采煤工作面进风流温度一般在23～26℃，故取V=1.5。

S——采面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；xx矿三2煤炮采面的最大控顶距为3.6米、最小控顶距为2.4米、工作面实际采高为1.85米，则s=（3.6+2.4）*1.85/2=5.55。

K采高——采煤工作面采高调整系数（见表1，以下类同）。

取K采高=1.0；

K采面长——采煤工作面长度调整系数（见表2，以下类同）。

因xx矿采煤工作面长度一般都在150～180米之间，故取K采面长=1.2；

70%——有效通风断面系数；

60——为单位换算产生的系数。

则Q采=60×70%×v×s×K采高×K采面长

=60×0.7×1.5×5.55×1.0×1.2

=419.58m3/min

表1K采高——采煤工作面采高调整系数

采高（m）

<2.0

2.0～2.5

>2.5及放顶煤面

系数（K采高）

1.0

1.1

1.2

表2K采面长——采煤工作面长度调整系数

采煤工作面长度（m）

长度风量调整系数（K采面长）

<15

0.8

15～80

0.8～0.9

80～120

1.0

120～150

1.1

150～180

1.2

>180

1.3～1.4

表3K温——采煤工作面进风流气温与对应风速

采煤工作面进风流气温（℃）

采煤工作面风速（m/s）

<20

1.0

20～23

1.0～1.5

23～26

1.5～1.8

②按瓦斯涌出量计算

Q采=100×q×k（m3/min）

式中：

q——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算；我矿三2煤炮采面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量一般不超过1m3/min，按q=1.0m3/min计算。

k——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值；我矿一般在1.0～1.2之间，此处取k=1.2计算。

100——按采面工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

则Q采=100×q×k=100×1.0×1.2=120m3/min

③按照二氧化碳涌出量计算

Q采=67×q×k（m3/min）

式中：

q——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；我矿三2煤炮采面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量一般不超过0.5m3/min，按q=0.5m3/min计算。

k——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；我矿一般在1.0～1.1之间，此处取k=1.1计算。

67——按采面工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。

则Q采=67×q×k=67×0.5×1.1=36.85m3/min

④按炸药量计算

a）一级煤矿许用炸药

Q采≥25A（m3/min）

b）二、三级煤矿许用炸药

Q采≥10A（m3/min）

A——采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，Kg；

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。

我矿使用的全部是二、三级煤矿许用炸药；我矿三2煤炮采工作面一次爆破所用的最大炸药量一般不超过15Kg，此处按A=15Kg计算。

则Q采Q采≥10A=10×15=150m3/min

⑤按工作人员数量验算

Q采≥4N（m3/min）

N——采煤工作面同时工作的最多人数，我矿一般都不超过80人，此处按N=80人计算。

则Q采≥4N=4×80=320m3/min

由以上计算可知，三2煤炮采面的需风量应不低于419.58m3/min。

⑥按风速进行验算

a）验算最小风量

Q采≥60×0.25S大（m3/min）

S大=l大×h×70%

b）验算最大风量

Q采≤60×4.0S小（m3/min）

S小=l小×h×70%

式中：

S大——采面工作面最大控顶有效断面积，m2；

l大——采面工作面最大控顶距，m；我矿三2煤炮采面最大控顶距为3.6米。

h——采面工作面实际采高，m；我矿三2煤炮采面实际采高为1.85米。

S小——采面工作面最小控顶有效断面积，m2；

L小——采面工作面最小控顶距，m；我矿三2煤炮采面最小控顶距为2.4米。

0.25——采面工作面允许的最小风速，m/s；

70%——有效通风断面系数；

4.0——采面工作面允许的最大风速，m/s。

则Q采小≥60×0.25S大=60×0.25×l大×h×70%

=60×0.25×3.6×1.85×0.7

=69.93m3/min<419.58m3/min

Q采大≤60×4.0S小=60×4.0×l小×h×70%

=60×4.0×2.4×1.85×0.7

=745.92m3/min>419.58m3/min

经验算，风速符合《煤矿安全规程》的有关规定，因此，三2煤炮采工作面需风量应不低于419.58m3/min，取整数，则Q采=420m3/min。

（2）二2煤炮采工作面需风量的计算

①按气象条件计算

Q采=60×70%×v×s×K采高×K采面长（m3/min）

式中：

Q采——采煤工作面需要风量，m3/min；

V——采面工作面的风速，按采面工作面进风流的温度从表3中选取，m/s；xx矿采煤工作面进风流温度一般在23～26℃，故取V=1.5。

S——采面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；xx矿二2煤炮采面的最大控顶距为3.6米、最小控顶距为2.4米、工作面实际采高为2.8米，则s=（3.6+2.4）*2.8/2=8.4。

K采高——采煤工作面采高调整系数（见表1，以下类同）。

取K采高=1.2；

K采面长——采煤工作面长度调整系数（见表2，以下类同）。

因xx矿采煤工作面长度一般都在150～180米之间，故取K采面长=1.2；

70%——有效通风断面系数；

60——为单位换算产生的系数。

则Q采=60×70%×v×s×K采高×K采面长

=60×0.7×1.5×8.4×1.2×1.2

=762.048m3/min

②按瓦斯涌出量计算

Q采=100×q×k（m3/min）

式中：

q——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算；我矿二2煤炮采面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量一般不超过1.5m3/min，按q=1.5m3/min计算。

k——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值；我矿一般在1.0～1.2之间，此处取k=1.2计算。

100——按采面工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

则Q采=100×q×k=100×1.5×1.2=180m3/min

③按照二氧化碳涌出量计算

Q采=67×q×k（m3/min）

式中：

q——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；我矿二2煤炮采面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量一般不超过0.5m3/min，按q=0.5m3/min计算。

k——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；我矿一般在1.0～1.1之间，此处取k=1.1计算。

67——按采面工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。

则Q采=67×q×k=67×0.5×1.1=36.85m3/min

④按炸药量计算

a）一级煤矿许用炸药

Q采≥25A（m3/min）

b）二、三级煤矿许用炸药

Q采≥10A（m3/min）

A——采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，Kg；

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。

我矿使用的全部是二、三级煤矿许用炸药；我矿二2煤炮采工作面一次爆破所用的最大炸药量一般不超过20Kg，此处按A=20Kg计算。

则Q采Q采≥10A=10×20=200m3/min

⑤按工作人员数量验算

Q采≥4N（m3/min）

N——采煤工作面同时工作的最多人数，我矿一般都不超过80人，此处按N=80人计算。

则Q采≥4N=4×80=320m3/min

由以上计算可知，二2煤炮采面的需风量应不低于762.048m3/min。

⑥按风速进行验算

a）验算最小风量

Q采≥60×0.25S大（m3/min）

S大=l大×h×70%

b）验算最大风量

Q采≤60×4.0S小（m3/min）

S小=l小×h×70%

式中：

S大——采面工作面最大控顶有效断面积，m2；

l大——采面工作面最大控顶距，m；我矿二2煤炮采面最大控顶距为3.6米。

h——采面工作面实际采高，m；我矿二2煤炮采面实际采高为2.8米。

S小——采面工作面最小控顶有效断面积，m2；

L小——采面工作面最小控顶距，m；我矿二2煤炮采面最小控顶距为2.4米。

0.25——采面工作面允许的最小风速，m/s；

70%——有效通风断面系数；

4.0——采面工作面允许的最大风速，m/s。

则Q采小≥60×0.25S大=60×0.25×l大×h×70%

=60×0.25×3.6×2.8×0.7

=105.84m3/min<762.048m3/min

Q采大≤60×4.0S小=60×4.0×l小×h×70%

=60×4.0×2.4×2.8×0.7

=1128.96m3/min>762.048m3/min

经验算，风速符合《煤矿安全规程》的有关规定，因此，二2煤炮采工作面需风量应不低于762.048m3/min，取整数，则Q采=763m3/min。

（3）三2煤综采工作面需风量的计算

①按气象条件计算

Q采=60×70%×v×s×K采高×K采面长（m3/min）

式中：

Q采——采煤工作面需要风量，m3/min；

V——采面工作面的风速，按采面工作面进风流的温度从表3中选取，m/s；xx矿采煤工作面进风流温度一般在23～26℃，故取V=1.5。

S——采面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；xx矿三2煤综采面的最大控顶距为5.24米、最小控顶距为4.64米、工作面实际采高为1.83米，则s=（5.24+4.64）*1.83/2=9.0402。

K采高——采煤工作面采高调整系数（见表1，以下类同）。

取K采高=1.0；

K采面长——采煤工作面长度调整系数（见表2，以下类同）。

因xx矿采煤工作面长度一般都在150～180米之间，故取K采面长=1.2；

70%——有效通风断面系数；

60——为单位换算产生的系数。

则Q采=60×70%×v×s×K采高×K采面长

=60×0.7×1.5×9.0402×1.0×1.2

=683.43912m3/min

②按瓦斯涌出量计算

Q采=100×q×k（m3/min）

式中：

q——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算；我矿三2煤综采面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量一般不超过4m3/min，按q=4m3/min计算。

k——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值；我矿一般在1.0～1.2之间，此处取k=1.2计算。

100——按采面工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

则Q采=100×q×k=100×4×1.2=480m3/min

③按照二氧化碳涌出量计算

Q采=67×q×k（m3/min）

式中：

q——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；我矿三2煤综采面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量一般不超过0.5m3/min，按q=0.5m3/min计算。

k——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；我矿一般在1.0～1.1之间，此处取k=1.1计算。

67——按采面工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。

则Q采=67×q×k=67×0.5×1.1=36.85m3/min

④按工作人员数量验算

Q采≥4N（m3/min）

N——采煤工作面同时工作的最多人数，我矿一般都不超过30人，此处按N=30人计算。

则Q采≥4N=4×30=120m3/min

由以上计算可知，三2煤综采面的需风量应不低于683.43912m3/min。

⑤按风速进行验算

a）验算最小风量

Q采≥60×0.25S大（m3/min）

S大=l大×h×70%

b）验算最大风量

Q采≤60×4.0S小（m3/min）

S小=l小×h×70%

式中：

S大——采面工作面最大控顶有效断面积，m2；

l大——采面工作面最大控顶距，m；我矿三2煤综采面最大控顶距为5.24米。

h——采面工作面实际采高，m；我矿三2煤综采面实际采高为1.83米。

S小——采面工作面最小控顶有效断面积，m2；

L小——采面工作面最小控顶距，m；我矿三2煤综采面最小控顶距为4.64米。

0.25——采面工作面允许的最小风速，m/s；

70%——有效通风断面系数；

4.0——采面工作面允许的最大风速，m/s。

则Q采小≥60×0.25S大=60×0.25×l大×h×70%

=60×0.25×5.24×1.83×0.7

=100.6866m3/min<683.43912m3/min

Q采大≤60×4.0S小=60×4.0×l小×h×70%

=60×4.0×4.64×1.83×0.7

=1426.5216m3/min>683.43912m3/min

经验算，风速符合《煤矿安全规程》的有关规定，因此，三2煤综采工作面需风量应不低于683.43912m3/min，取整数，则Q采=684m3/min。

（4）二2煤综采工作面需风量的计算

①按气象条件计算

Q采=60×70%×v×s×K采高×K采面长（m3/min）

式中：

Q采——采煤工作面需要风量，m3/min；

V——采面工作面的风速，按采面工作面进风流的温度从表3中选取，m/s；xx矿采煤工作面进风流温度一般在23～26℃，故取V=1.5。

S——采面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；xx矿二2煤综采面的最大控顶距为5.0米、最小控顶距为4.4米、工作面实际采高为2.8米，则s=（5.0+4.4）*2.8/2=13.16。

K采高——采煤工作面采高调整系数（见表1，以下类同）。

取K采高=1.2；

K采面长——采煤工作面长度调整系数（见表2，以下类同）。

因xx矿采煤工作面长度一般都在150～180米之间，故取K采面长=1.2；

70%——有效通风断面系数；

60——为单位换算产生的系数。

则Q采=60×70%×v×s×K采高×K采面长

=60×0.7×1.5×13.16×1.2×1.2

=1193.8752m3/min

②按瓦斯涌出量计算

Q采=100×q×k（m3/min）

式中：

q——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

抽放矿井的瓦斯涌出量，应扣除瓦斯抽放量进行计算；我矿二2煤综采面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量一般不超过4m3/min，按q=4m3/min计算。

k——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值；我矿一般在1.0～1.2之间，此处取k=1.2计算。

100——按采面工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

则Q采=100×q×k=100×4×1.2=480m3/min

③按照二氧化碳涌出量计算

Q采=67×q×k（m3/min）

式中：

q——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；我矿二2煤综采面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量一般不超过0.5m3/min，按q=0.5m3/min计算。

k——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；我矿一般在1.0～1.1之间，此处取k=1.1计算。

67——按采面工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。

则Q采=67×q×k=67×0.5×1.1=36.85m3/min

④按工作人员数量验算

Q采≥4N（m3/min）

N——采煤工作面同时工作的最多人数，我矿一般都不超过30人，此处按N=30人计算。

则Q采≥4N=4×30=120m3/min

由以上计算可知，二2煤综采面的需风量应不低于1193.8752m3/min。

⑤按风速进行验算

a）验算最小风量

Q采≥60×0.25S大（m3/min）

S大=l大×h×70%

b）验算最大风量

Q采≤60×4.0S小（m3/min）

S小=l小×h×70%

式中：

S大——采面工作面最大控顶有效断面积，m2；

l大——采面工作面最大控顶距，m；我矿二2煤综采面最大控顶距为5米。

h——采面工作面实际采高，m；我矿二2煤综采面实际采高为2.8米。

S小——采面工作面最小控顶有效断面积，m2；

L小——采面工作面最小控顶距，m；我矿二2煤综采面最小控顶距为4.4米。

0.25——采面工作面允许的最小风速，m/s；

70%——有效通风断面系数；

4.0——采面工作面允许的最大风速，m/s。

则Q采小≥60×0.25S大=60×0.25×l大×h×70%

=60×0.25×5×2.8×0.7

=147m3/min<1193.8752m3/min

Q采大≤60×4.0S小=60×4.0×l小×h×70%

=60×4.0×4.4×2.8×0.7

=2069.76m3/min>1193.8752m3/min

经验算，风速符合《煤矿安全规程》的有关规定，因此，二2煤综采工作面需风量应不低于1193.8752m3/min，取整数，则Q采=1194m3/min。

（5）备用工作面需风量的计算

xx矿目前有4个备用面，其中备用二2煤综采面2个；备用三2煤综采面2个。

xx矿为低瓦斯矿井，瓦斯和二氧化碳涌出量较小，因此，备用面需风量取相应采煤面需风量的50%计算。

①备用二2煤综采面需风量计算

Q备=1194×50%=597m3/min

②备用三2煤综采面需风量计算

Q备=684×50%=342m3/min

③备用二2煤炮采面需风量计算

Q备=420×50%=210m3/min

④备用三2煤炮采面需风量计算

Q备=763×50%=381.5m3/min

由以上计算可知：

Q采=420+763+684+1194=3061m3/min

Q备=342×2＋597×2=1878m3/min

2、掘进工作面需风量的计算

xx矿目前井下共有17个开掘头，其中三2煤煤巷掘进头6个、岩巷掘进头4个；二2煤煤巷掘进头3个、岩巷掘进头4个。

（1）按照瓦斯涌出量计算

Q掘=100×q掘×K掘通（m3/min）

式中：

Q掘——单个掘进工作面需要的风量，m3/min；

q掘——掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

根据新庄煤矿多年掘进经验，xx矿各掘进