潞新办发30号风量细则.docx

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潞新办发30号风量细则

潞新办发〔2015〕30号

关于印发潞新公司矿井风量计算实施细则

（试行）的通知

集团公司所属各矿：

根据《煤矿安全规程》第103条的规定，按照《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028-2006）和《矿井通风能力核定标准》（AQ1056-2008）要求，结合集团公司矿井通风系统现状，特制定《潞新公司矿井风量计算实施细则（试行）》，现予以下发。

请集团公司所属矿井遵照执行，各矿井在执行过程中，可根据本矿井实际情况，提出修改意见。

附件：

潞新公司矿井风量计算细则（试行）

潞安新疆煤化工（集团）有限公司办公室

2015年3月20日

潞安新疆煤化工（集团）有限公司办公室2015年3月20日印发

共印：

汉文20份

附件：

潞新公司矿井风量计算细则（试行）

为合理配备矿井风量，按照《煤矿安全规程》第一百零三条“煤矿企业应根据具体条件制定风量计算方法，至少每5年修订1次的要求，根据《煤矿井工开采通风技术条件》（AQ1028-2006）、《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008），结合我公司的实际情况，特制定《潞新公司矿井风量计算细则（试行）》。

该细则适用于集团公司煤矿的新井设计、生产矿井的改扩建和新采区作业规程的风量计算，以及矿井日常通风管理中的风量分配与调节。

年度矿井通风能力核定时风量计算按《煤矿通风能力核定标准》（AQ1056-2008）和有关规定执行；矿井生产能力核定（综合能力核定）时，由资质单位根据国家有关规定执行。

一、风量计算依据

供给煤矿井下任何用风地点的新鲜风量，必须依照下述各种条件进行计算，并取其最大值，作为该用风地点的供风量。

（一）按该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3。

（二）按该用风地点的风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其他有害气体的浓度，风速以及温度等都符合《煤矿安全规程》的有关各项规定要求，分别计算，取其最大值。

二、风量计算原则

无论矿井或采区的供风量，均按该地区各个实际用风地点，按照风量计算依据，分别计算出各个用风地点（含备用采掘面）的实际最大需风量，从而求出该地区的风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，作为该地区的供风量。

即由采、掘工作面、硐室和其他用风地点计算到各个采区和全矿井总风量。

三、矿井风量计算的基础资料

（一）新井设计、生产矿井的改、扩建和新水平延深时的采、掘工作面、硐室和其他用风地点的配置数量、工程设计、平面布置图和地质说明书。

（二）矿井和采、掘工作面瓦斯涌出量预测资料

瓦斯涌出量可按煤层瓦斯含量预测资料、瓦斯来源和开采条件等因素进行计算；或按矿井实际瓦斯涌出量和瓦斯梯度进行计算。

当设计新井瓦斯资料不足时，也可参照邻近生产矿井的瓦斯资料进行计算。

新井设计和生产矿井的改、扩建及新水平延深时应具有由有资质单位编制的瓦斯预测报告和管理单位的批复意见。

（三）采、掘工作面和通风巷道风流温度预测资料

按矿井当地的气温、地温、井下机械设备等热源、其他热源和岩石的热物理性能，计算井下各通风巷道和采、掘工作面的风流温度。

（四）每个机械硐室的装机容量和运转的电动机总功率、爆破材料库的空间总容积和充电硐室中蓄电池机车同时充电的台数和吨数。

（五）瓦斯涌出不均匀的采掘工作面风量备用系数。

各矿要对每个采掘工作面按月进行风量备用系数的记录和计算，并存档管理。

四、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）

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（抽出式K矿通取1.15～1.2,压入式K矿通取1.25～1.3），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,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。

（一）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=Q基本×K采高×K采面长×K温（m3/min）

式中:

Q采——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。

Q基本＝60×工作面的控顶距（L控顶距）×工作面的实际采高×70%（工作面有效断面）×适宜风速（不小于1ｍ/s），m3/min；

综放工作面L控顶距按如下公式计算：

L控顶距＝（Lmax＋Lmin）/2

Lmax＝L1＋L2＋S移架步距

Lmax—最大控顶距

Lmin—最小控顶距

L1—液压支架的顶梁和前梁长度之和

L2—端面距

S移架步距—移架步距（与采煤机截深相同）

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）

表1K采高——回采工作面采高调整系数

采高

<2.0

2.0～2.5

2.5～5.0及放顶煤面

系数（K采高）

1.0

1.1

1.5

表2K采面长——回采工作面长度调整系数

回采工作面长度（m）

80～150

150～200

>200

长度调整系数（K长）

1.0

1.0～1.3

1.3～1.5

表3K温——回采工作面温度与对应风速调整系数

回采工作面空气温度（℃）

采煤工作面风速（m/s）

配风调整系数K温

<18

0.3～0.8

0.90

18～20

0.8～1.0

1.00

20～23

1.0～1.5

1.00～1.10

23～26

1.5～1.8

1.10～1.25

26～28

1.8～2.5

1.25～1.4

28～30

2.5～3.0

1.4～1.6

2.按照瓦斯（二氧化碳）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（或二氧化碳浓度不超过1.5%）1％的要求计算：

Q采2=100×q采CH4×K采CH4（m3/min）

Q采2=67×q采CO2×K采CO2（m3/min）

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；

q采CO2——采煤工作面回风巷风流中日平均二氧化碳绝对涌出量（正常生产条件下，连续观测1个月，取月平均日二氧化碳绝对涌出量），m3/min；

K采CH4——采煤工作面瓦斯涌出不均衡风量备用系数。

（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）。

通常机采工作面可取K采CH4=1.2～1.6，炮采工作面可取K采CH4=1.2～1.6，其它K采CH4=1～1.4。

K采CO2——采煤工作面二氧化碳涌出不均衡系数。

（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大二氧化碳绝对涌出量与月平均日二氧化碳绝对涌出量的比值）

100——采煤工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。

67——采煤工作面回风流中二氧化碳浓度不超过1.5%所换算的常数。

按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。

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）

式中：

V采3——采煤工作面风速，可按本细则（表3）选取，m/s；S采平均——采煤工作面的平均断面积，m2。

其中S采平均=L控顶距×采高×70﹪

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）

每千克炸药供风量≮25m3/min：

Q采5>25A药（m3/min）

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

式中：

S采平均——采煤工作面的平均断面积，m2。

（二）备用采煤工作面需要风量计算

备用工作面亦应满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量，且最少不得低于同一采煤方式相同的采煤工作面实际需要风量的50%。

Q备≥0.5×Q采

（三）掘进工作面局部通风机处的需要风量

1.掘进工作面的需要风量

每个掘进工作面需要风量，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掘1～Q掘4的最大值作为该掘进工作面需要风量。

（1）按照瓦斯（或二氧化碳）绝对涌出量计算

Q掘1＝100×q掘CH4×K掘CH4（m3/min）

Q掘1＝67×q掘CO2×K掘CO2（m3/min）

式中:

Q掘1——单个掘进工作面需要风量，m3/min；

q掘CH4——掘进工作面回风流中瓦斯绝对涌出量（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；

q掘CO2——掘进工作面回风流中二氧化碳绝对涌出量（正常生产条件下，连续观测1个月，取月平均日二氧化碳绝对涌出量），m3/min；

K掘CH4——掘进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）；一般可取K掘CH4=1.5～2。

K掘CO2——掘进工作面二氧化碳涌出不均衡系数。

（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大二氧化碳绝对涌出量与月平均日二氧化碳绝对涌出量的比值）

100——掘进工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。

67——掘进工作面回风流中二氧化碳浓度不超过1.5%所换算的常数。

（2）按照风速、温度计算

Q掘2＝60×V掘×S掘max×K（m3/min）

式中：

V掘——局部通风机供风巷道内最低允许风速，m/s；

岩巷：

V掘≥0.15m/s，煤巷和半煤岩巷：

V掘≥0.25m/s

S掘max——局部通风机供风巷道的最大净断面积（掘进工作面因出现断层、高冒、地质构造造成巷道断面积增大的除外），m2；

K——局部通风机供风巷道空气温度调整系数（见表4）；

表4K——掘进工作面空气温度调整系数

掘进工作面空气温度温度（℃）

配风调整系数K

<18

0.90

18~20

1.00

20~23

1.00~1.10

23~26

1.10~1.25

26~28

1.25~1.40

28~30

1.40~1.60

（3）按掘进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掘3>4N（m3/min）

每千克炸药供风量≮25m3/min：

Q掘4>25A药（m3/min）

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（m3/min）

煤巷掘进最低风量，Q煤掘>15S掘（m3/min）

岩煤巷道最高风量，Q掘<240S掘（m3/min）

式中：

S掘——掘进工作面的断面积，m2；

（5）按掘进工作面温度和炸药量验算（如表5所示）。

表5掘进工作面温度和炸药量

炸药量／kg

＜5

5~20

＞20

温度／℃

16以下

16~22

23~26

16以下

16~22

23~26

16以下

16~22

23~26

需要风量／m3·min-1

40

50

60

50

60

80

60

80

100

（6）按有害气体的浓度验算。

回风流中瓦斯或二氧化碳浓度不得超过1%；其他有害气体浓度应符合《煤矿安全规程》中的有关规定。

式中：

Q掘——掘进工作面需要风量，m3/min；

p瓦——瓦斯绝对涌出量，m3/min。

2.局部通风机选型

（1）局部通风机工作风量计算

Q扇=Q掘×P（m3/min）

式中：

Q扇——局部通风机工作风量，m3/min；

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：

式中：

L――风筒长度，m；

P100――百米漏风率，%。

表6柔性风筒的百米漏风率

通风距离/m

＜200

200—500

500—1000

1000—2000

＞2000

L100/%

＜15

＜10

＜3

＜2

＜1.5

（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。

Ht＝R总QaQh＋hvo＝RQaQh＋0.811ρQh2/D4

式中：

Ht――通风机全压，Pa；

R总――风筒的总风阻，压入式风筒的总风阻，N﹒s2﹒m-8。

Qh－－风筒出口风量，m3/s

Qa－－通风机的工作风量，m3/s

hvo――风筒出口动压损失

ρ――空气密度，取1.2kg/m3

D――风筒直径，m

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。

R总=R摩+R局=6.48×α×L/D5+0.15R摩

式中：

R摩－－风筒摩擦风阻，N﹒s2﹒m-8；

α――胶质风筒的摩擦阻力系数，N﹒s2﹒m-4；

D――风筒直径，m；

L――风筒总长，m。

表7胶布风筒的摩擦阻力系数

风筒直径/mm

300

400

500

600

700

800

900

1000

a×104/NS2m-4

53

49

45

41

38

32

30

29

表8金属风筒的摩擦阻力系数

风筒直径/mm

200

300

400

500

600

800

a×104/NS2m-4

49

44.1

39.2

34.3

29.4

24.5

JZK系列玻璃钢风筒摩擦阻力系数：

a=19.6×10-4－21.6×10-4（﹒s2﹒m-4）。

（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，以此作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9选取.

表9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-51

5.5

1

225-145

245-1177

JBT-52

11

2

225-145

490-2350

JBT-61

14

1

390-250

343-1569

JBT-62

28

2

390-250

686-3139

DSFA-5

2×5.5

2

230-150

350-2800

DSFA-5.6

2×15

2

395-230

450-4850

FBD5/2×5.5

2×5.5

2

200-140

500-2800

FBD5/2×7.5

2×7.5

2

240-180

700-3200

FBD5.6/2×11

2×11

2

350-240

800-3700

FBD6/2×15

2×15

2

400-300

1500-4400

FBD6/2×22

2×22

2

500-380

1600-5000

FBD6/2×30

2×30

2

600-430

2000-5800

FBD6/2×55

2×55

2

1100-800

3000-5800

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）

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9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。

（四）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）

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，并与潞新公司实际配风情况相比，取其最大值，m3/min。

1.井下不同硐室配风原则

井下爆炸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）

式中：

Q库——井下爆炸材料库需要风量，m3/min；

V——井下爆炸材料库的体积（包括联络巷在内的爆炸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。

（六）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）

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）

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）

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

（一）矿井有效风量计算：

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）。

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

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。

（二）矿井有效风量率计算：

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。

E＝Q有效÷∑Q主通i×100

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。

（三）矿井外部漏风量计算：

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

∑Q外漏＝∑Q主通i－∑Q井i（m3/min）

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。

（四）矿井外部漏风率计算：

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

L＝∑Q外漏÷∑Q主通i×100

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。

（五）矿井内部漏风量计算：

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。

Q内漏＝Q实进－Q有效（m3/min）

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。

（六）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。