一通三防及瓦斯抽采防突基础知识汇总精编版.docx
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一通三防及瓦斯抽采防突基础知识汇总精编版
“一通三防”基础知识及相关公式
第一章通风瓦斯
一、测风计算
1、检验三次测量结果误差是否超过5%
E=（最大读数-最小读数）÷最小读数×100%＜5%
2、计算表风速
V表=（n1+n2+n3）/t
式中：
V表—风表测得表速，r/s
n—风表刻度盘的读数，r/min
t—测风时间，一般60s
3、计算出的V表利用风表校正曲线或校正公式求得真实风速V真
4、为消除人体对风速的影响，应将所测得的平均风速进行校正，校正系数如下：
K=（S－0.4）/S
式中：
S为测风巷道断面积，m2
0.4为测风员人体所占巷道断面面积，m2
5、将真实风速乘以测风校正系数K，即得实际平均风速V均
6、Q=V均S
式中：
Q—所测巷道通风风量，m3/min
S—测风巷道断面面积，m2
V均—巷道实际平均风速，m/min
二、常见巷道断面积计算
1、矩形S=B×hm2
2、梯形S=（B1+B2）/2×hm2
3、圆形S=∏D2/4;S=0.7854D2m2
4、三心拱S=B（0.262B+h）m2
5、半圆形S=∏B2/8+Bh或B（0.39B+h）m2
6、圆弧拱S=B×（0.24B+h）m2
三、矿井等积孔
定义:
假定在一个无限的空间有一薄板（壁）,在薄板（壁）上开一面积为A（m2）的孔,当孔口通过的风量等于矿井风量Q,孔口两侧的静压差等于矿井通风阻力h,则这个孔的面积A称为等积孔。
1、单台主要通风机矿井的等积孔计算公式如下:
m2
式中H-主扇系统的通风阻力,Pa;Q-主扇系统的风量,m3/s.
2、多台主要通风机矿井的等积孔计算公式如下:
A=1.19
/
式中Hi-各台主扇系统的通风阻力,Pa;Qi-各台主扇系统的风量,m3/s。
矿井通风难易程度的分级指标
通风阻力等级
通风难易程度
风阻R∕（N·s2∕m8）
等积孔A∕m2
大阻力矿
困难
＞1.42
＜1
中阻力矿
中等
1.42～0.35
1～2
小阻力矿
容易
＜0.35
＞2
我矿峁上风井等积孔为3.4m2，马庄风井为3.66m2。
四、通风网络中风流流动的三大定律
风流在通风网络中流动时，可以认为是连续的、稳定的流动。
因此，任何通风网络都遵守阻力定律、风量平衡定律和风压平衡定律三个基本定律。
这些规律对于任何形式的网络，无论其中的风路是按需分配还是自然分配，都能适用，故称为普遍规律。
五、通风网络基本形式及其特性
1、串联风路及其特性
两条或两条以上的网络分支彼此首尾顺序相联，中间没有分叉的联接形式称为串联通风网络。
也称“一条龙”通风。
串联风路的总风量与各分支的风量相等。
串联风路的总风压等于各分支风压之和。
串联风路的总风阻等于各分支风阻之和。
串联风路的总等积孔平方的倒数，等于各分支的等积孔平方的倒数之和。
2、并联风路及其特性
两条或两条以上的分支从同一个支点分开，又在另一节点同时汇合的通风网络称为并联通风网络。
并联风路的总风量等于各分支的风量之和。
并联风路的总风压等于任一分支的风压。
并联风路的总风阻平方根的倒数等于并联各分支风阻平方根倒数之和。
并联风路的总等积孔等于各分支等积孔之和。
3、角联风路及其特性
角联网络是指在两条并联网络中间又有一条或一条以上分支与两并联分支相通，不与并联的公共节点相联的网络。
六、风筒百米漏风率计算
P=
×10000
P—风筒百米漏风率;Q吸—局扇风机吸风量；
Q出—局扇风机风筒出风量；L—掘进工作面的风筒长度
风筒百米漏风率符合以下规定（集团公司规定）
通风距离/m
<200
200—500
500—1000
1000—2000
>2000
L100/100%
<15
<10
<3
<2
<1.5
七、瓦斯涌出量计算
1、绝对瓦斯涌出量：
单位时间涌出的瓦斯体积，单位m3/min。
Qg=Q×C（CH4）
式中Qg-绝对瓦斯涌出量，m3/min;Q-风量，m3/min;C（CH4）-风流中的平均瓦斯浓度，%。
2、相对瓦斯涌出量：
平均日产一吨煤同期所涌出的瓦斯量，单位m3/t。
qg=1440×Qg/Td
式中qg-相对瓦斯涌出量，m3/t;Qg-绝对瓦斯涌出量，m3/min;Td-与瓦斯涌出量相应区域的平均日产煤量，t/d。
八、瓦斯修正值计算和二氧化碳测定方法
光学瓦斯测定器是在1个标准大气压（1.01×105Pa）温度20℃的条件下标定刻度的。
当被测地点大气压力超过（1.01×105±100）Pa、温度超过（20±2）℃范围时，应当进行修正。
修正的方法是将已测得的瓦斯或二氧化碳浓度值乘以校正系数K’。
K’=101.325/p·T/293=345.82T/P
式中T—测定地点绝对温度，绝对温度T与摄氏温度t的关系为：
T=t+273
P—测定地点的大气压力，Pa
使用光学瓦斯测定器测定二氧化碳浓度
用光学瓦斯测定器测定二氧化碳浓度时，要首先测出瓦斯浓度，然后去掉二氧化碳吸收管，在测定出瓦斯和二氧化碳混合气体的浓度，后者减去前者，再乘以0.955的校正系数（由于二氧化碳的折射率与瓦斯折射率相差不大，一般测定时，也可不校正）即为所要测定的二氧化碳浓度。
九、矿井瓦斯等级划分和认定
1、矿井瓦斯等级划分为：
（1）煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井（以下简称突出矿井）；
（2）高瓦斯矿井；
（3）瓦斯矿井。
2、同时满足下列条件的矿井为瓦斯矿井：
（1）矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10m3/t；
（2）矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40m3/min；
（3）矿井各掘进工作面绝对瓦斯涌出量均小于或等于3m3/min；
（4）矿井各采煤工作面绝对瓦斯涌出量均小于或等于5m3/min
一的矿井为出形式、。
3、具备下列情形之一的矿井为高瓦斯矿井：
（1）矿井相对瓦斯涌出量大于10m3/t；
（2）矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3/min；
（3）矿井任一掘进工作面绝对瓦斯涌出量大于3m3/min；
（4）矿井任一采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于5m3/min。
4、具备下列情形之一的矿井为突出矿井：
（1）发生过煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出的；
（2）经鉴定具有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出煤（岩）层的；
（3）依照有关规定有按照突出管理的煤层，但在规定期限内未完成突出危险性鉴定的。
十、矿井风量富裕系数相关知识（以我矿为例）
1、风量富裕系数
我矿目前总进风量为16786m3/min，总回风量为17068m3/min，我矿一采区需风量为6342m3/min，三采区需风量为7690m3/min，按照山西焦煤集团矿井通风能力富裕系数不小于1.5要求，一采区需配风量为9513m3/min，三采区需配风量为11535m3/min，现我矿一采区实际配风量为8074m3/min，三采区实际配风量为8712m3/min，一采区实际风量富裕系数为1.27，三采区实际风量富裕系数为1.13。
目前矿井风量情况统计表
采区
需风量
（m3/min）
实际配风量
（m3/min）
应配风量
（m3/min）
备注
一采区
6342
8074
9513
-1439
三采区
7690
8712
11535
-2823
全矿井
14032
16786
21048
-4262
备注：
需风量：
根据矿井采掘工作面、硐室及其他巷道所有用风地点，按照现场条件及相关规定，计算所得需配的风量；
实际配风量：
矿井所有用风地点实际配备风量（此数据能反应实际风量富裕系数,即实际配风量与需配风量的比值）；
应配风量：
根据山西焦煤集团矿井应配风量按需风量1.5富裕系数计算所得（应配风量＝需风量×1.5）。
通风富裕系数：
平衡矿井内部漏风和配风不均匀等因素而采用的系数，高瓦斯矿井k值取1.20。
（根据国家AQ1028-2006标准规定）
2、矿井有效风量率
我矿现有效风量为15257m3/min，总进风量为16801m3/min，有效风量率为90.8%。
（根据省厅安全质量标准化标准规定矿井有效风量率应87%）。
（1）、矿井有效风量：
送到采掘工作面、硐室、和其他用风地点的风量总称。
（2）、矿井有效风量率：
矿井有效风量占矿井总进风量的百分数。
十一、相关通风参数规定值
矿井有害气体最高允许浓度
名称
最高允许浓度（%）
一氧化碳CO
0.0024
氧化氮（换算成二氧化氮NO2）
0.00025
二氧化硫SO2
0.0005
硫化氢H2S
0.00066
氨NH3
0.004
井巷中的允许风流速度
井巷名称
允许风速/（m/s）
最低
最高
无提升设备的风井和风硐
15
专为升降物料的井筒
12
风桥
10
升降人员和物料的井筒
8
主要进、回风巷
8
架线电机车巷道
1.0
8
运输机巷，采区进、回风巷
0.25
6
采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷
0.25
4
掘进中的岩巷
0.15
4
其他通风人行巷道
0.15
注1：
设有梯子间的井筒或修理中的井筒，风速不得超过8m/s；梯子间四周经过封闭后，井筒中的最高允许风速可按表中有关规定执行。
注2：
无瓦斯涌出的架线电机车巷道中的最低风速可低于1.0m/s，但不得低于0.5m/s。
注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后，其最大风速可高于4m/s的规定值，但不得超过5m/s。
注4：
专用排瓦斯巷道的风速不得低于0.5m/s，抽放瓦斯巷道的风速不应低于0.5m/s。
矿井通风阻力要求
矿井通风系统风量
M3/min
系统的通风阻力
Pa
＜3000
＜1500
3000～5000
＜2000
5000～10000
＜2500
10000～20000
＜2940
＞20000
＜3920
第二章抽采、防突方面
一、名词解释
矿井瓦斯涌出量
从煤层和岩层以及采落的煤（岩）体涌入矿井中的气体总量，矿井进行瓦斯抽放时应包括抽放瓦斯量。
绝对瓦斯涌出量
单位时间内从煤层和岩层以及采落的煤（岩）体所涌出的瓦斯量，单位采用m3/min。
相对瓦斯涌出量
平均每产1t煤所涌出的瓦斯量，单位为m3/t。
残存瓦斯量
常压状态下，煤样解吸后残留在煤样中的瓦斯量。
损失瓦斯量
煤样从暴露到开始测定解吸量期间所遗失的瓦斯量。
粉碎前自然解吸瓦斯量
在常压状态下，煤样井下解吸后运送到实验室粉碎前所解吸的瓦斯量。
粉碎前脱气量
在负压状态下，煤样在粉碎前所解吸的瓦斯量。
粉碎后自然解吸瓦斯量
在常压状态下，煤样在粉碎机中粉碎到95%以上煤样粒度小于0.25mm时所解吸的瓦斯量。
粉碎后脱气量
在负压状态下，煤样在粉碎机中粉碎到80%以上煤样粒度小于0.25mm时所解吸的瓦斯量。
常压不可解吸瓦斯量
在常压状态下，粉碎解吸后仍残存在煤样中不可解吸的瓦斯量。
抽采煤量
通过抽采后达标的煤量。
卸压瓦斯抽采
抽采受采动影响和经人为松动卸压煤（岩）层的瓦斯。
强化抽采
针对一些透气性低、采用常规的预抽方式难以奏效的煤层而采取的特殊抽采方式。
矿井瓦斯储量
煤田开采过程中，能够向开采空间排放瓦斯的煤层和岩层中赋存瓦斯的总量。
高位钻孔
指在风巷向开采煤层顶板施工的抽采钻孔（进入裂隙带）。
高抽巷
在开采层顶部处于采动影响形成的裂隙带内掘进的专用抽采瓦斯巷道。
水
升级会员 