1煤矿矿井风量计算办法.docx

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1煤矿矿井风量计算办法

**县**煤矿

矿井风量计算办法

　　　　　编制单位：

通风科

　　　　　编　　制：

　　　　　审　　查：

　　　　　通风副总：

　　　　　总工程师：

二〇二〇年八月一五日

**县**煤矿风量计算办法

为使煤矿通风技术部门合理计算风量，确保矿井通风可靠、风量充足，根据《煤矿安全规程》规定：

“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”的要求及新版《煤矿矿井风风量计算方法》相关规范要求，结合煤矿实际，重新制定**煤矿风量计算办法，本办法适用于矿井总风量计算、采掘工作面及硐室等用风量计算。

一、计算依据

1.《煤矿安全规程》（2016版）

2.《煤矿矿井风风量计算方法》（MT/T634-2019）

二、风量计算原则

矿井或采区的供风量，均按矿井或采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的实际最大需风量，从而求出矿井或采区的风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，作为矿井或采区的供风量。

即“由里往外”的计算原则，由采掘工作面、硐室和其他用风地点计算出各个采区需风量，最后计算出全矿井总风量。

三、矿井风量计算的基础资料

1.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。

2.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。

3.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。

4.每个机电硐室的装机容量和运转的电动机总功率。

四、矿井需风量计算方法

（一）采煤工作面需风量

每个采煤工作面实际需要风量，应按瓦斯涌出量、工作面气象条件、风速个人数等规定分别进行计算，取其中最大值。

1.按照瓦斯涌出量计算

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，按照下式计算：

式中

——采煤工作面需风量。

——工作面绝对瓦斯涌出量m3/min；（可根据该采煤工作面的煤层埋藏条件、地质条件、开采方法、顶板管理、瓦斯含量、瓦斯来源等因素进行计算，也可按条件相似的工作面推算或按实际涌出量计算。

）

——采煤工作面因瓦斯涌出量不均匀的备用风量系数。

它是该采煤工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比。

应在工作面正常生产条件下，连续观测1个月，取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。

表1采煤工作面瓦斯涌出量不均匀的备用风量系数

采煤方法

综采

炮采

水采

风量系数

1.2～1.6

1.4～2.0

2.0～3.0

当采煤工作面有其它有害气体涌出时，也应按照有害其它涌出量和不均匀系数，使其稀释到《煤矿安全规程》规定的最高允许浓度计算。

2.按气象条件计算

式中：

——采煤工作面的风速m/s。

工作面空气温度按表2取值；

——回采工作面平均有效断面m²。

按最大和最小控顶有效断面的平均值计算；

——采煤工作面采高调整系数，按表3取值；

——采煤工作面长度调整系数，按表4取值；

70%——采煤工作面有效通风断面系数；

60——为单位换算产生的系数。

表2采煤工作面空气温度与风速对应表

温度（℃）

<20

20～23

23～26

26～28

28～30

风速m/s

1.0

1.0～1.5

1.5～1.8

1.8～2.5

2.5～3.0

表3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（Kch）

1.0

1.1

1.2

表4采煤工作面长度调整系数

采煤工作面长度/m

<150

150～200

200～250

长度风量调整系数Kc1

1.0

1.0～1.3

1.3～1.5

3.按照工作面人员数量计算

式中：

4——每人每分钟应供给的最低风量，4m3/min;

——按采煤工作面维修班同时工作的最多人数。

4.按风速验算

根据计算结果，取其最大值确定采煤工作面实际需要风量，按回采工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进行验算：

⑴按最小风速验算

Qfi≥60×0.7×0.25×Lcbi×Hcfi

（2）按最大风速验算

Qfi≤60×0.7×4×Lcsi×Hcfi

式中：

Lcbi——采煤工作面最大控顶距m；

Hcfi——采煤工作面实际采高m；

Lcsi——采煤工作面最小控顶距m；

0.25——采煤工作面允许的最低风速，m/s；

0.7——有效通风断面系数，m/s；

4——采煤工作面允许的最大风速，m/s

5.备用工作面风量不低于正常采煤工作面计算风量的50%，且满足稀释瓦斯、其它有毒有害气体和风速等符合《煤矿安全规程》规定。

（二）掘进工作面需风量

煤巷、半煤岩巷、岩巷按照第“4”条计算、按照“5”条条验算。

1.按照瓦斯涌出量计算

式中：

—掘进工作面需风量，单位为立方米每分钟（m3/min）；

—掘进工作面绝对瓦斯涌出量m3/min；按照工作面煤层的地质条件、瓦斯含量和掘进方法等因素进行计算。

也可按照条件相似的掘进工作面瓦斯涌出量进行计算。

——掘进工作面因瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。

综掘工作面取

=1.5～2.0。

炮掘工作面取

=1.8～2.5。

2.按炸药消耗量计算

=10A

式中：

—采用压入式通风时稀释排除巷道炮烟所需风量，m3；

A—掘进最大炸药消耗量kg；

10—每千克（二、三级）炸药爆炸不低于10m3/min的配风量。

3.按工作面交接班的最多人数计算

=4NK

式中：

——掘进工作面按人数计算所需要的风量，m3/min；

4——每人每分钟需要的标准风量，4m3/人； 

N——掘进工作面同时工作的最多人数人；

K——备用系数；取1.25。

4.取上述计算最大值来确定局部通风机的型号选型和台数，考虑局部通风机安装地点至掘进工作面回风口之间巷道的最低风速要求，按局部通风机是实际吸风量计算掘进工作面的需风量。

⑴无瓦斯涌出的岩巷按照下式计算：

=

×I＋60×0.15

⑵有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷、煤巷按照下式计算：

=

×I＋60×0.25

式中：

——单台局部通风机实际吸风量m3/min；

——掘进工作面同时通风的局部通风机台数；

0.15——无瓦斯涌出的岩巷的允许最低风速s/m；

0.25——有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷、煤巷的允许最低风速s/m；

——局部通风机安装地点到回风口的巷道最大断面积m2。

5.掘进工作面风速验算

⑴验算最小风量

无瓦斯涌出的岩巷按照下式计算：

≥60×0.15S

有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷、煤巷按照下式计算：

≥60×0.25S

⑵验算最大风量

≤60×4S

式中：

——单台局部通风机实际吸风量m3/min；

S

——局部通风机安装地点到回风口的巷道最大断面积m2。

（三）独立硐室需风量

1.各个独立通风硐室的需风量，根据不同硐室的类型分别计算。

2.机电硐室：

应根据硐室内设备降温需要进行配风，风量按照瓦斯不超过0.5%、温度不超过30ºC。

小型机电硐室按经验值确定风量或取60m3/min～80m3/min。

发热量大的机电硐室，按照计算硐室内设备的发热量计算：

——第i个机电硐室的需风量，单位为立方米每分钟（m3/min）;

——机电硐室中运转的电动机（或变压器）总功率（按全年中最大值计算），单位为千瓦（kW）;

——机电硐室的发热系数，可根据实际考察由机电硐室内机械设备运转时的实际热量转换为相当于电气设备容量作无用功的系数确定，也可按表5选取；

一空气密度，单位为千克每立方米（kg/m3）,一般取p=1.2;

－空气的定压比热，单位为千焦每千克开尔文一般取C=1.0006;

－机电硐室进、回风流的温度差，K。

表5机电硐室发热系数

表

机电硐室名称

空气压缩机房

水泵房

变电所、绞车房

发热系数

0.20～0.23

0.01～0.03

0.02～0.04

3.其它硐室：

其它独立通风硐室是需风量可取取60m3/min～80m3/min，或按照经验值选取。

（四）其它巷道需风量

其他用风巷道指矿井采掘工作面、独立通风硐室之外，应配备一定风量才能满足安全生产需要的巷道，一般设置有调节风量设施。

其他用风巷道的需风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值。

1.按瓦斯涌出量计算：

式中：

—第i个其他用风巷道需风，单位为立方米每分钟（m3/min）；

—第i个其他用风巷道的平均瓦斯绝对涌出量，单位为立方米每分钟（m3/min）。

—第i个其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，一般可取1.2～1.3。

2.按风速验算：

⑴一般巷道风量验算：

≥60×0.15S

式中：

S

——第i个其他用风巷道净断面积，单位为平方米（㎡）。

（五）矿井总需风量

矿井所需风量是矿井井下各个地点用风地点需风量之和，并考虑漏风和配风不均匀等的备用风量系数，按照下式计算：

Q矿=（∑ｑ采+∑ｑ备+∑ｑ掘+∑Q其+∑Q硐）K

Q矿——矿井总需风量，m3/min；

式中：

q采－采煤工作面实际需风量之和，m3/min；

q备－备采面按正常生产工作面需风量50%，m3/min；

q掘－掘进工作面实际用风量之和，m3/min；

∑Q其－其它巷道实际用风量之和，m3/min；

∑Q硐－各硐室实际用风量之和，m3/min；

K－矿井通风系数，包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素，（抽出式K取1.15～1.2）

五、矿井有效风量计算

（一）矿井有效风量

Q有效=∑ｑ采测+∑ｑ备测+∑ｑ掘测+∑Q其测+∑Q硐测

式中：

Q有效——矿井有效风量，m3/min；

q采测－采煤工作面实测风量之和，m3/min；

q备测－备采工作面实测风量之和，m3/min；

q掘测－掘进工作面实测风量之和，m3/min；

∑Q其测－其它巷道实测风量之和，m3/min；

∑Q硐测－各硐室实测风量之和，m3/min；

（二）矿井有效风量率

C=Q有效÷Q实测×100%

式中：

C——矿井有效风量率，%；

Q机测——主要通风机的实测风量，m3/min。

六、矿井外部漏风率计算

（一）矿井外部漏风量

Q外漏=Q机测－Q实测

式中：

Q外漏——矿井外部漏风量，m3/min；

Q机测——主要通风机的实测风量，m3/min。

Q实测——回（或进）风井的实测风量，m3/min。

（二）矿井外部漏率

L=Q外漏÷Q机测×100%

式中：

L——矿井外部漏风率，%；

Q外漏——矿井外部漏风量，m3/min；

Q机测——主要通风机的实测风量，m3/min。

七、其它要求

1.矿井风量计算方法由矿通风科、生产技术科执行，作为通风设计、通风能力核定、编制规程措施的风量计算依据

2.按实际需要计算风量时，应当避免备用风量过大或者过小。

风量计算方法至少每5年修订1次。

3.矿井每年安排采掘作业计划时必须核定矿井生产和通风能力，必须按实际供风量核定矿井产量，严禁超通风能力生产。

4.矿井必须建立测风制度，每10天至少进行1次全面测风。

对采掘工作面和其他用风地点，应当根据实际需要随时测风，每次测风结果应当记录并写在测风地点的记录牌上。

应当根据测风结果采取措施，进行风量调节。

5.矿井必须有足够数量的通风安全检测仪表。

仪表必须由具备相应资质的检验单位进行检验。

6.矿井必须有完整的独立通风系统。

改变全矿井通风系统时，必须编制通风设计及安全措施，由企业技术负责人审批。

**县**煤矿

2020年3月