煤矿矿井风量计算方法按照MT修改.doc

矿井风量计算细则 根据煤矿安全规程及MT/ T634-2019煤矿矿井风量计算方法制定本细则，本细则适用于公司矿井日常通风管理中的风量分配与调节，以及煤矿的新井设计、生产矿井的改扩建和新采区的作业规程的风量计算。 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。 1、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4m； 2、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。 3、使用煤矿用防爆型柴油动力装置机车运输的矿井，行驶车辆巷道的供风量还应当按同时运行的最多车辆数增加巷道配风量，配风量应不小于4m/minkW。 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 1、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。 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。 5、采掘工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。各矿要对每个采掘工作面按月进行备用风量系数的计算和记录，并存档管理。 四、矿井需风量的计算方法 1、采煤工作面的风量计算 每个采煤工作面实际需要风量，应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量等分别进行计算，然后取其中最大值。 （1）按气象条件计算 Q采＝6070V采S采k采高k采面长 式中 Q采---采煤工作面需要风量，m3/min； V采--采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度从表1 中选取（不小于1 m/s），m/s； S采---采煤工作面的平均面积，按最大和最小控顶断面的平均值计算，m2； k采高---采煤工作面采高调整系数，具体取值见表2； k采面长---采煤工作面长度调整系数，具体取值见表3； 70---有效通风断面系数； 表1 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 26～28 1.8～2.5 28～30 2.5～3.0 表2 k采高采煤工作面采高调整系数 采 高/m ＜ 2.0 2.0～2.5 2.5～5.0及放顶煤面 系数 1.0 1.1 1.2 表3 k采面长采煤工作面长度调整系数 采煤工作面长度/m 长度调整系数 ＜ 150 1.0 150～200 1.1～1.3 200～250 1.3～1.5 ＞250 1.5～1.7 （2）按照瓦斯涌出量计算 Q采125q采k采 式中 q采采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m/min。按本工作面瓦斯涌出量预测报告或参照相邻采煤面、煤层赋存和工艺条件相同的其它采煤面选取；进行瓦斯抽采的工作面，减去瓦斯抽放量后进行计算； k采---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。新井设计、新采区可以参考表4选取 125---按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8％的换算系数。 表4 各种采煤工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数 采煤工作面采煤方法 采煤工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数 综采工作面 1.2～1.6 炮采工作面 1.4～2.0 水采工作面 2.0～3.0 （3）按照二氧化碳涌出量计算 Q采＝67q采k采 式中 q采 ---采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；按本工作面涌出预测报告或参照相邻掘进面、煤层赋存和工艺条件相同的其它掘进面选取； k采---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。无统计值时，最低不小于1.8。 67---按采煤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。 （4）按炸药量计算（非炮采面可不按此计算） a采用一级煤矿许用炸药 Q采≥25A采 b 采用二、三级煤矿许用炸药 Q采≥10A采 式中 A采---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； （5）按回采工作面同时作业人数验算 Q采＞4N采 式中 N采---采煤工作面同时工作的最多人数，人；应按交接班期间人数并考虑1.2备用系数计算。 4---每人需风量，m/min。 （6）按采煤工作面允许风速进行验算 a 验算最小风量 Q采≥600.25S采70 b 验算最大风量 Q采≤604.0S采70 式中 S采---采煤工作面的平均断面积，m2； 70---有效通风断面系数； 0.25---采煤工作面允许的最小风速爆破作业时取0.5，m/s； 4.0---采煤工作面允许的最大风速，m/s； 备用工作面实际需要风量，应满足瓦斯、二氧化碳、气象条件等规定计算的风量，备用工作面风量不得低于采煤面工作面风量的50。 安装工作面、已安装设备的工作面按备用工作面要求配备需风量；已贯通的采煤面但未安装设备时，可按巷道用风量配备，并满足瓦斯和其它有毒有害气体治理需求。 2、掘进工作面需风量计算 掘进工作面需风量计算包括掘进面迎头需风量、局部通风机最低供风量和局部通风机安设地点全风压需风量。 掘进工作面迎头需风量计算应按照瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、同时作业人数、爆破后的有害气体产生量分别进行计算，取最大值为掘进工作面迎头需风量； 根据掘进工作面迎头需风量考虑风筒百米漏风率计算局部通风机最低供风量，选取掘进面局部通风机； 根据所选取的局部通风机实际吸风量，计算出局部通风机安设地点的全风压需风量。 （1）掘进工作面迎头需风量（Q掘）计算 ①按照瓦斯涌出量计算 Q掘125q掘k掘 式中 q掘---掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量， m/min。按本工作面瓦斯涌出量预测报告或参照相邻掘进面、煤层赋存和工艺条件相同的其它掘进面选取；进行瓦斯抽采的工作面，减去瓦斯抽放量后进行计算； k掘---掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，正常生产条件下，连续观测１个月，日最大绝对瓦斯出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值。无统计值时，综掘最低取1.5～2.0，炮掘最低取1.8～2.5。 125---按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过0.8％的换算系数。 ②按照二氧化碳涌出量计算 Q掘67q掘k掘 式中 q掘---掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；按本工作面预测报告或参照相邻掘进面、煤层赋存和工艺条件相同的其它掘进面选取； k掘---掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产条件下，连续观测1 个月，日最大绝对二氧化碳出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；无统计值时不小于1.2。 67----按掘进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。 ③按炸药量计算 a 一级煤矿许用炸药 Q掘≥25A掘 b 二、三级级煤矿许用炸药 Q掘≥10A掘 式中 A掘---掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg。 ④按工作面同时作业人数计算 Q掘≥4N掘 式中 N掘---掘进工作面同时工作的最多人数，人。应取交接班时人数并考虑1.2的系数。 ⑤按工作面风速进行验算 a验算最小风量 岩巷机掘工作面 Q掘≥600.15S掘 半煤岩巷和煤巷机掘工作面 Q掘≥600.25 S掘 炮掘进工作面 Q掘≥600.5 S掘 b 验算最大风量 Q掘≤604.0 S掘 式中 S掘---掘进工作面巷道的净断面积，m2。 根据①④式计算结果，取其中最大值并按公式⑤进行验算，最终确定掘进工作面迎头需风量Q掘。 （2）局部通风机最低供风量（Q供）计算 Q供 KQ掘， 式中 Q供---局部通风机最低供风量 K---掘进工作面风筒漏风系数，有统计资料时按统计资料选取，但不低于1.2。 Q掘---掘进工作面迎头需风量。 根据本式中确定的局部通风机最低供风量，进行掘进面局部通风机选型。 （3）局部通风机安设地点全压需风量（Q全）计算 按掘进工作面选取的局部通风机最大吸风量（Q局）计算掘进工作面局部通风机安设地点的全风压需风量（Q全） Q全＝Q局I＋60VS局 式中 Q全---局部通风机安设地点全压需风量，m3/min； Q局---局部通风机最大吸风量，m/min； V---局部通风机安设地点的巷道最低风速，m/s；风机安设地点为岩巷或采用锚喷、砌碹支护时取0.15 ；安设地点为煤巷或半煤岩巷时取0.25。 I---掘进工作面同时通风的局部通风机台数； S局---局部通风机安设地点到掘进面回风口间的巷道最大断面积，m2。 3、硐室风量计算 （1）各个独立通风硐室的需要风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算。 （2）爆破材料库需要风量计算 Q爆破＝4V爆破/60 式中 Q爆破---井下爆炸材料库需要风量，m/min； V爆破---井下爆炸材料库的体积，m； 4---井下爆炸材料库内空气每小时更换次数。 但大型爆破材料库不应小于100 m/min，中、小型爆破材料库不应小于60 m/min。 （3）充电硐室需要风量计算 Q充电＝200q充电 式中 Q充电---充电硐室需要风量，m/min； q充电---充电硐室在充电时产生的氢气量，m/min； 200---按其回风流中氢气浓度不大于0.5的换算系数。 但充电硐室的供风量不应小于200 m/min。 （4）机电硐室需要风量计算 发热量大的机电硐室，应按照硐室中运行的机电设备发热量进行计算 Q电3600∑Wθ/（ρ1.000660△t） （m/min） 式中 Q电 ---机电硐室的需要风量，m3/min； ∑W ---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），kW； Θ---机电硐室发热系数； Ρ---空气密度，一般取ρ1.20kg/m3； 1.0006---空气的定压比热； Δt---机电硐室的进、回风流的温度差，K。 表5 机电硐室发热系数（θ）表 机电硐室名称 发热系数 空气压缩机房 0.20～0.23 水泵房 0.01～0.03 变电所、绞车房 0.02～0.04 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，应保证机电硐室温度不超过30℃，其他硐室温度不超过26℃。；按经验值确定需要风量时，采区小型机电硐室60～80m3/min。 4、其它巷道风量计算 （1）其他用风巷道的需要风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值。 （2）按瓦斯涌出量计算 Q其它＝133q其它k其它 式中 Q其它---其他用风巷道平均绝对瓦斯涌出量，m3/min； k其它---其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.2～1.3； 133---其他用风巷道中风流瓦斯浓度不超过0.75所换算的常数。 （3）按风速验算 a 一般巷道 Q其它≥600.15 S其它 b架线电机车巷道 Q其它≥601.0 S其它 式中 Q其它---用风巷道实际需要风量，m3/min； S其它---用风巷道净断面积，m2； 0.15---巷道允许的最低风速，m/s； 1.0---架线电机车巷道允许的最低风速，m/s； （4）矿用防爆柴油机车需要风量的验算 Q柴油车＝4N柴油车P柴油车 式中 Q柴油车---该地点矿用防爆柴油机车尾气排放稀释需要的风量，m3/min； N柴油车---该地点矿用防爆柴油机车的台数，台； P柴油车---该地点矿用防爆柴油机车的功率，kW； 矿井使用矿用防爆柴油机车时，应进行风量验算，排出的各种有害气体被巷道风流稀释后，其浓度必须符合煤矿安全规程第一百条的规定。 5、采区需风量计算 采区所需的总风量Q采区是采区内各用风地点需风量之和，并考虑适当的备用系数进行计算 Q采区＝（∑Q采∑Q掘∑Q硐∑Q其它）K采区 式中 Q采区---采区所需总风量，m3／min； ∑Q采---该采区内各采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3／min； ∑Q掘---该采区内各掘进工作面、停掘工作面和独立通风的局部通风地点所需风量之和，m3／min； ∑Q硐---该采区内各硐室（包括采区变电所、充电硐室、爆破材料库或发放硐室、井下固定瓦斯抽采硐室或其它独立通风的机电硐室）所需风量之和，m3／min； ∑Q其它---该采区内其他用风巷道风量之和，m3／min； K采区---包括采区的漏风和配风不均匀等因素的备用风量系数。应从实测中统计求得，一般可取1.1～1.2。 6、矿井总需风量计算 （1）矿井所需总风量Q矿是矿井井下各个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，按下式进行计算 Q矿井＝（∑Q采∑Q掘∑Q硐∑Q其它）K矿井 式中 Q矿井---矿井所需总风量，m3／min； ∑Q采---该矿井内各采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3／min； ∑Q掘---该矿井内各掘进工作面、停掘工作面和独立通风的局部通风地点所需风量之和，m3／min； ∑Q硐---该矿井内各硐室（包括采区变电所、充电硐室、爆破材料库或发放硐室、井下固定瓦斯抽采硐室或其它独立通风的机电硐室）所需风量之和，m3／min； ∑Q其它---该矿井内其他用风巷道风量之和，m3／min； K矿井---包括矿井的漏风和配风不均匀等因素的备用风量系数，通常取值 1.15～1.25。 五、矿井总回风量、主通风机工作风量、有效风量及风量率计算 1、矿井总回风量 Q回 Q进K1K2K3 式中 Q回---矿井总回风量，m3/min； Q进---矿井总进风量，m3/min；Q进＝Q矿井。 K1---井下空气膨胀系数，用下式计算 K1T2P1/T1P2 T1，T2---分别为进风井及回风井的绝对温度，k; P1，P2---分别为进风井及回风井的大气压力，mmHg； K2---地面裂隙及小窑漏风系数，采用实测值。 K3---有害气体的涌出系数，K21C，C为总回风流中有害气体含有率，设计时按0.7计算，生产矿井按实测值计算。 2、主通风机工作风量 Q通Q回K 式中Q通---矿井主通风机工作风量，m3/min； Q回---矿井总回风量，m3/min； K---主通风机的外部漏风系数，装有通风机的井口无提升设备时取1.05，有提升设备时取1.15。 3、矿井有效风量 Q有效＝∑Q采∑Q掘∑Q硐∑Q其它 式中 Q矿井---矿井所需总风量，m3／min； ∑Q采---该矿井内各采煤工作面和备用工作面所需风量之和，m3／min； ∑Q掘---该矿井内各掘进工作面、停掘工作面和独立通风的局部通风地点所需风量之和，m3／min； ∑Q硐---该矿井内各硐室（包括采区变电所、充电硐室、爆破材料库或发放硐室、井下固定瓦斯抽采硐室或其它独立通风的机电硐室）所需风量之和，m3／min； ∑Q其它---该矿井内其他用风巷道风量之和，m3／min； 4、矿井有效风量率 矿井有效风量率是矿井有效风量与矿井总进风量总和之比 XQ有效/Q进100﹪ 式中 X矿井有效风量率； Q效---矿井有效风量，m3/min；Q有效＝∑Q采∑Q掘∑Q硐∑Q其它 Q进---矿井总进风量，m3/min。 5、矿井外部漏风率 矿井外部漏风率是指矿井外部漏风量与各主通风机风量总和之比；各主通风机的外部漏风量应每年测定一次。 W∑Q外/∑Q通100 式中 W---矿井外部漏风率，； ∑Q外---各主通风机风硐和装置漏风量，m3/min； ∑Q通---各主通风机风量的总和，m3/min。 六、风量计算精度要求 1、风量统一以m3/min为单位 2、风量计算值为两位整数时，要求精确到个位数，小数部分四舍五入。 3、风量计算值为三位或三位以上整数时，要求精确到十位数，其个位数四舍五入。