国泰公司矿井需风量计算方法.doc

灵石国泰能源有限公司 矿井需要风量计算方法 2020年 矿井需要风量计算方法 一、采煤工作面实际需风量计算 （一）采煤工作面 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、炸药用量、工作人员等规定分别进行计算，取其中最大值。 1、按气象条件计算 Qcf6070VcfScfKchKcl 式中Qcf采煤工作面需要风量，m3/min； Vcf采煤工作面的风速，见表1 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 Scf采煤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； Kch采煤工作面采高调整系数，见表2 表2 采煤工作面采高调整系数 采高（m） 2 2～2.5 2.5以上及放顶煤工作面 系数Kch 1.0 1.1 1.2 Kcl采煤工作面长度调整系数，见表3 表3 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（Kri） 15 0.8 15～79 0.8～0.9 80～119 1.0 120～149 1.1 150～179 1.2 180以上 1.3～1.4 70有效通风断面系数； 60单位换算产生的系数。 2、按瓦斯涌出量计算 Qcf100qcgkcg 式中 qcg采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量（引用最新矿井瓦斯等级鉴定结果数据或当发生较大变化时可采用实测值），m3/min； kcg采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，须在正常生产条件下连续观测一个月，日最大和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值；通常机采、综采工作面取1.2～1.6，炮采工作面取1.4～2.0，放顶煤工作面取1.5～2.2；各矿总工程师根据具体情况确定。 100按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1.0的换算系数。 3、按二氧化碳涌出量计算 Qcf67qccKcc 式中 qcc采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量（引用最新矿井瓦斯等级鉴定结果数据或当发生较大变化时可采用实测值），m3/min； Kcc采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，须在正常生产条件下连续观测一个月，日最大和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值；可参考瓦斯涌出不均匀的备用风量系数取值。 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、按一次爆破使用的最大炸药量计算 （1）一级煤矿许用炸药 Qcf≥25Am3/min （2）二、三级煤矿许用炸药 Qcf≥10Am3/min 式中 A炮采工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg 25每kg一级煤矿许用炸药需风量，m3/min； 10每kg二、三级煤矿许用炸药需风量，m3/min； 5、按工作面人员数量计算 Qcf≥4Ncf 式中 Ncf采煤面同时工作的最多人数（按交接班期间最多人数计算）， 表4 采煤工作面单班作业人数 矿井类型 机械化采煤工作面（人） 炮采工作面（人） 检修班 生产班 灾害严重矿井 ≤40 ≤25 ≤25 其他矿井 ≤30 ≤20 ≤25 4每人需要风量，m3/min。 通过上述计算，取最大值Qcfi。 6、按风速进行验算 （1）600.25Scbi≤Qcf≤604Scs Scblcbhcf70 Scslcshcf70 （2）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，验算最大风量Qcfi Qcfi≤605Scs 式中 Qcfi采煤工作面的需要风量，m3/min； Scb采煤工作面最大控顶距有效断面积，m2； lcb采煤工作面最大控顶距，m； hcf采煤工作面实际采高，m； Scs采煤工作面最小控顶距有效断面积，m2； lcs采煤工作面最小控顶距，m； 0.25采煤工作面允许的最小风速，m/s； 70有效通风断面系数； 4.0采煤工作面允许的最大风速，m/s； 5.0采煤工作面允许的最大风速，m/s； 经验算 （1）600.25lcbhcf70≤Qcfi≤604lcshcf70 （2）600.25lcbhcf70≤Qcfi≤605lcshcf70 经风速校验，满足煤矿安全规程要求（否则进行调整，重新进行计算），确定采煤工作面需要风量为Qcfi。 （二）备用工作面 备用工作面实际需要风量Qsci，应满足瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、气象条件、风速等规定计算的风量，且最小不应低于采煤工作面实际需要风量的50。 二、掘进工作面实际需要风量计算 掘进工作面实际需要风量，按瓦斯、二氧化碳涌出量、工作人数、炸药用量以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行计算，然后取其最大值。 1、按瓦斯涌出量计算 Qhf100qhgkhg 式中 qhg掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量（，m3/min； Khg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，连续观测一个月，日最大绝对涌出量与月平均日绝对涌出量的比值；也可参考采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数； 100按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1的换算系数。 2、按二氧化碳涌出量计算 Qhf67qhckhc 式中 qhc掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min； khc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，连续观测一个月，日最大绝对涌出量与月平均日绝对涌出量的比值；也可参考瓦斯涌出不均匀的备用风量系数； 67按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5换算系数。 3、按炸药使用量计算 （1）一级煤矿许用炸药 Qhf≥25Ahfm3/min （2）二、三级煤矿许用炸药 Qhf≥10Ahfm3/min 式中 A掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg 25每kg一级煤矿许用炸药需风量，m3/min； 10每kg二、三级煤矿许用炸药需风量，m3/min； 4、按工作人员数量验算 Qhf≥4Nhf 式中Nhf掘进工作面同时工作最多人数，人，见表5； 表5 掘进工作面单班作业人数 矿井类型 综掘工作面（人） 炮掘工作面（人） 灾害严重矿井 ≤18 ≤15 其他矿井 ≤16 ≤12 经计算，掘进面需风量取最大值Qhfi； 5、局部通风机选型计算 以掘进工作面需要风量、巷道设计最大供风距离和百米漏风率，计算局部通风机需要吸风量。 QFXQhf/1-PL/100） 式中 QFX局部通风机需要的吸风量，m3/min； Qhf掘进工作面需要风量，m3/min； L设计最大风筒长度，m； P风筒百米漏风率，见表6； 表6 局部通风机风筒百米漏风率标准 风筒长度L（m 百米漏风率P ≤200 ≯15 200＜L≤500 ≯10 500＜L≤1000 ≯3 1000＜L＜2000 ≯2 ≧2000 ≯1.5 经计算，确定局部通风机需要的吸风量QFX，m3/min。 根据局部通风机需要的吸风量选取局部通风机型号。 6、按局部通风机实际吸风量计算 （1）无瓦斯涌出的岩巷 QqfQafI600.15Shd （2）有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷 QqfQsfI600.25Shd 式中 Qqf局部通风安装地点前全风压需要风量，m3/min； Qsf局部通风机实际吸风量（实测或取局部通风机额定风量最大值），m3/min； I掘进工作面同时通风的局部通风机台数； 0.25无瓦斯涌出岩巷的允许的最低风速； 0.25有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷允许的最低风速； Shd局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积； 7、按风速进行验算 （1）验算最小风量 a、无瓦斯涌出的岩巷 Qhf≧600.15Shf b、有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷 Qhf≧600.25Shf 式中Shf掘进工作面巷道的最大断面积，m2； （2）验算最大风量 Qhf≤604Shf 式中Shf掘进工作面巷道的最小断面积，m2； 经风速校验，满足煤矿安全规程要求，确定掘进工作面需要风量Qhfi及局部通风机安装地点全风压需要风量Qqfi。 8、掘进工作面总需风量 矿井井下共布置第i个掘进工作面总需风量为ΣQqfi。当局部通风机安装地点的全风压供风为只供给局部通风机（含多台）使用时，取局部通风机全风压需要风量Qqfi；当局部通风机安装地点的全风压供风除为局部通风机（含多台）使用外，还供给其他用风地点使用时，取局部通风机实际吸风量Qsf。 三、硐室需要风量计算 1、充电硐室供风量应不小于100m3/min； 2、机电硐室 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 Qmr（3600∑Wθ）/（ρCp60Δt 式中 Qmr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），kW；/（60Δt θ机电硐室发热系数，见表7； ρ空气密度，取1.2 kg/m3； Cp空气的定压比热，取1.0006kj/kgK； Δt机电硐室进、回风流的温度差，K； 表7 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 0.200.23 水泵房 0.010.03 变电所、绞车房 0.020.04 采区绞车房、变电所、水泵房等独立通风的小型机电硐室应不小于80m3/min。 机电硐室供风量应保证机电硐室稳定不超过30℃，其它硐室不超过26℃。 四、其他用风巷道实际需风量 井下其它用风巷道所需风量，按巷道的最低风速要求进行计算。 1、无瓦斯涌出的岩巷 Qrl≥600.15Src 2、有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷 Qrl≥600.25Src 式中Qrl用风巷道实际需要风量，m3/min； 0.15无瓦斯涌出巷道允许的最低风速，m/s； 0.25有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷和煤巷允许的最低风速，m/s； Src用风巷道净断面积，m2。 3、其它用风巷道用风总和ΣQrli。 五、矿井总需要风量的确定 1、按井下同时工作的最多人数计算矿井总进风量 Qra4NKaq 式中Qra矿井总进风量，m3/min； N井下同时工作的最多人数，见表8； Kaq矿井通风系数，抽出式取1.151.2，压入式取1.251.3。 生产能力K（万t/a） 灾害严重矿井（人） 其他矿井（人） K≤30 ≤100 ≤80 30＜K≤60 ≤200 ≤100 60＜K＜120 ≤300 ≤180 120≤K＜180 ≤400 ≤200 180≤K＜300 ≤600 ≤280 300≤K＜500 ≤800 ≤400 K≥500 ≤850 ≤450 表8 矿井单班作业人数应符合以下规定 2、按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算 Qra≥ΣQcfiΣQsciΣQqfiΣQuriΣQrliKaq 式中Qra矿井需要风量，m3/min； Qcfi第i个采煤工作面实际需要风量，m3/min； Qsci第i个备用工作面实际需要风量，m3/min； Qqfi第i个掘进工作面实际需要风量，m3/min； Quri第i个硐室实际需要风量，m3/min； Qrli第i个其他用风巷道实际需要风量，m3/min； Kaq矿井通风需风系数，抽出式取1.151.2，压入式取1.251.3。 8