大同煤矿集团公司风量计算方法5.doc

大同煤矿集团公司矿井配风风量计算标准（征求意见稿）一、总则1、矿井供风总的原则：既要确保安全生产的需要，又要符合经济合理的要求。2、矿井所需风量的确定，必须符合煤矿安全规程及煤矿井工开采技术条件（AQ 1028-2006）中有关条文的规定，即：(1)氧气含量的规定；(2)瓦斯、二氧化碳、氢气等有害气体安全浓度的规定；(3)井巷风流速度的规定；(4)空气中悬浮粉尘允许浓度的规定；(5)空气温度的规定；(6)每人每分钟供风量不少于4m3 的规定。3、新投产采掘工作面的风量计算，可参考同一煤层相邻工作面的空气温度、瓦斯绝对涌出量等参数进行计算。4、新建、改扩建矿井的风量计算可根据实际情况参照执行。5、特殊地点的供风量（如灾变处理或有害气体异常涌出地点，新技术应用等）由矿（煤业公司）总工程师确定，但不得违反煤矿井工开采技术条件（AQ 1028-2006）及煤矿安全规程的规定。6、矿井进风量必须满足矿井需风量的要求，允许有上下10%的波动。采掘工作面、硐室及其它供风点风量允许在需风量下限10%至上限20%的范围内波动；低于下限或高出上限规定，视为风量不足或供风不经济、风量调配不合理。7、进行矿井或采区（盘区）通风能力核定、通风设计、编制采、掘工作面作业规程时，风量计算参照本标准执行。8、如进行主要通风机选型，需先确定主要通风机风量，在矿井总需风量的基础上加上主要通风机井口和附属装置的外部漏风量，即可得出通过主要通风机的总风量。二、矿井需要风量计算方法矿井需要风量按各采煤工作面、掘进工作面、硐室、备用工作面及其它用风巷道等用风地点分别进行计算，现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。Q矿（Q采Q掘Q硐Q备Q其它）K式中：Q矿矿井需要风量，m3/min；Q采矿井独立通风采煤工作面实际需要风量，m3/min；Q掘矿井独立通风掘进工作面实际需要风量，m3/min；Q硐矿井独立通风硐室实际需要风量，m3/min；Q备矿井独立通风备用工作面实际需要风量，m3/min；Q其它其它用风巷道实际需要风量，m3/min；K矿井通风需风系数，是平衡矿井内部漏风和配风不均匀等因素而采用的系数，抽出式通风矿井取1.151.20，压入式通风矿井取1.251.30。一般情况下，瓦斯矿井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，抽出式取1.15，压入式取1.25；否则抽出式取1.20，压入式取1.30。高瓦斯矿井抽出式取1.20，压入式取1.30。（一）采煤工作面实际需要风量的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规定分别进行计算，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面长式中：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，m/s；S采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，m2；S采=（工作面最大控顶距+工作面最小控顶距）/2工作面实际采高；k采高采煤工作面采高调整系数，具体取值见表2；k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；60 单位换算产生的系数。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）201.020231.01.523261.51.826281.82.528302.53.0表2 k采高采煤工作面采高调整系数采高/m2.02.02.52.5及放顶煤面系数（k采高）1.01.11.2表3 k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（k面长）150.815800.80.9801201.01201501.11501801.21801.31.42、按照瓦斯涌出量计算Q采125q采CH4k采CH4式中：q采CH4采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。采用抽放的工作面，应扣除瓦斯抽放量进行计算；k采CH4采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，综采工作面取2.0,放顶煤工作面取2.5，如果实际测定值大于2.0或2.5时，取实际测定值（实际测定值为正常生产条件下，连续观测1个月，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）；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。3、按照二氧化碳涌出量计算Q采67q采CO2k采CO2式中：q采CO2采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；k采CO2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，但取值不能小于2.5；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、布置有专用排瓦斯巷的采煤工作面实际需要风量计算Q采Q采回Q采专回Q采回125q采k采CH4Q采专回40q专回排k采CH4式中：Q采回采煤工作面回风巷需要风量，m3/min；Q采专回采煤工作面专用排瓦斯巷需要风量，m3/min；q采 采煤工作面回风巷的风排瓦斯量，m3/min；q专回排采煤工作面专用排瓦斯巷的风排瓦斯量，m3/min；40专用排瓦斯巷回风流中的瓦斯浓度不应超过2.5的换算系数。5、按炸药量计算（1）一级煤矿许用炸药Q采25A采（2）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。6、按工作人员数量计算Q采4N采式中：N采 采煤工作面同时工作的最多人数，人；4每人需风量，m3/min。取上述16条件计算的最大值做为采煤工作面的实际需要风量。7、按风速进行验算（1） 验算最小风量Q采600.25S控max（m3/min）S控max =l控maxh采高70%（m2）（2）验算最大风量Q采604.0S控min（m3/min）S控min=l控minh采高70%（m2）（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，验算最大风量 Q采605.0S控min（m3/min）式中：S控max采煤工作面最大控顶有效断面积，m2；l控max采煤工作面最大控顶距, m；h采高采煤工作面实际采高, m；S控min采煤工作面最小控顶有效断面积，m2；l控min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允许的最大风速，m/s。8、备用工作面（从工作面圈出到准备完毕待采）实际需要风量，应满足按瓦斯、二氧化碳、气象条件等规定计算的风量，且最少不应低于同一煤层采煤方式相同的采煤工作面实际需要风量的50。Q备0.5Q采 9、正在撤退的工作面实际需要风量，与正常回采期间相同。10、已撤完设备尚未封闭的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，且最少不应低于该工作面回采期间实际配风量的50。（二）掘进工作面实际需要风量的计算分三步计算：第一步，先按工作面瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、爆破后的有害气体产生量、巷道允许的最低风速分别进行计算，取其中最大值作为掘进工作面风筒末端的实际需要出风量；第二步，选择局部通风机。考虑风筒的漏风因素，确定局部通风机的工作风量（局扇需要吸风量），然后根据局部通风机工作风量（局扇需要吸风量）选择局部通风机；第三步，按选定的局部通风机实际吸风量，考虑其安装地点到回风口间的最低风速，计算每个掘进工作面的全风压实际需要风量。1、按照瓦斯涌出量计算Q掘125q掘CH4k掘CH4式中：Q掘掘进工作面风筒末端的实际需要出风量，m3/min；q掘CH4掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。采用抽放的掘进工作面，应扣除瓦斯抽放量进行计算；k掘CH4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，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日绝对瓦斯涌出量的比值，但取值不能小于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CO2k掘CO2式中：q掘CO2掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；k掘CO2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涌出量和月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值，但取值不能小于2.5；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（1）一级煤矿许用炸药Q掘25A掘（2）二、三级煤矿许用炸药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、按工作人员数量计算Q掘4N掘式中：N掘 掘进工作面同时工作的最多人数，人。5、按巷道允许的最低风速计算无瓦斯涌出的岩巷Q掘600.15S掘有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷Q掘600.25S掘式中：S掘掘进工作面巷道的净断面积，；0.15无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速，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；按上述15条件计算的最大值，作为掘进工作面风筒末端的实际需要出风量Q掘。6、选择局部通风机（1）局部通风机实际需要吸风量计算根据掘进工作面风筒末端的实际需要出风量，考虑风筒的漏风因素，按照风筒百米漏风率实测值计算局部通风机的实际需要吸风量。风筒百米漏风率无实测值时，可参考表4。Q扇需= Q掘/(1-L掘/100) Q扇需局部通风机实际需要吸风量，m3/min；Q掘掘进工作面风筒末端的实际需风量，m3/min； 风筒百米漏风率，%；L掘掘进工作面长度，m。表4 风筒百米漏风率取值表风筒长度（m）1002003004005006007008009001000（%）876.336.2565.835.575.385.335.2风筒长度（m）1200140016001800200022002400260028003000（%）54.864.694.564.44.274.1743.863.67（2）根据局部通风机的实际需要吸风量计算值进行风机选型。7、按选定的局部通风机实测最大吸风量（带变频器时，可按实际吸风量考虑）计算掘进工作面的全风压需要风量Q掘全。无实测数据时，按局部通风机的额定最大吸风量计算。（1）无瓦斯涌出的岩巷Q掘全Q扇测max600.15S（2）有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷Q掘全Q扇测max600.25S式中：Q扇测max局部通风机实测最大吸风量（带变频器时，可按实际吸风量考虑），m3/min；无实测数据时，取额定最大吸风量。0.15无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速，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；S局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，。8、按最大风速进行验算Q掘604.0 S掘式中：S掘掘进工作面巷道的净断面积，。9、停掘供风工作面实际需要风量，与掘进工作面正常掘进期间实际需要风量相同。（三）井下硐室需要风量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。1、爆破材料库需要风量计算Q库4V/60式中：Q库井下爆破材料库需要风量，m3/min；V井下爆破材料库的体积，m3；4井下爆破材料库内空气每小时更换次数。大型爆破材料库不应小于100 m3/min，中、小型爆破材料库不应小于60 m3/min。2、充电硐室需要风量计算Q充200qH2式中：Q充充电硐室需要风量，m3/min；q H2充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min；200按其回风流中氢气浓度不大于0.5的换算系数。充电峒室的供风量不应小于100 m3/min。3、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电式中：Q电机电硐室的需要风量，m3/min；W机电硐室中电动机（或变压器）总功率（按全年中最大值计算），kW；机电硐室发热系数，数值见表5；空气密度，一般取1.20kg/m3；Cp空气的定压比热，一般可取Cp1.0006kJ/（kgK）；t机电硐室的进、回风流的温度差，K。表5 机电硐室发热系数（）表机电硐室名称发热系数空气压缩机房、移动抽采泵站、注氮泵房0.200.23水泵房0.010.03变电所、绞车房0.020.04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；采区小型机电峒室，按经验值确定需要风量或取6080 m3/min；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。（四）其它用风巷道实际需要风量计算其它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。1、按瓦斯涌出量计算Q其它200q其它k其它式中：Q其它其它用风巷道平均绝对瓦斯涌出量，m3/min；k其它其它用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.21.3；200其它用风巷道中风流瓦斯浓度不超过0.5所换算的常数。2、按风速进行验算（1）一般巷道Q一般600.15S一般（2）架线电机车巷道有瓦斯涌出的架线电机车巷道Q架线601.0S架线无瓦斯涌出的架线电机车巷道Q架线600.5S架线式中：Q一般一般用风巷道实际需要风量，m3/min；S一般一般用风巷道净断面积，；Q架线架线电机车用风巷道实际需要风量，m3/min；S架线架线电机车用风巷道净断面积，；0.15一般巷道允许的最低风速，m/s；1.0有瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速，m/s；0.5无瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速，m/s。（五）矿用防爆柴油机车需要风量的验算Q柴油车5.44N柴油车P柴油车k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；K