矿井需风量计算及风速验算分配

矿井需风量计算及风速验算分配（一）矿井需风量计算对设计矿井的风量，可按两种情况分别计算：一种是新矿区无邻近矿井通风资料可参考时，矿井需要风量应按设计中井下同时工作的最多人数和按吨煤瓦斯涌出量的不同的吨煤供风量计算，并取其中最大值。在矿井设计中吨煤瓦斯涌出量的计算，根据在地质勘探时测定煤层瓦斯含量，结合矿井地质条件和开采条件计算出吨煤瓦斯涌出量，再计算矿井需风量。另一种是依据邻近生产矿井的有关资料，按生产矿井的风量计算方法进行。其原则是：矿井的供风量应保证符合矿井安全生产的要求，使风流中瓦斯、二氧化碳、氢气和其它有害气体的浓度以及风速、气温等必须符合《规程》有关规定。创造良好的劳动环境，以利于生产的发展。课程设计是在收集实习矿井资料基础上进行的，故可按此种方法计算矿井风量。即按生产矿井实际资料，分别计算设计矿井采煤工作面、掘进工作面、硐室等所需风量，得出全矿井需风量，即“由里往外”计算方法。1、生产工作面、备用工作面每个回采工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。（1）、低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量计算，采用高瓦斯计算公式）确定需要风量，其计算公式为：Q广Qj乂七乂七乂、式中：Qc——采煤工作面需要风量，m3/s；Qjb——不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/s。Q.b——工作面控顶距乂工作面实际采高X70%（工作面有效断面积）X适宜风速（不小于1m/s）；K；——回采工作面采高调整系数（见表5-1）；K：——回采工作面长度调整系数（见表5-2）；K：——回采工作面温度调整系数（见表5-3）。表5-1K——回采工作面采高调整系数采 高 cg r<2.02.0〜2.52.5〜5.0及放顶煤面系数（K采高）1.01.11.5表5-2K——回采工作面长度调整系数回采工作面长度（m）80〜150150〜200>200长度调整系数（K长）1.01.0〜1.31.3〜1.5表5-3K——回采工作面温度与对应风速调整系数—回采工作面空气温度（°C）rW 采煤工作面风速（m/s）配风调整系数K温<180.3〜0.80.9018〜200.8〜1.01.0020〜231.0〜1.51.00〜1.1023〜261.5〜1.81.10〜1.2526〜281.8〜2.51.25〜1.428〜302.5〜3.01.4〜1.6(2)、高瓦斯矿井按照瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算。根据《煤矿安全规程》规定，按回采工作面回风流中瓦斯(或二氧化碳)的浓度不超过1%的要求计算:Q=100xqx%式中：Qc——回采工作面实际需要风量，m3/s；q-—算:Q=100xqx%式中：Qc——回采工作面实际需要风量，m3/s；q-—回采工作面回风巷风流中瓦斯(或二氧化碳)的平均绝对涌出量，m3/s；ckch4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数。(正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值)。工作面布置有专用排瓦斯巷(俗称尾巷且符合《煤矿安全规程》第一百三十七条的规定)的回采工作面风量计算：Q=Q^+Q (m3/s)(m3/s)qQ=如平xK

cp2.5%CH4(m3/s)式中：qCH4p——采煤工作面尾巷的风排瓦斯量，m3/s。其他符号的含义同上。(3)、按工作面温度选择适宜的风速进行计算(见表5-3)Q=匕x5 (m3/s)式中：Vc——采煤工作面风速，m/s；Sc——采煤工作面的平均断面积，m2。(4)、按回采工作面同时作业人数每人供风不小于4m3/min，则八 4NQ= (m3/s)60式中：N——采煤工作面同时工作人数。(5)、炸药量计算需要风量：每千克炸药供风不小25m3/min，则C式中：A——一次爆破炸药最大用量，Kg。(6)、按风速进行验算：25A

~60~(m3/s)0.255<Q<45 (m3/s)式中：S——工作面平均断面积，m2。1Qb弓Qc按二氧化碳涌出量的计算，可参照按瓦斯涌出量的计算方法执行。(7)、备用工作面亦应满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量，且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。2、 掘进工作面所需风量单个掘进工作面的需风量利用第一部分计算结果。掘进工作面所需总风量，应按矿井各个需要独立通风的掘进工作面实际需要风量的总和计算3、 硐室实际需要风量硐室实际需要风量应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和计算，即EQ广Q火+Q/G机+。采硐+。其它mE式中：Q火——火药库实际需要风量，按每小时4次换气量计算，即Q火=4V/60=0.07V(m3/s)；V——井下爆炸材料库的体积，m3,包括联络巷道在内的火药库的空间总体积(m3)，一般按经验值给定风量，大型火药库供风100~150m3/min；中小型火药库供风60~100m3/min；Q充——充电硐室实际需要风量，应按回风流中氢气浓度小于0.5%计算，但不得小于100m3/min，或按经验值给定100〜200m3/min；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，须保证机电硐室温度不超过30^，其它硐室温度不超过26°C。Q加一一大型机电硐室实际需要风量，应按机电设备运转的发热量计算，即机Q= 860叫(1一U) m3s机1.2x0.24x60xAtWi——机电硐室中运转的机电总功率，kW；(1叩i)一一机电硐室的发热系数，应根据实际考查的结果确定，也可取下列数值，空气压缩机房取0.20~0.23；水泵房取0.02〜0.04；860——1kW/h的热当量数，千卡；|Ji 机电设备效率；△t一一机电硐室进回风流的气温差，C；Q采硐一一采区绞车房或变电硐室实际需要风量，按经验供给风量60~80m3/min；Q其它硐一一其它硐室所需风量，根据具体情况供风。4、其它井巷实际需要风量其它井巷实际需要风量，应按矿井各个其它巷道用风量的总和计算：EQ其它=Q其1+Q其2+Q其3+••-+Q其n式中：Q其1、Q其2、Q其3 Q其n——各其它井巷风量，m3/s。按瓦斯涌出量计算：' nQ其i=100qCH4XK其通 3/S)式中：Q其j——第i个其它井巷实际用风量，m3/s；qcH4—第i个其它井巷最大瓦斯绝对涌出量，m3/s；K：通——瓦斯涌出不均衡系数，取1.2~1.3；10——其它井巷中风流瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。按其风速验算：Q其它i>9XS其i"S)架线机车巷中的风速验算：Q其它架线机车>60XS其i式中：S其j——第i个其它井巷断面，m2。5、矿井总风量矿井总风量按下式计算Q广（&广&〃.叫+&J七式中：Qkj 矿井总进风量，m3/s；£Qcj——采煤工作面实际需要风量总和，m3/s；£Q：——掘进工作面实际需要风量总和，m3/s；EQ：——独立通风的硐室实际需要风量总和，m3/s；£Q；——矿井中除采煤、掘进和硐室以外其它井巷需要通风量总和，m3/s；Kj——矿井通风系数（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）宜取1.15〜1.25。对上述Qkj.中各项计算如上所述。（二）风量分配与风速验算当风量分配到各用风地点后，必须结合巷道断面情况进行风速验证，保证各条巷道的风速均在合理范围内。各条井巷的供风量确定后，要按《规程》第101条规定的风速进行验算。需绘制出矿井通风系统图与网络图，计算出每条巷道的通过风量，计算出每条巷道的风速，进行验算，验算结果可填入附表6-1中。如果某条井巷的风速不符合《规程》规定，则必须进行调整，然后将各地点、各巷道的风量、断面、风速列成一览表。附表6-1巷道风速校验表巷道名称断面m2容易时期困难时期允许风速m/s是否满足风量m3/s风速m/s风量m3/s风速m/s最小最大《规程》规定的风速限定值见表6-1所示。表6-1风速限定值井巷名称最低允许风速（m/s）最高允许风速（m/s）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、回风巷道—8架线电机车巷道1.08运输机巷道、采区进、回风巷道0.256米煤工作面，掘进中的煤巷和半煤岩巷0.254掘进中的岩巷0.154其它通风行人巷道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