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礦務集團有限公司礦井風量計算細則
某某礦務集團有限公司礦井風量計算細則(試行)
一、礦井供風原則
1、礦井供風總的原則是，既要能確保礦井安全生產的需要，又要符合經濟要求。
2、礦井所需風量的確定，必須符合安監(jiān)總煤礦字〔2005〕42 號“ 關于印發(fā)《煤礦通風能力核定辦法(試行)》的通知”及《煤礦安全規(guī)程》中有關條文的規(guī)定，即：
(1)氧氣含量的規(guī)定;
(2)沼氣、二氧化碳、氫氣等有害氣體安全濃度的規(guī)定;
(3)井巷風流速度的規(guī)定;
(4)空氣中懸浮粉塵允許濃度的規(guī)定;
(5)空氣溫度的規(guī)定；
(6)每人每分鐘供風量不少于4m3 的規(guī)定。
二、礦井需要總進風量計算
礦井需要總進風量按各采煤工作面、掘進工作面、硐室、備用工作面及其它巷道等用風地點實際需要風量分別進行計算。
Q 礦=（∑Q 采+∑Q 掘全+∑Q 硐+∑Q 備＋∑Q 其它）×K 礦通（m3/min） （1－1）式中：Q 礦——礦井需要總進風量，m3/min；
∑Q 采——礦井獨立通風采煤工作面需要風量之和，m3/min；
∑Q 掘全——礦井獨立通風掘進工作面局部通風機安裝處全風壓需要風量之和，m3/min；
∑Q 硐——礦井獨立通風硐室需要風量之和，m3/min；
∑Q 備——礦井獨立通風備用工作面需要風量之和，m3/min；
∑Q 其它——礦井除了采、掘、硐室和備用工作面以外的其它用風巷道需要風量之和，m3/min；
K 礦通——礦井通風系數，包括礦井內部漏風和配風不均衡等因素，一般可取K 礦通=1.15～1.2,低瓦斯礦井(有高瓦斯地區(qū)的礦井除外)獨立供風采掘工作面數量少于12 個且最大通風流程小于10000m 時，取K 礦通=1.15，否則，取K 礦通=1.2。
1、采煤工作面需要風量計算
每個采煤工作面需要風量，應按瓦斯、二氧化碳絕對涌出量和爆破后有害氣體產生量以及工作面氣溫、風速和人數等規(guī)定分別進行計算，然后取Q 采1～Q 采5的最大值作為該采煤工作面需要風量。
(1)采煤工作面按氣象條件確定需要風量，其計算公式為：
Q 采1=Q 基本×K 采高×K 采面長×K 溫（m3/min） （2－1）
式中: Q 采1——采煤工作面需要風量，m3/min；
Q 基本——不同采煤方式工作面所需的基本風量，m3/min。
K 采高——采煤工作面采高調整系數（見表1）；
K 采面長——采煤工作面傾斜長度調整系數（見表2）；
K 溫——采煤工作面溫度與對應風速調整系數（見表3）。
Q 基本=60×V 采1×S 采max×70% （m3/min） （2－2）
式中：V 采1——采煤工作面適宜風速，取V 采1≥1m/s；
S 采max——采煤工作面最大控頂距時凈斷面積，m2。
S 采max=采煤工作面最大控頂距×工作面實際采高－輸送機、支架(支柱)、梁子等所占的面積(m2) （2－3）
表1 K 采高——采煤工作面采高調整系數采高(m) <2.0 2.0～2.5 ≥2.5 及放頂煤工作面系數(K 采高) 1.0 1.1 1.5表2 K 采面長——采煤工作面傾斜長度調整系數采煤工作面傾斜長度(m) ＜150 150～200 ＞200
調整系數(K 長) 1.0 1.0～1.3 1.3～1.5表3 K 溫——采煤工作面溫度與對應風速調整系數采煤工作面空氣溫度（℃） 采煤工作面風速（m/s） 配風調整系數K 溫
<18 0.3～0.8 0.90
18～20 0.8～1.0 1.00
20～23 1.0～1.5 1.00～1.10
23～26 1.5～1.8 1.10～1.25
26～28 1.8～2.5 1.25～1.4
28～30 2.5～3.0 1.4～1.6
(2)按照瓦斯絕對涌出量計算需要風量
根據《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，按采煤工作面回風流中瓦斯?jié)舛炔怀^1％的要求計算：
Q 采2=100×q 采CH4×K 采CH4 （m3/min） （2－4）
式中：Q 采2——采煤工作面實際需要風量，m3/min；
q 采CH4——采煤工作面回風巷風流中日平均瓦斯絕對涌出量（正常生產條件下，連續(xù)觀測1 個月，取月平均日瓦斯絕對涌出量），m3/min；K 采CH4——采煤工作面瓦斯涌出不均衡系數。（正常生產條件下，連續(xù)觀測1個月，日最大瓦斯絕對涌出量與月平均日瓦斯絕對涌出量的比值）。
100——采煤工作面回風流中瓦斯?jié)舛炔怀^1%所換算的常數。按二氧化碳或其它有害氣體的絕對涌出量計算需要風量，根據《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，按采煤工作面回風流中不同有害氣體的允許濃度并參照按瓦斯絕對涌出量的計算方法執(zhí)行。
布置有專用排放瓦斯巷（俗稱尾巷,且符合《煤礦安全規(guī)程》第一百三十七條的規(guī)定）的采煤工作面需要風量計算:
Q 采2=Q 采回+Q 采尾（m3/min） （2－5）
Q 采回=100×q 采CH4×K 采CH4 （m3/min） （2－6）
Q 采尾= qCH4 尾×K 采CH4÷2.5% （m3/min） （2－7）
式中：qCH4 尾——采煤工作面尾巷的風排瓦斯量，m3/min；
其他符號的含義同上。
(3)按采煤工作面溫度選擇適宜的風速計算需要風量:
Q 采3 =60×V 采3×S 采平均（m3/min） （2－8）
式中：V 采3——采煤工作面風速，可按本細則第四項第2 小項有關要求選�。ㄒ姳�3），m/s；
S 采平均——采煤工作面最大和最小控頂距凈斷面積的平均值，m2。
(4)按采煤工作面同時作業(yè)人數和炸藥量計算需要風量：
每人供風量≮4m3/min：
Q 采4>4N （m3/min） （2－9）
每千克炸藥供風量≮25m3/min：
Q 采5>25A 藥（m3/min） （2－10）
式中：N——工作面最多人數；
A 藥——一次爆破炸藥最大用量，Kg。
(5)按采煤工作面風速進行驗算：
15S 采平均<Q 采<240S 采平均（m3/min） （2－11）
式中：S 采平均——采煤工作面最大和最小控頂凈斷面積的平均值，m2。
采煤工作面采空區(qū)頂板懸頂時，必須采取加大風量及控制風流防止向采空區(qū)擴散的措施，確保采煤工作面控頂區(qū)域內最低風速不得小于0.5 m/s，有害氣體濃度符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。
2、備用采煤工作面需要風量計算
備用工作面亦應滿足按瓦斯、二氧化碳、氣溫等規(guī)定計算的風量，且最少不得低于同一采煤方式相同的采煤工作面實際需要風量的50%。
Q 備≥0.5×Q 采（2－12）
3、掘進工作面局部通風機處的需要風量
（1）掘進工作面的需要風量
每個掘進工作面需要風量，應按瓦斯、二氧化碳絕對涌出量和爆破后有害氣體產生量以及工作面氣溫、風速和人數等規(guī)定分別進行計算，然后取Q 掘1～Q 掘4的最大值作為該掘進工作面需要風量。
①按照瓦斯絕對涌出量計算：
Q 掘1＝100×q 掘×K 掘（m3/min） （3－1）
式中:Q 掘——單個掘進工作面需要風量，m3/min；
q 掘——掘進工作面回風流中瓦斯絕對涌出量（正常生產條件下，連續(xù)觀測1個月，取月平均日瓦斯絕對涌出量），m3/min；
K 掘——掘進工作面瓦斯涌出不均衡系數。（正常生產條件下，連續(xù)觀測1 個月，日最大瓦斯絕對涌出量與月平均日瓦斯絕對涌出量的比值）；100——掘進工作面回風流中瓦斯?jié)舛炔怀^1%所換算的常數。按二氧化碳絕對涌出量計算需要風量時，可參照瓦斯絕對涌出量計算方法進行。
②按照風速、溫度計算掘進工作面需要風量
Q 掘2＝60×V 掘×S 掘max×K 溫m3/min （3－2）
式中：V 掘——局部通風機供風巷道內最低允許風速，m/s；
巖巷V 掘≥0.15m/s，煤巷和半煤巖巷V 掘≥0.25m/s；
S 掘max——局部通風機供風巷道的最大凈斷面積(掘進工作面因出現(xiàn)斷層、高冒、地質構造造成巷道斷面積增大的除外)，m2；
K 溫——局部通風機供風巷道空氣溫度調整系數，可按本細則第四項第2 小項有關要求選�。ㄒ姳�4）；
表4 K 溫——掘進工作面空氣溫度調整系數
掘進工作面空氣溫度（℃） 配風調整系數K 溫
18～20 1.00
20～23 1.00～1.10
23～26 1.10～1.25
26～28 1.25～1.4
28～30 1.4～1.6
③按掘進工作面同時作業(yè)人數和炸藥量計算需要風量:
每人供風量≮4m3/min：
Q 掘3>4N （m3/min） （3－3）
每千克炸藥供風量≮25m3/min：
Q 掘4>25A 藥（m3/min） （3－4）
式中：N——掘進工作面最多人數；
A 藥——一次爆破炸藥最大用量，Kg。
④按風速進行驗算:
巖巷掘進最低風量， Q 巖掘>9S 掘max （ m3/min）
煤巷掘進最低風量， Q 煤掘>15S 掘max （m3/min）
巖煤巷道最高風量， Q 掘<240S 掘min （m3/min）
式中：S 掘max——局部通風機供風巷道的最大凈斷面積，m2；
S 掘min——局部通風機供風巷道的最小凈斷面積，m2。
（2）局部通風機選型
①局部通風機工作風量計算
Q 扇= Q 掘×P m3/min （3－5）
式中：Q 扇——局部通風機工作風量，m3/min；如有實測百米漏風率P100，可按公式（3－6）計算，當無實測資料時，應按公式（3－5）計算。Q 扇= Q 掘/（1- L× P100/100） （3－6）
L——風筒長度，m；
P——局部通風機供風巷道風筒漏風系數，柔性風筒應按下式計算：
P=1/（1-nL 接）， （3－7）
n——風筒接頭數；
L 接——一個接頭漏風率，反壓邊連接時，L 接=0.002。
②局部通風機工作風壓計算
根據掘進工作面設計長度、局部通風機需要工作風量、掘進工作面需要風量、風筒風阻，計算掘進工作面局部通風機工作風壓值：
hft =Rp*Q 扇*Q 掘Pa （3－8）
式中：Rp——壓入式風筒的總風阻，N.S2/m8 ；風筒風阻是由摩擦風阻、局部風阻組成，其大小取決于風筒的直徑、接頭方式、風筒總長度、風壓、單節(jié)風筒長度、風筒的材質等，如有實測百米風阻值R100，可按公式（3－9）計算，當無實測資料時，應按公式（3－10）計算。
hft——壓入式局部通風機全風壓，Pa；
Rp＝R100×（L/100）， （3－9）
Rp＝6.5α×L/（d5）+（n×ζj0+∑ζbei＋ζin）×［ρ/（2s2）］ （3－10）
α——風筒摩擦阻力系數（無實測資料時可參用表5），N.S2/m4；
L——風筒長度，m；
d——風筒直徑，m；
ρ——空氣密度，kg/m3；
s——風筒斷面積，m2；
n——風筒接頭個數；
ζj0——風筒接頭局部阻力系數（無實測資料時可參用表5）；
ζbei——風筒拐彎局部阻力系數（無實測資料時可參用表6）；
ζin——風筒入口局部阻力系數，當入口處完全修圓時，取ζin ＝0.1；
不加修圓的直角入口時，取ζin＝0.5～0.6。表5 膠質風筒α、ζj0 選用范圍參考表風筒直徑（mm）
摩擦阻力系數α
（N.S2/m4） 接頭局部阻力系數ζj0 備注
300 0.0053
400 0.0049
0.15
500 0.0045
600 0.0041
0.15～0.13
700 0.0038
800 0.0032
1000 0.0029
0.13～0.09
接頭為插接、反邊接頭
表6 膠質風筒拐彎局部阻力系數參考表拐彎角度20° 40° 60° 80° 90° 100°ζbei 0.18 0.4 0.62 1.0 1.25 1.55
③選擇合適局部通風機
根據工作風壓、風量和局部通風機的性能曲線，選擇合適的局部通風機。
④根據所選用局部通風機型號，確定局部通風機的工作風量。
局部通風機的工作風量范圍應以該局部通風機出廠說明書中提供的有效風量范圍為準，各礦必須保存好局部通風機出廠說明書，以此為礦井配風計算和局部通風機選型的憑證，無此資料時，可參考表7 選取。
表7 部分局部通風機選型表
型號功率（KW） 級數建議Q 扇（m3/min） 風壓Pa 備注
JBT-51 5.5 1 225-145 245-1177
JBT-52 11 2 225-145 490-2350
JBT-61 14 1 390-250 343-1569
JBT-62 28 2 390-250 686-3139
DSFA-5 2×5.5 2 230-150 350-2800
DSFA-5.6 2×15 2 395-230 450-4850
FBD5/2×5.5 2×5.5 2 200-140 500-2800
FBD5/2×7.5 2×7.5 2 240-180 700-3200
FBD5.6/2×11 2×11 2 350-240 800-3700
FBD6/2×15 2×15 2 400-300 1500-4400
FBD6/2×22 2×22 2 500-380 1600-5000
FBD6/2×30 2×30 2 600-430 2000-5800
FBD6/2×55 2×55 2 1100-800 3000-5800
（3）局部通風機安裝處巷道全風壓供風量的計算:
Q 掘全=∑Q 扇實+60×V 安×S 安（m3/min） （3－11）
式中：Q 掘全——局部通風機安裝處巷道的全風壓供風量，m3/min；
∑Q 扇實——安裝在同一地點并聯(lián)通風的各局部通風機實際工作風量之和，m3/min。可現(xiàn)場實測或參考表7 選取，供風長度小時取大值，反之取小值。
V 安——局部通風機吸入口至局部通風機供風井巷回風口之間的風速，m/s。安裝局部通風機的巷道中的風量，除了滿足局部通風機的吸風量而外，還應保證局部通風機吸入口至局部通風機供風井巷回風口之間的
風速，以防止局部通風機吸入循環(huán)風和這段距離內風流停滯，造成瓦斯積聚。風速巖巷取≥0.15m/s、煤巷和半煤巷取≥0.25m/s；S 安——局部通風機吸入口至局部通風機供風巷道回風口之間的巷道斷面，m2。
4、井下硐室需要風量計算
按礦井各個獨立通風硐室需要風量的總和確定：
∑Q 硐=Q 硐1+Q 硐2+Q 硐3+...+Q 硐n （m3/min） （4－1）
式中：∑Q 硐——所有獨立通風硐室需要風量總和，m3/min；
Q 硐1、Q 硐2、Q 硐3、⋯、Q 硐n——不同獨立通風硐室需要風量，按硐室配風原則計算，并與徐礦集團實際配風情況相比，取其最大值，m3/min。
（1）井下不同硐室配風原則：
井下爆炸材料庫配風必須保證每小時4 次換氣量：
Q 庫=4V/60=0.07V （m3/min） （4－2）
式中：Q 庫——井下爆炸材料庫需要風量，m3/min；
V——井下爆炸材料庫的體積（包括聯(lián)絡巷在內的爆炸材料庫的空間總體積），m3。
井下充電室，應按其回風流中氫氣濃度小于0.5%計算風量。
機電硐室需要風量應根據不同硐室內設備的降溫要求進行配風。
選取硐室風量，須保證機電硐室溫度不超過30℃，其它硐室溫度不超過26℃。
（2）根據經驗和集團公司實際配風情況，井下硐室供風量應為：
①排水泵房
主排水泵房：Q≮150 m3/min；
采區(qū)排水泵房：Q≮80 m3/min。
②空氣壓縮機房
裝機總容量＞80m3 的：Q≮150 m3/min；
裝機總容量在60～80m3 的：Q≮120 m3/min；
裝機總容量40～60m3 的：Q≮100 m3/min；
裝機總容量≤40 m3 的：Q≮80 m3/min。
③充電硐室
充電硐室配風量Q＝100～150 m3/min。
④絞車房
直徑2.0m 及以上絞車房的：Q≮80 m3/min；
直徑1.6m 以上絞車房的：Q≮60 m3/min；
直徑1.2m 以上絞車房的：Q≮50 m3/min；
直徑1.2m 以下絞車房的：Q≮30 m3/min；
⑤變電所
中央變電所：Q≮70 m3/min；
采區(qū)變電所：Q≮50 m3/min；
⑥其它機電硐室Q≮30 m3/min。
⑦爆破材料庫
大型爆破材料庫：Q≮120 m3/min；
中型爆破材料庫：Q≮100 m3/min；
小型爆破材料庫：Q≮80 m3/min；
爆破材料發(fā)放站：Q≮60 m3/min。
5、其它巷道需要風量計算
按礦井各個其它巷道需要風量的總和確定：
∑Q 其它=Q 其1+Q 其2+Q 其3+...+Q 其n （m3/min） （5－1）
式中：Q 其1、Q 其2、Q 其3、...、Q 其n——各其它巷道需要風量，m3/min。
按瓦斯涌出量計算：
Q 其i=100×qCH4×K 其通（m3/min） （5－2）
式中：Q 其i——第i 個其它巷道需要風量，m3/min；
qCH4——第i 個其它巷道最大瓦斯絕對涌出量，m3/min；
K 其通——其它巷道瓦斯涌出不均衡系數，取K 其通＝1.2～1.3；
100——其它巷道中風流瓦斯?jié)舛炔怀^1%所換算的常數。
按其風速驗算:
Q 其它i>9×S 其i （m3/min） （5－3）
架線機車巷中的風速驗算:
Q 其它架線機車＞60×S 其I （5－4）式中： S其i——第i 個其它巷道斷面，m2。
三、礦井有關通風參數的計算方法
1、礦井有效風量是指風流通過井下各用風地點實測風量之和（包括獨立通風采煤
工作面、掘進工作面、備用工作面、硐室及其它用風巷道）。
礦井有效風量計算：
Q 有效=∑Q 采i+∑Q 掘全i+∑Q 硐i+∑Q 備i＋∑Q 其它i （m3/min） （6－1）
式中：Q 有效——礦井有效風量，m3/min；
∑Q 采i——礦井獨立通風采煤工作面實測風量之和，m3/min；
∑Q 掘全i——礦井獨立通風掘進工作面局部通風機安裝處全風壓實測風量之和，m3/min；
∑Q 硐i——礦井獨立通風硐室實測風量之和，m3/min；
∑Q 備i——礦井獨立通風備用工作面實測風量之和，m3/min；
∑Q 其它i——礦井其它獨立用風巷道實測風量之和，m3/min。
2、礦井有效風量率（E）是礦井有效風量與各臺主要通風機工作風量總和之比。
礦井有效風量率計算：
E＝Q 有效÷∑Q 主通i×100 （6－2）
式中：E——礦井有效風量率，%；
Q 有效——礦井有效風量，m3/min；
∑Q 主通i——各臺主要通風機工作風量總和，m3/min。
3、礦井外部漏風量是指直接由主要通風機裝置及其風井附近地表漏失的風量之和。
礦井外部漏風量計算：
∑Q 外漏＝∑Q 主通i－∑Q 井i （m3/min） （6－3）
式中：∑Q 外漏——礦井外部漏風量之和，m3/min；
∑Q 主通i——各臺主要通風機工作風量總和，m3/min;
∑Q 井i——各回風井的實測風量之和，m3/min。
4、礦井外部漏風率是指礦井外部漏風量與各臺主要通風機工作風量總和之比。
礦井外部漏風率計算：
L＝∑Q 外漏÷∑Q 主通i×100 （6－4）
式中：L——礦井外部漏風率，%。
∑Q 外漏——礦井外部漏風量之和，m3/min；
∑Q 主通i——各臺主要通風機工作風量總和，m3/min。
5、礦井內部漏風量是指礦井實際總進風量與礦井有效風量之差。
礦井內部漏風量計算：
Q 內漏＝Q 實進－Q 有效（m3/min） （6－5）
式中：Q 內漏——礦井內部漏風量，m3/min；
Q 實進——礦井實際總進風量，m3/min；
Q 有效——礦井有效風量，m3/min。
6、礦井主要通風機工作風量（排風量），應等于礦井的實際總回風量、外部漏風量之和。
7、礦井總進風量比（G）是反映礦井通風能力大小的指標，該值合理范圍應在100%＜G＜110%。該值大于110%時，則反映主要通風機能力充裕，礦井實際進風量過大，經濟不合理，主要通風機工況點應予下調；該值G≤100%時，則反映主要通風機目前工況點滿足不了礦井安全生產，工況點應予上調。
礦井總進風量比計算：
G＝Q 實進÷Q 礦×100 （6－6）
式中：G——礦井總進風量比，%；
Q 實進——礦井實際總進風量，m3/min；
Q 礦——礦井需要總進風量，m3/min。
8、礦井等積孔（A）是用以表示礦井通風難易程度的指標。
①單風井礦井等積孔計算：
H
Q A 主通19 . 1 = （6－7）
式中：A——礦井等積孔，m2；
Q 主通——主要通風機工作風量，m3/s；
H——主要通風機的靜壓，Pa。
②多風井礦井等積孔計算：
∑ ∑
∑ =
主通
主通
Q / H Q
Q
19 . 1
i i
A （6－8）
式中：A——礦井等積孔，m2；
∑Q 主通——各臺主要通風機工作風量總和，m3/s；
∑QiHi——各臺主要通風機工作風量和對應的主要通風機靜壓乘積之和，Pa.m3/s�！芉iHi= Q1H1＋Q2H2＋⋯＋QnHn
9、礦井內部漏風系數是指礦井實際總進風量與礦井總有效風量之比。礦井內部漏風系數計算：
K＝Q 實進÷Q 有效（6－9）
式中：K——礦井內部漏風系數；
Q 實進——礦井實際總進風量，m3/min；
Q 有效——礦井有效風量，m3/min。
10、計算礦井有效風量、有效風量率、漏風量、漏風率、漏風系數及主要通風機工作風量時，風量均應換算成標準狀態(tài)下的風量，可按下式計算：
Q 標＝Q 測×ρ測÷1.2 （6－10）
式中：Q 標——標準狀態(tài)下的風量，m3/min；
Q 測——測定地點的實際風量，m3/min；
ρ測——測定地點的空氣密度，kg/m3；
1.2——標準狀態(tài)下礦井空氣密度，kg/m3。
四、礦井通風能力核算方法
礦井通風能力是指礦井主要通風機在實際工況點時對應的礦井實際總進風量可供生產煤炭量的能力。
礦井有兩個及以上通風系統(tǒng)時，應按照每一個通風系統(tǒng)分別進行通風能力核定，礦井通風能力為每一通風系統(tǒng)通風能力之和。
1、礦井通風能力核定采用總體核算法或由里向外核算法計算。
方法一（總體核算法，產量在30 萬噸/年以下的礦井可使用本法）
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