某某矿务集团有限公司矿井风量计算细则.doc

某某矿务集团有限公司矿井风量计算细则试行 一、矿井供风原则 1、矿井供风总的原则是，既要能确保矿井安全生产的需要，又要符合经济要求。 2、矿井所需风量的确定，必须符合安监总煤矿字〔2005〕42 号“ 关于印发煤矿通风能力核定办法试行的通知”及煤矿安全规程中有关条文的规定，即 1氧气含量的规定; 2沼气、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。 二、矿井需要总进风量计算 矿井需要总进风量按各采煤工作面、掘进工作面、硐室、备用工作面及其它巷道等用风地点实际需要风量分别进行计算。 Q 矿（∑Q 采∑Q 掘全∑Q 硐∑Q 备＋∑Q 其它）K 矿通（m3/min） （1－1）式中Q 矿矿井需要总进风量，m3/min； ∑Q 采矿井独立通风采煤工作面需要风量之和，m3/min； ∑Q 掘全矿井独立通风掘进工作面局部通风机安装处全风压需要风量之和，m3/min； ∑Q 硐矿井独立通风硐室需要风量之和，m3/min； ∑Q 备矿井独立通风备用工作面需要风量之和，m3/min； ∑Q 其它矿井除了采、掘、硐室和备用工作面以外的其它用风巷道需要风量之和，m3/min； K 矿通矿井通风系数，包括矿井内部漏风和配风不均衡等因素，一般可取K 矿通1.15～1.2,低瓦斯矿井有高瓦斯地区的矿井除外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，取K 矿通1.15，否则，取K 矿通1.2。 1、采煤工作面需要风量计算 每个采煤工作面需要风量，应按瓦斯、二氧化碳绝对涌出量和爆破后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Q 采1～Q 采5的最大值作为该采煤工作面需要风量。 1采煤工作面按气象条件确定需要风量，其计算公式为 Q 采1Q 基本K 采高K 采面长K 温（m3/min） （2－1） 式中 Q 采1采煤工作面需要风量，m3/min； Q 基本不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min。 K 采高采煤工作面采高调整系数（见表1）； K 采面长采煤工作面倾斜长度调整系数（见表2）； K 温采煤工作面温度与对应风速调整系数（见表3）。 Q 基本60V 采1S 采max70 （m3/min） （2－2） 式中V 采1采煤工作面适宜风速，取V 采1≥1m/s； S 采max采煤工作面最大控顶距时净断面积，m2。 S 采max采煤工作面最大控顶距工作面实际采高－输送机、支架支柱、梁子等所占的面积m2 （2－3） 表1 K 采高采煤工作面采高调整系数采高m 25A 药（m3/min） （2－10） 式中N工作面最多人数； A 药一次爆破炸药最大用量，Kg。 5按采煤工作面风速进行验算 15S 采平均25A 药（m3/min） （3－4） 式中N掘进工作面最多人数； A 药一次爆破炸药最大用量，Kg。 ④按风速进行验算 岩巷掘进最低风量， Q 岩掘9S 掘max （ m3/min） 煤巷掘进最低风量， Q 煤掘15S 掘max （m3/min） 岩煤巷道最高风量， Q 掘9S 其i （m3/min） （5－3） 架线机车巷中的风速验算 Q 其它架线机车＞60S 其I （5－4）式中 S其i第i 个其它巷道断面，m2。 三、矿井有关通风参数的计算方法 1、矿井有效风量是指风流通过井下各用风地点实测风量之和（包括独立通风采煤 工作面、掘进工作面、备用工作面、硐室及其它用风巷道）。 矿井有效风量计算 Q 有效∑Q 采i∑Q 掘全i∑Q 硐i∑Q 备i＋∑Q 其它i （m3/min） （6－1） 式中Q 有效矿井有效风量，m3/min； ∑Q 采i矿井独立通风采煤工作面实测风量之和，m3/min； ∑Q 掘全i矿井独立通风掘进工作面局部通风机安装处全风压实测风量之和，m3/min； ∑Q 硐i矿井独立通风硐室实测风量之和，m3/min； ∑Q 备i矿井独立通风备用工作面实测风量之和，m3/min； ∑Q 其它i矿井其它独立用风巷道实测风量之和，m3/min。 2、矿井有效风量率（E）是矿井有效风量与各台主要通风机工作风量总和之比。 矿井有效风量率计算 E＝Q 有效∑Q 主通i100 （6－2） 式中E矿井有效风量率，； Q 有效矿井有效风量，m3/min； ∑Q 主通i各台主要通风机工作风量总和，m3/min。 3、矿井外部漏风量是指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量之和。 矿井外部漏风量计算 ∑Q 外漏＝∑Q 主通i－∑Q 井i （m3/min） （6－3） 式中∑Q 外漏矿井外部漏风量之和，m3/min； ∑Q 主通i各台主要通风机工作风量总和，m3/min; ∑Q 井i各回风井的实测风量之和，m3/min。 4、矿井外部漏风率是指矿井外部漏风量与各台主要通风机工作风量总和之比。 矿井外部漏风率计算 L＝∑Q 外漏∑Q 主通i100 （6－4） 式中L矿井外部漏风率，。 ∑Q 外漏矿井外部漏风量之和，m3/min； ∑Q 主通i各台主要通风机工作风量总和，m3/min。 5、矿井内部漏风量是指矿井实际总进风量与矿井有效风量之差。 矿井内部漏风量计算 Q 内漏＝Q 实进－Q 有效（m3/min） （6－5） 式中Q 内漏矿井内部漏风量，m3/min； Q 实进矿井实际总进风量，m3/min； Q 有效矿井有效风量，m3/min。 6、矿井主要通风机工作风量（排风量），应等于矿井的实际总回风量、外部漏风量之和。 7、矿井总进风量比（G）是反映矿井通风能力大小的指标，该值合理范围应在100＜G＜110。该值大于110时，则反映主要通风机能力充裕，矿井实际进风量过大，经济不合理，主要通风机工况点应予下调；该值G≤100时，则反映主要通风机目前工况点满足不了矿井安全生产，工况点应予上调。 矿井总进风量比计算 G＝Q 实进Q 矿100 （6－6） 式中G矿井总进风量比，； Q 实进矿井实际总进风量，m3/min； Q 矿矿井需要总进风量，m3/min。 8、矿井等积孔（A）是用以表示矿井通风难易程度的指标。 ①单风井矿井等积孔计算 H Q A 主通19 . 1 （6－7） 式中A矿井等积孔，m2； Q 主通主要通风机工作风量，m3/s； H主要通风机的静压，Pa。 ②多风井矿井等积孔计算 ∑ ∑ ∑ 主通 主通 Q / H Q Q 19 . 1 i i A （6－8） 式中A矿井等积孔，m2； ∑Q 主通各台主要通风机工作风量总和，m3/s； ∑QiHi各台主要通风机工作风量和对应的主要通风机静压乘积之和，Pa.m3/s。∑QiHi Q1H1＋Q2H2＋＋QnHn 9、矿井内部漏风系数是指矿井实际总进风量与矿井总有效风量之比。矿井内部漏风系数计算 K＝Q 实进Q 有效（6－9） 式中K矿井内部漏风系数； Q 实进矿井实际总进风量，m3/min； Q 有效矿井有效风量，m3/min。 10、计算矿井有效风量、有效风量率、漏风量、漏风率、漏风系数及主要通风机工作风量时，风量均应换算成标准状态下的风量，可按下式计算 Q 标＝Q 测ρ测1.2 （6－10） 式中Q 标标准状态下的风量，m3/min； Q 测测定地点的实际风量，m3/min； ρ测测定地点的空气密度，kg/m3； 1.2标准状态下矿井空气密度，kg/m3。 四、矿井通风能力核算方法 矿井通风能力是指矿井主要通风机在实际工况点时对应的矿井实际总进风量可供生产煤炭量的能力。 矿井有两个及以上通风系统时，应按照每一个通风系统分别进行通风能力核定，矿井通风能力为每一通风系统通风能力之和。 1、矿井通风能力核定采用总体核算法或由里向外核算法计算。 方法一（总体核算法，产量在30 万吨/年以下的矿井可使用本法） 2、矿井通风能力验证 （1）矿井通风能力的验证。按照矿井主要通风机的实际特性曲线对通风能力进行验证，主要通风机实际运行工况点应处于安全、稳定、可靠、合理的范围内 煤矿字〔2005〕42 号“ 关于印发煤矿通风能力核定办法试行的通知”及煤矿安全规程中有关条文的规定，即 1氧气含量的规定; 2沼气、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。 二、矿井需要总进风量计算 矿井需要总进风量按各采煤工作面、掘进工作面、硐室、备用工作面及其它巷道等用风地点实际需要风量分别进行计算。 Q 矿（∑Q 采∑Q 掘全∑Q 硐∑Q 备＋∑Q 其它）K 矿通（m3/min） （1－1）式中Q 矿矿井需要总进风量，m3/min； ∑Q 采矿井独立通风采煤工作面需要风量之和，m3/min； ∑Q 掘全矿井独立通风掘进工作面局部通风机安装处全风压需要风量之和，m3/min； ∑Q 硐矿井独立通风硐室需要风量之和，m3/min； ∑Q 备矿井独立通风备用工作面需要风量之和，m3/min； ∑Q 其它矿井除了采、掘、硐室和备用工作面以外的其它用风巷道需要风量之和，m3/min； K 矿通矿井通风系数，包括矿井内部漏风和配风不均衡等因素，一般可取K 矿通1.15～1.2,低瓦斯矿井有高瓦斯地区的矿井除外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，取K 矿通1.15，否则，取K 矿通1.2。 1、采煤工作面需要风量计算 每个采煤工作面需要风量，应按瓦斯、二氧化碳绝对涌出量和爆破后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Q 采1～Q 采5的最大值作为该采煤工作面需要风量。 1采煤工作面按气象条件确定需要风量，其计算公式为 Q 采1Q 基本K 采高K 采面长K 温（m3/min） （2－1） 式中 Q 采1采煤工作面需要风量，m3/min； Q 基本不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min。 K 采高采煤工作面采高调整系数（见表1）； K 采面长采煤工作面倾斜长度调整系数（见表2）； K 温采煤工作面温度与对应风速调整系数（见表3）。 Q 基本60V 采1S 采max70 （m3/min） （2－2） 式中V 采1采煤工作面适宜风速，取V 采1≥1m/s； S 采max采煤工作面最大控顶距时净断面积，m2。 S 采max采煤工作面最大控顶距工作面实际采高－输送机、支架支柱、梁子等所占的面积m2 （2－3） 表1 K 采高采煤工作面采高调整系数采高m 25A 药（m3/min） （2－10） 式中N工作面最多人数； A 药一次爆破炸药最大用量，Kg。 5按采煤工作面风速进行验算 15S 采平均25A 药（m3/min） （3－4） 式中N掘进工作面最多人数； A 药一次爆破炸药最大用量，Kg。 ④按风速进行验算 岩巷掘进最低风量， Q 岩掘9S 掘max （ m3/min） 煤巷掘进最低风量， Q 煤掘15S 掘max （m3/min） 岩煤巷道最高风量， Q 掘240S 掘min （m3/min） 式中S 掘max局部通风机供风巷道的最大净断面积，m2； S 掘min局部通风机供风巷道的最小净断面积，m2。 （2）局部通风机选型 ①局部通风机工作风量计算 Q 扇 Q 掘P m3/min （3－5） 式中Q 扇局部通风机工作风量，m3/min；如有实测百米漏风率P100，可按公式（3－6）计算，当无实测资料时，应按公式（3－5）计算。Q 扇 Q 掘/（1- L P100/100） （3－6） L风筒长度，m； P局部通风机供风巷道风筒漏风系数，柔性风筒应按下式计算 P1/（1-nL 接）， （3－7） n风筒接头数； L 接一个接头漏风率，反压边连接时，L 接0.002。 ②局部通风机工作风压计算 根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、风筒风阻，计算掘进工作面局部通风机工作风压值 hft Rp*Q 扇*Q 掘Pa （3－8） 式中Rp压入式风筒的总风阻，N.S2/m8 ；风筒风阻是由摩擦风阻、局部风阻组成，其大小取决于风筒的直径、接头方式、风筒总长度、风压、单节风筒长度、风筒的材质等，如有实测百米风阻值R100，可按公式（3－9）计算，当无实测资料时，应按公式（3－10）计算。 hft压入式局部通风机全风压，Pa； Rp＝R100（L/100）， （3－9） Rp＝6.5αL/（d5）（nζj0∑ζbei＋ζin）［ρ/（2s2）］ （3－10） α风筒摩擦阻力系数（无实测资料时可参用表5），N.S2/m4； L风筒长度，m； d风筒直径，m； ρ空气密度，kg/m3； s风筒断面积，m2； n风筒接头个数； ζj0风筒接头局部阻力系数（无实测资料时可参用表5）； ζbei风筒拐弯局部阻力系数（无实测资料时可参用表6）； ζin风筒入口局部阻力系数，当入口处完全修圆时，取ζin ＝0.1 矿务集团有限公司矿井风量计算细则 作者沙尘 文章来源不详 点击数32 更新时间2007-12-11 123718 ； 不加修圆的直角入口时，取ζin＝0.5～0.6。表5 胶质风筒α、ζj0 选用范围参考表风筒直径（mm） 摩擦阻力系数α （N.S2/m4） 接头局部阻力系数ζj0 备注 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 接头为插接、反边接头 表6 胶质风筒拐弯局部阻力系数参考表拐弯角度20 40 60 80 90 100ζbei 0.18 0.4 0.62 1.0 1.25 1.55 ③选择合适局部通风机 根据工作风压、风量和局部通风机的性能曲线，选择合适的局部通风机。 ④根据所选用局部通风机型号，确定局部通风机的工作风量。 局部通风机的工作风量范围应以该局部通风机出厂说明书中提供的有效风量范围为准，各矿必须保存好局部通风机出厂说明书，以此为矿井配风计算和局部通风机选型的凭证，无此资料时，可参考表7 选取。 表7 部分局部通风机选型表 型号功率（KW） 级数建议Q 扇（m3/min） 风压Pa 备注 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 25.5 2 230-150 350-2800 DSFA-5.6 215 2 395-230 450-4850 FBD5/25.5 25.5 2 200-140 500-2800 FBD5/27.5 27.5 2 240-180 700-3200 FBD5.6/211 211 2 350-240 800-3700 FBD6/215 215 2 400-300 1500-4400 FBD6/222 222 2 500-380 1600-5000 FBD6/230 230 2 600-430 2000-5800 FBD6/255 255 2 1100-800 3000-5800 （3）局部通风机安装处巷道全风压供风量的计算 Q 掘全∑Q 扇实60V