矿井风量计算方法

水城县玉舍乡中寨煤矿

矿井风量计算方法

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编制日期：2017年3 月 2 日

中寨煤矿矿井风量计算方法（试行）

编制依据:

《煤矿安全规程》

《煤矿矿井风量计算方法》

《煤矿通风能力核定标准》

《安全专篇》

适用围:

中寨煤矿。

一、回采工作面需要风量计算：

每个回采工作面的实际需要风量，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、低瓦斯矿井的回采工作面按气象条件或瓦斯涌出量(回采工作面处于高瓦斯区域时，用瓦斯涌出量计算，并采用高瓦斯矿井的计算公式)确定需要风量，其计算公式为：

采=60×70%×Scf×Vcf×K

采高

×K采面长×K温(m3／min)

式中：Q采——回采工作面需要风量,m3／min；

Vcf——采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度选取(见表3)，m/s；

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，m2；

采高

——回采工作面采高调整系数(见表1)；

采面长

——回采工作面长度调整系数(见表2)；

——回采工作面温度调整系数(见表3)

温

工作面控顶距——取工作面的最大和最小控顶距的平均值。

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：

=100×q CH4×K CH4(m3/min)

采

或Q采=67×q CO2×K CO2 (m3/min)

式中：Q采——回采工作面实际需要风量，m3/min；

q CH4——回采工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量（工作面未生产前瓦斯数据由地质部门提供或参照相同类

型的邻近工作面的瓦斯涌出量; 工作面正常生产时连

续观测1个月，取月平均日瓦斯绝对涌出量）,m3／

min；

q CO2——回采工作面回风巷风流中二氧化碳的平均绝对涌出量，（同上）m3/min；

K cH4——回采工作面瓦斯涌出不均衡通风系数(正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦

斯绝对涌出量的比值)。

K CO2——回采工作面二氧化碳涌出不均衡通风系数(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

平均日二氧化碳绝对涌出量的比值)。

3、工作面布置有专用排瓦斯巷的回采工作面风量计算：

采=Q

采回

采尾

(m3/min)

其中：Q

采回=100×q

采

×K cH4 (m3/min)

采尾= q CH4

尾

×K CH4/2.5％(m3/min)

式中:q CH4尾——回采工作面尾巷的风排瓦斯量（工作面未生产前瓦斯数据由地质部门提供或参照相同类型的邻近工作面的

瓦斯涌出量; 工作面正常生产时连续观测1个月，取

月平均日瓦斯绝对涌出量）,m3／min；

4、按回采工作面同时作业人数计算需要风量：

按每人供风量≮4m3/min计算：

＞4N （m3/min）

采

式中：N——工作面最多人数，人。

5、按炸药量计算需要风量：

（1）一级煤矿许用炸药

每千克炸药供风量≮25m3/min：

>25A (m3／min)；

采

（2）二、三级煤矿许用炸药

每千克炸药供风量≮10m3/min：

>10A (m3／min)；

采

式中：A——一次爆破炸药最大用量，kg。

6、按风速进行验算：

（1）按工作面风速验算：

<60×4S (m3／min)；

6O×0.25S

采

或6O×0.25S

但必须符合《煤矿安全规程》第一百零一条之规定；式中：S——工作面平均断面积，m。

（2）按进、回风巷道风速验算：

<60×4S (m3／min)；

6O×0.25S

巷

式中：S——进、回风巷净断面面积，m。

（3）按专用排瓦斯巷（尾巷）风速验算：

6O×0.5S

尾巷

<60×4S (m3／min)；

式中：S——专用排瓦斯巷（尾巷）净断面面积，m。

7、备用工作面也应满足瓦斯、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％。

备

≥1/2Q采

8、高瓦斯矿井回采工作面采用“两进两回”等多巷通风系统时，应按瓦斯涌出量分别计算巷道及工作面的风量。

二、掘进工作面需要风量计算：

每个掘进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、人数以及局部通风机的实际吸风量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

1、按照瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算：

掘=100q

掘

×K掘通(m3／min)

或Q采=67×q CO2×K CO2 (m3/min)

式中：Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3／min；

掘

——掘进工作面回风流中瓦斯(或二氧化碳)的平均绝对涌出量（工作面未生产前瓦斯数据由地质部门提供或参

照相同类型的邻近工作面的瓦斯涌出量; 工作面正常

生产时连续观测1个月，取月平均日瓦斯绝对涌出

量）,m3／min；

掘通

——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)。

q CO2——掘进工作面回风巷风流中二氧化碳的平均绝对涌出量，（同上）m3/min；

K CO2——掘进工作面二氧化碳涌出不均衡通风系数(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

平均日二氧化碳绝对涌出量的比值)。

2、按局部通风机实际吸风量计算需要风量：

岩巷掘进：Q

掘=Q

扇

×I i+60×0.15S (m3/min)

煤巷掘进：Q掘=Q扇×I i+60×0.25S (m3/min)

式中：Q扇——局部通风机实际吸风量, m3/min。

安设局部通风机的巷道中的风量，除了满足局部通风机的吸风量外，还应保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风流之间的风速岩巷不小于O.15 m/s、煤巷和半煤巷不小于O.25m/s，以防止局部通风机吸入循环风和这段距离风流停滞，造成瓦斯积聚；

I i——掘进工作面同时通风的局部通风机台数，（I i≤2）。

3、按掘进工作面同时作业人数计算需要风量：

按每人供风≮4m3/min计算：

掘

>4N (m3/min)

式中：N——掘进工作面最多人数，人。

4、按炸药量计算需要风量：

（1）一级煤矿许用炸药

每千克炸药供风量≮25m3/min：

Q 采>25A (m 3／min)；

（2）二、三级煤矿许用炸药

每千克炸药供风量≮10m 3/min ：

Q 采>10A (m 3／min)；

式中：A ——一次爆破炸药最大用量，kg 。

5、按风速进行验算：

岩巷掘进最低风量 Q 岩掘＞60×0.15S 掘 (m 3/min)

煤巷掘进最低风量 Q 煤掘＞60×0.25S 掘 (m 3/min)

岩煤巷道最高风量 Q 掘<60×4.0S 掘 (m 3/min)

式中：S 掘——掘进工作面的净断面面积，m 2。

5、对于高瓦斯矿井采用双巷或多巷平行掘进，通过巷道之间的联络横川不断引进全风压的通风方式，每隔一定距离向前移动局部通风机进行风量计算时，除按上述方法计算独头巷道所需风量外，还必须考虑全风压巷道煤壁的瓦斯涌出量和横川调节风窗的通过风量，并以此确定掘进工作面区域的配风量。

三、井下硐室需要风量计算：

井下硐室需要风量的计算，应按矿井各个独立通风硐室实际需要风量的总和来计算：

∑Q 硐=Q 硐1+Q 硐2+Q 硐3+…+Q 硐n 。

式中：∑Q 硐——所有独立通风硐室风量总和，m 3/min ；

Q 硐1、Q 硐2 、Q 硐3、…、Q 硐n ——不同独立供风硐室风量，

m 3/min 。

矿井井下不同硐室配风原则：

1、井下爆炸材料库配风必须保证每小时4次换气量

=4V/60 (m3/min)

库

式中：Q库——井下爆炸材料库需要风量，m3/min；

V——井下爆炸材料库的体积，m3；

但大型爆破材料库不得小于100 m3/min，中小型爆破材料库不得小于60 m3/min。

2、井下充电室应按其回风流中氢气浓度小于O.5％计算风量。

=200q (m3/min)

充

式中：Q充——井下充电室需要风量，m3/min；

q——充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min；

但充电硐室的供风量不得小于100 m3/min。

3、机电硐室需要风量应根据不同硐室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300C，其他硐室温度不超过260C。

（1）发热量大的机电硐室，按硐室中运行的机电设备发热量进行计算：

Q ri =3600×∑N×θ/(ρ×c p×60×△t) (m3/min)

式中：Q ri——第i个机电硐室的需要风量，m3／min；

∑N——机电硐室中运转的电动机（变压器）总功率，kW;

θ——机电硐室的发热系数，可根据机电硐室机械设备运转时的实际热量转换为相当于电气设备容量做无用功的系

数确定，也可按下表4选取；

ρ——空气密度，一般取1.20kg/m3;

c p ——空气的定压比热，一般可取1.0006kJ/kg ·k ；

△t ——机电硐室进、回风流的温度差，℃。

表4 机电硐室发热系数（θ）表

（2）采区小型机电硐室，可按经验值确定需风量：

Q ri =60～80 m 3／min

同时要保证机电硐室温度不超过30℃，其他硐室温度不超过26℃.

四、其他井巷实际需要风量计算：

其他井巷实际需要风量应按矿井各个其他巷道用风量的总和进行计算：

∑Q 其他=Q 其1+Q 其2+Q 其3+···+Q 其n (m 3／min)

式中： Q 其1、Q 其2、Q 其3、···、Q 其n ——各其他井巷需要风量，m 3／min 。

1、按瓦斯涌出量计算：

Q 其i =133 q cH4×K 其通(m 3／min)

式中：Q 其i ——第i 个其他井巷实际用风量，m 3／min ；

q cH4——第i 个其他井巷最大瓦斯绝对涌出量，m 3／min ；

K 其通——瓦斯涌出不均衡系数，低瓦斯矿井的全岩巷道瓦斯涌

出不均衡系数取1.2；低瓦斯矿井煤巷、半煤岩巷及

高瓦斯矿井的所有巷道，瓦斯涌出不均衡系数取1.3。

133——其他井巷中风流瓦斯浓度不超过0.75％所换算的常数。

2、按其风速验算：

Q 其i >60×O.15S 其i (m 3／min) (适用于岩巷)

Q 其i >60×0.25S 其i (m 3／min) (适用于煤巷)

3、架线电机车巷中的风速验算：

Q 其他架线机车>60×1.OS 其I (m 3／min)

式中：s 其i ——第i 个其他井巷净断面面积，m 2。

4、按胶轮车尾气排放稀释需风量计算：

Q 胶轮车i =5.44×n i ×P i ×k i (m 3／min)

式中：Q 胶轮车i ——第i 个地点胶轮车尾气排放稀释需要的风量，m 3

／min ；

n i ——第i 个地点胶轮车的台数，台；

P i ——第i 个地点胶轮车的功率，kW ；

K i ——配风系数，第i 个地点使用1台胶轮车运输时，K i 取

1.0；第i 个地点使用2台胶轮车运输时，K i 取0.75；

第i 个地点使用3台及以上胶轮车运输时，K i 取0.5；

5.44——每千瓦每分钟应供给的最低风量；

当架线电机车和胶轮车运行的巷道为专用行车巷道时，要按照上述公式计算该巷道的需风量；否则，要用上述公式进行验算。

五、生产矿井需要风量计算：

生产矿井需要风量按各采煤、掘进工作面、硐室及其他巷道等用

风地点分别进行计算，包括按规定配备的备用工作面需要风量，现有

通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。

≥(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其他)·K (m3/min) 矿

式中:∑Q采——回采工作面实际需要风量的总和，m3/min；

∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min；

∑Q掘——硐室实际需要风量的总和，m3/min；

∑Q备——备用工作面实际需要风量的总和，m3/min；

∑Q其他——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其他巷道需风量的总和，m3/min；

K——矿井通风需风系数。对矿井的通风系数规定如下：矿井通风系数包括矿井部漏风和配风不均衡系数等因素，一般抽出式K取1.15-1.20，压入式K取1.25～1.30。低瓦斯矿井独立供风采掘工作面数量少于6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。

各矿井应坚持以风定产、矿井及采区采掘头面数量不超规定的原则。矿井实际供风量不能满足生产需要时，要依据风量核定矿井生产头面数量和产量，同时要采取加大瓦斯抽采力度、调整采掘衔接等有效手段来解决生产与供风的矛盾，确保矿井通风安全。