晉城煤業集團礦井風量計算方法

附件：

晉城煤業集團礦井風量計算方法



　　　根據《煤礦安全規程》和《煤礦通風能力核定標準》（AQ1056-2008）規定，參考國家發展和改革委員會、國家安全生產監督管理總局、國家煤礦安全監察局聯合下發的《煤礦生產能力核定標準》(發改運行〔2006〕819號文)相關內容，結合我公司的實際情況，特修訂晉城煤業集團礦井風量計算方法如下：

　　　一、采煤工作麵需要風量計算

　　　每個采煤工作麵實際需要風量，應按工作麵氣候條件、瓦斯湧出量、二氧化碳湧出量、同時作業的最多人數和爆破後的有害氣體產生量等要求分別進行計算，然後取其中最大值。

　　　1、按氣候條件計算：

　　　Q采=Q基本·K采高·K采麵長·K溫 (m3／min)

　　　式中：Q采——采煤工作麵需要風量,m3／min；

　　　 Q基本——不同采煤方式工作麵所需的基本風量，m3／min；

　　　 Q基本=60×工作麵控頂距×工作麵實際采高×70％×適宜風速(不小於1.Om／s)

　　　 K采高——采煤工作麵采高調整係數(見表1)；

　　　 K采麵長——采煤工作麵長度調整係數(見表2)；

　　　 K溫——采煤工作麵溫度調整係數(見表3)

　　　工作麵控頂距——取工作麵的最大和最小控頂距的平均值。



　　　 表1 采煤工作麵采高（K采高）調整係數

　　　采高（m） 　　　<2.0 　　　2.0～2.5 　　　>2.5及放頂煤麵

　　　係數(K采高) 　　　1.0 　　　1.1 　　　1.5



　　　表2 采煤工作麵長度（K采麵長）調整係數

采煤工作麵

長度(m) 　　　15～80 80～120 120～150 150～180 　　　>180

長度調整

係數(K采麵長) 　　　0.8-0.9 　　　1.0 　　　1.1 　　　1.2 1.3～1.5



　　　表3 采煤工作麵溫度（K溫）與對應風速調整係數

　　　采煤工作麵空氣溫度（0C） 　　　采煤工作麵風速

　　　（m/s） 　　　配風調整係數

　　　（K溫）

　　　〈20 　　　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 　　　1.25～1.40

　　　28-30 　　　2.5～3.0 　　　1.40～1.60

　　　2、按照瓦斯(二氧化碳)湧出量計算：

　　　2.1根據《煤礦安全規程》規定，按采煤工作麵回風流中瓦斯濃度不超過1％(二氧化碳濃度不超過1.5％)的要求計算：

　　　Q采=100·q CH4·KCH4(m3/min)

　　　Q采=67qCO2·K CO2 (m3/min)

　　　式中：Q采——采煤工作麵實際需要風量，m3/min；

　　　q CH4——采煤工作麵回風巷風流中平均瓦斯絕對湧出量（參照相同類型的鄰近工作麵的瓦斯湧出量，無相同類型的鄰近工作麵瓦斯湧出量數據的，依據瓦斯湧出量預測報告或地質部門提供的瓦斯數據;工作麵正常生產時連續觀測1個月，取平均瓦斯絕對湧出量）,m3／min。抽放礦井的瓦斯湧出量，應扣除瓦斯抽放量進行計算；

　　　qCO2——采煤工作麵回風巷風流中平均絕對二氧化碳湧出量，（同上）m3/min；

　　　K CH4——采煤工作麵瓦斯湧出不均衡通風係數，正常生產時連續觀測1個月，日最大絕對瓦斯湧出量和月平均日絕對瓦斯湧出量的比值。

　　　K CO2——采煤工作麵二氧化碳湧出不均衡通風係數，正常生產時連續觀測1個月，日最大絕對二氧化碳湧出量和月平均日絕對二氧化碳湧出量的比值。

　　　2.2、工作麵布置有專用排瓦斯巷的采煤工作麵風量計算：

　　　 Q采=Q采回+Q采尾 (m3/min)

　　　 其中：Q采回=100·q采·K CH4 (m3/min)

　　　Q采尾=40qCH4尾·K CH4 (m3/min)

　　　式中:qCH4尾——采煤工作麵尾巷的風排瓦斯量（參照相同類型的鄰近工作麵的瓦斯湧出量，工作麵正常生產時連續觀測1個月，取平均絕對瓦斯湧出量）,m3／min；

　　　2.3、采煤工作麵采用多條巷道回風的應分別按瓦斯(二氧化碳)計算每條回風巷的配風量,采煤工作麵實際需風量應為每條回風巷需配風量之和。

　　　采煤工作麵采用雙“U”型通風或其它通風方式給采麵回風巷或尾巷配風解決瓦斯問題的，應分別按瓦斯(二氧化碳)計算采麵回風巷或尾巷配風量。

　　　3、按采煤工作麵同時作業人數計算需要風量：

　　　按每人供風量≮4m3/min計算：

　　　Q采＞4N （m3/min）

　　　式中：N——工作麵最多人數，人。

　　　4、按炸藥量計算：

　　　煤礦許用炸藥：Q采>25A (m3／min)；

　　　式中：A——采煤工作麵一次爆破所用的最大炸藥量，kg；

　　　25——每千克煤礦許用炸藥需風量，m3／min；

　　　5、按風速進行驗算：

　　　5.1按工作麵風速驗算：

　　　驗算最小風量：

　　　Q麵＞6O×0.25S最大

　　　S最大=工作麵最大控頂距×工作麵實際采高×70％

　　　驗算最大風量：

　　　Q麵<6O×4S最小

　　　或6O×0.25 S最大
　　　S最小=工作麵最小控頂距×工作麵實際采高×70％；

　　　Q麵——通過采煤工作麵的實際風量，m3/min；

　　　5.2按進、回風巷道風速驗算：

　　　6O×0.25S
　　　式中：S——進、回風巷淨斷麵麵積，m2。

　　　5.3按專用排瓦斯巷（尾巷）風速驗算：

　　　6O×0.5S
　　　式中：S——專用排瓦斯巷（尾巷）淨斷麵麵積，m2。

　　　 6、備用工作麵也應滿足瓦斯、二氧化碳、氣象條件等規定計算的風量，且最少不得低於采煤工作麵實際需要風量的50％。

　　　Q備≥1/2Q采

　　　二、掘進工作麵需要風量計算

　　　每個掘進工作麵實際需要風量，應按瓦斯、二氧化碳湧出量、同時作業的最多人數、爆破後的有害氣體產生量以及局部通風機的實際吸風量等要求分別進行計算，然後取其中最大值。

　　　1、按照瓦斯(二氧化碳)湧出量計算：

　　　Q掘=100qCH4·KCH4 (m3／min)

　　　Q掘=67qCO2·K CO2 (m3/min)

　　　式中：Q掘——單個掘進工作麵需要風量，m3／min；

　　　qCH4——掘進工作麵回風流中平均瓦斯絕對湧出量（參照相同類型的鄰近工作麵的瓦斯湧出量，無相同類型的鄰近工作麵瓦斯湧出量數據的，依據瓦斯湧出量預測報告或地質部門提供的瓦斯數據;工作麵正常生產時連續觀測1個月，取平均瓦斯絕對湧出量）,m3／min；

　　　qCO2——掘進工作麵回風流中平均二氧化碳絕對湧出量（同上）,m3／min；

　　　 KCH4——瓦斯湧出不均衡通風係數，正常生產條件下，連續觀測1個月，日最大絕對瓦斯湧出量與月平均日絕對瓦斯湧出量的比值。

　　　K CO2——二氧化碳湧出不均衡通風係數，正常生產條件下，連續觀測1個月，日最大絕對二氧化碳湧出量與月平均日絕對二氧化碳湧出量的比值。

　　　2、按掘進工作麵同時作業人數計算需要風量：

　　　按每人供風≮4m3/min計算：

　　　Q掘>4N (m3/min)

　　　式中：N——掘進工作麵最多人數，人。

　　　3、按炸藥量計算需要風量：

　　　煤礦許用炸藥：Q掘>25A (m3／min)；

　　　式中：A——掘進工作麵一次爆破所用的最大炸藥量，kg；

　　　25——每千克煤礦許用炸藥需風量，m3／min；

　　　通過以上計算，工作麵配風量取以上計算的最大值。根據最大風量值對局部通風機進行選型。

　　　4、按局部通風機實際吸風量計算局部通風機安裝地點巷道需要風量：

　　　無瓦斯湧出的岩巷掘進：Q配=Q扇·Ii+60×0.15S配 (m3/min)

　　　有瓦斯湧出的岩巷、半煤岩巷和煤巷掘進：Q配=Q扇·Ii+60×0.25S配(m3/min)

　　　式中：Q配——局部通風機安裝地點巷道需要風量，m3／min；

　　　Q扇——局部通風機實際吸風量, m3/min。安設局部通風機的 巷道中的風量，除了滿足局部通風機的吸風量外，還應保證局部通風機吸入口至掘進工作麵回風流之間的風速，岩巷不小於O.15 m/s、煤巷和半煤巷不小於O.25m/s，以防止局部通風機吸入循環風或這段距離內風流停滯，造成瓦斯積聚；

　　　Ii——掘進工作麵同時通風的局部通風機台數，（Ii≤2）。

　　　S配——局部通風機安裝地點巷道淨斷麵麵積，m2

　　　5、按風速進行驗算：

　　　無瓦斯湧出的岩巷最低風量： Q岩掘＞60×0.15S掘 (m3/min)

　　　有瓦斯湧出的岩巷、半煤岩巷和煤巷最低風量：

　　　Q煤掘＞60×0.25S掘 (m3/min)

　　　巷道最高風量 Q掘<60×4.0S掘 (m3/min)

　　　式中：S掘——掘進工作麵的淨斷麵麵積，m2。

　　　局部通風機安設巷道風速驗算：

　　　Q配<60×4.0S配 (m3/min)

　　　6、對於高瓦斯礦井采用雙巷或多巷平行掘進，通過巷道之間的聯絡橫川不斷引進全風壓的通風方式，每隔一定距離向前移動局部通風機進行風量計算時，除按上述方法計算獨頭巷道所需風量外，還必須計算全風壓巷道煤壁的瓦斯湧出量和橫川調節風窗的通過風量，並以此確定掘進區域的配風量。

　　　三、井下硐室需要風量計算

　　　井下硐室需要風量的計算，應按礦井各個獨立通風硐室實際需要風量的總和來計算：

　　　 ∑Q硐=Q硐1+Q硐2+Q硐3+…+Q硐n。

　　　式中：∑Q硐——所有獨立通風硐室風量總和，m3/min；

　　　Q硐1、Q 硐2 、Q硐3、…、Q硐n——不同獨立供風硐室風量，m3/min。

　　　礦井井下不同硐室配風原則：

　　　1、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)

　　　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，m3；

　　　但大型爆破材料庫不得小於100 m3/min，中小型爆破材料庫不得小於60 m3/min。

　　　2、井下充電室應按其回風流中氫氣濃度小於O.5％計算風量。

　　　Q充=200q (m3/min)

　　　式中：Q充——井下充電室需要風量，m3/min；

　　　q——充電硐室在充電時產生的氫氣量，m3/min；

　　　但充電硐室的供風量不得小於100 m3/min。

　　　3、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300C，其他硐室溫度不超過260C。

　　　3.1發熱量大的機電硐室，按硐室中運行的機電設備發熱量進行計算：

　　　Qri =3600×∑N×θ/(ρ×cp×60×△t) (m3/min)

　　　式中：Qri——第i個機電硐室的需要風量，m3／min；

　　　∑N——機電硐室中運轉的電動機（變壓器）總功率，kW;

　　　θ——機電硐室的發熱係數，可根據機電硐室內機械設備運轉時的實際熱量轉換為相當於電氣設備容量做無用功的係數確定，也可按下表4選取；

　　　ρ——空氣密度，一般取1.20kg/m3;

　　　cp——空氣的定壓比熱，一般可取1.0006kJ/kg·k；

　　　△t——機電硐室進、回風流的溫度差，℃。

　　　表4 機電硐室發熱係數（θ）表

　　　機電硐室名稱 　　　發熱係數

　　　空氣壓縮機房 　　　0.2～0.23

　　　水泵房 　　　0.01～0.03

　　　變電所、絞車房 　　　0.02～0.04

　　　3.2采區小型機電硐室，可按經驗值確定需風量：

　　　Qri =60～80 m3／min

　　　四、其他井巷實際需要風量計算

　　　其他井巷實際需要風量應按礦井各個其他巷道用風量的總和進行計算：

　　　∑Q其他=Q其1+Q其2+Q其3+···+Q其n (m3／min)

　　　式中： Q其1、Q其2、Q其3、···、Q其n——各其他井巷需要風量，m3／min。

　　　1、按瓦斯湧出量計算：

　　　Q其i=133 qCH4.K其通(m3／min)

　　　式中：Q其i——第i個其他井巷實際用風量，m3／min；

　　　qCH4——第i個其他井巷最大瓦斯絕對湧出量，m3／min；

　　　K其通——瓦斯湧出不均衡係數，瓦斯礦井的全岩巷道瓦斯湧出不均衡係數取1.2；瓦斯礦井煤巷、半煤岩巷及高瓦斯、突出礦井的所有巷道，瓦斯湧出不均衡係數取1.3。

　　　133——其他井巷中風流瓦斯濃度不超過0.75％所換算的常數。

　　　2、按其風速驗算：

　　　Q其i>60×O.15S其i (m3／min)

　　　3、架線電機車巷中的風速驗算：

　　　 Q其他架線機車>60×1.OS其I (m3／min)

　　　式中：s其i——第i個其他井巷淨斷麵麵積，m2。

　　　4、按膠輪車尾氣排放稀釋需風量計算：

　　　Q膠輪車i=5.44×ni×Pi×ki (m3／min)

　　　式中：Q膠輪車i——第i個地點膠輪車尾氣排放稀釋需要的風量，m3／min；

　　　ni——第i個地點膠輪車的台數，台；

　　　Pi——第i個地點膠輪車的功率，kW；

　　　Ki——配風係數，第i個地點使用1台膠輪車運輸時，Ki取1.0；第i個地點使用2台膠輪車運輸時，Ki取0.75；第i個地點使用3台及以上膠輪車運輸時，Ki取0.5；

　　　5.44——每千瓦每分鍾應供給的最低風量，m3／min；

　　　當架線電機車和膠輪車運行的巷道為專用行車巷道時，要按照上述公式計算該巷道的需風量；否則，要用上述公式進行驗算。

　　　五、生產礦井需要風量計算

　　　生產礦井需要風量按各采煤、掘進工作麵、硐室及其他巷道等用風地點分別進行計算，包括按規定配備的備用工作麵需要風量，現有通風係統必須保證各用風地點穩定可靠供風。

　　　Q礦≥(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q備+∑Q其他)·K (m3/min)

　　　式中:∑Q采——采煤工作麵實際需要風量的總和，m3/min；

　　　∑Q掘——掘進工作麵實際需要風量的總和，m3/min；

　　　∑Q掘——硐室實際需要風量的總和， m3/min；

　　　∑Q備——備用工作麵實際需要風量的總和，m3/min；

　　　∑Q其他——礦井除了采、掘、硐室地點以外的其他巷道需風量的總和，m3/min；

　　　K——礦井通風需風係數。對礦井的通風係數規定如下：礦井通風係數包括礦井內部漏風和配風不均衡係數等因素，一般抽出式K取1.15-1.20，壓入式K取1.25～1.30。瓦斯礦井獨立供風采掘工作麵數量少於12個且最大通風流程小於10000m時，抽出式取1.15，壓入式取1.25，否則抽出式取1.20，壓入式取1.30。高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井抽出式取1.20，壓入式取1.30。

　　　分區通風礦井各區域風量按以上公式獨立進行計算。並對進回風井、主要進回風大巷進行風速驗算。

　　　各礦井應堅持以風定產、礦井及采區采掘頭麵數量不超規定的原則。礦井實際供風量不能滿足生產需要時，要依據風量核定礦井生產頭麵數量和產量，同時要采取加大瓦斯抽采力度、調整采掘銜接等有效手段來解決生產與供風的矛盾，確保礦井通風安全。