紅旗井通風係統生產能力核定

一、紅旗井符合核定通風係統生產能力必須具備下列條件：

（一）有完整獨立的通風、防塵、防滅火及安全監控係統，通風係統合理，通風設施完好可靠；

（二）采用機械通風，運轉主要通風機和備用主要通風機必須具備同等能力，礦井主要通風機經具備資質的檢測檢驗機構測試合格；

（三）安全檢測儀器、儀表齊全，性能可靠；

（四）局部通風機的安裝和使用符合規定；

（五）礦井瓦斯管理符合有關規定。

二、紅旗井通風係統生產能力核定的主要內容：

（一）核查采煤工作麵、掘進工作麵及井下獨立用風地點的基本狀況；

（二）核查礦井主要通風機的運轉狀況；

（三）核查礦井抽放瓦斯係統的穩定運行情況。

三、礦井需風量計算辦法：

（一）生產礦井需要風量按各采掘工作麵、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。現有通風係統必須保證各用風地點穩定可靠供風。

Q_ra≥(∑Q_cfi＋∑Q_hfi＋∑Q_uri＋∑Q_sci＋∑Q_rli)×k_aq

式中Q_ra—礦井需要風量, m³/ min；

Q_cfi—第i個采煤工作麵實際需要風量，m³/ min；

Q_hfi—第i個掘進工作麵實際需要風量，m³/ min；

Q_uri—第i個硐室實際需要風量，m³/ min；

Q_sci—第i個備用工作麵實際需要風量，m³/ min；

Q_rli—第i個其他用風巷道實際需要風量，m³/ min；

k_aq—礦井通風需風係數(抽出式k_aq取1.15～1.20，壓入式k_aq取1.25~1.30)。

Q_ra≥(∑Q_cfi＋∑Q_hfi＋∑Q_uri＋∑Q_sci＋∑Q_rli)×k_aq

=（760+205+300+760）×1.15=2330m³/ min

（二）采煤工作麵需要風量。每個采煤工作麵實際需要風量，應按工作麵氣象條件、瓦斯湧出量、二氧化碳湧出量、工作人員和爆破後的有害氣體產生量等規定分別進行計算，然後取其中最大值。

1．按氣象條件計算：

Q_cfi=60×70%×v_cfi×S_cfi×k_chi×k_cli（m³/min）

式中v_cfi—第i個采煤工作麵的風速，m/s。按采煤工作麵進風流的最高溫度從表1中選取1.0；

S_cfi—第i個采煤工作麵的平均有效斷麵積，按最大和最小控頂有效斷麵的平均值計算，取4.2m²；

k_chi—第i個采煤工作麵采高調整係數，具體按表2取值1.0；

k_cli—第i個采煤工作麵長度調整係數，具體按表3取值1.0；

70%—有效通風斷麵係數；

60—單位換算產生的係數。

表1采煤工作麵進風流氣溫與對應風速

表2k_ch—采煤工作麵采高調整係數

表3k_cl—采煤工作麵長度調整係數

∑Q_cfi=60×70%×1.0×4.2×1.0×1.0×4=760 m³/min

2．按照瓦斯湧出量計算：

Q_cfi=100×q_cgi×k_cgi（m³/min）

式中q_cgi—第i個采煤工作麵回風巷風流中平均絕對瓦斯湧出量，m³/min。抽放礦井的瓦斯湧出量，應扣除瓦斯抽放量進行計算；取1.00m³/min

k_cgi—第i個采煤工作麵瓦斯湧出不均勻的備用風量係數。正常生產時連續觀測1個月，最大絕對瓦斯湧出量和月平均絕對瓦斯湧出量的比值；取1.5

100—按采煤工作麵回風流中瓦斯的濃度不應超過1％的換算係數。

∑Q_cfi=100×1.0×1.5×4=600m³/min

3．按照二氧化碳湧出量計算：

Q_cfi=67×q_cci×k_cci（m³/min）

式中q_cci—第i個采煤工作麵回風巷風流中平均絕對二氧化碳湧出量，m³/min；

k_cci—第i個采煤工作麵二氧化碳湧出不均勻的備用風量係數。正常生產時連續觀測1個月，最大絕對二氧化碳湧出量和月平均絕對二氧化碳湧出量的比值；

67—按采煤工作麵回風流中二氧化碳的濃度不應超過1.5％的換算係數。

∑Q_cfi=67×0.5×2×4=268m³/min

4．按炸藥量計算：

三級煤礦許用炸藥：

Q_cfi=10A_cfi（m³/min）

式中A_cfi—第i個采煤工作麵一次爆破所用的最大炸藥量，kg；

10—每千克二、三級煤礦許用炸藥需風量，m³/min。

∑Q_cfi=10×6×4=240m³/min

5．按工作人員數量驗算：

Q_cfi≥4N_cfi

式中N_cfi—第i個采煤工作麵同時工作的最多人數；

4—每人需風量，m³/min。

∑Q_cfi≥4N_cfi=4×24×4=384m³/min

6．按風速進行驗算：

（1）驗算最小風量：

Q_cfi≥60×0.25S_cbi（m³/min）

S_cbi=l_cbi×h_cfi×70%（m²）

（2）驗算最大風量：

Q_cfi≤60×4.0S_csi（m³/min）

S_csi=l_csi×h_cfi×70%（m²）

式中S_cbi—第i個采煤工作麵最大控頂有效斷麵積，m²；

l_cbi—第i個采煤工作麵最大控頂距，m；

h_cfi—第i個采煤工作麵實際采高，m；

S_csi—第i個采煤工作麵最小控頂有效斷麵積，m²；

l_csi—第i個采煤工作麵最小控頂距，m；

0.25—采煤工作麵允許的最小風速，m/s；

70%—有效通風斷麵係數；

4.0—采煤工作麵允許的最大風速，m/s；

∑Q_cfi≥60×0.25×1.4×2.7×70%×4=180m³/min

∑Q_cfi≤60×4×1.4×2.7×70%×4=2880m³/min

取∑Q_cfi=760m³/min

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

無備用工作麵。

（三）掘進工作麵需要風量。每個掘進工作麵實際需要風量，應按瓦斯湧出量、二氧化碳湧出量、工作人員、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規定分別進行計算，然後取其中最大值。

1．按照瓦斯湧出量計算：

Q_hfi=100×q_hgi×k_hgi

式中q_hgi—第i個掘進工作麵回風流中平均絕對瓦斯湧出量，m³/min。抽放礦井的瓦斯湧出量，應扣除瓦斯抽放量進行計算；

k_hgi—第i個掘進工作麵瓦斯湧出不均勻的備用風量係數。正常生產條件下，連續觀測1個月，最大絕對瓦斯湧出量與月平均絕對瓦斯湧出量的比值；

100—按掘進工作麵回風流中瓦斯的濃度不應超過1％的換算係數。

Q_hfi=100×0.5×1.8=90m³/min

2．按照二氧化碳湧出量計算：

Q_hfi=67×q_hci×k_hci

式中q_hci—第i個掘進工作麵回風流中平均絕對二氧化碳湧出量，m³/min；

k_hci—第i個掘進工作麵二氧化碳湧出不均勻的備用風量係數。正常生產條件下，連續觀測1個月，最大絕對二氧化碳湧出量與月平均絕對二氧化碳湧出量的比值；

67—按掘進工作麵回風流中二氧化碳的濃度不應超過1.5％的換算係數。

Q_hfi=67×0.2×2=26.8m³/min

3．按炸藥量計算：

三級煤礦許用炸藥：

Q_hfi=10A_hfi（m³/min）

Q_hfi=10×6=60m³/min

式中A_hfi—第i個掘進工作麵1次爆破所用的最大炸藥量，kg。

按上述條件計算的最大值，確定局部通風機吸風量。

4．按工作人員數量驗算：

∑Q_afi≥4N_hfi（m³/min）

式中N_hfi—第i個掘進工作麵同時工作的最多人數。

∑Q_afi≥4×6=24m³/min

5．按風速進行驗算：

（1）驗算最小風量：

無瓦斯湧出的岩巷：

∑Q_afi≥60×0.15S_hfi（m³/min）

有瓦斯湧出的岩巷，半煤岩巷和煤巷：

∑Q_afi≥60×0.25S_hfi（m³/min）

式中S_hfi—第i個掘進工作麵巷道的最大淨斷麵積（3.4×2.5），m²。

（2）驗算最大風量：

∑Q_afi≤60×4.0S_hfi（m³/min）

式中S_hfi—第i個掘進工作麵巷道的最小淨斷麵積（2.2×2.5），m²。

∑Q_afi≥60×0.25×8.5=127.5m³/min

∑Q_afi≤60×4×5.5=1320m³/min

6．按局部通風機實際吸風量計算：

（1）無瓦斯湧出的岩巷：

Q_hfi=∑Q_afi+60×0.15S_hdi（m³/min）

（2）有瓦斯湧出的岩巷、半煤岩巷和煤巷：

Q_hfi=∑Q_afi+60×0.25S_hdi（m³/min）

式中∑Q_afi—第i個掘進工作麵同時運轉的局部通風機實際吸風量的總和，m³/min；

0.15—無瓦斯湧出岩巷的允許最低風速；

0.25—有瓦斯湧出的岩巷，半煤岩巷和煤巷允許的最低風速；

S_hdi—局部通風機安裝地點到回風口間的巷道最大斷麵積，m²。

Q_hfi=127.5+60×0.15×8.5=204（m³/min）

取∑Q_afi=205m³/min

（四）各個獨立通風硐室的需要風量，應根據不同類型的硐室分別進行計算。

1．爆炸材料庫需要風量計算：

（m³/min）

式中V_i—第i個井下爆炸材料庫的體積，m³;

4—井下爆炸材料庫內空氣每小時更換次數。

但大型爆炸材料庫不應小於100 m³/min，中、小型爆炸材料庫不應小於60 m³/min。

取Q_炸庫=100 m³/min

2．充電硐室需要風量計算：

（m³/min）

式中q_hyi—第i個充電硐室在充電時產生的氫氣量，m³/min；

200—按其回風流中氫氣濃度不大於0.5%的換算係數。

但充電硐室的供風量不應小於100 m³/min。

3．機電硐室需要風量計算：

發熱量大的機電硐室，應按照硐室中運行的機電設備發熱量進行計算：

（m³/min）

式中 —第i個機電硐室中運轉的電動機（或變壓器）總功率（按全年中最大值計算），kW；

—機電硐室發熱係數。按表8-４取值；

—空氣密度。一般取 =1.20kg/m³；

—空氣的定壓比熱。一般可取 =1.0006KJ/(kg·K)；

—第i個機電硐室的進、回風流的溫度差，K。

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；采區小型機電硐室，按經驗值確定需要風量或取60～80m³/min；選取的硐室風量，應保證機電硐室溫度不超過30℃，其他硐室溫度不超過26℃。

表4機電硐室發熱係數（ ）取值

取Q_整流配電=100m³/min

取Q_材料庫=100m³/min

（五）其他用風巷道的需要風量，應根據瓦斯湧出量和風速分別進行計算，取其最大值。

1．按瓦斯湧出量計算：

Q_rli=133q_rgi·k_rgi（m³/min）

式中q_rgi—第i個其他用風巷道平均絕對瓦斯湧出量，m³/min；

k_rgi—第i個其他用風巷道瓦斯湧出不均勻的備用風量係數，取1.2～1.3；

133—其他用風巷道中風流瓦斯濃度不超過0.75%所換算的常數。

2．按風速驗算：

（1）一般巷道：

Q_rli≥60×0.15S_rci（m³/min）

（2）架線電機車巷道：

有瓦斯湧出的架線電機車巷道：

Q_rli≥60×1.0S_rei（m³/min）

無瓦斯湧出的架線電機車巷道：

Q_rli≥60×0.5S_rei（m³/min）

式中Q_rli—第i個一般用風巷道實際需要風量，m³/min；

S_rci—第i個一般用風巷道淨斷麵積，m²；

S_rei—第i個架線電機車用風巷道淨斷麵積，m²；

0.15—一般巷道允許的最低風速，m/s；

1.0—有瓦斯湧出的架線電機車巷道允許的最低風速，m/s；

0.5—無瓦斯湧出的架線電機車巷道允許的最低風速，m/s。

取Q_7017風=50m³/min，Q_70111風=50m³/min，Q_七北配=50m³/min，Q_70111運=65m³/min，Q_70115風=50m³/min，Q_70115運=65m³/min，Q_70115邊風=50m³/min，Q_7028風=50m³/min，Q_70212風=50m³/min，Q_70212運=65m³/min，Q_70214風=50m³/min，Q_70214運=65m³/min，Q_70214邊風=50m³/min,Q_7024風=50m³/min。合計760m³/min。

四、通風係統生產能力計算。

礦井通風係統生產能力核定采用由裏向外核算法計算。根據礦井總進風量與第三條計算的礦井各用風地點的需風量（包括按規定配備的備用工作麵），計算出采掘工作麵個數，計算礦井通風係統生產能力。

（一）單個采煤工作麵正常生產條件下年產量計算：

式中 —第i個采煤工作麵正常生產條件下年產量，萬t/a；

—第i個采煤工作麵平均長度，m；

—第i個采煤工作麵煤層平均采高，放頂煤開采時為采放總厚度，m；

—第i個采煤工作麵的原煤視密度，t/m³；

—第i個采煤工作麵正常生產條件下平均日推進度，m/d；

—第i個采煤工作麵回采率，%。按礦井設計規範和實際回采率選取小值。

A_七北=330×10^-4×200×0.6×1.4×2×97%=10.76萬t/a

A_七南=330×10^-4×200×0.5×1.4×2×97%=8.96萬t/a

（二）單個掘進工作麵正常生產條件下年產量計算：

式中 —第i個掘進工作麵正常生產條件下年產量，萬t/a；

—第i個掘進工作麵純煤麵積，m²；

—第i個掘進工作麵的原煤視密度，t/m³；

—第i個掘進工作麵正常生產條件下平均日推進度，m/d。

0.18萬t/a

（三）通風係統生產能力計算：

（萬t/a）

A_PC=10.76+8.96+0.18=19.9萬t/a。

五、礦井通風係統生產能力驗證。

從礦井主要通風機性能、通風網絡、用風地點的有效風量和礦井稀釋瓦斯的能力等方麵進行驗證礦井通風係統生產能力。

（一）礦井通風係統生產能力驗證

1．礦井主要通風機性能驗證

按照AQ1011-2005進行測試，礦井主要通風機的實際特性曲線對通風係統生產能力進行驗證，主要通風機實際運行工況點處於安全、穩定、可靠、合理的範圍內。詳見風機性能測試報告。

2．通風網絡能力驗證

按照MT/T 440-2008，利用礦井通風阻力測定的結果對礦井通風網絡進行驗證，驗證通風阻力與主要通風機性能相匹配，滿足安全生產實際需要。

3．用風地點有效風量驗證

采用礦井有效風量驗證用風地點的供風能力，核查礦井內各用風地點的有效風量均滿足需要風量，井巷中風流速度、溫度都符合《煤礦安全01manbetx 》規定，見測風報表。

4．稀釋瓦斯能力驗證

利用瓦斯鑒定結果以及礦井瓦斯安全監測儀器儀表檢測的結果，驗證礦井通風稀釋排放瓦斯的能力，各地點瓦斯濃度都符合《煤礦安全01manbetx 》的有關規定，見瓦斯監控日報、瓦斯檢查報表。

（二）通風係統生產能力確定

1．按照以上方法所計算的通風係統生產能力為礦井初步通風係統生產能力，凡不符合《煤礦安全01manbetx 》有關規定的，以及有下列情況的，應從礦井通風係統生產能力中扣除相應部分的產量，扣除後的通風係統生產能力為最終核定礦井通風係統生產能力。

①不存在通風係統不合理、瓦斯超限區域的產量；

②不存在高瓦斯礦井、突出礦井沒有專用回風巷的采區，沒有形成全風壓通風係統、沒有獨立完整通風係統的采區的產量；

③不存在供風量不足的采掘工作麵的產量；

④不存在不符合有關規定的串聯通風、擴散通風、采空區通風的用風地點的采掘工作麵的產量。

2．通風係統生產能力最終計算：

A = A_pc–A_dc

式中A—礦井最終通風係統生產能力，萬t/a；

A_dc—扣除區域的年產量，萬t/a。

A = 19.9–0=19.9萬t/a。