采、掘、开工作面风量计算细则

采、掘、开工作面风量计算细则

一、回采工作面风量计算（以2180⑩工作面为例）

1、按瓦斯涌出量计算

Q采=100×q采×K CH4/(C-C O) （m3/min）

式中：Q采—回采工作面实际总需要风量，m3/min;

q采—采煤工作面回风流中瓦斯（二氧化碳）的绝对涌出量，0.06m3/min;

K CH4—采面瓦斯涌出不均衡通风系数（1.5）。

C：回风流瓦斯浓度。（1%）此处1%应改为1。

C O：进风流瓦斯浓度（0）。

Q采=100×0.06×1.5/(1-0)=9m3/min=0.15m3/s

2、按工作面温度计算：

Q采= 60×V采×S采（m3/min）

式中V采—采煤工作面风速，m/s；

S采—采煤工作面的平均断面积，m2

a、适宜气候的风速和温度表8中未列出的温度和风速，可按平均插入法找出适宜的风速。

表8 回采工作面温度与对应风速调整系数

b、有效通风断面是指平均控顶距与平均采高的乘积。（有效断面是去掉工作面的支架等设备占用的断面后的过风断面。其系数一般为0.8。最大控顶距是平均控顶距的1.2倍。两者乘积近似于1不再修正）

c、工作面的温度取工作面下出口的回风温度。设计工作面的温度按同等条件的工作面取值。

Q采= 60×1.0×（3.69+3.19）/2×2.1=433.44m3/min=7.224m3/s 3、按工作面每班工作最多人数计算：

Q采=4×N ×K （m3/min）

式中：N——工作面同时作业人数，取53人

K：备用系数。取1.25

4—每人每分钟供风标准，4m3/min。

Q采=4×53×1.25=265m3/min=4.42m3/s

4、按炸药量计算

Q采=10×A （m3/min）

式中A—一次爆破炸药最大用量，（kg）

Q采=10×12=120 m3/min=2m3/s

5、按排除煤尘需要风量计算：综采、放顶煤（综放、轻放）工作面易产生煤尘，应有效排放煤尘。排放煤尘最佳风速是1m/s。

Q采=1.0×（3.69+3.19）/2×2.1=7.224 m3/s

经上述计算，风量Q取最大值7.224m3/s进行验算。

6、按风速进行验算：

经上述计算，风量Q取最大值12.91m3/s进行验算。

15×S最大＜Q采＜240×S最小

式中S最大——工作面最大断面积，m2。

S最小——工作面最小断面积，m2。

15×（3.69+3.19）/2×2.1＜Q采＜240×(3.69+3.19)/2×2.1

108.36m3/min＜Q采＜1733.76m3/min

1.806m3/s＜Q采＜28.896m3/s

通过验算可知，7.224m3/s满足风速要求，因此确定2180（10）工作面实际需风量为7.224m3/s。

三、掘进工作面需要计算：（以3623S工作面为例）

A.计算风筒距迎头距离：

L

L射=4×S=4×75.11= 13.7m

式中：L—风筒距迎头距离；

S—巷道断面，取最小断面11.75m2，

根据以上计算及施工经验，规定风筒出口距迎头距离机掘时不超过8m，炮掘时不超过5m。

B.计算工作面风量：

煤巷﹑半煤岩和岩巷掘进工作面的风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。

（1）按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算：

Q掘=100×q掘×K掘通

则Q掘=100×0.08×2.0=16m3/min=0.267m3/s

式中：Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；

q掘——掘进工作面回风流中瓦斯的绝对涌出量，取0.08m3/min；

K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），一般可取1.5-2.0，取2.0

（2）按掘进工作面同时作业人数计算：

Q掘=4×N×K=4×27×1.25=135m3/min =2.25m3/s 式中：N——工作面同时作业人数，取27人；

K——备用系数，取1.25

4——每人每分钟供风标准，4m3/min

（3）按炸药量计算：

Q掘≧10A=10×12.3=123m3/min =2.05 m3/s

式中：10——使用1kg炸药的供风量，m3/min；

A——工作面一次爆破最大装药量，取12.3kg；炮烟散尽后人员即可进入。

（4）按风速进行验算

按最小风速验算，煤巷、半煤巷掘进工作面的最小风量：

Q掘≧60×0.25×S=60×0.25×11.75=176.25 m3/min

按最高风速验算，掘进工作面的最大风量：

Q掘≦60×4 ×S=60×4 ×11.75=2820m3/min

综上可得176.25m3/min≦Q掘≦2820m3/min

式中：S——掘进工作面巷道的净断面积，取11.75m2。

通过以上计算，确定掘进工作面风量不得低于176.25m3/min，即2.94m3/s；风量不得高于2820m3/min，即47 m3/s

（5）局部通风机选型：

①根据经验，风筒的百米风阻值，R100=2.37Kμ改为R100=23.25( NS2/m8)

②每个弯头风阻R弯=ξ·γ/(2·g·S2)

=1.3×1.2/(2×9.8×0.282)

=1.02Kμ

改为：R弯=ξ·ρ/2S2

=1.3×1.2/2×0.282

=9.95 NS2/m8