2017矿井风量计算方法

丁家渠煤矿
矿井风量计算方法
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二O一七年一月
矿井风量计算方法
按照《煤矿安全规程》规定:“煤矿企业应根据具体条件制定风量计算方法,至少每5年修订1次”,要求,根据《煤矿井工开采通风技术条件》(AQ1028-2006)、《煤矿通风能力核定标准》(AQ1056-2008),结合本矿开采的实际情况,制定本办法。

一、全矿井需要风量的计算
全矿井总进风量按以下两种方式分别计算,并且必须取其最大值: 1、按井下同时工作的最多人数计算矿井风量:
矿矿k N Q ⨯⨯=4
式中:Q 矿——矿井总进风量,m 3/min;
4——每人每分钟供给风量,m 3/min·人; N ——井下同时工作的最多人数,人;
K 矿——矿井通风需风系数(抽出式取k 矿=1、15～1、20)。

2、按各个用风地点总与计算矿井风量:
按采煤、掘进、硐室、备用工作面及其她巷道等用风地点需风量的总与计算:
()矿其他备硐掘采矿k Q Q Q Q Q Q ⨯++++=∑∑∑∑∑
式中:∑Q 采——采煤工作面实际需要风量,m 3/min; ∑Q 掘——掘进工作面实际需要风量,m 3/min; ∑Q 硐——硐室实际需要风量,m 3/min; ∑Q 备——备用工作面实际需要风量,m 3/min
∑Q 其她——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其她巷道需风量,m 3/min 。

k 矿——矿井通风需风系数(抽出式k 矿取1、15～1、20)。

二、采煤工作面需要风量
每个采煤工作面实际需要风量,按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员与爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算,然后取其中最大值。

1、按气象条件计算:
采长采高采采采k k S v Q ⨯⨯⨯⨯⨯=%7060
式中: Q 采——采煤工作面需要风量,m 3/min;
v 采——采煤工作面的风速,m/s,按采煤工作面进风流的最高温度从表1中选取;
S采——采煤工作面的平均有效断面积,按最大与最小控顶有效断面的平均值计算,m2;
k采高——采煤工作面采高调整系数,具体按表1取值;
k采长——采煤工作面长度调整系数,具体按表2取值;
70%有效通风断面系数;
60单位换算产生的系数。

表1 采煤工作面进风流气温与对应风速
表1 采煤工作面采高调整系数
表2 采煤工作面长度调整系数
表3 K
——采煤工作面空气温度与对应风速调整系数
温
2、按照瓦斯涌出量计算:
Q采=100×q采×K CH
(m3/min)
4
Q采＝100×q cg×K cg
=100×0、71×1、1
=78、1m3/min
式中:q
——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量,m3/min;
采
——采煤工作面瓦斯涌出不均衡备用风量系数,正常生产时连续观测1个月, K CH
4
日最大绝对瓦斯涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值;
100——采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不能超过1%的换算系数。

3、按照二氧化碳涌出量计算:
(m3/min)
Q采=67×q采×K CO
2
Q采＝67×q cc×k cc
=67×0、71×1
=47、57 m3/min
式中:q
——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min;
采
——采煤工作面二氧化碳涌出不均衡备用风量系数,正常生产时连续观测1个K CO
2
月,日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值;
67——采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不能超过1、5%的换算系数。

4、按工作面人员数量验算:
Q采≥4×N (m3/min)
式中:N——采煤工作面同时工作的最多人数,人;
4——每人需风量,m3/min·人。

5、按风速进行验算:
60×0、25×S采≤Q采≤60×4×S采(m3/min)
①验算最小风量
Q采≧60×0、25 S采=60×0、25×10、26=153、9 m3/min
②验算最大风量
Q采≦60×4 S采=60×4×10、26=2462、4m3/min
③根据煤层注水与采煤机喷雾降尘等措施后,验算最大风量:
Q采≦60×5 S采=60×5×10、26=3078m3/min
式中:0、25/4——采煤工作面允许最低/最高风速,m/s;
S采——采煤工作面的平均有效断面积m2。

根据以上计算,采煤面供风量为900m3/min
6、备用采煤工作面按满足瓦斯、二氧化碳、空气温度与风速等规定计算风量,且不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。

Q备=1/2Q采=1/2×900=450m3/min
三、掘进工作面需要风量
掘进工作面需要风量按各个独立通风掘进工作面实际需要风量的总与计算:
∑Q掘=∑Q掘i(m3/min)
式中:Q
掘i
——第i个掘进工作面需要风量,m3/min。

每个掘进工作面实际需要风量,按瓦斯、二氧化碳涌出量与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、按照瓦斯涌出量计算:
Q掘=100×q掘×K CH
4
(m3/min)
=100×0、22×1、3=28、6m3/min
式中:q
掘
——掘进工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量,m3/min;
K CH
4
——掘进工作面瓦斯涌出不均衡备用风量系数,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绝对瓦斯涌出量的比值;
100——掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不能超过1%的换算系数。

2、按照二氧化碳涌出量计算:
Q掘=67×q掘×K CO
2
=67×0、26×1=17、42m3/min
式中:q
掘
——掘进工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量0、35m3/min;
K CO
2
——掘进工作面二氧化碳涌出不均衡备用风量系数,正常生产条件下,连续观测1个月,日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的
比值;
67——掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不能超过1、5%的换算系数。

3、按工作面人员数量验算:
Q掘≥4×A =4×10=40 m3/min
式中:N——掘进工作面同时工作的最多人数,人;
4——每人需风量,m3/min·人。

4、按风速进行验算:
岩巷掘进工作面: Q
岩掘≥9×S
掘
(m3/min)
煤巷与半煤岩巷掘进工作面: Q
煤掘≥15×S
掘
(m3/min)
掘进工作面: Q
掘≤240×S
掘
(m3/min)
式中:Q
——岩巷掘进工作面的最低风量,m3/min;
岩掘
Q煤掘——煤巷与半煤岩巷掘进工作面的最低风量,m3/min;
S掘——掘进工作面的净断面积,m2。

(1)、按风速进行验算:
①验算最小风量
Q煤掘≧60×0、25 S掘=15×13=195m3/min
②验算最大风量
Q煤掘≦60×4 S掘=240×13=4320m3/min
式中:S cs-掘进工作面巷道的净断面m2。

经验算195m3/min＜200 m3/min＜3120m3/min,根据以上数据掘进工作面需风量为200 m3/min符合《煤矿安全规程》
5、配风要求
∑Q掘= Q掘·m m3/min
=200×2=400m3/min
其中:
Q掘=Q局·K f m3/min
=350×1、34=469 m3/min
——每个独立通风掘进工作面局部通风机的吸风量,普掘取300m3/min,综掘取式中:Q
局
350 m3/min;
K f——防止局部通风机吸循环风的风量备用系数,取1、34。

m——规划掘进工作面个数,个。

根据以上计算公式计算得出,综掘工作面应配风量为469 m3/min
四、硐室需要风量
井下硐室及其她用风地点需风量Q=1142m3/min
全矿需风量
Q ra＝(∑Q cf+∑Q hf+∑Q ur+∑Q sc+∑Q rl)×K aq
=(900+450+469×2+1142) ×1、20
=4116m3/min
总之,矿井需风量的计算方法按实际需要风量计算时,应避免风量过大或过小,各地点的配风量必须能够满足该地点的风流中的瓦斯、二氧化碳、氢气与其它有害气体的浓度、风速以
及温度、每人供风量的需风量,若制订的风量计算方法达不到要求时,必须根据具体条件修订,保障生产安全。