矿井通风能力核定办法及报告编制提纲.docx

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矿井通风能力核定办法及报告编制提纲

附件2：

矿井通风能力核定办法及报告编制提纲

一、矿井需要风量计算

矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其他用风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个用风地点稳定可靠通风。

Q矿≥（∑Q采＋∑Q掘＋∑Q硐＋∑Q备＋∑Q其它）×K．．．

（1）

式中：

Q矿———矿井需要风量总和，m3/min;

∑Q采———采煤工作面需要风量总和，m3/min;

∑Q掘———掘进工作面需要风量总和，m3/min;

∑Q硐———硐室需要风量总和，m3/min;

∑Q备———备用工作面需要风量总和，m3/min;

∑Q其它———其他用风巷道需要风量总和，m3/min;

K———矿井通风需风系数（抽出式K取1.15～1.20，压入式K取1.25～1.30）。

（一）采煤工作面需要风量计算

每个采煤工作面需要风量，应按照工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人数和爆破后的有害气体产生量等规定分别计算，然后取其中最大值。

1.按气象条件计算：

低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量确定需要风量，其计算公式为：

Q采=60×70%×V速×S效×K采高×K面长．．．．．．．．．．．．．．．

（2）

式中：

V速———采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度从表1中选取，m/s;

S效———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;

K采高———采煤工作面采高调整系数，具体取值见表2；

K面长———采煤工作面长度调整系数，具体取值见表3；

70%———有效通风断面系数；

60———为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

采煤工作面进风流气温℃

采煤工作面风速/（m/s）

＜20

1.0

20～23

1.0～1.5

23～26

1.5～1.8

表2K采高—采煤工作面采高调整系数

采高m

＜2.0

2.0～2.5

系数（K采高）

1.0

1.1

表3K面长—采煤工作面长度调整系数

采煤工作面长度m

长度风量调整系数（K面长）

＜80

0.8～0.9

150～200

1.0～1.3

＞200

1.30～1.5

2.按瓦斯涌出量计算

Q采=100×qCH4×KCH4．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（3）

式中：

q绝—采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

k备—采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.1-1.2。

100—按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

3.按二氧化碳涌出量计算

Q采=67×qCO2×KCO2．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（4）

式中：

qCO2—采煤工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；

KCO2—采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，取1.1-1.2

67—按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。

4.按人数计算

Q采≥4N采．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（5）

式中：

N采—采煤工作面同时工作最多人数，人;

4—每人需风量，m3/min。

5.按炸药量计算

a）一级煤矿需用炸药

Q采≥25A．．．．．．．．．．．．（6）

b）二、三级煤矿需用炸药

Q采≥10A．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（7）

式中：

A—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg;

25—每千克一级煤矿需用炸药需风量，m3/min；

10—每千克二、三级煤矿需用炸药需风量，m3/min。

6.按风速进行验算

a）验算最小风量

Q采≥15S效．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（8）

S效——采煤工作面平均有效断面

b）验算最大风量

Q采≤240S效．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（9）

S效——采煤工作面平均有效断面，m2。

（二）备用工作面风量确定

备用工作面需要风量，应满足瓦斯、二氧化碳、气象条件等规定计算的风量，且最少不应低于采煤工作面实际需要风量的50%。

（三）掘进工作面需要风量计算

每个掘进工作面需要风量，应按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员、爆破后的有害气体产生量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×qCH4×KCH4．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（10）

式中：

qCH4—掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

kCH4—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.1-1.2。

100—按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

2.按照二氧化碳涌出量计算

Q掘=67×qCO2×KCO2．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（11）

式中：

qCO2—掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；

KCO2—掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，取1.1-1.2。

67—掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。

3.按炸药量计算

a）一级煤矿许用炸药

Q掘≥25A．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（12）

b）二、三级煤矿许用炸药

Q掘≥10A．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（13）

式中：

A—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg。

4.按人数量计算

Q掘≥4N．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（14）

式中：

N—掘进工作面同时工作的最多人数，人。

按上述条件计算的最大值，确定局部通风机吸风量。

5.按风速进行验算

a）验算最小风量

—无瓦斯涌出的岩巷

Q吸≥9S掘净．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（15）

—有瓦斯涌出岩巷，半岩巷和煤巷

Q吸≤15S．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（16）

b）验算最大风量

Qaf≤24S掘净．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（17）

式中：

S掘净—掘进工作面巷道的净断面积，m2。

如果按上述计算确定的局部通风机的吸风量太小，不能满足风速验算要求，则取不低于最低风速要求的风量作为局部通风机的吸风量。

6.按局部通风机实际吸风量计算

a）无瓦斯涌出的岩巷

Q掘=Q吸×I+9S．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（18）

b）有瓦斯涌出的岩巷，半煤岩巷和煤巷

Q掘=Q吸×I+15S．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（19）

式中：

Q吸—局部通风机实际吸风量，m3/min；

I——掘进工作面同时通风的局部通风机台数；

9—无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速（0.15m/s）换算系数；

15—有瓦斯涌出岩巷，半岩巷和煤巷允许的最低风速（0.25m/s）换算系数；

S—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积，m2。

按照上述计算中Q掘的最大值确定掘进工作面的需要风量。

（四）硐室需要风量计算

各个独立通风硐室的需要风量，应根据不同类型的硐室分别进行计算。

1.爆破材料库需要风量计算：

Q药库=4V/60．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（20）

式中：

Q药库——井下爆炸材料库需要德尔风量，m3/min；

V——井下爆炸材料库的体积，m3;

4——井下爆炸材料库内空气每小时更换次数。

但大型爆破材料库不应小于100m3/min，中、小型爆破材料库不应小于60m3/min。

2.充电硐室需要风量计算：

Q充电硐室=200qH2．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（21）

式中：

Q充电硐室——充电硐室需要风量，m3/min；

qH2——充电硐室在充电时产生的氢气量，m3/min；

200—按其回风流中氢气浓度小于0.5%的换算系数。

但充电硐室的供风量不应小于100m3/min。

3.机电硐室需要风量计算：

发热量大的机电硐室，应按照硐室中运行的机电设备发热量进行计算：

Q机电硐室=3600∑Wθ/（ρCp×60△t）．．．．．．．（22）

式中：

Q机电硐室——机电硐室的需要风量，m3/min；

∑W—机电硐室中运转的电动机（或变压器）总功率（按全年中最大值计算），kw；

θ——机电硐室中发热系数，数值见表4；

ρ——空气密度，一般取ρ=1.20kg/m3；

Cp——空气的定压比热，一般可取Cp=1.0006kj/（kg·K）；

△t—机电硐室的进、回风流的温度差，K。

表4机电硐室发热系数（θ）表

机电硐室名称

发热系数

空气压缩机房

0.20-0.23

水泵房

0.01-0.03

变电所、绞车房

0.02-0.04

机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风；采区小型机电硐室，按经验值确定需要风量或取60-80m3/min；选取硐室风量，应保证机电硐室温度不超过30℃，其它硐室温度不超过26℃。

4.其他用风巷道需要风量计算

其他用风巷道的需要风量，应根据瓦斯涌出量和风速分别进行计算，采用其最大值。

A．按瓦斯涌出量计算：

Q=100qCH4×KCH4．．．．．．．．．．．．．．（23）

式中：

qCH4————其他用风巷道平均绝对瓦斯涌出量，m3/min；

KCH4————其他用风巷道瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取1.2-1.3；

100————其他用风巷道中风流瓦斯浓度不超过0.75%所换算的常数。

B.按风速验算：

a）一般巷道

Q≥60×0.15Src…………………………（24）

b）架线电机车巷道

有瓦斯涌出的架线电机车巷道

Q≥60×1.0Src…………………………（25）

无瓦斯涌出的架线电机车巷道

Q≥60×0.5Src…………………………（26）

式中：

Qrc————一般用风巷道实际需要风量，m3/min；

Src————一般用风巷道净断面积，m2；

Qre————架线电机车用风巷道实际需要风量，m3/min；

Sre————架线电机车用风巷道净断面积，m2；

0.15———一般巷道允许的最低风速，m/s；

1.0————有瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速，m/s；

0.5————无瓦斯涌出的架线电机车巷道允许的最低风速，m/s。

二、矿井通风能力核定计算

矿井通风能力核定采用总体和算法或由里向外核算法计算。

（一）总体核算法（适用于年产量在30万吨以下的低瓦斯矿井）

1.计算公式为：

Apc=330×10-4Qai/qra×kva………………………………（27）

式中：

Apc————一矿井初步计算的通风能力，104t/a；

Qai————一矿井总进风量，m3/min，矿井实际进风量应满足矿井的总需要风量，按核定时矿井总进风量计算；

qra————一平均日产吨煤需要的风量，m3/min；（t·min）；

kva————一低瓦斯矿井通风能力系数；

330———矿井年生产天数。

计算月、季度产量时，则换为月、季度生产天数。

2.平均日产吨煤需要风量的计算

qra=Q，ra/A，…………………………………………（28）

式中:

Q，ra————矿井上年度实际需要风量，m3/min；

A，—————矿井上年度平均日产煤量，t。

a.参数选取和计算时，首先应对上年度矿井供风量的安全、合理、经济性

进行认真分析与评价，对上年度生产安排的合理性进行必要的分析与评价，对串联和瓦斯超限等因素掩盖的吨煤供风量不足要加以修正，并应考虑近3年矿井生产情况和通风系统的变化，取其合理值；如果由于地质构造、煤层赋存条件发生变化，或技术改造移交时间短、或采煤工艺变化（如由分层开采变为一次采全高），或采煤机机械化程度变化（如由炮采变为机采），生产变化很大时，可以用生产变化后核定前三月的矿井实际产量和矿井实际需要的风量，计算平均日产吨煤需要的风量。

b.矿井上年度因风量不足发生通防事故的，平均日产吨煤需要的风量增加10%-20%。

3.kva————矿井通风能力系数选取

矿井通风能力系数取1.30-1.50。

当矿井等积孔小于1m2时，kva取1.50；矿井等积孔小于2m2且大于1m2时，kva取1.40；矿井等积孔大于2m2时，kva取1.30。

（二）由里向外核算法（适用于年产量在30万吨及以上矿井）

根据矿井总进风量与上述计算的矿井各用风地点的实际需要风量（包括按规定配备的备用工作面）计算出采掘工作面个数（按合理采掘比m1、m2），取当月、季、年度每个采掘工作面的产量，分别计算矿井月、季、年度通风能力。

1.单个采煤工作面年产量计算：

……………………………（29）

式中：

A采i——第个

个采煤工作面年产量，104t/a；

lci——第个

个采煤工作面平均长度，m；

hci——第个

个采煤工作面煤层平均采高，放顶煤开采始为采放总厚度，m；

rci——第个

个采煤工作面原煤视密度，m/d；

bci——第个

个采煤工作面平均日退进度，m/d；

cci——第个

个采煤工作面回采率，%，按矿井设计规范和实际回采率选取最小值。

330——年生产天数。

计算月、季度产量时，则换为月、季度生产天数。

2.单个掘进工作面年产量：

……………………………（30）

式中：

A掘i——第个

个掘进工作面年产量，104t/a；

Shi——第个

个采煤工作面纯煤面积，m2；

rhi——第个

个采煤工作面原煤视密度，t/m3

bhi——第个

个采煤工作面平均日推进进度，m/d。

330——年生产天数。

计算月、季度产量时，则换为月、季度生产天数。

3.矿井通风能力计算：

pc＝

+

……………………………（31）

Apc————一矿井初步计算的通风能力，104t/a；

三、矿井通风能力验证

（一）矿井主要通风机性能验证

按照矿井主要通风机的实际特性曲线对通风能力进行验证，主要通风机实际运行工况点应处于安全、稳定、可靠、合理的范围内，按照AQ1011－2005进行测试。

（二）通风网络能力验证

利用矿井通风阻力测定的结果对矿井通风网络进行验证，主要通风阻力是否与主要通风机性能相匹配，能否满足安全生产实际需要，MT/T440－1995进行测试。

（三）用风地点有效风量验证

采用矿井有效量验证用风地点的供风能力，核查矿井内各用风地点的有效风量是否满足需要风量，井巷中风流速度、温度应符合《煤矿安全规程》规定。

（四）稀释瓦斯能力验证

利用瓦斯鉴定结果以及矿井瓦斯安全监测仪器仪表检测的结果，验证矿井通风稀释排放瓦斯的能力，各地点瓦斯浓度应符合《煤矿安全规程》的有关规定。

四、通风能力确定

按照以上方法所计算的通风能力为矿井初步通风能力，凡不符合《煤矿安全规程》有关规定的，以及有下列情况的，应从矿井通风能力中扣除相应部分的产量，扣除后的通风能力为最终矿井核定通风能力。

（一）通风系统不合理、瓦斯超限的区域，应从矿井通风能力中扣除此区域的产量。

（二）没有形成全风压通风系统、没有独立完整通风系统的采区，应从矿井通风能力中扣除此采区的产量。

（三）供风量不足的采掘工作面，核定时应减少此采掘工作面，使其它用风

地点满足要求，计算时应从矿井通风能力中扣除此采掘工作面的产量。

（四）存在不符合有关规定的串联通风、扩散通风、采空区通风的用风地点，应从矿井通风能力中扣除相应采掘工作面的产量。

（五）通风能力最终计算

A=Apc—Adc……………………………（41）

式中：

A——矿井最终通风能力，104t/a；

Apc————一矿井初步计算的通风能力，104t/a；

Adc——扣除区域的年（月、季）产量，104t/a。

矿井通风能力核定报告编制提纲

第一章概述

第一节矿井概况

第二节矿井通风能力核定依据

第三节矿井通风能力核定条件

第二章矿井通风能力核定

第一节矿井需要风量计算

第二节矿井通风能力计算

第三章矿井通风能力验证

第一节主要通风机通风能力验证

第二节用风地点有效风量验证

第三节稀释瓦斯能力验证

第四章矿井通风能力核定结果计算