矿井通风设计及风量计算方法
矿井通风设计施工时的基本原则和要求
通风系统合理可靠的含义？
通风网络图的绘制
矿井风量计算办法
按照《煤矿安全规程》第一百零三条：“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：
Q 矿进=4×N ×K 矿通 （m 3/min）
式中：Q 矿进——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 矿通——矿井通风需风系数（抽出式取K 矿通=1.15～1.20）。
2、按各个用风地点总和计算矿井风量：
按采煤、掘进、硐室及其他巷道等用风地点需风量的总和计算：
Q 矿进=（∑Q 采+∑Q 掘+∑Q 硐+∑Q 其他）×K 矿通 （m 3/min）
式中：∑Q 采——采煤工作面实际需要风量的总和，m 3/min；
∑Q 掘——掘进工作面实际需要风量的总和，m 3/min； ∑Q 硐——硐室实际需要风量的总和，m 3/min；
∑Q 其他——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其他巷道需风量的总和，
m 3/min。
K 矿通——矿井通风需风系数（抽出式K 矿通取1.15～1.20）。
二、采煤工作面需要风量
按矿井各个采煤工作面实际需要风量的总和计算：
∑Q 采=∑Q 采i +∑Q 采备i （m 3/min）
式中：∑Q 采——各个采煤工作面实际需要风量的总和，m 3/min；
Q 采i ——第i 个采煤工作面实际需要的风量，m 3/min； Q 采备i ——第i 个备用采煤工作面实际需要的风量，m 3/min。
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、人员和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。有符合规定的串联通风时，按其中一个采煤工作面实际需要的最大风量计算。
1、按气象条件计算：
Q 采=Q基本×K 采高×K 采面长×K 温 （m 3/min）
式中: Q 采——采煤工作面需要风量，m 3/min；
Q 基本——不同采煤方式工作面所需的基本风量，m 3/min；
Q 基本=60×工作面控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速（不小于
1.0m/s）；
K 采高——采煤工作面采高调整系数，从表1中选取； K 采面长——采煤工作面长度调整系数，从表2中选取； K 温——采煤工作面温度与对应风速调整系数，从表3中选取。 表1 K采高——采煤工作面采高调整系数
表3 K温——采煤工作面空气温度与对应风速调整系数
2、按照瓦斯涌出量计算：
Q 采=100×q 采×K CH 4 （m 3/min）
式中：q 采——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m 3/min；
K CH4——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，日最大绝对瓦斯涌出量和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：
Q 采=67×q 采×K CO 2 （m 3/min）
式中：q 采——采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m 3/min；
表2 K采面长——采煤工作面长度调整系数
K CO2——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个月，日最大绝对二氧化碳涌出量和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 （m 3/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，m 3/min·人。 5、按风速进行验算：
60×0.25×S 采 ≤Q 采≤60×4×S 采 （m 3/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m 。
应结合回采速度、煤层自燃发火期综合考虑，综放工作面的需风量不小于800m 3/min。
6、备用采煤工作面按满足瓦斯、二氧化碳、空气温度和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%。
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和计算：
∑Q 掘=∑Q 掘i （m 3/min）
式中：Q 掘i ——第i 个掘进工作面需要风量，m 3/min。
每个掘进工作面实际需要风量，按瓦斯、二氧化碳涌出量和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 （m 3/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，m 3/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和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 （m 3/min）
2
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，m 3/min；
K CO2——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和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、按炸药量计算（炮掘工作面采用硝酸氨炸药时计算，其它炸药不予计算）：
Q 掘≥25×A （m 3/min）
式中：A ——掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg 。 25——每千克一级煤矿许用炸药需风量，m /min·kg ； 4、按工作面人员数量验算：
Q 掘≥4×A （m 3/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，m 3/min·人。 5、按风速进行验算：
岩巷掘进工作面： Q岩掘≥9×S 掘 （m 3/min） 煤巷和半煤岩巷掘进工作面： Q煤掘≥15×S 掘 （m 3/min） 掘进工作面： Q掘≤240×S 掘 （m 3/min） 式中：Q 岩掘——岩巷掘进工作面的最低风量，m /min；
Q煤掘——煤巷和半煤岩巷掘进工作面的最低风量，m 3/min；
S 掘——掘进工作面的净断面积，m 2。
按上述条件计算的最大値，确定局部通风机的吸风量，根据通风距离选择风筒、局部通风机。
6、按局部通风机实际吸风量计算需要风量:
Q 掘=Q局机×I （m 3/min）
式中：Q
局机
3
3
——局部通风机实际吸风量，m 3/min。首次安装的局部通风机实
际吸风量取吸风量范围的最大值，从表4中选取；
I —— 掘进工作面同时通风的局部通风机台数。
表4 常用局部通风机参数
7、局部通风机安装地点的需要风量
Q 局机=Q掘+Q机巷=Q掘+Vmin ×S 机巷 （m 3/min）
式中：Q 局机——局部通风机安装地点的需要风量，m 3/min；
Q
机巷
——保证局部通风机吸风口至掘进工作面回风道口之间最低风
速的风量，m 3/min；
V min ——保证局部通风机安装地点到回风口间最低风速，m/min，岩石
巷道、其他人行巷道取9，煤巷、半煤岩巷取15；
S 机巷 ——局部通风机安装地点到回风口间最大井巷断面积，m 2。
注：若局部通风机吸风口至掘进工作面回风道口之间风量不走回风或有设施控制，保证局部通风机不发生循环风，Q 机巷不考虑；几台通风机布置在同一段巷道内，按一次计算Q 机巷。
8、配风要求
掘进工作面局部通风配风按7条计算或按实测的局部通风机吸风量、局部通风风筒出口风量按下式计算确定。
Q 局=K筒漏×Q 掘面 （m 3/min）
式中：Q 局——局部通风机实测吸风量，m 3/min；
K 筒漏——风筒漏风系数，根据通风距离、风筒直径和管理状况等因素
确定或测定，无实测数据时按MTT64-1995正压柔性风筒规定
n
的百米漏风率不超过4%的最大值推算K 筒漏=1.04（n 最大通风
距离百米数），并要求现场调整风量时验证。
注：编制矿井规划或水平延伸、采区设计时，计算掘进需要风量可按下式进行：
∑Q 掘= Q掘·m m3/min
其中：
Q 掘=Q局·K f m3/min
式中：Q
局
——每个独立通风掘进工作面局部通风机的吸风量，普掘取
300m 3/min，综掘取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。
四、硐室需要风量
按矿井各个独立通风硐室实际需风量的总和计算：
∑Q 硐=∑Q 硐i m3/min
式中：
Q 硐i ——第i 个独立通风硐室实际需要风量，m 3/min。 各个硐室实际需要风量，根据不同类型的硐室分别计算。
1、机电设备发热量大的水泵房、空气压缩机房等机电硐室，需要风量
按机电设备运转的发热量计算
Q 机电硐室=3600×∑W ×θ/（ρ×1.0006×60×△t ） （m 3/min） 式中：Q 机电硐室—机电硐室实际需要的风量，m 3/min；
∑W ——机电硐室中运转的电动机总功率，kw ； △t ——机电硐室进、回风的气温差，℃； θ——机电硐室发热系数，从表5中选取； ρ——空气密度, 一般取1.2Kg/m3； 1.0006——空气定压比热容,kJ/(Kg．K) 。
表5 机电硐室发热系数表
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60～80m 3／min ；选取硐室风量，应保证机电硐室温度不超过30℃，其他硐室温度不超过26℃。
2、爆炸材料库需要风量 按每小时4次换气量计算：
Q 库=0.07×V （m 3/min）
式中：Q 库——爆炸材料库需要风量，m 3/min；
V ——包括联络巷在内的爆炸材料库的空间总体积，m 3。
或按经验给定风量：
大型爆破材料库为100～150m 3/min； 小型爆破材料库为60～100m 3/min。 3、充电硐室需风量计算：
Q 电=200×q 氢 （m 3/min）
式中：Q 电——充电硐室需要风量，m 3/min；
q 氢——充电硐室在充电时产生的氢气量，m 3/min。
200——按其回风流中氢气浓度不大于0.5%的换算系数。 或按经验值给定风量100～200m 3/min。 4、其他
中央变电所、救护站等与主要进风巷道并联支路的硐室，其风量不在计入矿井总需要风量，但其过风量必须满足上述要求。
五、其它巷道需要风量
按矿井其它巷道需风量总和计算：
∑Q 其它=∑Q 其它i （m 3/min）
式中：Q
其它i
——第i 条其它井巷需要风量，根据瓦斯涌出量和风速分别进
行计算，采用其中最大值，m 3/min。
1、按瓦斯涌出量计算：
Q 其它i =100×q 其它i ×k 其它i （m 3/min）
式中：q 其它i ——第i 个其它巷道的瓦斯绝对涌出量，m /min；
k
其它i
3
——第i 条其它巷道的瓦斯涌出不均匀的风量系数，一般可取
=1.2～1.3。
2、按其风速验算：
Q 其它i ≥9×S 其它i （m 3/min）
架线电机车巷中的风速验算：
Q 其它i ≥60×S 其它i （m 3/min）
式中：S 其它i ——第i 条巷道的断面积，m 2。
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、氢气和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。
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