山西沁源鳳凰臺煤業(yè)有限公司

11月份礦井風量分配方案

編制部門：通

風

科

編制時間：2020年10月31日

鳳凰臺煤業(yè)2020年11月份礦井風量分配方案

一、編制依據(jù)

鳳凰臺煤業(yè)配風方案嚴格按照《煤礦通風能力核定標準》（AQ1056-2008）

和《煤礦安全規(guī)程》(新版)的有關(guān)規(guī)定》以及煤礦礦井風量計算方法（MT/T634-2019）進行編制。

二、礦井通風概況

鳳凰臺煤業(yè)為低瓦斯礦井，根據(jù)2020年瓦斯等級鑒定結(jié)果，絕對瓦斯涌出量8.66m3/min，相對瓦斯涌出量為7.71m3/t，井下回采工作面絕對瓦斯涌出量最大為1.89m3/min，掘進工作面絕對瓦斯涌出量最大為0.84m3/min。

通風方式為中央并列式，共布置三個井筒，其中主斜井、副斜井進風，回風斜井回風。主扇采用型號為FBCDZ№28/2×450

型，通風方法為機械抽出式，風機功率為2×450kW，風葉角度為49°/41°。上月末實際總進風量為8131m3/min，實際總回風量為8220m3/min，礦井通風負壓是pa，礦井等積孔為，礦井的通風難易程度為容易。

我礦井下現(xiàn)有，2個綜采工作面(2109綜采工作面、21901綜采工作面）；1個準備工作面（2110準備工作面）；4個掘進工作面（2107軌道順槽掘進工作面、2107膠帶順槽工作面、21902軌道順槽、21902膠帶順槽）；8個機電硐室（1#煤采區(qū)變電所、2#煤采區(qū)水泵房、一水平中央變電所、一水平中央水泵房、9+10#煤采區(qū)變電所、二水平中央水泵房、二水平中央變電所、9+10#煤采區(qū)水泵房）；17個其它地點配風；共32個獨立用風地點。

下表為主要通風機技術(shù)參數(shù)表：

型號

風量范圍(m3/min)

額定功率(kW)

轉(zhuǎn)速

(r/min)

風壓

（pa）

運轉(zhuǎn)情況

FBCDZ№28/2×450

6480—14100

2×450

740

1250--4400

啟用

FBCDZ№28/2×450

6480—14100

2×450

740

1250--4400

備用

三、風量計算的標準及原則

（一）風量計算標準

供給煤礦井下任何工作用風地點的新鮮風量，必須依照下述各種條件進行計算并取其最大值，作為該工作用風地點的供風量。

1、按該用風地點同時工作的最多人數(shù)計算，每人每分鐘供給風量不得少于4m3/min。

2、按該用風地點的風流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其它有害氣體濃度，風速以及溫度等都符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)各項規(guī)定要求分別計算，取其最大值。

3、瓦斯

（1）礦井總回風巷的瓦斯或二氧化碳濃度不得超過0.75％。

（2）采區(qū)回風瓦斯或二氧化碳濃度不得超過0.8％、采掘工作面回風流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^0.8％或二氧化碳濃度不得超過1.2％。

（3）其它用風地點保證風流中的瓦斯和二氧化碳濃度不得超0.8％。

4、溫度要求：生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過26℃；機電設(shè)備硐室的空氣溫度不得超過30℃；進、風井口以下的空氣溫度必須在2℃以上。

（二）風量計算原則

無論礦井或采區(qū)的供風量，均按該地區(qū)各個實際用風地點，按照風量計算標準，分別計算出各個用風地點的實際最大需風量，從而求出該地區(qū)的風量總和，再考慮一定的備用風量系數(shù)后，作為該地區(qū)的供風量。即“由里往外”的計算原則，由采掘工作面、硐室和其它用風地點計算出各采區(qū)風量，最后求出全礦井總風量。

四、采煤工作面所需風量計算

根據(jù)鳳凰臺煤業(yè)11月采掘計劃，11月份計劃布置的綜采工作面有：2109綜采工作面、21901綜采工作面；準備工作面有：2110準備工作面。

采煤工作面的風量應(yīng)按瓦斯涌出量和爆破后的有毒有害氣體以及工作面氣象條件、風速和人數(shù)等規(guī)定分別進行計算。

表1

各種采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)

采煤工作面采煤方法

采煤工作面瓦斯涌出不均勻備用風量系數(shù)

綜采工作面

1.2-1.6

炮采工作面

1.4-2.0

水采工作面

2.0-3.0

當采煤工作面有其他有毒有害氣體涌出時，也應(yīng)按有害氣體涌出和不均勻系數(shù)，使其稀釋到《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定最高允許濃度計算。

表2采煤工作面空氣溫度與風速對應(yīng)表

采煤工作面進風流氣溫℃

采煤工作面風速m/s

<20

1.0

20～23

1.0～1.5

23～26

1.5～1.8

26～28

1.8～2.5

28～30

2.5～3.0

表3—采煤工作面采高風量系數(shù)

采煤工作面采高m

采煤工作面采高風量系數(shù)

<2.0

1.0

2.0～2.5

1.1

2.5～5.0及放頂煤工作面

1.2

表4—采煤工作面長度風量系數(shù)

采煤工作面長度m

采煤工作面長度風量系數(shù)

<150

1.0

150～200

1.0～1.3

200～250

1.3～1.5

>250

1.5～1.7

（一）2109綜采工作面

1、按照瓦斯涌出量計算：

Q2109綜采工作面=125qgfikgfi

=125×0.36×1.25

=56.25m3/min

式中：

Q2019—采煤工作面需要風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

qgfi—采煤工作面瓦斯的平均涌出量，單位為立方米每分鐘（m3/min）?？筛鶕?jù)該采煤工作面的煤層埋藏條件、地質(zhì)條件、開采方法、頂板管理、瓦斯含量、瓦斯來源等因素進行計算。生產(chǎn)礦井可按條件相似的工作面推算或按實際涌出量計算（計算選用2020年10月2109綜采工作面平均絕對瓦斯涌出量0.36m3/min）。

kgfi—采煤工作面瓦斯涌出量不均衡的備用風量系數(shù)，它是該采煤工作面瓦斯絕對涌出量的最大值和平均值之比。生產(chǎn)礦井應(yīng)在工作面正常條件下，連續(xù)觀測1個月，取次日最大絕對瓦斯涌出量和月平均日瓦斯絕對涌出量的比值。新井設(shè)計、新采區(qū)等可參考表1選?。?109綜采工作面日最大絕對瓦斯涌出量為0.45m3/min，故比值為0.45÷0.36=1.25）。

2、按氣象條件計算

Q2109綜采工作面=60VSVKfhiKfli×70%

=60×1.0×5.59×1.0×1.3×70%

=306m3/min

式中：

Q2109—采煤工作面需要風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

V

—采煤工作面適宜風速(見表2)

SV

—采煤工作面平均斷面，為最大最小控頂斷面的平均值（按最大和最小控頂有效斷面的平均值計算，采高1.3m，即（4.6+4.0）÷2×1.3=5.59m2）；

Kfhi—采煤工作面采高風量系數(shù)參照AQ1056（見表3）；

Kfli—采煤工作面長度風量系數(shù)參照AQ1028（見表4）；

70%—采煤工作面有效通風斷面系數(shù)。

3、按使用炸藥量計算：

每千克二、三級煤礦許用炸藥爆破后稀釋炮煙所需的新鮮風量最小為10m3/min按式計算

Q2109綜采工作面=10Al

=10×1.8

=18m3/min

Al—采煤工作面一次爆破所用的最大炸藥量，單位為千克（kg）；2109綜采工作面強制放頂一次起爆炸藥量為1.8kg。

4、按人數(shù)計算：

每人每分鐘應(yīng)供給4m3新鮮風量計算：

Q2109綜采工作面=4Nl

=4×29

=116m3/min

Nl—采煤工作面當班工作的最多人數(shù)為29人。

5、按風速進行驗算：

按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最低和最高風速，驗算需風量。

15Si≤Q2109綜采工作面≤240Si

即：83.85m3/min<306m3/min<1341.6m3/min

式中：

Si—采煤工作面的平均有效斷面面積，單位為平方米（m2）。

經(jīng)驗算，2109綜采工作面需風量為306m3/min，滿足《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)要求。

（二）21901綜采工作面

1、按照瓦斯涌出量計算：

Q21901綜采工作面=125qgfikgfi

=125×0.31×1.48

=57.35m3/min

式中：

Q21901—采煤工作面需要風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

qgfi—采煤工作面瓦斯的平均涌出量，單位為立方米每分鐘（m3/min）?？筛鶕?jù)該采煤工作面的煤層埋藏條件、地質(zhì)條件、開采方法、頂板管理、瓦斯含量、瓦斯來源等因素進行計算。生產(chǎn)礦井可按條件相似的工作面推算或按實際涌出量計算（21901綜采工作面平均瓦斯涌出量為0.31m3/min）。

kgfi—采煤工作面瓦斯涌出量不均衡的備用風量系數(shù)，它是該采煤工作面瓦斯絕對涌出量的最大值和平均值之比。生產(chǎn)礦井應(yīng)在工作面正常條件下，連續(xù)觀測1個月，取次日最大絕對瓦斯涌出量和月平均日瓦斯絕對涌出量的比值。新井設(shè)計、新采區(qū)等可參考表1選取（21901綜采工作面最大瓦斯涌出量為0.46m3/min，故比值為0.46÷0.31=1.48）。

2、按氣象條件計算

Q21901綜采工作面=60VSVKfhiKfli×70%

=60×1.0×10.572×1.2×1.3×70%

=693m3/min

式中：

Q21901—采煤工作面需要風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

V

—采煤工作面適宜風速(見表2)

SV

—采煤工作面平均斷面，為最大最小控頂斷面的平均值（按最大和最小控頂有效斷面的平均值計算，采高2.4m，即（4.72+4.09）÷2×2.4=10.572m2；

Kfhi—采煤工作面采高風量系數(shù)參照AQ1056（見表3）；

Kfli—采煤工作面長度風量系數(shù)參照AQ1028（見表4）；

70%—采煤工作面有效通風斷面系數(shù)。

3、按使用炸藥量計算：

每千克二、三級煤礦許用炸藥爆破后稀釋炮煙所需的新鮮風量最小為10m3/min：

Q21901綜采工作面=10Al

=10×12

=120m3/min

式中：

Al—采煤工作面一次爆破所用的最大炸藥量，單位為千克（kg）；21901綜采工作面強制放頂一次起爆炸藥量為12kg。

4、按人數(shù)計算：

每人每分鐘應(yīng)供給4m3新鮮風量計算：

Q21901綜采工作面=4Nl

=4×29

=116m3/min

式中:

Nl—采煤工作面當班工作的最多人數(shù)為29人。

5、按風速進行驗算：

按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最低和最高風速，驗算需風量。

15Si≤Q21901綜采工作面≤240Si

即：158.58m3/min<693m3/min<2537.28m3/min

式中：

Si—采煤工作面的平均有效斷面面積，單位為平方米（m2）。

經(jīng)驗算，21901綜采工作面需風量為693m3/min，滿足《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)要求。

根據(jù)礦井實際情況分析，21901綜采工作面為停采狀態(tài)，備用工作面風量不得低于其采煤時的50%，且滿足稀釋瓦斯、其它有害氣體和風速等《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的要求，21901工作面需風量為246.5m3/min。

（三）2110準備工作面

1、按照瓦斯涌出量計算：

Q2110準備工作面=125qgfikgfi

=125×0.51×1.14

=72.675m3/min

式中：

Q2110—采煤工作面需要風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

qgfi—采煤工作面瓦斯的平均涌出量，單位為立方米每分鐘（m3/min）。可根據(jù)該采煤工作面的煤層埋藏條件、地質(zhì)條件、開采方法、頂板管理、瓦斯含量、瓦斯來源等因素進行計算。生產(chǎn)礦井可按條件相似的工作面推算或按實際涌出量計算（計算選用2020年9月2110準備工作面平均絕對瓦斯涌出量0.51m3/min）。

kgfi—采煤工作面瓦斯涌出量不均衡的備用風量系數(shù)，它是該采煤工作面瓦斯絕對涌出量的最大值和平均值之比。生產(chǎn)礦井應(yīng)在工作面正常條件下，連續(xù)觀測1個月，取次日最大絕對瓦斯涌出量和月平均日瓦斯絕對涌出量的比值。新井設(shè)計、新采區(qū)等可參考表1選?。?110準備工作面日最大絕對瓦斯涌出量為0.58m3/min，故比值為0.58÷0.51=1.14）。

2、按氣象條件計算

Q2110準備工作面=60VSVKfhiKfli×70%

=60×1.0×5.59×1.0×1.0×70%

=235

式中：

Q2110—采煤工作面需要風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

V

—采煤工作面適宜風速(見表2)

SV

—采煤工作面平均斷面，為最大最小控頂斷面的平均值（參照2109綜采工作面最大和最小控頂有效斷面的平均值計算，采高1.3m，即（4.6+4.0）÷2×1.3=5.59m2）；

Kfhi—采煤工作面采高風量系數(shù)參照AQ1056（見表3）；

Kfli—采煤工作面長度風量系數(shù)參照AQ1028（見表4）；

70%—采煤工作面有效通風斷面系數(shù)。

3、每人每分鐘應(yīng)供給4m3新鮮風量計算：（參照2109綜采工作面計算）

Q2110準備工作面=4Nl

=4×29

=116m3/min

Nl—采煤工作面同時工作的最多人數(shù)為29人。

4、按風速進行驗算：

按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最低和最高風速，驗算需風量。

15Si≤Q2110準備工作面≤240Si

即：83.85m3/min<235m3/min<1341.6m3/min

式中：

Si—采煤工作面的平均有效斷面面積，單位為平方米（m2）。

備用工作面風量一般不得低于其采煤時需風量的50%，且滿足稀釋瓦斯、其它有害氣體和風速等《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的要求。

經(jīng)驗算，2110準備工作面需風量為235m3/min，滿足《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)要求。

（四）采煤工作面總需風量

根據(jù)各采煤工作面的需風量，通過計算可得出全礦所有采煤工作面總需風量，即：

Q綜采=Q2109綜采工作面+Q21901綜采工作面+Q2110準備工作面

=306+346.5+235

=888m3/min

五、掘進工作面所需風量計算

柔性風筒的百米漏風率

通風距離

＜200

200—500

500—1000

1000—2000

大于2000

η漏100/%

＜15

＜10

＜3

＜2

＜1.5

（一）2107軌道順槽工作面

1、煤巷、半煤巖巷和巖巷掘進工作面的需風量，應(yīng)按2-6分別計算，取其最大值。

2、按瓦斯涌出量計算

Q2107軌道順槽=125qdtkdt

=125×0.84×1.8

=189m3/min

式中：

Qdt—掘進工作面的需風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

qdt—掘進工作面回風流中的瓦斯的平均絕對瓦斯涌出量，單位為立方米每分鐘（m3/min）。按該工作面煤層的地質(zhì)條件、瓦斯含量和掘進方法等因素進行計算(2020年瓦斯等級鑒定報告掘進工作面最大絕對瓦斯涌出量為0.84m3/min)。

kdt—第i個掘進工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，其含義和觀測計算方法與采煤工作面的瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)相似。通常，綜掘工作面取kdt=1.8～2.5。當有其他有害氣體時，應(yīng)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的允許濃度按上式計算的原則計算所需風量。

3、按使用炸藥量計算：

（1）每千克二、三級煤礦許用炸藥爆破后稀釋炮煙所需的新鮮風量最小為10m3/min計算：

Qdi=10Ai

=10×21

=210m3/min

式中：

Ai-掘進工作面一次爆破所用的最大炸藥量21kg)，單位為千克（kg）。

4、按工作人員數(shù)量計算：

每人每分鐘應(yīng)供給4m3新鮮風量計算：

Qdi

=4Ni

=4×11

=44m3/min

式中：

Ni-掘進工作面同時工作的最多人數(shù)為11人。

5、局部通風機選型

Q局吸=Q需/（1-L/100×P）

=210/（1-500/100×3%）

=210/0.85

=248m3/min

式中：

Q需—掘進工作面需風量；根據(jù)以上計算2107軌道順槽工作面需風量為210m3/min。

L

—掘進工作面風筒長度；2107軌道順槽工作面風筒設(shè)計長度為500m。

P

—根據(jù)表1，2107軌道順槽工作面選用FBD№6.3/2×18.5kW對旋式軸流局部通風機，風機供風量為350～500m3/min。

6、煤巷和半煤巷掘進計算：

Qdi=QsIi+15Si

=355×1+15×9.12

=492m3/min

式中：

Qs—掘進工作面局部通風機實際吸風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）。安設(shè)局部通風機的巷道中的風量，除了滿足局部通風機的吸風量外，還應(yīng)保證局部通風機吸入口至掘進工作面之間的風速巖巷不小于0.15m/s、煤巷和半煤巷不小于0.25m/s，以防止局部通風機吸入循環(huán)風和這段距離內(nèi)風流停滯，造成瓦斯積聚；

Ii—掘進工作面同時通風的局部通風機臺數(shù)；

Si—掘進工作面局部通風機至掘進工作面回風口之間巷道的凈斷面面積，單位為平方米（m2）。

7、按風速進行驗算：

按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最低風速，分別驗算最小風量:

有瓦斯涌出的巖巷、半煤巖巷和煤巷：

Qdi≥15Si

≥15×9.12

≥137m3/min

按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最高風速驗算最大風量：

Qdi≦240Si

≦240×9.12

≦2189m3/min

式中：

Si—掘進工作面巷道的凈斷面積，單位為平方米（m2）。

經(jīng)以上計算，2107軌道順槽掘進工作面風機前全風壓風量為492m3/min，滿足《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)要求。

（二）21902軌道順槽工作面

1、煤巷、半煤巖巷和巖巷掘進工作面的需風量，應(yīng)按2-6分別計算，取其最大值。

2、按照瓦斯涌出量計算

Q21902軌道順槽=125×qdtkdt

=125×0.84×1.8

=189m3/min

式中：

Qdt—掘進工作面的需風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

qdt—掘進工作面回風流中的瓦斯的平均絕對瓦斯涌出量，單位為立方米每分鐘（m3/min）。按該工作面煤層的地質(zhì)條件、瓦斯含量和掘進方法等因素進行計算(2020年瓦斯等級鑒定報告掘進工作面最大絕對瓦斯涌出量為0.84m3/min)。

kdt—第i個掘進工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，其含義和觀測計算方法與采煤工作面的瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)相似。通常，綜掘工作面取kdt=1.8～2.5。當有其他有害氣體時，應(yīng)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的允許濃度按上式計算的原則計算所需風量。

3、按井下同時工作的最多人數(shù)計算：

Q=4Ni

=4×13

=52m3／min

式中Ni—掘進工作面當班工作的最多人數(shù)為13人

4—每人需風量，m3/min。

4、按炸藥量計算：

Q=10Ai

=10×18

=180m3/min

式中

：

Ai

—掘進工作面一次爆破的最大炸藥量，18Kg；

—每Kg二、三級煤礦許用乳化炸藥爆炸后，需要供給的風量m3/min。

5、局部通風機選型

Q局吸=Q需/（1-L/100×P）

=189/（1-700/100×3%）

=189/0.79

=240m3/min

式中：

Q需—掘進工作面需風量；根據(jù)以上計算21902軌道順槽工作面需風量為189m3/min。

L

—掘進工作面風筒長度；21902軌道順槽工作面風筒設(shè)計長度為700m。

P

—根據(jù)表1，21902軌道順槽工作面選用FBD№6.3/2×22kW對旋式軸流局部通風機，風機供風量為380～550m3/min。

6、煤巷和半煤巷掘進計算：

Qdi

=QsIi+15Si

=385×1+15×9.6

=529m3/min

式中：

Qs—掘進工作面局部通風機實際吸風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）。安設(shè)局部通風機的巷道中的風量，除了滿足局部通風機的吸風量外，還應(yīng)保證局部通風機吸入口至掘進工作面之間的風速巖巷不小于0.15m/s、煤巷和半煤巷不小于0.25m/s，以防止局部通風機吸入循環(huán)風和這段距離內(nèi)風流停滯，造成瓦斯積聚；

Ii—掘進工作面同時通風的局部通風機臺數(shù)；

Si—掘進工作面局部通風機至掘進工作面回風口之間巷道的凈斷面面積，單位為平方米（m2）。

7、按風速進行驗算：

按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最低風速，分別驗算最小風量:

有瓦斯涌出的巖巷、半煤巖巷和煤巷：

Qdi≥15Si

≥15×9.6

≥144m3/min

按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最高風速驗算最大風量：

Qdi≦240Si

≦240×9.6

≦2304m3/min

式中：

Si—掘進工作面巷道的凈斷面積，單位為平方米（m2）。

經(jīng)驗算，21902軌道順槽工作面風機前全風壓風量為529m3/min，滿足《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)要求。

（三）21902膠帶順槽

1、煤巷、半煤巖巷和巖巷掘進工作面的需風量，應(yīng)按2-6分別計算，取其最大值。

2、按照瓦斯涌出量計算

Q21902膠帶順槽=125×qdtkdt

=125×0.84×1.8

=189m3/min

式中：Qdt—掘進工作面的需風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

qdt—掘進工作面回風流中的瓦斯的平均絕對瓦斯涌出量，單位為立方米每分鐘（m3/min）。按該工作面煤層的地質(zhì)條件、瓦斯含量和掘進方法等因素進行計算(2020年瓦斯等級鑒定報告掘進工作面最大絕對瓦斯涌出量為0.84m3/min)。

kdt—第i個掘進工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，其含義和觀測計算方法與采煤工作面的瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)相似。通常，綜掘工作面取kdt=1.8～2.5。當有其他有害氣體時，應(yīng)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的允許濃度按上式計算的原則計算所需風量。

3、按井下同時工作的最多人數(shù)計算：

Q=4Ni

=4×13

=52m3／min

式中：Ni—掘進工作面當班工作的最多人數(shù)為13人

4—每人需風量，m3/min。

4、按炸藥量計算：

Q=10Ai

=10×27

=270m3/min

式中

：

Ai

—掘進工作面一次爆破的最大炸藥量，27Kg；

10—每Kg二、三級煤礦許用乳化炸藥爆炸后，需要供給的風量m3/min。

5、局部通風機選型

Q局吸=Q需/（1-L/100×P）

=270/（1-700/100×3%）

=270/0.79

=342m3/min

式中：

Q需—掘進工作面需風量；根據(jù)以上計算21902膠帶順槽工作面需風量為270m3/min。

L

—掘進工作面風筒長度；21902膠帶順槽工作面風筒設(shè)計長度為700m。

P

—根據(jù)表1，21902膠帶順槽工作面選用FBDY№6.0/2×15kW對旋式軸流局部通風機，風機供風量為250～450m3/min。

6、煤巷和半煤巷掘進計算：

Qdi

=QsIi+15Si

=330×1+15×11.616

=505m3/min

式中：

Qs—掘進工作面局部通風機實際吸風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）。安設(shè)局部通風機的巷道中的風量，除了滿足局部通風機的吸風量外，還應(yīng)保證局部通風機吸入口至掘進工作面之間的風速巖巷不小于0.15m/s、煤巷和半煤巷不小于0.25m/s，以防止局部通風機吸入循環(huán)風和這段距離內(nèi)風流停滯，造成瓦斯積聚；

Ii—掘進工作面同時通風的局部通風機臺數(shù)；

Si—掘進工作面局部通風機至掘進工作面回風口之間巷道的凈斷面面積，單位為平方米（m2）。

7、按風速進行驗算：

按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最低風速，分別驗算最小風量:

有瓦斯涌出的巖巷、半煤巖巷和煤巷：

Qdi≥15Si

≥15×11.616

≥175m3/min

按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最高風速驗算最大風量：

Qdi≦240Si

≦240×11.616

≦2788m3/min

式中：

Si—掘進工作面巷道的凈斷面積，單位為平方米（m2）。

經(jīng)驗算，21902膠帶順槽工作面風機前全風壓風量為505m3/min，滿足《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)要求。

（四）2107膠帶順槽工作面

1、煤巷、半煤巖巷和巖巷掘進工作面的需風量，應(yīng)按2-6分別計算，取其最大值。

2、按瓦斯涌出量計算

Q2107膠帶順槽=125qdtkdt

=125×0.84×1.8

=189m3/min

式中：

Qdt—掘進工作面的需風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

qdt—掘進工作面回風流中的瓦斯的平均絕對瓦斯涌出量，單位為立方米每分鐘（m3/min）。按該工作面煤層的地質(zhì)條件、瓦斯含量和掘進方法等因素進行計算(2020年瓦斯等級鑒定報告掘進工作面最大絕對瓦斯涌出量為0.84m3/min)。

kdt—第i個掘進工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，其含義和觀測計算方法與采煤工作面的瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)相似。通常，綜掘工作面取kdt=1.8～2.5。當有其他有害氣體時，應(yīng)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的允許濃度按上式計算的原則計算所需風量。

3、按使用炸藥量計算：

（1）每千克二、三級煤礦許用炸藥爆破后稀釋炮煙所需的新鮮風量最小為10m3/min計算：

Qdi=10Ai

=10×21

=210m3/min

式中：

Ai-掘進工作面一次爆破所用的最大炸藥量21kg)，單位為千克（kg）。

4、按工作人員數(shù)量計算：

每人每分鐘應(yīng)供給4m3新鮮風量計算：

Qdi

=4Ni

=4×11

=44m3/min

式中：

Ni-掘進工作面同時工作的最多人數(shù)為11人。

5、局部通風機選型

Q局吸=Q需/（1-L/100×P）

=210/（1-500/100×3%）

=210/0.85

=248m3/min

式中：

Q需—掘進工作面需風量；根據(jù)以上計算2107膠帶順槽工作面需風量為210m3/min。

L

—掘進工作面風筒長度；2107膠帶順槽工作面風筒設(shè)計長度為500m。

P

—根據(jù)表1，2107膠帶順槽工作面選用FBD№6.3/2×18.5kW對旋式軸流局部通風機，風機供風量為350～500m3/min。

6、煤巷和半煤巷掘進計算：

Qdi=QsIi+15Si

=356×1+15×9.12

=493m3/min

式中：

Qs—掘進工作面局部通風機實際吸風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）。安設(shè)局部通風機的巷道中的風量，除了滿足局部通風機的吸風量外，還應(yīng)保證局部通風機吸入口至掘進工作面之間的風速巖巷不小于0.15m/s、煤巷和半煤巷不小于0.25m/s，以防止局部通風機吸入循環(huán)風和這段距離內(nèi)風流停滯，造成瓦斯積聚；

Ii—掘進工作面同時通風的局部通風機臺數(shù)；

Si—掘進工作面局部通風機至掘進工作面回風口之間巷道的凈斷面面積，單位為平方米（m2）。

7、按風速進行驗算：

按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最低風速，分別驗算最小風量:

有瓦斯涌出的巖巷、半煤巖巷和煤巷：

Qdi≥15Si

≥15×9.12

≥137m3/min

按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最高風速驗算最大風量：

Qdi≦240Si

≦240×9.12

≦2189m3/min

式中：

Si—掘進工作面巷道的凈斷面積，單位為平方米（m2）。

經(jīng)以上計算，2107膠帶順槽掘進工作面風機前全風壓風量為493m3/min，滿足《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)要求。

(五)掘進工作面總需風量

根據(jù)各掘進工作面的需風量，通過計算可得出全礦所有掘進工作面總需風

量，即：

Q掘=Q2107軌道順槽+Q21902軌道順槽+Q21902膠帶順槽+Q2107膠帶順槽

=492+529+505+493m3/min

=2019m3/min

六、硐室需風量.（一）各個獨立通風硐室的供風量，應(yīng)根據(jù)不同類型的硐室分別進行計算。

（二）機電硐室:

采區(qū)小型機電硐室，按經(jīng)驗值確定需風量可取60m3/min-80m3/min；發(fā)熱量大的機電硐室，按硐室中運行的機電設(shè)備發(fā)熱量計算風量：

全礦有4個獨立通風的供電點，分別為采區(qū)變電所、采區(qū)水泵房、中央變電所、中央水泵房、9+10#煤采區(qū)變電所、二水平變電所、二水平水泵房，按照機電硐室內(nèi)運行的機電設(shè)備發(fā)熱量進行計算。

Qri=

式中：

Qri——機電硐室的需風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

∑W——機電硐室中運轉(zhuǎn)的電動機（或變壓器）總功率（按全年中最大值計算），單位為千瓦（kW）；見表2

θ——機電硐室發(fā)熱系數(shù)，可根據(jù)實際考察由機電硐室內(nèi)機械設(shè)備運轉(zhuǎn)時的實際熱量轉(zhuǎn)換為相當于電器設(shè)備容量作無用功的系數(shù)確定；也可按表5選??；

Cp——空氣的定壓比熱，一般可取1.0006KJ/（kg×K）；

ρ——空氣密度，單位為千克每立方米（kg/m3），一般取1.20kg/m3

Δt——機電硐室的進回風流溫度差，K。

表5

機電硐室發(fā)熱系數(shù)表

機電硐室名稱

發(fā)熱系數(shù)

空氣壓縮機房

0.20~0.23

水泵房

0.01~0.03

變電所、絞車房

0.02~0.04

表6

機電硐室參數(shù)表

硐室名稱

負載/功率（kw）

硐室斷面（m2）

進回風流溫差（K）

1#煤采區(qū)變電所

315

8.86

6.5

2#煤采區(qū)水泵房

315

15.17

一水平中央變電所

630

15.8

6.5

一水平中央水泵房

820

9+10#煤采區(qū)變電所

660

10.92

二水平中央變電所

999.5

18.41

二水平中央水泵房

400

10.06

9+10#煤采區(qū)水泵房

200

9.87

（三）其他硐室：

絞車房等其他獨立通風硐室的需風量可取60m3/min～80m3/min，或按經(jīng)驗值選取。

（1）1#煤采區(qū)變電所(Q1)

Q1==97m3/min

（2）一水平中央變電所(Q2)

Q2==193m3/min

（3）2#煤采區(qū)水泵房(Q3)

Q3==118m3/min

（4）

一水平中央水泵房(Q4)

Q4==205m3/min

（5）

9+10#煤采區(qū)變電所(Q5)

Q5==164m3/min

（6）

二水平中央變電所(Q6)

Q6==250m3/min

（7）

二水平中央水泵房(Q7)

Q7==100m3/min

（8）9+10#煤采區(qū)水泵房(Q8)

Q7==75m3/min

（9）風量確定

根據(jù)機電硐室內(nèi)運行的機電設(shè)備發(fā)熱量進行計算，即井下各機電硐室配風如下確定為采區(qū)變電所97m3/min、中央變電所193m3/min、采區(qū)水泵房118m3/min、中央水泵房205m3/min、9+10#煤采區(qū)變電所164m3/min、二水平變電所250m3/min、二水平水泵房100m3/min、9+10#煤采區(qū)水泵房75m3/min。

機電硐室總配風量

Q總硐室＝Q1﹢Q2﹢Q3﹢Q4﹢Q5﹢Q6﹢Q7﹢Q8＝1202m3/min

（四）其他用風巷道的需風量

其他用風巷道的需風量，應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量、風速和煤礦用防爆型柴油動力裝置機車功率分別進行計算，采用其最大值。

1、按瓦斯涌出量計算：

采區(qū)內(nèi)的其他用風巷道風量計算：

Qei=100qgeikgei

（1）

采區(qū)外的其他用風巷道（總回風巷或一翼回風巷）風量計算

Qei=133×qgei×kgei

式中：

Qei-

其他用風巷道需風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

qgei-其他用風巷道的平均瓦斯絕對涌出量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

kgei-其他用風巷道瓦斯涌出不均勻的風量備用系數(shù)，一般可取為1.2～1.3。

2、按風速驗算：

（1）

一般巷道風量驗算：

Qei≥60×0.15Sei

式中：

Sei-其他用風巷道凈斷面積，單位為平方米（m2）。

（2）

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第136條規(guī)定輸送機巷，采區(qū)進、回風巷風速不得低于0.25m/s。

Qei≥60×0.25Sei

①

1#煤軌道巷末端

Q1#軌道巷末端≥60×0.25Sei＝60×0.25×9.29＝140m3/min

②

監(jiān)控標校室

Q監(jiān)控標校室≥60×0.25Sei≥60×0.25×8.36＝126m3/min

③

避難硐室

Q避難硐室≥60×0.25Sei≥60×0.25×16＝240m3/min

④

回風斜井聯(lián)絡(luò)巷

Q回風斜井聯(lián)絡(luò)巷≥60×0.25Sei≥60×0.25×9.15≥138m3/min

⑤

主井筒末端

Q主井末端≥60×0.25Sei≥60×0.25×16.31≥245m3/min

⑥

2109回風絞車處

Q2109回風絞車處≥60×0.25Sei≥60×0.25×9.12≥137m3/min

⑦

1101車場進風

Q1101車場進風≥60×0.25Sei≥60×0.25×8.36≥126m3/min

⑧

1#煤回風聯(lián)巷

Q1#煤回風聯(lián)巷≥60×0.25Sei≥60×0.25×9.29≥140m3/min

⑨

2109回風車場

Q2109軌道順槽車場≥60×0.25Sei≥60×0.25×9.12≥137m3/min

⑩

2110回風車場

Q2110軌道順槽車場≥60×0.25Sei≥60×0.25×9.12≥137m3/min

?

副井筒末端

Q副井筒末端≥60×0.25Sei＝60×0.25×13.22=199m3/min

?9+10#煤北軌道大巷末端

Q9+10#煤北軌道大巷末端≥60×0.25Sei≥60×0.25×11.54≥174m3/min

?

9+10#煤南軌道大巷進風

Q9+10#煤南軌道大巷進風≥60×0.25Sei≥60×0.25×11.18≥168m3/min

?

9+10#煤南膠帶大巷進風

Q9+10#煤南膠帶大巷進風≥60×0.25Sei≥60×0.25×11.04≥166m3/min

?

9+10#煤避難硐室

Q9+10#煤南膠帶大巷進風≥60×0.25Sei≥60×0.25×10.92≥164m3/min

?9+10#煤北膠帶大巷末端

Q9+10#煤北膠帶大巷末端≥60×0.25Sei≥60×0.25×10.37≥156m3/min

?21901回風車場

Q21901軌道順槽車場≥60×0.25Sei≥60×0.25×9.6≥144m3/min

故：Q總其它＝Q1#軌道巷末端+Q監(jiān)控標校室+Q避難硐室+Q回風斜井聯(lián)絡(luò)巷+Q主井筒末端+Q2109回風絞車處+Q1101車場進風+Q1#煤回風聯(lián)巷+Q2109軌道順槽車場+Q2110軌道順槽車場+Q副井筒末端+Q9+10#煤北軌道大巷末端+Q9+10#煤南軌道大巷進風+Q9+10#煤南膠帶大巷進風+Q9+10#煤避難硐室+Q9+10#煤北膠帶大巷末端+Q21901軌道順槽車場=2737m3/min

七、采區(qū)需風量

采區(qū)所需的總分量是采區(qū)內(nèi)各用風地點需風量之和，并考慮適當?shù)膫溆孟禂?shù)進行計算：

Qp=（∑Qpfi+∑Qpdi+∑Qpri+∑Qpei）×Kp

=(888+2019+1202+2737)×1.1

=7531

式中：

Qp-采區(qū)所需總風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

∑Qpfi-該采區(qū)內(nèi)各采煤工作面和備用工作面所需風量之和，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

∑Qpdi-該采區(qū)內(nèi)各掘進工作面所需風量之和，單位為立方米每分鐘（m3/min)；

∑Qpri-該采區(qū)內(nèi)各硐室所需風量之和，單位為每立方米每分鐘（m3/min）；

∑Qpei-該采區(qū)內(nèi)其他用風巷道風量之和，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

Kp-包括采區(qū)的漏風和配風不均勻等因素的備用風量系數(shù)。應(yīng)從實測中統(tǒng)計求得，一般可取1.1～1.2。

八、礦井總需風量計算

礦井所需總風量是礦井下各個用風地點所需風量之和，并考慮漏風和配風不均勻等的備用風量系統(tǒng)進行計算：

Qm=（∑Qmfi+∑Qmdi+∑Qmri+∑Qmei）×Km

=（888+2019+1202+2737）×1.15

=7873m3/min

式中：

Qm-礦井所需總風量，單位為立方米每分鐘（m3/min）。

根據(jù)計算全礦2個綜采工作面、1個準備工作面、4個掘進工作面、8個機電硐室、17個其它地點配風，共32個獨立用風地點的需風量，可得出全礦用風地點總需風量：

Q總

=（Q總采+Q總掘+Q總硐室+Q總其它）×k

=（888+2019+1202+2737）×1.15

=7873m3/min

式中：k--礦井內(nèi)部漏風和調(diào)風不均勻等因素的備用風量系數(shù)。通常可取1.15-1.25.各采掘工作面、機電硐室及其他用風地點風量分配表

序號

配風地點

需風量m3/min

斷面（m2）

備注

2109綜采工作面

306

9.12

21901綜采工作面

347

9.6

2110準備工作面

235

9.12

2107膠帶順槽

493

9.12

2107軌道順槽

492

9.12

21902軌道順槽

529

9.6

21902膠帶順槽

505

11.616

一水平中央變電所

193

15.8

一水平中央水泵房

205

1#煤采區(qū)變電所

8.86

2#煤采區(qū)水泵房

118

15.17

9+10#煤采區(qū)變電所

164

10.92

二水平變電所

250

18.41

二水平水泵房

10.06

9+10#煤采區(qū)水泵房

9.87

避難硐室

240

監(jiān)控標校室

126

8.36

1#煤軌道巷末端

140

9.29

回風斜井聯(lián)絡(luò)巷

138

9.15

主井筒末端

245

16.31

2109回風絞車處

137

9.12

1101車場進風

126

8.36

1#煤回風聯(lián)巷

140

9.29

2109回風車場

137

9.12

2110回風車場

137

9.12

副井筒末端

199

13.22

9+10#煤北軌道大巷末端

174

11.54

9+10#煤南軌道大巷進風

168

11.18

9+10#煤南膠帶大巷進風

166

11.04

9+10#煤避難硐室

164

10.92

9+10#煤北膠帶大巷末端

156

10.37

21901軌道順槽車場

144

9.6

總需風量

6846

總配風量：富余系數(shù)1.2

7873

通風科

2020年10月31日