矿井风量、风压及等级孔1．风量计算1、按井下同时工作最多人数计算Q=4×N×K式中：4——每人每分钟供风标准，m3/min；N——最大班下井人数，按65人计；K——风量备用系数，取1.15；计算得：Q=4×65×1.15＝299m3/min，即4.98m3/s。

2、风量计算及分配分别法，按矿井各需风地点实际需要风量计算Q矿井＝(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)×K C m3/s式中：∑Q采——采煤工作面实际需要风量总和，m3/s；∑Q掘——掘进工作面实际需要风量总和，m3/s；∑Q硐——硐室实际需要风量的总和，m3/s∑Q其它——矿井除了采煤、掘进和硐室地点外的其它井巷需要进行通风的风量总和，m3/s；Kc——风量备用系数，取1.15。

（1）采煤工作面实际需风量①按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算配风量：Q采＝100×q采绝×Kc式中：Q采—掘进工作面实际需风量，4.96m3/min；T—掘进面平均日产量，取T＝455t/d；Q采—掘进工作面相对瓦斯涌出量，取15.71m3/t；kd—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，炮采工作面取1.4～2.0，取Kd=1.8。

q采绝＝455×15.71/1440＝4.96 m3/min。

故：Q采＝100×4.96×1.8/60＝14.88(m3/s)。

丰源煤矿、东德、香里坡煤矿2006年度瓦斯等级鉴定均为高瓦斯，三家煤矿合并为丰源煤矿，丰源煤矿瓦斯等级鉴定按原煤矿等级鉴定结果进行设计，矿井的绝对瓦斯涌出量为1.56m3/min，相对瓦斯涌出量为15.71 m3/t。

矿井为煤与瓦斯突出矿井，须作瓦斯抽放专项设计，须建设瓦斯抽放系统。

上述计算的回采工作面需风量是在矿井没有进行瓦斯抽放，没用对矿井瓦斯进行梯度计算的结果。

随着开采深度地延伸煤层瓦斯储存量和涌出量将会按一定的梯度不断增加，其需风量也在不断加大；但随着矿井瓦斯抽放＋利用系统的建立，采取对开采煤层进行本煤层抽放和对邻近煤层抽放后，回采工作面瓦斯储存量和涌出量会大量减少，故计算的回采工作面需风量能满足设计矿井困难时期的回采工作面需风量的要求。

②按工作面温度计算Q采温＝Vc·Sc·Ki式中：Vc—采煤工作面适宜风速，按20～23°C风速取值为1.0～1.5m3/s，本矿井取1.5 m3/s；Sc—采煤工作面平均有效断面，取5.8m2；Ki—工作面长度系数，工作面长度100m，取值1.3。

故：Q采温＝1.5×5.8×1.3=11.31(m3/s)，取12 m3/s。

③按炸药使用量计算Q采炸＝25Ac/60=0.417Ac式中：Ac—采煤工作面采煤工作面一次使用最大炸药量，根据工作面煤层厚度、长度及以住开采经验，本矿井工作面一次爆炸药量为50kg；故：Q采炸＝25×50／60=20.83(m3/s)。

④按风速验算根据《煤矿安全规程》规定，回采工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进行验算。

即回采工作面风量应满足：0.25×Sc ≤Q采≤4×Sc，则：0.25×Sc ＝0.25×5.8＝1.45 (m3/s)＜Q采＝14.88(m3/s)4×Sc ＝4×5.8＝21.2(m3/s)＞Q采炸＝20.8(m3/s)式中：Sc—采煤工作面平均有效断面，取5.6m2。

经以上各项计算后，取计算所得风量的最大值为按炸药使用量计算需风量：Q采＝20.8m3/s。

（2）掘进工作面需风量计算①按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算Q掘＝100×q掘绝×Kc式中：Q掘—掘进工作面实际需风量，m3/min；T—掘进面平均日产量，取T＝45.5t/d；q掘绝—掘进工作面相对瓦斯涌出量，取15.71m3/t；q掘相—掘进工作面绝对瓦斯涌出量，q采绝＝45.5×15.71/1440＝0.5 m3/min；k d —掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取Kd=2.2。

故：Q掘＝100×0.5×2.2/60＝1.83(m3/s)。

②按炸药使用量计算Q掘＝Aj·b/(t·c)式中：Aj—掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量，根据所掘巷道断面，取5.0kg；b—每公斤炸药爆破后生成的当量CO的量，取0.1m3/kg；t—通风时间，一般不少于30min即1800s，取1800s。

c—爆破经通风后，允许工人进入工作面的CO浓度，一般取c＝0.02%。

故：Q掘＝5.0×0.1/(1800×0.0002)=1.38 (m3/s)③按局部通风机吸风量计算Q掘＝Qf×I式中：Q f —掘进工作面单台局部通风机额定风量，取Qf=220m3/min=3.67m3/s；（选用对旋式局扇，则额定风量：2×3.67＝7.34 m3/s）；I—掘进工作面同时运转的局部通风机台数，取1台对旋式风机；故：掘进工作面实际最大供风量：Q掘＝2×3.67=7.34(m3/s)④按工作面工作人员数量计算Q采＝4nj/60=0.067nj式中：nj—掘进工作面同时工作的最多人数，取10人。

故：Q掘＝0.067×10=0.67 (m3/s)⑤按风速验算根据《煤矿安全规程》规定，掘进工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进行验算。

即回采工作面风量应满足：0.25×Sc ≤Q掘≤4×Sc，则：0.25×Sc＝0.25×6.8＝1.7 (m3/s)＜Q掘4×Sc＝4×6.8＝27.2(m3/s)＞Q掘经以上各项计算后，取所得风量的最大值为局扇的额定风量： Q掘＝7.34m3/s，能满足通风要求。

（3）独立通风硐室泵房、管子道及水仓配风1.0m3/s，则独立通风硐室合计为1.0m3/s。

（4）其它：按以上三项之和的5%考虑，经计算：Q其它＝（20.8+7.34+1＋1）×5％＝1.507m3/s。

则：Q矿井＝（20.8+7.34+2+1.507）×1.15＝36.4 m3/s。

3、矿井总风量经以上计算，矿井总配风量取36.4m3/s。

4、负压计算根据《煤炭工业小型矿井设计规范》（GB50399－2006），对于小型矿井只计算矿井通风最困难时期的通风阻力，而不再计算容易时期的通风阻力，其通风长度3662m。

根据各用风点风量分配及服务范围，计算出矿井通风困难时期的风量为36.4m3/s，负压为898.6Pa。

矿井通风阻力计算详见表2－6－1。

矿井通风阻力表表2-6-15、等积孔计算及通风难易程度评价公式：A＝1.189Q/式中：A——矿井等积孔，m2；Q——矿井总风量，m3/s；——困难时期负压，Pa。

Hmax矿井通风困难时期等积孔：A＝1.189×Q/＝1.189×36.4/898.61/2＝1.44m2从上述计算看出，矿井在通风困难时期矿井通风阻力等级为中等阻力矿井，为此，应加强矿井的通风设施的管理，特别是设置风门和密闭，减少漏风，合理配风，同时加强对通风巷道的维修工作。

七、通风设备及反风1．风机选型依据1）困难时期最大风量：QK＝36.4m3/s；2）最大负压：h1＝898.6Pa，2、选型计算1）通风机需要的风量： Qf =1.15 QK＝1.15×36.4＝41.86m3/s2）通风困难时期：h扇=1.1（h难+h自）=（898.6+120）×1.1=1120.46Pa该公式中阻力包含了进、出风井自然风压差以及通风设备之间风阻。

3）选用FBCDZ-6-NO18B型防爆对旋轴流式通风机两台，一台工作，一台备用，其额定参数为：风量25～65m3/s；风压：410～1400Pa，功率2×45kW，电压380V。

叶片安装角度33°，工况点：Q工＝42 m3/s、H工＝1220 Pa。

4）其电机功率验算Pd=K×Q×h102×η1×9.8式中：Pd－电机实际所需功率，kW；K－电动机功率备用系数，取1.1；η1－风机效率，取0.85；Pd ＝1.1×42×1220／（102×0.75×9.8×0.95）＝84.76kW 经计算：所选用的风机电机功率为2×45kW，满足要求。

通风特性曲线见图3-2-1。

FBCDZ-6-NO18B型对旋防爆轴流抽出式通风机，其风机工况参数在矿井配风风量42m3/s ，通风负压在1220Pa时，其效率可达75％，叶片安装角度33°，根据该矿井的服务年限，所选通风机的使用年限为18年能满足全矿井8.18年的服务年限的要求，即矿井通风机按矿井困难通风时期选型，矿井容易通风时期通风时，选用变频调速装置对电机进行调速，从而满足不同时期对风量的需求，以达到通风设备节能要求。