焦煤公司风量计算细则一、编制依据焦煤公司矿井风量计算细则的编制,主要依据《煤矿安全规程》、《煤矿井工开采通风技术条件》、《煤矿通风能力核定标准》、国家及河南省有关文件等规定要求,结合对所属矿井生产实际与通风状况进行全面调研分析,在模拟计算操作的基础上进行修订完善。

二、风量计算的原则与要求1、计算矿井需风量时,要由里向外进行,即先计算采掘工作面、采区硐室、采区其它用风地点的需风量。

然后计算独立通风系统硐室(如爆破材料库、充电硐室等)的需风量。

通过风量计算,求得井下各用风地点的需风量,确定矿井的总进风量、总回风量与主要通风机工作风量。

2、多回风井的矿井,应分别计算出每个主要通风机系统担负的总进风量、总回风量与主要通风机工作风量。

3、矿井各用风地点所配备的风量必须符合《煤矿安全规程》中关于瓦斯与二氧化碳浓度的规定、最高风速与最低风速的规定、采掘工作面与机电硐室最高温度的规定。

采掘工作面要选择适宜的风速,创造良好的气候条件。

4、矿井、采区、采掘工作面的风量,应根据矿井生产地区、采掘工作面的采掘强度、瓦斯及二氧化碳涌出量的变化等情况,随时进行计算与调整。

5、采掘工作面及其它用风地点的需风量按最高风速验算后,最大供风量如不能满足需要时,应采用抽采瓦斯、调整通风系统或以风定产等方法进行处理。

6、各矿井每旬必须进行一次全面测风,采掘工作面根据实际需要随时进行测风。

每次测风结束后,都应将测风结果填写在测风记录本及测风站(点)的记录牌上;旬、月测风报表,都必须报矿总工程师审阅,每月的通风月报必须上报焦煤公司通风管理部。

7、根据风量计算与测风结果,矿通风区(队)应及时做好矿井风量调节,保证各用风地点风量分配合理;矿总工程师应根据矿井生产地区变化,组织有关部门及时制定矿井风量调节方案,保证矿井主要通风机安全、经济、高效运行。

8、采掘工作面通风条件发生变化需要调整风量时,应在《作业规程》复查意见中进行修订。

三、风量计算(一) 采煤工作面需风量每个采煤工作面实际需要风量,应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作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。

工作面有串联通风时,两个工作面需风量分别计算后选用其中最大值。

采煤工作面需风量的计算方法如下:1.按气象条件计算:Q c=60×70%×v×S×k h×k l(m3/min)式中:v—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 h—采煤工作面采高调整系数,具体按表2取值;k l—采煤工作面长度调整系数,具体按表3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采煤工作面采高调整系数表2 k h—表3 k l2.按照瓦斯涌出量计算:Q c=100×q c×k c (m3/min)式中:qc—采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量,m3/min。

抽采矿井的瓦斯涌出量,应扣除瓦斯抽采量进行计算;k c—采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。

正常生产时连续观测1个月,最大绝对瓦斯涌出量与月平均绝对瓦斯涌出量的比值;也可参照下列系数:突出矿井的顶层机采工作面:K c＝1、2～1、6;突出矿井的炮采工作面:K c＝1、4～2、0;低瓦斯矿井的采煤工作面与突出矿井的中底层工作面:K c＝1、1～1、5。

采煤工作面开采前编制作业规程进行工作面需风量计算时,采煤工作面绝对瓦斯涌出量与瓦斯涌出不均衡系数可参照邻近工作面瓦斯涌出资料或经验值;开采1个月后,按本工作面的实际值进行计算,在月度作业规程复审时修订工作面的需风量。

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.按照二氧化碳涌出量计算:Q c=67×q c×k c (m3/min)式中:q c—采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min;k c—采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数。

正常生产时连续观测1个月,最大绝对二氧化碳涌出量与月平均绝对二氧化碳涌出量的比值;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.按炸药量计算:(1)一级煤矿许用炸药:Q c=25A c (m3/min)(2)二、三级煤矿许用炸药:Q c=10A c (m3/min)式中:A c—采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量,kg;25—每千克一级煤矿许用炸药需风量,m3/min;10—每千克二、三级煤矿许用炸药需风量,m3/min。

5.按工作人员数量验算:Q c≥4N c (m3/min)式中:N c—采煤工作面同时工作的最多人数;4—每人需风量,m3/min。

6.按风速进行验算:(1)验算最小风量:Q c≥60×0、25S c (m3/min)S c =L c×h c×70% (m2)(2)验算最大风量:Q c≤60×4、0S c (m3/min)S c=l c×h c×70% (m2)(3)综合机械化采煤工作面,在采取煤层注水与采煤机喷雾降尘等措施后,验算最大风量:Q c≤60×5、0S c (m3/min)式中:S c—采煤工作面最大控顶有效断面积,m2;L c—采煤工作面最大控顶距, m;h c—采煤工作面实际采高, m;S c—采煤工作面最小控顶有效断面积,m2;l c—采煤工作面最小控顶距,m;0、25—采煤工作面允许的最小风速,m/s;70%—有效通风断面系数;4、0—采煤工作面允许的最大风速,m/s;5、0—综合机械化采煤工作面,在采取煤层注水与采煤机喷雾降尘等措施后允许的最大风速,m/s。

7.备用工作面实际需要风量,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%。

Q s = Q c/2 (m3/min)式中:Q s—备用工作面实际需要风量,m3/min;(二)掘进工作面需要风量掘进工作面实际需要风量,应按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作人员、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.按照瓦斯涌出量计算:Q h=100×q h×k h (m3/min)式中:q h—掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量,m3/min。

应取回风口以里10～15m范围的绝对瓦斯涌出量,新开口的掘进工作面可根据邻近条件相似巷道推测或者根据可解吸瓦斯含量与进度预测。

抽采矿井的瓦斯涌出量,应扣除瓦斯抽采量进行计算;k h—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。

正常生产条件下,连续观测1个月,最大绝对瓦斯涌出量与月平均绝对瓦斯涌出量的比值;或参照下列系数:突出矿井顶层掘进工作面:K h＝1、6～2、5;低瓦斯矿井与突出矿井的中底层掘进工作面:K h＝1、3～1、8;掘进工作面开始掘进前编制作业规程进行工作面需风量计算时,掘进工作面的绝对瓦斯涌出量与瓦斯涌出不均衡系数可参照邻近工作面的瓦斯涌出资料或经验值;掘进1个月后,按本工作面的实际值进行计算,在月度作业规程复审时修订掘进工作面的需风量。

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 h=67×q h×k h (m3/min)式中:q h—掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min;k h—掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数。

正常生产条件下,连续观测1个月,最大绝对二氧化碳涌出量与月平均绝对二氧化碳涌出量的比值;67—按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:(1)一级煤矿许用炸药:Q h=25A h (m3/min)(2)二、三级煤矿许用炸药:Q h=10A h (m3/min)式中:A h—掘进工作面1次爆破所用的最大炸药量,kg。

4.按工作人员数量验算:Q h≥4N h (m3/min)式中:N h—掘进工作面同时工作的最多人数。

5.按风速进行验算:(1)验算最小风量:无瓦斯涌出的岩巷:Q h≥60×0、15S h (m3/min)有瓦斯涌出的岩巷,半煤岩巷与煤巷:Q h≥60×0、25S h (m3/min)(2)验算最大风量:Q h≤60×4、0S h (m3/min)式中:S h—掘进工作面巷道的净断面积,m2。

按上述条件计算的最大值,确定局部通风机吸风量。

6.掘进工作面全负压供风量计算根据掘进工作面需风量与局部通风机的额定风量进行局部通风机选型。

并满足以下要求:①所选风机的工作风量必须大于工作面需风量;②所选风机的工作风量必须满足巷道掘进最远距离的通风需要。

(1)无瓦斯涌出的岩巷:Q h=∑Q f+60×0、15S h (m3/min)(2)有瓦斯涌出的岩巷、半煤岩巷与煤巷:Q h=∑Q f+60×0、25S h (m3/min)式中:∑Q f—掘进工作面同时运转的局部通风机实际吸风量的总与,m3/min;0、15—无瓦斯涌出岩巷的允许最低风速;0、25—有瓦斯涌出的岩巷,半煤岩巷与煤巷允许的最低风速;S h—局部通风机安装地点到回风口间的巷道最大断面积,m2。

(三)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.爆炸材料库需要风量计算:Q u=4V/60 (m3/min)式中: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。

但大型爆炸材料库不应小于100 m 3/min,中、小型爆炸材料库不应小于60 m 3/min 。

2.充电硐室需要风量计算: Q u =200q H (m 3/min)式中:q H —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。

但充电硐室的供风量不应小于100 m 3/min 。

按经验配风时可取100～250m 3/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 u = t Cp N ∆⨯⨯⨯⨯⨯∑603600ρθ (m 3/min) 式中:∑N —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—机电硐室发热系数。

按表４取值;ρ—空气密度。

一般取ρ=1、20kg/m 3;P C —空气的定压比热。

一般可取P C =1、0006 KJ/(kg ·K);∆t —机电硐室的进、回风流的温度差,K 。