MTT634-1996煤礦礦井風(fēng)量計算方法備課講稿

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。MTT634-1996煤礦礦井風(fēng)量計算方法-煤礦礦井風(fēng)量計算方法MTT6341996中華人民共和國煤炭工業(yè)部19961230批準(zhǔn)19971101實施前言煤礦礦井的供風(fēng)是保證礦井工作人員正常勞動和安全生產(chǎn)的基本條件。礦井供風(fēng)量也是確定礦井主要井巷斷面尺寸和主要通風(fēng)機(jī)能力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此，本標(biāo)準(zhǔn)可作為礦井通風(fēng)設(shè)計和日常通風(fēng)管理工作的依據(jù)和檢查標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由煤炭工業(yè)部科技教育司提出。本標(biāo)準(zhǔn)由煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：煤炭科學(xué)研究總院撫順分院。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：姚爾義。本標(biāo)準(zhǔn)委托煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)

2、化技術(shù)委員會通風(fēng)技術(shù)及設(shè)備分會負(fù)責(zé)解釋。1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了煤礦礦井、采區(qū)和各用風(fēng)地點的風(fēng)量計算方法，風(fēng)量分配和供風(fēng)量的檢驗辦法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦的新井設(shè)計、生產(chǎn)礦井的改擴(kuò)建和新采區(qū)的作業(yè)規(guī)程的風(fēng)量計算，以及礦井通風(fēng)管理中的風(fēng)量分配與調(diào)節(jié)。2引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。在標(biāo)準(zhǔn)出版時，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。TJ3679工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)煤礦安全規(guī)程1992年10月22日中華人民共和國能源部3定義本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。需風(fēng)量reguiredairquantity為用風(fēng)地點供給人員呼吸、稀釋和排

3、出有害氣體、礦塵和創(chuàng)造良好氣候條件所需要的風(fēng)量。4礦井風(fēng)量計算方法41風(fēng)量計算依據(jù)供給煤礦井下任何用風(fēng)地點的新鮮風(fēng)量，必須依照下述各種條件進(jìn)行計算，并取其最大值，作為該用風(fēng)地點的供風(fēng)量。411按該用風(fēng)地點同時工作的最多人數(shù)計算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3；412按該用風(fēng)地點的風(fēng)流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其他有害氣體的濃度，風(fēng)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。42風(fēng)量計算原則無論礦井或采區(qū)的供風(fēng)量，均按該地區(qū)各個實際用風(fēng)地點，按照風(fēng)量計算依據(jù)，分別計算出各個用風(fēng)地點的實際最大需風(fēng)量，從而求出該地區(qū)的風(fēng)量總和，再考慮一定的備用風(fēng)量系數(shù)后，作為該地區(qū)的供風(fēng)

4、量。即由采、掘工作面、硐室和其他用風(fēng)地點計算到各個采區(qū)和全礦井總風(fēng)量。43礦井風(fēng)量計算的基礎(chǔ)資料431新井設(shè)計、生產(chǎn)礦井的改、擴(kuò)建和新水平延深時的采、掘工作面、硐室和其他用風(fēng)地點的配置數(shù)量、工程設(shè)計、平面布置圖和地質(zhì)說明書。432礦井和采、掘工作面瓦斯涌出量預(yù)測資料。瓦斯涌出量可按煤層瓦斯含量預(yù)測資料、瓦斯來源和開采條件等因素進(jìn)行計算；或按礦井實際瓦斯涌出量和瓦斯梯度進(jìn)行計算。當(dāng)設(shè)計新井瓦斯資料不足時，也可參照鄰近生產(chǎn)礦井的瓦斯資料進(jìn)行計算。433采、掘工作面和通風(fēng)巷道風(fēng)流溫度預(yù)測資料。按礦井當(dāng)?shù)氐臍鉁亍⒌販?、井下機(jī)械設(shè)備等熱源、其他熱源和巖石的熱物理性能，計算井下各通風(fēng)巷道和采、掘工作面的風(fēng)

5、流溫度。434每個機(jī)械硐室的裝機(jī)容量和運轉(zhuǎn)的電動機(jī)總功率、爆破材料庫的空間總?cè)莘e和充電硐室中蓄電池機(jī)車同時充電的臺數(shù)和噸數(shù)。44礦井需風(fēng)量的計算方法441采煤工作面需風(fēng)量的計算。采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)按下列因素分別計算，取其最大值。4411按瓦斯涌出量按式(1)計算：(1)式中；Qfi第i個采煤工作面需要風(fēng)量，m3min；qgfi第i個采煤工作面瓦斯平均絕對涌出量，m3min。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(jìn)行計算。抽放礦井的瓦斯涌出量，應(yīng)扣除瓦斯抽放量進(jìn)行計算。生產(chǎn)礦井可按條件相似的工作面推算；kgfi第i個采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備

6、用風(fēng)量系數(shù)，它是該工作面瓦斯絕對涌出量的最大值與平均值之比。生產(chǎn)礦井可根據(jù)各個工作面正常生產(chǎn)條件時，在整個工作面開采期間，均勻間隔的選取不少于5個晝夜，進(jìn)行觀測，得出5個比值，取其最大值。通常根據(jù)采煤方法可按表1選?。罕?各種采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)采煤方法Kgfi機(jī)采工作面炮采工作面水采工作面121614202030當(dāng)采煤工作面有其他有害氣體涌出時，也可按有害氣體涌出量和不均勻系數(shù)，使其稀釋到煤礦安全規(guī)程規(guī)定的最高允許濃度計算之。4412按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計算：采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件。進(jìn)風(fēng)流溫度可根據(jù)風(fēng)流溫度預(yù)測方法進(jìn)行計算。其氣溫與風(fēng)速應(yīng)符合表2的規(guī)定：表2采煤工作面空

7、氣溫度與風(fēng)速對應(yīng)表采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫采煤工作面風(fēng)速ms15151818202023232603050508081010151518采煤工作面的需要風(fēng)量按式(2)計算：(2)式中；Vfi第i個采煤工作面的風(fēng)速，按采煤工作面進(jìn)風(fēng)流溫度從表2中選取，ms；Sfi第i個采煤工作面的平均有效斷面，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計算，m2；Kf1i第i個工作面的長度系數(shù)?？砂幢?選取。表3采煤工作面長度風(fēng)量系數(shù)表采煤工作面長度m工作面長度風(fēng)量系數(shù)kf1i18008091011121301404413按使用炸藥量計算：按每公斤炸藥爆破后稀釋炮煙所需的新鮮風(fēng)量為500m3計算：(3)式中：Afi第i個采煤

8、工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg；t爆破后稀釋炮煙的通風(fēng)時間，min，一般取2030min。4414按工作人員數(shù)量計算：按每人每分鐘應(yīng)供給4m3新鮮風(fēng)量計算：(4)式中：nfi第i個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，人。4415按風(fēng)速進(jìn)行驗算：按煤礦安全規(guī)程規(guī)定的最低風(fēng)速，以式(5)驗算最小風(fēng)量：(5)綜采和綜放工作面的最小風(fēng)量應(yīng)按式(6)驗算：(6)按煤礦安全規(guī)程規(guī)定的最高風(fēng)速，以式(7)驗算最大風(fēng)量：(7)式中：Sfi第i個采煤工作面的平均有效斷面積，m2。采煤工作面有串聯(lián)通風(fēng)時，按其中一個最大需風(fēng)量計算。備用工作面也應(yīng)按上述要求，滿足瓦斯、二氧化碳、風(fēng)流溫度和風(fēng)速等規(guī)定計算需風(fēng)量，且不得

9、低于其回采時需風(fēng)量的50。442掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計算：煤巷、半煤巖巷和巖巷掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量，應(yīng)按下列因素分別計算，取其最大值：4421按瓦斯涌出量計算：(8)式中：Qdi第i個掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量，m3min；qgdi第i個掘進(jìn)工作面的平均絕對瓦斯涌出量，m3min。按該工作面煤層的地質(zhì)條件、瓦斯含量和掘進(jìn)方法等因素進(jìn)行計算，抽放礦井的瓦斯涌出量，應(yīng)扣除瓦斯抽放量。生產(chǎn)礦井可按條件相似的掘進(jìn)工作面來推算之。kgdi第i個掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，其含義和觀察計算方法與采煤工作面的瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)相似。通常，機(jī)掘工作面取kgdi1520。炮掘工作面取kgdi1825。當(dāng)

10、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(fēng)量。4422按炸藥量計算：按每公斤炸藥爆破后稀釋炮煙所需的新鮮風(fēng)量為500m3計算：(9)式中：Adi第i個掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg；t爆破后稀釋炮煙的通風(fēng)時間，min，一般取2030min。4423按工作人員數(shù)量計算：(10)式中：ndi第i個掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)，人。4424按風(fēng)速進(jìn)行驗算：按煤礦安全規(guī)程規(guī)定的最低風(fēng)速，驗算最小風(fēng)量：無瓦斯涌出的巖巷：(11)有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷：(12)按煤礦安全規(guī)程規(guī)定的最高風(fēng)速，驗算最大風(fēng)量：(13)式中：Sdi第i個掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面

11、積，m2。按上述條件計算的最大值，再按配置獨立送風(fēng)(非串聯(lián))局部通風(fēng)機(jī)臺數(shù)和型號的額定吸風(fēng)量總和計算：(14)式中：Qafi同時運轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的總和，m3min；kafi防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，進(jìn)風(fēng)巷中無瓦斯時取115，有瓦斯涌出時取125。443硐室需風(fēng)量計算：各個獨立通風(fēng)硐室的供風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同類型的硐室分別進(jìn)行計算：4431機(jī)電硐室：發(fā)熱量大的機(jī)電硐室，按硐室中運行的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量進(jìn)行計算：(15)式中：Qri第i個機(jī)電硐室的需風(fēng)量，m3min；W機(jī)電硐室中運轉(zhuǎn)的電動機(jī)(或變壓器)總功率(按全年中最大值計算)，kW；機(jī)電硐室的發(fā)熱系數(shù)，可根據(jù)實際考察由機(jī)電硐室內(nèi)機(jī)

12、械設(shè)備運轉(zhuǎn)時的實際熱量轉(zhuǎn)換為相當(dāng)于電器設(shè)備容量作無用功的系數(shù)確定，也可按表4選?。豢諝饷芏?，一般取12kgm3；Cp空氣的定壓比熱，一般可取Cp10006kJ(kgK)。t機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)流的溫度差，K。表4機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù)()表機(jī)電硐室名稱空氣壓縮機(jī)房水泵房變電所、絞車房發(fā)熱系數(shù)015018001003002004采區(qū)小型機(jī)電硐室，按經(jīng)驗值確定需風(fēng)量或取6080m3min。4432爆破材料庫：按庫內(nèi)空氣每小時更換四次計算：(16)式中：V庫房容積，m3。但大型爆破材料庫不得小于100m3min，中小型爆破材料庫不得小于60m3min。4433充電硐室：按其回風(fēng)流中氫氣體積濃度不大于05計算：

13、(17)式中：qrhi第i個充電硐室在充電時產(chǎn)生的氫氣量，m3min，但充電硐室的供風(fēng)量不得小于100m3min。444其他用風(fēng)巷道的需風(fēng)量計算：其他用風(fēng)巷道的需風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量和風(fēng)速分別進(jìn)行計算，采用其最大值。4441按瓦斯涌出量計算：(1)采區(qū)內(nèi)的其他用風(fēng)巷道(18)(2)采區(qū)外的其他用風(fēng)巷道(19)式中：qgei第i個其他用風(fēng)巷道的瓦斯絕對涌出量，m3min；kgei第i個其他用風(fēng)巷道瓦斯涌出不均勻的風(fēng)量備用系數(shù)，一般可取kgei1113。4442按風(fēng)速驗算：(1)一般巷道(20)(2)有架線機(jī)車行走的巷道(21)式中：Sei第i個其他用風(fēng)井巷凈斷面積，m2。445采區(qū)需風(fēng)量計算：

14、采區(qū)所需的總風(fēng)量QP是采區(qū)內(nèi)各用風(fēng)地點需風(fēng)量之和，并考慮適當(dāng)?shù)膫溆孟禂?shù)，按式(22)進(jìn)行計算：(22)式中：Qp采區(qū)所需總風(fēng)量，m3min；Qpfi該采區(qū)內(nèi)各采煤工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3min；Qpdi該采區(qū)內(nèi)務(wù)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3min；Qpri該采區(qū)內(nèi)務(wù)硐室所需風(fēng)量之和，m3min；QPei該采區(qū)內(nèi)其他用風(fēng)巷道風(fēng)量之和，m3min；kp包括采區(qū)的漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素的備用風(fēng)量系數(shù)。應(yīng)從實測中統(tǒng)計求得，一般可取1112。446礦井總需風(fēng)量計算：4461礦井所需總風(fēng)量Qm是礦井井下各個用風(fēng)地點需風(fēng)量之和，并考慮漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等的備用風(fēng)量系數(shù)，按式(23)進(jìn)行計算：(23)式中：Qm礦井所需總風(fēng)量，m3min；Qmfi各采煤工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3min；Qmdi各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3min；Qmri各硐室所需風(fēng)量之和，m3min；Qmei其他用風(fēng)巷道所需風(fēng)量之和，m3min；km礦井內(nèi)部漏風(fēng)和調(diào)風(fēng)不均勻等因素的備用風(fēng)量系數(shù)。通?？扇?15125。4462設(shè)計新井時，其他用風(fēng)巷道所需風(fēng)量難以計算時，也可以采取按采煤、掘進(jìn)和硐室的總和的003005進(jìn)行計算之