通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算步驟資料第一頁，共39頁。第一部分風(fēng)量計(jì)算（煤礦通風(fēng)能力核定標(biāo)準(zhǔn)）一、礦井需要風(fēng)量計(jì)算Qra=（ΣQcf+ΣQhf+ΣQur+ΣQsc+ΣQrl）kaqm3/min。式中：Qra—礦井需要風(fēng)量m3/min;Qcf—采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量：m3/min;Qhf—掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量：m3/min;Qur—硐室實(shí)際需要風(fēng)量：m3/min;Qsc——備用工作面實(shí)際需要風(fēng)量：m3/min;Qrl——其他用風(fēng)巷道實(shí)際需要風(fēng)量：m3/min;Kaq——礦井通風(fēng)需用系數(shù)，抽出式kaq取1.15-1.20,壓入式kaq取1.25-1.30。第二頁，共39頁。二、采煤工作面（包括備用工作面）實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算采煤工作面的實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按工作面氣象條件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人員等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中的最大值。1、按氣象條件計(jì)算：Qcf=60×70%×Vcf×Scf×Kch×Kclm3/min式中：Vcf—采煤工作面適宜風(fēng)速，查表；

Scf—采煤工作面有效斷面積，m2；

Kch—采煤工作面采高調(diào)整系數(shù),查表1；

Kcl—采煤工作面長度調(diào)整系數(shù),查表2；70%——有效通風(fēng)斷面系數(shù)；60——為單位換算產(chǎn)生的系數(shù)。第三頁，共39頁。表1采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫與對應(yīng)風(fēng)速采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫／℃采煤工作面風(fēng)速／（m·s-1）＜201.020～231.0～1.523～261.5～1.826～281.8～2.528～302.5～3.0第四頁，共39頁。表2kch—采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)采高／m＜2.02.0～2.5＞2.5及放頂煤面系數(shù)（kch）1.01.11.2表3kcl—采煤工作面長度調(diào)整系數(shù)

采煤工作面長度／m長度風(fēng)量調(diào)整系數(shù)（kcl）＜150.815～800.8～0.980～1201.0120～1501.1150～1801.2＞1801.30～1.40第五頁，共39頁。2．按照瓦斯涌出量計(jì)算Qcfi=100×qcgi×kcgi（m3/min）式中：qcgi——第i個(gè)采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對瓦斯涌出量，m3/min。抽放礦井的瓦斯涌出量，應(yīng)扣除瓦斯抽放量進(jìn)行計(jì)算；kcgi——第i個(gè)采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù),正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)觀測1個(gè)月，日最大絕對瓦斯涌出量和月平均日絕對瓦斯涌出量的比值；100——按采煤工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過1％的換算系數(shù)。第六頁，共39頁。3．按照二氧化碳涌出量計(jì)算Qcfi=67×qcci×kcci（m3/min）式中：qcci——第i個(gè)采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中平均絕對二氧化碳涌出量，m3/min；kcci——第i個(gè)采煤工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，正常生產(chǎn)時(shí)連續(xù)觀測1個(gè)月，日最大絕對二氧化碳涌出量和月平均日絕對二氧化碳涌出量的比值；67—按采煤工作面回風(fēng)流中二氧化碳的濃度不應(yīng)超過1.5％的換算系數(shù)。第七頁，共39頁。4．按炸藥量計(jì)算（1）一級煤礦許用炸藥Qcfi=25Acfi（m3/min）（2）二、三級煤礦許用炸藥Qcfi=10Acfi（m3/min）式中：Acfi——第i個(gè)采煤工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg；25——每千克一級煤礦許用炸藥需風(fēng)量，m3/min；10——每千克二、三級煤礦許用炸藥需風(fēng)量，m3/min。第八頁，共39頁。5．按工作人員數(shù)量驗(yàn)算Qcfi≥4Ncfi（m3/min）式中：Ncfi——第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人；4——每人需風(fēng)量，m3/min。6．按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算（1）驗(yàn)算最小風(fēng)量Qcfi≥60×0.25Scbi（m3/min）Scbi=lcbi×hcfi×70%（m2）第九頁，共39頁。（2）驗(yàn)算最大風(fēng)量Qcfi≤60×4.0Scsi（m3/min）Scsi=lcsi×hcfi×70%（m2）（3）綜合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后，驗(yàn)算最大風(fēng)量Qcfi≤60×5.0Scsi（m3/min）式中：Scbi——第i個(gè)采煤工作面最大控頂有效斷面積，m2；lcbi——第i個(gè)采煤工作面最大控頂距,m；第十頁，共39頁。hcfi——第i個(gè)采煤工作面實(shí)際采高,m；Scsi——第i個(gè)采煤工作面最小控頂有效斷面積，m2；lcsi——第i個(gè)采煤工作面最小控頂距,m；0.25——采煤工作面允許的最小風(fēng)速，m/s；70%——有效通風(fēng)斷面系數(shù)；4.0——采煤工作面允許的最大風(fēng)速，m/s；5.0——綜合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后允許的最大風(fēng)速，m/s。第十一頁，共39頁。7．備用工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)滿足瓦斯、二氧化碳、氣象條件等規(guī)定計(jì)算的風(fēng)量，且最少不應(yīng)低于采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的50%。8．布置有專用排瓦斯巷的采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量計(jì)算Qcfi=Qcri+Qcdi（m3/min）Qcri=100×qgri×kcgi（m3/min）Qcdi=40×qgdi×kcgi（m3/min）式中：Qcri——第i個(gè)采煤工作面回風(fēng)巷需要風(fēng)量，m3/min；Qcdi——第i個(gè)采煤工作面專用排瓦斯巷需要風(fēng)量，m3/min；qgri——第i個(gè)采煤工作面回風(fēng)巷的排瓦斯量，m3/min；qgdi——第i個(gè)采煤工作面專用排瓦斯巷的風(fēng)排瓦斯量，m3/min；40——專用排瓦斯巷回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛炔粦?yīng)超過2.5%的換算系數(shù)。第十二頁，共39頁。三、掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量每個(gè)掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作人員、爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際吸風(fēng)量等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其中最大值。1．按照瓦斯涌出量計(jì)算Qhfi=100×qhgi×khgi（m3/min）式中：qhgi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中平均絕對瓦斯涌出量，m3/min，抽放礦井的瓦斯涌出量，應(yīng)扣除瓦斯抽放量進(jìn)行計(jì)算；khgi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù),正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測1個(gè)月，日最大絕對瓦斯出量與月平均日絕對瓦斯涌出量的比值；100——按掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過1％的換算系數(shù)。第十三頁，共39頁。2．按照二氧化碳涌出量計(jì)算Qhfi=67×qhci×khci（m3/min）式中：qhci——第i個(gè)掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中平均絕對二氧化碳涌出量，m3/min；khci——第i個(gè)掘進(jìn)工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測1個(gè)月，日最大絕對二氧化碳出量與月平均日絕對二氧化碳涌出量的比值；67——按掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中二氧化碳的濃度不應(yīng)超過1.5％的換算系數(shù)。第十四頁，共39頁。3．按炸藥量計(jì)算（1）一級煤礦許用炸藥Qhfi=25Ahfi（m3/min）（2）二、三級煤礦許用炸藥Qhfi=10Ahfi（m3/min）式中：Ahfi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg。按上述條件計(jì)算的最大值，確定局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量。第十五頁，共39頁。4．按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算（1）無瓦斯涌出的巖巷Qhfi=∑Qafi+60×0.15Shdi（m3/min）（2）有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷Qhfi=∑Qafi+60×0.25Shdi（m3/min）式中：∑Qafi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量的總和，m3/min；0.15——無瓦斯涌出巖巷的允許最低風(fēng)速；0.25——有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷允許的最低風(fēng)速；Shdi——局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間的巷道最大斷面積，m2。第十六頁，共39頁。5．按工作人員數(shù)量驗(yàn)算∑Qafi≥4Nhfi（m3/min）式中：Nhfi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。6．按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算（1）驗(yàn)算最小風(fēng)量—無瓦斯涌出的巖巷：∑Qafi≥60×0.15Shfi（m3/min）—有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷∑Qafi≥60×0.25Shfi（m3/min）（2）驗(yàn)算最大風(fēng)量∑Qafi≤60×4.0Shfi（m3/min）式中：Shfi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m2。第十七頁，共39頁。四、各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室的需要風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同類型的硐室分別進(jìn)行計(jì)算。1．爆破材料庫需要風(fēng)量計(jì)算：Quri=4Vi/60（m3/min）式中：Vi——第i個(gè)井下爆炸材料庫的體積，m3;4——井下爆炸材料庫內(nèi)空氣每小時(shí)更換次數(shù)。但大型爆破材料庫不應(yīng)小于100m3/min，中、小型爆破材料庫不應(yīng)小于60m3/min。第十八頁，共39頁。2．充電硐室需要風(fēng)量計(jì)算：Quri=200qhyi（m3/min）式中：qhyi——第i個(gè)充電硐室在充電時(shí)產(chǎn)生的氫氣量，m3/min；200——按其回風(fēng)流中氫氣濃度不大于0.5%的換算系數(shù)。但充電硐室的供風(fēng)量不應(yīng)小于100m3/min。第十九頁，共39頁。3．機(jī)電硐室需要風(fēng)量計(jì)算：發(fā)熱量大的機(jī)電硐室，應(yīng)按照硐室中運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備發(fā)熱量進(jìn)行計(jì)算：（m3/min）式中：

—第i個(gè)機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動機(jī)（或變壓器）總功率（按全年中最大值計(jì)算），kW；θ——機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù)，數(shù)值見表４；

ρ——空氣密度，一般取=1.20kg/m3；

——空氣的定壓比熱，一般可取=1.0006KJ/(kg·K)；

——第i個(gè)機(jī)電硐室的進(jìn)、回風(fēng)流的溫度差，K。第二十頁，共39頁。表4機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù)（θ）機(jī)電硐室名稱發(fā)熱系數(shù)空氣壓縮機(jī)房0.20～0.23水泵房0.01～0.03變電所、絞車房0.02～0.04第二十一頁，共39頁。機(jī)電硐室需要風(fēng)量應(yīng)根據(jù)不同硐室內(nèi)設(shè)備的降溫要求進(jìn)行配風(fēng)；采區(qū)小型機(jī)電硐室，按經(jīng)驗(yàn)值確定需要風(fēng)量或取60～80m3/min；選取硐室風(fēng)量，應(yīng)保證機(jī)電硐室溫度不超過30℃，其他硐室溫度不超過26℃。第二十二頁，共39頁。五、其他用風(fēng)巷道的需要風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量和風(fēng)速分別進(jìn)行計(jì)算，采用其最大值。1．按瓦斯涌出量計(jì)算Qrli=133qrgi·krgi（m3/min）式中：qrgi——第i個(gè)其他用風(fēng)巷道平均絕對瓦斯涌出量，m3/min；krgi——第i個(gè)其他用風(fēng)巷道瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，取1.2～1.3；133——其他用風(fēng)巷道中風(fēng)流瓦斯?jié)舛炔怀^0.75%所換算的常數(shù)。第二十三頁，共39頁。2．按風(fēng)速驗(yàn)算：（1）一般巷道Qrli≥60×0.15Srci（m3/min）（2）架線電機(jī)車巷道—有瓦斯涌出的架線電機(jī)車巷道Qrli≥60×1.0Srei（m3/min）—無瓦斯涌出的架線電機(jī)車巷道Qrli≥60×0.5Srei（m3/min）第二十四頁，共39頁。式中：Qrli——第i個(gè)一般用風(fēng)巷道實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；Srci——第i個(gè)一般用風(fēng)巷道凈斷面積，m2；Srei——第i個(gè)架線電機(jī)車用風(fēng)巷道凈斷面積，m2；0.15——一般巷道允許的最低風(fēng)速，m/s；1.0——有瓦斯涌出的架線電機(jī)車巷道允許的最低風(fēng)速，m/s；0.5——無瓦斯涌出的架線電機(jī)車巷道允許的最低風(fēng)速，m/s。第二十五頁，共39頁。3．礦用防爆柴油機(jī)車需要風(fēng)量的驗(yàn)算Qrli=5.44Ndli·Pdli·kdli（m3/min）式中：Ndli——第i個(gè)地點(diǎn)礦用防爆柴油機(jī)車的臺數(shù)，臺；Pdli——第i個(gè)地點(diǎn)礦用防爆柴油機(jī)車的功率，kW；kdli——配風(fēng)系數(shù)，第i個(gè)地點(diǎn)使用1臺礦用防爆柴油機(jī)車運(yùn)輸時(shí)，kdli為1.0。第i個(gè)地點(diǎn)使用2臺礦用防爆柴油機(jī)車運(yùn)輸時(shí)，kdli為0.75。第i個(gè)地點(diǎn)使用3臺及以上礦用防爆柴油機(jī)車運(yùn)輸時(shí)，kdli為0.50；5.44——每千瓦每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min。第二十六頁，共39頁。第二部分通風(fēng)阻力計(jì)算一、礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算原則1、礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的總阻力，不應(yīng)超過2940Pa。2、礦井井巷的局部阻力，新建礦井按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算，擴(kuò)建礦井宜按井巷摩擦阻力的15%計(jì)算。3、礦井通風(fēng)系統(tǒng)總阻力最小時(shí)稱通風(fēng)容易時(shí)期；最大時(shí)稱為通風(fēng)困難時(shí)期。

4、對于礦井有兩臺或多臺風(fēng)主要通風(fēng)機(jī)工作，礦井通風(fēng)阻力按每臺主要通風(fēng)機(jī)所服務(wù)的系統(tǒng)分別計(jì)算。第二十七頁，共39頁。二、礦井通風(fēng)總阻力計(jì)算

礦井通風(fēng)總阻力：風(fēng)流由進(jìn)風(fēng)井口起，到回風(fēng)井口止，沿一條通路（風(fēng)流路線）各個(gè)分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，稱礦井總阻力。通風(fēng)容易時(shí)期總阻力：

通風(fēng)困難時(shí)期總阻力：第二十八頁，共39頁。hf

按下式計(jì)算：

第二十九頁，共39頁。第三部分礦井通風(fēng)設(shè)備的選擇礦井通風(fēng)設(shè)備是指主要通風(fēng)機(jī)和電動機(jī)。一、礦井通風(fēng)設(shè)備的要求：

1、礦井必須裝設(shè)兩套同等能力的主通風(fēng)設(shè)備。

2、選擇通風(fēng)設(shè)備應(yīng)滿足第一開采水平各個(gè)時(shí)期工況變化，并使通風(fēng)設(shè)備長期高效率運(yùn)行。

3、風(fēng)機(jī)能力應(yīng)留有一定的余量。

4、進(jìn)、出風(fēng)井井口的高差在150m以上，或進(jìn)、出風(fēng)井井口標(biāo)高相同，但井深400m以上時(shí)，宜計(jì)算礦井的自然風(fēng)壓。第三十頁，共39頁。二、主要通風(fēng)機(jī)的選擇

1、計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qf

式中Qf—主要通風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量，m3/s;Qm—礦井需風(fēng)量，m3/s；

k——漏風(fēng)損失系數(shù)，風(fēng)井不提升用時(shí)取1.1；箕斗井兼作回風(fēng)用時(shí)取1.15；回風(fēng)回升降人員時(shí)取1.2。第三十一頁，共39頁。2、計(jì)算通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓

離心式通風(fēng)機(jī)（提供的大多是全壓曲線）：

容易時(shí)期

困難時(shí)期

軸流式通風(fēng)機(jī)（提供的大多是靜壓曲線）：

容易時(shí)期

困難時(shí)期

第三十二頁，共39頁。hd、

hvd

、HN分別為擴(kuò)散器阻力、擴(kuò)散器出口動能損失、自然風(fēng)壓。第三十三頁，共39頁。3、初選通風(fēng)機(jī)（根據(jù)理論工況點(diǎn)選?。?/p>

根據(jù)計(jì)算的礦井通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)機(jī)的Qf、Hsdmi