矿井通风设计及风量计算方法.

煤矿矿井通风风量的计算与调节煤矿是我国能源产业的重要组成部分，对于确保矿工的安全和矿井的正常运营，合理的通风系统是至关重要的。

煤矿矿井通风风量的计算与调节是通风系统中的关键环节，本文将探讨通风风量的计算方法，并介绍矿井通风的调节原则和方法。

一、煤矿矿井通风风量的计算煤矿矿井通风风量的计算是根据矿井内的气体需求量和风力机的排风能力进行的。

通风风量的计算一般分为下风口通风风量和上风口通风风量两部分。

1. 下风口通风风量的计算下风口通风风量的计算需要考虑矿井投入的各种用电设备以及运输机械的需氧量和废气量。

根据矿井的现场实际情况，可以根据以下公式计算下风口通风风量：通风风量 = 用电设备氧气需量 + 运输机械氧气需量 + 废气风量其中，用电设备氧气需量可以通过设备的额定功率和单位功率消耗氧气量来计算；运输机械氧气需量可以通过运输机械的用气量和单位用气量来计算；废气风量可以根据矿井内瓦斯、粉尘等气体的产量来计算。

2. 上风口通风风量的计算上风口通风风量的计算与下风口通风风量的计算方法类似，需要考虑矿井内瓦斯的产量和需排除的废气量。

根据矿井的实际情况，可以使用以下公式计算上风口通风风量：通风风量 = 瓦斯产量 + 废气风量瓦斯产量可以通过煤层的产气量和单位产气量来计算；废气风量可以根据矿井中其他气体的产量来计算。

二、矿井通风的调节原则和方法矿井通风的调节是为了保证矿井内空气质量的合格和矿工的安全。

通风系统的调节需要根据矿井的具体情况和矿井工作面的通风需求进行。

1. 通风系统的合理布局合理的通风系统布局是矿井通风调节的基础。

矿井通风系统应该根据矿井的地质条件、矿井工作面的布置和矿井内的气体分布情况来设计。

通风系统的管线布置应当合理，避免管线过长或者弯曲导致风阻增大。

2. 通风系统的风机调节通风系统的风机是通风调节的关键设备。

风机的运行状态对通风风量的稳定性和调节性有重要影响。

在实际操作中，可以通过调节风机的转速或者叶片的角度来控制通风风量。

矿井通风相关计算方法1、通风机效率计算:风机效率= 风机功率电机功率电机功率= 3 ×电流×电压×0.8×0.95风机功率= 风量60×负压10002、扇风机轴功率计算：N=h×Q102×ηN：扇风机轴功率，千瓦；h：扇风机全压，毫米水柱；Q：通风扇风机的风量，米3/秒；η：扇风机静效率。

3、扇风机全年电费计算：C=365×24×D×NN：电动机轴功率，千瓦；D：每度电的单价，元/度；4、三心拱巷道S=HB+0.26B2 P=2H+2.326BS:面积,米2; P:周长,米; B:巷道宽,米; H:巷道高,米;5、半圆拱巷道:S=HB－0.108B2 P=2H+1.57BS:面积,米2; P:周长,米; B:巷道宽,米; H:巷道高,米;6、圆形巷道：S= π4×d2P=πdS:面积,米2; P:周长,米; d：巷道直径，米2;7、掘进巷道压入式通风风量计算:Q=7.8t3AV2Q:风管出口处的风量,米3/分; t:爆破后通风时间,分; A:一次爆破的炸药量,公斤; V:巷道体积,米3；8、掘进巷道抽出式通风风量计算:Q= 18tAVQ:风管入口处的吸入风量,米3/分; t:爆破后通风时间,分; A:一次爆破的炸药量,公斤; V:巷道体积,米3；9、调节风窗面积计算：S 0= S0.65+2.63S R 窗S 0:风窗的面积,米2; S:巷道面积, 米2; R 窗:风窗风阻,千缪10、并联巷道风量分配计算:Q 分=Q 总R 总R 分Q 分:并联巷道某一分支巷道风量,米3/分(米3/秒);Q 总:通过全部并联巷道的风量, 米3/分(米3/秒);R 总: 全部并联巷道的总风阻,千缪(缪);R 分: 某一分支巷道风阻,千缪(缪);11、并联巷道风阻计算: R=R 1(R 1R 2 +1) 2 R1,R2小于600缪时选用此公式 R=R 1( R 1R 2 +1)R1,R2大于等于600缪时选用此公式 R:并联巷道总风阻, 缪;R1,R2:两并联巷道风阻, 缪;12、百米巷道风阻计算:R100= a×PS3×100R100:百米巷道风阻,千缪; a:摩擦阻力系数,公斤·秒2/米4；S：巷道面积，米2；P:巷道周长，米；13、自然风压计算：h自=H（r均1－r均2）h自：自然风压，毫米水柱；r均1和r均2：各个井筒内空气平均重率，公斤/米3；14、风流局部阻力计算：h=ξ×V22g×rh：局部阻力造成的风压消耗，毫米水柱；ξ：局部阻力系数；g：重力加速度，g=9.81米/秒2；V:风速,米/秒；r：空气重率，取r=1.2公斤/米3；15、倾斜压差计算：h= h读×r×sinθh：水柱真真读数，毫米水柱；h读：水柱计刻度读数，毫米；r：水柱计用液体比重；θ：水柱计倾斜角度；16、等积孔、风阻、风量、风压计算:A=0.38×Q hR=144 h2h=R×Q2Q：风量，米3/秒；h：负压，mmH2O（1Pa=0.0999mmH2O）R：风阻，缪；A：等积孔，米2；17、风流速压计算h速=V22g×rh速：速压，毫米水柱；V：风流速度，米/秒；r：空气重率，公斤/米3；g：重力加速度，9.81米/秒2；18、相对瓦斯涌出量计算：Q相= Q绝TQ 相：相对瓦斯涌出量，米3/吨；Q 绝：矿井绝对斯涌出量，米3/日； T ：矿井日产煤量，吨/日；19、按相对瓦斯涌出量计算风量：Q=q ×T24×60×0.75% Q:风量，米3/分； q ：相对瓦斯涌出量，米3/吨；T ：产量，吨/日；20、预测深部瓦斯涌出量计算：Q H = H － H 0a +Q 0Q H ：在H 深处的相对瓦斯涌出量，米3/吨； a ：瓦斯梯度，吨/米2；Q 0：在H 0深处的相对瓦斯涌出量，米3/吨；21、空气含尘量诸计算：n=q 1－ q 0c ×t×1000 n ：空气中含尘量，毫克/米3； q 0：集尘管原始重量，毫克； q 1：采样后集尘管重量，毫克； c ：采样流量，升/分；t ：采样时间，分；22、煤层爆炸指数计算：煤层爆炸指数=挥发份%×100 100-灰份%-水份%23、按井下同时工作人数计算风量：Q=4NKQ：风量，米3/分；N：井下同时工作最多人数，K：备用系数。

煤矿矿井风量计算方法煤矿矿井风量是指煤矿矿井内空气的流量。

煤矿矿井风量的控制与调节是保持煤矿矿井安全、高效生产的重要措施。

在煤矿矿井通风工程中，风量计算是非常重要的一步。

本篇文章将介绍煤矿矿井风量的计算方法。

煤矿矿井风量的计算方法1. 经验公式法经验公式法常用于初步计算煤矿矿井风量。

通常情况下，通过经验公式可以迅速获得煤矿矿井风量的大致数值。

但是需要注意的是，由于经验公式是经验性质的计算方法，所以只适用于特定的条件和特定的矿井。

常用的煤矿矿井风量经验公式如下：•部分开采矿井：Q=10Vh•完全开采矿井：Q=15Vh•水平工作面风量：Q=K×L×Vh其中，Q为矿井风量，单位为m3/min；Vh为矿井有效体积流量，单位为m3/min；K为工作面风量系数，通常可取2~4；L为工作面长度，单位为m；Vh为工作面进风流量，单位为m3/min。

2. 等效直径法等效直径法是实际应用中应用较多的煤矿矿井风量计算方法。

等效直径法是通过等效直径来计算煤矿矿井风量的。

等效直径是指在煤矿矿井通风系统中，将整个矿井视为一个圆形截面的直管，与实际矿井等效的直径。

等效直径法适用面较广，计算结果比较准确，但计算过程比较复杂。

等效直径的计算公式如下：De=2/π∑Si Wi/Hi其中，De表示煤矿矿井的等效直径，单位为m；S、W、H分别为矿井截面的面积、导流长度和矿井高度，分别单位为m2、m、m。

3. 测流反推法测流反推法是一种通过测量煤矿矿井风量来计算出煤矿矿井通风参数的方法。

测流反推法通过测量煤矿矿井通风系统中某个位置的风量，反推出整个矿井的风量和风压分布等通风参数。

该方法需要使用风量计进行测量，计算结果比较准确，但需要一定的实测基础和设备支持。

煤矿矿井风量计算方法的注意事项在煤矿矿井风量的计算中，需要注意以下几个方面：•配合温度及气压计算风量；•在计算煤矿矿井风量时，要考虑到矿井通风系统中的风量分配及风阻力等多方面因素；•在实际应用中，需要根据煤矿矿井的实际情况选择合适的煤矿矿井风量计算方法。

矿井风量计算细则矿井需要风量按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和进行计算。

一、采煤工作面实际需要风量计算按矿井各个采煤工作面实际需要风量的总和计算，即：n nQ采=∑Q采i+∑Q采备，m3/mini=1 i=1式中：Q采i—第i个采煤工作面实际需要的风量，m3/min;Q采备i—第i个备用采煤工作面实际需要的风量，m3/min；单个采煤工作面实际需要风量应根据下列方法分别计算，并取其中最大值。

1、按瓦斯涌出量计算：Q采i=(q瓦采×k采通i)/C采i m3/min式中：q瓦采i—第i个采煤工作面抽放瓦斯后的绝对涌出量，m3/minK采通i—第i个采煤工作面瓦斯涌出不均衡的风量备用系数。

各矿必须按规定实测出各煤层的k采通i，且取值时应满足机采工作面k采通≥1.2，炮采工作面k采通i≥1.4。

C采i—第i个采煤工作面回风流中的瓦斯最高允许浓度，% 。

2、按炸药量计算Q采i=25×A采i式中：A采i—第i个采煤工作面一次爆破的最大炸药量，kg3、风速验算：根据以上方法计算出的最大风量按最大、最小控顶距断面面积进行最低、最高风速验算，风速必须符合《煤矿安全规程》第101条之规定。

4、采煤工作面有串联通风时，按其中最大的一个采煤工作面实际需要的最大风量计算。

备用工作面应按上述方法分别进行计算，取其最大值，且不得低于其回采时需要风量的50% 。

二、掘进工作面实际需要风量计算：按矿井内各个需要独立通风的掘进工作面实际需要风量的总和计算。

nQ掘=∑Q掘i m3/mini=1式中：Q掘i—第i个掘进工作面实际需要风量，m3/min单个掘进工作面实际需要风量应按下列方法分别计算，并取其中最大值,然后进行风机选型，确定单个掘进工作面的实际需要风量。

1、按瓦斯涌出量计算：Q掘i=（q瓦掘i×k掘通i）/C掘i式中：q瓦掘i—第i个掘进工作面抽放瓦斯后的绝对涌出量，m3/minK掘通i—第i个掘进工作面瓦斯涌出不均衡的风量备用系数。

矿井通风能力计算生产矿井需要风量按各采煤工作面、备用工作面、掘进工作面、硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算，保证现有通风系统各用风地点稳定供风。

一、采煤工作面需要风量1、低瓦斯矿井按气象条件计算需要风量： Q 采=Q 基本 • K 采高•K 采面长•K 温 （m 2/min) 式中：Q 采 一采工作面需要风量， m 2/minQ 基本一不同采煤方式工作面所需的基本风量，m 2/minQ 基本=60×工作面平均控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速（不小于1.0m/s) 对于综采工作面，平均控顶距×实际采高=综采支架的断面积。

K 采高—回采工作面采高调整系数（见表1） K 采面长—回采工作面长度调整系数（见表2）K 温—回采工作面温度与对应风速调整系数（见表3） 表1 K 采高——回采工作面采高调整系数采高（m ） <2.0 2.0~2.5 2.5~5.0及放顶煤面系数（K 采高）1.11.1 1.5表2 K 采面长—回采工作面长度调整系数 同采工作面长度（m ） 80~150 150~200 >200 长度调整系数（K 采面长） 1.01.0~1.31.3~1.5表3 K 温—回采工作面温度与对应风速调整系数采工作面空气温度（℃）采煤工作面风速（m/s ）配风调整系数（K 温）<20 1.0 1.00 20~23 1.0~1.5 1.00~1.10 23~26 1.5~1.8 1.10~1.25 26~281.8~2.5 1.25~1.40 28~302.5~3.01.40~1.602、高瓦斯矿井按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算风量：根据《煤矿安全规程》规定，按回采工作面回风流中瓦斯（二氧化碳）的浓度不超过1%的要求计算：Q 采=100•q 采•K CH4 (m 3/min)式中：Q 采—回采工作面实际需要风量，(m 3/min)Q 采—回采工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量，(m 3/min) K CH4 ——面瓦斯涌出不均衡通风系数（正常生产时连续观测1个月，日最大绝对涌出量的比值，但取值不能小于2.5）。

小凌河矿井风量计算方法一、按全矿同时入井的最多人数计算Q矿进=4 K矿通N式中Q矿进---矿井总进风量，m3/min；K矿通---矿井通风系数，取1.2；N---井下同时工作的最多人数，520人。

二、按采煤、掘进、硐室和其他用风地点的实际需风量的总和计算Q矿进=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他）×K矿通式中Q矿进---矿井总进风量，m3/min；∑Q采---采煤工作面实际需要风量总和，m3/min；∑Q掘---掘进工作面实际需要风量总和，m3/min；∑Q硐---各种硐室实际需要风量总和，m3/min；∑Q其他---其他用风地点实际需要风量总和，m3/min；K矿通---矿井通风系数，取1.2；1、采煤实际需风量按矿井各个采煤工作面实际需要风量的总和计算：①、按采煤工作面同时工作的最多人数计算Q采i=4N i式中Q采i---第i个采煤工作面实际需要的风量；N i---第i个采煤工作面同时工作的最多人数；4---每人每分钟的供风量不得少于4m3/min。

②、按局部通风机吸风量计算Q采i=Q吸+15S式中Q吸---第i个局部通风机的实际吸风量；15---0.25×60=15，其中0.25为煤巷最低允许风速；S---安设局扇地点的巷道面积，4m2。

③、按瓦斯涌出量计算（C=0.4 m3/min）Q采i=100K采通i C瓦采i式中K采通i---第i个采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数，取1.2；C瓦采i---第i个采煤工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min；S---安设局扇地点的巷道面积，4m2。

④⑤、按风速校核4×60S＞Q采i＞0.25×60S2、掘进实际需风量按矿井各个掘进工作面实际需要风量的总和计算：①、按掘进工作面同时工作的最多人数计算Q掘i=4N i式中Q掘i---第i个掘进工作面实际需要的风量；N i---第i个掘进工作面同时工作的最多人数；4---每人每分钟的供风量不得少于4m3/min。

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。

矿井通风设计施工时的根本原则和要求通风系统合理可靠的含义.通风网络图的绘制矿井风量计算方法按照?煤矿平安规程?第一百零三条：“煤矿企业应根据具体条件制定风量计算方法，至少每5年修订1次〞，要求，根据?煤矿井工开采通风技术条件?〔AQ1028-2006〕、?煤矿通风能力核定标准?〔AQ1056-2021〕，结合本矿开采的实际情况，制定本方法。

一、全矿井需要风量的计算全矿井总进风量按以下两种方式分别计算，并且必须取其最大值：1、按井下同时工作的最多人数计算矿井风量：Q矿进=4×N×K矿通〔m3/min〕式中：Q矿进——矿井总进风量，m3/min；4——每人每分钟供应风量，m3/min.人；N——井下同时工作的最多人数，人；K矿通——矿井通风需风系数〔抽出式取K矿通=1.15～1.20〕。

2、按各个用风地点总和计算矿井风量：按采煤、掘进、硐室及其他巷道等用风地点需风量的总和计算：Q矿进=〔∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其他〕×K矿通〔m3/min〕式中：∑Q采——采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min；∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min；∑Q硐——硐室实际需要风量的总和，m3/min；∑Q其他——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其他巷道需风量的总和，m3/min。

K矿通——矿井通风需风系数〔抽出式K矿通取1.15～1.20〕。

二、采煤工作面需要风量按矿井各个采煤工作面实际需要风量的总和计算：∑Q采=∑Q采i+∑Q采备i〔m3/min〕式中：∑Q采——各个采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min；Q采i——第i个采煤工作面实际需要的风量，m3/min；Q采备i——第i个备用采煤工作面实际需要的风量，m3/min。

每个采煤工作面实际需要风量，按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量等规定分别进展计算，然后取其中最大值。

有符合规定的串联通风时，按其中一个采煤工作面实际需要的最大风量计算。

矿井风量计算办法 Prepared on 22 November 2020矿井风量计算办法一、矿井需要风量的计算矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其他用风巷道等用风地点分别进行计算，包括按规定配备的备用工作面需要风量，现有通风系统应保证各用风地点稳定可靠供风。

Q ra≥(∑Q cf＋∑Q hf＋∑Q ur＋∑Q sc＋∑Q rl)×k aq (1)式中：Q ra——矿井需要风量, m3 / min；Q cf——采煤工作面实际需要风量，m3 / min；Q hf——掘进工作面实际需要风量，m3 / min；Q ur——硐室实际需要风量，m3 / min；Q sc——备用工作面实际需要风量，m3 / min；Q rl——其他用风巷道实际需要风量，m3 / min；k aq——矿井通风需风系数(抽出式k aq取～,压入式k aq取。

二、采煤工作面实际需要风量的计算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、人员和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。

（一）按气象条件计算Q cf=60×70%×v cf×S cf×k ch×k cl (2)式中:v cf——采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度从表１中选取，m/s；S cf——采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2；k ch——采煤工作面采高调整系数，具体取值见表2；k cl——采煤工作面长度调整系数，具体取值见表3；70%——有效通风断面系数；60——为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表2 k ch—采煤工作面采高调整系数表3 k cl—采煤工作面长度调整系数（二）按照瓦斯涌出量计算Q cf=125×q cg×k cg (3)式中：q cg——采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，m3/min。

矿井有关通风参数的计算方法1、矿井有效风量计算：矿井有效风量是指风流通过井下各用风地点实测风量之和（包括独立通风采煤工作面、掘进工作面、备用工作面、硐室及其它用风巷道）。

Q有效=∑Q采i+∑Q掘全i+∑Q硐i+∑Q备i＋∑Q其它i （m3/min）式中：Q有效——矿井有效风量，m3/min；∑Q采i——矿井独立通风采煤工作面实测风量之和，m3/min；∑Q掘全i——矿井独立通风掘进工作面局部通风机安装处全风压实测风量之和，m3/min；∑Q硐i——矿井独立通风硐室实测风量之和，m3/min；∑Q备i——矿井独立通风备用工作面实测风量之和，m3/min；∑Q其它i——矿井其它独立用风巷道实测风量之和，m3/min。

2、矿井有效风量率（E）计算矿井有效风量率是矿井有效风量与各台主要通风机工作风量总和之比。

E＝Q有效÷∑Q主通i×100式中：E——矿井有效风量率，%；Q有效——矿井有效风量，m3/min；∑Q主通i——各台主要通风机工作风量总和，m3/min。

3、矿井外部漏风量计算：矿井外部漏风量是指直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量之和。

∑Q外漏＝∑Q主通i－∑Q井i （m3/min）式中：∑Q外漏——矿井外部漏风量之和，m3/min；∑Q主通i——各台主要通风机工作风量总和，m3/min;∑Q井i——各回风井的实测风量之和，m3/min。

4、矿井外部漏风率计算：矿井外部漏风率是指矿井外部漏风量与各台主要通风机工作风量总和之比。

L＝∑Q外漏÷∑Q主通i×100式中：L——矿井外部漏风率，%。

∑Q外漏——矿井外部漏风量之和，m3/min；∑Q主通i——各台主要通风机工作风量总和，m3/min。

5、矿井内部漏风量计算：矿井内部漏风量是指矿井实际总进风量与矿井有效风量之差。

Q内漏＝Q实进－Q有效（m3/min）式中：Q内漏——矿井内部漏风量，m3/min；Q实进——矿井实际总进风量，m3/min；Q有效——矿井有效风量，m3/min。