通风计算过程(全)
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矿井通风
4.9.1 相关安全规程
《冶金矿山安全规程》规定：
（1）井下采掘工作面进风流中的空气成分（按体积计算），氧气不低于20%，二氧化碳不高于0.5%。
（2）井下所有作业地点的空气含尘量不得超过2mg/ m3，入风井巷和采掘工作面的风源含尘量不得超过0.5mg/m3。
（3）井下作业地点（不采用柴油设备的矿井）有毒有害气体浓度，不得超过表4-18规定的标准。
（4） 使用柴油机设备的矿井，井下作业地点有毒有害气体的浓度应符合以下规定：一氧化碳小于50ppm；二氧化碳小于5ppm；甲醛小于5ppm；丙烯醛小于0.12ppm。
表4-18 有 害 气 体 最 大 允 许 浓 度
有害气体名称 最 大 允 许 浓 度
体 积 浓 度 重 量 浓 度
% ppm mg/L mg/m3
一氧化碳
氮氧化物
（折算为二氧化氮）
二氧化硫
硫化氢 CO
NOX
SO2
H2S 0.0024
0.00025
0.0005
0.00066 24
2.5
5
6.6 0.03
0.005
0.015
0.01 30
5
15
10
（5） 井下主溜井等处的污风要引入回风巷，否则必须经过净化达到相关要求时，方准进入其它作业地点。井下炸药库和充电硐室空气中氢的含量不得超过0.5%，并且必须有独立的回风道。井下所有机电硐室，都必须供给新鲜风流。
（6） 采场、二次破碎巷道和电耙巷道，应利用贯穿风流通风。
（7） 矿井所需风量，按下列要求分别计算，并采取其中最大值。按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得小于4m3；按排尘风速计算风量，硐室型采场最低风速不应小于每秒
0.15m；巷道型采场和掘进巷道不应小于每秒0.25m；电耙道和二次破碎巷道不应小于每秒0.5m；箕斗硐室可根据具体条件，在保证作业地点符合国家规定的卫生标准前提下，分别采取计算风量的排尘风速值。
4.9.2 通风方案
矿区通风分为两期，前期为平硐开拓系统的通风，后期为竖井开拓系统的通风，现分别对两期通风进行描述如下。
前期通风：前期通风采用对角压入式通风。新鲜风从1350和1400生产中段进入，经采场人行设备天井进入采场，经采场内的辅助局扇洗刷工作面后污风由上部设备井口的局扇抽入1400和1450回风平巷内，最后再由主扇压出回风平巷口。
后期通风：后期通风采用中央对角抽出式通风。新鲜风从提升竖井口进入，经各生产中段巷道到达采场人行设备天井，经天井进入采场，洗刷工作面后污风由设备井口的辅助局扇抽至回风系统内，最后经各中段端部回风天井抽出地表。
4.9.3矿井通风工作制度
全矿通风确保全天24小时不间断，派专人看管，通风工作人员实行“三·八工作制；矿井局部通风机根据情况调用。尽量做到”定人、定量、定时”，充分调动工作人员的积极性，实行岗位绩效制度，工作的成效直接与工资水平和奖励挂钩。本设计矿山通风防尘业务由安全环保部门负责，另外开设通风防尘化验室，坑口设有通风防尘工区，矿山的通风防尘专职人员应至少配备一人。矿山必须执行《金属非金属矿山安全规程GB16423-2006》和《金属非金属地下矿山通风技术规范-通风系统AQ2013.1-2008》外，还应建立如下各项制度。
（1）、计划和设计审核制度：无论长远规划或近期生产计划，都必须包括改善矿井通风防尘条件的内容。计划和设计的审核都应邀请安全防尘部门参加，在取得他们同意的情况下才能交付实施。
（2）、通风防尘检查测定制度：经常对通风系统状况、通风防尘设备状况、通风构筑物使用情况、工作面通风防尘条件等进行检查，并定期检查通风防尘措施的执行情况。通风系统改变前后，应进行矿井通风阻力的测量。
（3）、通风防尘设备管理制度：通风防尘设备应由通风部门管理，经常维护，保持设备完好。通风设备应按规定时间运转，不得随意停开和拆除。通风防尘设备应根据设备折旧年限及生产发展及时补充和更新。
（4）、井下作业人员通风防尘守则：凡矿山作业人员都有爱护通风防尘设备，保持良好作业环境的义务；要自觉遵守安全规程和岗位操作规程的有关规定，配带好个人劳动保护用品。坚决制止和拒绝违章作业。
4.9.4矿井风量和风压计算
4.9.4.1全矿风量计算
1、全矿总风量解算
Qt＝k (∑Q回采+∑Q备采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q柴油机+∑Q深热)
式中 ∑Q回采—采矿工作面实际需要风量的综合，m3/s；
∑Q备采—备用回采工作面所需要风量的综合，m3/s；
∑Q掘—掘进工作面所需风量，m3/s；
∑Q硐—硐室实际需要风量的综合，m3/s；
∑Q柴油机—使用柴油机设备时，所需要风量的总和，m3/s；
∑Q深热—使用通风方法来散热所需要风量的综合，m3/s；
K—矿井风量备用系数，本次设计取1.25。
2、回采工作面风量计算
A、按同时作业人员人数最多时所需风量计算
浪泥塘金矿正常开采时预计同时作业人数50人/班。根据《金属非金属矿山安全规程《GB16423-2006》规定：按井下同时作业的最多人数计算，供风量应不小于每人4 m3/min。
则有：∑Q人=4 m3/min×50人
=200 m3/min
=3.3m3/s
B、按排除炮烟计算回采工作面所需风量计算
非自由风流采场需风量计算（巷道型采场），采场需风量为
tNVQC
式中：
QC
本次设计的工作面为贯穿风流巷道型采场工作面，所用公式为
LStNQhy m3/s
式中 Qhy— 采场排烟需风量，m3/s；
L — 采场长度， m；本次设计取40m
S — 采场过风断面积，3.8m2；本次设计取3.8m2
T — 爆破后排烟通风时间，s；对采场一般取1200~2400，本次设计取1600s
N — 采场炮烟达到允许浓度时，风流交换倍数，试验得N=10~12，本次设计取大值12
smQhy/14.18.3401600123，本次设计共十一个回采工作面，所需通风量为：1.14×11=12.54m3/s。
C、按排除粉尘计算风量
按排除风速计算风量，计算公式为：
Q=SV m3/s
式中：V — 回采工作面要求的排尘风速，m/s，本次设计采用0.2m/s，满足《金属非金属矿山安全规程《GB16423-2006》规定的不小于0.15 m/s。
S — 采场内作业地点的过风断面，m2
按上述公式计算得Q=3.8×0.2=0.76m3/s，本次设计共十一个回采工作面，排尘需风量为8.36 m3/s
综合A、B、C计算的回采工作面需风量，取大值者计算全矿需风量，因此，回采工作面的需风量按12.54m3/s计算。
3、备采工作面风量计算
对于难于密闭的备用工作面，比如拉底巷道群和凿岩天井群，其风量应与作业面相同；能够临时密闭的备用工作面，比如采场的通风天井
和平巷可用盖板、风门等临时关闭，其风量可取作业面风量的一半，本次设计对象为后者，因此∑Q备采=0.5∑Q回采=6.27m3/s
4、掘进工作面风量计算
掘进工作面的分布和数量，可根据采掘比大致确定，其风量值可根据巷道断面按下表选取。
表4-19 掘进工作面计算风量值
掘进巷道断面（m2） 掘进工作面计算风量（m3/s）
＜5.0 1.0~1.5
5.0~9.0 1.2~2.5
＞9.0 2.5~3.5
本次设计的掘进工作面巷道断面介于5 m2-9 m2之间，涉及到4个掘进工作面，所以，掘进工作面的需风量按2×4=8m3/s计算。
5、井下各种硐室所需风量
本次设计该矿山有一水仓水泵房硐室，所需风量为3m3/s。
6、井下各种柴油机设备所需风量
本次设计采用柴油式牵引机车，柴油机设备所需风量为3 m3/s。
7、计算结果列表
以上各个步骤中，分别解算了各种情况的需风量，现系统归纳列表4-6如下。
表4-20 浪泥塘金矿作业面风量汇总表
汇总名称 数量
（个） 计算风量 m3/s 备注
单个 小计
回采工作面∑Q回采 11 1.14 12.54
备采工作面∑Q备采 11 0.57 6.27 回采工作面需风量的一半
掘进工作面∑Q掘进 2 2.0 4.0
硐室∑Q硐室 1 3 3
柴油机设备∑Q柴油机 1 3 3
总计Qt 26 28.81
8、全矿总风量计算
将各已知通风参量代入公式，计算结果为：
浪泥塘金矿全矿总风量为：Qt=1.25×28.81=36.01m3/s
9、需风量验证
在编制矿井远景规划时，可根据矿井年产量和万t耗风量，估算矿井总风量，计算式如下：
Q=AY
式中 Q — 矿井总风量，m3/s；
A — 矿井的年产量，万t/年；
Y — 万t耗风量，m3/s/万t。小型矿井取Y=2.0~3.0；中型矿井Y=1.5~2.5；大型矿井Y=1.0~2.0；特大型矿井（年产250万t以上）Y=0.7~1.5。
本次设计的矿井规模为23.1万t/年，属于大型矿井，将年产量23.1万t/a和矿井总风量36.01代入上式计算得万吨耗风量为1.56 m3/s，与设计手册中的经验数据吻合。
4.9.4.2全矿风量分配
1、风量分配基本要求
总风量确定之后，按以下原则进行风量分配，以便进行系统的阻力计算：
（1）井下各作业地点按照实际需要的风量进行风量分配；
（2）矿区多井口进风时，各进风风路的风量应按风量自然分配的规律进行解算，求出各进风路自然分配的风量；
（3）按各中段的采矿量均衡分配的条件来分配风量；
（4）一切需风点和有风流通过的井巷中， 其最高风速不得超过《金属非金属矿山安全规程》的一下规定：
运输巷道、进风道的最高风速≤6m/s；
