躍進(jìn)煤礦通風(fēng)能力核定報(bào)告
煤礦通風(fēng)能力核定報(bào)告
煤礦名稱：*********礦
煤炭生產(chǎn)許可證號(hào)：
2011年7月13日
目 錄
第一章 礦井基本情況 2
一、地理位置 2
二、地質(zhì)概況 3
三、礦井開(kāi)采現(xiàn)狀 6
四、礦井通風(fēng)系統(tǒng)： 7
第二章 礦井通風(fēng)能力核定 8
一、 礦井通風(fēng)能力核定計(jì)算公式 8
二、 礦井總進(jìn)風(fēng)量
的計(jì)算 8
1、按井下同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算礦井風(fēng)量： 8
2、按采煤、掘進(jìn)、獨(dú)立通風(fēng)硐室及其各用風(fēng)點(diǎn)需風(fēng)量計(jì)算： 9
三、礦井通風(fēng)負(fù)壓、等積孔計(jì)算 14
1、礦井通風(fēng)總阻力 14
2、等積孔計(jì)算及通風(fēng)難易程度的評(píng)價(jià) 15
四、礦井平均日產(chǎn)噸煤需要風(fēng)量q值的選取 16
五、礦井通風(fēng)能力核定計(jì)算 16
六、礦井通風(fēng)能力驗(yàn)證 17
七、礦井通風(fēng)能力核算結(jié)果 17
一、核定通風(fēng)系統(tǒng)能力必備條件：
1、必須有完整獨(dú)立的通風(fēng)、防塵、防滅火及安全監(jiān)控系統(tǒng)，通風(fēng)系統(tǒng)合理通風(fēng)設(shè)施齊全可靠;
2、必須采用機(jī)械通風(fēng)、運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)和備用風(fēng)機(jī)必須具備同等能力，礦井通風(fēng)機(jī)經(jīng)具備資質(zhì)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)測(cè)試合格;
3、安全檢測(cè)儀器、儀表齊全可靠;
4、局部通風(fēng)機(jī)的安裝和使用符合規(guī)定;
5、采掘工作面的串聯(lián)通風(fēng)符合規(guī)定;
6、礦井瓦斯管理必須符合有關(guān)規(guī)程規(guī)定。
二、通風(fēng)系統(tǒng)能力核定的主要內(nèi)容：
第一章 礦井基本情況
一、交通位置
礦區(qū)位于烏魯木齊西部，距烏魯木齊市約50km，北西距昌吉市45km，北距硫磺溝鎮(zhèn)10km，距八一鋼鐵廠20km。路經(jīng)礦區(qū)的公路有烏魯木齊通往廟爾溝旅游區(qū)及昌吉市通往廟爾溝的瀝青公路，礦區(qū)內(nèi)有簡(jiǎn)易公路通往各礦，交通條件良好。
二、地形地貌
本區(qū)屬天格爾山脈中段西部，地形復(fù)雜，總體上西高東低，北高南低，溝谷縱橫，屬低山丘陵地形，海拔高程+1260—+1380m，高差100—200m。
三、河流
礦區(qū)東界外2km處發(fā)育有一條區(qū)域性地表水系(頭屯河)，其流向自南西向北東流逕礦區(qū)東部邊緣。河道寬20—60m，河床寬150m左右，河水流量隨季節(jié)性變化而變化。6—7月流量最大可達(dá)81.1m3/s，每年10月到3月為枯水期，1—3月份最小流量?jī)H達(dá)0.9—0.95 m3/s，為常年流水的河流。此外，區(qū)內(nèi)尚有各溝谷，在雨季和洪水期可形成短暫地表水流。
四、氣象與地震
區(qū)內(nèi)屬大陸性氣候，氣候變化的總趨勢(shì)是冬季嚴(yán)寒，夏季炎熱，春秋兩季氣候多變。全年最冷在12月至翌年3月，最低氣溫-20℃左右，每年7—8月氣溫最高，平均在20℃以上，年降水量222.1—264.1mm，年平均降水日70—90d，年蒸發(fā)量一般為1882.6mm。凍土深度達(dá)1m，3月下旬至4月開(kāi)始解凍。風(fēng)向以西南風(fēng)為主，春秋為風(fēng)季，最大風(fēng)速2.9m/s，一般風(fēng)速1.2—2.0m/s。
礦區(qū)位于天格爾山北部邊緣，屬?gòu)?qiáng)震斷裂帶范圍之內(nèi)，地震活動(dòng)強(qiáng)度大，頻率高，小震多，其烈度劃為8級(jí)區(qū)。
五、現(xiàn)有水、電源情況
目前，生活用水主要從頭屯河利用原有的設(shè)施、設(shè)備將河水通過(guò)輸水管道泵入礦區(qū)高位蓄水池，以利于生產(chǎn)、生活用水。
目前，礦井主供電源將改為從硫磺溝110變電站(新建)，電壓等級(jí)為35kv，備用電源為硫磺溝變電站，電壓等級(jí)為10kv，形成雙回路供電。
第二節(jié) 地質(zhì)特征
一、礦區(qū)地質(zhì)
A、地層
礦區(qū)范圍內(nèi)以第四系覆蓋為主，其它地層(中侏羅統(tǒng)西山窯組)僅在礦區(qū)中部有所出露。
B、構(gòu)造
礦區(qū)位于阿克德向斜南翼，地層走向?yàn)楸睎|—南西向，為一向北西傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角地表為11—18°，全區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)其它斷裂、撓曲等構(gòu)造，構(gòu)造簡(jiǎn)單。但在老斜井+1130m水平北翼巷道中在掘進(jìn)時(shí)發(fā)現(xiàn)一小斷層，為一個(gè)小逆斷層，影響不大。
二、煤層
(一)含煤性
中侏羅統(tǒng)西山窯組是礦區(qū)的主要含煤地層，其煤層主要發(fā)育于西山窯組地層的下部，煤層較為集中，各煤層沿走向有一定的變化，在頭屯河以東，煤層合并層數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層間距較小，西部煤層由于沉積環(huán)境有所改變，煤層開(kāi)始分叉，煤層層數(shù)增加，煤層結(jié)構(gòu)由簡(jiǎn)單趨向于相對(duì)復(fù)雜，煤層間距相對(duì)增大。共計(jì)含煤18層，其煤層編號(hào)為1—18號(hào)，其中頭屯河礦區(qū)全區(qū)可采的煤層為4—5、7、9—15號(hào)煤層，9—15號(hào)煤層在43—45線以西分叉為9—10、11、12、13、14—15號(hào)煤層，其中9—10、14—15號(hào)煤層為全區(qū)可采煤層。煤層總厚35.13—44.28m，平均總厚40.14m，含煤系數(shù)為7%，其中含可采煤層4層，其編號(hào)為4—5、7、9—10、14—15號(hào)煤，可采總厚23.02—40.86m，平均總厚為33.33m。
(二)可采煤層
4—5號(hào)煤層：全區(qū)可采，煤層厚度較穩(wěn)定，為9.22m，沿走向傾向有一定變化，多以單一煤層發(fā)育，含夾矸1層，頂板多為粉砂巖，局部為中細(xì)砂巖，底板多為粉砂巖，極少為中砂巖。
7號(hào)煤層：平均厚度 2.53m，發(fā)育比較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，含夾矸1層，頂板為粉砂巖，底板多為粉砂巖，局部發(fā)育有中砂巖。
9—10號(hào)煤層：全區(qū)可采，含夾矸2—3層，該煤層沿走向變化不大，但沿傾向有變薄、夾矸變多的趨向，平均厚度為10.90m，發(fā)育比較穩(wěn)定，煤層頂板多為粉砂巖，局部發(fā)育有炭質(zhì)泥巖，底板為粉砂巖、泥巖。
14—15號(hào)煤層：由2—3層單煤層組成，平均厚為10.68m，煤厚沿走向自東向西加厚，沿傾向向深部煤層加厚，夾矸變薄，該煤層發(fā)育較為穩(wěn)定，煤層頂板多為粉砂巖，局部為炭質(zhì)泥巖，底板多為粉砂巖，局部發(fā)育有炭質(zhì)泥巖。煤層特征見(jiàn)下表。
三、其它開(kāi)采技術(shù)條件
1、煤層頂?shù)装逄卣?/p>
礦區(qū)煤層頂?shù)装鍘r性多為較致密灰色、深灰色粉砂巖，個(gè)別區(qū)段煤層偽頂發(fā)育有炭質(zhì)泥巖，但這些煤層的直接頂板均為粉砂巖。巖層致密堅(jiān)硬，但風(fēng)化易碎，遇水變軟，煤層頂?shù)装寰鶎倌噘|(zhì)膠結(jié)的粉砂巖，略含炭質(zhì)，巖石穩(wěn)定性中等。4—5號(hào)煤層頂板飽和狀態(tài)下的單向抗壓強(qiáng)度可達(dá)56.3Mpa，其底板為35.5Mpa，屬半堅(jiān)硬巖石，穩(wěn)定性中等;7號(hào)煤層頂板飽和狀態(tài)下單向抗壓強(qiáng)度為33.6Mpa，其底板為41.0Mpa，為半堅(jiān)硬巖石，穩(wěn)定性中等;9-10、14-15號(hào)煤層，其頂?shù)装鍘r石飽和狀態(tài)下單向抗壓強(qiáng)度均小于 30MPa，為軟弱巖石，不穩(wěn)定。煤層頂?shù)装鍘r石物理力學(xué)性質(zhì)見(jiàn)下表
2、瓦斯
根據(jù)新煤協(xié)便發(fā)[2007]134號(hào)文批準(zhǔn)的《關(guān)于對(duì)*********礦〈礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定〉成果的綜合評(píng)審意見(jiàn)》，礦井瓦斯絕對(duì)涌出量為0.93m3/min，礦井瓦斯相對(duì)涌出量為5.2m3/t，二氧化碳絕對(duì)涌出量0.87m3/min，二氧化碳相對(duì)涌出量3.81m3/t，確定礦井為低沼氣礦井。
3、煤塵的自燃
礦區(qū)內(nèi)礦井主采煤層均屬低灰—中灰、低硫—特低硫、低磷易燃煤。各煤層自燃發(fā)火期為4—5號(hào)煤層5—6個(gè)月，9—15號(hào)煤層4—6個(gè)月。
煤層自燃傾向性見(jiàn)下表。
四、水文地質(zhì)
本區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地南緣，天格爾山北麓，烏魯木齊凹陷的頭屯河河谷中游兩岸。天格爾山山峰聳立，發(fā)育著較豐富的積雪和冰川，是構(gòu)成山前丘陵地帶山前沖積扇和山前傾斜平原地下水的主要補(bǔ)給源。
本礦以孔隙、裂隙充水為主的礦床，地下水以大氣降水為主要的充水水源，含水層富水性弱，可采煤層直接頂?shù)装鍘r性多為膠結(jié)致密的粉砂巖、細(xì)砂巖巖層，為穩(wěn)定的隔水層，且本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，因此，本礦區(qū)的水文地質(zhì)類型為簡(jiǎn)單型。
C、充水因素分析
本礦區(qū)內(nèi)含煤地層的充水含水層雖然含水性弱，對(duì)礦床充水影響可能不甚嚴(yán)重，但可能造成礦床突發(fā)性充水的因素還是存在的。
1、采空區(qū)積水
本礦區(qū)原主要生產(chǎn)礦井位于礦區(qū)東部，煤層傾向上游，2001年已閉井。礦區(qū)范圍內(nèi)淺部各煤層已被采空，現(xiàn)生產(chǎn)礦井位于煤層傾向的中深部，現(xiàn)主采4—5號(hào)煤層，已采8個(gè)水平，儲(chǔ)量所剩無(wú)幾，井田范圍內(nèi)已形成大面積采空區(qū)，其中可能積存一定量的積水。另外，周邊煤礦開(kāi)采時(shí)間均在十幾年以上，在各自的礦區(qū)范圍內(nèi)形成大面積的采空區(qū)。
2、采空裂隙導(dǎo)水
本區(qū)現(xiàn)主要可采煤層共4層，累計(jì)可采厚度平均為33.33m，預(yù)計(jì)本區(qū)導(dǎo)水裂隙帶平均高度為115.46m，隨著本礦區(qū)井巷的延伸及開(kāi)拓，采空塌陷形成的裂隙會(huì)成為大氣降水、地表水及鄰近老塘積水進(jìn)入井下的通道。
雖然本區(qū)屬干旱氣候，但往往以暴雨形式集中降水，由于地表植被稀少，且坡降大，易在溝中形成洪水，裂隙帶使地表水對(duì)礦井充水成為可能。
D、礦井涌水量預(yù)計(jì)
由于本礦水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，采用類比法預(yù)計(jì)涌水量。
參照本礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)生產(chǎn)礦井，該礦井現(xiàn)開(kāi)采水平+1118m，采空面積16.605萬(wàn)m2，日涌水量為8m3，設(shè)定地下水以大氣降水為補(bǔ)給源，以本礦區(qū)內(nèi)最低地面高程(+1260m)，為初始水位高程，則降深為142m。
設(shè)定未來(lái)礦區(qū)開(kāi)采最低水平為+1000m，則水位降深為260m，井田內(nèi)開(kāi)采形成的全部采空區(qū)面積為28.405萬(wàn)m2。
采用類比法，涌水量與開(kāi)采面積，水位降深成直線關(guān)系的計(jì)算公式：
Q=Q0×F/F0×S/S0
式中：Q0—參照礦井涌水量(m3/d)
Q—預(yù)算礦井涌水量(m3/d)
F0—參照方現(xiàn)采空面積(m2)
F—預(yù)算采區(qū)面積(km2)
S0—現(xiàn)礦井水位降深(m)
S—未來(lái)設(shè)計(jì)水位降深(m)
依此計(jì)算未來(lái)礦井涌水量Q=24m3/d
三、礦井開(kāi)采現(xiàn)狀
本礦井為9萬(wàn)噸/年改擴(kuò)建礦井，礦井始建于1997年，2004年建成3萬(wàn)噸/年規(guī)模， 2006年經(jīng)自治區(qū)批準(zhǔn)進(jìn)行“九萬(wàn)噸”改擴(kuò)建，改擴(kuò)建工程自2006年4月份起正式開(kāi)工，2009年3月完成建設(shè)進(jìn)行試生產(chǎn), 2009年6月份通過(guò)驗(yàn)收取得“五證”，投入正式生產(chǎn)。
礦井開(kāi)拓方式為斜井開(kāi)拓，現(xiàn)有主混合提升斜井、主斜風(fēng)井(兼第二安全出口)。主混合提升斜井井(井口標(biāo)高+829.604m)主要承擔(dān)礦井的進(jìn)風(fēng)、提煤、運(yùn)料、提升人車、安全出口等任務(wù)，主斜風(fēng)井(井口標(biāo)高+838.056m)主要為礦井總出風(fēng)口，安裝有人行梯架作為礦井第二安全出口。
礦井通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式，地面安裝兩套FBCZ-6-NO14型同等能力的主扇風(fēng)機(jī)，礦井有完善的通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)設(shè)施完好。
礦井為低瓦斯礦井，已安裝了KJ90N型礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)完好正常使用。還安裝了人員定位系統(tǒng)，也使用正常。
礦井現(xiàn)生產(chǎn)水平為+740m水平，回采階段為+750m水平。目前開(kāi)采煤層為45-2#煤層，采煤方法為水平分段巷柱式輕型支架放頂煤，工作面采用ZF2800/15/24F型低位放頂煤液壓支架。+750水平運(yùn)輸順槽采用SGB420—30型刮板輸送機(jī)運(yùn)輸。
現(xiàn)回采煤層為45-2#煤層，為本礦井田內(nèi)可開(kāi)采煤層的最底板煤層，在+740水平45-2#煤層上部煤層45-1#、43-2#、43-1#、41#、40#、38#煤層均為原小窯采空，無(wú)可采價(jià)值，為此，《初步設(shè)計(jì)》將9萬(wàn)噸首采面布置在+740水平唯一沒(méi)有回采的45-2#煤層，待+740水平45-2#煤層開(kāi)采結(jié)束后,將轉(zhuǎn)入下階段+650水平從頂板向底板依次開(kāi)采。因此，在+740水平?jīng)]有向頂板煤層掘進(jìn)巷道進(jìn)行開(kāi)采，本次瓦斯等級(jí)鑒定也沒(méi)有對(duì)在本水平揭露其它煤層進(jìn)行鑒定，待下水平開(kāi)采揭露后再補(bǔ)做其他煤層的瓦斯等級(jí)鑒定。
依據(jù)規(guī)定我礦井下只準(zhǔn)布置一采兩掘，本年度我礦掘進(jìn)及回采區(qū)域?yàn)?5-2#煤層，目前井下+740水平45-2#煤層?xùn)|布置一個(gè)回采面，+740水平西翼布置一個(gè)掘進(jìn)面，+650水平布置一個(gè)掘進(jìn)面。
四、礦井通風(fēng)系統(tǒng)：
礦井通風(fēng)方式為中央并列式，通風(fēng)方法為抽出式，通風(fēng)系統(tǒng)完善，設(shè)備齊全，風(fēng)井安裝有兩臺(tái)同型號(hào)的主扇，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，主扇型號(hào)：FBCZ-6-NO14型，功率：30KW，額定風(fēng)量：750—1890m3/min;風(fēng)壓：100—550Pa。通風(fēng)系統(tǒng)完好暢通、設(shè)施齊全，斜風(fēng)井防爆門及反風(fēng)設(shè)施完好，經(jīng)反風(fēng)試驗(yàn)反風(fēng)率達(dá)73%以上。
本次進(jìn)行通風(fēng)能力核定時(shí)礦井的通風(fēng)路線：
路線A：主混合斜井→+740水平石門車場(chǎng)大巷→+740水平45-2#煤層?xùn)|主運(yùn)輸巷 → +750水平刮板運(yùn)輸順槽→+750水平回采工作面→+760水平回風(fēng)順槽→+760水平主回風(fēng)巷→總斜風(fēng)井→地面。
路線B：主混合斜井→+740水平石門車場(chǎng)大巷→+740水平45-2#煤層西主運(yùn)輸巷 → +740水平掘進(jìn)工作面→+740-+760水平回風(fēng)上山眼→+760水平回風(fēng)巷→+760水平至+793水平回風(fēng)上山→+793水平主回風(fēng)巷→總斜風(fēng)井→地面。
路線C：主混合斜井→+740水平石門車場(chǎng)大巷→+740水平45-2#煤層?xùn)|主運(yùn)輸巷 → +740-+793水平東軌道上山斜巷→+793水平絞車硐室→+793水平東回風(fēng)巷→總回風(fēng)斜風(fēng)井→地面。
路線D：主混合斜井→+600水平車場(chǎng)巷道→+600水平中央變電室→+600水平主水泵房→主回風(fēng)斜巷→總風(fēng)井→地面。
第二章 礦井通風(fēng)能力核定
式中：——年通風(fēng)能力，萬(wàn)t/a;
——礦井總進(jìn)風(fēng)量，m3/min;
——平均日產(chǎn)噸煤需要風(fēng)量，(m3/min)/t/d ;
—— 礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.3～1.5，取值范圍不得低于此取值范圍，結(jié)合礦井實(shí)際選取確保瓦斯不超限的系數(shù)。
350——一年按350天計(jì)算，d/a。
二、 礦井總進(jìn)風(fēng)量的計(jì)算
1、按井下同時(shí)工作最多人數(shù)計(jì)算礦井風(fēng)量：
Q=4×N×K(m3/min)
式中： 4——每人每分鐘供風(fēng)量 m3/min
N——井下同時(shí)工作的人數(shù)，取40人(根據(jù)賽福特煤礦初步設(shè)計(jì))
K---礦井通風(fēng)系數(shù)，取值1.3～1.5范圍。
根據(jù)以上進(jìn)行總風(fēng)量計(jì)算：
Q=4×40*1.5=240 m3/min
2、按采煤、掘進(jìn)、獨(dú)立通風(fēng)硐室及其各用風(fēng)點(diǎn)需風(fēng)量計(jì)算：
Q=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q它)×K
式中：∑Q采—采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/min;
∑Q掘—掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/min;
∑Q硐—硐室實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/min;
∑Q它—其它需風(fēng)量總和，m3/min。
K礦備----礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻勻因素，一般取1.1---1.2。
1)、采煤工作面所需要的風(fēng)量
按同時(shí)回采的各采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算。
1)、按工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算：
Q采=4N=4×15人=60 m³/min
2)、按瓦斯(二氧化碳)涌出量計(jì)算：
瓦斯：Q采 =100×QCH4/C×K采通
=100×0.51/1×2
=102 m³/min
∑Q采—礦井采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量(m³/min)
∑QCH4—采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量(m³/min)
C—采煤工作面回風(fēng)中允許的最大含量(﹪)，《規(guī)程》規(guī)定不能超過(guò)1﹪，即：C=1﹪
K采通—采煤工作面的通風(fēng)系數(shù)，通常取1.4-2。
二氧化碳：Q采=100×QCO2/C×K采通
=100×0.66/1.5×2
=88 m³/min
∑Q采—礦井采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量(m³/min)
∑QCO2 —采煤工作面二氧化碳涌出量(m³/min)
C— 采煤工作面回風(fēng)中允許最大含量，C=1.5﹪。
K采通---采煤工作面的通風(fēng)系數(shù)，通常取1.4-2。
3)、按采煤工作面一次性爆破最大炸藥量計(jì)算:
Q采=25A=25×9=225m³/min
A—采煤工作面一次使用最大藥量，取9kg。
4)、按工作面的溫度計(jì)算
Q采=60V采S采K采
式中:V采--采煤工作面溫度在20℃時(shí)，一般取0.8-1.1m/s。
S采—采煤工作面的有效通風(fēng)斷面，取最大控頂距和最小控頂距的平均值。采煤工作面的平均有效斷面，由于工作面采用巷放頂煤開(kāi)采，工作面布置1付支架，寬度2.8米，采高2.4米，有效斷面取6.7m2。
K采—工作面長(zhǎng)度系數(shù)，工作面小于15米時(shí)，取0.8。.
Q采=60×1.12×6.7×0.8=360m³/min
5)、按風(fēng)速計(jì)算
240S≥Q≥15S(m³/min)
式中：S—采煤工作面平均有效斷面，取9.6m2
Q≥15S=15×9.6=144m³/min
Q≤240S=240×=2304m³/min
6)、風(fēng)量確定
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，回采工作面風(fēng)量最大值為：
Q采=360m³/min
以上計(jì)算結(jié)果,符合《煤礦安全規(guī)程》和《設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
2)、掘進(jìn)工作面所需要的風(fēng)量
按同時(shí)掘進(jìn)的各工作面實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算。
1)、按工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算：
Q掘=4N=4×10人=40 m³/min
2)、按瓦斯(二氧化碳)涌出量計(jì)算：
瓦斯：Q掘 =100×QCH4/C×K掘通
=100×0.4/1×2
=80 m³/min
∑Q掘—礦井掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量(m³/min)
∑QCH4—掘進(jìn)工作面瓦斯絕對(duì)涌出量(m³/min)
C---掘進(jìn)工作面回風(fēng)中允許的最大含量(﹪)，《規(guī)程》規(guī)定不能超過(guò)1﹪，即：C=1﹪
K掘通---工作面的通風(fēng)系數(shù)，通常取1.4-2。
二氧化碳：Q掘=100×QCO2/C×K掘通
=100×0.6/1.5×2
=80 m³/min
∑Q掘—礦井掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量(m³/min)
∑QCO2 —掘進(jìn)工作面二氧化碳涌出量(m³/min)
C—掘進(jìn)工作面回風(fēng)中允許的最大含量，C=1.5﹪。
K掘通---工作面的通風(fēng)系數(shù)，通常取1.4-2。
3)、按掘進(jìn)工作面一次性爆破最大炸藥量計(jì)算:
Q掘=25A=25×5=125m³/min
A—掘進(jìn)工作面一次使用最大藥量，取5kg。
4)、按工作面的溫度計(jì)算
Q掘=60V掘S掘K掘
式中:V掘—工作面溫度在15℃時(shí)，一般取0.3-0.5m/s。
S掘 —工作面的有效通風(fēng)斷面，取最大控頂距和最小控頂距的平均值，m2。
K掘 —工作面長(zhǎng)度系數(shù)，工作面小于15米時(shí)，取0.8。
Q掘 =60×0.5×2.2×2.8×0.8=147.8 m³/min(取150m³/min)
5)、按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算：
Q掘=Qf×I×kf
式中：Qf-局扇吸風(fēng)量，按FBD№5.0/11局扇吸風(fēng)量180m3/min取;
I-局扇臺(tái)數(shù),取1臺(tái);
kf-為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.1—1.2。
Q掘=180×1×1.17=210m3/min
6)、按風(fēng)速驗(yàn)算
Q≥15S≤240S(m³/min)
Q≥15S=15×2.5×3.2=120 m³/min
Q≤240S=240×2.5×3.2=1920 m³/min
7)、風(fēng)量確定
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，掘進(jìn)工作面風(fēng)量最大值為：
Q掘=210m³/min
以上計(jì)算結(jié)果,符合《煤礦安全規(guī)程》和《設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
3)、硐室需風(fēng)量計(jì)算
①井下水泵房
Q泵=3600×∑W×θ/ρ×CP×60×△t (m3/min)
式中：∑W——機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)(或變壓器)總功率，75KW
θ——機(jī)電硐室的發(fā)熱系數(shù)，水泵房取0.02
ρ——空氣密度，一般取1.2kg/ m3
CP——空氣的定壓氣熱，一般取1.0006Kj/
t——硐室內(nèi)進(jìn)、回風(fēng)溫差，取2
Q泵=3600×75×0.02/1.2×1.0006×60×2=37 m3/min
通過(guò)以上計(jì)算，井下水泵房所需風(fēng)量為37 m3/min
?、诰轮醒胱冸娝?/p>
Q變=3600∑W*θ/ρCP60△t m3/min
式中：∑W——機(jī)電硐室中運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)(或變壓器)總功率，400KW
θ——機(jī)電硐室的發(fā)熱系數(shù)，水泵房取0.02
ρ——空氣密度，一般取1.2kg/ m3
CP——空氣的定壓氣熱，一般取1.0006Kj/
t——硐室內(nèi)進(jìn)、回風(fēng)溫差，取4
Q泵=3600×400×0.02/1.2×1.0006×60×1=99 m3/min
通過(guò)以上計(jì)算，井下中央變電所所需風(fēng)量為99 m3/min，為滿足變電所值班和檢修人員得正常供風(fēng)，所以井下中央變電所需風(fēng)量為100m3/min。
因水泵房和變電所為一體合計(jì)配風(fēng)按100m3/min。
?、鄄蓞^(qū)絞車房，根據(jù)國(guó)內(nèi)類似礦井的經(jīng)驗(yàn)，其供風(fēng)量按50m3/min計(jì)算。
4)、其它地點(diǎn)需風(fēng)量
根據(jù)礦井開(kāi)拓布置，再無(wú)其它獨(dú)立用風(fēng)地點(diǎn)。
5)、礦井總風(fēng)量計(jì)算：
Q總=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q它)×K
=(1×360+2×210+50+100)×1.1
=1023m3/min
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，礦井最大總需風(fēng)量為：1023m3/s。
三、礦井通風(fēng)負(fù)壓、等積孔計(jì)算
1、礦井通風(fēng)總阻力
h總=∑(aluq2/s3)+h局+He
式中：h總——礦井通風(fēng)阻力Pa
a——井巷摩擦阻力系數(shù)N.s2/m4
l——井巷長(zhǎng)度m
u——井巷周邊長(zhǎng)m
s——井巷凈斷面積m2‘
q——井巷中流過(guò)的風(fēng)量m3/s
h局——局部阻力Pa
He——自然風(fēng)壓Pa
由于礦井通風(fēng)線路是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。地面大氣從主、進(jìn)入礦內(nèi)，直到從主扇風(fēng)機(jī)出口排到大氣中，要克服各段井巷的通風(fēng)阻力。根據(jù)井巷風(fēng)阻的疊加原則，將井下各巷道的通風(fēng)阻力計(jì)算出來(lái)進(jìn)行累加。
?、俳?jīng)計(jì)算得：礦井生產(chǎn)初期通風(fēng)阻力最大風(fēng)路井巷通風(fēng)阻力h=57.6Pa，具體見(jiàn)附表。
?、诰植孔枇θ【镒枇Φ?5%。h局=57.6×0.15=8.64 Pa。
③自然風(fēng)壓=Hρ1g-Hρ2g
=Hg(ρ1-ρ2)
式中：H—礦井深度，為232米;
ρ1— 進(jìn)風(fēng)井平均密度，計(jì)算如下：
即：0.003484×P×13.6×9.8/(273+T1)
ρ2— 回風(fēng)井平均密度，計(jì)算如下：
即：0.003484×P×13.6×9.8/(273+T2)
P—地面大氣壓力，取760毫米Hg;
T1—進(jìn)風(fēng)側(cè)平均溫度;
T2—回風(fēng)側(cè)平均溫度;
g — 重力加速度，取9.8。
自然風(fēng)壓=232×9.8{0.003484×760×13.6×9.8/(273+10)-0.003484×760×13.6×9.8/(273+15)}
=44.56 Pa
(本公式取自采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)，本礦全年平均進(jìn)井溫度10度，出風(fēng)井平均溫度15度。)
則礦井總阻力h總=57.6+44.56+8.64=110.8 Pa
2、等積孔計(jì)算及通風(fēng)難易程度的評(píng)價(jià)
(1)、礦井等積孔
礦井等積孔：A=1.19Q/
式中：A—等積孔，m2;
Q—礦井總風(fēng)量，m3/s;
H—礦井通風(fēng)負(fù)壓，pa
經(jīng)計(jì)算，礦井通風(fēng)等積孔生產(chǎn)初期為2.47m2。
(2)、通風(fēng)難易程度評(píng)價(jià)
礦井通風(fēng)生產(chǎn)時(shí)期為容易。
四、礦井平均日產(chǎn)噸煤需要風(fēng)量q值的選取
由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和礦井通風(fēng)情況進(jìn)行q計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)對(duì)上年度供風(fēng)量的安全、合理、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行認(rèn)真分析與評(píng)價(jià)，對(duì)上年度生產(chǎn)能力安排合理性進(jìn)行必要的分析與評(píng)價(jià)，對(duì)串聯(lián)和瓦斯超限等因素掩蓋的噸煤供風(fēng)量不足要加以修正，q計(jì)算應(yīng)考慮近三年來(lái)的變化，取其合理值。 我礦從2007年至2009年期間為建井階段，2010年才開(kāi)始投入正常的生產(chǎn)時(shí)期，目前井下布置“一采兩掘”三個(gè)工作面，根據(jù)2010年瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果和日常瓦斯檢查報(bào)表來(lái)看，各工作面的瓦斯?jié)舛仍?—0.02%之間，礦井瓦斯涌出基本穩(wěn)定，這說(shuō)明礦井各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量基本滿足排放瓦斯的要求，符合礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)和安全規(guī)程的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
所以，在選取q值時(shí)，按照不小于1.5的設(shè)計(jì)規(guī)定，結(jié)合我礦生產(chǎn)噸煤的通風(fēng)和瓦斯排放情況，計(jì)算選取q值為2.5。
五、礦井通風(fēng)能力核定計(jì)算
由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)相比，可知礦井各用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際配風(fēng)均比設(shè)計(jì)大，將有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式(2.10)中可得礦井年通風(fēng)能力為：
=1023×350/(2.5×1.4×104)
=10.23(萬(wàn)t/a)
所以，礦井通風(fēng)系統(tǒng)能力為10.23萬(wàn)t/a。
六、礦井通風(fēng)能力驗(yàn)證
1、礦井通風(fēng)動(dòng)力的驗(yàn)證。
按照礦井主要通風(fēng)機(jī)的實(shí)際特性曲線對(duì)通風(fēng)能力進(jìn)行驗(yàn)證，主要通風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況點(diǎn)應(yīng)處于安全、穩(wěn)定、可靠、合理的范圍內(nèi)。 2、在進(jìn)行通風(fēng)能力核定中,按規(guī)定選取有關(guān)系數(shù)，進(jìn)行通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算。依據(jù)對(duì)礦井所有巷道的通風(fēng)阻力測(cè)定，根據(jù)測(cè)定結(jié)果對(duì)礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行解算，驗(yàn)證通風(fēng)阻力與主要通風(fēng)機(jī)性能匹配，能否滿足安全生產(chǎn)實(shí)際需要。 3、用風(fēng)地點(diǎn)有效風(fēng)量驗(yàn)證。采用礦井內(nèi)采區(qū)有效風(fēng)量驗(yàn)證用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)能力，核查礦井內(nèi)各用風(fēng)地點(diǎn)的有效風(fēng)量能滿足風(fēng)量需要，井巷中風(fēng)流速度、溫度應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。 4.稀釋瓦斯能力驗(yàn)證。利用瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果以及礦井瓦斯安全監(jiān)測(cè)儀器儀表檢測(cè)的結(jié)果，驗(yàn)證了礦井通風(fēng)稀釋排放瓦斯的能力，各地點(diǎn)瓦斯?jié)舛葢?yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
七、礦井通風(fēng)能力核算結(jié)果
按照以上方法所計(jì)算的通風(fēng)能力為礦井初步通風(fēng)能力，符合《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定的，礦井通風(fēng)系統(tǒng)不存在不符合有關(guān)規(guī)定的串聯(lián)通風(fēng)、擴(kuò)散通風(fēng)、采空區(qū)通風(fēng)的用風(fēng)地點(diǎn)的通風(fēng)能力，礦井通風(fēng)系統(tǒng)完善健全，通風(fēng)設(shè)施完好可靠，能滿足礦井安全通風(fēng)的要求。
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，該礦井的通風(fēng)能力為10.23萬(wàn)噸/年，符合9萬(wàn)噸/年生產(chǎn)能力的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
