煤矿巷道及通风计算公式

煤矿巷道及通风计算公式

一、常见断面面积计算：

1、半圆拱形面积=巷宽×（巷高+0.39×巷宽）

2、三心拱形面积=巷宽×（巷高+0.26×巷宽）

3、梯形面积=（上底+下底）×巷高÷2

4、矩形面积=巷宽×巷高

二、风速测定计算：

V表=n/t (m/s) (一般为侧身法测风速)

式中：V表：计算出的表速； n：见表读数； t：测风时间（s）

V真=a+ b×V表

式中：V真：真风速（扣除风表误差后的风速）；

a、b：为校正见表常数。

V平=K V真=（S-0.4）×V真÷S

式中：K为校正系数（侧身法测风时K=（S-0.4）/S，迎面测风时取1.14）； S为测风地点的井巷断面积

三、风量的测定：

Q=SV

式中Q：井巷中的风量（m3/s）;S：测风地点的井巷断面积（m2）; V：井巷中的平均风速（m/s）

例1：某半圆拱巷道宽2m,巷道壁高1m,风速1m/s，问此巷道风量是多少。

例2：某煤巷掘进断面积3m2,风量36 m3/min，风速超限吗？

四、矿井瓦斯涌出量的计算：

1、矿井绝对瓦斯涌出量计算（Q瓦）

Q瓦=QC （m3/min）

式中Q：为工作面的风量；C：为工作面的瓦斯浓度（回风流瓦斯浓度-进风流中瓦斯浓度）

例：某矿井瓦斯涌出量3 m3/min，按总回风巷瓦斯浓度不超限计算矿井供风量不得小于多少。

2、相对瓦斯涌出量（q瓦）

q瓦= （m3/t）

式中Q瓦：矿井绝对瓦斯涌出量；1440：为每天1440分钟；

N：工作的天数（当月）； T：当月的产量

五、全矿井风量计算：

1、按井下同时工作最多人为数计算

Q矿=4NK （m3/min）

式中4：为《规程》第103条规定每人在井下每分钟供给风量不得少于4立方米；N：井下最多人数；K：系数（1.2~1.5）

2、按独立通风的采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算

Q矿=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐…+∑Q其他）×K

式中K：校正系数（取1.2~1.8）

六、采煤工作面需风量

1、按瓦斯涌出量计算

Q采=100×q采×KCH4 （m3/min）

式中100：为系数； q采：采煤工作面瓦斯涌出量（相对）；

KCH4：瓦斯涌出不均衡系数（取1.4~2.0）

2、按采面气温计算：

Q采=60×V×S （m3/min）

式中60：为系数； V：采面的风速（温度为18~20℃时取0.8~1.0m/s，温度为20～23℃时取1.0～1.5 m/s）; S:采面平均断面积。

3、按采面人数计算：

Q采=4N （m3/min）

4、按炸药量计算：

Q采=25A （m3/min）

式中25：为系数； A：为一次性爆破的最多炸药量

5、按风速进行校验：

15≤Q采≤240 （m/min） 或 0.25≤Q采≤4 （m/s）

式中15与0.25：为工作面最低风速（m/min）（m/s）

240与4：为工作面最高风速（m/min）（m/s）

例：某采面工作人数15人，一次性爆破炸药5kg，温度20度，瓦斯涌出量为1 m3/min，请问采面需风量是多少。

七：掘进工作面需风量的计算

1、按瓦斯涌出量计算

Q掘=100×q掘×KCH4 （m3/min）

式中KCH4：瓦斯涌出不均衡系数（取1.2~1.8）

2、按炸药量计算：

Q掘=25A （m3/min）

3、按人数计算：

Q掘=4N （m3/min）

4、按局扇吸风量计算+

Q掘=Q局+60VS

式中Q局：为局扇实际吸风量；V：为最低风量1.5m/s；S：断面积

5、按风速进行校验：

煤巷或半煤岩巷：15≤Q掘≤240（m/min） 或 0.25≤Q掘≤4 （m/s）

岩 巷：9≤Q掘≤240（m/min） 或 0.15≤Q掘≤4 （m/s）

八、硐室风量取值（按经验选取）

1、机电硐室需风量：独立回风的机电硐室可取150～200 m3/min；

2、爆破材料库需风量：中小型取60～100 m3/min；

3、充电室需风量：100～200 m3/min

九、其他巷道的需风量计算

按下列方法分别进行计算，采用最大值

1、按瓦斯涌出量计算：

Q其他=100×q×KCH4 （m3/min）

2、按风速验算：

按最低风速验算取值：Q其他=9S（m3/min） S为断面面积

十、矿井有效风量率计算

矿井有效风量：是指矿井各独立用风地点的风量之和

矿井有效风量率=×100%

注：规程要求矿井有效风量率不低于85%

例：某矿有效风量是540 m3/min，主风机风硐面积4m2,风速为3m/s，矿井有效风量率符合规程规定吗？

十一、矿井漏风率计算

1、矿井外部漏风率=×100%

注：《规程》第121条规定：外部漏风率在无提升设备时不得超过5%；有提升设备时不得超过15%.

2、矿井内部漏风率=×100%

十二、等积孔的计算

A=1.19×

式中：1.19为系数； Q为矿井总风量（m3/s）; h为矿井通风阻力（单位为帕Pa）

十三、瓦斯积聚计算

瓦斯积聚：是指积聚的瓦斯浓度大于2%，体积≥0.5m3的现象。

Q积=SLC （m3）

例：某盲巷长200m，断面3m2 ,栅栏内侧1米处瓦斯浓度为3%，计算该盲巷浓度量。

注：盲巷是指没有通风其长度大于6米的独头巷道。

十三、煤炭发热量的计算公式

关键词：煤炭发热量的计算公式

以煤工业分析结果，创立计算煤炭低位发热量新公式的原理与方法，不再详述。仅就实际应用的计算公式介绍如下：

1、计算烟煤低位发热量新公式

以焦耳表示的计算方式：

Qnet.ad＝35859.9-73.7Vad-395.7Aad-702.0Mad+173.6CRC焦/克

或用卡制表示的计算式：

Qnet.ad＝8575.63-17.63Vad-94.64Aad-167.89Mad+41.52CRC卡/克

Qnet.ad——分析基低位发热量；

Vad——分析基挥发分（%）；

Aad——分析基灰分（%）；

Mad——分析基水分（%）；

CRC——焦渣特征。

2、计算无烟煤低位发热量新公式

以焦耳表示的计算方式：

Qnet.ad=34813.7-24.7Vad-382.2Aad-563.0Mad焦/克

或者以卡制表示的计算式：

Qnet.ad=8325.46-5.92Vad-91.41Aad-134.63Mad卡/克

如果有条件能测定H值，或者从固定用煤矿区取得矿区以往H值的平均值，用下式计算的无烟煤低位发热量结果精度更高。

以焦耳表示的计算式：

Qnet.ad=32346.8-161.5Vad-345.8Aad-360.3Mad+1042.3Had焦/克

或者用卡制表示的计算式：

Qnet.ad=7735.52-38.63Vad-82.70Aad-86.16Mad+249.27Had卡/克

3、计算褐煤低位发热量新公式

以焦耳表示的计算式：

Qnet.ad=31732.9-70.5Vad-321.6Aad-388.4Mad焦/克

或者用卡制表示的计算式：

Qnet.ad=7588.69-16.85Vad-76.91Aad-92.88Mad 卡/克

4、在水泥生产使用中，计算标准煤耗时，按上述公式计算的分析基低位发热量（Qnet.ad）用下式换算成应用煤低位发热量（Qnet.ar）后，再计算标准煤耗。

应用煤低位发热量计算公式

100-Mad100-Mar

Qnet.ar=Qnet.ad×─-23（Mar－Mad×─）焦/克

100-Mad100-Mad

十四、三量的划分和计算

（一）开拓煤量

在矿井可采储量范围内已完成设计规定的主井、副井、风井、井底车场、主要石门、集中运输大巷、集中下山、主要溜煤眼和必要的总回风巷等开拓掘进工程所构成的煤储量，并减去开拓区内地质及水文地质损失、设计损失量和开拓煤量可采期内不能回采的临时煤柱及其它开采量，即为开拓煤量。

计算公式：Q开 ＝（LhMD-Q地损 -Q呆滞 ）K

式中：Q开——开拓煤量，t；

L——煤层两翼已开拓的走向长度，m；

h——采区平均倾斜长，m；

M——开拓区煤层平均厚度，m；

D——煤的视密度，t/m3

Q地损——地质及水文地质损失，t；

Q呆滞——呆滞煤量，包括永久煤柱的可回采部分和开拓煤量可采期内不能开采的临

时煤柱及其它煤量，t；

K——采区采出率。

（二）准备煤量

在开拓煤量范围内已完成了设计规定所必须的采区运输巷、采区回风巷及采区上（下）山等掘进工程所构成的煤储量，并减去采区内地质及水文地质损失、开采损失及准备煤量可采期内不能开采的煤量后，即为准备煤量。

计算公式：Q准 ＝（LhMD-Q地损 -Q呆滞 ）K

式中Q准——准备煤量，t；

L——采区走向长度，m；

h——采区倾斜长度，m；

M——采区煤层平均厚度，m。

在一个采区内，必须掘进的准备巷道尚未掘成之前，该采区的储量不应算作准备煤量。

（三）回采煤量

在准备煤量范围内，按设计完成了采区中间巷道（工作面运输巷、回风巷）和回采工作面开切眼等巷道掘进工程后所构成的煤储量，即只要安装设备后，便可进行正式回采的

煤量。

计算公式为：Q回＝LhMDK

式中：Q回——回采煤量，t；

L——工作面走向可采长度，m；

h——工作面倾斜开采长度，m；

M——设计采高或采厚，m；

K——工作面回采率。

上述各煤量的计算公式，仅适用于较稳定煤层。若煤层不稳定，厚度变化较大时，应依具体情况划分块段分别计算煤储量后求和。

（四）三量开采期

1、三量可采期的规定

为了使资源准备在时间上可靠，经济上合理，煤炭工业技术政策对大、中型矿井原则规定的三量合理开采期为：

开拓煤量可采期3－5a以上；

准备煤量可采期1a以上；

回采煤量可采期4－6个月以上。

2、三量可采期的计算

三量可采期的计算公式分别为：

3、三量的合理可采期

影响三量合理开采期的因素有很多，主要有：

（1）矿井地质条件

（2）井型和采区布局

（3）开拓方式和开采方法

（4）机械化程度

（五）三量的统计与分析

为了及时掌握生产准备程度与采掘关系，应对三量的动态变化进行统计和分析。三量的统计与分析是通过绘制和填报相应的图、表、台帐及文字说明来完成的。其中主要有三量计算图、月末三个煤量动态报表、矿井（露天）期末三个煤量季（年）报表。