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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。

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